KR200217025Y1

KR200217025Y1 - Apparatus for monitoring woodfire and position pursuit

Info

Publication number: KR200217025Y1
Application number: KR2020000027957U
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 동영정보통신주식회사
Priority date: 2000-10-07
Filing date: 2000-10-07
Publication date: 2001-03-15

Abstract

본 고안은 위성항법장치를 이용하여 산불을 감시하거나 산불 발생시 그 위치를 추적하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 하기 위한 산불 감시 및 위치추적 장치에 관한 것으로서,The present invention relates to a forest fire monitoring and position tracking apparatus for monitoring a forest fire using a satellite navigation apparatus or tracking the position of the forest fire when it occurs,

보다 상세하게는 산불을 감시하기 위한 CCTV감시카메라를 설치하고 위성항법장치를 이용한 감시지역의 표준좌표를 설정한 후, 이를 상황판의 전자지도에 표출하여 상황 발생시 위치추적시스템(Position Controller)이 상황 발생지역의 위치를 추적한 후, 감시지역의 상황을 위성 및 유/무선망을 통하여 영상 및 알람데이타로 중앙제어센타에 실시간으로 전송함으로서,More specifically, CCTV surveillance cameras are installed to monitor forest fires, and the standard coordinates of the surveillance area using the satellite navigation device are set and displayed on an electronic map of the situational map, and a position controller After the location of the area is tracked, the situation of the surveillance area is transmitted to the central control center in real time through video and alarm data via satellite and wired / wireless network,

상황실 근무자가 신속하고 정확하게 현지의 상황을 파악하고 가장 효과적인 사태 대처방안을 마련할 수 있도록 하며, 그 판단 결과에 따라 산불 진압계획을 세우고 진압반을 현장에 투입시켜 상황을 조기에 종료시킬 수 있도록 하고자 하는 것으로서,To allow the situation room workers to quickly and accurately identify the local situation and to prepare the most effective measures to cope with the situation. Based on the judgment, it is necessary to establish a fire fighting plan and put the squad to the scene so that the situation can be terminated prematurely As a result,

산불을 사전에 예방하는 것 뿐만 아니라 산불 발생시 예견되는 막대한 인명과 재산상의 손실을 최소화하여 국가 재해방지 대책수립에 일조 할 수 있는 산불 감시 및 위치추적 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fire fighting monitoring apparatus and a location tracking apparatus capable of preventing a forest fire in advance and minimizing a loss of tremendous human and property predicted when a forest fire occurs, thereby contributing to the establishment of a national disaster prevention countermeasure.

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a forest fire monitoring and position tracking apparatus,

보다 상세하게는 산불을 감시하기 위한 CCTV감시카메라를 설치하고 위성항법장치를 이용한 감시지역의 표준좌표를 설정한 후, 이를 상황판의 전자지도에 표출하여 상황 발생시 위치추적 시스템(Position Controller)이 상황 발생지역의 위치를 추적한 후, 감시지역의 상황을 위성 및 유/무선망을 통하여 영상 및 알람데이타로 중앙제어센타에 실시간으로 전송함으로서More specifically, CCTV surveillance cameras are installed to monitor forest fires, and the standard coordinates of the surveillance area using the satellite navigation device are set and displayed on an electronic map of the situational map, and a position controller After the location of the area is tracked, the situation of the surveillance area is transmitted to the central control center in real time via video and alarm data via satellite and wired / wireless network

상황실 근무자가 신속하고 정확하게 현지의 상황을 파악하고 가장 효과적인 사태 대처방안을 마련할 수 있도록 하며, 그 판단 결과에 따라 산불 진압계획을 세우고 진압반을 현장에 투입시켜 조기에 상황을 종료시킬 수 있도록 하고자 하는 것으로서,To allow the situation room workers to quickly and accurately identify the local situation and to prepare the most effective measures to cope with the situation. Based on the judgment, it is necessary to establish a fire fighting plan and to put the squad to the scene so that the situation can be terminated early As a result,

해방이후 거국적인 산림녹화 정책이 적극 추진되면서 우리나라의 70%를 차지하는 산림의 녹화는 성공적으로 이루어졌으며, 70년대 이후 국가의 경제력이 향상되면서 유휴 시간을 즐기려는 많은 국민들이 휴일이면 도심을 벗어나 산으로 이동하고 있는 것이 오늘날의 현실이다.Since liberation, the national forest greening policy has been actively promoted, and the greening of forests, which account for 70% of Korea, has been successfully achieved. Many people who want to enjoy idle time as the nation's economic power has improved since the 1970s, Moving is the reality of today.

이에 따라 휴일이면 산을 찾는 등산객들의 부주의에 의하여 산불이 다발하고 있고, 등산객에 의한 실화뿐만 아니라 그 외 농촌에서의 논두렁 태우기 작업이나 기상 조건에 따라 발생하는 번개 등이 원인이 되어 산불의 발생이 급증하고 있으며, 이러한 산불은 우거진 산림을 매개체로 하여 점점 대형화되어 가고 있고, 일단 한 번 발화되었다 하면 초기에 진압이 되지 않을 경우 아무리 많은 장비와 인원을 투여해도 좀처럼 진압이 되지 않고 많은 인명과 재산을 앗아가고 있으며 그로 인해 지난 수십 년간 공들여 가꾸어 온 산림이 하루아침에 잿더미로 변해버리는 일이 빈번해지고 있다.As a result, forest fires are frequent due to the carelessness of climbers who are looking for mountains on holidays. In addition to the actual fires caused by hikers, there is a sudden increase in the incidence of forest fires due to burning rice fields in other rural areas and lightning caused by weather conditions. These forest fires are getting bigger and bigger with lush forests. Once they are ignited, if they are not suppressed in the beginning, even if many equipment and personnel are applied, they can not be suppressed easily. And it has become frequent that the forest that has been cultivated for decades in the past is turned into ash in a day.

그 동안 정부의 적극적인 산림정책에 힘입어 대부분의 산에서 산림의 녹화는 성공적으로 이루어진 바 있으나 이를 지키기 위한 산림보호 정책의 개발이나 투자는 거의 이루어지지 않은 상태에서 원시적인 시설과 방법으로 산림을 관리하고 보존하여 옴에 따라 산불이 발생하면 이를 조기에 발견하여 진압하지 못한 채, 대형 산불로 이행되도록 함으로서 과거 수십 년간 기울여 온 산림녹화정책의 결실을 일시에 허사로 돌려 버리는 일이 많았다.In the meantime, thanks to the government's aggressive forest policy, most of the mountains have been successfully planted, but with little development or investment in forest protection policies to protect them, forests are managed with primitive facilities and methods When forest fires occurred due to preservation, it was not possible to detect them early and to suppress them, and to transfer them to large-scale forest fires.

이에 따라 산불의 조기 발견과 조기진압은 산림정책을 수립하고 산림을 보존함에 있어서 최우선적으로 고려되어야 사안으로 대두되고 있고, 그를 위한 과감한 투자가 선행되어야 한다는 요구가 점점 높아지고 있는 것이 현실이다.Therefore, the early detection and early suppression of forest fires are considered to be the top priority in establishing forest policy and conserving forests, and there is a growing demand for bold investment in forest fires.

본 고안은 위와 같은 사회적 요청에 따라 재래의 원시적인 산불감시 및 방재시스템에서 벗어나 산불을 조기에 발견하고 산화를 조기에 진압할 수 있는 산불방재 시스템을 제공함으로서 대형 재난을 사전에 예방하기 위한 환경조성을 할 필요가 있다는 점에 바탕을 두고 안출된 것이다.According to the above-mentioned social request, the present invention provides a forest fire disaster prevention system capable of early detection of forest fires and early suppression of oxidation, away from the conventional primitive forest fire monitoring and disaster prevention system, thereby creating an environment for preventing large- It is based on the fact that it needs to be done.

또한 본 고안은 이와 같은 산불 감시 및 위치추적 장치를 단순히 산불을 감시하는 기능에만 국한하지 않고 이 시스템을 등산객의 조난을 감시하거나, 폭우 또는 폭설로 인한 산사태를 감시하고, 해충에 의한 산림의 훼손을 감시하는 한편, 출입금지 구역 내의 등산객의 출입을 감시하기도 하며, 자연상태 보호지역 내의 동식물을 감시하고, 더 나아가서는 Web Site(인터넷)를 이용하여 감시지역의 4계절 풍경 및 그 풍경이 변화하는 과정을 녹화하여 관광상품으로 홍보하는 데 이용하기 위한 필요에 의해서 창안되었다.Also, the present invention is not limited to the function of monitoring forest fires simply by monitoring such a forest fire monitoring and locating apparatus, but also by monitoring the distress of a climber, monitoring landslides caused by heavy rain or heavy snow, Monitoring the access of climbers in prohibited areas, monitoring animals and animals in protected areas in nature, and, furthermore, using the Web Site to change the landscape of the four seasons and the landscape And to promote it as a tourist product.

종래의 산불감시 시스템은 사람의 출입이 잦은 산의 요소요소에 산림감시 초소를 설치하고 그 초소에 산림감시 요원이 위치하면서 산불의 발생 여부를 육안으로 감시하고 산불 발생시에는 이를 초소에 설치되어 있는 통신수단을 이용하여 중앙통제소에 알리는 형태로 이루어졌다.Conventional forest fire monitoring systems are designed to monitor the occurrence of forest fires by visually observing the presence of forestry supervisors on the elementary elements of mountains where frequent accesses are frequent, and when forest fires occur, And informing the central control center by means.

이러한 산불감시 시스템은 감시요원이 산림을 감시하고 있는 동안은 그 시각이 미치는 범위내에서는 가장 확실한 감시방법이 될 수 있으나 산불을 감시하는 수단을 육안에 의존하다보니 그 감시 범위에는 일정한 한계가 있을 수밖에 없으며 감시인원의 제한으로 말미암아 감시요원이 감시초소에 상주하지 않는 한 24시간 감시가 불가능한 문제점이 있었다.These forest fire monitoring systems can be the most reliable surveillance method within the scope of the monitoring while the monitoring personnel are monitoring the forests, but there are certain limitations in the scope of surveillance as it relies on the means of monitoring forest fires And there was a problem that the surveillance personnel could not be monitored for 24 hours unless the surveillance personnel reside in the surveillance station due to the limitation of the surveillance personnel.

위와 같은 문제점을 개선키 위해 종래에는 산의 요소요소에 무인 감시카메라를 설치하고 중앙통제소에서 이를 집중관리하면서 산불의 발생을 감지하고 이에 대처토록 하는 또 다른 방식이 제안된 바 있다.In order to solve the above problems, an unmanned surveillance camera has been installed in the element element of the mountain and another control method has been proposed in order to detect the occurrence of forest fires and to cope with it while concentrating on the central control station.

그러나 이와 같은 재래식 무인감시시스템은 다음의 구성 및 동작과정에서 설명되는 바와 같이 또 다른 문제점을 안고 있었다.However, such a conventional unmanned surveillance system has another problem as described in the following constitution and operation process.

먼저 종래의 무인감시시스템의 구성 및 동작과정을 도 1을 참조하여 살펴보면,First, the configuration and operation of the conventional unmanned monitoring system will be described with reference to FIG.

시스템 운용자가 카메라(10)를 구동시키기 위해 카메라 제어장치(14)를 직접 조작하여 제어명령을 송신하면 제어수신장치(11)는 중앙처리장치(13)를 통해 그 명령을 수신한 후 감시용 카메라(12)를 구동시키는 회전기(12)를 구동시켜 카메라(10)를 원하는 방향으로 구동시킨 후, 카메라로부터 입력되는 현장의 상황 및 관련정보(데이터)를 중앙처리장치(13)를 통해 디스플레이장치(15)에 출력하도록 하는 방식이었다.When the system operator directly operates the camera control device 14 to drive the camera 10 and sends a control command, the control receiving device 11 receives the command through the central processing unit 13, The camera 10 is driven in a desired direction by driving the rotator 12 for driving the camera 12 and then the situation of the field input from the camera and the related information (data) 15).

하지만 이러한 시스템은 제어신호를 통한 콘트롤 시스템(Control System)과 매트릭스 스위쳐 시스템(Matrix Switcher System)을 이용하여 임의의 가상 위치정보를 입력시키면 운영자가 그 위치를 호출하는 Preset기능과 Key Board를 이용하여 수동으로 카메라 제어장치(14)를 조작하여 산불이 발생한 현장을 추적하는 정도의 기능을 갖는 것으로 초보적인 산불 감지 시스템을 벗어 날 수 없었다.However, these systems can be controlled by the control system (Control System) and Matrix Switcher System (Matrix Switcher System). When the user input any virtual location information, The camera control device 14 has a function of tracking a scene where the forest fire has occurred, so that it can not be removed from the basic forest fire detection system.

이러한 시스템에 의하면 카메라 제어장치(14)를 시스템 운용요원이 수동으로 조작하여 산불의 현장을 모니터하여야 하였기 때문에 오랜 기간 숙련된 운용요원이 필요하였으며, 그 경우에도 운용요원의 숙련된 기능과 감각에 의존하는 비중이 높아짐에 따라 산불의 현장을 추적하는데 긴 시간이 소요될 뿐만 아니라 만일의 사태 발생시 감시요원이 부재할 경우에는 전혀 대처방안을 찾지 못하는 문제점을 안고 있었다,According to this system, since the camera control device 14 was manually operated by the system operation personnel to monitor the scene of the forest fire, it was necessary to have a skilled operator for a long period of time. Even in this case, As a result, it was not only a long time to track the forest fire, but also in the event that there were no surveillance personnel in case of an emergency,

또한 감시카메라(10)의 조작 전원으로 AC(교류)전원을 사용하여야 하였기 때문에 조작 전원의 조달에 문제가 있었고, AC모터를 사용할 수밖에 없었으므로 시스템의 특성상 정확한 위치추적이 어려워지는 등,In addition, since the AC (alternating current) power source was used as the operation power source of the surveillance camera 10, there was a problem in procuring the operation power source and the AC motor had to be used.

산불을 조기에 발견하고 이에 신속히 대처하여 상황을 조기에 진압하기에는 많은 문제점을 안고 있었다.There were many problems in early detection of forest fires and quick response to the situation to suppress the situation prematurely.

본 고안은 상기와 같은 종래의 산불감시 시스템의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서,The present invention has been made in order to solve the problems of the above-described conventional fire fighting system,

본 고안은 위성항법장치를 이용하여 감시지역의 표준좌표를 설정한 후, 이를 상황판의 전자지도에 표출하여 상황 발생시 위치추적시스템(Position Controller)이 상황 발생지역의 위치를 추적하여 감시지역의 상황을 위성 및 유/무선망을 통하여 영상 및 알람데이타로 중앙제어센타에 실시간으로 전송하게 함으로서In the proposed scheme, the standard coordinates of the surveillance area are set using the satellite navigation device, and then the coordinates are displayed on the electronic map of the situational map. The position controller tracks the position of the surveillance area By transmitting video and alarm data through satellite and wired / wireless network to the central control center in real time

상황실 근무자로 하여금 신속하고 정확하게 현지의 상황을 파악하게 하고 그에 따라 가장 효과적인 사태 해결방안을 모색하게 한 후, 빠르게 진압반을 현장에 투입시켜 조기에 상황을 종료시킬 수 있도록 함을 목적으로 하고 있다.The purpose of the situation room staff is to promptly and precisely grasp the situation of the local situation and to find out the most effective way of resolving it,

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은,In order to achieve this object,

Lens를 통하여 전달되는 광학적 신호를 전기적 영상신호로 변환하여 최적의 영상신호로 모니터에 전송시켜 디스플레이 할 수 있게 하며, 최저 5Km 이상 25Km까자의 상황을 감시할 수 있을 뿐만 아니라 주·야로 산림을 감시할 수 있는 감시용 카메라와,The optical signal transmitted through the lens is converted into an electrical image signal and transmitted to the monitor through an optimal video signal to be displayed. It is possible to monitor the situation of the minimum 5 Km to 25 Km, A surveillance camera,

카메라를 감시·관찰하고자 하는 곳으로 상·하·좌·우 이동시킴으로서 광범위한 지역을 효율적으로 감시할 수 있도록 하는 회전기(PAN/TILT)와,(PAN / TILT) which enables to monitor the wide area effectively by moving the camera up, down, left, and right to the place to monitor and observe,

Matrix Switcher에서 작동신호를 입력받아 PAN/TILT와 Zoom, Focus의 Control을 행하는 제어수신장치(Receive)와,A control receiver (Receive) which receives an operation signal from the Matrix Switcher and controls PAN / TILT, Zoom and Focus,

다수(여기서는 16개를 예로 든다)의 카메라의 입력과 다수(여기서는 5개를 예로 든다)의 모니터 출력으로 시스템을 구성하여 작동하는 중앙처리장치(Matrix Switcher)와,A central processing unit (Matrix Switcher) configured to operate the system by inputting a plurality of cameras (here, sixteen are exemplified) and a plurality of (here, five) monitor outputs,

카메라로부터 전달되어진 전기적인 신호를 본래의 영상으로 재현하는 디스플레이장치(Monitor, 전자지도 등)와,A display device (a monitor, an electronic map or the like) for reproducing an electric signal transmitted from a camera as an original image,

제어수신장치의 모든 기능 및 중앙처리장치를 제어하는 카메라 제어장치(Key Board)와,A camera control device (Key Board) for controlling all the functions of the control receiving device and the central processing unit,

장비내에 내장되어 있는 통합식 실시간 미분기능 프로그램을 사용하여 새로운 위치나 이전에 파악한 위치를 찾아 인근 지역의 지도에 정확한 좌표를 측정하여 입력시킨 다음 이를 중앙제어 전광판에 표출시키는 자동제어 위치추적장치와,An automatic control position tracking device that finds a new position or a previously determined position by using an integrated real time differential function program built in the equipment, measures accurate coordinates on a map of a nearby area and inputs the coordinate to a central control electric sign board,

상기 자동제어 위치추적장치내에 적재되어 미터단위 미만의 새로운 위치나 이전에 파악한 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 좌표를 계산하거나 산출된 좌표를 출력하는 자동제어 위치추적장치 소프트웨어와,An automatic control position tracking device software that is loaded in the automatic control position tracking device and calculates coordinates or outputs the calculated coordinates so that a new position less than a meter unit or a previously detected position can be easily found,

카메라로부터 입력된 각종의 영상정보 및 데이터를 다수의 이용자들이 이용할 수 있도록 가공하여 공급하기 위한 웹서버(Web Server)로 이루어짐을 특징으로 한다.And a Web server for processing and supplying various image information and data input from the camera to a plurality of users.

또한 본 고안은 상기와 같은 산불 감시 및 위치추적 장치의 원리를 이용하여 다양한 방면으로 그 응용범위를 확장해 나갈 것이며, 그 응용의 실시 예를 들면 다음과 같다.In addition, the present invention will expand its application range in various aspects using the principles of the above-mentioned forest fire monitoring and location tracking device, and its application is as follows.

첫째, 등산객의 조난을 감시하고 상황 발생시 조난위치를 추적한다.First, monitor the distress of the climbers and track the location of the distress when the situation arises.

둘째, 폭우 또는 폭설로 인한 산사태를 감시하거나 산 복도로의 유실을 감시한다.Second, monitor landslides caused by heavy rains or heavy snowfall or monitor the loss of mountain passes.

셋째, 해충에 의한 산림의 훼손을 감시하고 그 훼손 범위를 측량한다.Third, monitor the damage of the forest by pests and measure the extent of the damage.

넷째, 출입금지 구역 내의 등산객의 출입을 감시하고 그 이동을 추적한다.Fourth, monitor climbers' entry and exit in the restricted area and track their movement.

다섯째, 자연상태 보호지역 내의 동식물을 감시하고 보호한다.Fifth, monitoring and protecting plants and animals in protected areas in natural state.

여섯째, 감시시스템으로서의 한계를 벗어나 Web Site(인터넷)를 이용하여 감시지역의 4계절 풍경 및 그 풍경이 변화하는 과정을 녹화하여 이를 관광상품화 한다.Sixth, we will record the process of changing the scenery and scenery of the four seasons in the surveillance area by using Web Site (Internet) beyond the limitation as surveillance system and make it a tourist product.

이와 같이 산림을 관리하는 제 분야에까지 상기 산불 감시 및 위치추적 장치의 이용범위를 확장하는 것은 이 분야의 전문가에게는 장치의 설계변경에 의해 큰 어려움 없이 달성 가능한 일이라 할 수 있다.Extending the use range of the forest fire monitoring and location apparatus to the forest management field can be accomplished without difficulty by the design change of the apparatus for the expert in this field.

도 1은 종래의 산불감시 시스템의 블록 다이어그램1 is a block diagram of a conventional forest fire monitoring system

도 2는 본 고안의 블록 다이어그램2 is a block diagram

도 3a의 a~c는 3차원 좌표계의 위치와 각도의 관계에 대한 좌표도3A to 3C are coordinate diagrams for the relationship between the position and the angle of the three-dimensional coordinate system

도 3b의 a~c는 3차원 좌표계의 위치와 각도의 관계에 대한 좌표도의 변형3 (a) to 3 (c) is a variation of the coordinate diagram for the relationship between the position and the angle of the three-dimensional coordinate system

도 4의 a~b는 지도상의 x, y 값의 A/D 좌표 변환 설명도4A to 4B are A / D coordinate conversion explanations of x and y values on the map

도 5의 a~b는 추적한 A/D 값의 x, y 값 변환 설명도5A and 5B are explanatory diagrams of conversion of x and y values of the traced A / D values

도 6은 시스템의 동작과정을 나타내는 흐름도6 is a flowchart showing the operation process of the system

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10, 20: 카메라 11, 50: 제어수신장치10, 20: camera 11, 50: control receiving device

12, 30: 회전기 13, 60: 중앙처리장치12, 30: rotator 13, 60: central processing unit

14, 90: 카메라 제어 장치 15, 80:디스플레이 장치14, 90: camera control device 15, 80: display device

40: 자동제어 위치추적 장치 41: DGPS 수신기40: Automatic control position tracking device 41: DGPS receiver

42: 측량용 DGPS 시스템 43:GPS/비콘 통합 안테나42: DGPS system for surveying 43: GPS / beacon integrated antenna

44: 배터리 45: 포지션 컨트롤 시스템44: Battery 45: Position control system

46: 이동 시스템 70: 자동 제어 위치 추적 장치 소프트웨어46: mobile system 70: automatic control location tracking device software

81: 모니터 82: 전자지도 83: 전광판81: monitor 82: electronic map 83:

84: 경보장치 85: 방송장치84: Alarm device 85: Broadcast device

이어서 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

도 2는 본 고안을 구성하는 블록 다이어그램이고, 도 3 내지 도5는 좌표계의 위치와 각도의 관계 및 변화에 대한 설명을 한 그림이며, 도 6은 본 장치의 동작흐름을 나타내는 그림이다.FIG. 2 is a block diagram configuring the present invention. FIGS. 3 to 5 are diagrams illustrating a relationship and a change in position and angle of a coordinate system, and FIG. 6 is a diagram illustrating an operation flow of the apparatus.

도 2를 참조하여 본 고안의 구성을 살펴보면, 본 고안은,Referring to FIG. 2, the configuration of the present invention will be described.

Lens를 통하여 전달되는 광학적 신호를 전기적 영상신호로 변환하여 최적의 영상신호로 디스플레이장치(81, 83)에 전송시켜 디스플레이 할 수 있게 하는 것으로서 최소 5Km 이상의 상황을 감시할 수 있을 뿐만 아니라 주·야로 산림을 감시할 수 있는 감시용 카메라(20)와,The optical signal transmitted through the lens is converted into an electrical image signal and transmitted to the display devices 81 and 83 as an optimal video signal so that the display can be monitored for a minimum of 5 km or more. A surveillance camera 20 capable of monitoring surveillance,

상기 카메라(20)를 감시·관찰하고자 하는 곳으로 상·하·좌·우 이동시킴으로서 광범위한 지역을 효율적으로 감시할 수 있도록 하는 회전기(PAN/TILT)(30)와,(PAN / TILT) 30 for efficiently monitoring a wide area by moving the camera 20 upward, downward, leftward and rightward to a place to be monitored and observed,

Matrix Switcher(60)에서 작동신호를 입력받아 PAN/TILT(30)와 Zoom, Focus의 Control을 행하는 제어수신장치(Receive)(50)와,A control receiver (Receive) 50 for receiving an operation signal from the Matrix Switcher 60 and controlling the PAN / TILT 30 and Zoom and Focus,

다수(여기서는 16개를 예로 든다)의 카메라(20)의 입력과 다수(여기서는 5개를 예로 든다)의 디스플레이(81, 83) 출력으로 시스템을 구성하여 작동하는 중앙처리장치(Matrix Switcher)(60)와,(Matrix Switcher) 60 (see FIG. 1) which constitutes and operates the system of the input of a plurality of cameras 20 (here, for example, sixteen) )Wow,

카메라(20)로부터 전달되어진 전기적인 신호를 본래의 영상으로 재현하는 디스플레이장치(80)와,A display device 80 for reproducing an electric signal transmitted from the camera 20 as an original image,

제어수신장치(50)의 모든 기능 및 중앙처리장치(60)를 제어하는 카메라 제어장치(Key Board)(90)와,A camera control device (Key Board) 90 for controlling all the functions of the control receiving device 50 and the central processing unit 60,

장비내에 내장되어 있는 통합식 실시간 미분기능 프로그램을 사용하여 새로운 위치나 이전에 파악한 위치를 찾아 인근 지역의 지도(82)에 정확한 좌표를 측정하여 입력시킨 다음 이를 중앙제어 전광판(83)에 표출시키는 자동제어 위치추적장치(40)와,An integrated real time differential function program built in the equipment is used to find a new position or a previously determined position and to measure and input precise coordinates on a map 82 of a nearby area and then display it on the central control electric sign board 83 A control position tracking device 40,

상기 자동제어 위치추적장치내(40)에서 적재되어 미터단위 미만의 새로운 위치나 이전에 파악한 위치를 쉽게 찾을 수 있도록 좌표를 계산하거나 산출된 좌표를 출력하는 자동제어 위치추적장치 소프트웨어(70)와,An automatic control position tracking device software 70 for calculating coordinates or outputting the calculated coordinates so as to easily find a new position less than a meter unit or a previously detected position loaded in the automatic control position tracking device 40,

카메라(20)로부터 입력된 각종의 영상정보 및 데이터를 다수의 이용자들이 이용할 수 있도록 가공하여 공급하기 위한 웹서버(Web Server)(100)로 구성되어져 있다.And a Web server 100 for processing and supplying various types of image information and data input from the camera 20 to a plurality of users.

또한 본 고안의 특징적인 구성요소인 자동제어 위치 추적장치(40)는 도시되지 아니한 위성으로부터 실시간으로 송신되어오는 시각과 좌표 등의 위성데이타를 수신하기 위한 DGPS수신기(41)와,The automatic control position tracking device 40, which is a characteristic component of the present invention, includes a DGPS receiver 41 for receiving satellite data such as time and coordinates transmitted from a satellite not shown in real time,

인근 감시대상지역을 측량하기 위한 측량용 DGPS시스템(42)과,A surveying DGPS system 42 for surveying a nearby surveillance target area,

전방향적 지구 반구형으로 이루어진 GPS/비콘 통합안테나(43)와,A GPS / beacon integrated antenna 43 made of a forward directional globe hemisphere,

비상시 장비 구동을 위한 재충전이 가능한 배터리(44)와,A rechargeable battery 44 for driving equipment in an emergency,

상황발생지역의 좌표를 추적하여 신속하게 프리셋(Preset)기능을 이용해서 임의로 설정된 지역으로 카메라(20)를 이동할 수 있도록 하는 포지션 컨트롤 시스템(Position Control System)(45)과,A position control system 45 that tracks the coordinates of the situation occurrence area and quickly moves the camera 20 to an arbitrarily set area using a preset function,

상기 포지션 컨트롤 시스템(45)의 지시에 의해 카메라(20)를 이동시키기 위한 이동시스템(46)으로 구성되어져 있다.And a moving system 46 for moving the camera 20 in response to an instruction from the position control system 45.

또 카메라(20)로부터 전달되어진 전기적인 신호를 본래의 영상으로 재현하는 디스플레이장치는 동 영상정보를 화면상으로 출력하여 볼 수 있게 하는 모니터(81)와,A display device for reproducing an electric signal transmitted from the camera 20 as an original image includes a monitor 81 for outputting the visual information on a screen,

이를 지도상으로 표현하는 전자지도(82)와,An electronic map 82 for representing the map on a map,

LED로 구성된 전광판(83)과,An electric signboard 83 composed of LEDs,

상황을 전파하기 위한 경보장치(84) 및 방송장치(85)로 구성된다.And an alarm device 84 and a broadcast device 85 for propagating the situation.

여기에 도시되지 아니한 위성항법장치(Defferential Global Positioning System)(여기서는 인공위성 또는 위성이라고 한다)로부터 24시간 실시간으로 송신되어져 온 시각이나 좌표 등과 같은 각종 위성데이타는 GPS/비콘 통합안테나를 통하여 DGPS수신기(41)에 수신되게 된다.Various satellite data such as time and coordinates transmitted from the Defferential Global Positioning System (here, referred to as a satellite or a satellite) not shown here for 24 hours in real time are transmitted to the DGPS receiver 41 ).

상기 위성항법장치(DGPS)(여기서는 인공위성 또는 위성이라고 한다)는 미 국방성이 개발하여 현재 사용하고 있는 위성항법기술을 이용한 것으로서, 이 기술은 지상으로부터 20,200Km 상공에서 24개의 위성이 최적의 위치에 배치되어 기상변화에 관계없이 365일 24시간 전세계에 서비스하고 있는 인공위성을 의미하는 것이다.The satellite navigation system (DGPS) (referred to herein as satellite or satellite) is based on the satellite navigation technology developed and currently used by the Department of Defense, which is located at an optimal position of 24 satellites at 20,200 km above the ground This means that a satellite is serving the world 24 hours a day, 365 days a year, regardless of the weather change.

상기 DGPS수신기(41)는 카메라(20)가 설치된 철탑에 위치하는 것으로서 카메라(20)의 위치, 즉 DGPS수신기(41)의 위치를 기준점으로 설정하고, 인근의 감시 대상지역을 측량용 DGPS로 측량하여 좌표를 산출한 후, 그 결과를 포지션 컨트롤 시스템(45)으로 보낸다.The DGPS receiver 41 is located on a steel tower on which the camera 20 is mounted and sets the position of the camera 20, that is, the position of the DGPS receiver 41 as a reference point, and measures a nearby surveillance target area using the DGPS for survey And then sends the result to the position control system 45. [0051]

여기에 허용되는 오차의 한도는 최소 25Cm, 최대 1m 범위 내로 줄일 수 있을 만큼 정밀한 동작제어가 가능해 진다.The limit of tolerance allowed here can be precisely controlled to be reduced to within a range of at least 25Cm and a maximum of 1m.

또한 카메라(20)로부터 입력된 각종 현장의 정보는 제어수신장치(50)를 거쳐 포지션 컨트롤 시스템(45)으로 전달되며,In addition, information of various fields inputted from the camera 20 is transmitted to the position control system 45 via the control receiving device 50,

DGPS수신기(41)와 카메라(20)로부터 포지션 컨트롤 시스템(45)으로 수신된 상기 정보는 상기 위성으로부터 수신되어진 좌표 정보와 함께 A/D값으로 각각 변환되어 자동제어 위치추적장치 소프트웨어(70)에 의해 좌표와 상·하·좌·우의 각도를 계산하는데 사용되고,The information received from the DGPS receiver 41 and the camera 20 to the position control system 45 is converted into A / D values together with the coordinate information received from the satellite, Is used to calculate the coordinates and the angles of the top, bottom, left, and right,

상기 산출된 좌표값과 각도의 값은 각각 제어수신장치(50)를 통하여 전자지도(82)와 카메라(20)의 관찰 위치를 제어하는 회전기(30)로 보내져, 전자지도(82)상에 산불의 현장을 표시하거나 카메라(20)가 산불 현장에 포커스를 맞출 수 있도록 상·하·좌·우의 각도를 변환하는데 활용된다.The calculated coordinate values and angle values are sent to the rotator 30 which controls the observation position of the electronic map 82 and the camera 20 via the control receiving device 50 so that the coordinates Or to change the angle of up, down, left, and right so that the camera 20 can focus on the forest fire scene.

본 고안은 상기 DGPS 방식을 이용하여 인공위성에서 제공되는 좌표값을 감시 카메라(20)를 기준으로 만들어 각각의 포인트에 사전에 지표면과 지하 및 지상공간에 존재하고 있는 각종 자연물(산, 강, 토지 등)과 인공물(건물, 도로, 철도 등)에 대한 위치정보와 속성정보를 컴퓨터에 입력한 후, 이를 연계시켜 각종 재해예방을 위한 계획의 수립과 상황대처를 위한 의사결정 등을 효율적으로 지원 할 수 있도록 만든 정보시스템인 GIS(Geographic Information System)를 이용하는 측량 장비로, 각 포인트마다 좌표값을 설정하고 이를 운용 프로그램에 입력시킨 다음 열파장 감시카메라(20)가 감지한 위치를 입력시켜 줌으로써, 감시카메라(20)가 자동으로 상황발생 지역의 좌표를 계산하여 거리를 산출하고 회전하여 그 지점의 상태에 대한 영상과 알람 데이터를 중앙 관제 센터에 송신하도록 구성되어 있다.The present invention is based on the above-mentioned DGPS method, in which coordinate values provided by a satellite are based on a surveillance camera 20, and various natural objects (mountains, rivers, land, etc.) existing in the ground surface, ), And artifacts (buildings, roads, railways, etc.) into the computer, and then link them to the computer to effectively plan for the prevention of various disasters A geographical information system (GIS), which is an information system made up of a plurality of cameras, is used to set coordinate values for each point, input them into an operation program, and then input a position sensed by the thermal wavelength monitoring camera 20, (20) automatically calculates the coordinates of the situation occurrence area, calculates the distance, and rotates the image and alarm data about the state of the point, It is configured to transmit to the center.

또한 본 고안은 위성항법장치의 지리정보 시스템의 좌표 측정기술을 이용하여 해당지역의 좌표를 측정한 후, 그 좌표를 디지털 값으로 환산하고 그 값을 74개의 좌표로 미분해서 주제어장치에 입력하는 74 Point to Point 매트릭스 회로 방식을 채택하고 있으며, 각 포인트 간 거리를 500m 단위로 설정하여 좌우 360도 상하 90도를 회전하도록 구성하고 DGPS에서 제공되는 좌표(인공위성에서 보내지는 좌표값)를 감시 카메라(20)를 기준으로 산정하고 각각의 포인트에 사전에 GIS(지리정보시스템)를 이용하는 측량장비로 각 포인트마다 좌표값을 설정하여 운용 프로그램(70)에 입력시킨 후, 감시카메라(20)가 감지한 위치를 입력시켜서 감시카메라(20)가 자동으로 상황발생 지역의 좌표를 계산한 다음 현장까지의 거리를 산출하고 회전하여 목표 지점의 상태에 대한 영상과 알람 데이터를 중앙 관제 센터에 송신하도록 구성되어 있다.In addition, the present invention measures coordinates of a geographical information system using a geographic information system of a satellite navigation device, converts the coordinates into digital values, differentiates the coordinates into 74 coordinates, and inputs them to the main controller 74 Point-to-Point Matrix circuit method is adopted. The distance between each point is set to 500m to rotate 360 degrees up and down 90 degrees, and coordinates (coordinate values sent from satellites) provided by DGPS are transmitted to surveillance camera 20 ), And a coordinate value is set for each point by the measuring equipment using a GIS (Geographic Information System) in advance at each point and inputted to the operation program 70. Then, The surveillance camera 20 automatically calculates the coordinates of the situation occurrence area and then calculates the distance to the site and rotates to calculate the distance to the target point And it is configured to transmit the alarm data to a central control center.

그리고, 산불이나 재해감시용 카메라(20)를 이용하여 산림의 변화 및 4계절 풍경의 변화를 Web site(인터넷)(100)를 이용해서 각 시, 도, 군 및 일반 사용자도 자료를 검색, 관람할 수 있게 함으로서 감시카메라의 이용범위를 단순한 재해감시용 만이 아니라 관광자원으로 활용할 수 있도록 확장하면서 시스템의 이용효율을 대폭 확장하였다.Then, using the camera 20 for forest fire or disaster monitoring, the change of the forest and the change of the landscape of four seasons can be retrieved and viewed by each city, province, county, and general user using the Web site (Internet) By expanding the use of surveillance cameras not only for simple disaster surveillance but also as a tourist resource, the utilization efficiency of the system has been greatly expanded.

홈페이지 구축은 관할 부서 및 담당자 등 내부 사용자를 위한 인트라넷 웹(Intranet Web)과 일반 이용자 등 외부 사용자를 위한 인터넷 웹(Internet Web)으로 구분하여 구축하며 정보의 제공을 차별화하고 신속 정확한 정보를 제공하도록 함으로써, 신뢰도 및 대고객 서비스를 향상시킬 수 있도록 하였다.The website construction is divided into an intranet web for internal users such as the department in charge and a person in charge and an internet web for external users such as general users, , Reliability and customer service.

이어서 도 6의 동작흐름도를 이용하여 본 고안의 동작과정을 설명하면,Next, the operation process of the present invention will be described using the operation flowchart of FIG.

카메라 제어장치(KEYBOARD)(90)에 의해 수동 또는 자동 동작명령을 내리면, 중앙처리장치(MATRIX SWITCHER)(60)를 통해 원격 수신장치(RECEIVER)(50)에 동작 명령이 수신되고 이어서 카메라(20)를 구동시키는 회전기(PAN/TILT)(30)가 동작되어 카메라(20)가 상·하·좌·우를 감시한다. 상기 카메라(20)가 관찰 지역을 감시하던 중, 상황이 발생하면, 자동제어 위치추적장치(40)에서 상황 발생지역의 좌표를 자동으로 계산하여 그 결과는 중앙처리장치(MATRIX SWITCHER)(60)를 통해 디스플레이장치(MONITOR)(81)로 전송되며, 이어서 전자지도(82)에 상황 발생지역의 좌표가 표출되게 된다.When a manual or automatic operation command is issued by the camera control device 90, an operation command is received via the central processing unit (MATRIX SWITCHER) 60 to the remote receiver (RECEIVER) 50 and then the camera 20 (PAN / TILT) 30 for driving the camera 20 is operated to monitor the camera 20 up, down, left, and right. When a situation occurs while the camera 20 is monitoring the observation area, the automatic control position tracking device 40 automatically calculates the coordinates of the situation occurrence area, and the result is sent to the MATRIX SWITCHER 60, And then the coordinate of the situation occurrence area is displayed on the electronic map 82. [0064] FIG.

본 고안에서는 지도상에 위치한 X, Y값을 A/D 값으로 변환하여 회전기(PAN/TILT)(30)로 하여금 목표물을 찾도록 하는 방법과 추적장치가 추적한 위치 A/D 값을 X, Y 값으로 변환하여 지도상의 위치를 찾는 방법으로 구분이 되며, 동 위치추적방법은 자동제어 위치추적장치에 탑재되어 있는 자동제어 위치추적장치 소프트웨어에 의해서 이루어진다.In this embodiment, there is a method of converting the X and Y values on the map to A / D values to allow the PAN / TILT 30 to find the target, Y values and finding the position on the map. The location tracking method is implemented by the automatic control location tracking software installed in the automatic control location tracking system.

여기에서 자동제어 위치 추적을 위한 방법을 관련 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for automatic control position tracking will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5 as follows.

먼저, 도 3a에서 3차원 좌표계의 위치와 각도의 관계에 대해 설명한다.First, the relationship between the position and the angle of the three-dimensional coordinate system will be described with reference to FIG.

카메라 또는 열추적 센서의 회전기 위치를 O, 목표물의 위치를 P라고 하면 3차원 좌표는 도 3a의 (a)와 같이 표현된다.When the rotating position of the camera or the heat tracing sensor is O and the position of the target is P, the three-dimensional coordinate is expressed as (a) in FIG.

상기 도 3a의 (a)에서 회전기 위치에서 목표물까지의 거리 D는 피타고라스 방정식에 의해서 D = sqrt ( x²+ y²+ z²) 의 공식으로 구할 수 있다.The distance D from the rotating position to the target in FIG. 3A is obtained by the formula of D = sqrt (x ² + y ² + z ² ) by the Pythagorean equation.

x는 x = D로 구할 수 있으며, y는 y = D로 구할 수 있고, z는 z = D로 구할 수 있다.x is x = D Y, where y = D And z can be obtained by z = D .

여기서,= tan^-1( y / x ) 이며,= cos^-1( z / D) 이다.here, = tan ^-1 (y / x) = cos ^-1 (z / D).

상기의 공식에서 각각의와, 그리고 거리 D의 관계를 알 수 있으며, 이를 오른손 좌표계를 사용하여 2차원 평면에 투영하여 나타내면 도 3a (b) 또는 도 3a (c)과 같다.In the above formula, Wow , And the distance D, which are projected on a two-dimensional plane using a right-handed coordinate system, as shown in FIG. 3A (b) or FIG.

도 3a (b)는 X, Y 면상에 투영된 결과를 나타낸 것이고, 도 3a (c)는 Y, Z 면상에 투영된 결과를 각각 나타낸 것이다.FIG. 3A shows the results projected on the X and Y planes, and FIG. 3A (c) shows the projected results on the Y and Z planes, respectively.

상기 도 3a을 본 고안과 비교해 몇 가지 제한점을 두어 보기 쉽게 표현하면 그 결과를 도 3b와 같이 나타낼 수 있다.3A and 3B, the results are shown in FIG. 3B.

카메라 또는 열추적 센서의 회전기는 지상의 높은 곳에 설치하므로 설치 높이를 미리 알고 있고, 최종적으로 2차원 좌표로 투영하므로 땅속(지하)은 무시할 수 있으며, 하늘도 고려 대상에서 제외시킬 수 있다.Since the camera or thermal track sensor rotator is installed at a high place on the ground, the height of the installation is known in advance and finally projected in two-dimensional coordinates, so the ground (underground) can be ignored and the sky can be excluded from consideration.

그리하면, 좌표 원점을 O, 카메라 또는 열추적 센서의 회전기의 위치를 P0, 목표물의 위치를 P라 할 때 도 3b와 같이 표현 될 수 있다.Then, when the origin of the coordinate is O, the position of the rotator of the camera or the heat tracing sensor is P0, and the position of the target is P, it can be expressed as shown in FIG.

상기 도 3b에서 좌표 원점 O와 목표물의 위치 P간의 거리 r은 r = sqrt (x²+ y²의 공식으로 구해질 수 있다.3B, the distance r between the coordinate origin O and the position P of the target can be obtained by the formula of r = sqrt (x ² + y ² ).

나머지는 상기 도 3a와 같은 방식으로 구할 수 있다.The rest can be obtained in the same manner as in FIG. 3A.

상기 도 3b의 하단의 도면은 2차원 평면에 투영된 것을 오른손 좌표계로 나타낸 것이며 X, Y 면에서는 좌표 원점과 목표물의 위치에 대해 나타냈고 X, Z 면에서는 회전기의 위치와 목표물의 위치에 대해 나타내었다.3B shows the projection on the two-dimensional plane as a right-handed coordinate system. In the X and Y planes, the coordinate origin and the position of the target are shown. In the X and Z planes, the position of the rotor and the position of the target are represented .

본 고안에서 지도상에 위치한 x, y 값을 A/D 값으로 변환해 회전기(PAN/TILT)(30)로 하여금 목표물을 찾도록 하는 방법은 수동 또는 자동으로 카메라(20) 또는 열추적 센서 회전기가 특정 목표물을 가르키도록 위치시키면, 목표물의 상·하·좌·우에 해당하는 아날로그값을 위치제어장치가 계산하게 되는데, 이것은 카메라 또는 열추적 센서의 회전기에서 나오는 전류 또는 전압값을 A/D 변환회로를 거쳐 x, y 위치에 해당되는 A/D 값으로 Gain 하는 것이다.In the present invention, the method of converting the x and y values located on the map to A / D values so that the rotator (PAN / TILT) 30 finds a target can be manually or automatically performed by the camera 20 or the heat- The position control device calculates an analog value corresponding to the top, bottom, left, and right of the target, which is a function of A / D conversion And the gain is obtained by the A / D value corresponding to the x and y positions through the circuit.

이 때, 목표물을 지적할 때의 현재 좌우 AD 값을 TargetAD_LR_Value 로 나타내고, 목표물을 지적할 때의 현재 상하 AD 값은TargetAD_UD_Value 로 나타낸다.At this time, the current left and right AD value when pointing the target is indicated by TargetAD_LR_Value, and the current upper and lower AD values when pointing to the target is indicated by TargetAD_UD_Value.

상기 과정이 끝나면 목표물의 거리와 상·하·좌·우의 각도를 위치 제어장치가 구하게 되는데, 전 단계에서 구한 AD 값을 기본 설정 및 상수 값을 이용하여 상하좌우 2개의 각도를 구할 수 있다.When the above procedure is completed, the position controller obtains the distance of the target and the angles of the top, bottom, left, and right of the target. The AD value obtained in the previous step can be obtained by using the basic setting and the constant value.

여기서, 아날로그 gain에 따른 좌우 기울기 상수값을 AD_LR_SLOPE라 하고 아날로그 gain에 따른 좌우 옵셋 상수값을 AD_LR_OFFSET라 하며, 아날로그 gain에 따른 상하 기울기 상수값을 AD_UD_SLOPE라 하고, 아날로그 gain에 따른 상하 옵셋 상수값을 AD_UD_OFFSET이라 한다면AD_LR_SLOPE, AD_LR_OFFSET, AD_LR_OFFSET, AD_UD_SLOPE, AD_UD_SLOPE, and AD_UD_OFFSET, respectively, are used for the analog gain. If you say

좌우 각도 Angle LR는Left Angle Angle LR

Angle LR = {Target AD_LR_Value (목표물을 지적할 때의 현재 좌우 AD값) + AD_LR_OFFSET (아날로그 gain에 따른 좌우 옵셋 상수값)} / AD_LR_SLOPE (아날로그 gain에 따른 좌우 기울기 상수값)의 공식으로 구할 수 있으며,Angle LR = {Target AD_LR_Value (current left and right AD value when pointing to target) + AD_LR_OFFSET (left and right offset constant value according to analog gain)} / AD_LR_SLOPE (left and right slope constant value according to analog gain)

상하 각도 Angle UD는Vertical Angle UD

Angle UD = {Target AD_UD_Value (목표물을 지적할 때의 현재 상하 AD값) + AD_UD_OFFSET (아날로그 gain에 따른 상하 옵셋 상수값)} / AD_UD_SLOPE (아날로그 gain에 따른 상하 기울기 상수값) 의 공식으로 구할 수 있다.Angle UD = {Target AD_UD_Value (current upper and lower AD value when pointing to the target) + AD_UD_OFFSET (Upper and lower offset constant value according to analog gain)} / AD_UD_SLOPE (Upper slope constant value according to analog gain).

상기 단계에서 구한 상하좌우 각도의 지리좌표를 직각좌표의 도 단위로 변환하는데 기준점과의 거리 및 dx, dy를 좌우를 먼저 계산하면 모두 미지수가 되므로 상하를 먼저 계산하면 거리를 구할 수 있다.The geographical coordinates of the upper, lower, left, and right angles obtained in the above step are converted into degrees of rectangular coordinates. If the distance from the reference point and the dx and dy are calculated first, both are unknown.

이 거리를 좌우에 적용하면 각도와 거리를 알 수 있으므로 좌표를 계산할 수 있다.Applying this distance to the left and right can calculate the coordinates because you can know the angle and distance.

이를 도 4를 통해 설명하자면, 미지수인 기준점과 목표물과의 거리를 Range 라 하고, 미지수인 기준점과 목표물과의 바닥 수평 거리를 Zx라 하며, 미지수인 기준점과 목표물과의 x축 거리를 Dx라 하고, 미지수인 기준점과 목표물과의 y축 거리를 Dy라고 한다.4, the distance between the unknown point and the target is defined as Range, the floor horizontal distance between the unknown point and the target is defined as Zx, and the x-axis distance between the unknown point and the target is defined as Dx , And the y-axis distance between the unknown reference point and the target is Dy.

여기서, Angle UD는 상하 각도, 즉를 나타내며, 이것은 AD 값으로부터 계산되었다. 그리고, Angle LR은 좌우 각도, 즉를 나타내며 이것도 AD 값으로부터 계산된 것이다.Here, Angle UD is a vertical angle, that is, , Which was calculated from the AD value. Angle LR is a left-right angle, that is, Which is also calculated from the AD value.

상기 기준점과 목표물과의 바닥 수평 거리 Zx는 Zx = {tan(Angle UD) * BASE_H (기준점의 높이를 해발 또는 특정한 지역을 기준으로 구한 것)}의 식으로 구할 수 있고, 여기서 tan(Angle UD) = Zx / BASE_H 의 식으로 구할 수 있다.The bottom horizontal distance Zx between the reference point and the target can be obtained by the following equation: Zx = {tan (Angle UD) * BASE_H (height of the reference point obtained from the sea level or a specific area) = Zx / BASE_H.

기준점과 목표물과의 x축 거리인 Dx = {Cos(Angle UD) * Zx} 의 식으로 구할 수 있고, 여기서 Cos(Angle UD) = Dx / Zx 의 식으로 구할 수 있다.(Angle UD) * Zx}, which is the x-axis distance between the reference point and the target, where Cos (Angle UD) = Dx / Zx.

기준점과 목표물과의 y축 거리인 Dy = {Sin(Angle UD) * Zx} 의 식으로 구할 수 있고, 여기서 Sin(Angle UD) = Dy / Zx 의 식으로 구할 수 있다.(Angle UD) * Zx}, which is the y-axis distance between the reference point and the target, where Sin (Angle UD) = Dy / Zx.

상기 공식에 의거해서 피타고라스 방정식의 원리를 적용하면 기준점과 목표물과의 거리인 Range = sqrt(Dx²+ Dy²)의 공식을 얻을 수 있다.Applying the principle of the Pythagorean equation based on the above formula, the formula of Range = sqrt (Dx ² + Dy ² ), which is the distance between the reference point and the target, can be obtained.

여기서 계산한 Dx, Dy 는 목표물과의 x축 및 y축 거리이고 경위도별 1도에 해당하는 거리로 나누면 x축, y축의 상대 도 좌표가 나온다.The Dx and Dy calculated here are the x-axis and y-axis distances from the target and divided by the distances corresponding to 1 degree per degree of latitude, and relative coordinates of the x-axis and y-axis are obtained.

상기 공식에서 계산된 좌표를 위치판독 또는 제어장치가 지도상에 표시되도록 함으로 해서, 지도상의 x, y 값을 A/D 값으로 변환해서 목표물을 찾게 되는 것이다.The coordinate calculated in the above formula is displayed on the map by the position reading or control device so that the x and y values on the map are converted into A / D values to find the target.

그리고, 본 고안에서 추적장치가 추적한 위치 A/D 값을 x, y 값으로 변환하여 지도상의 위치를 찾는 방법에 대해 설명하자면,In the present invention, a method of finding the position on the map by converting the position A / D value tracked by the tracking device into x and y values,

지도상에서 마우스로 특정 목표물을 선택하면 포지션 컨트롤러로 좌표가 전송되고 감시장치는 목표물을 가르키는데, 이 과정은 상기 지도상의 x, y 값을 A/D 값으로 변환하는 과정의 역순의 과정을 거치면 된다.When a specific target is selected with a mouse on the map, the coordinates are transmitted to the position controller and the monitoring device points to the target. This process can be reversed in the process of converting x and y values on the map to A / D values .

지도상에서 한 위치 (이동체 또는 고정물체)를 마우스로 클릭해서 포지션 컨트롤러로 지리좌표를 전송하면, 이 지리 좌표를 직각좌표의 도 단위로 변환한다.If you click a location (mobile or stationary object) on the map with a mouse and transfer the geographical coordinates to the position controller, this geographical coordinate is converted into degrees of rectangular coordinates.

여기서 지리좌표는 60분법이므로 도 단위로 변환을 하기 위해서 C Language를 이용해 변환 프로그램을 아래와 같이 작성한다.Here, since the geographical coordinate is 60-minute, use the C language to convert the map into a unit.

float DMS2DEG(int nDeg, int nMin, float fSec)float DMS2DEG (int nDeg, int nMin, float fSec)

{{

int iSign;int iSign;

iSign = (nDeg<0)?-1:1;iSign = (nDeg <0)? - 1: 1;

return iSign * ((float)nDeg + (float)nMin/60+fSec/3600);return iSign * ((float) nDeg + (float) nMin / 60 + fSec / 3600);

}}

상기 프로그램에서 예를 들어 Latitude(위도): 37°34′2512″라 하고 Longitude(경도): 126°58′1234″라 하면, 변환된 값은 Latitude(위도)는 37. 57361°이고 Longitude(경도)는 126. 97°가 된다.In the above program, for example, when the latitude is 37 ° 34'2512 "and the longitude is 126 ° 58'1234", the converted value is 37.57361 ° and the longitude (latitude) ) Is 126. 97 °.

상기와 같이 변환된 자료로 목표물의 거리와 상하좌우 각도를 구한다.The distance and the up / down / left / right angles of the target are obtained from the transformed data.

이 설명을 위해 상기 도 단위로 변환된 Latitude(위도) = 37. 57361°를 Y라 하고, Longitude(경도) = 126. 97°를 X라 가정한다.For the purpose of this explanation, we assume Latitude (latitude) = 37. 57361 ° converted to the above unit, and Longitude (longitude) = 126. 97 ° X.

도 5에서 Dx는 기준점과 목표와의 x축의 거리이며, Dy는 기준점과 목표와의 y축의 거리이며, Range는 기준점과 목표와의 거리이고, AngleLR 은 좌우 각도이며, Angle UD 는 상하 각도이다.5, Dx is the distance between the reference point and the x-axis of the target, Dy is the distance between the reference point and the y-axis of the target, Range is the distance between the reference point and the target, AngleLR is the left-right angle, and Angle UD is the up-down angle.

여기서, 기준점과 목표와의 x축 거리인 Dx는 {X (상기 가정한 Latitude) - BASE_X (기준점의 위도를 도 단위로 변환한 값)} * UNIT_X (경도별 1도의 거리) 의 식으로 구할 수 있고, 기준점과 목표와의 y축 거리인 Dy는 {Y (상기 가정한 Longitude) - BASE_Y (기준점의 위도를 도 단위로 변환한 값)} * UNIT_Y (위도별 1도의 거리)의 식으로 구할 수 있다.Here, Dx, which is the x-axis distance between the reference point and the target, can be obtained by an expression of {X (Latitude assumed above) - BASE_X (value obtained by converting the latitude of the reference point in degrees)} UNIT_X Dy, which is the y-axis distance between the reference point and the target, can be obtained from {Y (longitude assumed above) - BASE_Y (value obtained by converting the latitude of reference point in degrees)} UNIT_Y (distance of 1 degree per latitude) have.

상기 식에서, 기준점과 목표와의 거리인 Range는 피타고라스 방정식을 이용해서, sqrt(Dx²+ Dy²)의 식으로 구할 수 있다.In the above equation, Range, which is the distance between the reference point and the target, can be obtained by the equation of sqrt (Dx ² + Dy ² ) using the Pythagorean equation.

좌우각도인 Angle LR을 알기 위해서 Arc tangent (y / x)를 구한 후 호도(radian) 단위에서 각도(degree) 단위로 변환한다.In order to know the Angle LR which is the left / right angle, the arc tangent (y / x) is obtained and converted into degree units in the radian unit.

만약, Dx와 Dy 중에서 어느 하나라도 '0' 이 되면 좌우 각도 Angle LR은 0°가 된다. 그런데, Dx와 Dy 중 어느 하나라도 값을 가지면, 좌우 각도가 생기므로, 이것을 f0 = atan (dx, dy) 로 정의하고, 지도 상에서 남쪽을 '0'도로 잡게되므로 좌우 각도 Angle LR = {(f0 * 180) /(3.141592) + 180.0 의 식으로 구해진다.If either Dx or Dy is '0', the left-right angle Angle LR is 0 °. However, if any one of Dx and Dy has a value, a left-right angle is generated. Therefore, this is defined as f0 = atan (dx, dy) * 180) / (3.141592) + 180.0.

상하 각도인 Angle UD를 구하기 위해서 Arc tangent (y / x)를 구한 후 호도(radian) 단위에서 각도(degree) 단위로 변환하면 된다.To obtain the vertical angle Angle UD, the arc tangent (y / x) is obtained and then converted into degrees in radian units.

여기서 만약에 Range (기준점과 목표와의 거리)나 BASE_H (기준점의 높이를 해발 또는 특정한 지역을 기준으로 구한 것)의 둘 중 하나라도, '0'이 되면 상하각도 Angle UD는 0°가 된다.Here, if either of the range (distance between the reference point and the target) or BASE_H (the height of the reference point is obtained from the sea level or the specific area) is 0, the vertical angle Angle UD becomes 0 °.

그런데, Range (기준점과 목표와의 거리)나 BASE_H (기준점의 높이를 해발 또는 특정한 지역을 기준으로 구한 것) 중 어느 하나라도 값을 가지면 상하 각도가 생기므로 이것을 f0 = atan2 ( Range, BASE_Y ) 정의하면, 상하각도 Angle UD = {(f0 * 180) /(3.141592)} 의 식으로 구해진다.However, if any one of the ranges (distance between the reference point and the target) or BASE_H (the height of the reference point is obtained based on the sea level or a specific region), an up-down angle is generated. Define this as f0 = atan2 (Range, BASE_Y) , The vertical angle Angle UD = {(f0 * 180) / (3.141592)}.

상기의 식으로 구해진 상하좌우 각도를 목표물의 상하좌우에 해당하는 아날로그 값으로 계산하고 목표물에 근접할 때까지 A/D gain을 계속하면서 상하 및 좌우로 이동시키며 목표 Target AD_LR_Value (목표물을 지적할 때의 최종 좌우 AD 값) 및 Target AD_UD_Value (목표물을 지적할 때의 최종 상하 AD 값)이 나올 때까지 카메라 또는 열추적 센서의 회전기를 구동 및 추적한다.The upper, lower, left, and right angles obtained by the above equations are calculated as analog values corresponding to the top, bottom, left, and right sides of the target. The target AD_LR_Value The final left and right AD values) and the target AD_UD_Value (the final top and bottom AD values when pointing to the target).

이상이 본 고안에서 지도상에 위치한 x, y 값을 A/D 값으로 변환하여 회전기 (PAN/TILT)로 하여금 목표물을 찾도록 하는 방법과, 추적 장치가 추적한 위치 A/D 값을 X, Y 값으로 변환하여 지도상의 위치를 찾는 방법에 대한 설명이다.In the present invention, there is a method of converting the x and y values located on the map to A / D values to find the target by the rotator (PAN / TILT) Y value to find the position on the map.

이상과 같이 본 고안은, 수동으로 조작하던 종래의 산불감시 장치를 자동화한 것으로, 종래의 산불감시 장치를 위성항법 장치의 지리정보 시스템의 좌표 측정 기술과 결합하여 해당 지역의 좌표를 자동으로 산출하고 그 좌표를 디지털 값으로 환산하여 주제어장치에 입력하면 입력된 좌표를 통신으로 전송하여 카메라를 구동하는 회전기(PAN/TILT)에 전송하여 제어를 하게 함으로서, 카메라가 정확한 위치를 모니터할 수 있도록 하였으며, 해당 지역에 상황이 발생시 열파장 감지 카메라로부터 입력되는 좌표 값에 따라 자동으로 모니터가 가능하도록 하여 평상시 실시간으로 감시지역을 자동으로 상·하·좌·우 회전하면서 감시할 수 있도록 한 후, 그 결과를 모니터에 출력시키도록 함으로써 상황이 발생되면 이를 검색해 알람을 발함으로서 운영요원에게 경고를 발령토록 해서, 조기에 적절한 조치를 내려 국가 재산 보호 및 재해 대책에 만전을 기하도록 하는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention automatically maneuveres the conventional forest fire monitoring apparatus operated manually, and combines the conventional forest fire monitoring apparatus with the coordinate measuring technology of the geographical information system of the satellite navigation apparatus to automatically calculate coordinates of the area When the coordinates are converted into digital values and input to the main controller, the inputted coordinates are transmitted to the communication unit and transmitted to the rotator (PAN / TILT) that drives the camera, so that the camera can monitor the correct position. When the situation occurs in the area, it is possible to monitor automatically according to the coordinate value inputted from the thermal wave detection camera so that the monitoring area can be automatically monitored in real time in the up, down, left and right directions. To the monitor so that when a situation occurs, it is detected and an alarm is issued to the operating personnel By ever issued a warning to that effect down the appropriate action at an early stage to groups fully prepared to state property protection and disaster preparedness.

또한 이와 같은 산불감시 및 위치추적 시스템을 단순히 산불을 감시하는 기능에만 국한하지 않고 이 시스템을 등산객의 조난을 감시하거나, 폭우 또는 폭설로 인한 산사태를 감시하고, 해충에 의한 산림의 훼손을 감시하는 한편, 출입금지 구역 내의 등산객의 출입을 감시하기도 하며, 자연상태 보호지역 내의 동식물을 감시하고, 더 나아가서는 Web Site(인터넷)를 이용하여 감시지역의 4계절 풍경 및 그 풍경이 변화하는 과정을 녹화하여 관광상품으로 홍보하는 데 이용함으로서 국가 재난 방지의 범위를 확장하고 동 설비를 관광상품 개발에 이용하는 효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, the forest fire monitoring and location system is not limited to simply monitoring the forest fire. The system monitors the distress of a mountain climber, monitors landslides caused by heavy rains or heavy snow, monitors the damage of forests by pests , Monitors the entry and exit of climbers in prohibited access areas, monitors animals and plants in protected areas in nature, and further records the process of changing the landscape and scenery of the four seasons in the surveillance area using the Web Site It can be used to advertise as a tourist product, so that it can expand the scope of national disaster prevention and expect the effect of using the facility to develop tourist products.

Claims

The optical signal transmitted through the lens is converted into an electrical image signal and transmitted to the display devices 81 and 83 as an optimal video signal so that the display can be monitored for a minimum of 5 km or more. A surveillance camera 20 capable of monitoring surveillance,

(PAN / TILT) 30 for efficiently monitoring a wide area by moving the camera 20 upward, downward, leftward and rightward to a place to be monitored and observed,

A control receiver (Receive) 50 for receiving an operation signal from the Matrix Switcher 60 and controlling the PAN / TILT 30 and Zoom and Focus,

A Matrix Switcher 60 for configuring and operating the system with inputs of a plurality of cameras 20 and outputs of a plurality of displays 81 and 83,

A display device 80 for reproducing an electric signal transmitted from the camera 50 into an original image,

A camera control device (Key Board) 90 for controlling all the functions of the control receiving device 50 and the central processing unit 60,

An integrated real time differential function program built in the equipment is used to find a new position or a previously determined position and to measure and input precise coordinates on a map 82 of a nearby area and then display it on the central control electric sign board 83 A control position tracking device 40,

An automatic control position tracking device software 70 for calculating coordinates or outputting the calculated coordinates so as to easily find a new position less than a meter unit or a previously detected position loaded in the automatic control position tracking device 40,

And a web server (100) for processing and supplying various image information and data input from the camera (20) so that a plurality of users can use the image information and data.

The method according to claim 1,

The automatic control position tracking device 40 includes a DGPS receiver 41 for receiving satellite data such as time and coordinates transmitted from a satellite not shown in real time and a DGPS system for surveying a nearby surveillance target area 42, a GPS / beacon integrated antenna 43 having a forward hemispherical shape, a rechargeable battery 44 for driving an equipment in an emergency, and a preset function A position control system 45 for moving the camera 20 to an arbitrarily set area by using the position control system 45 and a movement system for moving the camera 20 by the direction of the position control system 45 46) for monitoring the location of the forest fire

The method according to claim 1,

The display device 80 includes a monitor 81 for outputting and viewing the motion image information on a screen, an electronic map 82 for representing the motion information on a map, an electric signboard 83 composed of LEDs, And an alarm device (84) and a broadcast device (85)

The Web server (100) according to claim 1, wherein the Web server (100) is divided into an Intranet Web for internal users such as a department in charge of jurisdiction and a person in charge and an Internet Web for external users such as general users Firefighting and location tracking system featuring a destroyer