KR100490524B1 - Intruding Surveillance System and Method Using a Pressure Sensor and a Cable Cutter Established Each Meter in Perimeter Security Control System - Google Patents
Intruding Surveillance System and Method Using a Pressure Sensor and a Cable Cutter Established Each Meter in Perimeter Security Control System Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 철책 및 건물 외곽으로부터의 침입 및 훼손을 자동 감지하기 위한 외곽경비시스템과 관련한 것으로, 압력 자동 감지 절단 방식을 통한 정확한 침입감지시스템이 되게 하며, 디지털 영상 저장 장치와의 연동을 통해 침입 장소의 위치 및 증거자료 확보가 가능하도록 하는 것으로서, 본 발명은 감시 지역의 외곽에 설치된 감시 케이블과, 이 감시 케이블의 일정한 길이마다 세운 폴(Pole)과 케이블 절단부로, 팽팽해진 감시 케이블이 외부 침입 발생시 일정한 힘이 가해지면 끊어지도록 제작되어, 케이블 이상 진단 모듈의 설치 수를 제한하고, 세밀하고 정확한 침입 감지가 가능하도록 하고, 이 절단된 부분을 케이블 이상 진단 모듈을 이용해 침입의 여부와 위치를 정확히 파악하는 케이블 이상 진단 모듈을 구성하고, 이 케이블 이상 진단모듈로부터의 결과를 중앙통제부가 수집하고 저장/표시 및 적절한 조치를 취하며, 영상 저장 장치와의 연동을 통해 침입 발생 위치 표시 및 근거를 제시할 수 있도록 하는 외곽 경비 시스템 장치이다.The present invention relates to an outer security system for automatically detecting intrusions and damages from railings and building exteriors, to be an accurate intrusion detection system through a pressure automatic sensing cutting method, and an intrusion place through interworking with a digital image storage device. In order to ensure the location and evidence data of the present invention, the present invention provides a monitoring cable installed on the outer periphery of the monitoring area, poles and cable cutouts formed at regular lengths of the monitoring cable, and when the tensioned monitoring cable has an external intrusion, It is designed to break when a certain force is applied, limiting the number of installation of the cable fault diagnosis module, enabling detailed and accurate intrusion detection, and accurately detecting the location and location of the intrusion by using the cable fault diagnosis module. Configure the cable fault diagnosis module, and Of an outside security system apparatus to the central control portion collection results and present a stored / displayed, and takes the appropriate action, penetration occurs display position and supporting through interfacing with the image storage device.
Description
본 발명은 감시 지역의 외곽에 설치된 감시 케이블과, 이 감시 케이블의 일정한 길이마다 세운 폴(Pole)과 케이블 절단부로, 팽팽해진 감시 케이블이 외부 침입 발생시 일정한 힘이 가해지면 끊어지도록 제작되어, 케이블 이상 진단 모듈의 설치 수를 제한하고, 세밀하고 정확한 침입 감지가 가능하도록 하고, 이 절단된 부분을 케이블 이상 진단 모듈을 이용해 침입의 여부와 위치를 정확히 파악하는 케이블 이상 진단 모듈을 구성하고, 이 케이블 이상 진단 모듈로부터의 결과를 중앙통제부가 수집하고 저장/표시 및 적절한 조치를 취하며, 영상 저장 장치와의 연동을 통해 침입 발생 위치 표시 및 근거를 제시할 수 있도록 하는 외곽 경비 시스템 장치이다.The present invention is made of a monitoring cable installed on the outer periphery of the monitoring area, poles and cable cutouts that are set at regular lengths of the monitoring cable so that the tensioned monitoring cable is cut off when a certain force is applied when an external intrusion occurs. Limit the number of installation of the diagnostic module, enable detailed and accurate intrusion detection, and configure the cable fault diagnosis module to accurately identify the location and location of the intrusion by using the cable fault diagnosis module. It is an external security system device that collects the results from the diagnosis module, stores / displays and takes appropriate measures, and displays the intrusion occurrence position and evidence through interworking with the image storage device.
TDC(Time-to-Digital Converter)모듈을 사용하는 케이블 이상 진단 모듈은 1% 혹은 그 이하의 정확도(에러율)를 갖고 있어, 측정하고자 하는 케이블의 길이가 길 경우 케이블의 상당부분이 측정 범위에서 벗어나거나 오차를 발생시킬 수 있다. 종래의 외곽경비시스템은 철책 및 울타리 주위의 감시 케이블에 케이블 이상 진단 모듈의 측정 가능 거리만큼의 간격을 두고 진단기를 설치하거나, 오류 간격을 줄이는 방법의 일환으로 일정한 간격 사이에 각각 케이블 이상 진단 모듈을 설치하는 방법을 사용하여, 각 케이블 이상 진단 모듈은 주기적으로 해당되는 감시 케이블의 정상여부를 감시하며, 그 결과를 중앙제어장치로 전달한다. 그러나 이와 같은 외곽경비 시스템 방식은 케이블 이상 진단 모듈의 최대 측정 가능 거리만큼의 간격으로 진단기를 설치하였을 경우, 상기에서 언급된 케이블 이상 진단 모듈의 자체 정확도의 특성으로 인하여 정확한 측정에 한계를 갖게 되고, 측정 감시 케이블의 거리를 최소화하지 않을 경우 외부의 침입 발생시 케이블 이상 진단 모듈이 이를 정확하게 감지할 수 없다는 단점이 있다. 즉, 외곽경비시스템에서 케이블 이상 진단 모듈의 특성상 진단하고자 하는 케이블의 길이가 길어질수록 오차 길이가 길어져 측정의 정확성을 떨어뜨리는 문제점을 안고 있다.Cable fault diagnosis module using TDC (Time-to-Digital Converter) module has accuracy (error rate) of 1% or less, so if the length of the cable to be measured is long, a large part of the cable may be out of the measurement range. Can cause errors. Conventional outer security system installs a diagnostic device at a distance between the fence and fence around the cable as much as the measurable distance of the cable fault diagnosis module, or installs a cable fault diagnosis module at regular intervals as a part of reducing the error distance. Using the installation method, each cable fault diagnosis module periodically monitors the normality of the corresponding monitoring cable and transmits the result to the central control unit. However, when the diagnostic system is installed at intervals of the maximum measurable distance of the cable fault diagnosis module, the outer guard system has a limitation in accurate measurement due to the characteristics of the above-described accuracy of the cable fault diagnosis module. If the distance of the measurement monitoring cable is not minimized, the cable fault diagnosis module cannot accurately detect the external intrusion. In other words, the longer the length of the cable to be diagnosed in the outer security system, the longer the length of the error, the lower the accuracy of the measurement.
또한 짧은 간격으로 케이블 이상 진단 모듈을 설치할 경우 설치되는 수만큼의 케이블 이상 진단 모듈을 구입해야 하는 경제적인 부담이 따르며, 중앙통제장치에서 수용 가능한 케이블 이상 진단 모듈 수를 초과할 경우 중앙통제 장치의 장비수를 추가해야 하는 문제까지 발생하여 매우 비효율적이다. 또한 침입 발생시 정확한 위치 추적과 이에 대응하는 증거자료의 부족이라는 보안상의 문제점이 있다.In addition, if the cable fault diagnosis module is installed at short intervals, it is economically expensive to purchase the number of cable fault diagnosis modules that are installed. The problem of adding numbers is very inefficient. In addition, there is a security problem of accurate location tracking and the lack of corresponding evidence in case of intrusion.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 철책, 건물의 외곽에 설치된 감시 케이블에 다량의 케이블 이상 진단 모듈을 설치하는 대신, TDC 모듈의 정밀도(에러율)를 최소화 할 수 있는 간격으로 세우진 폴에 자동 케이블 절단기를 설치하여, 이 감시케이블이 외부로부터 일정 이상의 힘이 가해질 경우 자동으로 절단되게 하여, 이 위치를 케이블 이상 진단 모듈이 측정하여 침입의 여부와 위치를 정확하게 알아내게 하고, 침입 위치를 미터단위로 정밀하게 감지할 수 있도록 하고, 영상 자료와 연동하여 카메라에 증거 자료를 기록하여 중앙 통제 장치에 전송, 데이터를 저장 하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is an automatic cable cutting machine for poles erected at intervals that can minimize the accuracy (error rate) of the TDC module, instead of installing a large number of cable fault diagnosis module in the monitoring cable installed on the fence, building exterior This cable is automatically cut when a certain amount of force is applied from the outside, and the cable fault diagnosis module measures this position to accurately determine the intrusion and location, and the intrusion position is measured in meters. It is possible to detect and record the evidence data in the camera in conjunction with the image data, and transmit it to the central control device and store the data.
본 발명에 따른 침입 탐지 시스템은, 침입 여부를 감시하고자 하는 소정 지역 주변을 둘러싸고 설치된 감시 케이블; 상기 지역 주변을 둘러싸고 소정 간격으로 세워지며, 상기 감시 케이블을 정확하고 반응에 민감하도록 팽팽하게 지지하는 복수개의 폴; 상기 폴에 설치되며, 상기 케이블에 일정한 힘이 가해질 경우 케이블의 움직임에 의해 기계적 변위를 일으키는 감지 센서와, 평상시에는 상기 감지 센서에 의해 동작이 억제되도록 설치되고 상기 케이블의 움직임이 있을 시에는 이를 감지한 상기 감지 센서의 변위에 의해 동작하여 상기 케이블을 절단하는 자동 절단기를 포함하는 케이블 절단부; 상기 케이블을 통하여 전자기파를 전송하고, 상기 케이블 전달 시에 상기 전자기파의 반사파형을 이용하여 상기 절단 지점까지의 거리를 측정하는 케이블 이상 진단 모듈; 미리 정해진 각각의 지점에 설치되어 침입 상황을 확인하는 복수개의 감시 카메라; 및 상기 케이블 이상 진단 모듈에서 측정된 상기 절단 지점까지의 거리 데이터와 미리 입력된 상기 폴의 위치 데이터를 통하여 상기 케이블 절단 지점의 위치를 파악하고 해당 위치에 할당된 상기 감시 카메라를 구동하여 상기 절단 지점의 영상을 포착하도록 하는 중앙통제장치를 포함한다.바람직하게는, 상기 자동 절단기는 상기 케이블이 그 사이에 개재되고 탄성 수단에 의해 구동되어 상기 케이블을 절단하도록 된 두 개의 날을 포함하며, 상기 감지센서는, 상기 두 개의 날 사이에 끼워져 상기 두 개의 날의 상기 탄성 수단에 의한 구동을 억제하며, 상기 케이블과 기계적으로 결합되어 상기 케이블의 움직임이 있을 경우 설치 위치로부터 변위를 일으켜 상기 두 개의 날이 상기 탄성 수단에 의해 구동되도록 함으로써 상기 케이블을 절단하도록 하는 것임을 특징으로 한다.바람직하게는, 상기 중앙통제장치는 상기 케이블 이상 진단 모듈로부터 실시간으로 상기 케이블의 절단 여부 및 상기 절단 위치에 관한 정보를 수집하며, 상기 감시 카메라를 원격 제어하여 상기 케이블 이상 지역으로부터 전송된 영상을 백업 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.바람직하게는, 상기 복수개의 폴은 상기 감시하고자하는 지역을 둘러싸고, 적어도 미터 간격으로 세워진 것임을 특징으로 한다.Intrusion detection system according to the present invention, the surveillance cable is installed around the predetermined area to monitor the intrusion; A plurality of pawls surrounding the area and erected at predetermined intervals and tightly supporting the monitoring cable accurately and responsively; A sensor installed in the pole and causing a mechanical displacement due to movement of the cable when a certain force is applied to the cable, and normally installed so as to suppress the operation by the sensor and detecting the movement of the cable. A cable cutting unit including an automatic cutter which cuts the cable by operating by displacement of the sensing sensor; A cable fault diagnosis module for transmitting electromagnetic waves through the cable and measuring a distance to the cutting point by using the reflected waveform of the electromagnetic waves when the cable is transmitted; A plurality of surveillance cameras installed at predetermined points to check an intrusion situation; And determining the position of the cable cutting point through the distance data to the cutting point measured by the cable fault diagnosis module and the position data of the pole input in advance, and driving the surveillance camera assigned to the position to cut the cutting point. Preferably, the automatic cutter includes two blades interposed therebetween and driven by elastic means to cut the cable, the sensing The sensor is interposed between the two blades to suppress the drive by the elastic means of the two blades, and mechanically coupled to the cable to cause displacement from the installation position when there is movement of the cable so that the two blades To cut the cable by being driven by the elastic means Preferably, the central control unit collects information about whether the cable is cut and the location of the cut in real time from the cable fault diagnosis module, and remotely controls the surveillance camera from the cable fault zone. And a backup device for transmitting the transmitted image. Preferably, the plurality of poles surround the area to be monitored and are erected at least at a meter interval.
또한, 본 발명의 제2 특징에 의한 침입 탐지 방법은, 침입 여부를 감시하고자 하는 소정 지역을 둘러싸고 설치된 복수개의 폴에 의해 지지되는 케이블의 움직임에 의하여, 상기 폴에 연결되며 상기 케이블에 연결된 감지 센서가 최초 설치 위치로부터 변위를 일으키는 단계; 상기 감지 센서의 변위에 의하여, 평상시에는 상기 감지 센서에 의해 동작이 억제되도록 설치된 절단기가 동작하여 상기 케이블을 자동으로 절단하는 단계; 상기 케이블을 통하여 전자기파를 전송하여 상기 케이블의 절단 상황을 실시간 감시하는 케이블 이상 진단 모듈에서 상기 절단에 의해 상기 케이블에 발생된 반사파를 통하여 상기 케이블의 절단 여부 및 절단 지점까지의 거리를 감지하는 단계; 및 상기 케이블 절단 지점까지의 거리 데이터와 미리 입력된 상기 폴의 위치 데이터를 통하여 상기 케이블 절단 지점의 위치를 파악하고 해당 위치에 할당된 감시 카메라를 구동하여 상기 절단 지점의 영상을 포착하는 단계를 포함한다.이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관해 상세히 설명한다.In addition, the intrusion detection method according to a second aspect of the present invention, the sensor connected to the pole and connected to the cable by the movement of the cable supported by a plurality of poles installed surrounding a predetermined area to monitor the intrusion Causing displacement from the initial installation position; Automatically cutting the cable by operating a cutter installed so that the motion is normally suppressed by the sensor by the displacement of the sensor; Detecting whether the cable is cut and the distance to the cutting point through a reflected wave generated in the cable by the cutting in a cable abnormality diagnosis module which transmits electromagnetic waves through the cable to monitor the cutting state of the cable in real time; And capturing the location of the cable cutting point through distance data to the cable cutting point and position data of the pole input in advance, and capturing an image of the cutting point by driving a surveillance camera assigned to the location. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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도 1은 이와 같은 본 발명의 구성도를 나타낸 것으로, 본 발명의 전체 시스템 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Figure 1 shows the configuration of the present invention as described above, when explaining the overall system configuration and operation of the present invention.
감시 지역 주위에 설치된 감시 케이블(1)의 미터 단위로 폴(2)을 설치하고, 이 폴(2)을 기준으로 설치된 케이블 절단부(3)와, 침입 발생시 일정한 힘을 케이블에 가하게 될 경우, 절단부의 센서(4)에 의해 인지되고, 이 센서는 케이블 절단기(5)를 작동시켜 케이블을 절단하고, 케이블의 절단은 즉각 실시간으로 케이블을 감시하는 케이블 이상 진단 모듈(6)에 의해 감지되고, 케이블 이상 진단 모듈은 케이블의 훼손정보를 중앙 통제소(7)에 전달한다. 이 때 케이블 이상 진단 모듈은 끊어진 케이블을 다시 잇거나, bypassing할 경우에도 반사 전자기파장을 이용해 감시 가능하다. 중앙통제소(7)는 케이블 이상 진단 모듈로부터 정보를 전송 받고, 즉각 영상 장치(8)를 제어해 침입 발생 지역을 녹화하도록 하며, 침입 여부를 판단하고, 알람/경보 발생을 작동하고, 녹화된 영상 자료를 전송 받아, 저장 장치에 백업한다.When the poles 2 are installed in meters of the monitoring cable 1 installed around the monitoring area, and the cable cutouts 3 installed on the basis of the poles 2 and a constant force is applied to the cable when an intrusion occurs, the cutouts The sensor 4 is recognized by the sensor 4, which operates the cable cutter 5 to cut the cable, and the cable is detected by the cable fault diagnosis module 6, which immediately monitors the cable in real time. The fault diagnosis module transmits the damage information of the cable to the central control station (7). At this time, the cable fault diagnosis module can monitor using the reflected electromagnetic wave even when the broken cable is reconnected or bypassed. The central control station 7 receives information from the cable fault diagnosis module, and immediately controls the image device 8 to record the intrusion occurrence area, determine whether an intrusion occurs, activate alarm / alarm generation, and record the recorded image. Receive data and back up to storage.
도 2는 본 발명 장치의 케이블 절단부의 구성도로서, 미터 단위로 폴(2)을 세워 케이블이 단단하게 설치하여 정확한 감지 거리를 유지할 수 있도록 하고, 세워진 폴(2)에 케이블 절단부(3)를 부착하여 정해진 이상의 힘이 케이블에 가해졌을 때 즉각센서가 작동하여 절단기로 전해져 케이블을 절단하도록 한다. 이때 폴(2) 간격을 1m로 유지하는 것은 케이블 이상 진단 따라 케이블 이상 진단 모듈의 특성상 보다 정확한 위치 파악이 가능하도록 하는 위함이다.2 is a configuration diagram of the cable cutout of the device of the present invention, the pole (2) in the unit of the meter to install the cable firmly to maintain the accurate sensing distance, and the cable cutout (3) to the standing pole (2) When more than the specified force is applied to the cable, the sensor is immediately activated and sent to the cutter to cut the cable. At this time, maintaining the interval of the pole (2) to 1m is to enable a more accurate location of the cable fault diagnosis module in accordance with the cable fault diagnosis.
도 3은 본 발명 장치의 케이블 절단기에서 케이블 절단부(3)의 구성을 나타내는 것으로, 스프링(101)에 의해 고정된 절단기(102)는 케이블에 힘이 가해졌을 때 고정받침대(104)의 흔들림을 감지 센서(103)가 감지하여, 고정 받침대(104)가 부러지면서 절단기의 스프링(101)에 가해진 고정 압력으로 인하여 절단기(102)가 작동되어 케이블을 절단하는 동작 구성을 보여준다.Figure 3 shows the configuration of the cable cutting portion 3 in the cable cutter of the device of the present invention, the cutter 102 fixed by the spring 101 detects the shaking of the fixing support 104 when a force is applied to the cable The sensor 103 senses, and the fixing pedestal 104 is broken, due to the fixed pressure applied to the spring 101 of the cutter, the cutter 102 is operated to cut the cable.
도 4는 감시 케이블이 감지 센서(103)에 부착된 고정 받침대(104)에 연결되어지는 모습을 나타낸다.4 shows how the monitoring cable is connected to the fixed pedestal 104 attached to the detection sensor 103.
도 5는 본 발명 장치의 동작 흐름도를 나타내는 개략도로, 외곽경비시스템에서의 감시 케이블 이상 감지 및 처리과정을 순차적으로 나타내고 있다. 외부의 침입이 발생할 경우, 단락이나 단선 등 케이블의 훼손 상태를 정확히 파악하기 위해 설치된 폴과, 이 폴에 장착된 압력 센서(4)는 감시 지역의 침입을 위해 케이블에 가하는 압력이 발생할 경우 감지하고, 즉시 센서를 동작시켜 절단부(3)로 전달한다. 절단부의 동작과 동시에 폴에 연결된 케이블은 끊어지게 되고, 실시간으로 케이블을 감시하고 있는 케이블 이상 진단 모듈에서는 케이블의 이상을 감지하고, 이 정보를 중앙 통제소에 전달한다. 미터 간격으로 세워진 폴에 의해 훼손 지역의 위치는 미터단위의 정확한 계산이 나오며, 케이블 이상 진단 모듈에서는 이 위치 정보를 파악한다. 중앙 통제소는 전달 받은 자료를 토대로 영상 장치를 제어하여, 훼손된 위치의 침입 여부를 판단하고, 침입 발생이라는 판단이 내려지면 즉각 경보장치(202)를 통해 경보를 발령한다. 동시에 영상 저장 장치에 저장된 정보를 전송 받아, 데이터 백업 장치(201)에 저장한다.5 is a schematic diagram illustrating an operation flowchart of the apparatus of the present invention, which sequentially shows a monitoring cable abnormality detection and processing procedure in the outer security system. In case of external intrusion, the pole installed to pinpoint the damage of the cable such as short circuit or disconnection, and the pressure sensor (4) mounted on the pole detects the pressure applied to the cable for intrusion into the monitoring area. Immediately, the sensor is operated and delivered to the cutting unit 3. At the same time as the cut, the cable connected to the pole is disconnected and the cable fault diagnosis module, which monitors the cable in real time, detects the cable fault and sends this information to the central control station. The poles erected at meter intervals result in accurate calculations of the location of the damaged area in meters, and the cable fault diagnosis module captures this location information. The central control station controls the imaging device based on the received data to determine whether an invasion of the damaged position occurs, and when it is determined that the intrusion occurs, an alarm is issued through the alarm device 202 immediately. At the same time, information stored in the image storage device is received and stored in the data backup device 201.
본 발명으로 인하여, 외곽 경비 시스템에서 케이블 이상 진단 모듈의 에러율을 최소화 하여 침입 발생시 미터 단위 이내의 정확한 위치 추적을 가능하게 할 뿐만 아니라, 감시 지역 주위에 일정한 간격으로 케이블 이상 진단 모듈을 설치할 필요가 없어 막대한 비용을 절감할 수 있으며, 영상 장치를 연동함으로써 정확한 증거 자료를 제시 할 수 있게 한다.Due to the present invention, it is possible to minimize the error rate of the cable fault diagnosis module in the outer guard system to enable accurate location tracking within a metric unit when intrusion occurs, as well as the need to install the cable fault diagnosis module at regular intervals around the monitoring area. It is possible to reduce enormous costs and to provide accurate evidence by interlocking imaging devices.
도 1은 본 발명 장치인 감시 케이블 절단부와 케이블 이상 진단 모듈을 이용한 외곽경비시스템의 전체 구성도1 is an overall configuration diagram of the outer guard system using a monitoring cable cutting unit and a cable fault diagnosis module of the present invention
도 2는 본 발명 장치의 구성 부분인 감시 케이블 절단부의 설치 구성도2 is an installation configuration diagram of a monitoring cable cutting unit that is a component of the present invention apparatus;
도 3은 본 발명 장치 중 케이블 자동 절단기의 개념도3 is a conceptual diagram of a cable automatic cutter of the present invention device
도 4는 본 발명 장치 중 케이블 자동 절단기 부분과 케이블의 연결 부분 개념도4 is a conceptual view of the connection portion of the cable automatic cutter portion and the cable of the present invention device
도 5는 본 발명 장치의 동작을 나타내는 흐름도5 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the present invention.
1: 감시 케이블1: surveillance cable
2: 폴(Pole)2: pole
3: 케이블 절단부3: cable cutout
4: 감지 센서4: detection sensor
5: 케이블 절단기5: cable cutter
6: 케이블 이상 진단 모듈6: cable fault diagnostic module
7: 중앙 통제소7: central control station
8: 영상 장치8: video device
101: 절단기 고정 스프링101: cutter fixing spring
102: 절단기102: cutter
103: 감지 센서103: detection sensor
104: 고정 받침대104: fixed base
201: 데이터 백업 장치201: data backup device
202: 경보 발생 장치202: alarm generating device
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