KR102714167B1 - 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 관한 것으로, 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 노면에 일정한 패턴으로 매설되는 히팅케이블; 상기 히팅케이블이 매설되는 상기 도로 노면에 상기 히팅케이블에 이웃하게 설치되어 상기 도로 노면의 결빙점을 감지하고, 감지한 상기 도로 노면의 결빙점 정보를 전송하는 결빙감지부; 상기 결빙감지부와 함께 상기 히팅케이블이 매설되는 상기 도로 노면에 설치되어 상기 도로 노면의 상태를 감지하고, 감지한 상기 도로 노면의 상태 정보를 전송하는 노면감지부; 상기 히팅케이블, 상기 결빙감지부, 상기 노면감지부와 각각 연결이 가능하고, 상기 히팅케이블의 가동을 제어하며, 상기 결빙감지부에서 감지된 정보와 상기 노면감지부에서 감지된 정보를 전송받는 제어부; 및 상기 제어부와 연결이 가능하고, 상기 제어부가 전송받은 상기 결빙감지부의 감지 정보와 상기 노면감지부의 감지 정보를 분석 및 산출이 가능하며, 상기 결빙감지부에서 감지하는 상기 도로 노면의 어는점과 상기 노면감지부에서 감지하는 상기 도로 노면의 온도 편차가 상기 분석 및 산출한 정보로 온도를 설정하고, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이외인 상기 도로 노면의 온도 기울기가 하향 곡선일 경우 상기 히팅케이블의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 가동하며, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도를 유지하면 상기 히팅케이블의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 하향 조절하고, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이내인 상기 도로 노면의 온도 기울기가 상향 곡선일 경우 상기 히팅케이블의 출력을 가동하지 않도록 상기 제어부를 제어하는 서버부; 를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여 도로의 노면에 발생되는 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설을 매설되는 스노우멜팅(히팅케이블)을 이용하여 제거하는데 사전 예측 가동을 통해 과도한 전력사용량을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 최소의 전력량을 사용하여 효율적으로 강설이나 결빙을 녹일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 노면에 발생되는 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설을 매설되는 스노우멜팅(히팅케이블)을 이용하여 제거하는데 사전 예측 가동을 통해 과도한 전력사용량을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 최소의 전력량을 사용하여 효율적으로 강설이나 결빙을 녹일 수 있는 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 도로에서 발생하는 교통사고 중 겨울철 도로 결빙에 의한 미끄러짐 사고비율이 높으며, 상습 결빙지역인 급경사 굴곡진 도로와 고가도로, 교량구간 등 터널 입, 출구부 등에서 사고 발생 빈도가 높게 나타났다.
겨울철 노면 결빙에 의한 크고 작은 교통사고로 인명피해 및 막대한 재산피해 발생은 해마다 증가하고 있고, 강설로 인한 제설작업은 초기작업이 매우 중요하나 심야시간대, 출,퇴근 시간 대의 미끄럼 교통사고 등과 같은 여러가지 이유로 신속한 현장접근이 불가능할 경우 제설작업이 지연되어 극심한 교통정체 및 교통사고의 위험성을 대폭 증가시키고 있다.
약설에 대한 융설 효과는 시간이 지남으로서 해결되지만 강설에 따른 융설 과정의 과도기 및 심야 최저기온 급강하시 포장도로면의 적설과 결빙에 대한 근본적인 대책은 대부분 수립되어 있지 않은 상태이다.
이를 예방하기 위한 가장 손쉬운 방법은 제설작업 차량을 이용한 제설제인 염화칼슘 살포가 많이 사용되고 있지만, 도로 시설물의 부식피해 및 환경에 미치는 여러 가지 부정적인 영향이 환경단체 및 도로관계자에 의해 늘 심각한 문제로 지적되고 있는 실정이며, 염화칼슘 살포에 의한 도로변 가로수 괴사 및 환경 오염 피해 등 도로시설물 수명단축, 차량 부식 피해 특히, 고가도로 및 교량은 철 구조물로서 용접부위가 20~40배 빠른 속도로 부식된다는 연구결과가 보도된 바 있다.
따라서, 겨울철 적설과 결빙에 취약한 포장도로의 급 경사부, 고가도로, 교량, 터널 입, 출구부, 나들목인 램프구간, 공항의 계류장, 활주로 등의 초기적인 적설대응과 함께 보다 즉각적으로 효율적인 제설방법을 적용하여 겨울철 통행도로를 주행하는 운전자들의 혼란스런 교통재해로 인한 생명위협과 해마다 증가하는 막대한 경제적 손실을 예방하기 위한 친환경적인 제설공법이 절실히 필요한 시점이다.
그러나 현재까지의 제설방법으로는 겨울철 갑작스런 폭설에 의한 포장도로상의 제설 작업에 한계가 있다. 예를 들어 도로표면 속에 전기발열선과 같은 발열매체를 직접 매설하여 제설하는 방법들이 제안되고 있다.
전기 발열선 매설방법법은 신규 포장공사를 하기 전 미리 철근 메쉬 혹은 고정 띠를 깔고, 그 위에 전기발열선을 포설, 배관하여 고정한 후, 그 위에 아스팔트 또는 시멘트 콘크리트로 포장하였다.
전기 발열선 매설의 경우에는 전기 발열선의 생명인 안전한 절연작업(누전방지)을 위해서는 매우 복잡하게 시공이 요구되므로 이에 따라 공사 기간도 많이 소요되고, 많은 공사비를 투입해야 하며, 추후 시설관리 차원의 개, 보수 작업 또한 용이하지 않은 단점 때문에 널리 적용되지 못하고 있는 실정이다.
전기 발열선인 히팅 케이블 만을 도로 표면에서 50mm 내외의 깊이로 설치하기 때문에, 지면 속으로의 막대한 열 손실로 인하여 도로의 표면까지 전달되는 시간이 많이 소요되어 강설 시 신속한 제설 작업이 불가능했으며, 불필요한 열 손실로 인한 막대한 전력 사용으로 시설유지, 관리비가 대폭증가 하는 상황이다.
이러한 방법에 대해서는 여러가지 제안되었으나, 비효율적인 전기 에너지 이용방법과 이미 포설된 발열선의 막대한 열 손실로 인하여 전력사용량이 가중되고, 이에 따라 시설유지 및 관리에도 큰 부담이 되어 경제적 손실이 매우 큰 문제점이 있었다.
관련 선행기술로는 등록특허공보 제10-0394316호(발명의 명칭: 노면 결빙 방지 시스템, 등록일자: 2003년 07월 29일) 및 등록특허공보 제10-2304126호(발명의 명칭: 도로 결빙 블랙아이스 및 스노우 멜팅용 히팅 케이블 및 이를 이용한 도로 결빙 블랙아이스 및 스노우 멜팅 시스템, 등록일자: 2021년 09월 14일)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 도로의 노면에 발생되는 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설을 매설되는 스노우멜팅(히팅케이블)을 이용하여 제거하는데 사전 예측 가동을 통해 과도한 전력사용량을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 최소의 전력량을 사용하여 효율적으로 강설이나 결빙을 녹일 수 있는 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템은, 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 노면에 일정한 패턴으로 매설되는 히팅케이블; 상기 히팅케이블이 매설되는 상기 도로 노면에 상기 히팅케이블에 이웃하게 설치되어 상기 도로 노면의 결빙점을 감지하고, 감지한 상기 도로 노면의 결빙점 정보를 전송하는 결빙감지부; 상기 결빙감지부와 함께 상기 히팅케이블이 매설되는 상기 도로 노면에 설치되어 상기 도로 노면의 상태를 감지하고, 감지한 상기 도로 노면의 상태 정보를 전송하는 노면감지부; 상기 히팅케이블, 상기 결빙감지부, 상기 노면감지부와 각각 연결이 가능하고, 상기 히팅케이블의 가동을 제어하며, 상기 결빙감지부에서 감지된 정보와 상기 노면감지부에서 감지된 정보를 전송받는 제어부; 및 상기 제어부와 연결이 가능하고, 상기 제어부가 전송받은 상기 결빙감지부의 감지 정보와 상기 노면감지부의 감지 정보를 분석 및 산출이 가능하며, 상기 결빙감지부에서 감지하는 상기 도로 노면의 어는점과 상기 노면감지부에서 감지하는 상기 도로 노면의 온도 편차가 상기 분석 및 산출한 정보로 온도를 설정하고, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이외인 상기 도로 노면의 온도 기울기가 하향 곡선일 경우 상기 히팅케이블의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 가동하며, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도를 유지하면 상기 히팅케이블의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 하향 조절하고, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이내인 상기 도로 노면의 온도 기울기가 상향 곡선일 경우 상기 히팅케이블의 출력을 가동하지 않도록 상기 제어부를 제어하는 서버부; 를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 있어서, 상기 히팅케이블, 상기 결빙감지부, 상기 노면감지부는 상기 제어부와 각각 연결이 가능하되, 상기 서버부의 설정에 따라 상기 서버부와 각각 연결이 가능하도록 하여 상기 히팅케이블의 가동을 제어하고, 상기 결빙감지부의 감지된 정보와 상기 노면감지부의 감지된 정보를 입력받는다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 있어서, 상기 제어부나 서버부와 연결이 가능하고, 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부가 설치되는 상기 도로 노면에 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부에 이웃하게 적어도 하나 이상으로 설치되는 매립형 LED 표지부; 를 더 포함하고, 상기 매립형 LED 표지부는 상기 서버부에서 설정된 값에 따라 제1 안전단계, 제2 주의단계, 제3 경고단계에 따라 각각 다른 색상으로 가변되어 출력된다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 있어서, 상기 결빙감지부나 상기 노면감지부의 내부에 LED 광원부가 구비되고, 상기 LED 광원부는 공급되는 전기에너지를 이용하여 생성되는 빛을 상기 도로 노면에 조사한다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 있어서, 상기 서버부는 상기 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 인근에 설정된 위치에 도달하는 주행 중인 차량에 설치된 내비게이션이나 상기 차량의 운전자가 소지하는 휴대용 단말기이나 상기 도로에 설치되는 전광판에 실시간으로 경고 안내문자를 전송한다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 있어서, 상기 결빙감지부나 상기 노면감지부 중 어느 하나의 감지부가 상기 히팅케이블과 연결되어 상기 히팅케이블의 누전을 감지하여 상기 제어부에 상기 히팅케이블의 누전 정보를 전송한다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템에 있어서, 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부는 상기 제어부와 각각 연결이 가능하되, 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부는 상기 제어부의 사이에 주파수 대역의 신호로 연결이 가능하고, 상기 주파수 대역의 신호는 상기 서버부에서 사전에 설정되며, 사전에 설정된 주파수 대역에 따라 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부의 정상 상태와 비정상 상태(고장)를 확인할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 도로의 노면에 발생되는 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설을 매설되는 스노우멜팅(히팅케이블)을 이용하여 제거하는데 사전 예측 가동을 통해 과도한 전력사용량을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 최소의 전력량을 사용하여 효율적으로 강설이나 결빙을 녹일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스노우멜팅의 동작을 통해 교통사고 및 인명피해를 최소화시키는 효과도 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템의 일 실시예의 도면,
도 2는 도 1에 따른 제어부나 서버부에 연결되는 매립형 LED 표지부를 나타내는 도면,
도 3은 도 1에 따른 결빙감지부에 LED 광원부가 구비되는 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 도 1에 따른 노면감지부에 LED 광원부가 구비되는 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 도 1에 따른 히팅케이블, 결빙감지부, 노면감지부가 서버부에 연결되는 상태를 나타내는 도면,
도 6은 도 1에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템의 단계를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 따른 제어부나 서버부에 연결되는 매립형 LED 표지부를 나타내는 도면,
도 3은 도 1에 따른 결빙감지부에 LED 광원부가 구비되는 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 도 1에 따른 노면감지부에 LED 광원부가 구비되는 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 도 1에 따른 히팅케이블, 결빙감지부, 노면감지부가 서버부에 연결되는 상태를 나타내는 도면,
도 6은 도 1에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템의 단계를 나타내는 도면.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에서 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템의 일 실시예의 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 제어부나 서버부에 연결되는 매립형 LED 표지부를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1에 따른 결빙감지부에 LED 광원부가 구비되는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1에 따른 노면감지부에 LED 광원부가 구비되는 상태를 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 1에 따른 히팅케이블, 결빙감지부, 노면감지부가 서버부에 연결되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 1에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템의 단계를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템(100)은, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 히팅케이블(110), 결빙감지부(120), 노면감지부(130), 제어부(140), 서버부(150) 를 포함하여 이루어진다.
히팅케이블(110)은 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 노면에 일정한 패턴으로 매설된다.
히팅케이블(110)은 발열체(열선)를 중심으로 복수의 절연체, 내부와 외부 편조체, 자켓 등이 피복되어 구성되는 것으로, 강설이나 결빙을 녹이는데 사용된다.
도로 노면은 보통 사람이나 차량이 다니는 도로가 될 것이나 주차장, 골목길, 활주로 등이 해당된다.
히팅케이블(110)은 무기질 및 금속재질 외피의 완벽한 접지로 누전, 감전사고에 대한 안전한 설계로 이루어진 반영구적인 특성과 차량 등의 큰 하중과 외부의 높은 압력에도 견딜 수 있으며, 열팽창으로 인한 레미콘시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트 등으로 포장된 도로의 균열현상 등을 최소화할 수 있는 제품이 바람직하다.
설치지역의 강설 및 결빙 초기 감지때는 히팅케이블(110)를 통하여 도로 노면의 융설구역 선택가동으로 부분 융설이 가능하도록 구비되어 있다.
히팅케이블(110)은 도로에 쌓인 눈의 융빙 또는 결빙(블랙아이스/살얼음 등)을 방지할 수 있도록 도로에 격자, 그물망 형태 또는 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 설치된다.
결빙감지부(120)는 히팅케이블(110)이 매설되는 도로 노면에 히팅케이블(110)에 이웃하게 설치되어 도로 노면의 결빙점을 감지하고, 감지한 도로 노면의 결빙점 정보를 아래에서 설명하게 되는 제어부(140)로 전송한다.
구체적으로 살펴보면, 결빙감지부(120)는 도로 노면에 설치되어 실시간으로 도로 노면의 결빙점을 감지하여 제어부(140)에 감지한 도로 노면의 결빙점 정보를 전송하는 것으로, 결빙점(結氷點, 어는점)은 물이 얼기 시작할 때의 온도로, 1기압 아래에서 섭씨 0℃를 이른다.
결빙감지부(120)는 도로 노면에 물이 얼기 시작하는 결빙을 직접 감지함은 물론 제설재 살포량을 감지하고, 결빙점을 사전에 예측 가능하며, 결빙에 대한 경보 기능도 있다.
결빙감지부(120)의 결빙점의 사전에 가능한 예측과 결빙에 대한 경보로 인해 신속하게 대처할 수 있도록 하여 차량 사고와 인명 피해를 최소화시킬 수 있다.
아래의 표-1은 결빙감지부의 제원이다.
- 표-1 -
결빙감지부(120)의 내부에 LED 광원부(121)가 구비되고, LED 광원부(121)는 공급되는 전기에너지를 이용하여 생성되는 빛을 도로 노면에 조사(출력)한다.
결빙감지부(120)의 내부에 LED 광원부(121)가 구비되되, 결빙감지부(120)의 중심을 기준을 회전이 가능하게 구비되어 결빙감지부(120)가 설치되는 도로의 상황에 맞게 회전된다.
강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 도면에 매설되는 히팅케이블(110)을 통해 결빙(블랙아이스)을 녹여서 제거해야 하지만, 날씨 등 예상치 못한 원인으로 인해 결빙(블랙아이스)을 제거하지 못한 경우를 대비하여 도로에 설치되는 결빙감지부(120)의 LED 광원부(121)를 이용하는 것이다.
결빙감지부(120)에 구비되는 LED 광원부(121)는 아래에서 설명하게 되는 매립형 LED 표지부(160)과 같이 서버부(150)에서 설정된 값에 따라 제1 안전단계, 제2 주의단계, 제3 경고단계에 따라 각각 다른 색상으로 가변되어 도로에 출력(조사)된다.
도로를 주행하는 운전자는 낮에는 운전자가 눈으로 식별하기 쉽지만 저녁에는 운전자가 눈으로 식별하기 어려우므로 결빙감지부(120)의 LED 광원부(121)에서 출력되는 광원을 통해 식별한다.
결빙감지부(120)의 LED 광원부(121)는 출력되는 광원은 서버부(150)에서 설정된 값에 따라 신호등에서 가변되는 색상과 같이 제1 안전단계일 때는 녹색이 출력되고, 제2 주의단계일 때는 주황색이 출력되며, 제3 경고단계일 때는 빨간색이 출력됨으로, 이를 통해 운전자가 식별하게 된다.
결빙감지부(120)의 LED 광원부(121)는 계속 켜지는게(ON) 아니라 주행중인 차량이 결빙감지부(120)를 기준으로 일정거리에 도달하게 되면 켜지게 되고(ON), 일정거리로부터 벗어나게 되면 꺼지게 된다(OFF).
이로 인해 결빙감지부(120)의 LED 광원부(121)로부터 불필요한 전기를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 연장된다.
결빙감지부(120)가 히팅케이블(110)과 연결되어 히팅케이블(110)의 누전을 감지하여 제어부(140)에 히팅케이블(110)의 누전 정보를 전송한다.
히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 별도의 수단이 필요없이 결빙감지부에 히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 수단이 구비됨으로 도로의 설치시 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있다.
히팅케이블(110)은 발열을 위해 통전이 가능한 구조로 이루어지다보니 불가피하게 누전이 될 수 밖에 없는 것으로, 히팅케이블(110)이 매설된 노면 위를 지나가는 차량이나 수많은 사람들에 의한 강하게 충격을 받으면서 흔들리게 되면서 접속이 불안정해지게 되어서 히팅케이블(110)에 공급되는 전원이 불안정해질뿐만 아니라 공급되는 전원으로 인해 히팅케이블(110) 위를 지나가는 사람들이 감전사고 등의 인명사고가 발생된다.
히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 수단이 구비된 결빙감지부(120)는 히팅케이블(110)의 누전 등 이상상태를 정확하게 확인할 수 있기 때문에 신속한 사후처리가 가능해질 수 있으므로 매설되는 지역의 제약을 받지 않는 충분한 확장성을 제공할 수 있다.
결빙감지부(120)는 제어부(140)와 연결이 가능하되, 결빙감지부(120)는 제어부(140)의 사이에 주파수 대역의 신호로 연결이 가능하고, 주파수 대역의 신호는 서버부(150)에서 사전에 설정되며, 사전에 설정된 주파수 대역에 따라 결빙감지부(120)의 정상 상태와 비정상 상태(고장)를 확인할 수 있다.
결빙감지부(120)는 도로에 복수로 설치되되, 각각의 결빙감지부(120)는 고유의 코드를 가지면서 도로에 설치된다.
결빙감지부(120)는 고유의 코드를 가짐으로 비정상 상태 즉, 고장난 결빙감지부를 서버부(150)에서 확인이 실시간을 확인이 가능하여 이에 대해 신속하게 대처가 가능하다.
노면감지부(130)는 결빙감지부(120)와 함께 히팅케이블(110)이 매설되는 도로 노면에 설치되어 도로 노면의 상태를 감지하고, 감지한 도로 노면의 상태 정보를 결빙감지부(120)와 같이 제어부(140)로 전송한다.
노면감지부(130)의 내부에 LED 광원부(131)가 구비되고, LED 광원부(131)는 공급되는 전기에너지를 이용하여 생성되는 빛을 도로 노면에 조사(출력)한다.
노면감지부(130)의 내부에 LED 광원부(131)가 구비되되, 노면감지부(130)의 중심을 기준을 회전이 가능하게 구비되어 노면감지부(130)가 설치되는 도로의 상황에 맞게 회전된다.
강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 도면에 매설되는 히팅케이블(110)을 통해 결빙(블랙아이스)을 녹여서 제거해야 하지만, 날씨 등 예상치 못한 원인으로 인해 결빙(블랙아이스)을 제거하지 못한 경우를 대비하여 도로에 설치되는 노면감지부(130)의 LED 광원부(131)를 이용하는 것이다.
노면감지부(130)에 구비되는 LED 광원부(131)는 아래에서 설명하게 되는 매립형 LED 표지부(160)과 같이 서버부(150)에서 설정된 값에 따라 제1 안전단계, 제2 주의단계, 제3 경고단계에 따라 각각 다른 색상으로 가변되어 도로에 출력(조사)된다.
도로를 주행하는 운전자는 낮에는 운전자가 눈으로 식별하기 쉽지만 저녁에는 운전자가 눈으로 식별하기 어려우므로 노면감지부(130)의 LED 광원부(131)에서 출력되는 광원을 통해 식별한다.
노면감지부(130)의 LED 광원부(131)는 출력되는 광원이 서버부(150)에서 설정된 값에 따라 신호등에서 가변되는 색상과 같이 제1 안전단계일 때는 녹색이 출력되고, 제2 주의단계일 때는 주황색이 출력되며, 제3 경고단계일 때는 빨간색이 출력됨으로, 이를 통해 운전자가 식별하게 된다.
노면감지부(130)의 LED 광원부(131)는 계속 켜지는게(ON) 아니라 주행중인 차량이 노면감지부(130)를 기준으로 일정거리에 도달하게 되면 켜지게 되고(ON), 일정거리로부터 벗어나게 되면 꺼지게 된다(OFF).
이로 인해 노면감지부(130)의 LED 광원부(131)로부터 불필요한 전기를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 연장된다.
아래의 표-2는 노면감지부의 제원이다.
- 표-2 -
노면감지부(130)가 히팅케이블(110)과 연결되어 히팅케이블(110)의 누전을 감지하여 제어부(140)에 히팅케이블(110)의 누전 정보를 전송한다.
히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 별도의 수단이 필요없이 노면감지부(130)에 히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 수단이 구비됨으로 도로의 설치시 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있다.
히팅케이블(110)은 발열을 위해 통전이 가능한 구조로 이루어지다보니 불가피하게 누전이 될 수 밖에 없는 것으로, 히팅케이블(110)이 매설된 노면 위를 지나가는 차량이나 수많은 사람들에 의한 강하게 충격을 받으면서 흔들리게 되면서 접속이 불안정해지게 되어서 히팅케이블(110)에 공급되는 전원이 불안정해질뿐만 아니라 공급되는 전원으로 인해 히팅케이블(110) 위를 지나가는 사람들이 감전사고 등의 인명사고가 발생된다.
히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 수단이 구비된 노면감지부(130)는 히팅케이블(110)의 누전 등 이상상태를 정확하게 확인할 수 있기 때문에 신속한 사후처리가 가능해질 수 있으므로 매설되는 지역의 제약을 받지 않는 충분한 확장성을 제공할 수 있다.
본 발명에서 히팅케이블(110)의 누전을 감지하는 결빙감지부(120)와 노면감지부(130)는 선택적으로 각각 히팅케이블(110)에 연결되는 것으로 예시하고 있으나, 경우에 따라서 결빙감지부(120)와 노면감지부(130) 둘다 히팅케이블(110)에 동시에 연결되어 히팅케이블(110)의 누전 등 이상상태를 먼저 감지함에 따라 신속하게 대처할 수 있다.
노면감지부(130)는 제어부(140)와 연결이 가능하되, 노면감지부(130)는 제어부(140)의 사이에 주파수 대역의 신호로 연결이 가능하고, 주파수 대역의 신호는 서버부(150)에서 사전에 설정되며, 사전에 설정된 주파수 대역에 따라 노면감지부(130)의 정상 상태와 비정상 상태(고장)를 확인할 수 있다.
노면감지부(130)는 도로에 복수로 설치되되, 각각의 노면감지부(130)는 고유의 코드를 가지면서 도로에 설치된다.
노면감지부(130)는 고유의 코드를 가짐으로 비정상 상태 즉, 고장난 노면감지부를 서버부(150)에서 확인이 실시간을 확인이 가능하여 이에 대해 신속하게 대처가 가능하다.
아래의 표-3은 노면 상태 및 어는점 현황을 나타낸 것이다.
- 표-3 -
아래의 표-4는 노면 상태 및 어는점 분석(히팅케이블 가동시)을 나타낸 것이다.
- 표-4 -
제어부(140)는 히팅케이블(110), 결빙감지부(120), 노면감지부(130)와 각각 연결이 가능하고, 히팅케이블(110)의 가동을 제어하며, 결빙감지부(120)에서 감지된 정보와 노면감지부(130)에서 감지된 정보를 입력받는다.
구체적으로 살펴보면, 제어부(140)는 히팅케이블(110), 결빙감지부(120), 노면감지부(130)와 전기적으로 각각 연결이 가능하여 아래에서 설명하게 되는 서버부(150)에서 인가되는 신호에 따라 히팅케이블(110)에 공급되는 전원을 차단이나 전원량(전류량)과 공급되는 전원시간 등의 가동을 제어가 가능하며, 결빙감지부(120)에서 전송하는 감지한 도로 노면의 결빙점 정보와 노면감지부(130)에서 전송하는 감지한 도로 노면의 상태 정보를 입력받는다.
본 발명에서 제어부(140)는 히팅케이블(110), 결빙감지부(120), 노면감지부(130)와 각각 연결이 가능하되, 서버부(150)의 설정에 따라 히팅케이블(110)과 결빙감지부(120), 노면감지부(130)가 서버부(150)와 각각 연결이 가능하도록 하여 히팅케이블(110)의 가동을 제어하고, 결빙감지부(120)에서 전송되는 감지된 정보와 노면감지부(130)에서 전송되는 감지된 정보를 입력받을 수 있다.
이는 히팅케이블(110), 결빙감지부(120), 노면감지부(130)를 제어하는 제어부(140)에 예상치 못한 문제가 발생되는 것에 대비하기 위한 것으로, 서버부(150)에서 원격으로 모니터링하는 관리자가 현장 상황에 대해 신속하게 대처할 수 있다.
제어부(140)는 강설이나 결빙이 발생되기 전에 결빙감지부(120)의 결빙점 정보와 노면감지부(130)의 노면 상태 정보의 비교(분석 및 산출)를 통해 히팅케이블(110)의 전원 공급으로 인해 예열시켜 블랙아이스(살얼음)을 녹여서 제거한다.
제어부(140)는 히팅케이블(110)에 공급되는 전원량이나 시간을 제어하여 도로 노면에 발생되는 블랙아이스를 원천적으로 녹여서 제거하는 것이 일반적이지만 경우에 따라서 블랙아이스를 원천적으로 제거하지 못한 경우에 아래에서 설명하게 되는 매립형 LED 표지부(160)나, 결빙감지부(120)와 노면감지부(130)에 각각 구비되는 LED 광원부(121, 131)에서 출력되는 색상으로 블랙아이스가 잔존하고 있는 도로 노면에 주행중인 운전자가 확인하여 대처할 수 있도록 한다.
제어부(140)는 서버부(150)에서 설정한 온도를 기준으로 히팅케이블(110)의 전원을 제어하는 것으로, 이를 테면, 도로 노면에 결빙이 우려되는 상태이면 히팅케이블(110)에 전원이 공급되지 않으며, 결빙이 발생되는 상태이면 히팅케이블(110)에 전원을 공급한다.
제어부(140)는 히팅케이블(110)의 전원이 공급되는 결빙 상태에서 서버부(150)에서 설정한 온도를 기준으로 도로 노면의 결빙 상태에서 해제되면 히팅케이블(110)에 공급되는 전원을 차단하는 등의 제어한다.
도로에 매설되는 히팅케이블(110)의 전원을 공급(인가)하는 방식은 제어부(140)를 통해 공급하거나 경우에 따라서 서버부(150)를 즉, 서버부(150)에서 실시간으로 모니터링하는 관리자가 현장 상황을 판단하여 제어부(140)에 제어신호를 인가하여 히팅케이블(110)의 전원을 선택적으로 공급할 수 있다.
제어부(140)는 결빙감지부(120)나 노면감지부(130)에서 전송하는 정보로 인해 히팅케이블(110)의 누전을 확인이 가능한 것으로, 히팅케이블(110)의 누전이 발생되면 제어부(140)는 신속하게 히팅케이블(110)의 전원을 차단하면서 히팅케이블(110)의 누전 정보를 서버부(150)에 전송하여 서버부(150)에서 위치하는 관리자가 수동으로 히팅케이블(110)의 전원을 차단하는 등 신속하게 대처할 수 있도록 한다.
서버부(150)는 제어부(140)와 연결이 가능하고, 제어부(140)가 전송받은 결빙감지부(120)의 감지 정보와 노면감지부(130)의 감지 정보를 분석 및 산출이 가능하며, 결빙감지부(120)에서 감지하는 도로 노면의 어는점과 노면감지부(130)에서 감지하는 도로 노면의 온도 편차가 분석 및 산출한 정보로 온도를 설정하고, 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이외인 도로 노면의 온도 기울기가 하향 곡선일 경우 히팅케이블(110)의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 가동하며, 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도를 유지하면 히팅케이블(110)의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 하향 조절하고, 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이내인 도로 노면의 온도 기울기가 상향 곡선일 경우 히팅케이블(110)의 출력을 가동하지 않도록 제어부(140)를 제어한다.
구체적으로 살펴보면, 서버부(150)는 전기적으로 제어부(140)와 연결이 가능하고, 제어부(140)로부터 전송받은 결빙감지부(120)에서 감지한 도로 노면의 결빙점 정보와 노면감지부(130)에서 감지한 노면의 상태 정보를 분석 및 산출하는 프로그램을 통해 결빙점 정보와 노면 상태 정보를 비교 분석 및 산출한 정보로 제어부(140)를 제어한다.
서버부(150)는 제어부(140)로부터 전송받은 결빙감지부(120)의 결빙점 감지 정보와 노면감지부(130)의 노면 상태 감지 정보를 분석 및 산출한 정보를 서버부(150)에 위치하는 관리자가 해당 지역의 도로 노면 상황을 파악할 수 있다.
서버부(150)는 관리자가 위치하는 관제센터로, 관리자는 관제센터에 구비되는 모니터로 실시간 확인할 수 있거나 핸드폰과 같은 휴대용 단말기를 이용하여 관제센터가 아닌 외부에서도 실시간으로 확인할 수 있다.
서버부(150)에 위치하는 관리자는 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 상황을 원격으로 모니터링할 수 있고, 히팅케이블(110)의 발열이나 전원 공급 등을 원격으로 제어가 가능하다.
서버부(150)는 히팅케이블(110)의 발열이나 전원 공급 등을 원격으로 제어할 수 있으면서 결빙감지부(120)와 노면감지부(130)도 원격으로 제어할 수 있다.
서버부(150)는 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 인근에 설정된 위치에 도달하는 주행 중인 차량에 설치된 내비게이션이나 차량의 운전자가 소지하는 휴대용 단말기 도로에 설치되는 전광판에 실시간으로 경고 안내문자를 전송하여 대처할 수 있도록 한다.
본 발명에서 서버부(150)가 결빙감지부(120)의 결빙점 감지 정보와 노면감지부(130)의 노면 상태 감지 정보를 분석 및 산출하는 것으로 예시하고 있으나 경우에 따라서 제어부(140)에서 분석 및 산출이 가능하여 분석 및 산출한 정보를 서버부(150)에 전송할 수 있다.
기존에는 기상청의 기상예보 정보를 믿고 해당 지역의 도로 노면의 결빙을 추측하였으나 해당 지역의 도로 노면의 결빙이 발생되지 않은 경우가 빈번하다.
이에 위 기상청의 기상예보 정보만 믿고 해당 지역의 도로 노면의 결빙에 대해 스노우멜팅 즉, 히팅케이블을 가동하였으나 어찌된 영문인지 해당 지역의 도로 노면의 결빙이 발생되지 않음으로 히팅케이블의 가동을 위한 불필요한 전력을 낭비하게 되는 폐단이 발생된다.
이에 본 발명은 결빙감지부(120)에서 감지한 결빙점 정보와 노면감지부(130)에서 감지한 도로 노면 상태 정보를 비교 분석 및 산출하여 블랙아이스(결빙/살얼음)의 시작과 블랙아이스의 두께 등에 대해 히팅케이블(스노우멜팅)의 해동시키는데 필요한 전력량과 해동시키는데 소요되는 시간으로 가동함으로 기존의 기상청 기상예보 정보보다 훨씬 정확하다.
서버부(150)는 제어부(140)를 제어하면서 분석 및 산출한 정보를 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로를 관리하는 관리자에게 전송한다.
서버부(150)는 결빙감지부(120)에서 감지하는 도로 노면의 어는점과 노면감지부(130)에서 감지하는 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도이고, 도로 노면의 온도 기울기가 하향 곡선일 경우 히팅케이블(110)의 출력을 설정된 시간과 전력량으로 가동하고, 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도를 유지하면 히팅케이블(110)의 출력을 하향 조절하며, 도로 노면의 온도 기울기가 상향 곡선일 경우 히팅케이블(110)의 출력을 가동하지 않는다.
서버부(150)는 결빙감지부(120)에서 감지하는 도로 노면의 어는점과 노면감지부(130)에서 감지하는 도로 노면의 온도 편차가 분석 및 산출한 정보로 온도를 설정하고, 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이외인 도로 노면의 온도 기울기가 하향 곡선일 경우 히팅케이블(110)의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 사전 가동하며(예측가동에 대한 내용), 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도를 유지하면 히팅케이블(110)의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 하향 조절하고(결빙이 되지 않으면서 전력 사용량을 최소화하기 위한 가동에 대한 내용), 도로 노면의 어는점과 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이내인 도로 노면의 온도 기울기가 상향 곡선일 경우 히팅케이블(110)의 출력을 가동하지 않도록 제어부(140)를 제어한다(결빙이 되지 않으면서 전력 사용량을 최소화하기 위한 가동에 대한 내용).
본 발명의 모든 조건은 도로 노면이 습윤할 경우로 건조할 경우는 어떤 경우에도 히팅케이블(110)이 가동(동작)하지 않는다.
매립형 LED 표지부(160)는 제어부(140)나 서버부(150)와 연결이 가능하고, 결빙감지부(120)와 노면감지부(130)가 설치되는 도로 노면에 결빙감지부(120)와 노면감지부(130)에 이웃하게 적어도 하나 이상으로 설치되고, 매립형 LED 표지부(160)는 서버부(150)에서 설정된 값에 따라 제1 안전단계, 제2 주의단계, 제3 경고단계에 따라 각각 다른 색상으로 가변되어 도로에 출력(조사)된다.
매립형 LED 표지부(160)는 도로에 설치되는 안전 표시수단 중 하나로, 도로의 중앙선, 차선 경계선 또는 분기되는 도로의 안전지대, 횡단보도 및 과속방지 구간 등에 설치되어 안전운행을 도모하고, 야간운전시 운전자로 하여금 차선의 시야(시인성)를 확보시켜 안전운행을 도모하는데 사용된다.
도로를 주행하는 운전자는 낮에는 운전자가 눈으로 식별하기 쉽지만 저녁에 특히, 강설시 저녁에는 운전자가 눈으로 식별하기 어려우므로 매립형 LED 표지부(160)에서 출력되는 광원을 통해 식별한다.
강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 도면에 매설되는 히팅케이블을 통해 결빙(블랙아이스)을 녹여서 제거해야 하지만, 날씨 등 예상치 못한 원인으로 인해 결빙(블랙아이스)을 제거하지 못한 경우를 대비하여 도로에 설치되는 안전 표시수단 중 하나인 매립형 LED 표지부(160)를 이용하는 것이다.
매립형 LED 표지부(160)는 제어부(140)나 서버부(150)에 전기적으로 연결되어 제어부(140)의 제어로 인해 결빙이 잔존하고 있는 도로 노면에 색상이 출력되거나 서버부(150)에 위치하는 관리자의 원격으로 인해 결빙이 잔존하고 있는 도로 노면에 색상이 출력되어 해당 도로에 주행중인 운전자가 확인하여 미끄러지는 등 사고가 발생되지 않도록 대처하게 한다.
매립형 LED 표지부(160)는 출력되는 광원은 서버부(150)에서 설정된 값에 따라 신호등에서 가변되는 색상과 같이 제1 안전단계일 때는 녹색이 출력되고, 제2 주의단계일 때는 주황색이 출력되며, 제3 경고단계일 때는 빨간색이 출력됨으로, 이를 통해 운전자가 식별하게 된다.
매립형 LED 표지부(160)는 계속 켜지는게(ON) 아니라 주행중인 차량이 매립형 LED 표지부(160)를 기준으로 일정거리에 도달하게 되면 켜지게 되고(ON), 일정거리로부터 벗어나게 되면 꺼지게 된다(OFF).
이로 인해 매립형 LED 표지부(160)로부터 불필요한 전기를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명도 연장된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템은 일반제어모드와 예측제어모드로 구분된다.
일반제어모드는 도로 노면이 습윤하지 않을 경우, 즉 건조할 경우 블랙아이스 혹은 결빙 사유가 없다.
Q는 편차 설정 온도(℃)로, 노면 온도(℃) - 어는점 온도(℃)이다.
예를 들어, 편차 설정 온도(℃)를 2.0℃으로 할 경우, 편차 설정 온도가 0℃에 근접할 경우 블랙아이스 혹은 결빙 발생, 편차 설정 온도보다 작을 경우 블랙아이스 혹은 결빙 우려 상황으로 히팅케이블(110) 100% 가동을 통해 신속히 편차 설정 온도(℃)를 2.0℃로 유지할 수 있도록 도로 노면 온도를 상승시킨다.
히팅케이블(110) 100% 가동 후 편차 설정 온도를 유지할 수 있다는 의미는 도로 노면 온도의 상승 또는 하강이 완만하다는 것으로, 블랙아이스 혹은 결빙 우려 상황에서 벗어난 것으로 판단하고, 도로 노면 온도의 상승 또는 하강에 따라 탄력적으로 히팅케이블(110) 출력을 조정한다.
기존 설비에 비해 비용을 절감할 수 있는 전력량 조절 구간으로 50% 이상에서 조절하는 사유는 0% 에 가까울 수록 급격한 도로 노면 온도 감소에 대응 시간이 길어지기 때문이다.
도로 노면 온도가 지속적으로 하강하면 편차 설정 온도를 유지하지 못하고 블랙아이스 혹은 결빙 상황에 근접할 수 있다고 판단하여 히팅케이블(110)을 100% 출력으로 가동한다.
편차 설정 온도를 유지하는 상태에서 도로 노면 온도가 상승하게 되면 블랙아이스 혹은 결빙 우려 상황에서 벗어난 것으로 판단하고 히팅케이블(110) 가동을 중지시킨다.
예측제어모드는 편차 설정 온도보다 클 경우 특정 온도이하에서 도로 노면 온도가 하강하고 하강 속도에 따라 편차 설정 온도에 근접하게 된다.
이때 근접속도를 느리게 하기 위해 사전에 히팅케이블(110) 50% 가동하는 것으로, 유사 시 온도 급강하에 따른 블랙아이스 혹은 결빙 상황을 최대한 늦추고 사고를 예방하기 위한 모드이다.
전력조절방안으로 전력조정기(TPR, Thyristor Power Regulator)를 사용, 프로그램에 의해 0~100% 조절하여 가동시킨다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고, 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
100 : 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템
110 : 히팅케이블
120 : 결빙감지부
121 : LED 광원부
130 : 노면감지부
131 : LED 광원부
140 : 제어부
150 : 서버부
160 : 매립형 LED 표지부
110 : 히팅케이블
120 : 결빙감지부
121 : LED 광원부
130 : 노면감지부
131 : LED 광원부
140 : 제어부
150 : 서버부
160 : 매립형 LED 표지부
Claims (7)
- 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 노면에 일정한 패턴으로 매설되는 히팅케이블;
상기 히팅케이블이 매설되는 상기 도로 노면에 상기 히팅케이블에 이웃하게 설치되어 상기 도로 노면의 결빙점을 감지하고, 감지한 상기 도로 노면의 결빙점 정보를 전송하는 결빙감지부;
상기 결빙감지부와 함께 상기 히팅케이블이 매설되는 상기 도로 노면에 설치되어 상기 도로 노면의 상태를 감지하고, 감지한 상기 도로 노면의 상태 정보를 전송하는 노면감지부;
상기 히팅케이블, 상기 결빙감지부, 상기 노면감지부와 각각 연결이 가능하고, 상기 히팅케이블의 가동을 제어하며, 상기 결빙감지부에서 감지된 정보와 상기 노면감지부에서 감지된 정보를 전송받는 제어부; 및
상기 제어부와 연결이 가능하고, 상기 제어부가 전송받은 상기 결빙감지부의 감지 정보와 상기 노면감지부의 감지 정보를 분석 및 산출이 가능하며, 상기 결빙감지부에서 감지하는 상기 도로 노면의 어는점과 상기 노면감지부에서 감지하는 상기 도로 노면의 온도 편차가 상기 분석 및 산출한 정보로 온도를 설정하고, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이외인 상기 도로 노면의 온도 기울기가 하향 곡선일 경우 상기 히팅케이블의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 가동하며, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도를 유지하면 상기 히팅케이블의 출력을 설정된 시간과 설정된 전력량으로 하향 조절하고, 상기 도로 노면의 어는점과 상기 도로 노면의 온도 편차가 설정된 온도 이내인 상기 도로 노면의 온도 기울기가 상향 곡선일 경우 상기 히팅케이블의 출력을 가동하지 않도록 상기 제어부를 제어하는 서버부; 를 포함하여 이루어지고,
상기 결빙감지부나 상기 노면감지부의 내부에 LED 광원부가 구비되고, 상기 LED 광원부는 공급되는 전기에너지를 이용하여 생성되는 빛을 상기 도로 노면에 조사하며,
상기 서버부는 상기 강설이나 결빙이 발생되는 지역의 도로 인근에 설정된 위치에 도달하는 주행 중인 차량에 설치된 내비게이션이나 상기 차량의 운전자가 소지하는 휴대용 단말기이나 상기 도로에 설치되는 전광판에 실시간으로 경고 안내문자를 전송하고,
상기 결빙감지부나 상기 노면감지부 중 어느 하나의 감지부가 상기 히팅케이블과 연결되어 상기 히팅케이블의 누전을 감지하여 상기 제어부에 상기 히팅케이블의 누전 정보를 전송하며,
상기 결빙감지부와 상기 노면감지부는 상기 제어부와 각각 연결이 가능하되, 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부는 상기 제어부의 사이에 주파수 대역의 신호로 연결이 가능하고, 상기 주파수 대역의 신호는 상기 서버부에서 사전에 설정되며, 사전에 설정된 주파수 대역에 따라 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부의 정상 상태와 비정상 상태(고장)를 확인할 수 있으되,
상기 히팅케이블, 상기 결빙감지부, 상기 노면감지부는 상기 제어부와 각각 연결이 가능하되, 상기 서버부의 설정에 따라 상기 서버부와 각각 연결이 가능하도록 하여 상기 히팅케이블의 가동을 제어하고, 상기 결빙감지부의 감지된 정보와 상기 노면감지부의 감지된 정보를 입력받으며,
상기 제어부나 서버부와 연결이 가능하고, 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부가 설치되는 상기 도로 노면에 상기 결빙감지부와 상기 노면감지부에 이웃하게 적어도 하나 이상으로 설치되는 매립형 LED 표지부; 를 더 포함하고, 상기 매립형 LED 표지부는 상기 서버부에서 설정된 값에 따라 제1 안전단계, 제2 주의단계, 제3 경고단계에 따라 각각 다른 색상으로 가변되어 출력되는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020220144556A KR102714167B1 (ko) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220144556A KR102714167B1 (ko) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 도로 노면의 결빙(블랙아이스/살얼음/동결)이나 강설로 인한 사고를 예방하기 위한 초절전 스노우멜팅 시스템 |
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