KR101185083B1 - 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기업, 정부기관, 건물 내의 자료를 저장 보관하는 서버 실과 같은 주요시설의 환경정보를 실시간 감시하여 획득한 정보를 통해 화재와 도난뿐만 아니라, 자료 소실 및 손실을 가질 수 있는 상황을 사전 감지하여 대응할 수 있도록 도와주는 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템이다.
본 발명의 목적은 건물 내의 환경을 종합적으로 감시 및 제어하여 바람직한 건물 환경을 제공할 수 있도록 한 환경감시(온도, 습도),보안감시(출입자 유무 확인),화재감시(연기센서), 영상감시(CCTV),전원감시(Main 전원,보조전원(UPS)) 및 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템은,
전체적인 제어를 위한 제어부(MCU)와, 건물 내의 환경감시, 보안감시, 화재감시, 영상감시, 전원감시 등의 환경을 감시하는 복수의 감지센서부(3)(5)(7)(9)(11)와, 상기 센 서부로부터 감지된 환경 정보가 입력되는 신호 입력부(4), Ext. Interrupt(6), 영상신호 입력부(8),ADC(10),GPIO(12)와,
상기 부에 연결되어 환경 정보를 처리하는 신호처리부와, 처리된 환경 데이터를 클라이언트에 전송하는 인터페이스와, 전송된 환경정보 결과를 출력하는 클라이언트로 구성한다.
상기 전송된 결과를 클라이언트의 환경 감시 프로그램으로 설정된 기준 정보 데이터를 초과 또는 이상 시 경보음을 울리게 한다.
또한, 이러한 정보를 종합해서 상황을 유추할 수 있으며, 기준 정보 데이터의 설정 값과 경보음을 변경할 수 있도록 인터페이스 되어 있다. 추가로 상기 수집된 환경 정보와 통신연결 유무를 LAN 통신으로 중앙통제 감시 시스템에 전송하고 기 전송된 정보의 상황을 분석하여 해당 예하 클라이언트에 상황대처 지시를 하달할 수 있도록 설계한다.
본 발명에 의한 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템은,
상기와 같은 구성에 의하여 건물 내의 환경을 종합적으로 감시 및 제어하여 바람직한 건물 환경을 제공할 수 있다.
구체적으로는, 환경 감시 및 제어 시스템에 의해 화재와 도난뿐만 아니라,그에 따른 상황을 사전 감지하여 대응할 수 있도록 도와주는 시스템이며, 건물 내의 환경감시, 보안감시, 화재감시, 영상감시, 전원감시 및 제어 시스템을 통합된 단일장치로 작동함으로써 추가적인 장치가 필요로 하지 않다.
따라서 건물 내의 환경의 신뢰도를 높이고, 종합적이고 정확한 데이터의 입수를 가능하게 하여 불필요한 인력의 투입 및 사고를 방지함과 동시에 가장 적합한 제어 명령을 수행할 수 있다.
또한, 중앙 통제 감시 시스템과 원격으로 통신하여 중앙기관 및 부서에서 본 발명의 클라이언트를 통제 또는 감시할 수도 있다.

Description

중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템{Intergration Environment Monitoring System that The Center Control is possible}
본 발명은 기업, 정부기관, 건물 내의 자료를 저장 보관하는 서버 실과 같은 주요시설의 환경정보를 실시간 감시하여 획득한 정보를 통해 화재와 도난뿐만 아니라, 자료 소실 및 손실을 가질 수 있는 상황을 사전 감지하여 대응할 수 있도록 도와주는 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템이다.
일반 기업이나 건축물 내에는 침입자로부터의 시설보호 등의 목적으로 침입감시장치가 설치된다.
상기 침입감시장치는 인체감지센서를 특정 위치로 출사시켜 두었다가 이에 접촉되는 외부 침입자 또는 침입 체는 감지하도록 된 것이 일반적이다.
그러나 인체감지센서만으로는 그 감시 범위가 도난방지만을 위한 시스템이라는 제한적이라는 단점이 있다.
또한, 학교와 아파트단지 등 대부분의 건물들은 다수의 동으로 구성되어 있으며, 각각의 동에는 통상 화재수신기가 설치되어 있다.
화재수신기에는 화재를 감지하는 다수의 화재감지기 센서와, 화재 감지시 화재를 경고하는 경종이나 사이렌 등의 경고장치와, 화재를 초기에 진화하기 위한 스프링클러나 소화전 등의 소화장치 등이 연결되어 있다.
상기와 같이 일반적인 감시 시스템은 감시하고자 하는 용도별로 도난 방지나 화재감지만 하는 시스템에 국한되어 있다. 상기한 문제점을 감안하여 최근에는, 건물 내의 환경을 인위적으로 통제하여 이상적인 건물 환경을 유지시키고 종합적인 건물 환경의 감지 및 이를 제어하기 위한 통합 환경 감시시스템의 기술이 요구되어왔다.
따라서 본 발명의 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템은,
설치된 복수의 감시 센서와 상기 복수의 감시 센서가 수집한 환경 정보(온?습도, 출입자 유무, 연기센서, 전원상태, CCTV)를 환경 감시 프로그램이 탑재되어있는 클라이언트에 전달한다. 클라이언트를 통하여 건물 내부의 다양한 감시장치의 통합기능을 제공하고, 실시간 감시와 예고 기능의 확대, 수집한 정보를 종합한다.
상기 수집된 환경 정보와 통신연결 유무를 LAN 통신으로 중앙통제 감시 시스템에 전송하고 기 전송된 정보의 상황을 분석하여 해당 예하 클라이언트에 상황대처 지시를 하달할 수 있도록 설계되어 있으므로 본 발명과 차이가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명의 목적은 건물 내의 환경을 종합적으로 감시 및 제어하여 바람직한 건물 환경을 제공할 수 있도록 한 환경감시(온도, 습도),보안감시(출입자 유무 확인),화재감시(연기센서), 영상감시(CCTV),전원감시(Main 전원,보조전원(UPS)) 및 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템은,
전체적인 제어를 위한 제어부(MCU)와, 건물 내의 환경감시, 보안감시, 화재감시, 영상감시, 전원감시 등의 환경을 감시하는 복수의 감지센서부(3,5,7,9,11)와, 상기 복수의 감지센서부(3,5,7,9,11)로부터 감지된 환경 정보가 입력되는 신호 입력부(4), Ext. Interrupt(6), 영상신호 입력부(8), ADC(10), GPIO(12)와, 상기 복수의 감지센서부(3,5,7,9,11)에 연결되어 환경 정보를 처리하는 신호처리부와, 환경 데이터를 클라이언트에 전송하는 인터페이스와, 전송된 환경정보 결과를 출력하는 클라이언트로 구성한다.
상기 전송된 결과를 클라이언트의 환경 감시 프로그램으로 설정된 기준 정보 데이터를 초과 또는 이상 시 경보음을 울리게 한다.
또한, 이러한 정보를 종합해서 상황을 유추할 수 있으며, 기준 정보 데이터의 설정 값과 경보음을 변경할 수 있도록 인터페이스 되어 있다. 추가로 상기 수집된 환경 정보와 통신연결 유무를 LAN 통신으로 중앙통제 감시 시스템에 전송하고 기 전송된 정보의 상황을 분석하여 해당 예하 클라이언트에 상황대처 지시를 하달할 수 있도록 설계한다.
본 발명에 의한 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템은,
상기와 같은 구성에 의하여 건물 내의 환경을 종합적으로 감시 및 제어하여 바람직한 건물 환경을 제공할 수 있다.
구체적으로는, 환경 감시 및 제어 시스템에 의해 화재와 도난뿐만 아니라, 그에 따른 상황을 사전 감지하여 대응할 수 있도록 도와주는 시스템이며, 건물 내의 환경감시, 보안감시, 화재감시, 영상감시, 전원감시 및 제어 시스템을 통합된 단일장치로 작동함으로써 추가적인 장치가 필요로 하지 않다.
따라서 건물 내의 환경의 신뢰도를 높이고, 종합적이고 정확한 데이터의 입수를 가능하게 하여 불필요한 인력의 투입 및 사고를 방지함과 동시에 가장 적합한 제어 명령을 수행할 수 있다.
또한, 중앙 통제 감시 시스템과 원격으로 통신하여 중앙기관 및 부서에서 본 발명의 클라이언트를 통제 또는 감시할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템의 클라이언트의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 중앙 통제 감시 시스템을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 클라이언트의 환경 감시 프로그램의 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 중앙 통제 감시 프로그램의 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템의 클라이언트의 구성을 도시한 블록도로서, 도면에 나타내듯이 건물 내의 환경감시, 보안감시, 화재감시, 영상감시, 전원감시 및 제어 시스템의 전체적인 제어를 위한 MCU(20)와, 건물 내의 온?습도, 출입자 유무, 연기, 전원상태(Main 전원,보조전원(UPS)), CCTV의 환경을 감지하는 복수의 감지센서부(3)(5)(7)(9)(11)와, 상기 감지센서부로부터 감지된 환경 정보가 입력되는 신호 입력부(4), Ext. Interrupt(6), 영상신호 입력부(8),ADC(10),GPIO(12)와, 상기 부에 연결되어 환경 정보를 처리하는 신호 처리부(30)와, 처리된 환경 정보를 클라이언트(14)에 전송하는 인터페이스(13)와, 전송된 환경정보 결과를 출력하는 클라이언트(14)로 이루어진다.
상기 전송된 환경정보를 클라이언트(14)의 환경 감시 프로그램으로 설정된 기준 정보 데이터를 초과 또는 이상 시 경보음을 울리게 한다.
또한, 상기 클라이언트(14)는 상기 전송된 환경정보를 종합해서 상황을 유추할 수 있으며, 기준 정보 데이터의 설정 값과 경보음을 변경할 수 있도록 구성되어 있다.
상기한 감지센서 부의 동작원리를 상세히 설명하자면,
온.습도센서(11)를 이용한 환경감시는 아래와 같은 원리를 이용한다.
온도는 원자 또는 분자가 갖고 있는 미세한 범위의 진동 운동에너지의 크기라고 정의된다. 금속선 이나 반도체의 저항값은 온도에 따라 변화하는 성질이 있다. 또한, 종류가 다른 금속 선의 결합접점을 가열하면 기전력이 발생하는 경우도 있다. 여기서 발생하는 저항이나 기전력을 측정하여 온도를 구하고 습도는 센서 부근에 수분이 흡착하여 전기 저항이 감소하는 것을 측정한다.
상기 원리를 이용하여 온?습도 센서(11)는 MCU(20)의 GPIO(General Purpose Input/Output)(12) 핀을 가지고 클록과 데이터를 생성하여 리턴 받는 형태의 통신을 이용하여 구동한다. MCU(20)에서 클록을 보내고 센서에서 측정된 데이터를 MCU(20)로 보내면 그것을 처리하여 일반적으로 표시되는 온도 표기법으로 변환 후 클라이언트(14)의 환경 감시 프로그램에 전달한다.
출입자 유무는 인체감지 센서(5)를 이용한 보안감시로써 아래와 같은 원리를 이용한다.
인체 감지는 열선을 이용하여 인체를 감지하는 센서이다. 열선 센서는 이동하는 인체와 배경(예를 들면 마루, 벽 등)과의 온도차를 열선(원적외선)의 변화로서 검출하며, 변화량에 따른 출력이 초전소자로부터 출력된다. 그 후, 출력된 신호를 증폭하여 콤퍼레이터(comparator)에서 신호레벨을 비교 판단하여 인체를 검출한다.
상기 원리를 이용하여 인체감지 센서(5)는 사람의 움직임을 열선으로 감지하여 MCU(20)의 외부 인터럽트(External Interrupt)(6)를 통해 정보가 클라이언트 (14)로 전달된다. 인체가 감지되면 센서는 MCU(20)에 High신호를 보내고 감지되지않는 상태에서는 Low신호를 유지하게 된다.
화재 감시는 스모그식 또는 이온화식 연기센서(9)를 사용하여 MCU(20)의 ADC(Analog to Digital Converter)(10)기능을 이용하여 연기의 상태를 체크한다. 정상상태에서는 연기가 발생하게 되면 전압이 서서히 떨어지며 ADC(10)로 이것을 판별한다. 사용자의 요구에 따라 연기 정보의 판단 기준은 달라질 수 있으며 조정할 수 있다. MCU(20)에서 처리된 정보는 인터페이스(13)로 클라이언트에 전송된다.
회로 간을 전기적으로 절연한 상태에서 전기신호를 전달하는 목적으로 발광소자와 수광소자를 광학적으로 결합하여 하나의 패키지에 내장한 광복합소자인 포토커플러(3)를 이용한 전원감시는,
메인전원(1)에서 들어오는 고전압의 전원을 트랜스포머를 사용하지 않는 시스템(Transformerless DC supply)(2)을 사용하여 포토커플러(3)로 전원 차단 유무를 파악할 수 있다. 메인전원(1)이 켜져 있는 상태에서는 무정전전원공급장치UPS(Uninterruptable Power Supply)(15)를 작동시키지 않으며, 메인 전원(1)이 차단되면 UPS(15)를 동작시키는 정보를 클라이언트(14)에 전달하게 된다. 이 정보는 메인전원(1)이 켜져 있는 상태에서는 포토커플러가 전기적 신호 High를 꺼져 있는 상태에서는 포토커플러(3)가 전기적 신호 Low를 MCU(20)를 통해 인터페이스(13)로 클라이언트에 전송하게 된다.
CCTV를 이용한 영상감시는,
CCTV Camera(7)로 촬영한 영상데이터를 MCU(20)의 영상신호입력 부(8)을 통해 신호처리부(30)를 거쳐 실시간 동영상이나 일정한 사이즈에 맞은 형태로 압축한다. 신호처리부(30)에서 처리된 영상 데이터는 인터페이스(13)로 클라이언트 (14)에 전송한다.
사용자의 요구에 따라 영상 데이터의 전송형태 및 시간은 달라질 수 있으며 조정할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 중앙 통제 감시 시스템을 도시한 구성도로서, 도면에 나타내듯이, 중앙 통제 감시 시스템은 각 예하 클라이언트에 설치된 통합 환경 감시 시스템의 정보를 LAN을 통해 중앙기관 및 부서에서 전체를 통제 또는 감시할 수 있는 시스템을 말한다.
도 3은 본 발명에 따른 클라이언트의 환경 감시 프로그램의 순서도로서, 도면에 나타내듯이, 하드웨어에서 전송된 환경 정보를 수신하여 실시간으로 클라이언트의 모니터로 수신된 환경정보를 보여줌과 동시에 중앙통제시스템에도 전송한다. 또한, 전송된 환경정보를 상황 종합 분석하여 설정된 기준 정보 데이터를 비교분석하여 초과 또는 이상 시 경보음을 울리게 한다.
도 4는 본 발명에 따른 중앙 통제 감시 프로그램의 순서도로서,
상기 수집된 환경 정보와 통신연결 유무를 LAN 통신으로 중앙통제 감시 시스템에 전송하고 기 전송된 환경 정보의 상황을 분석하여 해당 예하 클라이언트에 상황대처 지시를 하달할 수 있도록 설계되어 있다. 또한, 각 예하 클라이언트의 IP를 변경 가능하도록 인터페이스 되어 있다.
상기 언급한 본 발명의 구성요소 이외에 센서 등과 기타 입력장치는 건물의 위치 및 건물의 제반 여건에 따라 적정 설치될 수 있으며, 본 발명에서 언급하지 않은 그 밖의 다른 감시 및 제어를 위한 구성은 모두 본 발명의 사상에 포함되는 것이다.
1.메인전원(AC) 2.Transformerless DC Supply
3. 포토커플러 4. 신호 입력부
5. 인체감지센서 6. Ext. Interrupt(외부인터럽트)
7. CCTV Camera(폐쇄형TV 카메라) 8. 영상신호 입력부
9. 연기센서 10.ADC(Analog to Digital Converter)
11. 온?습도 센서
12.GPIO(General Purpose Input/Output)
13.인터페이스(Serial, USB)
14. 클라이언트
15.UPS(Uninterruptable Power Supply)
20.MCU(Micro Controller Unit)제어부
30. 신호처리부

Claims (11)

  1. 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템에 있어서,
    온?습도 센서(11)는 MCU(20)의 GPIO(General Purpose Input/Output)(12) 핀을 가지고 클록과 데이터를 생성하여 리턴 받는 형태로 이루어져 MCU(20)에서 클록을 보내고 센서에서 측정된 데이터를 MCU(20)로 보내면 이를 처리하여 온도 표기법으로 변환 후 클라이언트(14)로 전달하고,
    출입자 유무는 인체감지 센서(5)를 이용하되, 인체감지 센서는 이동하는 인체와 배경과의 온도차를 열선의 변화로서 검출하여 변화량에 따른 출력이 초전소자로부터 출력된 후 출력된 신호를 증폭하여 콤퍼레이터(comparator)에서 신호레벨을 비교 판단하여 MCU(20)의 외부 인터럽트(External Interrupt)(6)를 통해 정보가 클라이언트(14)로 전달되고,
    화재 감시는 스모그식 또는 이온화식 연기센서(9)를 사용하여 MCU(20)의 ADC(Analog to Digital Converter)(10)로 연기의 상태를 체크하되, 연기 상태 체크는 정상상태에서 연기 발생시에 떨어지는 전압을 ADC(10)로 판별한 후 인터페이스(13)로 클라이언트에 전송하고,
    전원 감시는 메인전원(1)에서 들어오는 고전압의 전원을 트랜스포머를 사용하지 않는 시스템(Transformerless DC supply)(2)을 사용하여 포토커플러(3)로 전원 차단 유무를 파악하되, 메인전원(1)이 켜져 있는 상태에서는 무정전전원공급장치UPS(Uninterruptable Power Supply)(15)를 작동시키지 않고, 메인 전원(1) 차단시 UPS(15)를 동작시키는 정보를 클라이언트(14)에 전달하게 하고,
    영상 감시는 CCTV Camera(7)로 촬영한 영상데이터를 MCU(20)의 영상신호입력부(8)를 통해 신호처리부(30)를 거쳐 실시간 동영상이나 일정한 사이즈에 맞는 형태로 압축하여 인터페이스(13)로 클라이언트(14)에 전송하는 것을 특징으로 하는 중앙 통제가 가능한 통합 환경 감시 시스템.
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