KR101098043B1 - 도시철도의 지능형 감시 시스템 - Google Patents

도시철도의 지능형 감시 시스템 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 도시철도 환경에 맞는 디지털 영상 분석 기술과 센서 데이터를 연계하여 데이터를 취득하고, 이와 같이 취득된 데이터를 종합적으로 분석하여 표출하는 종합 감시 소프트웨어를 하나의 시스템으로 구성함으로써 영상 이벤트와 센서 이벤트 각각의 오인지율을 줄이고 소프트웨어를 통한 효율적인 상황 판단을 통해 도시철도 환경에 맞는 종합 감시를 할 수 있는, 도시철도의 지능형 감시 시스템에 관한 것으로서,
영상 정보를 얻기 위한 카메라부와, 디지털 영상을 분석하는 영상분석기부와, 아날로그 영상일 경우 디지털영상으로 변환하는 비디오 서버부와, 각종 센서 데이터를 얻기 위한 센서 노드부와, 센서 노드들로부터 센싱 데이터를 취합하는 센서 게이트웨이와, 디지털 영상 정보를 저장하는 디지털 영상 저장장치와, 영상 데이터와 센서 데이터를 종합적으로 분석하는 종합 감시부와, 영상 데이터 및 센서 데이터 그리고 이벤트 데이터를 표출하기 위한 영상 표출장치를 포함하여 이루어진다.

Description

도시철도의 지능형 감시 시스템{THE INTELLIGENT SURVEILLANCE SYSTEM CONFIGURATION PLAN IN URBAN RAILROAD ENVIRONMENT}
이 발명은 도시철도의 지능형 감시 시스템에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 도시철도 환경에 맞는 디지털 영상 분석 기술과 센서 데이터를 연계하여 데이터를 취득하고, 이와 같이 취득된 데이터를 종합적으로 분석하여 표출하는 종합 감시 소프트웨어를 하나의 시스템으로 구성함으로써 영상 이벤트와 센서 이벤트 각각의 오인지율을 줄이고 소프트웨어를 통한 효율적인 상황 판단을 통해 도시철도 환경에 맞는 종합 감시를 할 수 있는, 도시철도의 지능형 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 도시철도 환경에서의 영상 감시 시스템은, 각 지역의 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 CCTV 또는 영상 표출 장치를 통해 1, 4, 9, 16 분할 화면으로 표출하면서, 해당 영상을 운영자가 직접 보고서 사고 발생 여부를 판단하거나, 사고 발생 후에 저장된 영상을 검색하여 사고 발생 이력을 토대로 분석하는 구조로 이루어진다.
최근의 도시철도 환경에서의 영상 감시 시스템은, 디지털영상카메라의 보급과 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하는 기술들의 발전을 토대로, 디지털 영상을 분석하여 움직이는 객체를 검출하고, 가상의 구역을 설정하여 해당 구역의 침입을 감시하며, 일정 지역을 지나가는 사람의 수를 카운트 하는 등의 영상 분석 기술이 적용되고 있으며, 디지털영상저장장치(DVR)를 설치하여 디지털 영상에 이벤트 데이터를 동기화하여 저장하고 찾고자 하는 이벤트를 설정함으로써 이전보다는 쉽게 원하는 영상만을 검색할 수 있게 되어 있다.
하지만 아직까지 기술적으로 디지털 영상 데이터만을 토대로 특정 이벤트, 즉 불꽃 감시를 통한 화재 감시, 공기의 탁한 정도를 통한 환경 감시 등을 분석하는 데에는 오인지율이 높기 때문에 도시철도 환경에서의 모든 이벤트를 영상 분석만으로 제공하는데는 한계가 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도시철도 환경에 맞는 디지털 영상 분석 기술과 센서 데이터를 연계하여 데이터를 취득하고, 이와 같이 취득된 데이터를 종합적으로 분석하여 표출하는 종합 감시 소프트웨어를 하나의 시스템으로 구성함으로써 영상 이벤트와 센서 이벤트 각각의 오인지율을 줄이고 소프트웨어를 통한 효율적인 상황 판단을 통해 도시철도 환경에 맞는 종합 감시를 할 수 있는, 도시철도의 지능형 감시 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 영상 정보를 얻기 위한 카메라부와, 디지털 영상을 분석하는 영상분석기부와, 아날로그 영상일 경우 디지털영상으로 변환하는 비디오 서버부와, 각종 센서 데이터를 얻기 위한 센서 노드부와, 센서 노드들로부터 센싱 데이터를 취합하는 센서 게이트웨이와, 디지털 영상 정보를 저장하는 디지털 영상 저장장치와, 영상 데이터와 센서 데이터를 종합적으로 분석하는 종합 감시부와, 영상 데이터 및 센서 데이터 그리고 이벤트 데이터를 표출하기 위한 영상 표출장치를 포함하여 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 카메라부는 돔 카메라와, 스피드 돔 카메라와, 일반 카메라와, 실외 카메라가 설치되는 구조로 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 지능형 네트워크 카메라는 영상분석기부와 비디오 서버부를 통하지 않고, 직접 종합 감시부에 연결되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 센서 노드부는 환경감시 노드와, 화재감시 노드와, 구조 건전성 노드로 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 디지털 영상 저장 장치와, 종합 감시부와, 영상 표출장치는 종합관제센터 시스템으로서 분리 구분되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 종합관제시스템에 다수개의 관리분소 시스템이 연결되는 구성으로 이루어지며, 상기한 관리분소 시스템마다, 카메라부와, 영상분석기부와, 비디오서버부와, 센서노드부와, 센서 게이트웨이와, 디지털 영상저장장치와, 종합 감시부와, 영상 표출 장치가 설치되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 종합 관제 센터 시스템에 다수개의 관리분소시스템 겸용 역사 시스템과, 다수개의 역사 시스템이 연결되는 구성으로 이루어지며, 상기한 역사 시스템에는 카메라부와, 영상분석기부와, 비디오서버부와, 센서노드부와, 센서 게이트웨이와, 디지털 영상저장장치와, 종합 감시부와, 영상 표출 장치가 설치되며, 상기한 관리분소시스템 겸용 역사 시스템도 상기한 역사 시스템과 동일한 장치들로 구성되어 구역별로 여러 역사를 통합 관리하도록 구성되면 바람직하다.
이 발명은, 도시철도 환경에 맞는 디지털 영상 분석 기술과 센서 데이터를 연계하여 데이터를 취득하고, 이와 같이 취득된 데이터를 종합적으로 분석하여 표출하는 종합 감시 소프트웨어를 하나의 시스템으로 구성함으로써 영상 이벤트와 센서 이벤트 각각의 오인지율을 줄이고 소프트웨어를 통한 효율적인 상황 판단을 통해 도시철도 환경에 맞는 종합 감시를 할 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템의 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템의 확장 설치 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템의 다른 확장 설치 구성도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템의 구성은, 영상 정보를 얻기 위한 카메라부(1)와, 디지털 영상을 분석하는 영상분석기부(2)와, 아날로그 영상일 경우 디지털영상으로 변환하는 비디오 서버부(3)와, 각종 센서 데이터를 얻기 위한 센서 노드부(4)와, 센서 노드들로부터 센싱 데이터를 취합하는 센서 게이트웨이(5)와, 디지털 영상 정보를 저장하는 디지털 영상 저장 장치(6)와, 영상 데이터와 센서 데이터를 종합적으로 분석하는 종합 감시부(7)와, 영상 데이터 및 센서 데이터 그리고 이벤트 데이터를 표출하기 위한 영상 표출장치(8)를 포함하여 이루어진다.
상기한 카메라부(1)는 돔 카메라, 스피드 돔 카메라, 일반 카메라, 실외 카메라 등과 같이 여러가지 타입으로 이루어진다.
상기한 센서 노드부(4)는 환경감시 노드와, 화재감시 노드, 구조 건전성 노드 등을 포함하여 이루어진다.
상기한 디지털 영상 저장 장치(6)와, 종합 감시부(7)와, 영상 표출장치(8)는 종합관제센터 시스템(9)으로서 분리 구분될 수 있다.
상기한 비디오 서버부(3)와 센서 게이트웨이(5)는 스위칭 허브(10)를 통해 종합관제시스템(9)의 종합 감시부(7)와 연결된다.
미설명 부호 11은 화재 감시반이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템은, 종합관제시스템(9)에 다수개의 관리분소 시스템(121~12n)이 연결되는 구성으로 이루어진다.
상기한 종합 관제 센터 시스템(9)은, 상기한 관리분소시스템(121~12n)을 통해 도출되는 각종 이벤트와 영상 정보를 전달받아 설정된 정보만을 저장하는 디지털 영상저장장치(6)와, 각 역사의 모든 정보 및 카메라 제어, 영상데이터 검색, 센서 데이터 통계 정보 등을 제어하는 종합 감시부(7)와, 이를 확인할 수 있는 영상표출장치(8)가 설치된다.
상기한 관리분소 시스템(121~12n)마다, 카메라부(1)와, 영상분석기부(2)와, 비디오서버부(3)와, 센서노드부(4)와, 센서 게이트웨이(5)와, 디지털 영상저장장치(6)와, 종합 감시부(7)와, 영상 표출 장치(8)가 설치된다.
상기한 다수개의 관리분소 시스템(121~12n)은 스위칭 허브(10)를 통해 종합관제시스템(9)의 종합 감시부(7)와 연결된다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템의 다른 확장 설치 구성은, 종합 관제 센터 시스템(9)에 다수개의 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)과, 상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141) 각각마다 그룹핑되는 다수개의 역사 시스템(132~13n, 142~14n)이 연결되는 구성으로 이루어진다.
상기한 종합 관제 센터 시스템(9)은, 상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)을 통해 도출되는 각종 이벤트와 영상 정보를 전달받아 설정된 정보만을 저장하는 디지털 영상저장장치(6)와, 각 역사의 모든 정보 및 카메라 제어, 영상데이터 검색, 센서 데이터 통계 정보 등을 제어하는 종합 감시부(7)와, 이를 확인할 수 있는 영상표출장치(8)가 설치된다.
상기한 역사 시스템(132~13n, 142~14n) 마다 카메라부(1)와, 영상분석기부(2)와, 비디오서버부(3)와, 센서노드부(4)와, 센서 게이트웨이(5)와, 디지털 영상저장장치(6)와, 종합 감시부(7)와, 영상 표출 장치(8)가 설치된다.
상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)도 상기한 역사 시스템(132~13n, 142~14n)과 동일한 장치들로 구성되며, 구역별로 여러 역사를 통합 관리하도록 구성된다. 상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)은 역사 시시스템으로서 자신의 역사에 설치된 카메라부(1) 및 센서노드부(4)로부터 데이터를 취득하여 역사에 대한 감시를 하면서, 다른 역사 시스템(132~13n, 142~14n)의 데이터 및 이벤트를 전달받아 처리하며, 종합 관제 센터 시스템(9)에 중요 데이터 및 이벤트를 전달한다.
상기한 역사 시스템(132~13n, 142~14n)과 상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)는 스위칭 허브(10)를 통해 종합관제시스템(9)의 종합 감시부(7)와 연결된다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 도시철도의 지능형 감시 시스템의 작용은 다음과 같다.
카메라부(1)로부터 디지털 영상 정보가 입력되면, 영상분석기부(2)는 카메라의 종류에 따라 내부적으로 디지털 영상을 분석하여 이벤트 발생 여부를 판단하여 디지털 영상 정보와 이벤트 정보를 종합 감시부(7)로 전송한다.
카메라부(1)의 아날로그 카메라로부터 입력되는 아날로그 영상 정보는 비디오 서버부(3)를 통해서 디지털 영상 정보로 변환되고, 이와 같이 변환된 디지털 영상과 다른 디지털 카메라로부터 입력되는 디지털 영상을 영상 분석기부(2)를 통해 이벤트 발생 여부를 판단하여 디지털 영상 정보와 이벤트 정보를 종합 감시부(7)로 전송한다.
센서 노드부(4)는 도시철도 역사에 설치되어 있는 센서들의 데이터를 무선으로 센서 게이트웨이(5)로 전송하고, 이와 같이 전송된 데이터는 구역별로 설치되어 있는 센서 게이트웨이(5)를 통해서 취합되어 종합 감시부(7)로 전송된다.
종합 감시부(7)로 전송된 센서 데이터와 디지털 영상 및 영상 이벤트 데이터는 디지털 영상 저장 장치(6)에 동기화되어 저장됨과 동시에 종합 감시부(7)에서 종합적으로 분석된다.
그리고, 이렇게 종합 감시부(7)에서 종합적으로 분석된 이벤트 또는 경보 데이터, 영상 데이터 등은 영상 표출장치(8)로 전송되어 영상 표출장치(8)에 의해 디스플레이됨으로써 시스템 운영자가 확인할 수 있도록 한다.
또한, 상기한 종합 감시부(7)는 화재 감시반(10)과의 연계를 통하여 화재 발생 지역의 화재 발생 여부를 전달받아 영상 표출장치(8)에 표출하는 기능도 갖는다.
한편, 종합관제시스템(9)에 다수개의 관리분소 시스템(121~12n)이 연결되는 경우에, 종합 관제 센터 시스템(9)은 상기한 관리분소시스템(121~12n)을 통해 도출되는 각종 이벤트와 영상 정보를 전달받는다.
그리고, 종합 관제 센터 시스템(9)에 다수개의 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)과, 다수개의 역사 시스템(132~13n, 142~14n)이 연결되는 경우에, 종합 관제 센터 시스템(9)은 상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)을 통해 도출되는 각종 이벤트와 영상 정보를 전달받는다. 상기한 관리분소시스템 겸용 역사시스템(131, 141)은 자신의 역사에 설치된 카메라부(1) 및 센서노드부(4)로부터 데이터를 취득하여 역사에 대한 감시를 하면서, 그룹별로 다른 역사 시스템(132~13n, 142~14n)을 관리하는 역할을 한다.
이상에서와 같이 본 발명은 도시철도 환경에서 지능형 카메라와 센서 노드 그리고 센서 게이트웨이를 통해 영상 데이터와 센서 데이터를 취득하고, 이와 같이 취득된 데이터들을 종합적으로 판단하기 위한 종합 감시 소프트웨어를 구현하여 감시 영역에 대한 각종 이벤트 및 경보를 발생하여 도시철도 영상 감시 시스템의 운영을 지금까지의 감시 방법보다 효율적인 운영 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 도시철도 환경에서 기존 영상 감시 시스템과 센서 감시 시스템의 구분되어 운영되고 있는 시스템을 하나의 통합된 시스템으로 구성함으로써 경보의 보다 높은 인지율을 제공하고 복합적인 판단 기준을 제공함으로써 시스템 운영자에게 신속한 처리와 상황 전파, 그리고 상황에 따른 이벤트를 분석이 가능하도록 한다. 또한 원하는 시간대의 영상을 검색하여 디스플레이 함으로써 감시 시스템 운영자가 과거 이력을 토대로 사고 발생에 대한 분석 자료를 제공하고 시뮬레이션 할 수 있는 환경을 제공하여 보다 효율적인 시스템을 운영할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따르면 도시철도 환경에서의 지능형 감시 시스템은 기존의 영상 감시 시스템과 센서 감시 시스템의 독립적인 구성을 통합하고 상호 보완하고 센서 데이터를 통합하여 이벤트를 도출하고 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하여 영상을 분석하는 것과 지능형 카메라를 통한 자체적인 영상을 분석하는 것을 통한 상황별 이벤트를 도출하고 이러한 이벤트 데이터를 종합적인 상황 판단을 위한 소프트웨어와 표출 장치를 구성하는 종합 감시 시스템으로서 단독 감시 체계에서 발생하는 오인지율을 획기적으로 줄임으로써 보다 신뢰성 있고 효율적인 지능형 감시 시스템의 운영을 가능하게 한다.
1 : 카메라부 2 : 영상분석기부
3 : 비디오 서버부 4 : 센서 노드부
5 : 센서 게이트웨이 6 : 디지털 영상 저장 장치
7 : 종합 감시부 8 : 영상 표출장치
9 : 종합 관제 센터 시스템

Claims (7)

  1. 영상 정보를 얻기 위한 카메라부와,
    디지털 영상을 분석하는 영상분석기부와,
    아날로그 영상일 경우 디지털영상으로 변환하는 비디오 서버부와,
    각종 센서 데이터를 얻기 위한 센서 노드부와,
    센서 노드들로부터 센싱 데이터를 취합하는 센서 게이트웨이와,
    디지털 영상 정보를 저장하는 디지털 영상 저장장치와,
    영상 데이터와 센서 데이터를 종합적으로 분석하는 종합 감시부와,
    영상 데이터 및 센서 데이터 그리고 이벤트 데이터를 표출하기 위한 영상 표출장치를 포함하여 이루어지며,
    상기한 카메라부는 지능형 네트워크 카메라와, 돔 카메라와, 스피드 돔 카메라와, 일반 카메라와, 실외 카메라가 설치되며,
    상기한 지능형 네트워크 카메라는 영상분석기부와 비디오 서버부를 통하지 않고, 직접 종합 감시부에 연결되며,
    상기한 센서 노드부는 환경감시 노드와, 화재감시 노드와, 구조 건전성 노드로 이루어지며,
    상기한 디지털 영상 저장 장치와, 종합 감시부와, 영상 표출장치는 종합관제센터 시스템으로서 분리 구분되며,
    상기한 종합관제센터 시스템에 다수개의 관리분소 시스템이 연결되는 구성으로 이루어지며,
    상기한 관리분소 시스템마다, 카메라부와, 영상분석기부와, 비디오서버부와, 센서노드부와, 센서 게이트웨이와, 디지털 영상저장장치와, 종합 감시부와, 영상 표출 장치가 설치되며,
    상기한 종합 관제 센터 시스템에 다수개의 관리분소시스템 겸용 역사 시스템과, 다수개의 역사 시스템이 연결되는 구성으로 이루어지며,
    상기한 역사 시스템에는 카메라부와, 영상분석기부와, 비디오서버부와, 센서노드부와, 센서 게이트웨이와, 디지털 영상저장장치와, 종합 감시부와, 영상 표출 장치가 설치되며,
    상기한 관리분소시스템 겸용 역사 시스템도 상기한 역사 시스템과 동일한 장치들로 구성되어 구역별로 여러 역사를 통합 관리하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도시철도의 지능형 감시 시스템.
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