KR101237524B1

KR101237524B1 - 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템

Info

Publication number: KR101237524B1
Application number: KR1020120083352A
Authority: KR
Inventors: 안종율; 안태형
Original assignee: (주) 휴스; 주식회사 대영
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-02-26

Abstract

본 발명은 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모니터 화면에서 현장의 상황을 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보 방송을 하며, 원격 계측 및 제어를 수행하도록 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 관한 것이다.
본 발명을 통해 모니터 화면에서 현장의 상황을 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보 방송을 하며, 원격 계측 및 제어를 수행하도록 함으로써, 운영상의 편리성 및 현장 관리 대상 시설물이 증가하여도 모니터 수는 증가하지 않으므로 이에 따른 경제성을 동시에 제공하게 된다.

Description

수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템{Output Expression system for Multi-Input of Facility Water management system.}

본 발명은 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모니터 화면에서 현장의 상황을 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보 방송을 하며, 원격 계측 및 제어를 수행하도록 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 관한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 다입력에 대한 화면 표출 방식은 2개의 모니터가 반드시 필요하여 한 개는 조작화면, 다른 한 개는 영상화면을 표출하게 된다.

결국, 각각 별도로 운영하게 되어 관리가 불편하고 현장의 관리대상 시설물이 증가할 경우에 모니터수도 늘어나야 하는 문제점이 발생하여 모니터가 늘어나면 늘어날수록 관리해야 하는 포인트도 늘어나게 되어 모니터링 요원을 추가적으로 배치해야 한다.

따라서, 본 발명은 모니터 화면에서 현장의 상황을 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보 방송을 하며, 원격 계측 및 제어를 수행하도록 하여 운영상의 편리성 및 현장 관리 대상 시설물이 증가하여도 모니터 수는 증가하지 않으므로 경제성을 동시에 제공하도록 제안한 것이다.

없음.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 모니터 화면에서 현장의 상황을 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보 방송을 하며, 원격 계측 및 제어를 수행하도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,

본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템은,

현장 내의 영상취득장치(110), 음향취득장치(120), 방송장치(130), 제어장치(140), 계측장치(150) 중 어느 하나 이상에서 전송되는 정보를 획득하는 다입력수단(100)과;

상기 다입력수단에서 획득된 현장의 영상, 음향, 제어 데이터, 계측 데이터를 설정된 일정시간 주기마다 수집하기 위한 현장데이터수집수단(200)과;

상기 현장데이터수집수단에서 수집된 데이터를 해석하여 해석된 영상, 음향, 데이터 각각에 코드 신호를 부여하고 전체 데이터 크기를 계상하기 위한 현장데이터분석수단(300)과;

상기 현장데이터분석수단에서 처리된 데이터를 획득하여 영상 프레임은 압축하며, 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음향과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단(500)으로 송출하기 위한 가변비트레이트처리수단(400)과;

영상과 음향 및 데이터를 동시에 수신받아 화면에 표출시키기 위한 중앙감시제어수단(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 있어서,

상기 중앙감시제어수단(500)은,

가변비트레이트처리수단에서 전송된 정보를 수신받기 위한 정보수신부(510)와,

상기 정보수신부에 의해 수신된 정보를 영상, 음향, 데이터로 분류하여 영상과 음향을 영상음향정보디비에 저장하며, 데이터를 데이터디비에 저장시키기 위한 정보분류처리부(520)와,

영상, 음향, 데이터가 화면상에서 표출될 위치 영역을 저장하고 있는 표출위치영역저장부(530)와,

영상음향정보디비와 데이터디비에 저장된 정보를 획득하여 상기 표출위치영역저장부를 참조하여 표출될 위치 영역에 해당하는 영상, 음향, 데이터를 매칭시켜 표출시키기 위한 정보표출위치매칭부(540)를 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템은,

모니터 화면에서 현장의 상황을 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보 방송을 하며, 원격 계측 및 제어를 수행하도록 함으로써, 운영상의 편리성 및 현장 관리 대상 시설물이 증가하여도 모니터 수는 증가하지 않으므로 이에 따른 경제성을 동시에 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 표출 방식을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 표출 방식을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 가변비트레이트처리수단 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 해당 영역으로 매칭되는 다양한 화면 표출 예를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 정보표출위치매칭부를 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 정보표출위치매칭부의 구성 모듈들에 의해 표출되는 화면의 예를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 지형도 상에 수리시설물이 위치한 각 원격를 표시하고 마우스로 클릭시 수문제어 화면으로 이동하는 다입력의 단일 출력을 나타내는 통합관리화면을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 도 8의 영상 영역을 화면의 어느 일측에 자유롭게 위치시킬 수 있어 관리 편의성을 제공하는 예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 홍수통제소와 연계하여 하천 주요지점의 수위값 및 유량값, 강우량 등을 실시간으로 지형도 위에 표시하는 예를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 홍수통제소와 연계하여 하천 하구의 조위 예측값과 내수위, 외수위, 관리수위 등을 그래프로 나타내어 수문 개방 가능 시간을 알 수 있는 예를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 예상강우량 운영화면으로 하천의 주요지점의 예상강우량을 기상청과 연계하여 표시하는 예를 나타낸 예시도이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템은,

상기 현장데이터분석수단에서 처리된 데이터를 획득하여 영상 프레임은 압축하며, 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음향과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단(500)으로 송출하기 위한 가변비트레이트처리수단(400);을 포함하여 구성되며,

상기 중앙감시제어수단(500)은,

영상음향정보디비와 데이터디비에 저장된 정보를 획득하여 상기 표출위치영역저장부를 참조하여 표출될 위치 영역에 해당하는 영상, 음향, 데이터를 매칭시켜 표출시키기 위한 정보표출위치매칭부(540)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 다른 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템은,

상기 중앙감시제어수단(500)은,

이때, 상기 가변비트레이트처리수단(400)은,

광대역통신(WAN)의 대역폭을 주기적으로 측정하여 송신(업로드) 가능한 대역폭을 계상하기 위한 송신대역폭계상부(410)와,

현장데이터분석수단에서 분석한 전체 다입력 데이터의 크기가 대역폭 범위 이상일 경우에 해당 코드 신호 중 음향과 데이터가 차지하는 대역폭을 뺀 영상 전송을 위한 영상 대역폭을 계상하기 위한 영상대역폭계상부(420)와,

계상된 영상 전송 대역폭만큼 수집된 영상에 대하여 샘플링을 수행하기 위한 영상샘플링수행부(430)와,

샘플링한 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음성과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단으로 송출하기 위한 정보송출부(440)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 샘플링은,

가우시안 피라미드 샘플링인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 영상샘플링수행부(430)는,

피라미드 영상을 생성하기 위한 피라미드영상생성부와,

상기 피라미드영상생성부에서 제공된 피라미드 영상에 대하여 엘비피(LBP) 히스토그램을 기반으로 배경 모델을 생성하기 위한 배경모델생성부와,

상기 배경모델생성부에서 제공된 배경 모델 내의 검지 객체를 분할하기 위한 객체분할부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수리시설물은,

양수장, 배수장, 수문 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 정보표출위치매칭부(540)는,

사용자 모니터 화면에 보고, 듣고, 방송하며, 제어하도록 해당 표출 위치 영역에 영상, 음향, 데이터를 출력시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 정보표출위치매칭부(540)는,

영상취득장치를 제어할 수 있도록 표시하는 영상제어화면표시모듈(541)과,

전력 설비를 제어할 수 있도록 표시하는 전력제어화면표시모듈(542)과,

방송을 선택할 수 있도록 표시하는 방송화면표시모듈(543)과,

수문을 제어할 수 있도록 표시하는 수문제어화면표시모듈(544)과,

현장 계측 정보를 표시하는 현장계측화면표시모듈(545)과,

조명을 제어할 수 있도록 표시하는 조명제어화면표시모듈(546)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 정보표출위치매칭부(540)는,

영상 장치를 제어할 수 있도록 표시하는 영상제어화면표시모듈(541)과,

현장 계측 정보를 표시하는 현장계측화면표시모듈(545)과,

조명을 제어할 수 있도록 표시하는 조명제어화면표시모듈(546)과,

사용자에게 시스템 및 설비의 이상 경보를 알려주기 위하여 표시하는 알람화면모듈(547)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 정보표출위치매칭부(540)는,

사용자 모니터 화면에 매칭시 설정된 위치 영역에 따라 영상, 음향, 데이터 중 어느 하나를 출력시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 표출 방식을 나타낸 예시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템을 구성하게 되면, 모니터 화면에서 현장의 상황을 CCTV(영상취득장치)로 보고, 주변발생음 및 기계동작소리를 들으며, 안내 및 경보방송을 하며, 원격 계측 및 제어할 수 있게 된다.

따라서, 화면에서 운영하기에 편리하며, 현장 관리 대상 시설물이 증가하여도 모니터 수는 증가하지 않으므로 경제적일 수밖에 없다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 전체 구성도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템은,

영상과 음향 및 데이터를 동시에 수신받아 화면에 표출시키기 위한 중앙감시제어수단(500);을 기본적으로 구성하게 되며, 또한, 상기 현장데이터분석수단에서 처리된 데이터를 획득하여 영상 프레임은 압축하며, 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음향과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단(500)으로 송출하기 위한 가변비트레이트처리수단(400);을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 다입력수단으로부터 획득되는 영상, 음향, 데이터를 화면에 표출하기 위해서는 전송시 음향 및 데이터의 손실이 발생하면 상당히 심각한 문제점을 야기시킬 수 있게 되므로 상기한 가변비트레이트처리수단을 통해 음향 및 데이터의 품질을 최대한 보장해야 한다.

본 발명에서 설명하고 있는 수리시설물은 예를 들어, 양수장, 배수장, 수문 등이 될 수 있으며, 물관리자동화시스템은 본 발명인이 출원하여 대한민국 특허청에 등록된 제0836825호인 '영상 원격 감시제어시스템'과 제0472081호인 '방조제 배수갑문의 원격감시 및 제어시스템' 및 제0625885호인 '아날로그 데이터와 디지털 신호를 처리하는 디지털원격감시제어장치'에 구체적으로 설명하고 있다.

일반적으로 수리시설물 관리에 있어 현장에서 발생하는 다양한 입력 요소들을 다입력(various input)이라 정의한 것이며, 예를 들어, 영상, 음향, 방송, 제어, 계측 데이터를 들 수 있다.

수리시설물이 위치한 지역적 특성(오지)으로 통신 전송속도가 다입력을 단일 회선을 통해 중앙관리소(중앙감시제어수단)까지 전송할 경우에 음향과 데이터(계측, 제어 등)의 손실은 어쩔 수 없는 상황이었다.

그러나, 상기와 같이 구성하게 된다면, 음향과 데이터의 손실 발생 문제를 해결할 수 있게 된다.

즉, 전송시 음향과 데이터의 손실없이 품질을 보장할 수 있도록 가변비트레이트처리수단을 구성하게 된 것이다.

결국, 현장에서 전송된 다입력 데이터를 중앙감시제어수단의 화면에서 표출할 수 있게 된다.

예를 들어, 모니터 화면에서 보고(영상표출), 듣고 방송(음향), 제어화면, 계측 화면을 설정된 영역에서 별도의 조작없이 표출이 가능하게 되는 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 다입력수단(100)은 현장 내의 영상취득장치(110), 음향취득장치(120), 방송장치(130), 제어장치(140), 계측장치(150) 중 어느 하나 이상의 장치를 포함하게 된다.

이때, 현장데이터수집수단(200)은 다입력수단으로부터 현장의 영상, 음향, 제어 데이터, 계측 데이터를 설정된 일정시간 주기마다 수집하게 된다.

이후, 현장데이터분석수단(300)은 현장데이터수집수단에서 수집된 데이터를 해석하여 해석된 영상, 음향, 데이터 각각에 코드 신호를 부여하고 전체 데이터 크기를 계상하게 되는 것이다.

상기 다입력수단, 현장데이터수집수단, 현장데이터분석수단은 본 발명인이 출원하여 대한민국 특허청에 등록된 제0836825호인 '영상 원격 감시제어시스템'과 제0472081호인 '방조제 배수갑문의 원격감시 및 제어시스템' 및 제0625885호인 '아날로그 데이터와 디지털 신호를 처리하는 디지털원격감시제어장치'에 구체적으로 설명하고 있어 구체적인 구성 및 동작 원리를 설명하지 않도록 하겠다.

본 발명의 가변비트레이트처리수단(400)은 현장데이터분석수단에서 처리된 데이터를 획득하여 영상 프레임은 압축하며, 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음향과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단(500)으로 송출하게 된다.

상기 가변비트레이트처리수단의 특징은 영상데이터를 가변비트레이트로 처리하여 음향 및 데이터의 품질을 보장하는 것이다.

이를 통해 영상데이터 증가시에도 음향, 제어 등의 대역폭을 보장함으로써 단일 회선으로 중앙감시제어수단까지 신뢰성 있는 데이터를 전송함으로써 현장을 CCTV로 보고, 현장 주변 발생음과 기계동작소리 등을 들으며, 안내 및 경고방송을 하고 제어하는 것이 품질 저하없이 가능하게 된다.

따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 기존에 별도의 회선을 사용한 전송으로 낭비되는 통신회선비를 절감하면서 다입력에 대한 출력으로 사용이 편리하도록 하는 장점을 제공하게 되는 것이다.

다음은 동작 설명을 구체적으로 하도록 하겠다.

수리시설물이 설치된 현장에서 수집되는 데이터의 형태는 영상취득장치(고정식 카메라, 스피드돔 카메라 등)를 통한 영상데이터, 음향취득장치(마이크 등)를 통한 음향데이터, 방송장치(AMP, 스피커 등)를 통한 음성데이터, 제어장치를 통한 제어데이터, 각종 계측장치(수위계, 개도계, 전압, 전류, 온도 등)를 통한 상태 혹은 계측데이터 등 다양한 형태의 입력을 갖는다.

이후, 중앙감시제어수단에서의 화면 표출은 도 5, 도 7에 도시하였다.

본 발명에서 설명하고 있는 물관리자동화시스템은 상기 다양한 형태의 다입력 데이터를 알에스(RS) 232, 알에스(RS) 485, 알제이(RJ) 45 등을 통해 현장데이터수집수단(200)이 설정된 일정시간 주기마다 데이터를 수집하게 된다.

이때, 현장데이터분석수단(300)은 다입력 데이터를 해석하여 해석한 영상, 음향, 데이터 각각에 해당 코드 신호를 부여하고 전체 다입력 데이터 크기를 계상하게 된다.

이때, 가변비트레이트처리수단(400)은 다입력 데이터를 중앙감시제어수단으로 송출할 경우에, 영상신호를 엠펙-포(MPEG-4)나 H.264 영상 압축 알고리즘을 통해 압축을 수행한 후 도 4에 도시한 구성요소들의 처리에 의해 비트레이트 할당을 가변적으로 수행한다.

상기 엠펙-포(MPEG-4) 영상 압축 알고리즘은 이미 당업자들에게 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하겠다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 가변비트레이트처리수단 블록도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 가변비트레이트처리수단(400)은,

샘플링한 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음성과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단으로 송출하기 위한 정보송출부(440)를 포함하여 구성되게 된다.

상기 송신대역폭계상부(410)는 광대역통신(WAN)의 대역폭을 주기적으로 측정하여 송신(업로드) 가능한 대역폭을 계상하게 된다.

일반적으로 수리시설물이 설치된 지역의 통신속도는 도심지역보다 대역폭이 상대적으로 낮으며, 이는 수리시설물 물관리에 있어 다입력 데이터 전송은 데이터의 손실을 보장할 수 없는 이유이다.

상기 영상대역폭계상부(420)는 현장데이터분석수단에서 분석한 전체 다입력 데이터의 크기가 대역폭 범위 이상일 경우에 해당 코드 신호 중 음향과 데이터가 차지하는 대역폭을 뺀 영상 전송을 위한 영상 대역폭을 계상하게 된다.

이때, 상기 영상샘플링수행부(430)는 계상된 영상 전송 대역폭만큼 수집된 영상에 대하여 샘플링을 수행하게 된다.

영상의 경우, 음향과 데이터에 비해 초당 프레임 수가 적어지더라도 상대적으로 민감성이 떨어진다.

즉, 수리시설물의 특성상 도심지역과 같이 자동차, 사람 등 동작 요소들이 많지 않기 때문에 초당 프레임 수가 줄어들어도 음향과 데이터의 손실만큼 민감하지 않다는 것이다.

상기 정보송출부(440)는 샘플링한 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음성과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단으로 송출하게 된다.

이때, 상기 샘플링은 바람직하게는 가우시안 피라미드 샘플링을 사용하게 된다.

이를 통해 음성과 데이터는 신호 손실없이 품질을 보장할 수 있게 되는 것이다.

상기 가우시안 피라미드 샘플링은 영상샘플링수행부에서 수행하게 되는데, 이를 위하여 상기 영상샘플링수행부는,

피라미드 영상을 생성하기 위한 피라미드영상생성부(미도시)와,

상기 피라미드영상생성부에서 제공된 피라미드 영상에 대하여 엘비피(LBP) 히스토그램을 기반으로 배경 모델을 생성하기 위한 배경모델생성부(미도시)와,

상기 배경모델생성부에서 제공된 배경 모델 내의 검지 객체를 분할하기 위한 객체분할부(미도시)를 포함하여 구성하게 된다.

상기 가우시안 피라미드 샘플링(Gaussian pyramid sampling)은 해상도가 줄어든 연속적인 이미지들을 얻기 위하여 원본 이미지에 반복적으로 필터링 및 서브 샘플링을 하는 것이다.

이를 통하여 축소된 이미지상에서의 영상 처리를 통하여 연산 속도와 특징점 검출이 빨라지게 되는 것이다.

상기 배경모델생성부는 피라미드영상생성부에서 제공된 피라미드 영상에 대하여 엘비피(LBP) 히스토그램을 기반으로 배경 모델을 생성하여 객체분할부로 제공하는 기능을 수행하게 된다.

즉, 견고한 배경 모델을 생성하기 위하여 LBP 히스토그램(국부 이진패턴 히스토그램)을 기반으로 배경 모델을 학습하게 되는 것이며, 이는 객체 인식을 하는데 있어 수행 속도를 빠르게 하며 매우 안정적인 인식률을 제공하게 되는 것이다.

상기 객체분할부는 배경모델생성부에서 제공된 배경 모델 내의 검지 객체, 예를 들어 진동 발생시 떨리게 되면 떨리는 부위만을, 화재 발생시 화재 부위만을 분할하게 되는 것이다.

상기 객체분할부에 의해 처리된 검지 객체 이미지만을 제공하게 되면 고용량의 영상 처리 속도도 더욱 빨라지게 될 것이다.

본 발명의 가변비트레이트처리수단은 단위 비트당 할당하는 용량을 효율적으로 조절하기 위한 것이다.

즉, 한낮의 햇빛 또는 집중호우 시 영상 데이터량이 많을 경우 전송속도를 떨어뜨려 제어가 제대로 되지 않는다.

이에, 상기 가변비트레이트처리수단에서는 영상데이터 증가시에도 음향, 데이터(제어, 계측) 등의 대역폭을 보장함으로써 신뢰성 있는 계측 데이터 전송 및 제어가 가능하도록 한다.

종래에는 영상 데이터가 증가할 경우에는 음성 및 데이터를 폐기 처분하였지만 본 발명에서는 영상 데이터가 증가하더라도 음성 정보와 데이터 정보를 담는 비트를 보장하면서 영상 데이터 정보를 담는 비트를 가변적으로 축소시키는 방식을 채택하게 되는 것이다.

이는 음성 및 데이터의 폐기는 사용자가 폐기되었는지를 민감하게 감지할 수 있지만 영상 프레임 수가 줄어들거나, 영상 비트레이트가 감소하는 등의 영상데이터에 대한 가변적 축소에 대해서는 상대적으로 쉽게 알아채기 어렵기 때문이다.

종래 기술이 적용된 시스템일 경우에는 관리자가 직접 관련 기관의 자료를 수집하여 관리자가 경험적 지식으로 홍수 저감 시설을 제어할 필요가 있다고 판단하여 수동으로 각종 장치를 제어한 후, 카메라 또한 수동으로 돌려 주변상황 및 제어되는 장치를 확인하여야 한다.

그러나, 가변비트레이트처리수단이 적용된 본 발명의 시스템에서는 이벤트 발생시 즉, 수위데이터가 위험수위에 도달하면 해당 수위 위치로 카메라가 자동 이동하거나, 시설물에 침입이 감지되면 중요 시설물 위치로 카메라가 이동하는 등 보고, 듣고, 방송하며, 제어하는 단일 시스템으로 구성되어 운영의 편리성을 제공한다.

또한, 배경 영상 모델을 설정하는 LBP 히스토그램 기법 및 영상 가우시안 피라미드 기법을 활용하여 영상 데이터 정보를 최소화시키면서 움직이는 객체 정보만을 실시간으로 송출하는 기법을 활용하여 영상 데이터에 따른 트래픽을 미연에 방지할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명의 중앙감시제어수단(500)은,

영상음향정보디비와 데이터디비에 저장된 정보를 획득하여 상기 표출위치영역저장부를 참조하여 표출될 위치 영역에 해당하는 영상, 음향, 데이터를 매칭시켜 표출시키기 위한 정보표출위치매칭부(540)를 포함하여 구성되게 된다.

상기 정보수신부(510)에 의해 가변비트레이트처리수단에서 전송된 정보를 수신받게 되고, 정보분류처리부(520)에서 수신된 정보를 영상, 음향, 데이터로 분류하여 영상과 음향을 영상음향정보디비에 저장하며, 데이터를 데이터디비에 저장시키게 된다.

상기 데이터는 제어 데이터, 계측 데이터를 의미한다.

이때, 표출위치영역저장부(530)에는 관리자가 사전에 설정한 영상, 음향, 데이터가 화면상에서 표출될 위치 영역을 저장하고 있게 된다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 표출될 위치 영역을 관리자가 원하는 배열로 배치하게 되는 것이다.

영상을 참조하여 설명하자면, 상측의 왼쪽 화면과 같이 좌측에 배열할 수 있거나, 상측의 오른쪽 화면과 같이 우측에 배열할 수 있으며, 하측의 왼쪽 화면과 같이 하단 좌측에 배열할 수 있으며, 하측의 오른쪽 화면과 같이 하단의 우측에 배열할 수도 있는 것이다.

즉, 사용자 모니터 화면에 매칭시 설정된 위치 영역에 따라 영상, 음향, 데이터 중 어느 하나를 출력시키게 되는데, 보고, 듣고, 방송하며, 제어, 계측하는 다입력 데이터에 대한 화면 매칭에 있어 화면에서 어떠한 위치 변경도 본 발명의 권리범위에 해당하는 것이다.

상기 배열은 정보표출위치매칭부(540)에서 처리하게 되는데, 영상음향정보디비와 데이터디비에 저장된 정보를 획득하여 상기 표출위치영역저장부를 참조하여 표출될 위치 영역에 해당하는 영상, 음향, 데이터를 매칭시켜 표출시키게 되는 것이다.

이를 위하여 상기 정보표출위치매칭부(540)는,

현장 계측 정보를 표시하는 현장계측화면표시모듈(545)과,

사용자에게 시스템 및 설비의 이상 경보를 알려주기 위하여 표시하는 알람화면모듈(547)을 포함하여 구성하게 된다.

즉, 도 6 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 영상제어화면표시모듈(541)은 영상 장치를 제어할 수 있도록 표시하게 되며, 전력제어화면표시모듈(542)은 전력 설비를 제어할 수 있도록 표시하게 되며, 방송화면표시모듈(543)은 방송을 선택할 수 있도록 표시하게 된다.

구체적으로 설명하자면, 원격지에서 송출되는 품질이 보장되는 영상, 음향, 데이터를 획득할 경우에 영상제어화면표시모듈은 영상 화면을 관리자가 보고, 영상취득장치의 줌, 줌아웃, 팬/틸트 등을 조작할 수 있는 조작화면을 표시하게 된다.

이를 위하여 중앙감시제어를 위한 프로그램이 구축되어 진다.

또한, 전력제어화면표시모듈을 통해 전력 제어를 위한 조작화면을 표출하게 되고, 관리자가 특정 조작 명령을 클릭하거나 선택하게 되면, 해당 조작 신호가 원격지의 제어장치에서 획득하여 조작하게 되는 것이다.

또한, 수문제어화면표시모듈(544)도 마찬가지로 수문을 제어할 수 있도록 조작 화면을 표시하게 되며, 현장계측화면표시모듈(545)도 마찬가지로 현장 계측 정보를 표시하는 것이다.

조명제어화면표시모듈(546)은 현장에 설치 구성된 조명을 제어할 수 있도록 조작화면을 표시하게 되는 것이다.

상기 표시된 조작화면에서 관리자가 선택한 조작 신호를 획득하여 조작되는 기술은 이미 당업자들에게 알려진 기술이므로 상기한 정도의 설명으로도 충분히 동작 원리를 이해할 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 지형도 상에 수리시설물이 위치한 각 원격를 표시하고 마우스로 클릭시 수문제어 화면으로 이동하는 다입력의 단일 출력을 나타내는 통합관리화면을 나타낸 예시도이다.

도 8은 지형도상에 수리시설물이 위치한 각 원격소(예, 영산강하구둑, 영암 방조제, 금호방조제)를 표시하고 마우스로 클릭시 수문제어 화면으로 이동하는 다입력의 단일 출력을 나타내는 통합관리화면으로서, 각 원격소의 현재 CCTV 영상을 화면상에 띄워 해당 원격소를 클릭해서 들어가지 않더라도 현장 상태를 알 수 있다.

또한, 각 원격소의 내수위, 외수위, 수문개방상태, 방류량 등을 해당 원격소를 클릭해서 들어가지 않더라도 초기화면에서 즉시 알 수 있는 효과를 본 발명에서는 제공하게 되는 것이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 도 8의 영상 영역을 화면의 어느 일측에 자유롭게 위치시킬 수 있어 관리 편의성을 제공하는 예를 나타낸 예시도이다.

도 9는 영상 영역을 화면의 어느 일측에 자유롭게 위치시킬 수 있어 관리 편의성을 제공하는 것을 나타낸 것이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 홍수통제소와 연계하여 하천 주요지점의 수위값 및 유량값, 강우량 등을 실시간으로 지형도 위에 표시하는 예를 나타낸 예시도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명은 홍수통제소와 연계하여 하천(화면예시 : 영산강) 주요지점의 수위값 및 유량값, 강우량 등을 실시간으로 지형도 위에 표시한다.

만약, 상류댐에서 방류시 상류댐 CCTV 영상과 함께 강우량, 수위, 방류시간, 방류량 등을 지형도 위에 표출시킨다.

다수의 계측소에서 보내지는 다입력 즉 영상과 데이터를 함께 통합하여 관리할 수 있으며, 표출시키는 위치는 화면의 어느 일측에 자유롭게 위치시킬 수 있어 관리편의성을 제공한다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 홍수통제소와 연계하여 하천 하구의 조위 예측값과 내수위, 외수위, 관리수위 등을 그래프로 나타내어 수문 개방 가능 시간을 알 수 있는 예를 나타낸 예시도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 홍수통제소와 연계하여 하천(화면예시 : 영산강) 주요지점의 수위값 및 유량값, 강우량 등을 실시간으로 지형도 위에 표시한다.

또한, 하천 하구의 조위 예측값과 내수위, 외수위, 관리수위 등을 그래프로 나타내어 수문 개방 가능 시간을 알 수 있다.

그래프 상단의 녹색선은 해양수산청에서 제공하는 조석표를 미리 데이터베이스에 저장하여 시간에 따라 그래프를 그리고 있으며, 아래의 파란색 선은 바다측 해수위를 실시간으로 계측되어 전송되는 값이며, 빨간색 선은 담수측 수위를 나타내며 노란색 선은 관리수위를 나타낸다.

해수위가 담수위 보다 낮아지는 지점부터 수문을 열고, 담수위가 해수위 보다 낮아지는 지점에서 수문을 닫는 등의 운영을 한다.

즉, 다수의 계측소에서 보내지는 다입력 즉 데이터와 그래프를 함께 통합하여 관리할 수 있으며, 표출시키는 위치는 화면의 어느 일측에 자유롭게 위치시킬 수 있어 관리편의성을 제공한다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템의 예상강우량 운영화면으로 하천의 주요지점의 예상강우량을 기상청과 연계하여 표시하는 예를 나타낸 예시도이다.

도 12에 도시한 바와 같이, 화면은 예상강우량 운영화면으로 하천(예 : 영산강)의 주요지점의 예상강우량을 기상청과 연계하여 표시한다.

또한, 각 주요지점의 수위와 도달시간도 함께 표시되며, 표출시키는 위치는 화면의 어느 일측에 자유롭게 위치시킬 수 있어 관리편의성을 제공한다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 다입력수단
200 : 현장데이터수집수단
300 : 현장데이터분석수단
400 : 가변비트레이트처리수단
500 : 중앙감시제어수단

Claims

현장 내의 영상취득장치(110), 음향취득장치(120), 방송장치(130), 제어장치(140), 계측장치(150) 중 어느 하나 이상에서 전송되는 정보를 획득하는 다입력수단(100)과;
상기 다입력수단에서 획득된 현장의 영상, 음향, 제어 데이터, 계측 데이터를 설정된 일정시간 주기마다 수집하기 위한 현장데이터수집수단(200)과;
상기 현장데이터수집수단에서 수집된 데이터를 해석하여 해석된 영상, 음향, 데이터 각각에 코드 신호를 부여하고 전체 데이터 크기를 계상하기 위한 현장데이터분석수단(300)과;
영상과 음향 및 데이터를 동시에 수신받아 화면에 표출시키기 위한 중앙감시제어수단(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 있어서,
상기 현장데이터분석수단에서 처리된 데이터를 획득하여 영상 프레임은 압축하며, 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음향과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단(500)으로 송출하기 위한 가변비트레이트처리수단(400);을 포함하여 구성되며,
상기 중앙감시제어수단(500)은,
가변비트레이트처리수단에서 전송된 정보를 수신받기 위한 정보수신부(510)와,
상기 정보수신부에 의해 수신된 정보를 영상, 음향, 데이터로 분류하여 영상과 음향을 영상음향정보디비에 저장하며, 데이터를 데이터디비에 저장시키기 위한 정보분류처리부(520)와,
영상, 음향, 데이터가 화면상에서 표출될 위치 영역을 저장하고 있는 표출위치영역저장부(530)와,
영상음향정보디비와 데이터디비에 저장된 정보를 획득하여 상기 표출위치영역저장부를 참조하여 표출될 위치 영역에 해당하는 영상, 음향, 데이터를 매칭시켜 표출시키기 위한 정보표출위치매칭부(540)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
현장 내의 영상취득장치(110), 음향취득장치(120), 방송장치(130), 제어장치(140), 계측장치(150) 중 어느 하나 이상에서 전송되는 정보를 획득하는 다입력수단(100)과;
상기 다입력수단에서 획득된 현장의 영상, 음향, 제어 데이터, 계측 데이터를 설정된 일정시간 주기마다 수집하기 위한 현장데이터수집수단(200)과;
상기 현장데이터수집수단에서 수집된 데이터를 해석하여 해석된 영상, 음향, 데이터 각각에 코드 신호를 부여하고 전체 데이터 크기를 계상하기 위한 현장데이터분석수단(300)과;
상기 현장데이터분석수단에서 처리된 데이터를 획득하여 영상 프레임은 압축하며, 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음향과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단(500)으로 송출하기 위한 가변비트레이트처리수단(400)과;
영상과 음향 및 데이터를 동시에 수신받아 화면에 표출시키기 위한 중앙감시제어수단(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템에 있어서,
상기 중앙감시제어수단(500)은,
가변비트레이트처리수단에서 전송된 정보를 수신받기 위한 정보수신부(510)와,
상기 정보수신부에 의해 수신된 정보를 영상, 음향, 데이터로 분류하여 영상과 음향을 영상음향정보디비에 저장하며, 데이터를 데이터디비에 저장시키기 위한 정보분류처리부(520)와,
영상, 음향, 데이터가 화면상에서 표출될 위치 영역을 저장하고 있는 표출위치영역저장부(530)와,
영상음향정보디비와 데이터디비에 저장된 정보를 획득하여 상기 표출위치영역저장부를 참조하여 표출될 위치 영역에 해당하는 영상, 음향, 데이터를 매칭시켜 표출시키기 위한 정보표출위치매칭부(540)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 가변비트레이트처리수단(400)은,
광대역통신(WAN)의 대역폭을 주기적으로 측정하여 송신(업로드) 가능한 대역폭을 계상하기 위한 송신대역폭계상부(410)와,
현장데이터분석수단에서 분석한 전체 다입력 데이터의 크기가 대역폭 범위 이상일 경우에 해당 코드 신호 중 음향과 데이터가 차지하는 대역폭을 뺀 영상 전송을 위한 영상 대역폭을 계상하기 위한 영상대역폭계상부(420)와,
계상된 영상 전송 대역폭만큼 수집된 영상에 대하여 샘플링을 수행하기 위한 영상샘플링수행부(430)와,
샘플링한 영상 프레임의 수를 가변적으로 조절한 후, 음성과 데이터를 동시에 광대역통신에 실어 중앙감시제어수단으로 송출하기 위한 정보송출부(440)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 3항에 있어서,
상기 샘플링은,
가우시안 피라미드 샘플링인 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 3항에 있어서,
상기 영상샘플링수행부(430)는,
피라미드 영상을 생성하기 위한 피라미드영상생성부와,
상기 피라미드영상생성부에서 제공된 피라미드 영상에 대하여 엘비피(LBP) 히스토그램을 기반으로 배경 모델을 생성하기 위한 배경모델생성부와,
상기 배경모델생성부에서 제공된 배경 모델 내의 검지 객체를 분할하기 위한 객체분할부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 수리시설물은,
양수장, 배수장, 수문 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 정보표출위치매칭부(540)는,
사용자 모니터 화면에 보고, 듣고, 방송하며, 제어하도록 해당 표출 위치 영역에 영상, 음향, 데이터를 출력시키는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 정보표출위치매칭부(540)는,
영상취득장치를 제어할 수 있도록 표시하는 영상제어화면표시모듈(541)과,
전력 설비를 제어할 수 있도록 표시하는 전력제어화면표시모듈(542)과,
방송을 선택할 수 있도록 표시하는 방송화면표시모듈(543)과,
수문을 제어할 수 있도록 표시하는 수문제어화면표시모듈(544)과,
현장 계측 정보를 표시하는 현장계측화면표시모듈(545)과,
조명을 제어할 수 있도록 표시하는 조명제어화면표시모듈(546)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 정보표출위치매칭부(540)는,
영상 장치를 제어할 수 있도록 표시하는 영상제어화면표시모듈(541)과,
전력 설비를 제어할 수 있도록 표시하는 전력제어화면표시모듈(542)과,
방송을 선택할 수 있도록 표시하는 방송화면표시모듈(543)과,
수문을 제어할 수 있도록 표시하는 수문제어화면표시모듈(544)과,
현장 계측 정보를 표시하는 현장계측화면표시모듈(545)과,
조명을 제어할 수 있도록 표시하는 조명제어화면표시모듈(546)과,
사용자에게 시스템 및 설비의 이상 경보를 알려주기 위하여 표시하는 알람화면모듈(547)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 정보표출위치매칭부(540)는,
사용자 모니터 화면에 매칭시 설정된 위치 영역에 따라 영상, 음향, 데이터 중 어느 하나를 출력시키는 것을 특징으로 하는 수리시설물 물관리자동화시스템의 다입력에 대한 화면 표출시스템.