KR100452118B1 - integrated management system for watching environment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산악 지형에 설치되어 산불 감시 및 환경 감시에 적용될 수 있는 무인 자동 원격 감시 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 산 정상에 설치되어 반경 4~12km내에 이르는 지역을 각종 센서와 카메라 영상으로 비교·분석하여 특별한 상황발생을 감지하는 주 감시 장치와 주 감시 장치의 사각지역인 구석구석마다에 설치되어 주 감시 장치를 보조하는 역할을 하는 보조 감시 장치로 구성되어 산불 상황 감시 및 각종의 환경 감시에 적용이 용이한 통합 환경 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned automatic remote monitoring system that can be installed in mountainous terrain and applied to forest fire monitoring and environmental monitoring. More specifically, the present invention is installed at the top of a mountain and reaches an area within a radius of 4 to 12 km using various sensors and camera images. It consists of a main monitoring device that compares and analyzes a special situation and detects a particular situation, and an auxiliary monitoring device that is installed in every corner of the blind area of the main monitoring device to assist the main monitoring device. The present invention relates to an integrated environmental monitoring system that is easy to apply.
본 발명의 통합 환경감시 시스템은 필요한 영역만을 골라서 집중적으로 감시 및 관리할 수 있으며, 감시 대상과 감시 조건을 상황에 따라 상황실에서 직접 제어할 수 있어 일단 설치된 감시 장치들을 다양한 용도로 전용할 수 있고, 광범위 지역을 감시하는 주 감시 장치는 고가로 하고 지엽적인 범위를 감시하는 보조 감시 장치는 저가로 구성할 수 있어 전체적인 시스템 설치 및 관리비를 절감할 수 장점을 가지고 있다.The integrated environmental monitoring system of the present invention can select and monitor only the necessary area and intensively monitor, and can directly control the monitoring targets and monitoring conditions in the situation room according to the situation can be dedicated to the various monitoring devices once installed, The main monitoring device for monitoring a large area is expensive, and the auxiliary monitoring device for local coverage can be configured at low cost, thereby reducing the overall system installation and maintenance cost.
Description
본 발명은 산악 지형에 설치되어 산불 감시 및 환경 감시에 적용될 수 있는 무인 자동 원격 감시 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 산 정상에 설치되어 반경 4~12km내에 이르는 지역을 각종 센서와 카메라 영상으로 비교·분석하여 특별한 상황발생을 감지하는 주 감시 장치와 주 감시 장치의 사각지역인 구석구석마다에 설치되어 주 감시 장치를 보조하는 역할을 하는 보조 감시 장치로 구성되어 산불 상황 감시 및 각종의 환경 감시에 적용이 용이한 통합 환경 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned automatic remote monitoring system that can be installed in mountainous terrain and applied to forest fire monitoring and environmental monitoring. More specifically, the present invention is installed at the top of a mountain and reaches an area within a radius of 4 to 12 km using various sensors and camera images. It consists of a main monitoring device that compares and analyzes a special situation and detects a particular situation, and an auxiliary monitoring device that is installed in every corner of the blind area of the main monitoring device to assist the main monitoring device. The present invention relates to an integrated environmental monitoring system that is easy to apply.
통상적으로 사용되어 왔으며, 본 발명과 유사한 것으로 카메라 영상 비교와 각종 센서를 이용하여 산불 감시 및 환경 감시에 적용되는 산불 감시 시스템 혹은 환경 감시 시스템들의 일실시 사례들을 살펴보면 다음과 같은 것들이 있었다.In general, similar to the present invention, one example of a forest fire monitoring system or an environmental monitoring system applied to forest fire monitoring and environmental monitoring using a camera image comparison and various sensors was as follows.
먼저, 산 정상 혹은 산봉우리에 원거리 촬영이 가능한 각종의 카메라 장치를 설치하고, 또다른 산 정상 혹은 산봉우리에도 역시 상기와 같은 카메라 장치를 설치한 후 상기 카메라들에 의해 사방으로 골고루 촬영한 화면 데이터를 촬영 위치 데이터와 함께 원격지 상황실로 직접 전송하는 방법이 있었는데, 이러한 방법은 상기 상황실에서는 전송되어 온 화면 데이터를 각 위치별 이상이 없는 표준 데이터와 비교하여 이상 유무를 수시로 체크하고, 이상이 발생시 이를 상황실 감독자 내지는 관할 관공서로 통지하여 신속한 조치를 취할 수 있도록 하는 시스템이 있었다.First, a variety of camera devices that can be remotely photographed on a mountain peak or a mountain peak are installed, and the camera device is also installed on another mountain peak or mountain peak, and the screen data captured by the cameras in all directions is taken. There was a method of directly transmitting the location data together with the remote situation room room. This method compares the screen data transmitted from the situation room with standard data for each location and checks whether there are any abnormalities, and in the event that an abnormality occurs, Or there was a system that would notify the competent authorities or take prompt action.
그러나, 위와 같은 방식으로는 각 위치별로 촬영되고 전송되어져야할 필요화면 데이터의 양이 방대하여 전송이 느리고, 정확한 촬영을 위해 카메라가 360°로 일회전하는데만도 수십분 이상이 소요되었다.However, in the above manner, the amount of necessary screen data to be photographed and transmitted at each location is huge, so transmission is slow, and it takes more than a few tens of minutes for the camera to rotate 360 ° for accurate shooting.
이렇게 되었을 때, 일단 이상 징후가 없는 상태에서 카메라 촬영이 이뤄진 후 카메라가 회전하는 사이에 그곳에서 산불 등의 긴급 상황이 발생하게 되었을 때는 이를 감지하기 어려울 뿐더러 다시 카메라가 일회전하여 상황 발생 지역을 촬영하게 되었더라도 방대한 양의 데이터를 전송한 후 판단에 이르는 시간까지 감안하면 상당한 시간이 지연된 상태여서 이미 산불 등의 긴급 상황이 상당히 진전되어 있을 것이므로 긴급한 조치에는 부적절한 단점이 있었다.In this case, when an emergency situation such as a wildfire occurs there while the camera is rotated after the camera is taken without any abnormal signs, it is difficult to detect it, and the camera rotates once again to photograph the situation area. Even if it is, even a large amount of data is transmitted and the time to reach the judgment is considerably delayed. Therefore, an emergency situation such as a forest fire has already advanced considerably.
이를 보완하여 개량되어 사용된 환경 감시 시스템으로 위험 요소가 도사리고 있는 지역(예를 들면, 등산객의 왕래가 잦은 곳등등..)에는 전담 감시 장치를 별도로 설치하여 계속적으로 촬영·감시하는 시스템이 있었으나, 이러한 방식에서도 역시 설치되는 감시 장치가 산 정상에 사용되는 원거리 감시 장치나 산의 구석구석에 설치되는 감시 장치나 똑같은 고가의 장치를 사용함으로써 설비비 낭비의 문제점을 가지고 있었으며, 각 감시 장치들과 상황실간의 통신이 일대일 통신 방식이어서 통신 시설의 설치 자체의 어려움뿐 아니라 데이터 전송시의 지연 등의 문제점을 내포하고 있었다.In addition, there was a system for continuously shooting and monitoring by separately installing a dedicated monitoring device in areas where dangers are lurking (e.g., places where hikers come and go frequently). Even in this way, the installed monitoring device has a problem of wasting equipment cost by using a remote monitoring device used at the top of the mountain, a monitoring device installed at every corner of the mountain, or the same expensive device. Since the communication is a one-to-one communication method, not only the difficulty of installing a communication facility but also a problem such as a delay in data transmission were included.
본 발명은 상기한 문제점을 보완하고 개선하기 위해 창출된 안으로써, 산 정상 혹은 산봉우리에 설치되는 주 감시 장치는 원거리 촬영 및 감시에 적당한 고도의 광학 장치 및 센서 장치로 구성되도록 하고, 구석구석의 적재적소에 배치될 보조 감시 장치는 근거리 촬영 카메라와 근거리 센서 장치로 구성된 비교적 저 정밀 장치들로 구성되도록 함으로써 차별성을 부여하고, 곳곳의 보조 감시 장치들은 이들을 관할하는 주 감시 장치들과 교신하여 이상 징후 발생시 주 감시 장치와 공조를 이루어 즉각적으로 정밀 감시를 시행하며, 대강의 판단이 이와 같은 공조를 통해 자동으로 이뤄지며, 더욱 판단이 곤란하거나 심각하다고 판단되는 상황만을 상황실의 시스템으로 전송하여 신중한 판단과 즉각적인 대응 조치를 획득할 수 있도록 하는 산불 감시 혹은 환경 감시를 위한 통합 환경 관리 시스템을 제공하는데 그 주요한 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been created to supplement and remedy the above problems, wherein the main monitoring device installed on the top of a mountain or on a mountain peak is composed of a high degree of optical and sensor devices suitable for remote shooting and surveillance, and loading in every corner. The secondary monitoring device to be placed in place is distinguished by being composed of relatively low precision devices composed of a near-field camera and a near-field sensor device, and the secondary monitoring devices throughout the area communicate with the main monitoring devices that have jurisdiction over them in case of abnormal signs. In close coordination with the main monitoring system, immediate supervision is carried out, and rough judgment is made automatically through such coordination, and only the situation that is more difficult or seriously judged is transmitted to the system of the situation room for careful judgment and immediate response. Forest fire monitoring to obtain action; or Its main purpose is to provide an integrated environmental management system for environmental monitoring.
이에 부가적으로 상황실에서는 각각의 주 감시 장치와 보조 감시 장치를 직접 원격으로 제어할 수도 있으며, 대강의 판단에 필요한 제어 조건 프로그램을 원격으로 재수정할 수 있도록 하여 비상 상황에 대한 감시뿐 아니라 재난 구조나 관광용으로 산악 경치를 인터넷 제공 서비스하는 등의 다른 용도로도 다양하게 활용할 수 있도록 하는데 그 또다른 목적이 있다.In addition, the situation room can remotely control each main monitoring device and auxiliary monitoring device directly and remotely modify the control condition program necessary for the general judgment. Another purpose is to make it possible to use the mountain scenery for other purposes such as providing Internet service for tourism.
도 1은 본 발명에 따른 통합 환경감시 시스템의 망 구성도이고,1 is a network diagram of an integrated environmental monitoring system according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 주 감시 장치의 구성도이며,2 is a block diagram of a main monitoring device according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 보조 감시 장치의 구성도이며,3 is a block diagram of an auxiliary monitoring apparatus according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 상황실 시스템과 연결되는 각종의 시스템을 나타낸 상황실 운영도이고,4 is a situation room operation diagram showing a variety of systems connected to the situation room system according to the present invention,
도 5는 본 발명의 통합 환경감시 시스템의 활용 사례별 흐름도이다.5 is a flow chart for each use case of the integrated environmental monitoring system of the present invention.
※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※ Code Description of Main Parts of Drawing
10: 주 감시 장치 20: 보조 감시 장치10: main monitoring device 20: auxiliary monitoring device
11, 21: 중앙 처리 장치(CPU) 12, 22: 전원공급부11, 21: central processing unit (CPU) 12, 22: power supply
13, 23: 카메라부 14, 24: 센서부13, 23: camera unit 14, 24: sensor unit
15, 25: 송수신부 16, 26: 각종 제어기부15, 25: transceiver 16, 26: various controller
30: 상황실30: situation room
31: 광통신 모듈 32: 호스트 컴퓨터31: optical communication module 32: host computer
40: 인터넷40: Internet
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 통합 환경감시 시스템의 구성에 있어서는, 산 정상에 설치되는 주 감시 장치와 산 허리 내지는 산의 구석구석에 설치되는 보조 감시 장치 및 원격지 상황실을 갖춘 통합 환경감시 시스템에 있어서; 상기 주 감시 장치(10)가 원거리 촬영이 가능한 카메라와 상기 카메라를 제어하기 위한 카메라 제어부 장치로 된 카메라부(13), 상황발생의 감시를 위한 보조적 감시 수단인 온도/습도/열 감지/움직임 감지/풍속 측정 센서를 구비한 각종 센서 장치와센서 제어부 장치로 된 센서부(14), 풍력/태양열 발전기와 축전지 및 전원부와 전원제어부로 되어 장치 동작에 필요한 전원 제공을 위한 전원 공급부(12), 데이터 송수신을 위한 RF 송수신부 및 광통신 장치, 그리고 RF 통신과 광통신을 중계하는 송수신 안테나로 된 송수신부(15) 및 각종 경고 방송과 차단기와 경보기 등으로 된 각종 제어기부(16), 그리고 상황실의 통제를 받아 상기한 각종의 부분 장치들을 제어하고 본 주 감시 장치와 연결되는 보조 감시 장치(20)들로부터의 데이터를 자체 비교·분석하는 역할을 하는 중앙 처리 장치(11)로 구성되어 있고; 상기 보조 감시 장치(20)는 상기한 주 감시 장치(10)와 같이 중앙 처리 장치(21)와 전원공급부(22)와 카메라부(23)와 센서부(24)와 송수신부(25)와 각종 제어기부(26)를 갖추고 있으되, 상기 송수신부(25)는 RF 통신 수단을 위한 장치로만 구성되고, 각종 카메라부(23)와 센서부(24)는 주 감시 장치(10)에 비해 저가의 장비로 구성되는 것을 특징으로 하며; 상황실(30)의 시스템은 상기의 주 감시 장치(10)를 거쳐서 개별의 보조 감시 장치(20)와 주 감시 장치(10)를 제어하기 위한 호스트 컴퓨터(32)를 갖추고, 주 감시 장치(10)와의 데이터 송수신을 위해 광통신 모듈(31)을 구비한 것을 그 특징으로 한다.In the configuration of the integrated environmental monitoring system of the present invention for achieving the above object, the integrated environmental monitoring system having a main monitoring device installed at the top of the mountain, an auxiliary monitoring device installed at the mountain waist or every corner of the mountain and a remote situation room. To; The camera unit 13 includes a camera capable of remotely photographing the main monitoring device 10 and a camera control unit for controlling the camera, and a temperature / humidity / heat detection / motion detection as an auxiliary monitoring means for monitoring a situation occurrence. Sensor unit 14 comprising various sensor devices and sensor control unit including wind velocity measuring sensor, wind power / solar generator and storage battery, power supply unit and power control unit, power supply unit 12 for providing power required for device operation, data RF transceiver and optical communication device for transmission and reception, transceiver unit 15 for transmitting and receiving antennas for relaying RF communication and optical communication, various controller parts 16 including various warning broadcasts, circuit breakers and alarms, and control of the operation room. To control the various partial devices described above, and to compare and analyze data from the auxiliary monitoring devices 20 connected with the main monitoring device. Consisting of a central processing unit 11; The auxiliary monitoring device 20, like the main monitoring device 10 described above, has a central processing unit 21, a power supply unit 22, a camera unit 23, a sensor unit 24, a transceiver unit 25, and various Equipped with a controller unit 26, the transceiver 25 is composed only of a device for the RF communication means, the various camera unit 23 and the sensor unit 24 is less expensive equipment than the main monitoring device 10 Characterized in that consists of; The system of the situation room 30 is equipped with a host computer 32 for controlling the individual auxiliary monitoring device 20 and the main monitoring device 10 via the main monitoring device 10 described above, and the main monitoring device 10. It is characterized in that the optical communication module 31 for transmitting and receiving data with.
상기한 본 발명의 시스템은 산의 적재적소에 배치된 보조 감시 장치(20)로부터 수시로 각 위치의 영상을 촬영하여 비교하고 각 센서로부터 현재 상황을 체크하는 제 1단계; 보조 감시 장치(20)의 중앙 처리 장치(21)에 미리 입력된 소정의 조건 데이터 값을 초과하는 이상 징후 발생시 이를 주 감시 장치(10)로 송신하는 제 2단계; 보조 감시 장치(20)의 경고를 받은 위치로 주 감시 장치(10)가 향하여 상황을 정밀 분석하는 제 3단계; 그때도 주 감시 장치(10)에 미리 입력된 소정의 조건 데이터 값마저 초과하였을 시 상황실(30)로 이상 징후 데이터를 송신하는 제 4단계; 상황실(30)의 호스트 컴퓨터(32)가 상기의 이상 징후 데이터를 정밀 분석하여 담당자 혹은 관련 관공서에 통보해주는 제 5단계; 상황실(30)에서 이상 징후 판정시 계속적으로 상황 발생 지역을 감시하는 제어 데이터를 송신하여 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)가 그 지역을 지속적으로 감시하여 보고하는 제 6단계로 통합 환경감시가 이뤄지고, 상기 제 2단계와 4단계의 소정의 조건에 감시 대상과 방법을 폭우 시에는 도로 붕괴 상황이나, 수해 상황에서는 수해 피해 조건을, 계절에 따라서는 병충해 및 벌목 감시의 조건을 부여할 수도 있으며, 인터넷 온라인의 경치 감상용으로 조건 없는 화면 전부 송신 조건을 상황실에서 임의로 원격 제어할 수 있는 절차를 포함한다.The system of the present invention described above comprises a first step of taking images of each position from the auxiliary monitoring device 20 disposed at the right place of the mountain and comparing them from time to time and checking the current situation from each sensor; A second step of transmitting an abnormal symptom exceeding a predetermined condition data value input in advance to the central processing unit 21 of the auxiliary monitoring device 20 to the main monitoring device 10; A third step of analyzing the situation precisely toward the main monitoring device 10 to a position where the auxiliary monitoring device 20 is warned; A fourth step of transmitting abnormal symptom data to the situation room 30 even when the predetermined condition data value previously input to the main monitoring device 10 is exceeded at this time; A fifth step in which the host computer 32 of the situation room 30 analyzes the abnormality indication data and notifies the person in charge or a related government office; When the abnormal situation is determined in the situation room 30, the control data for continuously monitoring the situation occurrence area is transmitted and integrated into the sixth step in which the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 continuously monitor and report the area. Environmental monitoring is carried out, and conditions for road damage and flood damage in case of heavy rains and conditions for pest and logging monitoring depending on the season when heavy rains are subject to the monitoring targets and methods under the predetermined conditions of the second and fourth stages. In addition, it includes a procedure for arbitrarily remote control of the transmission conditions of all screens without conditions for viewing the Internet online.
이에 본 발명의 통합 환경감시 시스템의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 첨부된 도면을 참조한다.Accordingly, with reference to the accompanying drawings to describe a preferred embodiment of the integrated environmental monitoring system of the present invention in more detail.
첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 통합 환경감시 시스템의 전체적인 망 구성을 도시한 것으로, 주 감시 장치(10)를 중심으로 사방으로 보조 감시 장치(20)가 설치되며, 주 감시 장치(10)의 통제 구역 내에 설치되는 보조 감시 장치(20)들은 모두 주 감시 장치(10)와 직접 연결되어지고, 상기 주 감시 장치(10)는 상황실(30)과 직접 연결되어진다.1 of the accompanying drawings shows the overall network configuration of the integrated environmental monitoring system according to the present invention, the auxiliary monitoring device 20 is installed in all directions around the main monitoring device 10, the main monitoring device 10 Auxiliary monitoring apparatuses 20 installed in the control zone of) are all directly connected to the main monitoring apparatus 10, and the main monitoring apparatus 10 is directly connected to the situation room 30.
또한, 상황실(30)은 사정에 따라 관련기관의 시스템이나 담당자의 유/무선 전화기로 단문문자서비스(SMS:short message service)를 하는 시스템, 통제 방송시스템 등에 연결될 수 있으며, 경우에 따라서는 인터넷과도 연결되어 다수에게 실시간 상황 전송을 가능하게 할 수도 있다.In addition, the situation room 30 may be connected to a system for performing a short message service (SMS), a control broadcasting system, etc., depending on circumstances, to a system of a related institution or a wired / wireless telephone of a person in charge. It may also be connected to enable real-time situation transmission to a large number.
도 2는 본 발명에 따른 주 감시 장치(10)의 구성을 나타낸 것으로, 중앙 처리 장치(11), 전원제공부(12), 카메라부(13), 센서부(14), 송수신부(15), 각종 제어기부(16)를 갖추어 카메라부(13)와 센서부(14)가 감시 대상인 산불, 도로, 동물, 임야 등을 감시하고, 중앙 처리 장치(11)에서 분석하여 판단하며, 송수신부(15)를 통해 RF 통신으로 보조 감시 장치(20)와 연결되고, 상황실(30)과 광통신으로 연결되어 상황실(30)로부터 보조 감시 장치(20)와 주 감시 장치(10)의 제어 명령을 전달받고 상황실(30)로 상황 데이터를 전달하여 준다.2 shows the configuration of the main monitoring device 10 according to the present invention, which includes a central processing unit 11, a power supply unit 12, a camera unit 13, a sensor unit 14, and a transceiver unit 15. , Equipped with various controller units 16, the camera unit 13 and the sensor unit 14 monitor forest fires, roads, animals, forests, and the like, which are monitored, and are analyzed and determined by the central processing unit 11, and the transceiver unit ( 15 is connected to the auxiliary monitoring device 20 by RF communication, and is connected to the situation room 30 by optical communication to receive control commands of the auxiliary monitoring device 20 and the main monitoring device 10 from the situation room 30. The situation data is transmitted to the situation room 30.
도 3은 본 발명에 따른 보조 감시 장치의 구성을 나타낸 것으로, 상기의 주 감시 장치(10)와 유사한 구성 요소들로 되어있으되, 송수신부(25)가 주 감시 장치(10)와의 교신을 위한 RF 송수신부만으로 구성되었음을 나타낸 것이다.3 shows the configuration of the auxiliary monitoring apparatus according to the present invention, which is composed of components similar to the main monitoring apparatus 10 described above, and the RF transmitting and receiving unit 25 communicates with the main monitoring apparatus 10. It shows that only the transceiver is configured.
그러나, 보조 감시 장치(20)의 카메라부(23), 센서부(24) 및 중앙 처리 장치(21)는 주 감시 장치(10)보다는 소극적 역할만을 수행하기 위한 장치여서 저가로 근거리 측정에 사용되는 장치들과 판독율이 낮은 중앙 처리 장치(21)로 구성되는 것이 전체적인 시스템 구축비용을 절감하는 측면에서 바람직하다.However, the camera unit 23, the sensor unit 24, and the central processing unit 21 of the auxiliary monitoring apparatus 20 are devices for performing only a passive role rather than the main monitoring apparatus 10, and thus are used for near field measurement at low cost. It is preferable to configure the devices and the central processing unit 21 having a low read rate in terms of reducing the overall system construction cost.
도 4는 본 발명에 따른 상황실 시스템과 연결되는 각종의 시스템을 나타낸 상황실 구성 및 운영도를 나타낸 것으로써, 다수의 주 감시 장치(10)들과의 정보 전달을 위한 광통신 모듈(31)과 호스트 컴퓨터(32)를 주요한 구성으로 하며, 상기 호스트 컴퓨터(32)는 현재 상황을 디스플레이 하는 디스플레이 수단과 관련 기관에통보하기 위해 관련 기관의 시스템과 연결되는 수단 및 담당자에게 긴급 내용을 통지하기 위한 담당자 단문문자 전송서비스 등과도 연결되며, 경우에 따라 통제 방송을 하기 위한 장치 및 인터넷과의 연결도 고려될 수 있다.4 shows a configuration and operation of a situation room showing various systems connected to the situation room system according to the present invention, and includes an optical communication module 31 and a host computer for transmitting information to a plurality of main monitoring devices 10. In main configuration, the host computer 32 has a display means for displaying the current situation, and a person in charge short message for notifying emergency contents to a means and a person connected with a system of a related organization to notify the related organization. It is also connected to a transmission service and the like, and in some cases, a connection to a device for controlling broadcast and the Internet may be considered.
도 5는 본 발명의 통합 환경감시 시스템의 활용 사례별 흐름도이다.5 is a flow chart for each use case of the integrated environmental monitoring system of the present invention.
먼저, 산불 감시를 기반으로 하는 시스템 운영시에서 고온/건조시에는 통상적인 산불 감시 시스템으로 작동하되, 날이 어두워졌을 때는 카메라 영상 비교 대상을 연기할 수 있을 것이며, 우천시 혹은 강설시에는 굳이 산불 감시 시스템을 작동 할 필요가 없을 것이므로 대신 도로 붕괴나 침수 피해 등을 감시하는 역할로 시스템의 운영을 변경할 수 있으며 이때는 상기 보조 감시 장치(20)의 카메라부(23)와 주 감시 장치(10)의 카메라부(13)가 모두 수해 지역을 관찰하는데 집중하여 문제 발생을 파악하고 문제가 발생하였을 때는 신속히 사고 발생 위치와 사고 상황을 상황실(30)로 송수신하는 조치가 취해지도록 하게 할 수 있을 것이다.First of all, when operating a system based on forest fire monitoring, it operates as a normal forest fire monitoring system at high temperature / drying, but when it is dark, it can postpone the comparison of camera images. Since it will not be necessary to operate the system, it is possible to change the operation of the system to monitor the road collapse or flood damage, etc. In this case, the camera unit 23 of the auxiliary monitoring device 20 and the camera of the main monitoring device 10 All of the departments 13 may concentrate on observing the flooded area to identify the occurrence of the problem, and when the problem occurs, an action may be taken to quickly send and receive the location and the situation of the accident to the situation room 30.
또한, 특별한 상황을 가정하였을 때, 산림의 벌목이나 동식물 관찰 혹은 감시용으로 사용하고자 하거나, 요새 붐이 일고 있는 인터넷 망을 이용하여 산의 경치를 온라인 상으로 볼 수 있도록 하는 관광 시스템을 구축하여 사용하고자 하면, 그에 따른 적절한 비교 설정치를 설정하는 제어 명령을 상황실(30)에서 주 감시 장치(10)에, 그리고 주 감시 장치(10)를 거쳐 보조 감시 장치(20)에 전송하여 동작하도록 할 수 있을 것이다.In addition, assuming a special situation, it is intended to be used for logging of forests, observing or monitoring forests or plants, or to build and use a tourism system that enables users to view mountain scenery online using an internet network with a fortress boom. If so, a control command for setting an appropriate comparison set point accordingly can be transmitted to the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 via the main monitoring device 10 to operate. will be.
위와 같은 본 발명의 통합 환경감시 시스템이 작동되는 원리는 다음과 같다.The principle that the integrated environmental monitoring system of the present invention operates as follows.
먼저, 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)에 필요한 센서부(14, 24)는센서 제어부와 각종의 센서장치들로 구성되는데, 상기 센서장치들은 온도 센서, 습도 센서, 열 감지 센서, 움직임 감지 센서, 풍속 측정 센서등으로 구성되며, 상기한 각종의 센서장치들은 중앙 처리 장치(11, 21)의 제어를 받는 센서 제어부(14, 24)에 의해 통제되어진다.First, the sensor units 14 and 24 necessary for the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 are composed of a sensor control unit and various sensor devices. The sensor devices include a temperature sensor, a humidity sensor, and a thermal sensor. , A motion sensor, a wind speed sensor, and the like, and the various sensor devices are controlled by the sensor controllers 14 and 24 which are controlled by the central processing units 11 and 21.
또한, 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)에 탑재되는 카메라부(13, 23)에 있어서는 주야간으로 감시가 이뤄질 수 있도록 열감지 카메라와 자외선/적외선 카메라, 저조도 카메라 등이 동시에 탑재될 수 있으나, 보조 감시 장치(20)의 경우에는 간단하게 폐쇄회로 카메라만을 탑재하는 것이 바람직하며, 상기한 각종의 카메라 장치들은 카메라 제어부에 의해 지정된 위치를 촬영하거나 줌(zoom)기능을 사용하여 촬영하는 동작을 하게 된다.In addition, in the camera units 13 and 23 mounted on the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20, a heat sensing camera, an ultraviolet / infrared camera, a low light camera, etc., may be simultaneously mounted so that monitoring may be performed day and night. However, in the case of the auxiliary monitoring device 20, it is preferable to simply mount the closed circuit camera simply, and the various camera devices may be photographed at a position designated by a camera controller or by using a zoom function. It will work.
상기의 카메라 제어부 역시 중앙 처리 장치(11, 21)에 의해 제어를 받는다.The camera controller is also controlled by the central processing units 11 and 21.
주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)의 동작을 위해 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부(12, 22)의 경우, 산악 지역에 설치되는 관계로 전력선을 어디서 구할 방법이 없으므로, 자체 발전을 위한 발전장치로서 풍력 발전기 또는 태양열 발전기를 구비하도록 하고, 발전된 전력을 비축해두기 위한 축전지를 필요로 하며, 전원을 공급할 때와 하지 않아도 될 때를 중앙 처리 장치(11, 21)로부터 제어를 받아 제어할 수 있는 전원 제어부를 갖추면 더욱 좋고, 각 장치들에 전원 공급을 위해 연결되는 전원부를 포함한 것으로 구성된다.In the case of the power supply units 12 and 22 for supplying the power necessary for the operation of the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20, since there is no way to obtain a power line because it is installed in a mountain area, it is possible to generate power by itself. As a power generation device for a wind power generator or a solar power generator, and requires a storage battery for storing the generated power, and when the power supply and when not to be controlled by the central processing unit (11, 21) It is better to have a power control unit that can be controlled, and comprises a power supply unit connected to supply power to each device.
상기의 각종의 카메라 장치와 센서장치로부터 얻어진 실시간 데이터로부터 이상 유무 판정은 다음과 같은 절차로 이뤄지는데 그 절차를 살펴보면, 먼저 보조감시 장치(20)의 경우 보조 감시 장치(20)의 중앙 처리 장치(11, 21)에서 일차적인 기준 조건과의 비교가 이뤄지고, 정상치 범위를 벗어난 데이터에 대해서는 주 감시 장치(10)로 전달되며, 주 감시 장치(10)의 중앙 처리 장치(11)에서 데이터가 송신된 보조 감시 장치(20)가 있는 곳을 재 탐색하여 이차적인 기준 조건 범위 이내이면 이상 없음을 보조 감시 장치(20)에 알리어 평상의 탐색 기능을 재수행하게 하고, 기준 조건 범위를 벗어난 것에 대해서는 다시 주 감시 장치(10)에서 탐색한 상황 데이터와 함께 상황실(30)로 전송하여준다.Determination of abnormality from the real-time data obtained from the various camera apparatuses and sensor apparatuses is carried out in the following procedure. Looking at the procedure, first, in the case of the auxiliary monitoring apparatus 20, the central processing unit of the auxiliary monitoring apparatus 20 ( 11, 21, a comparison with the primary reference condition is made, and data outside the normal range is transmitted to the main monitoring device 10, and data is transmitted from the central processing unit 11 of the main monitoring device 10. If the secondary monitoring device 20 is located again, the secondary monitoring device 20 is notified of abnormality if the secondary monitoring device is within the range of the secondary reference condition, and the normal search function is performed again. The situation data searched by the device 10 is transmitted to the situation room 30.
상기의 절차에 있어 주 감시 장치(10)만이 이상 수준의 데이터를 탐색하였다면, 곧바로 상황실(30)로 통보가 이루어질 수도 있으며, 주 감시 장치(10) 내의 중앙 처리 장치(11)에 간단히 해당 위치의 보조 감시 장치(20)로 재탐색하여 이상이 없는지 먼저 한번 자문하여 재검토해본 후에 상황실(30)로 통보할 수 있게도 할 수 있을 것이다.If only the main monitoring device 10 has searched for the abnormal level of data in the above procedure, a notification may be made to the situation room 30 immediately, and the central processing unit 11 within the main monitoring device 10 may simply Re-search with the auxiliary monitoring device 20 may be able to notify the situation room 30 after first examining and reviewing whether there is no abnormality.
그런데 주의할 것은, 상기의 과정 중에 보조 감시 장치(20)와 주 감시 장치(10)간의 통신이나 주 감시 장치(10)와 상황실(30)간의 통신 방식에는 약간의 차이를 두도록 하였고, 이로 인해 보조 감시 장치(20)의 송수신부(25)와 주 감시 장치(10)의 송수신부(15)는 서로 다른 구성을 가지는 것이 보통이다.However, it should be noted that during the above process, there is a slight difference in the communication method between the auxiliary monitoring device 20 and the main monitoring device 10 or the communication method between the main monitoring device 10 and the situation room 30. The transceiver 25 of the monitoring device 20 and the transmitter / receiver 15 of the main monitoring device 10 generally have different configurations.
본 발명에서 제시하는 보조 감시 장치(20)와 주 감시 장치(10)간의 통신 방법은 산악 지형에서도 원활한 통신이 가능하도록 하고 그 설치가 용이하며 장비의 보수 및 유지 관리가 용이하도록 RF 방식이 가장 바람직할 것이라고 여겨지는데, 이는 보조 감시 장치(20)와 주 감시 장치(10)간에 거리가 멀어봐야 대략 수백 미터내지는 수 킬로미터 거리일 테지마는 산악 지역이다 보니 유선은 많은 문제점이 있고 대신에 위성을 이용하는 것은 고비용이 소요될 수 있어 RF 통신 방식이 가장 유리하다고 판단되기 때문이다.The communication method between the auxiliary monitoring device 20 and the main monitoring device 10 proposed in the present invention is the most preferable RF method to enable smooth communication in mountainous terrain, easy installation thereof, and easy maintenance and maintenance of equipment. The distance between the secondary monitoring unit 20 and the main monitoring unit 10 should be roughly hundreds of meters to several kilometers, which is a mountainous area. This is because RF communication is the most advantageous since it can be expensive.
이 때문에 도 2와 도 3에서 제시된 바와 같이 보조 감시 장치(20)의 송수신부(25)에는 RF 송수신부와 송수신 안테나를 갖추고, 주 감시 장치(10)의 송수신부(15)에도 역시 RF 송수신부와 송수신 안테나를 갖추고 있는 것이다.For this reason, as shown in FIGS. 2 and 3, the transceiver 25 of the auxiliary monitoring apparatus 20 includes an RF transceiver and an antenna for transmitting and receiving, and also an RF transceiver for the transceiver 15 of the main monitoring apparatus 10. And transmit and receive antennas.
그러나, 주 감시 장치(10)의 송수신부(15)는 추가적으로 광통신 송수신부 혹은 광대역 송수신로(BWLL)를 더욱 갖추도록 하였는데, 이는 상황실(30)과의 송수신시에 빠른 전송 속도와 고도로 정확한 신호의 송수신을 위함이다.However, the transmitting and receiving unit 15 of the main monitoring device 10 is further equipped with an optical communication transmitting and receiving unit or a broadband transmission and reception path (BWLL), which is a high transmission speed and highly accurate signal when transmitting and receiving with the situation room 30 To send and receive.
특히 주 감시 장치(10)와 상황실(30)간에는 수시로 제어 명령 데이터의 왕래가 이뤄지고, 주 감시 장치(10)를 통해 상황실(30)로 전송되어지는 신호가 주 감시 장치(10)에 딸린 보조 감시 장치(20)들로부터의 신호까지도 송신하여야 되므로 광대역 통신 매개체를 이용하지 않고서는 도저히 불가능하기 때문이다.Particularly, the control command data comes and goes between the main monitoring device 10 and the situation room 30 from time to time, and the auxiliary monitoring with the signal transmitted to the situation room 30 through the main monitoring device 10 attached to the main monitoring device 10. This is because even signals from the devices 20 must be transmitted, which is impossible without using a broadband communication medium.
상황실(30)에 있어서도 상기한 주 감시 장치(10)로부터의 광통신 신호를 전송 받고 전송하기 위한 광통신 모듈(31)을 갖추도록 한다.Also in the situation room 30, the optical communication module 31 for receiving and transmitting the optical communication signal from the main monitoring device 10 is provided.
상황실(30)의 광통신 모듈(31)을 통해서 수신되는 데이터들은 주 감시 장치(10)를 거친 이차 조건 검색이 완료된 데이터이지만 보다 정확한 판정을 위해 상황실(30)의 호스트 컴퓨터(32)에서 재차의 분석과 판단을 맡기게 되고, 그도 부족하면 상황실(30)에 상주하는 인원을 동원하여 유인으로 판정한 후 상황에 따른 조속한 조치가 취해질 수 있도록 호스트 컴퓨터(32)가 꾸며진다.The data received through the optical communication module 31 of the operation room 30 is the data for which the secondary condition search through the main monitoring device 10 is completed, but is analyzed again by the host computer 32 of the operation room 30 for a more accurate determination. If it is not enough, the host computer 32 is decorated so that a prompt action according to the situation can be taken after determining the incentive by mobilizing the resident personnel in the situation room 30.
또한 신속한 조치를 위해서 호스트 컴퓨터(32)에는 각종의 관련 기관의 시스템 및 담당자에게 통보하는 단문문자전송 서비스 시스템 등과도 연결되는 시스템을 구축함이 바람직하다.In addition, for a quick action, it is desirable to build a system in the host computer 32 that is also connected to a system of various related organizations and a short text transmission service system that notifies the person in charge.
호스트 컴퓨터(32)는 상기한 상황 대처에 이용될 뿐 아니라 평상시 혹은 필요에 따라 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)의 중앙 처리 장치(11, 21)에 판단 조건 및 동작 명령을 간단한 키 조작만으로 직접 제어할 수 있도록 하며, 원격지의 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)의 임의적 동작 수행뿐 아니라 통상적인 감시 동작의 프로그램을 변경할 수도 있도록 한다.The host computer 32 is not only used to cope with the situation described above, but also provides the judgment conditions and operation instructions to the central processing units 11 and 21 of the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 as usual or as necessary. Direct control can be performed only by key operation, and the program of the normal monitoring operation can be changed as well as performing arbitrary operations of the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 at a remote location.
이를 위해 주 감시 장치(10) 및 보조 감시 장치(20)의 중앙 처리 장치(11, 21)는 다양한 프로그램 입력과 변경이 용이하도록 각종의 EEPROM장치나 저장장치등을 포함한 것으로 한다.To this end, the central processing units 11 and 21 of the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 include various EEPROM devices or storage devices to facilitate various program input and change.
이로 인해 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)가 산불 감시용뿐 아니라 다양한 용도로 활용될 수 있는 것이다.For this reason, the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 may be utilized for various purposes as well as for forest fire monitoring.
상기한 통합 환경감시 시스템을 이루는 각종의 장치들로 인해 감시 활동이 이뤄지는 단계를 다시 한번 정리해보면 다음과 같다.The steps in which the monitoring activities are performed by the various devices constituting the integrated environmental monitoring system are summarized as follows.
주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20), 상황실(30) 시스템으로 이뤄지는 통합 환경감시 시스템의 그 상황 판단 절차에 있어서, 산의 적재적소에 배치된 보조 감시 장치(20)로부터 수시로 각 위치의 영상을 촬영하여 비교하고 각 센서로부터 현재 상황을 체크하는 제 1단계; 보조 감시 장치(20)의 중앙 처리 장치(21)에 미리 입력된 소정의 조건 데이터 값을 초과하는 이상 징후 발생시 이를 주 감시 장치(10)로 송신하는 제 2단계; 보조 감시 장치(20)의 경고를 받은 위치로 주 감시 장치(10)가 향하여 상황을 정밀 분석하는 제 3단계; 그때도 주 감시 장치(10)에 미리 입력된 소정의 조건 데이터 값마저 초과하였을 시 상황실(30)로 이상 징후 데이터를 송신하는 제 4단계; 상황실(30)의 호스트 컴퓨터(32)가 상기의 이상 징후 데이터를 정밀 분석하여 담당자 혹은 관련 관공서에 통보해주는 제 5단계; 상황실(30)에서 이상 징후 판정시 계속적으로 상황 발생 지역을 감시하는 제어 데이터를 송신하여 주 감시 장치(10)와 보조 감시 장치(20)가 그 지역을 지속적으로 감시하여 보고하는 제 6단계의 절차로 감시 활동이 이뤄지며, 더욱이 제 2단계 내지는 제 4단계에서 비교되는 조건을 상황실(30)에서 제어하여 감시 대상과 방법을 폭우시에는 도로 붕괴 상황이나, 수해 상황에서는 수해 피해 조건을, 계절에 따라서는 병충해 및 벌목 감시의 조건으로 수정하여 입력하게 되면, 그에 따라 주 감시 장치(10) 및 보조 감시 장치(20)가 동작하게 되고, 이렇게 상황실(30)로 전송되어진 정보는 인터넷을 통해 온라인상의 경치 감상용과 같이 다양한 방면으로 활용될 수 있을 것은 너무나 명백하다.In the situation determination procedure of the integrated environmental monitoring system consisting of the main monitoring device 10, the auxiliary monitoring device 20, and the situation room 30 system, each position from time to time from the auxiliary monitoring device 20 disposed at the right place of the mountain. A first step of photographing and comparing images and checking a current situation from each sensor; A second step of transmitting an abnormal symptom exceeding a predetermined condition data value input in advance to the central processing unit 21 of the auxiliary monitoring device 20 to the main monitoring device 10; A third step of analyzing the situation precisely toward the main monitoring device 10 to a position where the auxiliary monitoring device 20 is warned; A fourth step of transmitting abnormal symptom data to the situation room 30 even when the predetermined condition data value previously input to the main monitoring device 10 is exceeded at this time; A fifth step in which the host computer 32 of the situation room 30 analyzes the abnormality indication data and notifies the person in charge or a related government office; The sixth step procedure in which the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 continuously monitor and report the area by sending control data continuously monitoring the area where a situation occurs when determining an abnormal symptom in the situation room 30. Surveillance activities are carried out, and the conditions compared in the second to fourth stages are controlled in the situation room 30 to control the monitoring targets and methods in case of heavy rains, road collapse conditions, flood damage conditions, depending on the season. When the modification is input under conditions of pest and logging monitoring, the main monitoring device 10 and the auxiliary monitoring device 20 are operated accordingly, and the information transmitted to the situation room 30 is transmitted online through the Internet. It is obvious that it can be used in various ways, such as for appreciation.
위와 같이 본 발명의 통합 환경감시 시스템은 당 분야와 관련되는 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 치환, 변경 및 변형 실시가 가능할 것이므로 전술된 실시예 및 첨부된 도면의 실시예에 본 발명을 한정할 것이 아님은 명백할 것이다.As described above, the integrated environmental monitoring system of the present invention may be substituted, changed, and modified by any person having ordinary skill in the related fields, without departing from the technical idea of the present invention. It will be apparent that the invention is not limited to the examples and the embodiments of the accompanying drawings.
상술한 바와 같은 본 발명의 통합 환경감시 시스템을 이용하면, 필요한 영역만을 골라서 집중적으로 감시 및 관리할 수 있으며, 감시 대상과 감시 조건을 상황에 따라 상황실에서 직접 제어할 수 있어 일단 설치된 감시 장치들을 다양한 용도로 전용할 수 있고, 광범위 지역을 감시하는 주 감시 장치는 고가로 하고 지엽적인 범위를 감시하는 보조 감시 장치는 저가로 구성할 수 있어 전체적인 시스템 설치 및 관리비를 절감할 수 장점을 가진 유익한 발명인 것이다.By using the integrated environmental monitoring system of the present invention as described above, it is possible to intensively monitor and manage only the necessary area, and to directly monitor the monitoring target and the monitoring conditions in the situation room according to the situation. It is an advantageous invention with the advantage that it can be dedicated to the purpose, the main monitoring device for monitoring a large area is expensive, and the auxiliary monitoring device for monitoring the local range can be configured at low cost, thereby reducing the overall system installation and maintenance cost. .
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