KR102572315B1 - Anti-freezing smart safety system - Google Patents
Anti-freezing smart safety system Download PDFInfo
- Publication number
- KR102572315B1 KR102572315B1 KR1020230042069A KR20230042069A KR102572315B1 KR 102572315 B1 KR102572315 B1 KR 102572315B1 KR 1020230042069 A KR1020230042069 A KR 1020230042069A KR 20230042069 A KR20230042069 A KR 20230042069A KR 102572315 B1 KR102572315 B1 KR 102572315B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- road surface
- spray
- injection
- freezing
- surface condition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 109
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 109
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 80
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 50
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 34
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 24
- 239000007798 antifreeze agent Substances 0.000 claims description 22
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 claims description 17
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 17
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
- E01H10/00—Improving gripping of ice-bound or other slippery traffic surfaces, e.g. using gritting or thawing materials ; Roadside storage of gritting or solid thawing materials; Permanently installed devices for applying gritting or thawing materials; Mobile apparatus specially adapted for treating wintry roads by applying liquid, semi-liquid or granular materials
- E01H10/005—Permanently-installed devices for applying gritting or thawing materials, e.g. for spreading grit, for spraying de-icing liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
- B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
- B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
- B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
- B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
- B05B12/087—Flow or presssure regulators, i.e. non-electric unitary devices comprising a sensing element, e.g. a piston or a membrane, and a controlling element, e.g. a valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
- B05B13/005—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 mounted on vehicles or designed to apply a liquid on a very large surface, e.g. on the road, on the surface of large containers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0623—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the set value given to the control element
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- G06Q50/30—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Economics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 동결방지 스마트 안전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 습기, 온도, 차량통행량 등을 감지하는 환경센서와 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태 알림과 동결방지가 가능한 동결방지 스마트 안전 시스템을 제공한다.The present invention relates to an anti-freezing smart safety system, and more particularly, provides an anti-freezing smart safety system capable of notifying road conditions and preventing freezing by using environmental sensors and road surface condition algorithms that detect moisture, temperature, vehicle traffic, etc. .
Description
본 발명은 동결방지 스마트 안전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 습기, 온도, 차량통행량 등을 감지하는 환경센서와 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태 알림과 동결방지가 가능한 동결방지 스마트 안전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-freeze smart safety system, and more particularly, to an anti-freeze smart safety system capable of notifying road conditions and preventing freezing by using an environmental sensor for detecting moisture, temperature, vehicle traffic, etc., and a road surface condition algorithm. .
대설 및 폭설로 인한 노면 결빙구역은 특성 상 매우 미끄러워 타이어의 접지 마찰력이 크게 떨어지므로, 차량 제동 거리가 평소보다 길어지고 조향이 어려워 일반도로에 비해 14배, 눈길에 비해 6배나 높은 사고율 기록한다.Due to the nature of the icy road surface due to heavy snow and heavy snow, it is very slippery and the contact friction of the tires is greatly reduced, so the braking distance of the vehicle is longer than usual and steering is difficult, so the accident rate is 14 times higher than that of ordinary roads and 6 times higher than that of snowy roads. .
일반적으로 동절기 도로의 눈이나 결빙을 제거하기 위한 눈 및 결빙 융해장치는 주로 램프구간이나 진출입로에 설치되어 염화칼슘용액(염수)을 분사함으로써 도로의 눈이나 결빙을 제거하여 도로의 안전하고를 예방하고 있다.In general, snow and ice melting devices for removing snow and ice from roads in winter are mainly installed in ramp sections or entrances and exits, and spray calcium chloride solution (salt water) to remove snow or ice from roads to prevent safety and safety of roads. there is.
이와 같은 염수 분사장치는 염수로 인하여 친환경적이지 못하여 작물이 고사되고, 차령이나 도로변 철구조물과 같은 금속을 부식시키는 단점을 극복하지 못하여 사용후 부작용으로 인하여 사용하면 할수록 수질오염과 같은 환경오염을 가속화 시키는 문제가 있다.Such a salt water spraying device is not environmentally friendly due to salt water, so crops are withered, and it cannot overcome the disadvantages of corroding metals such as car age or roadside steel structures. there is a problem.
또한, 종래의 염수 분사장치는은 긴 배관과 많은 노즐설치가 필수적이라 공사 면적이 넓고, 유지 보수해야 할 요소들이 많다는 문제가 있다.In addition, the conventional salt water spraying device has a problem in that a long pipe and a large number of nozzles are essential, so that the construction area is wide and there are many elements to be maintained.
특히 제설제 특징상 염화칼슘/염화나트륨은 결정현상이 쉽게 생겨서 노즐과 배관의 문제가 빈번히 발생하는 문제가 있다.In particular, due to the characteristics of the snow remover, calcium chloride / sodium chloride easily crystallizes, so problems with nozzles and piping frequently occur.
염수분사장치의 배관부 한계점을 살펴보면, 기존 염수 분사 장치는 대용량의 탱크(10ton 이상), 대형 펌프룸, 긴 길이의 분사 시설물(200m 내외)과 같은 대형 시설물들이 필요하여 비싼 설치비와 높은 전력이 소모되며 유지 관리비가 매우 높은 문제가 있고, 염화물계 제설제는 효율이 낮아 분당 많은 사용량이(10~20L 사용) 요구, 그에 따른 대형 배관 시설 100~300m에 3~10m간격으로 노즐을 설치해야 하는 문제가 있으며, 기존 염수분사장치의 파이프와 노즐의 부식성이 높고 결정현상이 심하여 막힘현상으로 인해 쉽게 배관이 손상되어 누수가 되어, 매 1~2년마다 배관을 교체하므로 유지관리가 까다로워 경제성 또한 한계점으로 가지고 있는 문제가 있다.Looking at the limitations of the piping part of the salt water spray device, the existing salt water spray device requires large facilities such as a large-capacity tank (more than 10 tons), a large pump room, and a long spray facility (around 200 m), resulting in high installation costs and high power consumption. and maintenance costs are very high, and chloride-based snow removers have low efficiency, requiring a lot of usage per minute (10 to 20 L), and consequently, nozzles must be installed at intervals of 3 to 10 m in 100 to 300 m of large piping facilities. In addition, the pipe and nozzle of the existing salt spray device have high corrosiveness and severe crystallization, so the pipe is easily damaged due to clogging and leaks. As the pipe is replaced every 1-2 years, maintenance is difficult and economic feasibility is also a limit. There is a problem you have.
또한, 종래 염수분사장치의 한계점을 살펴보면, 염수분사장치는 주로 '사후 처리 제설용'이며 액상 효율이 낮아 설치 규모가 크고 많은 제설제가 필요하여 그에 따른 초기설치비 및 유지비가 높은 문제가 있고, 사전 살포 혹은 농도가 낮아질 경우 재결빙이 되거나 노면 마찰력이 낮아져서 추가 위험이 증가In addition, looking at the limitations of the conventional salt water spray device, the salt water spray device is mainly 'for post-treatment snow removal' and has low liquid efficiency, so the installation scale is large and a lot of snow removal agents are required, resulting in high initial installation and maintenance costs, and pre-spraying Or, if the concentration is lowered, additional risk increases due to re-icing or lower road surface friction.
하는 위험한 한계점이 있고, 콘크리트, 도로 시설물, 차량, 교량, 수목 수자원 피해를 야기하는 문제가 있으며, 최근 수도권 및 지방의 무분별한 염화물계 제설제 사용으로 근방 동식물 피해 사건이 이슈화 되고 있으므로 위험성이 대두되고 있고, 설치가 복잡하고 노즐 수량이 많으며 배관 공사가 필수여서 공사비용이 증가하는 문제가 있으며, 액상 침전물 형성이 잦아서 노즐과 파이프 막힘 현상이 심하며 그에 따른 유지보수 부담이 높은 문제가 있다.There are dangerous limitations, and there is a problem of causing damage to concrete, road facilities, vehicles, bridges, trees, and water resources. Recently, the risk is emerging as the incident of damage to nearby animals and plants is becoming an issue due to the indiscriminate use of chloride-based snow removers in the metropolitan area and local areas. However, there are problems in that installation is complicated, the number of nozzles is large, and piping work is essential, resulting in increased construction costs. Also, due to the frequent formation of liquid precipitates, clogging of nozzles and pipes is severe, resulting in a high maintenance burden.
또, 종래 염수분사장치는 염화물계 제설제에 의한 동결융해 작용과 교통 하중 등의 영향 받는 포장 및 교량 바닥 콘크리트 표면 스켈링, D-균열, 팝아웃(pop-out), 박락(spalling) 등의 상태로 단면 손실이 발생해 구조물의 내하력이 급격히 저하되고, 철근 부식으로 구조물 안전성이 문제되어 장기적으로 매우 위험한 문제가 있다. In addition, the conventional salt spray device is affected by freeze-thaw action by chloride-based deicing agent and traffic load, etc. Conditions such as scaling, D-cracking, pop-out, spalling, etc. As a result, cross-section loss occurs, and the load-bearing capacity of the structure is rapidly reduced, and structural safety is a problem due to reinforcing bar corrosion, which is a very dangerous problem in the long term.
또한, 최근에 기온이 갑작스럽게 내려갈 경우, 도로 위에 녹았던 눈이 다시 얇은 빙판으로 얼어붙는 도로 결빙 현상을 일컬는 블랙아이스가 동절기 큰 문제로 대두되고 있다.In addition, when the temperature suddenly drops recently, black ice, which refers to a road icing phenomenon in which melted snow on the road freezes again into a thin sheet of ice, has emerged as a major winter problem.
상기 블랙아이스는 도로위에 눈 또는 비 이외에도 맑은 날에도 육안으로 보기에 아스팔트 같지만, 살얼음인 블랙아이스로 인하여 최근 도로에서 지속적인 미끄럼 사고가 일어나고 있으며, 일반 도로보다 14배, 눈길보다 6배나 더 미끄러워 시속 50km로 주행할 때 마른 노면보다 제동거리도 4배 이상 길게 나타내어 도로에서도 예상치 못한 사고 위험에 직면 할 수 있는 문제가 있다.In addition to snow or rain on the road, the black ice looks like asphalt to the naked eye even on a clear day, but due to black ice, which is thin ice, continuous slip accidents have occurred on the road recently, and it is 14 times more slippery than ordinary roads and 6 times more slippery than snowy roads. When driving at 50 km, the braking distance is four times longer than on dry roads, so there is a problem that unexpected accidents can occur on the road.
한국등록특허 [10-1528129]에서는 지능형 자동 염수 살포시스템이 개시되어 있다.Korea Patent Registration [10-1528129] discloses an intelligent automatic salt water spraying system.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 본 발명은 습기, 온도, 차량통행량 등을 감지하는 환경센서와 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태 알림과 동결방지가 가능한 동결방지 스마트 안전 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to notify the road surface condition and prevent freezing by using an environmental sensor and a road surface condition algorithm that detect moisture, temperature, vehicle traffic, etc. It is to provide an anti-freezing smart safety system that is possible.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned purposes, and other purposes not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템은, 온도 및 습도를 감지하는 환경센서부(100); 상기 환경센서부(100)로부터 감지된 정보를 근거로, 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태를 판별하는 노면상태판별부(200); 노면상태에 대한 알림을 송출하는 알림부(300); 초산칼륨 및 글리세린을 포함하는 액상동결방지제가 저장된 저장탱크(410), 상기 저장탱크(410)로부터 상기 동결방지제를 공급받아 대상지역에 상기 동결방지제를 분사하는 분사구가 구비된 복수의 분사노즐(420), 상기 분사노즐(420)과 1대1 또는 2대1 대응하여 연결되는 분사밸브(430), 상기 저장탱크(410)와 상기 분사노즐(420)을 연결하여 상기 분사노즐(420)에 동결방지제를 공급하는 적어도 하나의 공급라인(440), 및 상기 공급라인(440)에 설치되어 상기 분사노즐(420)에 상기 동결방지제를 공급하는 펌프(450)를 포함하는 적어도 하나의 분사유닛(400); 및 상기 환경센서부(100), 노면상태판별부(200) 및 상기 분사유닛(400)에 전기적으로 연결되며, 상기 노면상태판별부(200)로부터 노면상태가 빙결상태로 판별될 경우, 상기 분사밸브(430)의 개폐작동을 제어하고, 상기 환경센서부(100)로부터 감지된 정보에 따라 상기 펌프(440)를 제어하여 분사되는 상기 동결방지제의 양을 제어하여, 상기 분사노즐(420)을 통해 상기 동결방지제를 분사하고, 원격 통신으로 분사 작동 상황에 대한 정보를 상기 알림부(300) 및 외부 관리센터(600)에 전송하는 제어부(500);를 포함하며, 상기 제어부(500)에 의해 분사밸브(430)가 개방되고 펌프(450)가 펌핑 작동함에 따라 저장탱크(410)와 펌프(450)와 공급라인(440)과 분사밸브(430) 및 분사노즐(420)의 연결라인을 거쳐 복수의 분사노즐(420) 중에 선택된 적어도 1개 이상의 분사노즐(420)을 통해 도로의 노면 위 분사구역에 동결방지액을 분사하는 것을 특징으로 한다.An anti-freeze smart safety system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes an environmental sensor unit 100 for detecting temperature and humidity; a road surface condition determination unit 200 that determines a road surface condition using a road surface condition algorithm based on the information sensed by the environment sensor unit 100; Notification unit 300 for sending a notification about the road surface conditions; A storage tank 410 in which a liquid antifreeze agent containing potassium acetate and glycerin is stored, and a plurality of spray nozzles 420 provided with spray holes for receiving the antifreeze agent from the storage tank 410 and spraying the antifreeze agent to a target area ), the injection valve 430 connected to the injection nozzle 420 in a one-to-one or two-to-one correspondence, and the storage tank 410 and the injection nozzle 420 are connected to freeze the injection nozzle 420 At least one injection unit 400 including at least one supply line 440 for supplying an antifreeze agent, and a pump 450 installed in the supply line 440 to supply the antifreeze agent to the spray nozzle 420 ); and electrically connected to the environmental sensor unit 100, the road surface condition determination unit 200, and the injection unit 400, and when the road surface condition is determined to be icy from the road surface condition determination unit 200, the injection By controlling the opening and closing operation of the valve 430, and by controlling the pump 440 according to the information sensed from the environment sensor unit 100 to control the amount of the anti-freezing agent sprayed, the spray nozzle 420 and a control unit 500 that injects the anti-freezing agent and transmits information on the injection operation status to the notification unit 300 and the external management center 600 through remote communication. As the injection valve 430 is opened and the pump 450 operates, the storage tank 410, the pump 450, the supply line 440, the injection valve 430, and the injection nozzle 420 through the connection line. It is characterized in that the anti-freeze liquid is sprayed to the spray area on the road surface through at least one spray nozzle 420 selected from among the plurality of spray nozzles 420.
또한, 상기 환경센서부(100)는 상기 분사유닛(400) 외부에 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the environmental sensor unit 100 is characterized in that it is installed outside the injection unit (400).
또, 상기 환경센서부(100)는 차량통행을 더 감지하는 것을 특징으로 하며, 상기 제어부(500)는 차량통행 정보를 고려하여 해당 구역에 상기 동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the environmental sensor unit 100 is characterized in that it further detects vehicle traffic, and the control unit 500 is characterized in that it sprays the anti-freezing agent to a corresponding area in consideration of vehicle traffic information.
또한, 상기 환경센서부(100)는 차량의 미끄럼짐을 감지하며, 상기 제어부(500)는 차량의 미끄러짐이 감지되면, 해당 구역에 상기 동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the environment sensor unit 100 detects the slip of the vehicle, and the control unit 500 sprays the anti-freezing agent to a corresponding area when the slip of the vehicle is detected.
또, 상기 환경센서부(100)는 눈 또는 기압을 더 감지하는 것을 특징으로 하며, 상기 노면상태판별부(200)는 눈 또는 기압 정보를 추가로 고려하여 노면상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.In addition, the environment sensor unit 100 is characterized in that it further detects snow or air pressure, and the road surface condition determination unit 200 is characterized in that it determines the road surface condition by additionally considering snow or air pressure information.
또한, 상기 분사노즐(420)은 스테인레스(Stainless) 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the injection nozzle 420 is characterized in that formed of a stainless (Stainless) material.
또, 상기 분사노즐(420)은 분사구의 내경 지름이 1 ~ 3mm 사이즈인 것을 특징으로 한다.In addition, the spray nozzle 420 is characterized in that the inner diameter of the spray hole is 1 to 3 mm in size.
또한, 상기 분사밸브(430)가 상기 분사노즐(420)과 2대1 대응하여 연결되는 경우, 상기 분사노즐(420)이 상기 분사밸브(430)을 지나 Y자형태의 가지관으로 분기되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the injection valve 430 is connected to the injection nozzle 420 in a two-to-one correspondence, the injection nozzle 420 passes through the injection valve 430 and branches into a Y-shaped branch pipe. to be characterized
또, 상기 노면상태판별부(200)는 시내기준 영상 2℃이하 습도 65%이상, 외곽 및 국도는 영상 3℃이하 습도 65%이상, 블랙아이스 위험 구간은 영상3℃이하 습도 60% 이상 일 때 노면상태를 빙결상태로 판별하는 것을 특징으로 한다.In addition, the road surface condition determination unit 200 is used when the humidity is 65% or more at 2 ° C or less based on the city standard, the humidity is 65% or more at 3 ° C or less in the suburbs and national roads, and the black ice risk section is 60% or more at 3 ° C or less. It is characterized in that the road surface state is determined as an icy state.
또한, 상기 제어부(500)는 분사시간, 노즐간 분사시간 인터벌 및 세트 당 분사시간 인터벌로 제어하며, 빠른 확산효과가 필요하다 판단되는 경우 분사시간을 8~10초, 노즐 간 분사시간 인터벌을 30초, 세트당 분사시간을 300초로 설정하여 제어하고, 액상동결방지제가 기설정된 만큼 분사(확산)된 경우, 분사시간을 4~6초, 노즐간 분사시간 인터벌을 60초, 900~1200초로 설정하여 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 500 controls the spraying time, the spraying time interval between nozzles, and the spraying time interval per set. seconds, the injection time per set is set to 300 seconds, and when the liquid anti-freezing agent is sprayed (diffused) by a predetermined amount, the spray time is set to 4 to 6 seconds, and the spray time interval between nozzles is set to 60 seconds and 900 to 1200 seconds. characterized by control.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템에 의하면, 습기, 온도, 차량통행량 등을 감지하는 환경센서 및 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태 및 주변 환경 정보를 근거로 빙결상태 알림과 액상동결방지제의 자동 분사가 가능한가능함에 따라, 노면의 블랙아이스/결빙 현상을 사전 예방하여 국민의 안전을 높이고 피해를 최소화 화며 기존 제설 비용과 시간을 절감시키는 효과가 있다.According to the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention, using an environmental sensor and road surface condition algorithm for detecting moisture, temperature, vehicle traffic, etc., freezing condition notification and liquid freezing prevention agent based on road surface condition and surrounding environment information As automatic spraying is possible, it has the effect of preventing black ice/icing on the road surface in advance, increasing public safety, minimizing damage, and reducing existing snow removal costs and time.
또한, 적은양의 액상동결방지제 사용으로도 블랙아이스 예방과 제거에 특화되고 간단한 공사 절차로 초기비용과 유지관리 비용이 경제적인 효과가 있다.In addition, even with the use of a small amount of liquid anti-freezing agent, it is specialized in black ice prevention and removal, and the initial cost and maintenance cost are economically effective with a simple construction procedure.
또, 확산 효과가 뛰어나 노즐 하나 당 차량 통행에 따라 노면에 존재하는 블랙아이스 생성을 100m 이상 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, it has an excellent diffusion effect and has the effect of preventing the generation of black ice that exists on the road surface by more than 100m per nozzle according to vehicle traffic.
또, 지속 효과가 뛰어나 살포 후 최대 2~3일 정도까지 효력이 남아 마찰력을 유지시켜 줄 수 있는 효과가 있다.In addition, it has an excellent lasting effect and remains effective for up to 2 to 3 days after spraying, and has the effect of maintaining friction.
또한, 농도와 상관없이 높은 마찰력을 유지하며 무독성 친환경 약재로, 비염화물계를 사용함으로써, 염화물계 제설제가 일으키는 심각한 환경위험을 해소하는 효과가 있다.In addition, it maintains high friction regardless of the concentration and is a non-toxic, eco-friendly medicine, by using a non-chloride system, there is an effect of resolving serious environmental risks caused by chloride-based snow removers.
아울러, 액상 확산거리와 지속시간이 길고 결정현상이 없어 종래 염수분사장치 형태의 다수 노즐 및 배관 설치가 필요 없어 설치가 매우 간편한 효과가 있다.In addition, since the liquid phase diffusion distance and duration are long and there is no crystal phenomenon, there is no need to install multiple nozzles and pipes in the form of a conventional salt water spray device, so the installation is very simple.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 노즐 분사 시험 결과.1 is a block diagram of an anti-freeze smart safety system according to an embodiment of the present invention.
2 is a nozzle spray test result of an anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, process, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in ideal or excessively formal meanings. don't
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately uses the concept of terms in order to explain his/her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. In addition, unless there is another definition in the technical terms and scientific terms used, they have meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention is described in the following description and accompanying drawings. Descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscure are omitted. The drawings introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the drawings presented below. Also, like reference numerals denote like elements throughout the specification. It should be noted that like elements in the drawings are indicated by like numerals wherever possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 노즐 분사 시험 결과이다.1 is a block diagram of an anti-freeze smart safety system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a nozzle spray test result of the anti-freeze smart safety system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템은 환경센서부(100), 노면상태판별부(200), 알림부(300), 분사유닛(400) 및 제어부(500)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention includes an environment sensor unit 100, a road surface condition determination unit 200, a notification unit 300, an injection unit 400, and a control unit. Includes (500).
환경센서부(100)는 온도 및 습도를 감지한다.The environment sensor unit 100 detects temperature and humidity.
상기 환경센서부(100)는 온도센서와 습도센서를 포함하거나 온습도센서를 포함할 수 있다.The environment sensor unit 100 may include a temperature sensor and a humidity sensor or may include a temperature and humidity sensor.
노면상태판별부(200)는 상기 환경센서부(100)로부터 감지된 정보를 근거로, 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태를 판별한다.The road surface condition determination unit 200 determines the road surface condition using a road surface condition algorithm based on the information sensed by the environment sensor unit 100 .
알림부(300)는 노면상태에 대한 알림을 송출한다.The notification unit 300 transmits a notification about the road surface condition.
상기 알림은 본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템이 설치된 주변의 사람(운전자, 보행자 등)에게 노면상태에 대한 정보를 알리기 위한 구성으로, 시각적, 청각적으로 알림을 주어 운전자 및 보행자의 안전을 도모할 수 있도록 지원한다.The notification is a configuration for informing information about the road surface condition to people (drivers, pedestrians, etc.) around which the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention is installed, and provides notifications visually and audibly to drivers and pedestrians. support to promote safety.
즉, 운전자에게는 동결 예상 시 위험운전을 방지 할 수 있도록 위험을 경보하고, 보행자에게는 미끄러져 넘어질 수 있음을 경보할 수 있다.That is, when freezing is expected, danger can be alerted to prevent dangerous driving, and pedestrians can be alerted that they may slip and fall.
시각적 알림으로는 문자를 출력하여 알리거나, 경광등을 작동시키는 등 다양한 실시가 가능하고, 청각적 알림으로는 경고멘트(음성) 안내, 사이렌, 경종, 부저 등 다양한 실시가 가능하다.As visual notification, various implementations such as outputting text or activating a warning light can be implemented, and as auditory notification, various implementations such as warning message (voice) guidance, siren, alarm bell, buzzer, etc. are possible.
분사유닛(400)은 초산칼륨 및 글리세린을 포함하는 액상동결방지제가 저장된 저장탱크(410), 상기 저장탱크(410)로부터 상기 동결방지제를 공급받아 대상지역에 상기 동결방지제를 분사하는 분사구가 구비된 복수의 분사노즐(420), 상기 분사노즐(420)과 1대1 또는 2대1 대응하여 연결되는 분사밸브(430), 상기 저장탱크(410)와 상기 분사노즐(420)을 연결하여 상기 분사노즐(420)에 동결방지제를 공급하는 적어도 하나의 공급라인(440), 및 상기 공급라인(440)에 설치되어 상기 분사노즐(420)에 상기 동결방지제를 공급하는 펌프(450)를 포함하는 적어도 하나 구비된다.The spray unit 400 is provided with a storage tank 410 in which a liquid antifreeze agent containing potassium acetate and glycerin is stored, and a spray hole for spraying the antifreeze agent to the target area by receiving the antifreeze agent from the storage tank 410 A plurality of injection nozzles 420, a injection valve 430 connected to the injection nozzles 420 in a one-to-one or two-to-one correspondence, and connecting the storage tank 410 and the injection nozzle 420 to the injection At least one supply line 440 for supplying the antifreeze to the nozzle 420, and a pump 450 installed in the supply line 440 to supply the antifreeze to the injection nozzle 420 one is provided
초산칼륨 및 글리세린을 포함하는 액상동결방지제는 초산칼륨과 글리세린, 그리고 물을 포함하는 액상이다. The liquid antifreezing agent containing potassium acetate and glycerin is a liquid containing potassium acetate, glycerin, and water.
초산칼륨은 동결 방지 효과를 나타내며, 글리세린은 지속성과 보수성, 확산성을 가진다. 글리세린의 어는점은 약 18도이지만 글리세린 농도 66.7wt%일 때 -46.5도로 최저가 된다. Potassium acetate has an anti-freezing effect, and glycerin has persistence, water retention, and diffusivity. The freezing point of glycerin is about 18 degrees, but it is the lowest at -46.5 degrees when the glycerin concentration is 66.7 wt%.
비중은 1.2 ~ 1.3이고 점도는 9 ~ 10cp이며, pH는 8 ~ 9를 나타낸다.The specific gravity is 1.2 ~ 1.3, the viscosity is 9 ~ 10cp, and the pH is 8 ~ 9.
이와 같은 초산칼륨 및 글리세린을 포함하는 액상동결방지제는 비염화물계 동결방지액으로 부식성이 현저히 낮으며 친환경표지 인증 시험 EL:610을 통과한 액상이다.The liquid anti-freeze agent containing potassium acetate and glycerin is a non-chloride-based anti-freeze liquid with remarkably low corrosiveness and is a liquid that has passed the eco-friendly label certification test EL: 610.
상기 분사밸브(430)로 솔레노이드 밸브를 이용할 수 있다.A solenoid valve may be used as the injection valve 430 .
상기 액상동결방지제는 액상특성 상 소량을 차량 바퀴로 확산을 해야하므로 제어부 내부 분사밸브(430)(ex; 4개) 중 1:1로 구현하는 경우, 분사노즐(420) 2개를 하나의 노즐박스(425)로 고정시킬 수 있으며, 최대 7m까지 분사가능하여 노즐박스(425) 1개 당 2차선 차량 통행로에 액상을 분사해 140m이상 확산이 가능하도록 구현할 수 있다. Since the liquid antifreeze agent has to be diffused in a small amount to the wheels of a vehicle due to its liquid nature, when implemented 1:1 among the injection valves 430 (ex; 4) inside the control unit, two injection nozzles 420 are used as one nozzle It can be fixed with the box 425, and can be sprayed up to 7m, so that the liquid phase can be sprayed on the two-lane vehicle passage per nozzle box 425 and spread over 140m.
액상동결방지제는 저장탱크(410)에 저장되며, 저장탱크(410)는 공급라인(440) 및 공급라인(440)으로부터 분기된 분사노즐(420)에 연결된다. 분사노즐(420)은 차량이 통행하는 차도의 일측에 설치되며, 공급라인(440)을 통해 액상동결방지제를 공급받아 차도에 액상동결방지제를 분사한다. 분사된 액상동결방지제는 차량의 바퀴에 뭍어 차량의 이동에 의해 확산되며, 확산방향은 차량의 이동방향과 일치한다. 확산거리(또는 확장길이)는 약 200m 이다.The liquid antifreeze agent is stored in the storage tank 410, and the storage tank 410 is connected to the supply line 440 and the spray nozzle 420 branched from the supply line 440. The injection nozzle 420 is installed on one side of the driveway through which the vehicle passes, and receives the liquid antifreeze agent through the supply line 440 and injects the liquid antifreeze agent onto the roadway. The sprayed liquid anti-freezing agent is applied to the wheels of the vehicle and spreads by the movement of the vehicle, and the diffusion direction coincides with the movement direction of the vehicle. The diffusion distance (or extension length) is about 200 m.
제어부(500)는 상기 환경센서부(100), 노면상태판별부(200) 및 상기 분사유닛(400)에 전기적으로 연결되며, 상기 노면상태판별부(200)로부터 노면상태가 빙결상태로 판별될 경우, 상기 분사밸브(430)의 개폐작동을 제어하고, 상기 환경센서부(100)로부터 감지된 정보에 따라 상기 펌프(440)를 제어하여 분사되는 상기 동결방지제의 양을 제어하여, 상기 분사노즐(420)을 통해 상기 동결방지제를 분사하고, 원격 통신으로 분사 작동 상황에 대한 정보를 상기 알림부(300) 및 외부 관리센터(600)에 전송한다.The control unit 500 is electrically connected to the environment sensor unit 100, the road surface condition determining unit 200 and the injection unit 400, and the road surface condition is determined as an icy state from the road surface condition determining unit 200. In this case, the opening and closing operation of the injection valve 430 is controlled, and the pump 440 is controlled according to the information sensed from the environmental sensor unit 100 to control the amount of the anti-freezing agent to be injected, so that the injection nozzle The anti-freezing agent is injected through 420, and information on the injection operation status is transmitted to the notification unit 300 and the external management center 600 through remote communication.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템은 상기 제어부(500)에 의해 분사밸브(430)가 개방되고 펌프(450)가 펌핑 작동함에 따라 저장탱크(410)와 펌프(450)와 공급라인(440)과 분사밸브(430) 및 분사노즐(420)의 연결라인을 거쳐 복수의 분사노즐(420) 중에 선택된 적어도 1개 이상의 분사노즐(420)을 통해 도로의 노면 위 분사구역에 동결방지액을 분사하는 것을 특징으로 한다.In the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention, the injection valve 430 is opened by the control unit 500 and the pump 450 pumps, so that the storage tank 410 and the pump 450 and supply Through the connection line of the line 440, the injection valve 430, and the injection nozzle 420, at least one injection nozzle 420 selected from among the plurality of injection nozzles 420 prevents freezing in the injection area on the road surface. It is characterized in that the liquid is sprayed.
즉, 상기 제어부(500)는 동결방지액이 자동 분사되도록 제어하는 역할을 한다. That is, the control unit 500 serves to control the anti-freezing liquid to be automatically sprayed.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 환경센서부(100)는 상기 분사유닛(400) 외부에 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.The environmental sensor unit 100 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it is installed outside the injection unit 400.
이는, 외부의 환경 요인에 의해 도로 노면에 결빙구역이 발생되기 때문에, 외부 환경 요인을 더욱 정확하게 측정하기 위함이다.This is to more accurately measure the external environmental factors since an icing zone is generated on the road surface due to external environmental factors.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 환경센서부(100)는 차량통행을 더 감지하는 것을 특징으로 하며, 상기 제어부(500)는 차량통행 정보를 고려하여 해당 구역에 상기 동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.The environmental sensor unit 100 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention is characterized in that it further detects vehicle traffic, and the control unit 500 considers the vehicle traffic information and applies the anti-freezing agent to the corresponding zone. It may be characterized by spraying.
환경센서부(100)는 차량감지센서를 이용하여 차량통행을 감지할 수 있다.The environmental sensor unit 100 may detect vehicle traffic using a vehicle detection sensor.
차량감지센서는 분사노즐(420)의 전방 분사구역을 지나가는 차량의 통행여부를 감지할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.The vehicle detection sensor is preferably installed to detect the passage of a vehicle passing through the spray area in front of the spray nozzle 420 .
이는, 차량이 지나가지 전에 액상동결방지제가 노면에 뿌려지도록 하여, 액상동결방지제가 노면에 스며들거나, 기화되지 전에 차량의 바퀴에 많은 양이 뭍을 수 있도록 하여, 액상동결방지제의 확산을 원활하게 할 수 있다. This allows the liquid antifreeze agent to be sprayed on the road surface before the vehicle passes, so that the liquid antifreeze agent can permeate the road surface or be applied in large amounts to the wheels of the vehicle before vaporization, so that the liquid antifreeze agent can be spread smoothly. can do.
즉, 차량감지센서는 상기 제어부(500)에 연결되며, 차량이 분사노즐(420)의 전방 분사구역을 지나가기 전에 차량감지센서가 상기 전방 분사구역으로 접근하는 차량을 감지하여 상기 제어부(500)에 신호를 전달한고, 상기 제어부(500)는 차량 감지 신호에 따라 분사노즐(420)을 통한 액상동결방지제의 분사를 제어하여, 차량이 분사구역을 통과하는 과정에서 분사된 동결방지제는 차량의 바퀴에 뭍어 차량에 의해 확산될 수 있다.That is, the vehicle detection sensor is connected to the control unit 500, and the vehicle detection sensor detects a vehicle approaching the front spraying area before the vehicle passes the front spraying area of the injection nozzle 420, and the control unit 500 The control unit 500 controls the injection of the liquid anti-freezing agent through the injection nozzle 420 according to the vehicle detection signal, so that the anti-freezing agent sprayed while the vehicle passes through the spraying area is applied to the wheels of the vehicle. and can be spread by vehicles.
이때, 상기 동결방지제가 차량이 분사구역을 통과하는 시점에 차량의 바퀴에 뿌려질 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to control the antifreezing agent to be sprayed on the wheels of the vehicle at the time the vehicle passes through the spraying area.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 환경센서부(100)는 차량의 미끄럼짐을 감지하며, 상기 제어부(500)는 차량의 미끄러짐이 감지되면, 해당 구역에 상기 동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.The environmental sensor unit 100 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention detects the slip of the vehicle, and the control unit 500 sprays the anti-freezing agent to the corresponding area when the slip of the vehicle is detected. that can be characterized.
환경센서부(100)는 차량감지센서를 이용하여 차량의 미끄러짐을 감지할 수 있다.The environment sensor unit 100 may detect vehicle slippage using a vehicle detection sensor.
상기 환경센서부(100)가 차량의 미끄러짐을 감지한다면, 상기 노면상태판별부(200)에의해 노면상태가 빙결상태가 아닌 것으로 판단한 경우라도, 차량의 미끄러짐이 감지된 해당구역에 동결방지제를 분사하도록 제어할 수 있다.If the environmental sensor unit 100 detects vehicle slippage, even when the road surface condition determination unit 200 determines that the road surface condition is not icy, an anti-freezing agent is sprayed on the area where the vehicle slippage is detected. can be controlled to
이는, 노면상태판별부(200)가 제 기능을 하지 못하더라도, 결빙된 지역을 해빙하기 위함이다.This is to thaw the frozen area even if the road surface condition determining unit 200 does not function properly.
상기 노면상태판별부(200)에의해 노면상태가 빙결상태가 아닌 것으로 판단하고 차량의 미끄러짐을 감지된 경우, 상기 제어부(500)는 이러한 정보를 외부 관리센터(600)에 알려, 빠른 후속조치가 취해질 수 있도록 할 수 있다.When it is determined by the road surface condition determining unit 200 that the road surface condition is not icy and vehicle slippage is detected, the control unit 500 informs the external management center 600 of this information, so that quick follow-up measures can be taken. can be made available.
즉, 상기 환경센서부(100) 또는 상기 노면상태판별부(200)에 문제가 발생되었을 수 있음을 알려, 알고리즘을 보완하거나, 센서를 수리하는 등의 조치를 취하도록 할 수 있다.That is, it is notified that a problem may have occurred in the environment sensor unit 100 or the road surface condition determination unit 200, so that measures such as supplementing an algorithm or repairing a sensor can be taken.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 환경센서부(100)는 눈 또는 기압을 더 감지하는 것을 특징으로 하며, 상기 노면상태판별부(200)는 눈 또는 기압 정보를 추가로 고려하여 노면상태를 판별하는 것을 특징으로 할 수 있다.The environmental sensor unit 100 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention is characterized by further detecting snow or air pressure, and the road surface condition determination unit 200 additionally considers snow or air pressure information. It can be characterized in that the road surface state is discriminated by doing so.
눈 감지 센서 또는 기압센서를 추가하여, 더욱 정확한 노면상태 판별이 가능하도록 할 수 있다.By adding an eye sensor or an air pressure sensor, it is possible to more accurately determine the road surface condition.
이 외에도, 비 감지 센서, 안개 감지 센서 등을 추가하는 것도 가능하다.In addition to this, it is also possible to add rain detection sensors and fog detection sensors.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 환경센서부(100)는 바람의 세기와 방향을 더 감지하는 것을 특징으로 하며, 상기 제어부(500)는 바람의 세기와 방향을 고려하여 해당 구역에 상기 동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.The environmental sensor unit 100 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention is characterized in that it further detects the strength and direction of the wind, and the control unit 500 considers the strength and direction of the wind and It may be characterized by spraying the antifreezing agent to the zone.
바람이 상기 분사노즐(420)의 분사 방향으로 불면 바람의 세기가 강해질수록 분사압력을 줄이는 제어를 하여, 타겟 지점에 동결방지제가 분사되도록 제어할 수 있고, 바람이 상기 분사노즐(420)의 분사 반대 방향으로 불면 바람의 세기가 강해질수록 분사압력을 높이는 제어를 하여, 타겟 지점에 동결방지제가 분사되도록 제어할 수 있다.When the wind blows in the spray direction of the spray nozzle 420, control is performed to reduce the spray pressure as the strength of the wind increases, so that the anti-freezing agent can be sprayed to the target point, and the wind blows the spray nozzle 420 When it blows in the opposite direction, it is possible to control the spraying pressure to be increased as the strength of the wind increases, so that the antifreezing agent is sprayed at the target point.
즉, 바람의 영향에 의해 분사되어야 할 지점까지 분사가 어렵다고 판단되면, 분사되어야 할 지점까지 분사가 될 수 있도록 분사 압력을 제어할 수 있다.That is, if it is determined that it is difficult to spray to the point to be sprayed due to the influence of wind, the injection pressure can be controlled so that the spray can be performed to the point to be sprayed.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템은 현장 상황을 촬영하는 적외선 카메라 또는 나이트비젼 카메라를 포함하는 현장감시부(미도시)를 포함할 수 있다.An anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention may include a field monitoring unit (not shown) including an infrared camera or a night vision camera for photographing a field situation.
적외선 카메라는 목표물에 근적외선을 조사한 후, 반사되어 돌아오는 에너지를 근적외선 에너지를 감지로 감지하여 자체 반사광을 생성한다.An infrared camera irradiates a target with near-infrared rays, and then generates self-reflected light by detecting the reflected energy by sensing the near-infrared rays energy.
나이트비젼 카메라는 소량의 가시 광선을 확대하여 이미지를 생성한 후, 해당 이미지를 디스플레이에 표시하는 기기이다.A night vision camera is a device that generates an image by magnifying a small amount of visible light and then displays the image on a display.
상기 현장감시부(미도시)는 조명이 없어 주변이 어두울 때에도 인원과 차량 확인이 가능하도록 하여 구조활동에도 도움을 줄 수 있다.The on-site monitoring unit (not shown) can help in rescue activities by enabling people and vehicles to be identified even when the surroundings are dark because there is no lighting.
상기 현장감시부(미도시)는 이벤트 발생 시로 인해 주자창이 어두울 때 관리실에서 인원 및 현장 파악도 가능하게 구현하는 것을 목표로, 다각도로 현장 파악을 하여 인원 및 차량 피해를 최소화 하는데 중점을 두고 있다.The site monitoring unit (not shown) focuses on minimizing damage to personnel and vehicles by identifying the site from various angles, with the goal of enabling the management office to identify personnel and the site when the parking lot is dark due to an event.
상기 현장감시부(미도시)는 상기 제어부(500)와 연결되어, 상기 제어부(500)에 촬영된 영상이 저장되도록 할 수 있으며,The field monitoring unit (not shown) may be connected to the control unit 500 so that the captured image is stored in the control unit 500.
상기 제어부(500)는 별도의 디스플레이 장치에 상기 현장감시부(미도시)가 촬영한 영상을 디스플레이 시킬 수 있다.The control unit 500 may display an image captured by the field monitoring unit (not shown) on a separate display device.
상기 나이트비젼 카메라는 시야가 어둡다고 판단된 경우 작동되도록 할 수 있다.The night vision camera may be operated when it is determined that the field of view is dark.
이는, 나이트비젼 카메라는 빛이 너무 강하면 제 기능을 발휘하지 못하기 때문이다.This is because the night vision camera does not perform its function when the light is too strong.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 제어부(500)는 상기 현장감시부(미도시)로부터 촬영된 노면 영상에 이미지 프로세싱을 적용하여 감시 지역의 기상 상태를 판정할 수 있다.The control unit 500 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention may determine the weather condition of the monitoring area by applying image processing to the road image captured by the site monitoring unit (not shown).
즉, 이미지 프로세싱을 적용하여 추출한 강우 판정 수치 및 강설 판정 수치를 각각 강우 기준 및 강설 기준과 비교하여 일반, 강우/강설 여부를 판정할 수 있다.That is, rain determination values and snowfall determination values extracted by applying image processing may be compared with a rainfall criterion and a snowfall criterion, respectively, to determine general rain/snowfall conditions.
이미지 프로세싱을 적용하여 기상 상태를 판정하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 이하의 세 가지 방식을 이용한다. 하지만, 기상 상태를 판정하는 방식은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 다양한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.In order to determine the weather condition by applying image processing, the following three methods are used in an embodiment of the present invention. However, the method for determining the weather condition is not limited thereto, and various methods may be applied within the scope of the technical idea of the present invention.
첫 번째 방식은, 노면 영상에 나타난 각 밝기값의 빈도를 나타내는 히스토그램 그래프를 이용하는 방식이다.A first method is a method using a histogram graph representing the frequency of each brightness value appearing in a road image.
강설량이 많아질수록 영상의 밝기 변화가 생기는 것을 육안으로 확인할 수 있으므로 히스토그램에서도 그 차이를 분석해 낼 수 있고, 이 밝기값 변화를 통해 강설 강도를 판정해낼 수 있다.Since it can be visually confirmed that the brightness of the image changes as the amount of snowfall increases, the difference can be analyzed in the histogram, and the intensity of snowfall can be determined through the change in the brightness value.
적외선 카메라 또는 나이트비젼 카메라로 취득된 영상은 평상시와 강설강도(강, 중, 약)에 따른 영상 이미지가 서로 다르게 나타난다.In the image acquired by the infrared camera or the night vision camera, the video image is different from the usual and according to the intensity of snowfall (strong, medium, or weak).
영상 이미지를 이용하여 밝기값 빈도를 나타낸 히스토그램 그래프를 확인하면 이를 알 수 있다.This can be seen by checking the histogram graph showing the brightness value frequency using the video image.
히스토그램 그래프에서 강설이 있는 경우, 히스토그램이 전반적으로 우측으로 이동한 모습을 볼 수 있는데, 이는 화면에 나타난 눈의 영향으로 영상에서 높은 밝기값을 갖는 픽셀의 수가 많아졌기 때문이다.When there is snowfall in the histogram graph, it can be seen that the histogram is generally shifted to the right. This is because the number of pixels with high brightness values in the image increases due to the influence of snow on the screen.
강설 강도가 강할수록 밝기값 평균치가 증가하는 것을 알 수 있고, 이 수치를 비교하면 강설 강도를 판정해 낼 수 있다.It can be seen that the stronger the snowfall intensity, the higher the average brightness value, and by comparing these values, the snowfall intensity can be determined.
두 번째 방식은, 경계검출 방식이다.The second method is a boundary detection method.
경계란, 영상에서 색이나 농도의 급격한 변화가 있는 부분이라고 정의되는데, 기술적으로 경계 검출이란 경계를 구성하는 영상 화소를 찾는 과정이며, 이 과정을 거치면 경계와 경계가 아닌 부분의 대비가 증가되어 경계가 더 뚜렷이 나타난 영상을 얻게 된다.A boundary is defined as a part of an image where there is a rapid change in color or density. Technically, boundary detection is a process of finding image pixels constituting the boundary. A more distinct image is obtained.
강설시 경계는 곧 밝기값이 급격하게 변화하는 부분을 말하므로, 즉, 경계검출 방식은 함수의 변화량을 조사하는 미분연산을 이용하여 강설시 일정 수준 이상의 경계값을 검출해 내어 판정에 이용하는 방식이다.Since the boundary during snowfall refers to the part where the brightness value changes rapidly, that is, the boundary detection method uses differential operation to investigate the amount of change in the function to detect a boundary value above a certain level during snowfall and uses it for judgment. .
본 발명에서는 경계검출 방식으로 효과가 비교적 양호하다고 알려진 Canny 연산자는 1차 미분연산자와 2차 미분연산자를 함께 이용하여 2차 미분연산자를 이용하여 영교차 지점을 찾은 다음, 1차 미분연산자를 돌린 결과와 비교하여 임계값 이하의 영상 화소는 삭제하는 방식으로 경계를 검출한다.In the present invention, the Canny operator, which is known to have a relatively good effect as a boundary detection method, uses the first and second derivative operators together to find the zero-crossing point using the second derivative operator, and then runs the first derivative operator. The boundary is detected by deleting image pixels below the threshold value compared to .
이때, 임계값은 경계와 잡영을 구분하는 역할을 하는데, 이 값이 클수록 더 확실한 경계만 남게 되며 이러한 경계검출 연산자를 영상에 적용함으로써, 영상에서 눈의 경계를 뚜렷하게 추출해 낼 수 있다.At this time, the threshold value plays a role of distinguishing the boundary from the mixed image. The larger the value, the more certain boundary remains. By applying this boundary detection operator to the image, the eye boundary can be clearly extracted from the image.
세 번째 방법은 영상 차분 기법을 이용한 방식이다.The third method is a method using an image difference technique.
영상 차분 기법이란, 화면의 변화를 감지하는 기본적인 기법으로 두 영상에서 대응하는 픽셀의 밝기값 차이를 계산하는 차분(differencing)을 통해 강설 영상의 차분값을 추출해 내는 기법이다.The image difference technique is a basic technique for detecting changes in the screen, and is a technique for extracting a difference value of a snowfall image through differencing that calculates the difference in brightness values of corresponding pixels in two images.
영상의 차분은 기준이 되는 영상에 따라 장면차분(frame differencing)과 배경차분(background differencing)으로 분류할 수 있으며, 장면차분은 이전 프레임의 영상을, 배경차분은 미리 준비된 영상을 기준으로 차분을 수행하게 된다.Image difference can be classified into frame differencing and background differencing according to the reference image. The scene difference is based on the image of the previous frame, and the background difference is based on the previously prepared image. will do
영상은 별다른 외부 조건의 변화가 없음에도, 매 프레임마다 각각의 픽셀값이 조금씩 변화하고, 밝기가 확연히 다른 눈에 띄는 변화가 갑자기 발생하기도 하며, 영상을 통해 강설조건을 판별하기 위해서는 이러한 변화가 고려되어야 하고, 잘 소거되지 않는 배경과 차량의 흔적을 먼저 처리해야 한다.Even though there is no change in external conditions in the video, each pixel value changes little by little in each frame, and noticeable changes in brightness that are clearly different suddenly occur. background and traces of vehicles that are not easily erased must be dealt with first.
영상에서 밝기의 변화가 적고 어두우며, 차량에 의한 영향을 받지 않는 부분을 많이 확보할 수 있다면 이러한 단계를 생략할 수 있으므로 영상에서 강설 여부를 판단하는 일은 더 신뢰성이 높아질 수 있다.Determining whether or not snowfall occurs in the image can be more reliable because this step can be omitted if many parts of the image that are dark with little change in brightness and are not affected by vehicles can be secured.
차분 기법을 이용하면 배경 영상이 소거되면서 강설의 흔적만 판별해낼 수 있다. 차분영상 밝기값의 평균과 표준편차는 강설에 의한 변화가 있는 경우, 밝기값이 평소보다 많이 증가하게 되며, 이로 인해 강설 여부를 더 정확하게 판정해 낼 수 있다.Using the difference technique, only the traces of snowfall can be identified while the background image is canceled. The average and standard deviation of the difference image brightness values increase more than usual when there is a change due to snowfall, and as a result, it is possible to more accurately determine whether or not there is snowfall.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 차량에 의한 영향이 차분영상에 나타나는 차량의 모양이 눈의 흔적과 형태가 많이 다르다는 점을 이용하여, 차량의 영향을 지우는 방안을 이용하였다.In addition, in the embodiment of the present invention, a method of erasing the influence of the vehicle is used by taking advantage of the fact that the shape of the vehicle in the difference image is very different from the snow trace.
차량의 영향을 지우기 위해, 아래와 같은 과정을 거친다.To erase the influence of the vehicle, go through the following process.
먼저, 영상의 변화된 부분을 확실하게 구분하기 위해, 지정된 임계값 이하의 픽셀에는 0, 그 이상의 픽셀에는 255의 값을 주어 영상을 이진화하였고, 임계값은 임의로 50으로 설정한다.First, in order to clearly distinguish the changed part of the image, the image is binarized by giving a value of 0 to pixels below a specified threshold and a value of 255 to pixels above a specified threshold, and the threshold is arbitrarily set to 50.
그리고, 차량으로 추정되는 부분을 추출하기 위해, 영상에 21×21 크기의 마스크를 적용하여 면적이 넓은 부분을 탐색하고, 255 값을 갖는 픽셀이라도 주변 441개의 픽셀 중에 255 값을 갖는 픽셀이 임계값 이하일 경우 해당 픽셀은 차량이 아닌 것으로 간주하여 삭제하면(0의 값을 갖도록 하는), 영상에는 면적이 넓은 부분 중에서도 주변에 검은 픽셀이 많은 가장자리는 제외된 부분만 남게 된다.In addition, in order to extract a part estimated to be a vehicle, a 21 × 21 size mask is applied to the image to search for a large area, and even for a pixel with a value of 255, a pixel with a value of 255 among 441 pixels in the vicinity is the threshold value. In the case of the following, the corresponding pixel is considered not to be a vehicle and is deleted (having a value of 0), leaving only a portion of the image excluding the edge with many black pixels in the large area of the image.
이렇게 가공된 영상에, 다시 21×21 마스크를 적용하여 처음 이진영상과의 비교를 거쳐 차량으로 추정되는 부분의 실제 영역을 추출하고, 이렇게 가공된 이진영상에서 차량 부분을 제외하면 차량이 소거되고 눈의 흔적만 남은 영상을 얻을 수 있다.A 21 × 21 mask is applied to the processed image again to compare with the first binary image to extract the actual region of the part estimated to be a vehicle. You can get a video with only traces left.
제어부(500)는 이미지 프로세싱 적용 결과, 기상 상태가 강설로 판정이 되면 강설 강도를 강, 중, 약으로 구분하고, 이에 따라 분사량을 조절할 수 있다.When it is determined that the meteorological condition is snowfall as a result of applying the image processing, the controller 500 classifies the intensity of snowfall into strong, medium, and weak, and adjusts the amount of spraying accordingly.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템은 상기 현장감시부(미도시)의 촬영 구역의 바닥에 구비된 마커(미도시)를 포함하고, 상기 제어부(500)는 상기 현장감시부(미도시)가 촬영한 마커의 품질 변화를 근거로 결빙 상황을 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention includes a marker (not shown) provided on the floor of a shooting area of the field monitoring unit (not shown), and the controller 500 includes the field monitoring unit (not shown). ) may be characterized in that the icing situation is determined based on the quality change of the captured marker.
즉, 바닥에 결빙이 생성됨에 따라, 상기 마커를 상기 현장감시부(미도시)로 촬영한 이미지가 변화되는 것을 이용하여, 별도의 결빙감지 센서를 추가 설치하지 않고도, 결빙감지 수단을 하나 더 둠으로써, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. That is, as ice is formed on the floor, by using the fact that the image captured by the field monitoring unit (not shown) of the marker is changed, one more ice detection means is provided without additional installation of a separate ice detection sensor. , reliability can be improved.
다시 말해, 평상시 품질의 변화가 발생될 수 없는 마커를 설치하면, 차량의 이동 등에 의해 마커가 가려지는 일은 발생될 수 있어도, 마커의 품질이 변형되는 일은 평상시에 발생되지 않는다. 그런데 마커의 품질이 변화된다는 것은 결빙 또는 수분(도로의 표면에 덮힌 물기)에 의해 빛의 반사량이 변화한 것이라 판단할 수 있다.In other words, if a marker whose quality cannot be changed normally is installed, the marker may be obscured by the movement of a vehicle, but the quality of the marker does not change normally. However, it can be determined that the change in the quality of the marker is a change in the reflected amount of light due to freezing or moisture (moisture covered on the surface of the road).
이러한 현상들을 바탕으로 상기 제어부(500)는 결빙 상황을 판단(현재 얼어 있음)하거나 예측(앞으로 얼 가능성이 있음)할 수 있다.Based on these phenomena, the controller 500 may determine (currently frozen) or predict (possibly frozen in the future) the freezing situation.
상기 마커는 디지털 부호화(Coding)가 되어있는 피듀셜(Fiducial) 마커를 이용할 수 있다. As the marker, a digitally coded fiducial marker may be used.
피듀셜(Fiducial) 마커는 일정한 포맷으로 만들어진 인공적인 랜드마크로, 이미지 정보 속에서 피듀셜(Fiducial) 마커를 찾아내기 쉽게 하도록 여러 가지 영상기술이 포함된 일종의 패턴이다.A fiducial marker is an artificial landmark made in a certain format, and is a kind of pattern that includes various imaging technologies to make it easy to find a fiducial marker in image information.
이로 인하여 영상 프레임간의 데이터 연관이 단순해지는 장점이 있다.This has the advantage of simplifying data association between image frames.
상기 마커는 한 번의 관찰로 3차원 좌표를 알아 내기 위한 사격형 테두리상의 네 꼭지점과 각각의 마커를 석별하기 위한 식별 코드로 구성될 수 있다.The markers may be composed of four vertexes on a rectangular border for determining 3D coordinates through one observation and an identification code for discriminating each marker.
네 개의 꼭지점은 카메라 좌표계를 기준으로 마커의 자세를 추정하는데 필요한 정보를 제공한다.The four vertices provide information necessary for estimating the pose of the marker based on the camera coordinate system.
즉, 3차원 공간상의 자세행렬(Pose Matrix)을 알아내기 위하여 마커상의 네 개의 꼭지점을 활용할 수 있다.That is, four vertices on the marker can be used to find out the pose matrix in the 3D space.
이 네 꼭지점은 배경과 쉽게 구분되어 특징점으로 추출이 용이하고 그 기하학적 관계가 미리 정해져 있어, 이를 이용하여 카메라를 기준으로 한 마커 중심의 좌표를, 촬영한 한 장의 영상으로부터 구할 수 있다.These four vertices are easily distinguished from the background and are easily extracted as feature points, and their geometric relationship is pre-determined.
식별 코드를 인식하는 방법으로 디지털 신호처리를 이용한 방법을 사용할 수 있다.As a method of recognizing an identification code, a method using digital signal processing may be used.
디지털 신호처리를 이용한 방법은 대체로 수 비트를 할당하여 일정한 수 범위 내의 마커를 숫자로서 인식할 수 있고, 오류 정정코드를 삽입하여 인식률을 높일 수 있다.A method using digital signal processing can generally allocate several bits to recognize markers within a certain range as numbers, and can increase the recognition rate by inserting an error correction code.
상기 마커는 아루코(Aruco) 마커를 이용할 수 있다. As the marker, an Aruco marker may be used.
아루코(Aruco) 마커는 피듀셜(Fiducial) 마커 중 한 가지로, n x n 크기의 2차원 비트 패턴과 이를 둘러싸고 있는 검은색 태두리 영역으로 구성되어 있다. 검은색 테두리 영역은 마커를 빨리 인식하도록 하기 위한 것이며, 내부의 2차원 비트 패턴은 흰색 셀과 검정색 셀의 조합으로 마커의 고유 ID를 표현한 것으로 마커를 식별하는데 사용된다.The Aruco marker is one of the fiducial markers and is composed of an n x n sized two-dimensional bit pattern and a black border area surrounding it. The black border area is for recognizing the marker quickly, and the inner 2D bit pattern is a combination of white cells and black cells to express the unique ID of the marker and is used to identify the marker.
여기서 검은 색 테두리 영역은 촬영된 이미지 중에서 아루코 마커를 빠르게 찾아내기 위한 것이고, 내부의 2차원 비트 패턴은 이진 코드화를 통해 오류 감지 및 수정 기술을 식별하고 적용 하기 위한 것이다.Here, the black border area is for quickly finding Arco markers among the captured images, and the internal 2D bit pattern is for identifying and applying error detection and correction technology through binary coding.
마커 인식을 제공하는 라이브러리는 여러가지가 있지만 탐지가 빠르면서 강력하고 정확한 이점을 가지고 있다는 강점 때문에 기준마커(Fiducial Marker)중 하나인 아루코(Aruco) 마커를 사용하는 것이 바람직하다.There are several libraries that provide marker recognition, but it is preferable to use Aruco markers, which are one of the fiducial markers, because of the advantages of fast detection, strong and accurate.
마커 크기는 내부 행렬의 크기를 결정한다. 예를 들어 4x4의 마커 크기는 16 비트로 구성된다.The marker size determines the size of the inner matrix. For example, a marker size of 4x4 consists of 16 bits.
상기 제어부(500)는 아루코(Aruco) 마커를 사용하는 경우, 상기 현장감시부(미도시)가 촬영한 영상을 문턱 값(threshold value)을 이용하여 이진(binary) 영상으로 변환시키는데, 여기에는 캐니 엣지 탐지 기법(Canny edge detection)이나 지역적인 적응적 이진화 방법(local adaptive thresholding approach) 등의 여러 가지 방법을 사용할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.When an Aruco marker is used, the control unit 500 converts an image captured by the field monitoring unit (not shown) into a binary image using a threshold value. Various methods such as a Canny edge detection method or a local adaptive thresholding approach may be used, but are not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 마커는 재귀반사(Retro reflective) 성질을 가지는 도료로 형성하는 것이 바람직하다.The marker of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention is preferably formed of a paint having retro reflective properties.
재귀반사는 빛이 입사한 방향으로 되돌아가는 방식의 반사 형태를 뜻하는 것으로, 역반사라고도 부른다.Retroreflection refers to a form of reflection in which light returns to the direction in which it was incident, and is also called retroreflection.
이때, 색상은 투명 형광 도료를 사용할 수 있다.At this time, the color may use a transparent fluorescent paint.
상기 마커는 다수를 바닥, 벽면 등 평소 변화가 없는 평면에 설치할 수 있으며, 지정된 지점별로 각각 서로다른 마커를 다수 설치할 수 있다.A plurality of the markers may be installed on a flat surface such as a floor or a wall, and a plurality of different markers may be installed at designated points.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 분사노즐(420)은 스테인레스(Stainless) 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.The injection nozzle 420 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it is formed of a stainless material.
즉, 외부에 노출되는 금속 부분인 분사노즐(420)을 스테인레스(Stainless) 재질로 형성하여 부식이 발생되지 않도록 할 수 있다. That is, the injection nozzle 420, which is a metal part exposed to the outside, may be formed of a stainless material to prevent corrosion.
이때, 상기 분사노즐(420)을 고정하는 노즐박스(425) 역시 스테인레스(Stainless) 재질로 형성하여 부식이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the nozzle box 425 for fixing the injection nozzle 420 is also formed of a stainless material to prevent corrosion.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 분사노즐(420)은 분사구의 내경 지름이 1 ~ 3mm 사이즈인 것을 특징으로 할 수 있다.The spray nozzle 420 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the inner diameter of the spray hole is 1 to 3 mm in size.
즉, 기존 염수대비 노즐 분사구 규격을 20~30% 크기 사이즈로 줄여, 소용량분사를 위해 최적화 설계를 한 것이 분사구 내경 지름을 1 ~ 3mm 사이즈로 줄인 것이며, 이렇게 함으로써, 결빙된 구간을 해빙하는데 액상동결방지제가 최소한으로 사용될 수 있도록 할 수 있다. In other words, the optimized design for small-capacity injection by reducing the size of the nozzle nozzle compared to the existing salt water by 20 to 30% is to reduce the inner diameter of the nozzle to 1 to 3 mm. It is possible to ensure that the minimum amount of inhibitors is used.
이렇게 형성된 분사노즐(420)로 초산칼륨 및 글리세린을 포함하는 액상동결방지제를 분사하는 분사 실험을 한국산업기술시험원에 의뢰하여 시험해 보았다.A spraying experiment of spraying a liquid antifreezing agent containing potassium acetate and glycerin with the spray nozzle 420 thus formed was tested by requesting the Korea Testing Laboratory.
시험항목은 액상동결방지제 분사시간, 액상동결방지제 1회 분사량, 액상동결방지제 분사거리, 액상동결방지제 분사각도, 자동분사장치 소비전력, 자동분사장치 내전압시험이다.The test items are liquid antifreeze injection time, liquid antifreeze spray amount per one injection, liquid antifreeze spray distance, liquid antifreeze spray angle, automatic injection device power consumption, and automatic injection device withstand voltage test.
시험 방법은 자동분사장치의 2개의 분사노즐을 통해 분사되는 분사액의 분사시간과 1회 분사량을 메스실린더와 초시계를 이용하여 측정하고, 분사거리는 분사액의 최대분사 거리를 줄자를 이용하고, 분사각도는 분사액의 최대 분사높이에서의 분사거리(2m)를 측정하고, 그 지점에서 분사되는 최대높이를 측정하여 분사각도로 환산하였다.The test method is to measure the injection time and one injection amount of the injection liquid injected through the two injection nozzles of the automatic injection device using a measuring cylinder and a stopwatch, the injection distance using a tape measure for the maximum injection distance of the injection liquid, and The angle was converted into a spray angle by measuring the spray distance (2 m) at the maximum spray height of the spray liquid and measuring the maximum spray height at that point.
소비전력시험은 배터리 출력단과 장비 입력단 사이에서 램프 off 상태로 펌프만 가동하여 측정(펌프동작시간은 2 sdc/10 min로 설정되어 2초 동작시 소비전력 측정)하였다.The power consumption test was measured by operating only the pump with the lamp off between the battery output terminal and the equipment input terminal (the pump operation time was set to 2 sdc/10 min and the power consumption was measured when operated for 2 seconds).
내전압시험은 Cut-off 전류 30 mA, 인가전압 AC1500 V로 도전부와 장비외곽 금속부에 60초 인가 시험을 하였다.For the withstand voltage test, a cut-off current of 30 mA and an applied voltage of AC1500 V were applied to the conductive part and the external metal part of the equipment for 60 seconds.
이렇게 시험한 결과가 도 2에 도시된 바와 같다.The results of this test are as shown in FIG. 2 .
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 분사밸브(430)가 상기 분사노즐(420)과 2대1 대응하여 연결되는 경우, 상기 분사노즐(420)이 상기 분사밸브(430)을 지나 Y자형태의 가지관으로 분기되는 것을 특징으로 할 수 있다.When the injection valve 430 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention is connected to the injection nozzle 420 in a two-to-one correspondence, the injection nozzle 420 controls the injection valve 430. It may be characterized by branching into a Y-shaped branch crown.
차량 통행이 지역은 솔밸브 1개당 2개의 분사노즐(420)을 Y자 형태로 사용하여 액상동결방지제의 분사 포인트를 늘려서 운행할 수 있다.Vehicle traffic areas can be operated by increasing the injection points of the liquid antifreeze agent by using two injection nozzles 420 per sol valve in a Y-shape.
이때, 상기 Y자형태의 가지관을 상기 노즐박스(425)로 고정시킬 수 있다.At this time, the Y-shaped branch pipe may be fixed to the nozzle box 425 .
즉, 하나의 노즐박스(425)에 하나의 분사밸브(430)와 연결된 두 개의 분사노즐(420)이 구비되도록 고정시킬 수 있다.That is, one nozzle box 425 may be fixed so that two injection nozzles 420 connected to one injection valve 430 are provided.
이는, 분사노즐(420)을 도로에 설치 시 작업성을 높이고, 분사노즐(420)을 하나 씩 개별적으로 설치하는 것 보다 분사노즐(420)의 내구도를 높이기 위한 것이다.This is to increase workability when the spray nozzle 420 is installed on the road, and to increase the durability of the spray nozzle 420 rather than installing the spray nozzle 420 individually one by one.
상기에서 하나의 노즐박스(425)에 하나의 분사밸브(430)와 연결된 두 개의 분사노즐(420)이 구비된 예(Y자 모양)를 들었으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 하나의 노즐박스(425)에 두 개의 분사밸브(430)와 각각 연결된 두 개의 분사노즐(420)이 구비된 예(II자 모양) 등 하나의 노즐박스(425)에 복수의 분사밸브(430)가 고정된 다양한 실시가 가능함은 물론이다.In the above, an example (Y-shaped) provided with two injection nozzles 420 connected to one injection valve 430 in one nozzle box 425 was given, but the present invention is not limited thereto, and one nozzle A plurality of injection valves 430 are fixed to one nozzle box 425, such as an example (II shape) in which the box 425 is provided with two injection valves 430 and two injection nozzles 420 respectively connected. Of course, various implementations are possible.
즉, 제어부(500)의 분사밸브(430)로부터 각각 신호를 받아 분사가 되도록 구현되어 분사밸브(430)당 1개 혹은 복수개 노즐에서 각각 혹은 같이 분사가 되도록, 현장 여건에 최적화되게 구현할 수 있다.That is, it can be implemented to be injected by receiving signals from the injection valve 430 of the control unit 500, and to be injected individually or together from one or a plurality of nozzles per injection valve 430, optimized for site conditions.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 노면상태판별부(200)는 시내기준 영상 2℃이하 습도 65%이상, 외곽 및 국도는 영상 3℃이하 습도 65%이상, 터널 및 교각 등 블랙아이스 위험 구간은 영상 3℃이하 습도 60% 이상 일 때 노면상태를 빙결상태로 판별하는 것을 특징으로 할 수 있다.The road surface condition determination unit 200 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention has a humidity of 65% or more at a video temperature of 2 ° C or less based on a city standard, a humidity of 65% or more at a video temperature of 3 ° C or less for suburbs and national roads, tunnels and piers, etc. The black ice risk section may be characterized in that the road surface condition is determined as a frozen state when the video temperature is 3 ° C or less and the humidity is 60% or more.
상기 환경센서부(100)는 기본적으로 온도와 습도를 감지할 수 있다.The environmental sensor unit 100 can basically detect temperature and humidity.
이때, 온도는 대기온도와 노면온도를 측정할 수 있도록 상기 환경센서부(100)를 구성할 수 있으며, 습기, 대기온도, 노면온도에 따라 블랙아이스 예상 생성 및 발생시간을 상기 제어부가 예측하여 액상동결방지제를 자동 분사 하도록 제어할 수 있다.At this time, the environmental sensor unit 100 can be configured to measure the air temperature and the road surface temperature, and the control unit predicts the expected generation and occurrence time of black ice according to moisture, air temperature, and road surface temperature, It can be controlled to automatically spray anti-freezing agent.
이러한 분사조건 설정은 원격 조작프로그램으로 언제든지 조정이 가능하도록 할 수 있다.These injection condition settings can be adjusted at any time with a remote control program.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 제어부(500)는 분사시간, 노즐간 분사시간 인터벌 및 세트 당 분사시간 인터벌로 제어하며, 빠른 확산효과가 필요하다 판단되는 경우 분사시간을 8~10초, 노즐 간 분사시간 인터벌을 30초, 세트당 분사시간을 300초로 설정하여 제어하고, 액상동결방지제가 기설정된 만큼 분사(확산)된 경우, 분사시간을 4~6초, 노즐간 분사시간 인터벌을 60초, 900~1200초로 설정하여 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit 500 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention controls the injection time, the injection time interval between nozzles, and the injection time interval per set, and when it is determined that a fast diffusion effect is required, the injection time is set to 8 ~10 seconds, the spray time interval between nozzles is set to 30 seconds, and the spray time per set is set to 300 seconds to control, and when the liquid antifreeze agent is sprayed (diffused) as much as the preset amount, the spray time is 4 to 6 seconds, the spray time between nozzles It may be characterized in that the control is performed by setting the interval to 60 seconds and 900 to 1200 seconds.
빠른 확산효과가 필요하다 판단되는 경우의 예로는, 차량의 미끄러짐 현상을 감지한 경우, 노면이 빙결된 것으로 판단된 경우 등이 해당될 수 있고, 액상동결방지제가 어느정도 분사(확산)되어, 기설정된 분사시간 또는 분사량 기준값을 넘어선 경우 분사시간, 노즐간 분사시간 인터벌 및 세트 당 분사시간 인터벌을 줄여 운행하는 것이 바람직하다.Examples of cases in which it is determined that a rapid diffusion effect is required include cases in which a slipping phenomenon of a vehicle is detected, a case in which it is determined that the road surface is frozen, etc. If the injection time or injection amount exceeds the standard value, it is desirable to operate by reducing the injection time, the injection time interval between nozzles, and the injection time interval per set.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 제어부(500)는 노면온도가 3도 초과 5도 이하이며 습도가 40% 이상 60% 미만 시는 100~130ml를 분사하고, 노면온도가 2도 초과 3도 이하이며 습도가 60% 이상 70% 미만 시는 서리와 블랙아이스 생성이 될 수 있는 환경요건으로 파악해 130~150ml 로 분사 하며, 노면온도가 ??1도 초과 2도 이하이며 습도가 70% 이상 80% 미만 시는 서리 혹은 블랙아이스가 이미 생성되어 있을 수 있는 환경으로 파악해 150~170ml로 분사 하고, 노면온도가 -1도 이하이며 습도가 70%이상 시는 빙결 혹은 블랙아이스가 이미 생성되어 있을 수 있는 환경으로 파악해 170~190ml로 분사하도록 제어 할 수 있다.The control unit 500 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention sprays 100 to 130 ml when the road surface temperature is greater than 3 degrees and less than 5 degrees and the humidity is greater than 40% and less than 60%, and the road surface temperature is 2 degrees. When the humidity exceeds 3 degrees and the humidity is between 60% and 70%, it is identified as an environmental condition that can cause frost and black ice and sprayed with 130 to 150 ml. When it is 70% or more and less than 80%, it is identified as an environment in which frost or black ice may already be formed and sprayed with 150 to 170 ml. It can be identified as an environment in which it can be created and controlled to spray at 170 to 190 ml.
이때, 해당 노면온도가 5도 초과 습도가 40% 미만이하 시는 해동 혹은 건조한 환경으로 파악하여 분사를 (스케줄과 상관없이) 자동 정지 할 수 있다.At this time, when the road surface temperature exceeds 5 degrees and the humidity is less than 40%, spraying can be automatically stopped (regardless of the schedule) by identifying it as a thawing or dry environment.
본 발명의 일 실시예에 따른 동결방지 스마트 안전 시스템의 분사유닛(400)은 분사조절부(미도시)를 포함할 수 있다.The injection unit 400 of the anti-freezing smart safety system according to an embodiment of the present invention may include a spray control unit (not shown).
상기 분사조절부는 상기 분사노즐(420)의 각도를 원하는 각도로 고정시킬 수 있다.The injection control unit may fix the angle of the injection nozzle 420 to a desired angle.
상기 분사조절부는 육각볼트 등 조이고 풀 수 있는 형태로 구성될 수 있다.The injection control unit may be configured in a form that can be tightened and loosened, such as a hexagonal bolt.
예를 들어, 육각볼트를 풀면 상기 분사노즐(420)의 각도 조절이 가능해 지고, 육각볼트를 풀어 원하는 각도에 설정한 뒤, 육각볼트를 조여 각도를 고정 할 수 있다.For example, the angle of the injection nozzle 420 can be adjusted by loosening the hexagonal bolt, and after setting the desired angle by loosening the hexagonal bolt, the angle can be fixed by tightening the hexagonal bolt.
상기 분사노즐(420)의 각도에 따라 분사거리를 조절할 수 있다.The spray distance can be adjusted according to the angle of the spray nozzle 420 .
예를 들어, 노즐박스(425)를 1차선과 3m 정도 떨어진 거리에 설치하고, 분사량을 최소 초당 40ml 이상으로 분사 시, 분사노즐(420)의 각도를 지면에서 상방 4~10도로 고정시키면 3m정도 분사되어 1차선에 액상동결방지제가 분사되며, 분사노즐(420)의 각도를 지면에서 상방 10~15도로 고정시키면 7m정도 분사되어 2차선에 액상동결방지제가 분사되도록 할 수 있어, 노즐이 두 개 설치된 노즐박스(425) 한 개로 두개 차선에 액상동결방지제가 분사되도록 설치할 수 있다.For example, when the nozzle box 425 is installed at a distance of about 3 m from the first lane and the spray amount is sprayed at a minimum of 40 ml per second, when the angle of the spray nozzle 420 is fixed at 4 to 10 degrees upward from the ground, it is about 3 m It is sprayed and the liquid anti-freezing agent is sprayed on the first line, and when the angle of the spray nozzle 420 is fixed at 10 to 15 degrees upward from the ground, it is sprayed about 7m so that the liquid anti-freezing agent can be sprayed on the second line, so that there are two nozzles A single installed nozzle box 425 can be installed so that the liquid anti-freezing agent is sprayed on two lanes.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and the scope of application is diverse, and various modifications and implementations are possible without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.
100: 환경센서부
200: 노면상태판별부
300: 알림부
400: 분사유닛
410: 저장탱크 420: 분사노즐
425: 노즐박스 430: 분사밸브
440: 공급라인 450: 펌프
500: 제어부
600: 외부 관리센터100: environmental sensor unit
200: road surface condition determination unit
300: notification unit
400: injection unit
410: storage tank 420: injection nozzle
425: nozzle box 430: injection valve
440: supply line 450: pump
500: control unit
600: external management center
Claims (10)
상기 환경센서부(100)로부터 감지된 정보를 근거로, 노면상태 알고리즘을 이용해 노면상태를 판별하는 노면상태판별부(200);
노면상태에 대한 알림을 송출하는 알림부(300);
초산칼륨 및 글리세린을 포함하는 액상동결방지제가 저장된 저장탱크(410), 상기 저장탱크(410)로부터 상기 액상동결방지제를 공급받아 대상지역에 상기 액상동결방지제를 분사하는 분사구가 구비된 복수의 분사노즐(420), 상기 분사노즐(420)과 1대1 또는 2대1 대응하여 연결되는 분사밸브(430), 상기 저장탱크(410)와 상기 분사노즐(420)을 연결하여 상기 분사노즐(420)에 액상동결방지제를 공급하는 적어도 하나의 공급라인(440), 및 상기 공급라인(440)에 설치되어 상기 분사노즐(420)에 상기 액상동결방지제를 공급하는 펌프(450)를 포함하는 적어도 하나의 분사유닛(400); 및
상기 환경센서부(100), 노면상태판별부(200) 및 상기 분사유닛(400)에 전기적으로 연결되며, 상기 노면상태판별부(200)로부터 노면상태가 빙결상태로 판별될 경우, 상기 분사밸브(430)의 개폐작동을 제어하고, 상기 환경센서부(100)로부터 감지된 정보에 따라 상기 펌프(450)를 제어하여 분사되는 상기 액상동결방지제의 양을 제어하여, 상기 분사노즐(420)을 통해 상기 액상동결방지제를 분사하고, 원격 통신으로 분사 작동 상황에 대한 정보를 상기 알림부(300) 및 외부 관리센터(600)에 전송하는 제어부(500);
를 포함하며,
상기 제어부(500)에 의해 분사밸브(430)가 개방되고 펌프(450)가 펌핑 작동함에 따라 저장탱크(410)와 펌프(450)와 공급라인(440)과 분사밸브(430) 및 분사노즐(420)의 연결라인을 거쳐 복수의 분사노즐(420) 중에 선택된 적어도 1개 이상의 분사노즐(420)을 통해 도로의 노면 위 분사구역에 액상동결방지액을 분사하는 것을 특징으로 하고,
상기 환경센서부(100)는
차량의 미끄럼짐을 감지하며,
상기 제어부(500)는
차량의 미끄러짐이 감지되면, 해당 구역에 상기 액상동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 하되,
상기 제어부(500)는
상기 환경센서부(100)가 차량의 미끄러짐을 감지한다면, 상기 노면상태판별부(200)에 의해 노면상태가 빙결상태가 아닌 것으로 판단한 경우라도, 차량의 미끄러짐이 감지된 해당구역에 액상동결방지제를 분사하도록 제어하는 것을 특징으로 하고,
상기 제어부(500)는
상기 노면상태판별부(200)에 의해 노면상태가 빙결상태가 아닌 것으로 판단하고 차량의 미끄러짐을 감지된 경우, 상기 제어부(500)는 이러한 정보를 외부 관리센터(600)에 알리는 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
Environmental sensor unit 100 for sensing temperature and humidity;
a road surface condition determination unit 200 that determines a road surface condition using a road surface condition algorithm based on the information sensed by the environment sensor unit 100;
Notification unit 300 for sending a notification about the road surface conditions;
A storage tank 410 in which a liquid antifreeze agent containing potassium acetate and glycerin is stored, and a plurality of spray nozzles provided with nozzles for spraying the liquid antifreeze agent to a target area by receiving the liquid antifreeze agent from the storage tank 410 420, a spray valve 430 connected to the spray nozzle 420 in a one-to-one or two-to-one correspondence, and a spray nozzle 420 by connecting the storage tank 410 and the spray nozzle 420. At least one supply line 440 for supplying a liquid anti-freezing agent to, and a pump 450 installed in the supply line 440 to supply the liquid anti-freezing agent to the injection nozzle 420 injection unit 400; and
It is electrically connected to the environment sensor unit 100, the road surface condition determination unit 200, and the injection unit 400, and when the road surface condition is determined to be icy from the road surface condition determination unit 200, the injection valve 430 is controlled to open and close, and the pump 450 is controlled according to the information sensed by the environment sensor unit 100 to control the amount of the liquid antifreeze agent to be sprayed, thereby dispensing the injection nozzle 420. a control unit 500 for dispensing the liquid anti-freezing agent and transmitting information on an injection operation status to the notification unit 300 and an external management center 600 through remote communication;
Including,
As the injection valve 430 is opened by the controller 500 and the pump 450 operates, the storage tank 410, the pump 450, the supply line 440, the injection valve 430, and the injection nozzle ( 420) through a connection line of at least one spray nozzle 420 selected from among a plurality of spray nozzles 420, characterized in that the liquid anti-freeze liquid is sprayed into the spray area on the road surface,
The environment sensor unit 100 is
Detect vehicle skid,
The controller 500 is
When the slip of the vehicle is detected, it is characterized in that the liquid anti-freezing agent is sprayed in the corresponding area,
The controller 500 is
If the environmental sensor unit 100 detects vehicle slippage, even when the road surface condition determination unit 200 determines that the road surface condition is not icy, liquid anti-freezing agent is applied to the area where the vehicle slippage is detected. Characterized in that it is controlled to spray,
The controller 500 is
When the road surface condition determining unit 200 determines that the road surface is not in an icy state and detects slippage of the vehicle, the controller 500 informs the external management center 600 of this information, characterized in that freezing Anti-smart safety system.
상기 환경센서부(100)는
상기 분사유닛(400) 외부에 설치된 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
The environmental sensor unit 100
Anti-freezing smart safety system, characterized in that installed outside the injection unit 400.
상기 환경센서부(100)는
차량통행을 더 감지하는 것을 특징으로 하며,
상기 제어부(500)는
차량통행 정보를 고려하여 해당 구역에 상기 동결방지제를 분사하는 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
The environmental sensor unit 100
It is characterized by further detecting vehicle traffic,
The controller 500 is
Anti-freezing smart safety system, characterized in that for spraying the anti-freezing agent in the area in consideration of vehicle traffic information.
상기 환경센서부(100)는
눈 또는 기압을 더 감지하는 것을 특징으로 하며,
상기 노면상태판별부(200)는
눈 또는 기압 정보를 추가로 고려하여 노면상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
The environmental sensor unit 100
Characterized in that it further detects snow or air pressure,
The road surface condition determining unit 200
An anti-freezing smart safety system characterized in that it determines the road surface condition by additionally considering snow or air pressure information.
상기 분사노즐(420)은
스테인레스(Stainless) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
The injection nozzle 420 is
Anti-freeze smart safety system, characterized in that formed of stainless (Stainless) material.
상기 분사노즐(420)은
분사구의 내경 지름이 1 ~ 3mm 사이즈인 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
The injection nozzle 420 is
An anti-freezing smart safety system characterized in that the inner diameter of the nozzle is 1 to 3 mm in size.
상기 분사밸브(430)가 상기 분사노즐(420)과 2대1 대응하여 연결되는 경우, 상기 분사노즐(420)이 상기 분사밸브(430)을 지나 Y자형태의 가지관으로 분기되는 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
When the injection valve 430 is connected to the injection nozzle 420 in a two-to-one correspondence, the injection nozzle 420 passes through the injection valve 430 and branches into a Y-shaped branch pipe. freeze prevention smart safety system.
상기 노면상태판별부(200)는
시내기준 영상 2℃이하 습도 65%이상, 외곽 및 국도는 영상 3℃이하 습도 65%이상, 블랙아이스 위험 구간은 영상3℃이하 습도 60% 이상 일 때 노면상태를 빙결상태로 판별하는 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.
According to claim 1,
The road surface condition determining unit 200
It is characterized by determining the road surface condition as freezing when the humidity is 65% or more at 2℃ or less in the city, the humidity is 65% or more at 3℃ or less in the suburbs and national roads, and the humidity is 60% or more at 3℃ or less in the black ice risk section. freeze prevention smart safety system.
상기 제어부(500)는
분사시간, 노즐간 분사시간 인터벌 및 세트 당 분사시간 인터벌로 제어하며, 빠른 확산효과가 필요하다 판단되는 경우 분사시간을 8~10초, 노즐 간 분사시간 인터벌을 30초, 세트당 분사시간을 300초로 설정하여 제어하고,
액상동결방지제가 기설정된 만큼 분사(확산)된 경우, 분사시간을 4~6초, 노즐간 분사시간 인터벌을 60초, 900~1200초로 설정하여 제어하는 것을 특징으로 하는 동결방지 스마트 안전 시스템.According to claim 1,
The controller 500 is
It is controlled by the spray time, the spray time interval between nozzles, and the spray time interval per set. If it is determined that a rapid diffusion effect is needed, the spray time is set to 8 to 10 seconds, the spray time interval between nozzles to 30 seconds, and the spray time per set to 300 seconds. set up and control
When the liquid anti-freezing agent is sprayed (diffused) by a predetermined amount, the anti-freeze smart safety system characterized by controlling by setting the spray time to 4 to 6 seconds and the spray time interval between nozzles to 60 seconds and 900 to 1200 seconds.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230042069A KR102572315B1 (en) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | Anti-freezing smart safety system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230042069A KR102572315B1 (en) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | Anti-freezing smart safety system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102572315B1 true KR102572315B1 (en) | 2023-08-28 |
Family
ID=87806325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230042069A Active KR102572315B1 (en) | 2023-03-30 | 2023-03-30 | Anti-freezing smart safety system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102572315B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102601633B1 (en) * | 2023-09-01 | 2023-11-14 | 주식회사 덕산조경건설 | Smart clean road system with washing water and salt water automatic injection function using artificial intelligence |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012046870A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Hokkaido Nof Corp | Liquid antifreezing agent feeder and liquid antifreezing agent feeding method |
| KR101528129B1 (en) | 2015-02-17 | 2015-06-11 | 이텍산업 주식회사 | Intelligent saltwater automatic spray system |
| KR101565568B1 (en) * | 2015-08-10 | 2015-11-03 | 김현일 | Apparatus for injecting liquid anti-freezer including potassium acetate and glycerin |
| KR102380853B1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-04-01 | 주식회사 세이브라이프 | Road deiceing solution injection system with autonomous operation function |
| KR102437021B1 (en) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 김현일 | Roadway antifreeze solution spraying system using environment sensor |
-
2023
- 2023-03-30 KR KR1020230042069A patent/KR102572315B1/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012046870A (en) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Hokkaido Nof Corp | Liquid antifreezing agent feeder and liquid antifreezing agent feeding method |
| KR101528129B1 (en) | 2015-02-17 | 2015-06-11 | 이텍산업 주식회사 | Intelligent saltwater automatic spray system |
| KR101565568B1 (en) * | 2015-08-10 | 2015-11-03 | 김현일 | Apparatus for injecting liquid anti-freezer including potassium acetate and glycerin |
| KR102380853B1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-04-01 | 주식회사 세이브라이프 | Road deiceing solution injection system with autonomous operation function |
| KR102437021B1 (en) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 김현일 | Roadway antifreeze solution spraying system using environment sensor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102601633B1 (en) * | 2023-09-01 | 2023-11-14 | 주식회사 덕산조경건설 | Smart clean road system with washing water and salt water automatic injection function using artificial intelligence |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102136131B1 (en) | Automatic road ice prediction system and operation method of the Same | |
| KR102333543B1 (en) | System and mehtod for managing road surface condition | |
| KR102199732B1 (en) | System for automatically spraying snow removal agent for road having freezing protection and snow removal function by radar detection | |
| KR102254840B1 (en) | Clean Road and Snow Removal System using online integrated management | |
| KR102572315B1 (en) | Anti-freezing smart safety system | |
| CN106408857A (en) | Highway road surface icing monitoring device and monitoring method | |
| KR102207577B1 (en) | Black Ice Control System, Signs for thin ice control systems | |
| KR102380853B1 (en) | Road deiceing solution injection system with autonomous operation function | |
| KR100839024B1 (en) | Remote control freeze protection system and its operation method | |
| KR102122807B1 (en) | Salt Spray Remote Control System Using LoRa Communication | |
| KR102714167B1 (en) | Super power saving snowmelting system to prevent accidents caused by freezing(blackice/thinice/freezing) or snowfall on road surfaces | |
| CN106638447B (en) | A kind of multi-functional fixed anti-icing spray control system of demisting | |
| CN111309018A (en) | Vehicle operation control method and system and unmanned vehicle | |
| KR102594323B1 (en) | System for auto control of snow removal device | |
| KR101110860B1 (en) | Road condition detection device, road condition notification control system and road condition notification control method | |
| KR102547008B1 (en) | Apparatus for detecting snow falling and snow removal solution spraying system having therof | |
| KR102475003B1 (en) | SYSTEM FOR MANAGING SNOW REMOVAL USING IoT | |
| CN206070293U (en) | A kind of automated de-icing system Jet control device with vehicle detection function | |
| KR101666410B1 (en) | Control method of freeze prevention device and bridges freeze prevention device | |
| CN105761503A (en) | Monitoring system for road ice | |
| KR102733430B1 (en) | A road freezing prevention system that can efficiently control the amount of saline solution sprayed to prevent freezing on the road surface | |
| EP2299001A1 (en) | Method for automatic and precise application of an anti-freeze agent | |
| KR20130123181A (en) | Traffic system to notice status of road condition | |
| KR102748697B1 (en) | Device and method for smartly and variably limiting maximum speed | |
| KR101144280B1 (en) | Traffic system to notice status of road condition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230330 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PA0302 | Request for accelerated examination |
Patent event date: 20230331 Patent event code: PA03022R01D Comment text: Request for Accelerated Examination Patent event date: 20230330 Patent event code: PA03021R01I Comment text: Patent Application |
|
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20230530 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20230821 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20230824 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20230824 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |