KR100463569B1 - 화재진압 체험시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 소화기의 올바른 사용법을 체득하고 화재발생시 초기진화의 중요성을 인식시키기 위한 화재진압 체험시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 화재진압 체험시스템은 내부에 충전된 소화수를 압축공기를 이용하여 외부로 분사하도록 한 물충전식 소화기(10)와, 상기 물충전식 소화기에 소화수를 자동 충전시켜주기 위한 소화수 충전장치(14)와, 상기 물충전식 소화기를 파지한 화재진압 실습 체험자의 전방에 배치되어 화재장면을 나타내는 방수기능의 스크린(14)과, 상기 스크린의 가장자리 둘레에 설치되어 물충전식 소화기에 의한 물분사 위치를 센싱하는 적외선 센서프레임(42)과, 상기 스크린에 화재장면을 투영하기 위한 영상프로젝터(36)와, 상기 영상프로젝터에 공급될 서로 다른 화재영상 및 음성신호를 출력하는 2이상의 영상출력장치(30,32)와, 상기 2이상의 영상출력장치에서 출력되는 서로 다른 패턴의 영상출력을 상기 영상 프로젝터에 선택적으로 인가하며 해당 영상출력패턴별 오디오를 오디오 증폭기(44)를 통해 스피커(46)로 출력하는 A/V셀렉터(34)와, 상기 적외선 센서프레임에 의한 물분사 위치정보와 선택된 영상출력장치의 영상 위치정보를 비교 판단하여 그 비교결과에 따른 화재진압성공 또는 화재진압실패의 영상패턴이 선택되어 출력되도록 상기 A/V셀렉터에 선택제어신호를 인가하는 콘트롤러(26)와, 상기 콘트롤러에 소방체험 설정 값과 관리자 제어명령을 입력하기 위한 입력장치(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화재진압 체험시스템{A simulation system for practical exercise of putting out a fire}

본 발명은 화재발생시 소화기의 올바른 사용법을 체득하고 또한 화재시의 초기 진화의 중요성을 인지하도록 한 영상 시뮬레이션 기반의 화재진압 체험시스템에 관한 것이다.

일반인들은 대부분 화재사고에 직면하게 되면 당황하거나 소화기의 사용법을 충분히 체득하고 있지 못함으로써, 주변에 있는 소화기를 이용하여 손쉽게 진화할수 있는 단순 화재사고임에도 불구하고 이를 제압하지 못하여 대형화재로 발전되는 사례를 흔히 볼 수 있다.

이것은 어린이들을 포함한 일반인들을 대상으로 하는 소방훈련시마다 실제 소화기를 이용한 소화 훈련을 실시함으로써 올바른 소화기 사용법을 체득시키려면 상당한 비용이 소요되기 때문에, 대부분의 소방훈련은 이론교육에 그치는 것에 기인하는 것으로 보인다.

따라서 화재가 발생되면, 많은 사람들이 소화기의 사용법에 대해 이론적으로 충분히 숙지하고 있으면서도 실제 소화기를 사용해본 적이 없기 때문에 신속하고 효율적으로 다루지 못하여 화재를 초기에 진화하지 못하는 경우가 많았다.

본 발명은 상기와 같은 소화기 사용법 미체험에 따른 화재사고의 초기진화실패를 방지하여 대형화재사고를 사전에 예방할 수 있도록, 소방 체험관의 대형스크린 상에 화재장면이 상영되도록 하고 여기에 물분사 소화기를 이용하여 스크린 상의 화재장면에 소화수가 분사되게 하고 이때의 소하수 분사위치와 화재장면상의 화재위치가 일치하는지 여부를 판단하여 소화성공 및 소화실패를 판정함으로써, 저렴한 비용으로 효과적인 소방훈련의 실시와 동시에 소화기 사용법의 자동체득을 도모할 수 있는 영상 시뮬레이션을 기반으로 한 화재진압 체험시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 일반인에게 화재발생시 초기진화의 중요성을 인지시켜 사소한 화재에 대한 초기 대응 미숙으로 인하여 대형화재사고로 발전하는 것을 예방하도록 한 화재진압 체험시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명 시스템의 블록구성도이다.

도 2는 본 발명 시스템에 적용되는 소화기 자동 물충전장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명 시스템에 사용되는 소화기의 내부구조도이다.

도 4는 본 발명 시스템의 작동 흐름도이다.

도 5는 본 발명 시스템을 이용한 소방체험 실시 예시도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : 소화기 12 : 압축공기 공급케이블

14 : 소화수 충전장치 16 : 소화기 삽입홈

18 : 충전노즐 20 : 급수파이프

22 : 급수펌프 24 : 수조

26 : 콘트롤러 28 : 입력장치

30,32 : 영상출력장치 34 : A/V셀렉터

36 : 영상프로젝터 38 : 반사거울

40 : 스크린 42 : 적외선 센서프레임

44 : 오디오 증폭기 46 : 스피커

상기한 과제를 해결하려는 본 발명의 화재진압 체험시스템은 내부에 충전된 소화수를 압축공기를 이용하여 외부로 분사하도록 한 물충전식 소화기와, 상기 물충전식 소화기에 소화수를 자동 충전시켜주기 위한 소화수 충전장치와, 상기 물충전식 소화기를 파지한 화재진압 실습 체험자의 전방에 배치되어 화재장면을 나타내는 방수기능의 스크린과, 상기 스크린의 가장자리 둘레에 설치되어 물충전식 소화기에 의한 물분사 위치를 센싱하는 적외선 센서프레임과, 상기 스크린에 화재장면을 투영하기 위한 영상프로젝터와, 상기 영상프로젝터에 공급될 서로 다른 화재영상 및 음성신호를 출력하는 다수의 영상출력장치와, 상기 영상출력장치에서 출력되는 서로 다른 패턴의 영상출력을 상기 영상 프로젝터에 선택적으로 인가하며 해당 영상출력패턴별 오디오를 오디오 증폭기를 통해 스피커로 출력하는 A/V셀렉터와, 상기 적외선 센서프레임에 의한 물분사 위치정보와 선택된 영상출력장치의 영상 위치정보를 비교 판단하여 그 비교결과에 따른 화재진압성공 또는 화재진압실패의 영상패턴이 선택되어 출력되도록 상기 A/V셀렉터에 선택제어신호를 인가하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 소방체험 설정 값과 관리자 제어명령을 입력하기 위한 입력장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 시스템의 전체 구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 본 발명의 화재진압 체험시스템에 사용되는 소화기(10)는 소화기의 사용법 체득훈련에 소요되는 비용을 획기적으로 절감시킬 수 있도록 반복적으로 사용할 수 있는 물 충전방식으로 설계한다.

상기 소화기(10)는 다수의 소화기 삽입홈(16)이 마련된 소화수 충전장치(14)에 장착되어 물(소화수)충전되게 구성한다.

상기 다수의 소화기(10)에 충전되는 물은 수조(24)에 저장된 물이 급수펌프(22)를 통해 공급되게 설치하며, 이들 소화기에서 모의 화재장면의 스크린에 분사된 소화수는 다시 상기 수조(24)로 회수되어 재사용되도록 구성한다.

화재진압 체험시스템이 설치된 실습실의 전방에는 방수처리된 유백색 유리 종류의 대형 스크린(40)을 설치하며, 이 스크린에는 영상프로젝터(36)의 영상 빔을 투사하여 화재장면이 나타나게 구성한다.

상기 영상 프로젝터(36)의 화재장면 영상은 반사거울(38)을 통하여 스크린(40)의 배면에 투영되게 설치할 수 있다.

또한 상기 스크린(40)의 전면 가장자리 둘레에는 소화기에서 분사되는 소화수의 방사위치를 센싱하기 위한 적외선 센서프레임(42)을 설치한다.

상기 영상프로젝터(36)에는 A/V셀렉터(34)에 의해 선택된 영상출력장치(30,32)의 특정의 화재장면 영상신호가 인가되게 연결하고, 해당 화재장면의 영상신호에 삽입된 오디오신호 또는 상황별 안내방송신호는 오디오증폭기(44)를 통하여 스피커(46)로 출력되게 구성한다.

콘트롤러(26)는 설정값 및 명령 입력을 위한 입력장치(28)를 가지며, 다수의 영상출력장치(30,32)의 작동제어 및 상기 A/V셀렉터(34)의 작동제어를 위한 제어신호를 출력하고, 상기 입력장치(28)에 의해 사전에 설정 입력시켜 놓은 화재 영상화면상의 화재발화점의 위치정보와 소화기(100에 의한 물분사 위치정보를 비교 판단하여 그 비교결과에 따른 화재진압성공 또는 화재진압실패의 영상패턴이 선택되어 출력되도록 상기 A/V셀렉터에 선택제어신호를 인가하도록 구성한다.

상기 영상출력장치(30,32)는 VCR,DVR,DVD-P 등을 사용할 수 있으며, 입력장치는 키보드장치, 마우스, 터치스크린 등을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 소화기내 소화수 자동충전 장치를 설명하기 위한 도면으로서, 소화수 충전장치(14)의 상부에는 소화기 삽입홈(16)을 마련하고, 상기 소화기 삽입홈(16)의 내부 중앙에는 급수파이프(20)에 연결된 충전노즐(18)을 설치하여, 이 충전노즐을 통하여 공급되는 물이 소화기 내부 하단부에 설치된 체크밸브(도시생략)를 거쳐 일정분량의 물이 중량검출방식에 의해 소화기 내부에 자동 충전되도록 구성하고 있다.

도 3은 본 발명에 사용되는 소화기(10)의 내부구성도로서, 소화기의 내부에는 하부의 체크밸브(도시생략)를 통하여 자동급수된 일정분량의 물(10-2)이 소화기 내부에 충전되며, 이러한 물은 소화기 작동레버(10-4)의 조작에 따라 압축공기 인입구(10-1)로 투입된 압축공기에 의해 내관(10-3) 및 분사노즐(10-5)을 통하여 외부로 분사되도록 구성한 것을 보이고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 소화기를 이용한 화재진압 시뮬레이션의 동작 상황을 위의 도 1 내지 도 3 및 도 4의 흐름도를 참고로 하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

소방훈련 실습자들을 대상으로 초기 화재진압 및 소화기 사용법 등을 체득시키기 위한 소방훈련의 관리자가 본 발명 체험시스템의 콘트롤러(26)에 마련된 입력장치(28)를 이용하여 시스템을 초기화 시키면, 콘트롤러(26)는 화재발생시의 행동요령 및 소화기 사용법 관련 영상 교육자료를 출력하는 영상출력장치(30 또는 32)와 A/V셀렉터(34)를 제어하여 기초 소방교육화면과 해당 화면에 대한 안내방송이 각각 스크린(40)과 스피커(46)로 출력되게 함으로써 소방 이론교육이 실시된다

위와 같은 이론교육후 실습 및 체험과정에 이르면, 관리자는 입력장치(28)의 한 형태로 콘트롤러(28)에 마련된 터치스크린을 이용하여 소방실습(소방체험)모드를 선택한다. 이 조작에 의해 콘트롤러(26)는 정해진 프로그램에 따라 화재발생화면(초기화재 화면) 영상데이터가 저장된 영상출력장치(30 또는 32)를 선택하기 위한 제어신호를 A/V셀렉터(34)에 내보내므로 해당 화재발생화면의 영상이 영상프로젝터(36)를 통해 유백색의 유리재 등으로 제작되는 스크린(40)에 투사된다. 이와 동시에 해당 화재장면 화면에 관련된 오디오신호도 오디오 증폭기(44)를 통하여 스피커(46)로 출력되게 된다.

상기 스크린(40)은 방수처리되어 있어 스크린 화면에 소화수가 분사되더라도 화면출력에는 영향이 없다.

이러한 영상프로젝터(36)로부터 스크린(40)으로 투사되는 영상빔은 스크린 화면의 전방이나 배면에서 직접 투사할 수 있으나, 본 발명에서는 필요한 투사거리의 확보와 효율적인 소방체험실 공간활용을 위해서 반사거울(38)을 이용하여 영상프로젝터의 영상화면이 스크린에 투사되도록 한 것(도 1)를 보이고 있다.

한편, 소방훈련 체험장의 스크린(40)상에 초기화재장면이 나타나면, 소방체험 실습자는 소화수 충전장치(14)로부터 소화기(10)를 꺼내들고 스크린 화면상의 발화점에 맞추어 소화기를 작동시켜 소화기내 충전된 물을 분사시킨다. 소화기(10)의 물 분사시간은 실제 소화기의 분사시간(15초 정도) 정도가 되도록 충전수량을 조절한다.

이렇게 소화기에 의해 소화수가 스크린 화면상에 분사될 때, 스크린(40)의 가장자리 둘레를 따라 설치된 적외선 센서프레임(42)상에 설치된 다수의 적외선 센서는 소화기로부터 분사되는 소화수가 스크린(40)상의 어느 위치점에 분사되는지를 센싱한다. 이 소화수 분사위치 센싱신호는 콘트롤러(26)에 전달된다.

적외선 센서프레임(42)상의 센서들에 의해 센싱된 스크린 상에서의 소화수분사 위치 좌표값을 읽어들인 콘트롤러(26)는 이를 현재 스크린상에 표출되는 (사전에 프로그램 입력시켜 놓은)화재영상장면의 좌표값에 비교하는 것으로 소화기(10)에서 분사되는 소화수가 화면상 화재발생지점에 정확히 분사되었는지 여부의 판단하고 또한 화재발생지점에 대한 정확한 소화수의 분사 시간을 카운트하여, 정해진 시간동안 발화지점에 대한 소화수 분사가 이루어졌는지 여부를 판단한다.

이때, 화재진압의 성공여부 판단은 스크린 화면상 발화지점의 위치정보와 적외선센서를 통하여 입력되는 소화기의 물분사 위치정보를 비교하는 것 외에 제한된 시간 범위(초기화재진압시간 : 5분정도)내에서 소화수의 정위치 분사시간을 카운트하여 화재진압이 성공하였는가 여부를 판단한다. 즉, 정해진 시간이내에 소화기의 소화수를 일정시간동안 (예를 들면 10초정도)발화지점에 분사시키지 못하면 화재진압실패로 인한 화재확산으로 판단한다.

콘트롤러(26)에 의한 소화수 분사위치 검출에 기인하여 가상 화재진압이 성공인가 또는 실패인가 여부에 따라 콘트롤러(26)에서는 영상출력장치(30,32)중 어느 하나의 영상출력을 선택하기 위한 제어신호를 A/V셀렉터(34)에 출력하게 되는데, 가령, 상기 소방훈련 시뮬레이션 상에서의 화재진압 성공이면 A/V셀렉터(34)는 화재가 점점 소화되는 영상장면을 출력하는 영상출력장치(30)(VCR,DVR,DVD-P등)를 선택하고, 화재진압 실패이면 A/V셀렉터(34)는 화재가 점점 확산되어가는 영상장면을 출력하는 영상출력장치(32)를 선택하여, 이 A/V셀렉터(34)에 의해 선택된 영상화면이 상기 영상프로젝터(36)를 통하여 스크린(40)상에 출력되게 된다.

이러한 영상출력에 상황별 "화재진압성공" 또는 화재진압실패"자막을 삽입시켜 출력되게 할 수 있다.

또한 화재진압 성공여부와 관련하여 화재진압 성공여부의 안내방송이 스피커로 출력되기도 한다.

한편, 위와 같은 본 발명의 화재발생 및 소방훈련 시뮬레이션에 따른 실습시에 사용된 소화수는 스크린 앞에서 수집 회수하여 재 사용함으로써, 자원낭비가 최소화되게 한다.

도 5는 본 발명의 모의 소방훈련 및 소화기 사용법 체득훈련의 실시모형을 참고적으로 나타내고 있다.

여기서는 대형스크린 상에 가정에서의 화재장면을 투영시키고 여기에 소방훈련 실습자가 소화기를 이용하여 모의 화재지점에 대해 소화기의 소화수를 분사하는 소방훈련 실행장면을 보여주고 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 소방 체험관의 대형스크린 상에 화재장면이 상영되도록 하고 여기에 물분사 소화기를 이용하여 스크린 상의 화재장면에 소화수가 분사되게 하고 이때의 소하수 분사위치와 화재장면상의 화재위치가 일치하는지 여부를 판단하여 소화성공 및 소화실패를 판정함으로써, 효과적인 소방훈련의 실시와 동시에 소화기 사용법을 손쉽게 체득시킬 수 있는 특유의 효과를 가져온다.

또한 본 발명은 영상 시뮬레이션과 자동 충전식 물분사 소화기를 이용함으로써 화재진압 체험시스템의 운용비용을 획기적으로 절감시킬 수 있는 효과도 가져온다.

또한 본 발명은 화재의 초기 진압의 중요성을 실습을 통하여 일반인들에게 주지시켜 여기에 적절히 대응하도록 함으로써, 사소한 화재사고가 대형화재로 발전되는 것을 최소화시킬수 있게 한다.

Claims (4)

1. 내부에 충전된 소화수를 압축공기를 이용하여 외부로 분사하도록 한 물충전식 소화기(10)와, 상기 물충전식 소화기에 소화수를 자동 충전시켜주기 위한 소화수 충전장치(14)와, 상기 물충전식 소화기를 파지한 화재진압 실습 체험자의 전방에 배치되어 화재발생장면, 화재소화장면, 화재확산장면 등을 보여주는 방수기능의 스크린(14)과, 상기 스크린의 가장자리 둘레에 설치되어 물충전식 소화기에 의한 물분사 위치를 센싱하는 적외선 센서프레임(42)과, 상기 스크린에 화재장면을 투영하기 위한 영상프로젝터(36)와, 상기 영상프로젝터에 공급될 서로 다른 화재영상 및 음성신호를 출력하는 영상출력장치(30,32)와, 상기 영상출력장치에서 출력되는 서로 다른 패턴의 영상출력을 상기 영상 프로젝터에 선택적으로 인가하며 해당 영상출력패턴별 오디오를 오디오 증폭기(44)를 통해 스피커(46)로 출력하는 A/V셀렉터(34)와, 상기 적외선 센서프레임에 의한 물분사 위치정보와 선택된 영상출력장치의 영상 위치정보를 비교 판단하여 그 비교결과에 따른 화재진압성공 또는 화재진압실패의 영상패턴이 선택되어 출력되도록 상기 A/V셀렉터에 선택제어신호를 인가하는 콘트롤러(26)와, 상기 콘트롤러에 소방체험 설정 값과 관리자 제어명령을 입력하기 위한 입력장치(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재진압 체험시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 영상출력장치(30,32)는 VCR 또는 DVR 또는 DVD-P 들중어느 하나인 것을 특징으로 하는 화재진압 체험시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 입력장치(30)는 터치스크린인 것을 특징으로 화재진압 체험시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 콘트롤러(26)는 화재진압 성공여부 판단시 발화지점의 위치정보와 적외선센서를 통하여 입력되는 소화기의 물분사 위치정보의 비교 외에 제한된 시간 범위내에서 소화수의 정위치 분사 시간을 카운트하여 화재진압 여부를판단하는 것을 특징으로 화재진압 체험시스템.