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KR20230144332A - System for preventing of pavement freezing using heating wire - Google Patents

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KR20230144332A
KR20230144332A KR1020220043464A KR20220043464A KR20230144332A KR 20230144332 A KR20230144332 A KR 20230144332A KR 1020220043464 A KR1020220043464 A KR 1020220043464A KR 20220043464 A KR20220043464 A KR 20220043464A KR 20230144332 A KR20230144332 A KR 20230144332A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
road
heating wire
control device
carbon fiber
wire
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020220043464A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영환
Original Assignee
(주)대영전력
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)대영전력 filed Critical (주)대영전력
Priority to KR1020220043464A priority Critical patent/KR20230144332A/en
Publication of KR20230144332A publication Critical patent/KR20230144332A/en
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Abstract

열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은 제어장치(20)와 전기적으로 연결되어 전류를 인가받아 발열하는 탄소섬유발열선(11), 탄소섬유발열선(11)에 밀착되어 피복하는 탄소분말이 혼합된 고분자부재(12), 탄소섬유발열선(11)의 변형에 의해 저항값을 측정할 수 있도록 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결이 이루어지며 고분자부재(12)의 외주연에 형성되는 실드케이블부재(13) 및 실드케이블부재(13)에 밀착되게 피복되는 피복부재(14)으로 이루어져 도로에 설치되는 열선(10)과; 열선(10)과 전기적으로 연결되어 제어하는 제어장치(20)와; 제어장치(20)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어장치(20)에서 인가되는 데이터신호의 수신 및 제어장치(20)에 제어신호를 인가하는 서버(30);를 포함하고, 상기 제어장치(20)는, 도로를 통행하는 차량의 진동에 의해 수축 또는 이완되는 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결된 실드케이블부재(13)의 저항값을 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 판단하고, 상기 열선(10)은, 격자 또는 그물망 형태로 이루어져 도로를 주행하는 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 형성되어 2개의 열로 도로에 설치된다.The road freezing prevention system using a heating wire consists of a carbon fiber heating wire (11) that is electrically connected to the control device (20) and generates heat by receiving an electric current, and a polymer member ( 12), a shield cable member (13) formed on the outer periphery of the polymer member (12), which is connected to the ground with the carbon fiber heating wire (11) so that the resistance value can be measured by deformation of the carbon fiber heating wire (11), and A heating wire (10) installed on the road and made of a covering member (14) that is tightly coated with the shield cable member (13); A control device 20 that is electrically connected to and controls the heating wire 10; A server 30 is connected to the control device 20 by wire or wirelessly and receives the data signal applied from the control device 20 and applies a control signal to the control device 20, and the control device 20 ) measures the resistance value of the shield cable member 13 connected to the ground and the carbon fiber heating wire 11, which is contracted or relaxed by the vibration of a vehicle passing on the road, and changes in the resistance value include traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, The temperature and the state of the hot wires are determined, and the hot wires 10 are formed in the form of a grid or mesh, wider than the wheel width of a freight vehicle traveling on the road, and are installed on the road in two rows.

Description

열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템{System for preventing of pavement freezing using heating wire}System for preventing pavement freezing using heating wire}

본 발명은 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 국도, 지방도, 및 고속도로를 포함하는 도로에 설치되어 눈이 많이 내리거나 또는 기온 강하로 노면의 결빙을 방지하여 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 하는 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a road icing prevention system using a heat wire. More specifically, it is installed on roads including national roads, local roads, and highways to prevent road surfaces from icing due to heavy snowfall or temperature drops, allowing vehicles to drive safely. This is about a road ice prevention system using heat wires that allows this.

도로는 아스팔트 콘크리트(이하 아스콘이라 함) 혹은 시멘트 콘크리트를 이용하여 포장된다. 특히, 대부분의 도로 포장 재질로 사용되는 아스콘은 아스팔트와 굵은 골재(자갈), 잔 골재(모래)또는 포장용 채움재(필러,석분)를 가열 또는 상온으로 혼합한 것으로서, 사용목적이나 용도, 기능, 공법에 따라 여러 가지로 구분된다.Roads are paved using asphalt concrete (hereinafter referred to as asphalt concrete) or cement concrete. In particular, asphalt, which is used as most road paving materials, is a mixture of asphalt and coarse aggregate (gravel), fine aggregate (sand), or paving fillers (filler, stone dust) heated or at room temperature, and has its own purpose, purpose, function, and construction method. It is divided into several categories depending on the

일반적으로 겨울철에 도로에 눈이 내려 결빙되는 경우에는 차량 사고와 보행자의 안전사고가 발생할 수가 있으므로 도로에 쌓인 눈을 신속히 융설하여 도로가 결빙되는 것을 방지할 필요가 있다.In general, when snow falls and freezes on the road in winter, vehicle accidents and pedestrian safety accidents may occur, so it is necessary to quickly melt the snow accumulated on the road to prevent the road from freezing.

특히, 교량의 경우 일반 땅에 비해 지열이 올라오지 않아, 동일한 조건에서 일반도로에 비해 결빙이 더욱 쉽게 된다. 항시 응달이 지는 터널 입출구도 상습 결빙지역이다. 그리고, 고속도로의 나들목 등은 경사가 급격하여 노면의 동결시 큰 사고로 이어질 수 있다. 따라서, 이러한 구간에는 상시적으로 결빙을 방지하기 위한 노력이 필요하다.In particular, in the case of bridges, geothermal heat does not rise compared to general ground, so freezing is more likely to occur compared to general roads under the same conditions. The entrance and exit of the tunnel, which is always shaded, is also a habitually frozen area. Also, highway interchanges have steep slopes, which can lead to serious accidents when the road surface freezes. Therefore, efforts are needed to prevent freezing in these sections on a regular basis.

종래에는 주로 염화칼슘 등의 약품 등을 살포하여 융설하거나, 모래 등을 도로에 뿌려 미끄러짐 사고를 방지하였다. 그러나, 갑자기 폭설이 내리는 경우는 염화칼슘 또는 모래를 도로에 직접 살포해야 하므로 신속한 융설작업이 불가능하게 되며, 많은 시간과 인원 및 장비를 필요로 하게 된다. 또한, 염화칼슘은 살포 후에 차량 또는 시설물 등을 부식시킬 수가 있으며, 강설량에 따라서는 빠른 융설 효과를 기대하기가 어려운 문제점 등이 발생하게 된다.In the past, chemicals such as calcium chloride were mainly sprayed to melt snow, or sand was sprinkled on roads to prevent slip accidents. However, when heavy snow suddenly falls, calcium chloride or sand must be spread directly on the road, making rapid snow melting impossible and requiring a lot of time, personnel, and equipment. In addition, calcium chloride can corrode vehicles or facilities after spraying, and depending on the amount of snowfall, it is difficult to expect a rapid snow melting effect.

종래에 적용된 또 다른 도로융설 방안의 하나는 포로 포장체의 표면하부 5cm 이상의 깊이에 전열선 등과 같은 발열체를 매설하여 전기에너지를 사용한 융설이 시도되었다. 그러나, 종래의 발열체는 표면 하부 5cm 이상 깊이에 매설됨으로써, 도로 포장체 표면에 쌓인 눈을 녹이기 위해서, 전기가 과다하게 소모된다. 또한, 기존 도로에 설치하거나, 기존에 설치된 것을 유지 보수하기 위해서는 도로를 5cm 이상 파헤친 후 설치 혹은 보수를 하여야 하므로 도로의 훼손이 크다. 따라서, 실제 적용이 미미하였다.Another road snow melting method applied in the past was an attempt to melt snow using electrical energy by burying a heating element such as a heating wire at a depth of 5 cm or more below the surface of the captive pavement. However, since the conventional heating element is buried at a depth of 5 cm or more below the surface, excessive electricity is consumed to melt the snow accumulated on the surface of the road pavement. In addition, in order to install on an existing road or maintain an existing one, the road must be dug up by more than 5cm before installation or repair, which causes significant damage to the road. Therefore, actual application was minimal.

상기한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 공개특허 제10-2007-0055977호, 도로 융설장치(공개일 : 2007년 05월 31일)가 개시되어 있다.As a prior art to solve the above problems, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0055977, Road Snow Melting Device (publication date: May 31, 2007) is disclosed.

상기 도로 융설장치는 도로의 표면 포장체의 표면 일부에 채워지는 발열포장재와, 발열포장재에 전원을 공급하는 전선과, 전원과 연결되어 발열포장재의 발열량을 조절하는 제어부를 포함하고, 도로의 온도를 감지하여 제어부에 전달하는 온도감지센서와, 도로의 적설 여부를 감지하여, 제어부에 전달하는 적설감지센서를 더 구성되며, 상기 제어부는 온도감지센서와 적설감지센서에서 전송된 신호에 따라서 발열포장재의 발열량을 조절한다. 따라서, 겨울철에 도로에 쌓인 눈을 자동으로 융설하여, 도로상의 쌓인 눈이 결빙되는 것을 방지하도록 한다. 그리고, 발열 포장체의 표면에 위치함으로써, 융설을 위해 소요되는 전기에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 및 유지 보수 시 도로의 훼손을 줄일 수 있도록 한다.The road snow melting device includes a heating packaging material filled in a portion of the surface of the surface pavement of the road, a wire that supplies power to the heating packaging material, and a control unit connected to the power source to control the amount of heat generated by the heating packaging material, and adjusting the temperature of the road. It further consists of a temperature detection sensor that detects and transmits to the control unit, and a snow detection sensor that detects whether there is snow on the road and transmits it to the control unit. The control unit generates the heating packaging material according to the signals transmitted from the temperature detection sensor and the snow detection sensor. Adjust the calorific value. Therefore, snow accumulated on the road during winter is automatically melted to prevent the snow accumulated on the road from freezing. And, by being located on the surface of the heating package, it is possible to not only save the electrical energy required for snow melting, but also reduce damage to the road during installation and maintenance.

상기와 같이 구성되는 선행문헌은 도로의 표면 포장재에 홈을 형성한 상태에서 그 내부에 발열포장재를 설치하여 겨울철에 도로에 쌓인 눈을 자동으로 융설하도록 이루어진 구성이나, 이러한 구성은 표면 포장재와 발열포장재 사이로 눈이 녹은 물 또는 빗물 등의 유입에 의해 결속력이 떨어지기 때문에 표면 포장재에서 발열포장재가 이격되고, 이러한 이격의 발생에 의해 도로를 주행하는 차량들에 의해 발열포장재가 쉽게 파손되는 문제점이 있다.The prior literature composed as described above is configured to automatically melt snow accumulated on the road in winter by forming a groove in the surface pavement of the road and installing a heat-generating packaging material inside it, but this configuration consists of a surface pavement material and a heat-generating packaging material. Because the bonding strength is reduced due to the inflow of melted snow or rainwater, the heating packaging material is separated from the surface packaging material, and this separation causes the heating packaging material to be easily damaged by vehicles driving on the road.

또한, 파손된 발열포장재에 의해 도로를 주행하는 차량들의 안전운행을 해치는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that damaged heating packaging material impairs the safe operation of vehicles driving on the road.

대한민국 공개특허 제10-2007-0055977호, 도로 융설장치(공개일 : 2007년 05월 31일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0055977, Road snow melting device (Publication date: May 31, 2007)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 국도, 지방도, 및 고속도로를 포함하는 도로에 설치되어 눈이 많이 내리거나 또는 기온 강하로 노면의 결빙을 방지하여 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 하는 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is installed on roads including national roads, local roads, and highways, and uses heat wires to prevent road surfaces from icing due to heavy snowfall or temperature drops, allowing vehicles to drive safely. Provides an anti-icing system.

또한, 본 발명은 탄소섬유발열선과 접지 연결된 실드케이블부재의 저항값을 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 판단할 수 있도록 하여 최적의 상태에서 융빙 및 결빙을 방지할 수 있도록 하는 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템을 제공한다.In addition, the present invention measures the resistance value of the shield cable member connected to the carbon fiber heating wire and the ground to determine the traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and heating wire condition according to the change in resistance value, thereby preventing melting and freezing in optimal conditions. Provides a road icing prevention system using heat wires to prevent .

또한, 본 발명은 격자, 그물망 형태 또는 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 설치되어 도로에 쌓인 눈 또는 융빙에 의한 블랙아이스가 형성되지 않아도록 하는 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템을 제공한다.In addition, the present invention is a heating wire that is installed on the road in two rows wider than the wheel width of a freight vehicle in a zigzag form using a grid, mesh, or single line to prevent black ice from forming due to snow or melting ice accumulated on the road. Provides a road ice prevention system using .

일실시예로서, 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은 제어장치와 전기적으로 연결되어 전류를 인가받아 발열하는 탄소섬유발열선, 탄소섬유발열선에 밀착되어 피복하는 탄소분말이 혼합된 고분자부재, 탄소섬유발열선의 변형에 의해 저항값을 측정할 수 있도록 탄소섬유발열선과 접지 연결이 이루어지며 고분자부재의 외주연에 형성되는 실드케이블부재 및 실드케이블부재에 밀착되게 피복되는 피복부재으로 이루어져 도로에 설치되는 열선과; 상기 열선과 전기적으로 연결되어 제어하는 제어장치와; 제어장치와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어장치에서 인가되는 데이터신호의 수신 및 제어장치에 제어신호를 인가하는 서버;를 포함하고, 상기 제어장치는, 도로를 통행하는 차량의 진동에 의해 수축 또는 이완되는 탄소섬유발열선과 접지 연결된 실드케이블부재의 저항값을 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 판단하고, 상기 열선은, 격자 또는 그물망 형태로 이루어져 도로를 주행하는 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 형성되어 2개의 열로 도로에 설치된다.As an example, a road ice prevention system using a heating wire includes a carbon fiber heating wire that is electrically connected to a control device and generates heat by receiving an electric current, a polymer member mixed with carbon powder that is in close contact with and coats the carbon fiber heating wire, and a carbon fiber heating wire. A heating wire installed on the road, which is connected to a carbon fiber heating wire and a ground connection so that the resistance value can be measured by deformation, and is made up of a shield cable member formed on the outer periphery of the polymer member and a covering member that is tightly coated with the shield cable member; a control device that is electrically connected to and controls the heating wire; A server connected to the control device by wire or wirelessly to receive data signals applied from the control device and apply control signals to the control device, wherein the control device contracts or relaxes due to vibration of a vehicle passing on the road. By measuring the resistance value of the shield cable member connected to the ground and the carbon fiber heating wire, the traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and status of the heating wire are determined according to the change in resistance value. The heating wire is formed in the form of a grid or mesh and is driven on the road. It is formed to be wider than the wheel width of a freight vehicle and is installed on the road in two rows.

열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 상기 열선은, 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 설치된다.The hot wires of the road ice prevention system using hot wires are installed in two rows on the road in a zigzag shape using one line, wider than the wheel width of a freight vehicle.

본 발명에 따른 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은 국도, 지방도, 및 고속도로를 포함하는 도로에 설치되어 눈이 많이 내리거나 또는 기온 강하로 노면의 결빙을 방지하여 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.The road ice prevention system using a heat wire according to the present invention is installed on roads including national roads, local roads, and highways to prevent road surfaces from icing due to heavy snowfall or temperature drops, allowing vehicles to drive safely. have

또한, 본 발명은 탄소섬유발열선과 접지 연결된 실드케이블부재를 통해 저항값을 제어장치에서 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 서버에서 판단할 수 있도록 하여 최적의 상태에서 융빙이 이루어지도록 하거나 또는 결빙을 방지함으로써 차량의 안전운행을 도모하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention measures the resistance value in the control device through a shield cable member connected to the carbon fiber heating wire and the ground, and allows the server to determine the traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and heating wire status according to the change in resistance value, thereby providing optimal operation. It has the effect of promoting safe operation of the vehicle by allowing melting or preventing freezing in the condition of.

또한, 본 발명은 격자, 그물망 형태 또는 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 설치되어 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 형성되어 도로에 쌓인 눈 또는 융빙에 의한 블랙아이스가 형성되지 않아도록 하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention is installed in two rows on the road in a zigzag form using a grid, a net, or a single line, so that it is wider than the wheel width of a freight vehicle to prevent black ice from forming due to snow or melting ice accumulated on the road. It has the effect of

도 1은 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 열선의 구조를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제4실시예를 도시한 도면이다.
Figure 1 is a diagram showing a road ice prevention system using a hot wire according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing the structure of the heating wire shown in FIG. 1.
Figure 3 is a diagram showing a first embodiment in which the hot wires of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention are applied to the road.
Figure 4 is a diagram showing a second embodiment of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention in which the hot wires are applied to the road.
Figure 5 is a diagram showing a third embodiment of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention in which hot wires are applied to the road.
Figure 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention in which the hot wires are applied to the road.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.The present invention described below can be modified in various ways and can have various embodiments. Specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 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, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Additionally, terms such as first and second may be used to separately describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.In addition, when at least two different embodiments are described in the present application, all or part of the components of each embodiment can be merged and used interchangeably without departing from the technical spirit of the present invention. .

도 1은 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 열선의 구조를 확대하여 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제1실시예를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제2실시예를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제3실시예를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템의 열선이 도로에 적용된 제4실시예를 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a road ice prevention system using a hot wire according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view showing the structure of the heating wire shown in FIG. 1. Figure 3 is a diagram showing a first embodiment in which the hot wires of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention are applied to the road. Figure 4 is a diagram showing a second embodiment of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention in which the hot wires are applied to the road. Figure 5 is a diagram showing a third embodiment of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention in which hot wires are applied to the road. Figure 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the road ice prevention system using hot wires according to the present invention in which the hot wires are applied to the road.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 융빙열선은 제어장치(20)와 전기적으로 연결되어 전류를 인가받아 발열하는 탄소섬유발열선(11)과; 탄소섬유발열선(11)에 밀착되어 피복하는 탄소분말이 혼합된 고분자부재(12)과; 저항값을 측정할 수 있도록 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결이 이루어지며 고분자부재(12)의 외주연에 형성되는 실드케이블부재(13)와; 실드케이블부재(13)에 밀착되게 피복되는 피복부재(14);를 포함하는 열선(10)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Referring to Figures 1 to 6, the melting hot wire of the present invention includes a carbon fiber heating wire (11) that is electrically connected to the control device (20) and generates heat by receiving an electric current; A polymer member (12) mixed with carbon powder that is in close contact with and covers the carbon fiber heating wire (11); A shield cable member (13) formed on the outer periphery of the polymer member (12) and connected to the carbon fiber heating wire (11) and ground so that the resistance value can be measured; It is characterized by consisting of a heating wire (10) including a covering member (14) that is covered in close contact with the shield cable member (13).

상기와 같이 구성되는 상기의 융빙열선을 이용하여 도로의 눈의 융빙 및 결빙을 방지하기 위한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은, 탄소섬유발열선(11), 고분자부재(12), 실드케이블부재(13) 및 피복부재(14)을 포함하여 이루어져 도로에 설치되는 열선(10)과; 열선(10)과 전기적으로 연결되어 제어하는 제어장치(20); 및 제어장치(20)와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어장치(20)에서 인가되는 데이터신호의 수신 및 제어장치(20)에 제어신호를 인가하는 서버(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The road ice prevention system using a heat wire for preventing melting and freezing of snow on the road using the melting heat wire configured as described above includes a carbon fiber heating wire (11), a polymer member (12), and a shield cable member (13). ) and a heating wire (10) installed on the road and including a covering member (14); A control device (20) electrically connected to and controlled by the heating wire (10); And a server 30 connected to the control device 20 by wire or wirelessly to receive the data signal applied from the control device 20 and apply a control signal to the control device 20.

본 발명에 의한 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템과 융빙열선(이하, '열선'이라 칭함)을 첨부된 도면을 통해 함께 상세하게 설명한다.The road ice prevention system using a hot wire and a melting hot wire (hereinafter referred to as 'heat wire') according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

본 발명의 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은 도로에 설치되는 열선(10), 열선(10)을 제어하는 제어장치(20) 및 서버(30)를 포함하여 구성된다.The road icing prevention system using a hot wire of the present invention includes a hot wire 10 installed on the road, a control device 20 that controls the hot wire 10, and a server 30.

상기 열선(10)은 도로에 쌓인 눈의 융빙 또는 결빙(블랙아이스 등)을 방지할 수 있도록 도로에 격자, 그물망 형태 또는 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 설치된다. 상기 열선(10)은 도로를 통행하는 차량 중에서 바퀴의 폭이 제일 넓은 화물차를 기준하여 그 폭보다 넓게 설치한다.The heating wires 10 are installed in two rows on the road in a zigzag form using a grid, net, or single line to prevent melting or freezing of snow accumulated on the road (black ice, etc.). The heating wire 10 is installed wider than the width of the truck with the widest wheels among vehicles passing on the road.

상기 열선(10)은 제어장치(20)와 전기적으로 연결되어 전류를 인가받아 발열하는 탄소섬유발열선(11)과, 탄소섬유발열선(11)에 밀착되어 피복하는 탄소분말이 혼합된 고분자부재(12)와, 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결이 이루어지도록 하면서 탄소섬유발열선(11)과 함께 저항값을 측정할 수 있도록 고분자부재(12)의 외주연에 형성되는 실드케이블부재(13)와; 실드케이블부재(13)에 밀착되게 피복되는 피복부재(14)로 이루어진다.The heating wire 10 is electrically connected to the control device 20 and consists of a carbon fiber heating wire 11 that receives electric current and generates heat, and a polymer member 12 mixed with carbon powder that is in close contact with and coats the carbon fiber heating wire 11. ), and a shield cable member (13) formed on the outer periphery of the polymer member (12) so as to make a ground connection with the carbon fiber heating wire (11) and measure the resistance value together with the carbon fiber heating wire (11); It consists of a covering member (14) that is coated in close contact with the shield cable member (13).

상기 제어장치(20)는 열선에 전류를 인가해 탄소섬유발열선(11)과 실드케이블부재(13)의 저항값을 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 판단한다.The control device 20 applies current to the heating wire to measure the resistance value of the carbon fiber heating wire 11 and the shield cable member 13, and determines the traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and hot wire status according to the change in resistance value. judge.

다시 설명하면, 상기 탄소섬유발열선(11)으로 전류가 인가된 상태에서 도로를 주행하는 차량에 의한 진동이 입사되면, 진동압력에 의해 탄소(고분자포함)의 입자가 압축과 이완을 하면서 전기적 저항이 발생되고, 이러한 저항값을 탄소섬유발열선(11)과 연결되어 접지가 이루어지는 실드케이블부재(13)의 저항값을 제어장치(20)에서 측정하여 차량의 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태 등을 감지할 수 있도록 한다.In other words, when vibration caused by a vehicle traveling on the road occurs while current is applied to the carbon fiber heating wire 11, the carbon (including polymer) particles are compressed and relaxed due to the vibration pressure, thereby increasing electrical resistance. The resistance value of the shield cable member 13 that is connected to the carbon fiber heating wire 11 and is grounded is measured by the control device 20 to determine vehicle traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and heating wire. Allows detection of status, etc.

즉, 차량의 통행 시 가압에 의한 진동 변화가 나타나고, 이러한 진동에 의해 입자의 압축와 이완이 빠르게 이루어져 전기적 저항값이 변화되는 것을 통해 기데이터와 제어장치의 마이컴에서 비교/분석하여 차량의 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태 등을 제어장치에서 분석할 수 있도록 한다.In other words, when a vehicle passes, a change in vibration occurs due to pressure, and due to this vibration, the particles are quickly compressed and relaxed, changing the electrical resistance value. By comparing and analyzing the existing data with the microcomputer of the control device, the traffic volume of the vehicle, Weight, vehicle speed, temperature, and heating condition can be analyzed in the control device.

도면에는 도시하지 않았으나, 제어장치(20)는 저항값을 분석하기 위한 마이컴과, 탄소섬유발열선(11)에 전류를 인가하거나 또는 상용 전류를 인가받을 수 있도록 마이컴과 전기적으로 연결되는 전원회로부, 최초 설정된 저항값의 데이터 및 마이컴의 구동을 위한 구동프로그램이 저장되는 메모리, 마이컴과 전기적으로 연결되어 유선 또는 무선으로 통신이 이루어지도록 하는 통신회로부를 포함한다. 상기 마이컴, 전원회로부, 메모리, 통신회로부는 하나의 PCB에 실장되며, 센서의 개소에 따라 신호값을 분석하는 마이컴이 추가될 수 있다. 또한, 필요에 따라 배터리를 포함할 수 있다. 즉, 배터리는 상용전원의 단선 시 마이컴에서 상용전원이 인가되지 않아 저항값을 측정할 수 없다는 이벤트 신호를 서버로 인가하여 이를 원격지에서 파악할 수 있도록 한다.Although not shown in the drawing, the control device 20 includes a microcomputer for analyzing resistance values, a power circuit unit electrically connected to the microcomputer to apply current to the carbon fiber heating wire 11 or receive commercial current, and a first It includes a memory that stores the data of the set resistance value and the driving program for driving the microcomputer, and a communication circuit unit that is electrically connected to the microcomputer to enable wired or wireless communication. The microcomputer, power circuit unit, memory, and communication circuit unit are mounted on one PCB, and a microcomputer that analyzes signal values can be added depending on the location of the sensor. Additionally, a battery may be included as needed. In other words, when the commercial power supply is disconnected, the battery sends an event signal to the server indicating that the resistance value cannot be measured because the microcomputer does not receive commercial power, allowing this to be detected from a remote location.

상기의 마이컴, 전원회로부, 메모리, 통신회로부는 하나의 일례를 들어 설명한 것이며, 이러한 구성에 한정하는 것은 아니며, 제조업체의 사정에 따라 그 구성은 달리할 수 있다.The above microcomputer, power circuit unit, memory, and communication circuit unit are explained as an example, and are not limited to this configuration, and the configuration may vary depending on the circumstances of the manufacturer.

그리고 상기 마이컴은 서버(30)로 저항값 변화에 따른 테이터신호를 인가하거나 또는 프로그램에 의해 설정된 저항값과 현재 측정한 탄소섬유발열선(11)의 변형에 의해 실드케이블부재(13)를 통해 측정한 저항값의 변화가 감지되면, 자동으로 열선(10)에 전류를 인가하여 발열이 일어나도록 하여 도로의 결빙을 방지할 수 있도록 한다.And the microcomputer applies a data signal according to the change in resistance value to the server 30, or measures the resistance value set by the program and the currently measured deformation of the carbon fiber heating wire 11 through the shield cable member 13. When a change in resistance value is detected, current is automatically applied to the heating wire 10 to generate heat, thereby preventing icing on the road.

즉, 도로의 열선에 전류를 인가하는 방식은 제어장치(20)를 통해 인가하거나 또는 서버(30)에서 관리자가 현장의 상황을 판단하여 제어장치(20)에 제어신호를 인가하여 발열이 이루어지도록 할 수 있다.In other words, the method of applying current to the hot wire of the road is through the control device 20, or the manager determines the situation on site at the server 30 and applies a control signal to the control device 20 to generate heat. can do.

상기 서버(30)는 유선 또는 무선으로 제어장치(20)와 연결되며, 제어장치(20)로부터 인가되는 데이터신호를 분석하여 관리자가 현장의 상태를 파악할 수 있도록 한다.The server 30 is connected to the control device 20 by wire or wirelessly, and analyzes data signals received from the control device 20 to enable the manager to determine the status of the site.

예를 들어 열선(10)이 설치된 현장의 온도가 내려가 탄소섬유발열선(11)의 수축현상에 의해 저항값이 변화를 실드케이블부재(13)를 통해 제어장치(20)에서 측정하여 데이터 신호가 서버(30)로 인가되면, 이를 서버(30)에서 기데이터와 비교 및 판단하여 제어장치(20)로 제어신호를 인가하여 도로에 설치된 열선(10)으로 전류를 인가하여 도로의 결빙을 방지할 수 있도록 한다.For example, as the temperature at the site where the heating wire 10 is installed decreases, the change in resistance value due to shrinkage of the carbon fiber heating wire 11 is measured by the control device 20 through the shield cable member 13, and the data signal is sent to the server. When it is applied to (30), the server 30 compares and judges this with existing data and applies a control signal to the control device 20 to apply current to the heating wire 10 installed on the road to prevent icing on the road. Let it happen.

상기와 같은 구성되는 열선을 실시예별로 도로에 설치되는 상태를 설명한다.The state in which the heating wire configured as above is installed on the road will be described for each embodiment.

제1실시예Embodiment 1

도 3에 도시된 바와 같이 열선(10)을 그물망 형태로 타이어의 폭보다 넓게 형성하고, 그물망 형태의 가장자리에는 전원선(미부호)을 연결하여 제어장치(20)와 전기적으로 연결되게 설치한다.As shown in FIG. 3, the heating wire 10 is formed in a mesh shape wider than the width of the tire, and a power wire (unmarked) is connected to the edge of the mesh shape to be electrically connected to the control device 20.

상기 그물망 형태로 설치된 열선(10)은 어느 한 부분 또는 간헐적으로 단선되어도 제어장치(20)에서 인가되는 전류가 차단되지 않는 않아 눈의 융빙 또는 결빙을 방지할 수 있다.The heating wire 10 installed in the form of a mesh does not block the current applied from the control device 20 even if it is disconnected at any part or intermittently, thereby preventing melting or freezing of the eyes.

이러한 그물형태는 열선(10)과 열선(10)의 간격이 좁게 형성되기 때문에 도로에 쌓이는 눈의 융빙 또는 결빙 방지가 잘 이루어진다. 또한 그물형태로 설치되는 열선은 열선이 설치된 부분을 포함하여 그 주변까지 융빙 및 결빙이 방지된다.Since this net shape forms a narrow gap between the heating wires 10, melting or freezing of snow accumulating on the road is easily prevented. In addition, the heating wire installed in the form of a net prevents melting and freezing around the area, including the area where the heating wire is installed.

제2실시예Second embodiment

도 4에 도시된 바와 같이, 열선(10)을 격자무늬 또는 우물정자 모양으로 타이어의 폭보다 넓게 형성하고, 격자무늬 또는 우물정자 형태의 가장자리에는 전원선(미부호)을 연결하여 제어장치(20)와 전기적으로 연결되게 설치한다.As shown in FIG. 4, the heating wire 10 is formed in a grid pattern or a well-shaped shape wider than the width of the tire, and a power line (unmarked) is connected to the edge of the grid pattern or a well-shaped shape to connect the control device 20. ) and installed electrically.

상기 격자무늬 또는 우물정자 모양으로 설치된 열선(10)은 어느 한 부분 또는 간헐적으로 단선되어도 제어장치(20)에서 인가되는 전류가 차단되지 않는 않아 눈의 융빙 또는 결빙을 방지할 수 있다.The heating wire 10 installed in the grid pattern or well shape does not block the current applied from the control device 20 even if the wire is disconnected at any part or intermittently, thereby preventing snow from melting or freezing.

이러한 그물형태는 열선(10)과 열선(10)의 도 3에 도시된 그물형태 보다는 간격이 넓게 형성되기 때문에 도로에 열선(10)의 설치 작업이 용이한 것은 물론 차량이 주행 시 타이어 폭보다 넓게 설치되기 때문에 도로에 쌓이는 눈의 융빙 또는 결빙을 방지가 잘 이루어져 차량의 안전운행에 도움이 된다.Since this net shape has a wider spacing than the net shape shown in FIG. 3 between the heating wires 10 and 10, it is not only easy to install the heating wires 10 on the road, but also wider than the tire width when the vehicle is driving. Because it is installed, it effectively prevents melting or freezing of snow accumulating on the road, helping to ensure safe driving of vehicles.

제3실시예Third embodiment

도 5에 도시된 바와 같이, 도로를 중심으로 적어도 3개 이상의 열선(10)이 일정 간격을 두고 종방향으로 설치되고, 종방향으로 설치된 3개 이상의 열선(10) 사이에 횡방향으로 열선(10)이 설치된다. 상기 횡방향으로 설치되는 열선(10)은 그 위치가 서로 겹치지 않도록 설치되어 도로에 쌓인 눈의 융빙이 용이하게 이루어지도록 하거나 또는 결빙을 방지한다.As shown in FIG. 5, at least three heating wires 10 are installed in the longitudinal direction at regular intervals around the road, and a heating wire 10 is installed in the horizontal direction between the three or more heating wires 10 installed in the longitudinal direction. ) is installed. The heating wires 10 installed in the horizontal direction are installed so that their positions do not overlap each other to facilitate melting of snow accumulated on the road or to prevent freezing.

상기 3개 이상의 열선(10) 중 가장자리에 설치되는 열선(10)에는 제어장치(20)와 전원선(미부호)에 의해 전기적으로 연결되어 전류를 인가받을 수 있도록 한다.Among the three or more heating wires 10, the heating wire 10 installed at the edge is electrically connected to the control device 20 and a power line (unmarked) so that current can be applied.

제3실시예와 같이 열선(10)이 설치되는 형태는 제1실시예 및 제2실시예보다 설치비용이 작게 들어가는 것은 물론 도로에 설치하기가 용이한 이점이 있다.The form in which the heating wire 10 is installed as in the third embodiment has the advantage of being easier to install on the road as well as lower installation costs than the first and second embodiments.

제4실시예Embodiment 4

도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 열선(10)을 이용하여 지그재그 형태로 타이어 폭보다 넓게 도로에 설치한다.As shown in Figure 6, a single heating wire 10 is installed on the road in a zigzag shape wider than the tire width.

그리고 열선(10)을 제어장치(20)와 전기적으로 연결되도록 전원선(미부호)에 의해 연결된다.And the heating wire 10 is connected to the control device 20 by a power wire (unmarked) so as to be electrically connected.

제4실시예와 같이, 열선(10)을 도로에 설치할 때 간격을 균일하게 함으로써 도로에 쌓인 눈의 융빙이 용이하게 이루어지도록 하거나, 결빙을 방지하여 차량의 안전운행이 이루어지도록 한다.As in the fourth embodiment, when installing the heating wires 10 on the road, the spacing is made uniform to facilitate melting of snow accumulated on the road or to prevent freezing to ensure safe driving of the vehicle.

제4실시예는 열선(10)이 하나의 라인으로 지그재그 형태로 형성되기 때문에 단선 시 열의 발산이 이루어지지 못하는 것을 방지할 수 있도록 도로를 중심으로 종방향으로 열선을 간혈적으로 설치하여 제어장치(20)로부터 공급되는 전류가 차단되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the fourth embodiment, since the heating wire 10 is formed as a single line in a zigzag shape, the heating wire is intermittently installed in the longitudinal direction around the road to prevent heat dissipation when the wire is disconnected, and a control device ( It is desirable to prevent the current supplied from 20) from being blocked.

본 발명의 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은 제1실시예 내지 제4실시예에 한정하는 것은 아니며 하나의 일례를 들어 설명한 것이며, 상기의 형태가 아니 다른 형태로 도로에 설치하여 제설 또는 결빙을 방지할 수 있도록 한다.The road icing prevention system using a hot wire of the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, but is explained as an example, and is installed on the road in a form other than the above to prevent snow removal or icing. make it possible

상기와 같이 설치되는 본 발명의 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템을 통해 도로의 결빙을 방지하는 과정을 설명한다.The process of preventing icing on the road through the road icing prevention system using the hot wire of the present invention installed as described above will be described.

먼저, 본 발명의 열선(10)을 도로에 설치한 상태에서 제어장치(20)에서 전류를 인가할 수 있도록 전기적으로 연결하며, 상기 제어장치(20)는 상용전원과 연결되도록 한다. 상기 제어장치(20)는 상용전원에 한정하는 것은 아니며, 태양광 등에 의해 발전이 이루어진 전류를 공급받아 열선(10)으로 공급할 수 있다.First, the heating wire 10 of the present invention is installed on the road and electrically connected to the control device 20 so that current can be applied, and the control device 20 is connected to a commercial power source. The control device 20 is not limited to commercial power, and can receive current generated by solar energy or the like and supply it to the heating wire 10.

상기 열선(10)은 도로의 소정 구역 특히 터널의 양측단 쪽, 응달진 상태의 구부러진 도로, 경사진 도로, 교량 등과 같이 눈이 내리는 또는 온도가 내려간 날 결빙이 발생할 수 있는 지역 또는 기존에 결빙(블랙아이스 등)에 의해 차량의 사고가 빈번하게 발생되었던 지역에 설치된다.The heating wire 10 is installed in a predetermined area of the road, especially on both ends of a tunnel, in an area where icing may occur on a day when it snows or when the temperature drops, such as a shady curved road, a sloping road, a bridge, etc., or in an existing area where icing may occur ( It is installed in areas where vehicle accidents frequently occur due to black ice, etc.

상기와 같이 도로에 열선(10)을 설치한 상태에서 제어장치(20)에서 온도가 내려가면 탄소섬유발열선(11)이 수축되면서 평상 시 저항값과 다른 저항값이 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결된 실드케이블부재(13)를 통해 제어장치(20)에서 측정되고, 이러한 측정값을 통해 제어장치(20)는 서버(30)로 데이터신호를 인가한다.As described above, when the temperature in the control device 20 decreases with the heating wire 10 installed on the road, the carbon fiber heating wire 11 contracts and a resistance value different from the normal resistance value contacts the carbon fiber heating wire 11. It is measured by the control device 20 through the connected shield cable member 13, and the control device 20 applies a data signal to the server 30 through these measured values.

상기 서버(30)는 제어장치(20)로부터 인가되는 데이터값을 기데이터와 비교하여 현재 온도가 어느 정도인지 파악한다. 상기 저항값에 의해 측정된 온도에 의해 도로가 결빙될 수 있는 온도로 파악되면, 서버(30)는 제어장치(20)로 제어신호를 인가하여 열선(10)으로 전류를 공급하도록 한다.The server 30 compares the data value applied from the control device 20 with existing data to determine the current temperature. If the temperature measured by the resistance value is determined to be a temperature at which the road may be frozen, the server 30 applies a control signal to the control device 20 to supply current to the heating wire 10.

상기 제어장치(20)는 서버(30)로부터 인가되는 제어신호를 분석하여 전류를 열선(10)으로 공급하여 발열에 의해 눈의 융빙 또는 도로가 결빙되는 것을 방지하도록 한다.The control device 20 analyzes the control signal applied from the server 30 and supplies current to the heating wire 10 to prevent melting of snow or icing of the road due to heat generation.

그리고 평상 시에는 도로를 통행하는 차량의 통행량, 차량의 무게(과적), 차량속도 및 열선 상태 등을 측정한다.In addition, in normal times, the traffic volume of vehicles on the road, vehicle weight (overload), vehicle speed, and heating condition are measured.

상기 차량의 통행량 분석은 차량들에 의해 가해지는 압력(또는 진동)에 의해 순간적으로 변화하는 탄소섬유발열선(11)의 변형이 발생하며, 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결되는 실드케이블부재(13)를 통해 제어장치(20)에서 저항값을 측정하고, 측정한 저항값을 기준으로 현재 차량의 어느 정도 밀집된 상태인지를 파악하여 서버(30)로 인가한다. The analysis of the vehicle traffic volume indicates that the carbon fiber heating wire 11 is deformed momentarily due to pressure (or vibration) applied by the vehicles, and the shield cable member 13 is connected to the carbon fiber heating wire 11 and the ground. ), the control device 20 measures the resistance value, and based on the measured resistance value, the current vehicle density is determined and applied to the server 30.

그리고 차량의 무게 측정은 열선(10)이 설치된 소정 구역을 지나는 차량에 의해 가해지는 차량무게에 따른 저항값의 변화폭을 제어장치(20)에서 측정하여 과적 상태를 파악할 수 있다.In addition, the weight of the vehicle can be measured by measuring the change in resistance value according to the weight of the vehicle applied by the vehicle passing through a predetermined area where the heating wire 10 is installed by the control device 20 to determine the overloading state.

즉, 고속도로법규상 축 하중 10톤을 기준으로 1할 이하의 하중으로 전체 하중이 44톤 이하의 차량만이 통행할 수 있다고 규정하고 있다.In other words, the highway law stipulates that only vehicles with a total load of 44 tons or less can pass, with a load of 10% or less based on an axle load of 10 tons.

그러나 톨게이트에서 측정한 하중은 차량의 진동을 최소화하기 위해 차량의 속도를 최대한 낮춘 상태로 축하중 및 전체하중이 계량되기 때문에 차량의 운행 시 차량으로부터 가해지는 무게를 명확하게 판단할 수 없어 도로가 파손(포트홀 등)되는 문제가 발생한다.However, the load measured at the toll gate is measured as the axle load and total load with the vehicle speed as low as possible to minimize vehicle vibration, so the weight applied from the vehicle when driving cannot be clearly determined, leading to damage to the road. Problems (potholes, etc.) occur.

그러나 본 발명은 차량의 운행 중 도로에 가해지는 무게를 측정하므로 차량의 운행에 따른 무게를 측정함으로써 과적 상태를 파악할 수 있는 이점이 있다.However, since the present invention measures the weight applied to the road while the vehicle is in operation, it has the advantage of being able to determine the overloading state by measuring the weight according to the operation of the vehicle.

또한, 차량의 속도는 하나의 열선(10)을 통과한 차량의 바퀴가 다른 열선(10)을 통과할 때 각각 발생되는 저항값을 제어장치(20)에서 측정하고, 측정된 저항값에 따른 시간을 판단하여 현재 차량의 속도가 어느 정도 인지 파악할 수 있다.In addition, the speed of the vehicle is measured by the control device 20 measuring the resistance value generated when the vehicle's wheel that passes one hot wire 10 passes another hot wire 10, and the time according to the measured resistance value is measured. You can determine what the current speed of the vehicle is.

그리고 열선(10) 단선 상태의 체크는 도로에 최초 설치한 상태에서 탄소섬유발열선(11)과 접지 연결된 실드케이블부재(13)에서 측정된 저항값과 현재 측정한 저항값이 동일하다고 판단되면, 열선(10)에 단선이 발생하지 않은 것으로 판단한다.In addition, to check the disconnection state of the hot wire (10), if it is determined that the resistance value measured at the shield cable member (13) connected to the carbon fiber heating wire (11) and the ground when it is first installed on the road is the same as the currently measured resistance value, the hot wire (10) is disconnected. It is determined that there is no disconnection in (10).

그러나, 열선(10)의 단선은 도로에 차량이 통행하지 않은 상태에서 측정된 저항값이 최초 측정한 저항값과 다른 값이 측정되면, 열선(10)에 단선이 발생한 것으로 판단하여 보수의 가부를 결정한다.However, if the resistance value measured in a state where no vehicles are passing on the road is different from the initially measured resistance value, it is determined that a disconnection has occurred in the heating wire 10, and repair is not possible. decide

상기와 같이 기존에는 별도의 장비를 이용하여 열선이 설치된 현장에서 작업자가 저항값을 측정하였으나, 본 발명은 제어장치(20)로부터 실시간으로 저항값이 측정되어 인가되므로 작업자가 현장에 직접 나가지 않아도 열선(10)의 상태를 원격지에서 파악할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the past, workers measured the resistance value at the site where the heating wire was installed using separate equipment, but in the present invention, the resistance value is measured and applied in real time from the control device 20, so the worker does not have to go to the site directly. There is an advantage of being able to check the status of (10) from a remote location.

이상에서 설명한 바와 같이 기존의 열선은 단순히 열을 발생시켜 도로의 결빙을 방지하는 것에 국한되어 사용되었으나, 본 발명의 열선(10)은 도로의 결빙을 방지하는 것은 물론 도로를 통행하는 통행량, 차량무게, 차량속도, 열선(10)의 단선상태를 파악할 수 있으므로 열선(10) 사용에 따른 효율성이 매우 좋은 이점이 있다.As explained above, the existing heating wire was used only to prevent icing of the road by simply generating heat, but the heating wire 10 of the present invention not only prevents icing of the road, but also reduces the amount of traffic and vehicle weight passing on the road. , vehicle speed, and disconnection status of the heating wire 10 can be determined, so there is an advantage in that the efficiency of using the heating wire 10 is very high.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템은 국도, 지방도, 및 고속도로를 포함하는 도로에 설치되어 눈이 많이 내리거나 또는 기온 강하로 노면의 결빙을 방지하여 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.As described in detail above, the road ice prevention system using a heat wire according to the present invention is installed on roads including national roads, local roads, and highways to prevent road surfaces from icing due to heavy snowfall or temperature drops, thereby preventing vehicles from freezing. It has the effect of enabling safe driving.

또한, 본 발명은 탄소섬유발열선과 접지 연결된 실드케이블부재를 통해 저항값을 제어장치에서 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 서버에서 판단할 수 있도록 하여 최적의 상태에서 융빙이 이루어지도록 하거나 또는 결빙을 방지함으로써 차량의 안전운행을 도모하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention measures the resistance value in the control device through a shield cable member connected to the carbon fiber heating wire and the ground, and allows the server to determine the traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and heating wire status according to the change in resistance value, thereby providing optimal operation. It has the effect of promoting safe operation of the vehicle by allowing melting or preventing freezing in the condition of.

또한, 본 발명은 격자, 그물망 형태 또는 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 설치되어 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 형성되어 도로에 쌓인 눈 또는 융빙에 의한 블랙아이스가 형성되지 않아도록 하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention is installed in two rows on the road in a zigzag form using a grid, a net, or a single line, so that it is wider than the wheel width of a freight vehicle to prevent black ice from forming due to snow or melting ice accumulated on the road. It has the effect of

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다....Meanwhile, the embodiments disclosed in these drawings are merely provided as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented....

10...열선 11...탄소섬유발열선
12...고분자부재 13...실드케이블부재
14...피복부재 20...제어장치
30: 서버
10...heating wire 11...carbon fiber heating wire
12... polymer member 13... shield cable member
14...covering member 20...control device
30: server

Claims (2)

제어장치와 전기적으로 연결되어 전류를 인가받아 발열하는 탄소섬유발열선, 탄소섬유발열선에 밀착되어 피복하는 탄소분말이 혼합된 고분자부재, 탄소섬유발열선의 변형에 의해 저항값을 측정할 수 있도록 탄소섬유발열선과 접지 연결이 이루어지며 고분자부재의 외주연에 형성되는 실드케이블부재 및 실드케이블부재에 밀착되게 피복되는 피복부재으로 이루어져 도로에 설치되는 열선과;
상기 열선과 전기적으로 연결되어 제어하는 제어장치와;
제어장치와 유선 또는 무선으로 연결되어 제어장치에서 인가되는 데이터신호의 수신 및 제어장치에 제어신호를 인가하는 서버;를 포함하고,
상기 제어장치는, 도로를 통행하는 차량의 진동에 의해 수축 또는 이완되는 탄소섬유발열선과 접지 연결된 실드케이블부재의 저항값을 측정하여 저항값 변화에 따라 통행량, 차량 무게, 차량 속도, 온도 및 열선 상태를 판단하고,
상기 열선은, 격자 또는 그물망 형태로 이루어져 도로를 주행하는 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 형성되어 2개의 열로 도로에 설치되는 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템.
A carbon fiber heating wire that is electrically connected to a control device and generates heat by receiving current. A polymer member mixed with carbon powder that adheres closely to and covers the carbon fiber heating wire. A carbon fiber heating wire that allows resistance values to be measured by deformation of the carbon fiber heating wire. A heating wire installed on the road, which is connected to the ground and is made up of a shield cable member formed on the outer periphery of the polymer member and a covering member that is tightly coated with the shield cable member;
a control device that is electrically connected to and controls the heating wire;
It includes a server that is connected to the control device by wire or wirelessly and receives data signals applied from the control device and applies control signals to the control device,
The control device measures the resistance value of the carbon fiber heating wire that contracts or relaxes due to the vibration of the vehicle passing on the road and the shield cable member connected to the ground, and changes in the resistance value determine the traffic volume, vehicle weight, vehicle speed, temperature, and heating wire status. judge,
The hot wires are formed in the form of a grid or mesh and are wider than the wheel width of a freight vehicle traveling on the road, and are installed on the road in two rows. A road ice prevention system using hot wires.
제1항에 있어서,
상기 열선은, 하나의 라인을 이용하여 지그재그 형태로 도로에 2개의 열로 화물차량의 바퀴 폭보다 넓게 설치되는 열선을 이용한 도로 결빙 방지 시스템.
According to paragraph 1,
The hot wire is a road ice prevention system using a hot wire that is installed in two rows on the road in a zigzag shape using a single line wider than the wheel width of a freight vehicle.
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KR102766416B1 (en) * 2023-12-29 2025-02-13 (주)진성이티에스 Functionality heating cable system

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KR20070055977A (en) 2005-11-28 2007-05-31 이현종 Road snow melting device

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