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다수 개의 터널로 이루어지는 다중 터널의 통합관리를 수행하는 메인서버(100), 상기 메인서버(100)와 온라인으로 연결되며 다수 개의 터널 각각에 설치되어 각 개별 터널의 관리를 수행하는 개별터널관리서버(200), 상기 개별터널관리서버(200)와 유무선 통신이 가능하도록 연결되어 제어기능을 수행하는 현장제어반(300), 상기 현장제어반(300)의 제어신호에 따라 작동하고 작동 결과를 상기 현장제어반(300)으로 송신하는 현장설비반(400)으로 구성되는 다중 터널 통합 제어 시스템에서,상기 메인서버(100)는,다수 개의 터널 각각에 고유번호를 부여하고, 터널의 제원과 연산에 필요한 파라메터를 설정하는 터널별 파라메터 설정부(110);각각의 터널에 설치되는 각종 설비에 대한 제원과 연산에 필요한 파라메터를 설정하는 터널별 설비 파라메터 설정부(120);각각의 터널의 환기 및 방재에 요구되는 제어주기를 설정하는 시간변수 설정부(130);각각의 터널에 대한 제반 운전변수를 설정하는 운전변수 설정부(140); 차종별 오염물질 배출량의 기준을 설정하는 차량변수 설정부(150);각각의 터널에 설치된 화재감지설비 또는 온도감지기를 통하여 화재발생과 같은 비상사태가 발생되었는지를 판단하고 비상사태운전공정을 수행하는 비상사태 대응부(160);비상사태가 발생되지 않은 경우, 환기 제어주기에 해당하는 각각의 터널에 대하여 순차적으로 평상운전공정을 수행하는 환기 운전부(170);각각의 터널에 설치된 각종 센서에서 수집된 데이터를 이용하여 차종별 오염물질 배출량을 산정하는 오염물질 배출량 산정부(180); 및,비상사태가 발생되지 않고 환기 제어주기에도 해당되지 않는 경우, 각각의 터널 별로 산출된 차량변수를 이용하여 터널의 소요환기량 산정에 사용되는 속도보정계수 및 구배보정계수를 산출하는 보정계수 산출부(190);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제1항에서, 상기 터널별 파라메터 설정부(110)에서 설정되는 파라메터에는,각각의 터널에 대한 터널의 길이, 단면적, 각 구간별 구배, 및 터널 설비의 설치 위치가 포함되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제2항에서,상기 터널별 설비 파라메터 설정부(120)에서 설정되는 파라메터에는,제트팬, 전기집진기, 또는 축류팬과 같은 구동설비의 수량, 용량, 소요전력, 최소 운전시간과, 풍향풍속계, CO센서, VI(가시도)센서, 교통량계수기, 차량속도계와 같은 센서의 설치 위치, 성능 및 제원이 포함되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제3항에서,상기 시간변수 설정부(130)에서 설정되는 파라메터에는,각각의 터널 별 제어주기, 샘플링타임, 연산주기 및 최소 수동운전 요청시간이 포함되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제4항에서, 상기 운전변수 설정부(140)에서 설정되는 운전변수에는,각각의 터널 별 허용오염농도, 터널 내 제한풍속, 비상시 상황별 터널 내 유지풍속이 포함되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제5항에서, 상기 차량변수 설정부(150)는,상기 오염물질 배출량 산정부(180)에서 산정된 값에 의하여 초기에 설정된 차종별 오염물질 배출량의 기준이 갱신되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제6항에서,상기 비상사태 대응부(160)는,제어 순서상 선 순위 터널에 비상사태가 발생하는 경우 해당 터널의 비상사태가 해지되었는지 여부를 판단하고,비상사태가 해지되지 않은 경우 해당 터널이 수동운전 상태인지 여부를 판단하여 수동운전 상태인 경우에는 제어 순서상 후 순위 터널의 제어를 시작하고, 수동운전 상태가 아닌 경우에는 해당 터널의 개별터널관리서버(200)로부터 수동운전 요청이 있는지 여부를 판단하여 수동운전 요청이 있으면 해당 터널에 대한 비상제어권을 개별터널관리서버(200)로 이양하고, 수동운전 요청이 없으면 비상사태 경보를 발령하고 최소 수동운전 요청시간이 경과되면 비상사태운전공정을 자동으로 수행하고,비상사태가 해지된 경우에는 개별터널관리서버(200)로 이양된 해당 터널에 대한 비상제어권을 환수하고, 제어 순서상 후 순위 터널에 대한 제어를 시작하는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제7항에서, 오염물질 배출량 산정부(180)는,CO, VI, 내부풍속, 구간 평균차속, 차종별 통과차량대수 및 평균차속에 대한 데이터를 수집하고,CO의 경우 평균오염도[ppm] 단위를 밀도에 의해 질량단위로 변환하고,VI의 경우 터널의 부피를 곱하고 MIRA 계수로 나누고,ARX(Auto Regression with Extra input) 모델을 적용하여 차종별 오염물질 배출량을 산정하는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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제8항에서,상기 보정계수 산출부(190)는,구배가 0인 표준구간을 임의의 속도로 통과하는 기준차종 차량의 오염물질 배출량을 구배가 0인 표준구간을 환기량 산정의 기준이 되는 표준속도로 통과하는 기준차종 차량의 오염물질배출량(기준차종 차량의 표준 오염물질배출량)으로 나누어 속도보정계수를 구하고,구배가 0이 아닌 터널구간을 환기량 산정의 기준이 되는 표준속도로 통과하는 기준차종 차량의 오염물질배출량을 구배가 0인 표준구간을 환기량 산정의 기준이 되는 표준속도로 통과하는 기준차종 차량의 오염물질배출량(기준차종 차량의 표준 오염물질배출량)으로 나누어 구배보정계수를 구하는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템
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통합관리를 수행하는 메인서버(100), 상기 메인서버(100)와 온라인으로 연결되며 다수 개의 터널 각각에 설치되는 개별터널관리서버(200), 상기 개별터널관리서버(200)와 유무선 통신이 가능하도록 연결되는 현장제어반(300), 상기 현장제어반(300)의 제어신호에 따라 작동하고 작동 결과를 상기 현장제어반(300)으로 송신하는 현장설비반(400)으로 구성되는 다중 터널 통합 제어 시스템의 제어방법에 관한 것으로서,다수 개의 터널 각각에 대한 터널의 제원과 연산에 필요한 파라메터를 입력하여 설정하는 제1단계;각각의 터널에 설치되는 각종 설비에 대한 제원과 연산에 필요한 파라메터를 입력하여 설정하는 제2단계;각각의 터널의 환기 및 방재에 요구되는 제어주기를 설정하는 제3단계;각각의 터널에 대한 제반 운전변수를 설정하는 제4단계;차종별 오염물질 배출량의 기준을 설정하는 제5단계;각각의 터널에 설치된 화재감지설비 또는 온도감지기를 통하여 화재발생과 같은 비상사태가 발생되었는지를 판단하고 대응하는 제6단계;비상사태가 발생되지 않은 경우, 환기 제어주기에 해당하는 각각의 터널에 대하여 순차적으로 평상운전공정을 수행하는 제7단계;각각의 터널에 설치된 각종 센서에서 수집된 데이터를 이용하여 차종별 오염물질 배출량을 산정하는 제8단계; 및,비상사태가 발생되지 않고 환기 제어주기에도 해당되지 않는 경우, 각각의 터널 별로 산출된 차량변수를 이용하여 터널의 소요환기량 산정에 사용되는 속도보정계수 및 구배보정계수를 산출하는 제9단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템의 제어방법
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제10항에서, 상기 제6단계는,제어 순서상 선 순위 터널에 비상사태가 발생하는 경우 해당 터널의 비상사태가 해지되었는지 여부를 판단하고,비상사태가 해지되지 않은 경우 해당 터널이 수동운전 상태인지 여부를 판단하여 수동운전 상태인 경우에는 제어 순서상 후 순위 터널의 제어를 시작하고, 수동운전 상태가 아닌 경우에는 해당 터널의 개별터널관리서버(200)로부터 수동운전 요청이 있는지 여부를 판단하여 수동운전 요청이 있으면 해당 터널에 대한 비상제어권을 개별터널관리서버(200)로 이양하고, 수동운전 요청이 없으면 비상사태 경보를 발령하고 최소 수동운전 요청시간이 경과되면 비상사태운전공정을 자동으로 수행하고,비상사태가 해지된 경우에는 개별터널관리서버(200)로 이양된 해당 터널에 대한 비상제어권을 환수하고, 제어 순서상 후 순위 터널에 대한 제어를 시작하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 터널 통합 제어 시스템의 제어방법
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