KR101583184B1 - 재난 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

특정 공간(건물 내 독립된 사무실, 거주실, 지하실 등)에서 화재를 비롯한 재난발생을 신호 발생기가 감지 함에 따라, 재난발생을 알리기 위한 재난상태 패킷을 생성하고, 블루투스 통신을 이용하여 신호 발생기의 신호 범위에 있는 인접 사용자(구조자) 단말 및 관제 서버로 재난 신호를 전송하는 재난 감지 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 재난 감지 시스템은, 공간에서의 재난발생을 판단하여, 재난상태 패킷을 생성하는 신호 발생기, 및 상기 재난상태 패킷을 입력받아, 상기 공간이 속하는 건물에 설치된 타 신호 발생기로 상기 재난상태 패킷을 전파하는 관제 서버를 포함하고, 상기 신호 발생기는, 와이파이 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 상기 관제 서버에 전송하되, 상기 와이파이 통신 방식이 비활성화되는 경우, 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 커버리지 내에 위치하는 단말로 전송하여, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

Description

재난 감지 시스템{DISASTER DETECTION SYSTEM}

본 발명은 특정 공간(건물 내 독립된 사무실, 거주실, 지하실 등)에서 화재를 비롯한 재난발생을 신호 발생기가 감지 함에 따라, 재난발생을 알리기 위한 재난상태 패킷을 생성하고, 블루투스 통신을 이용하여 신호 발생기의 신호 범위에 있는 인접 사용자(구조자) 단말 및 관제 서버로 재난 신호를 전송 함으로써, 상기 관제 서버에 의해, 타 신호 발생기로 상기 재난상태 패킷을 전파하여, 해당 공간이 있는 건물 내 단말(사람)에게 상기 재난발생을 알림할 수 있게 하는 재난 감지 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 관제 서버로의 재난상태 패킷 전송시 사용되는 와이파이 통신이, 화재 등의 재난으로 인해 사용이 불가능하게 되는 경우, 블루투스 통신을 대체하여 사용 함으로써, 커버리지 내 단말을 경유하여, 상기 재난상태 패킷이 관제 서버로 전송되도록 하는 재난 감지 시스템에 관한 것이다.

대형 화재, 가스누출, 침수, 붕괴, 교통사고 등의 재해재난은, 최근 들어 보다 빈번하게 발생하고 있다. 이에 대처하기 위해, 여러 방재 구호 기관에서는, 예컨대 건물이나 지하공간, 이동하는 교통 수단과 같은 특정 공간에서 재난의 발생을 감지하고, 이를 주위에 경고하는 장비를 지속적으로 개발하고 있다.

한편, 재해재난에 효과적으로 대처하기 위해서는, 특정 공간(재해 현장)으로 진입하는 구조 대원의 구조 활동을 지원하고, 구조 대원의 안전을 도모하기 위한 장비의 개발을 필요로 한다.

특히, 재난 현장에서의 인명 사고를 줄이기 위한 기술로는, 재난이 발생한 위치, 피구조자의 위치, 재난 현장의 현 상황, 재난 현장에 진입한 구조 대원의 실시간 위치 등을, 구조 대원 뿐만 아니라 재난 현장에 인접해 있는 다른 공간에 위치한 구조 대원과도 공유 가능하게 하는 기술을 요구할 수 있다.

본 발명의 실시예는, 고층아파트, 대규모 빌딩과 계속 확장되는 지하공간 및 이동 교통 수단에서의 재난을 즉시 감지하여 화재, 해상사고 등 재난 현장의 대원이 안전한 진입, 구조 활동을 하고 재난현장 인명 사고를 줄이기 위해 재난 현장 대원의 실내(indoors) 상에서의 실시간 재난 위치 확인을 위한 장비에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 실시예는 위험 및 위급 상황에 처한 소방대원 및 구조 요청자에 대하여 재난 상황 정보를 실시간 신호발생기에 의해 수집하여 신속한 안전한 구조 활동을 지원하기 위한 장비에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 실시예는 건물 화재 이외에 KTX, 지하철, 침몰 여객선, 선박에 탑승자 안전을 위한 재난 감지용 신호 발생기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에서는 선박의 화재 이외에 침몰의 경우, 액체 감지 센서를 사용하여 침수 감지를 하며, 선박 퇴선 명령이 와이파이(WiFi)를 통하여 각 신호 발생기에 전달되며 신호 발생기에 반응하는 사용자 앱이 경고음을 내도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 신호발생기에 반응하는 사용자 앱에 의하여 재난 현장의 대원 뿐만 아니라 피구조자 인원과 위치를 즉시 파악하여 인명 피해를 최소화하기 위한 장비에 관한 것이다.

재난 감지용 신호 발생기는 고정형, 이동형으로 제작한다. 고정형은 건물 내 소화기처럼 사전에 비치하는 장비이며, 이동형은 소방대원이 현장 출동 시에 투척형으로 살포하는 장비이다. 화재 감지용 신호 발생기는 재난 감지 신호발생기 신호를 발생시키는 펌웨어, 화재를 감지할 수 있는 센서들(열감지, CO2 등)로 구성한다. 화재 감지용 신호 발생기는 화재시 정전 상황을 가정하여 충전용 배터리를 내장하며 화재에 강인한 내열 장비로 제작한다.

본 발명의 실시예에서는, 재난을 감지하여 재난 감지 신호발생기 신호에 의해 화재현장의 소방대원, 일반인들의 재난 위치를 위치 모니터링 센터에서 파악하게 한다. 재난 감지용 스마트단말장치 어플리케이션은 재난 감지 신호발생기 신호 발신기에 의해 반응한다. 재난 감지용 앱은 사용자가 다운로드받아 설치하거나 휴대폰 제작자가 내장 기능으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 특정 공간에서 재난발생을 감지 함에 따라 재난감지신호의 송출을 통해 상기 공간에서의 재난발생을 알림하는 동시에, 상기 공간과 인접한 인접공간에 설치되는 타 신호 발생기로 재난상태 패킷을 전파 함으로써, 상기 공간이 있는 건물 내에 진입해 있는 모든 단말에게 재난발생을 알림할 수 있는 재난 감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 재난발생시 상용 전력이 끊어졌을 경우 이를 감지하고 내장 배터리의 전력을 사용하여 구동 함으로써, 지속적인 재난의 발생을 감지하는 재난 감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 재난 감지 시스템은, 공간에서의 재난발생을 판단하여, 재난상태 패킷을 생성하는 신호 발생기, 및 상기 재난상태 패킷을 입력받아, 상기 공간이 속하는 건물에 설치된 타 신호 발생기로 상기 재난상태 패킷을 전파하는 관제 서버를 포함하고, 상기 신호 발생기는, 와이파이 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 상기 관제 서버에 전송하되, 상기 와이파이 통신 방식이 비활성화되는 경우, 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 커버리지 내에 위치하는 단말로 전송하여, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 공간을 대상으로 재난발생을 전파하여 알림 함으로써, 인접공간에 위치한 피구조자가 타 공간에서 발생한 재난을 신속하게 인지하여 대피할 수 있게 하고, 서로 다른 공간에 진입한 구조대원이, 재난이 발생한 위치와 피구조자의 위치, 재난 현장의 현 상황 및 재난 현장에 진입한 구조 대원의 실시간 위치 등의 정보를 공유할 수 있게 하여 구조 활동을 지원하고 인명 사고를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 특정 공간에서 재난발생을 감지 함에 따라 재난감지신호의 송출을 통해 상기 공간에서의 재난발생을 알림하는 동시에, 상기 공간과 인접한 인접공간에 설치되는 타 신호 발생기로 재난상태 패킷을 전파 함으로써, 상기 공간이 있는 건물 내에 진입해 있는 모든 단말에게 재난발생을 알림할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 재난발생시 상용 전력이 끊어졌을 경우 이를 감지하고 내장 배터리의 전력을 사용하여 구동 함으로써, 지속적인 재난의 발생을 감지하는 재난 감지 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재난 감지 시스템의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 발생기의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 고정형 재난감지 신호발생기의 구성도이다.
도 4는 고정형 신호발생기 모듈의 동작 구성도이다.
도 5는 재난감지 신호발생기의 평상 시의 동작을 예시한 도면이다.
도 6은 재난감지 신호발생기의 재난 시의 동작을 예시한 도면이다.
도 7은 센서값을 하나만 보내는 전송 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 센서값을 하나만 보내는 경우의 패킷을 예시하는 도면이다.
도 9는 모든 센서값을 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 평상시 WiFi를 이용한 신호발생기에서 관제 서버로의, 전송 프로토콜 일례를 설명하는 도면이다.
도 11은 재난 감지 동작 중, 와이파이 통신에 기반한 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.
도 12는 재난 발생에 있어, 와이파이 동작 시의 신호발생기 모듈이 갖는 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.
도 13은 재난 감지 동작 중, 와이파이 통신의 미동작시 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.
도 14는 재난 발생에 있어, 와이파이 미 동작 시의 신호발생기 모듈이 갖는 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.
도 15는 논리센서 동작 및 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 논리센서의 신호발생기모듈 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.
도 17은 근거리 무선 통신에 의한 점검 동작 및 프로토콜의 일례를 예시하는 도면이다.
도 18은 점검 시 신호발생기의 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.
도 19는 센서에 대한 고장 진단 동작 및 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.
도 20은 이동형 재난감지 신호발생기의 중계 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 이동형 재난감지 신호발생기의 보정 동작 및 프로토콜의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 응용프로그램 업데이트 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명의 일실시예에 따른 재난 감지 시스템은 건물에 산재되는 복수의 신호 발생기 중에서, 화재 등의 재난이 발생한 공간에 설치된 신호 발생기로부터 재난상태 패킷을, 관제 서버에서 입력받아 해당 건물에서의 재난발생을 인지하고, 상기 관제 서버가 이를 상기 건물에 설치된 다른 신호 발생기로 전파 함으로써, 건물에 위치하고 있는 모든 단말(사람)에게 재난발생 사실이 알려지도록 하는 시스템 일 수 있다.

재난 감지용 신호 발생기는, 건물, 지하공간, 이동하는 교통 수단 중 적어도 하나의 '공간' 내에, 고정형으로 설치되거나, 또는 상기 '공간'에 진입한 구조대원에 의해 투척되어 이동형으로 설치될 수 있다.

상기 신호 발생기는 상기 공간(재해 현장)에 고정형 또는 이동형으로 설치되며, 온도 센서, 가스 센서, 침수 센서, 기울기 센서 및 충격 센서 중 적어도 하나의 센서를 내장하여 상기 공간에 대한 재해 요소를 실시간 감지할 수 있다.

또한, 신호 발생기는 재난발생 시 재해 상황에 관한 재난상태 패킷을 생성하고, 이를 와이파이 통신 방식으로 상기 관제 서버로 전송할 수 있다. 만약, 발생된 재난(화재 등)으로 인해 상기 와이파이 통신 방식이 비활성화되는 경우, 상기 신호 발생기는, 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을, 커버리지 내에 위치하는 단말로 전송 함으로써, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

또한, 신호 발생기는, 커버리지 내에 위치하는 단말로 재난감지 신호를 송출 함으로써, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로, 상기 단말의 위치(재해 발생 위치, 피구조자 위치, 구조 대원 위치 등)가 블루투스 통신을 통해 상기 관제 서버로 전달되도록 할 수 있다.

이후, 관제 서버는, 재해 건물 내 대피인의 휴대형 단말 및 소방 대원의 구호 단말기의 단말에 상기 위치를 전파하여, 발생된 재난의 상황 및 구조 해야 할 피구조자의 위치가 소방관에게 즉각적으로 전달되도록 할 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 재난 감지 시스템에 의해서는, 소방관의 구호 단말과, 단말(재난이 발생된 공간에 위치한 단말과, 상기 공간과 인접하는 인접 공간에 위치하는 단말을 모두 포함)로 하여금, 재난의 발생 위치, 피구조자와 구조 대원의 위치 및 재난 상황을 용이하게 파악할 수 있게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재난 감지 시스템의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 재난 감지 시스템(100)는, 건물에 산재되어 개별 공간 내에 설치되는 신호 발생기(110)와, 신호 발생기(110)와 통신 하면서, 상기 건물의 특정 공간에서 발생된 재난에 대해, 알림 등의 재해 대책 처리를 수행하는 관제 서버(120)를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 공간에는 단말(130)을 보유하는 사람이 위치하거나 주거할 수 있고, 상기 단말(130)에는 신호 발생기(110)로부터 송출되는 재난감지 신호에 반응하여 이벤트 처리(예, 현 위치를 관제 서버(120)로 전달하는 처리, 발생된 재난에 관한 정보를 화면 표시하는 처리 등)를 수행하는 어플리케이션이 구동될 수 있다.

우선, 신호 발생기(110)는 공간에서의 재난발생을 판단하여, 재난상태 패킷을 생성한다. 즉, 신호 발생기(110)는 건물에 임의 지점에 고정되어 설치되면서, 상기 지점을 둘러싼 공간에서, 화재 등의 재난이 발생되는지를 판단하는 기능을 할 수 있다.

또한, 신호 발생기(110)는 재난발생을 판단 함에 따라, 재난 발생의 사실을 알리기 위한 재난상태 패킷을 생성하여, 관제 서버(120)로 전송할 수 있다. 상기 재난상태 패킷은, 해당 공간에서 센싱한 데이터(센서 데이터)를 적어도 포함 함으로써, 발생된 재난의 종류, 재난의 위치 등을, 관제 서버(120)에서 인지하도록 할 수 있다.

상기 재난상태 패킷의 관제 서버(120) 전송에 있어서, 신호 발생기(110)는, 와이파이 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 상기 관제 서버(120)에 전송할 수 있다. 다만, 상기 재난으로 인해 상기 와이파이 통신 방식이 정상적으로 작동하지 않는 비활성화일 경우, 신호 발생기(110)는 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을, 커버리지 내에 위치하는 단말(130)로 전송하여, 상기 단말(130)에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버(120)로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

관제 서버(120)는 상기 재난상태 패킷을 입력받아, 상기 공간이 속하는 건물의 타 공간에 설치된 타 신호 발생기로 상기 재난상태 패킷을 전파할 수 있다.

구체적으로 신호 발생기(110)는, 프로세서의 동작을 통해, 센서에 의해 수집되는 센서 데이터에 기초하여, 상기 공간에 대한 재난발생 여부를 판단하고, 상기 재난발생이 판단되면, 상기 센서 데이터를 포함하는 상기 재난상태 패킷을 생성할 수 있다.

또한, 신호 발생기(110)는, 블루투스 모듈의 동작을 통해, 상기 재난상태 패킷을 상기 단말(130)로 전송할 수 있다.

또한, 신호 발생기(110)는, 와이파이 모듈의 동작을 통해, 상기 재난상태 패킷을, 상기 와이파이 통신 방식으로 관제 서버(120)로 전송할 수 있다.

다른 실시예에서, 신호 발생기(110)는 상기 블루투스 모듈의 동작을 통해, 상기 공간에 위치하는 단말(130)로, 재난감지 신호를 송출할 수 있다. 이에 따라, 상기 재난감지 신호를 수신한 단말(130)에서는, 구동되는 어플리케이션이 구동하면서, 현재의 위치를 관제 서버(120)로 전달할 수 있다.

또 다른 실시예에서는, 신호 발생기(110)가 재난이 발생된 공간이 아닌, 건물 내 인접공간에 설치되어 있고, 관제 서버(120)로부터, 상기 공간에서의 재난발생에 관한 재난상태 패킷을 수신하는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 신호 발생기(110)는 상기 재난상태 패킷의 수신에 연동하여, 상기 인접공간에 위치하는 인접 단말(140)로, 재난감지 신호를 송출하여, 상기 인접 단말(140)에서 구동되는 상기 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버(120)로, 상기 인접 단말(140)의 위치가 전달되도록 할 수 있다.

또한, 신호 발생기(110)는, 블루투스 모듈의 동작을 통해, 상기 인접 단말(140)로, 상기 재난상태 패킷을 출력 함으로써, 상기 인접 단말(140)에서 구동되는 상기 어플리케이션에 의해 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간에 관한 정보가 표시되도록 할 수 있다.

이를 통해, 재난 감지 시스템(100)은 건물 내 특정 공간에서의 재난 발생을 신호 발생기(110)를 통해 감지하고, 발생된 재난의 사실을, 관제 서버(120)로 즉각적이면서 누락 없이 통지되도록 함으로써, 관제 서버(120)에서 소방관의 호출 등의 처리가 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 재난 감지 시스템(100)은 신호 발생기(100)에서 송출된 재난감지 신호에 반응한, 커버리지 내 단말(130)로 하여금, 자신의 위치를 관제 서버(120)로 보고되도록 함으로써, 소방관 등이 건물 내에 남겨진 피구조자의 위치를 관제 서버(120)로부터 전달받아, 보다 효율적인 구호 작업이 이루어지도록 지원할 수 있다.

또한, 재난 감지 시스템(100)은 재난 발생한 공간에 위치하는 단말(130) 뿐만 아니라, 상기 공간에 인접한, 건물 내 인접공간에 위치하는 인접 단말(140)에게도, 재난 사실을 전파 함으로써, 해당 건물로부터 사람이 신속하게 빠져 나올 수 있게 유도할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 신호 발생기(110)는, 소방관 등이 보유하는 구호 단말(130)로 재난감지 신호를 송출하여, 상기 구호 단말(130)에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버(120)로, 상기 구호 단말(130)에 관한 위치가 전달되도록 할 수 있다. 이후, 관제 서버(120)는, 상기 위치가 전달된 구호 단말(130)로, 상기 재난상태 패킷 및 상기 공간에 위치하는 단말(130)에 관한 정보 중 적어도 하나를 전파할 수 있다. 또한, 관제 서버(120)는 인접공간에 위치하는 인접 단말(140)의 위치를, 상기 구호 단말(130)로 전파하여, 피하지 못하고 건물 내에 잔류하고 있는 피구조자를, 소방관이 용이하게 발견할 수 있도록 지원할 수 있다.

다른 실시예에 따른 재난 감지 시스템에서, 상기 타 신호 발생기는 일반상태 패킷을 생성하여, 와이파이 통신 방식으로 관제 서버(120)에 전송할 수 있다. 여기서 일반상태 패킷은 상기 타 신호 발생기가 설치된 인접 공간의 상태에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 공간에서 발생된 재난이, 해당 인접 공간으로 번지지 않음을 나타낼 수 있다.

이에 따라, 관제 서버(120)는, 상기 일반상태 패킷을 입력한 상기 타 신호 발생기가 설치된 상기 건물 내 지점을 고려하여 대피경로 정보를 작성하고, 상기 대피경로 정보를 신호 발생기(110) 및 상기 타 신호 발생기로 전파할 수 있다.

다른 실시예에 따른 재난 감지 시스템(100)에서, 신호 발생기(110)는, 센서에 의해 수집되는 센서 데이터에 기초하여, 상기 센서에 대한 고장 여부를 판단하고, 고장으로 판단되면, 고장상태 패킷을 생성하여 와이파이 통신 방식으로 관제 서버(120)로 전송할 수 있다. 이후, 관제 서버(120)는, 해당 센서에 대한 점검과 관련한 명령 패킷을 신호 발생기(110)로 전파 함으로써, 신호 발생기(110)가 갖는 커버리지 내에 위치하는 단말 (130)에서 상기 센서에 대한 유지보수 및 정비에 관한 정보가 표시되도록 할 수 있다.

다른 실시예에 따른 재난 감지 시스템(100)에서, 관제 서버(120)는, 상기 재난상태 패킷을 입력받아, 논리센서 패킷으로 가공하고, 상기 논리센서 패킷을 상기 건물 내의 모든 타 신호 발생기로 전파 함으로써, 상기 타 신호 발생기의 인접 단말에서 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간에 관한 정보가 표시되도록 할 수 있다.

다른 실시예에 따른 재난 감지 시스템은, 상기 건물 내 임의 지점으로 투척되어, 신호 발생기(110)로부터 전송되는 상기 재난상태 패킷을 상기 관제 서버(120)로 중계하는 이동형 신호 발생기를 포함하여 구성할 수 있다.

이동형 신호 발생기는 상기 건물에 사전에 설치되는 고정형의 신호 발생기(110)와 달리, 재난 환경에 따라, 유연하게 살포되는 신호 발생기의 일종일 수 있다.

예컨대, 이동형 신호 발생기는, 와이파이 통신 방식이 비활성화된 상태에서, 커버리지 내에 단말(130)이 부재하여, 상기 재난상태 패킷의 전송이 중단될 우려가 있는 경우, 공간으로 투척될 수 있다. 이 경우, 이동형 신호 발생기는, 블루투스 통신 방식으로, 신호 발생기(110)로부터 전송되는, 상기 재난상태 패킷을 중계하여, 관제 서버(120)로 전달되도록 하는 역할을 할 수 있다.

나아가, 이동형 신호 발생기는, 지근 거리의 위치하는 단말(130)(구호 단말(130) 포함)로 재난감지 신호를 송출 함으로써, 상기 단말(130)에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버(120)로, 상기 단말(130)의 위치가 전달되도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 발생기의 내부 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 재난 감지용 신호 발생기(200)는 프로세서(210), 와이파이 모듈(220), 및 블루투스 모듈(220)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 재난 감지용 신호발생기(200)는 인터페이스부(240)를 추가하여 구성할 수 있다.

우선, 프로세서(210)는 센서에 의해 수집되는 센서 데이터에 기초하여, 공간에 대한 재난발생 여부를 판단한다.

일례로, 프로세서(210)는 온도 센서, 가스 센서, 침수 센서, 및 기울기 센서 중 적어도 하나의 센서에 의해 수집되는 센서 데이터가, 설정된 재난 임계치를 초과할 경우, 상기 수집된 센서 데이터의 종류 또는 상기 공간에 따라, 화재, 침몰, 붕괴, 가스누출 및 교통사고 중 적어도 하나의 재난발생을 판단할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(210)는 열 감지용 온도 센서에 의해 수집된 온도 데이터 '300℃'와, 유독 가스 감지용 가스 센서에 의해 수집된 가스 데이터(일산화탄소 농도) '5%'가 설정된 재난 임계치(예컨대 '100℃', '3%')를 초과 함에 따라, 건물에서의 화재 발생을 판단할 수 있다.

또한, 프로세서(210)는 물 감지용 침수 센서와 기울기 센서를 통해 수집된 센서 데이터에 기초하여, 선박에서의 침수 발생을 판단할 수 있다.

또한, 프로세서(210)는 재난발생이 판단되면, 상기 센서 데이터를 포함하는 상기 재난상태 패킷을 생성할 수 있다.

와이파이 모듈(220)은 상기 재난상태 패킷을, 상기 와이파이 통신 방식으로 관제 서버로 전송한다.

블루투스 모듈(230)은 상기 공간에 위치하는 단말로, 재난감지 신호를 송출하여, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버로, 상기 단말의 위치가 전달되도록 한다. 즉, 블루투스 모듈(230)은 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간으로 재난감지신호 신호를 송출하고, 상기 재난감지신호 신호에 응답한 재난 단말의 어플리케이션을 통해, 상기 재난 단말의 위치 정보가 관제 서버로 전송되도록 할 수 있다.

또한, 블루투스 모듈(230)은 상기 재난상태 패킷을 단말로 전송 함으로써, 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

예컨대, 블루투스 모듈(230)은 상기 와이파이 통신 방식이 비활성화되는 경우, 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 커버리지 내에 위치하는 단말로 전송하여, 상기 재난상태 패킷이 관제 서버로 전송되도록 할 수 있다.

또한, 블루투스 모듈(230)는 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간을 기준으로 근접하는 소방관의 구호 단말로, 재난감지신호 신호를 송출 함으로써, 상기 구호 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버로, 상기 소방관의 위치가 전달되도록 하여, 관제 서버에서 소방관의 실제 위치를 실시간으로 식별할 수 있게 할 수 있다.

또한, 블루투스 모듈(230)는 상기 재난상태 패킷을 상기 단말, 또는 상기 구호 단말로 전송 함으로써, 상기 단말 또는 상기 구호 단말에서 구동되는 어플리케이션을 통해 상기 공간에서의 재난 발생 위치를 맵 상에 시각화하여 피구조자와 구조 대원에게 정확한 재해 발생 위치를 실시간으로 알려 줄 수 있다.

상기 재난상태 패킷을 입력받은 관제 서버는 재난발생으로 판단된 상기 공간이 속하는 건물에 설치된 타 신호 발생기로 상기 재난상태 패킷을 전파 함으로써, 상기 공간과 인접하는 인접공간 내 인접 단말에 재난발생 사실이 통지되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 타 신호 발생기는, 인접공간 내에 고정형으로 설치되거나, 또는 인접공간에 진입하는 구조대원에 의해 투척되어 이동형으로 설치될 수 있다.

예를 들어, 관제 서버는 선박에서의 침수 발생 시, 선박 관리자의 선박 퇴선 명령을 와이파이 통신 방식으로 선박에 설치된 각 신호 발생기에 전달하여, 상기 신호 발생기에 반응하는 피구조자의 단말 또는 구조 대원의 단말에 설치된 어플리케이션을 통해 침수 관련 정보가 표시되도록 할 수 있다.

상기 어플리케이션은 피구조자 또는 구조 대원에 의해 사전에 다운로드되어 각 단말에 설치되거나, 단말 제조 시 내장되어 포함될 수 있다. 즉, 단말에 설치된 어플리케이션은, 블루투스 모듈(230)에 의해 송출되는 상기 재난감지신호 신호에 반응하여, 단말의 위치를 관제 서버로 전달 함으로써, 피구조자 또는 구조 대원의 위치를 관제 서버에서 인지할 수 있게 한다.

이를 통해, 관제 서버는 구조 대원 뿐만 아니라 피구조자의 인원과 현 위치를 즉시 파악할 수 있어 인명 피해를 최소화 할 수 있다.

패킷의 생성에 있어, 프로세서(210)는 상기 재난상태 패킷에 포함되는 상기 센서 데이터의 개수에 따라, 상기 재난상태 패킷의 전송에 관여되는 상기 재난상태 패킷 내 카운트 항목을 결정하되, 상기 재난상태 패킷이 그룹형으로 생성되면 상기 카운트 항목을 선정된 값(예컨대, '1')으로 고정할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(210)는 상기 재난상태 패킷이 하나의 센서 데이터 만을 전송하는 기본형일 경우, 상기 재난상태 패킷 내 카운트 항목을, 수집된 온도 데이터와 가스 데이터의 개수 '2'로 결정하고, 온도 데이터를 포함하는 재난상태 패킷과 가스 데이터를 포함하는 재난상태 패킷을, 와이파이 모듈(220) 또는 블루투스 모듈(230)을 통해 각각 관제 서버 또는 구호 단말로 전송할 수 있다.

또는, 상기 재난상태 패킷이 여러 개의 센서 데이터를 그룹으로 전송하는 그룹형(확장형)일 경우, 프로세서(210)는 상기 재난상태 패킷 내 카운트 항목을 선정된 값 '1'로 고정하고, 수집된 온도 데이터와 가스 데이터를 모두 포함하는 재난상태 패킷을, 와이파이 모듈(220) 또는 블루투스 모듈(230)을 통해 각각 관제 서버 또는 단말로 전송할 수 있다.

실시예에 따라, 재난 감지용 신호 발생기(200)는 인터페이스부(240)를 더 포함할 수 있다.

인터페이스부(240)는 상기 관제 서버로부터 상기 재난상태 패킷을 수신한다. 즉, 인터페이스부(240)는, 신호 발생기가 재난이 발생된 공간이 아닌 건물 내 인접공간에 위치하는 경우, 상기 공간에 위치한 신호 발생기에서 생성한 재난상태 패킷을, 관제 서버를 통해 수신하는 역할을 할 수 있다.

블루투스 모듈(230)는 상기 재난상태 패킷의 수신에 연동하여, 상기 공간과 상이하며 상기 건물 내 인접공간에 위치하는 인접 단말로, 재난감지 신호를 송출하여, 상기 인접 단말에서 구동되는 상기 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로, 상기 인접 단말의 위치가 전달되도록 할 수 있다.

예를 들어, 건물 내 '3층'에 설치된 신호 발생기에 의해 재난발생으로 판단 됨에 따라, 동일 건물 내 '2층'에 설치된 신호 발생기 내 인터페이스부(240)는 상기 3층의 신호 발생기에서 생성되는 재난상태 패킷을, 관제 서버를 통해 수신할 수 있다. 또한, 블루투스 모듈(230)은 2층에 인접 단말이 있음을 관제 서버에서 인지할 수 있도록, 재난감지 신호를 인접 단말로 송출할 수 있다.

또한, 블루투스 모듈(230)은 상기 인접 단말로, 상기 재난상태 패킷을 출력하여, 상기 인접 단말에서 구동되는 상기 어플리케이션에 의해 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간에 관한 정보가 표시되도록 할 수 있다.

즉, 블루투스 모듈(230)는 상기 재난상태 패킷을 인접 단말에 출력하여, '3층'에서의 재난발생을 '2층'에 위치한 인접 단말에 알림할 수 있다.

이에 따라, 인접공간에 위치한 피구조자는 타 공간에서 발생한 재난을 신속하게 인지하여 대피할 수 있다.

실시예에 따라, 신호 발생기(200)는, 소방관의 구호 단말로 재난감지 신호를 송출하여, 상기 구호 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로, 상기 구호 단말에 관한 위치가 전달되도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 관제 서버는, 상기 위치가 전달된 구호 단말과 연관된 신호 발생기로, 상기 재난상태 패킷 및 상기 공간에 위치하는 단말에 관한 정보 중 적어도 하나를 전파할 수 있다.

따라서, 서로 다른 공간에 진입한 구조대원은, 재난이 발생한 위치와 피구조자의 위치, 재난 현장의 현 상황 및 재난 현장에 진입한 구조 대원의 실시간 위치 등의 정보를 각 공간에 설치된 신호 발생기로부터 수신할 수 있어, 신속하고 안전하게 구조 활동을 수행할 수 있다.

실시예에 따라, 인접 공간에 위치하는 상기 타 신호 발생기는 일반상태 패킷을 생성하여, 와이파이 통신 방식으로 상기 관제 서버에 전송할 수 있다. 이후, 상기 관제 서버는, 상기 일반상태 패킷을 입력한 상기 타 신호 발생기가 설치된 상기 건물 내 지점을 고려하여 대피경로 정보를 작성하고, 상기 대피경로 정보를 상기 신호 발생기 및 상기 타 신호 발생기로 전파할 수 있다.

즉, 관제 서버는 일반상태 패킷을 전송한 신호 발생기가 위치하는 건물 내 인접 공간을 연결하여, 건물 밖으로 나가는 대피경로를 작성하여 이를 건물에 잔류하는 사람에게 전파 함으로써, 안전한 대피가 이루어지도록 유도할 수 있다.

실시예에 따라, 프로세서(210)는 상용 전력의 공급이 유지된 상태에서, 상기 센서 데이터로서 수집된, 온도 데이터 또는 침수 데이터가 기준치를 초과하면, 사용하는 전력을, 상기 상용 전력에서 내장 배터리로 전환할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(210)는 수집된 온도 데이터 '300℃'가 기준치 '150℃'를 초과하면 내장 배터리의 전력을 사용하여 자체적으로 구동할 수 있다. 이때, 온도 데이터의 기준치는 예컨대 화재 등으로 인해 상용 전력 공급이 불가능한 상태의 평균 온도로서 관리자에 의해 사전에 설정될 수 있다.

또는, 프로세서(210)는 침수로 인해 수집된 침수 데이터(물 양)이 기준치를 초과할 경우에도 상용 전력의 사용이 불가능한 것으로 판단하여 내장 배터리의 전력을 사용하여 구동할 수 있다.

본 발명의 재난 감지용 신호 발생기와 관련한 다른 실시예에서, 화재 지점에 설치되는 신호 발생기는, 관제 서버로 화재감지용의 재난상태 패킷을 전송할 수 있다.

상기 화재감지용의 재난상태 패킷을 수신한 관제 서버는 패킷을 분석한 후, 화재 지점에 해당하는 건물의 ID 및 위치에 기반하여, 동일 건물 내 설치된 타 신호 발생기를 검색할 수 있다.

타 신호 발생기에 대한 상기 검색 후 관제서버는, 논리센서 기반의 알람용의 패킷을 생성하고, 이를 검색된, 건물 내 다른 위치의 타 신호 발생기에 LAN 및 WiFi를 이용하여 전송할 수 있다.

상기 관제 서버로부터 알람용의 패킷을 수신받은, 다른 위치의 타 신호 발생기는, 블루투스를 이용해 주변으로 재난감지 신호를 발산할 수 있다.

발산된 재난감지 신호를 받은 스마트 단말장치(폰, 태블릿 등)의 앱은 소유자에게 경보를 발생할 수 있다. 또한, 상기 앱은 신호 발생기의 위치 ID 기반 패킷을 관제 서버로 전달할 수 있다. 이를 통해 관제 서버는 다른 층의 소유자의 위치를 인지할 수 있다.

본 발명의 재난 감지 시스템은 재난 감지 신호 발생기(고정형, 이동형), 재난 감지 신호발생기 프로토콜, 재난 감지 관제 서버, 재난 감지 어플리케이션 등을 포함하여 구성될 수도 있다.

이러한 재난 감지 시스템은 화재 시 재난감지용 어플리케이션을 설치한 사람들(일반인, 소방대원 포함)에 대해 감지용 신호 발생기가 발생시키는 신호에 의해, 재난 현장의 열 감지 및 가스 감지 센서 정보, 재난 현장의 소방 대원 및 피구조자 위치를 알려주는 시스템 장치일 수 있다.

재난 감지용 신호발생기는 크게 고정형과 이동형으로 구분할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 고정형 재난감지 신호발생기에 대해 설명한다.

도 3은 고정형 재난감지 신호발생기의 구성도이다.

고정형 재난감지 신호발생기는 건물, 선박 등에 설치되어 열감지, 가스감지, 물감지, 기울기 센서, 와이파이, 블루투스를 내장하여 재해 요소를 실시간으로 감지하고 재해 상황 및 위치 정보를 신호발생기에 의하여 재해 현장에 있는 사용자 앱에게 전달하는 장치이다.

또한, 고정형 재난감지 신호발생기는 재해 발생 시 와이파이 무선 통신을 통해, 동일 건물의 다른 층에 있는 현장 대원 및 피구조자에게 알람 신호를 발생하게 하여 재난 건물 내 화재발생 위치, 다른 층 또는 다른 위치에 있는 모든 피구조자 및 현장 대원을 파악할 수 있게 하는 장치이다.

고정형 재난감지 신호발생기는 재해를 감지하기 위한 열감지 센서, 가스 센서, 물감지 센서, 기울기 센서, 관제 서버와의 통신을 위한 와이파이 통신부, 일반인, 재해대원에게 재해 상황을 즉시 알리기 위한 블루투스 통신부, 고열을 견디기 위한 고내열성 외관 소재, 내부 회로를 보호하기 위한 히팅싱크, 재해 시 상전이 불가할 경우를 대비한 배터리, 상황에 따른 상전/배터리 변환 장치 등을 포함할 수 있다.

도 3에서의 고정형 재난감지 신호발생기는 신호발생기 모듈, 전원, 충전배터리를 포함하여 구성될 수 있다.

신호발생기 모듈은 재난 요소(재해현장)인 온도, 가스, 침수, 기울기 및 충격 등의 센서 데이터를 수집하여, 재난발생 여부를 판단하고, 재난발생으로 판단 시 재난신호 안테나를 통해, 재난 상황, 재난 발생 위치와, 재난 현장의 구조 대원 및 피구조자의 위치 중 적어도 하나를 재난현장 인근의 인접공간에 있는 구호 단말 또는 관제 서버에 알려주는 역할을 할 수 있다.

또한, 신호발생기 모듈은, 신호발생기가 설치된 공간 내부의 온도를 측정하여 화재, 가스폭발과 같은 재난발생 시 발열을 감지하는 온도 센서로 구현되는 열 감지부를 포함할 수 있다.

또한, 신호발생기 모듈은, 화재, 가스폭발 등으로 인해 발생하는 유독가스(예컨대, 일산화탄소)의 농도를 측정하는 가스 센서로 구현되는 가스 감지부를 포함할 수 있다.

또한, 신호발생기 모듈은, 선박의 침몰 여부를 판단하기 위해 선내에서 바닷물과 같은 액체를 감지하는 침수 센서로 구현되는 물 감지부를 포함할 수 있다.

또한, 신호발생기 모듈은, 건물의 붕괴 또는 선박의 침몰 여부를 판단하기 위해 건물 또는 선박의 기울기 정도를 측정하는 기울기 센서로 구현되는 기울기 감지부를 포함할 수 있다.

또한, 신호발생기 모듈은 수집된 각 센서 데이터가, 설정된 재난 임계치를 초과하면 공간에서의 재난발생(건물 화재나 붕괴, 선박 침몰, 가스누출, 교통사고 등)을 판단할 수 있다. 여기서, 상기 재난 임계치는 각 센서 데이터 별로 관제 서버에 의해 사전에 설정되고 변경 가능하다.

또한, 신호발생기 모듈은 화재발생 시 고열을 견딜 수 있는 고강도/내열 소재로 제작될 수 있으며, 내부 회로를 보호하기 위한 히팅시트를 포함할 수 있다.

고정형 재난감지 신호발생기는 평상 시에는 전원의 전력으로 동작하고, 재난발생에 따라 정전 등으로 전원의 전력 사용이 불가능한 경우를 대비하여, 충전 가능한 내장의 충전배터리를 포함하여 구성할 수 있다.

도 4는 고정형 신호발생기 모듈의 동작 구성도이다.

신호발생기 모듈의 센서 상태 수집기 또는 센서 정보 수집부는, 복수의 센서(센서 1 내지 센서 4)를 통해, 각종 재해 요소로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다.

센서 장비 고장 판단부는 센서 상태 수집기에서 수집한 센서 데이터를 분석하여 센서에 대해 고장 여부를 판단하고, 고장일 경우, 센서 장비 고장 패킷 생성부에서 고장상태 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 고장상태 패킷 프로토콜은 wifi 통신부를 통해 관제 서버로 전송된다.

재난 상황 판단부는 센서 정보 수집부에서 수집한 센서 데이터를 분석하여 재난 발생 여부를 판단하고, 재난 발생을 판단하는 경우, 재난 상태 패킷 생성부에서 재난상태 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 재난상태 패킷 프로토콜은 wifi 통신부를 통해 관제 서버로 전송된다.

만약, wifi 통신부가 고장인 경우, 상기 재난상태 패킷 프로토콜은 근거리 무선 통신부로 전송된다. 근거리 무선 통신부는 스마트 통신 장치의 셀룰러망을 통해, 상기 재난상태 패킷 프로토콜이 관제 서버로 전송되도록 한다.

재난 신호 패킷 생성부는 재난 시 작동되며, 재난감지신호 패킷 프로토콜을 생성하고, 이를 근거리 무선 통신부에 전송한다. 근거리 무선 통신부는 상기 재난감지신호 패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 재난발생의 알림을 통지할 수 있다.

관제 서버는 고장상태 패킷 프로토콜을 받아, 점검명령 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 점검명령 패킷 프로토콜은 점검 명령 패킷 수신부를 통해 점검 신호 패킷 생성부로 전송된다. 점검 신호 패킷 생성부는 점검패킷 프로토콜을 생성하여 근거리 무선 통신부로 전송한다. 근거리 무선 통신부는 상기 점검패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 센서 장비에 대한 유지보수 및 정비의 필요성을 알림할 수 있다.

관제 서버는 재난상태 패킷 프로토콜을 받아, 논리센서 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 논리센서 패킷 프로토콜은 논리센서 패킷 수신부를 통해 중계 패킷 생성부로 전송된다. 중계 패킷 생성부는 재난중계 신호 패킷 프로토콜을 생성하여 근거리 무선 통신부로 전송한다. 근거리 무선 통신부는 상기 재난중계 신호 패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 인접 공간에서의 재난발생의 알림을 통지할 수 있다.

또한, 관제 서버는 재난 임계치 설정 패킷 수신부로 설정명령 패킷 프로토콜을 전송하고, 상기 재난 임계치 설정 패킷 수신부로부터 설정 응답 프로토콜을 수신한다. 상기 설정 응답 프로토콜의 수신 후, 설정 처리부는 상기 설정명령 패킷 프로토콜에 의해 지정되는 재난 임계치에 맞춰, 정해진 설정 처리를 수행할 수 있다.

도 5는 재난감지 신호발생기의 평상 시의 동작을 예시한 도면이다.

재난감지 신호발생기는 관제 서버, 스마트 단말 장치와의 데이터 통신을 위해 재해 감지 프로토콜을 이용한다.

평상 시의 동작으로서 신호 발생기는 재난신호를 생성하지 않으며, 관제 서버에 와이파이로 신호발생기 상태정보를 패킷으로 전송한다. 여기서, 스마트 단말 장치는 공간(재난 현장)에 위치한 단말 또는 상기 공간에 진입한 구호 단말을 지칭할 수 있다.

도 5를 참조하면, 재난감지 신호발생기는 공간에 대해 재난발생으로 판단하지 않을 경우에는, 신호발생기 상태정보 패킷을 생성하여, 관제 서버로 와이파이 통신 방식을 통해 전송할 수 있다.

도 6은 재난감지 신호발생기의 재난 시의 동작을 예시한 도면이다.

우선, 스마트 단말 장치는 신호발생기의 재난 감지신호를 사용자앱에서 반응하여 사용자 위치와 재난 상황을 관제 서버에 자동 통보한다. 그리고 스마트 단말 장치는 신호발생기가 화재로 인해 WiFi 통신이 불가능한 상황에도 관제 서버에 재난 상황을 전달하여 재난 건물의 다른 층 혹은 위치의 사용자에게 재난상황을 통보할 수 있게 한다.

재난감지 신호발생기는 재난 초기에 WiFi 통신으로 재난 발생신호를 관제 서버에 전달하여, 재난건물의 다른 층 또는 장소의 신호발생기도 재난신호를 발생하게 한다.

도 6을 참조하면, 재난감지 신호발생기는 공간에 대해 재난발생으로 판단할 경우, 신호발생기 재난신호 정보 패킷을 생성할 수 있다. 일례로, 재난감지 신호발생기는 블루투스 통신 방식을 통해, 공간에 위치한 스마트 단말 장치로 신호발생기 재난신호 정보 패킷을 전송하여 스마트 단말 장치의 위치가 관제 서버로 전달되도록 할 수 있다. 또는 재난감지 신호발생기는 와이파이 통신 방식을 통해, 신호발생기 재난신호 정보 패킷을 관제 서버로 전송하여, 상기 공간에서의 재난발생이 관제 서버에서 인지할 수 있도록 한다.

상기 신호발생기 재난신호 정보 패킷에 반응한 스마트 단말 장치에 설치된 어플리케이션은, 사용자(피구조자 또는 구조대원)의 위치와 재난 상황을 상기 관제 서버에 자동 통보할 수 있다.

또한, 재난감지 신호발생기는 화재 등으로 인해 와이파이 통신 방식의 사용이 불가능한 경우, 블루투스 모듈을 통해 관제 서버에 재난 상황을 전달 함으로써, 재난이 발생한 공간(예컨대, 건물 내 '3층')에 인접하는 인접공간(예컨대, 건물 내 '2층')의 스마트 단말 장치가 상기 관제 서버로부터 재난상황을 통보받을 수 있도록 한다.

또한, 재난감지 신호발생기는 재난발생 초기 단계에서 와이파이 모듈을 통해 신호발생기 재난신호 정보 패킷을 직접 관제 서버에 전달할 수 있다.

신호발생기에서 관제 서버로 또는 신호발생기에서 스마트 단말 장치(예, 휴대폰)로의 데이터 전송은, 신호발생기가 한 가지 센서값만 보내는 방식과, 여러 개의 센서값을 그룹으로 전송하는 방식의 2가지 종류가 있다.

도 7은 센서값을 하나만 보내는 전송 방법을 설명하는 도면이다.

센서값 하나만 보내는 방법으로 신호발생기는 하나의 센서 정보를 처리하여 재난 여부를 감지하고, 예컨대 화재일 경우 그 결과를 블루투스 통신 및 와이파이 통신을 통해 재난 신호 패킷을 전송할 수 있다.

또한, 화재가 아닐 경우라도, 신호발생기는 WiFi 통신으로 신호발생기 상태정보를 전송한다.

신호발생기에는 열, 가스, 물감지, 기울기 감지, 충격감지 센서 등의 여러 개의 센서가 부착될 수 있다. 그리고 신호발생기는 재난건물의 다른 장소에서 발생한 재난신호를 논리 센서로 전달할 수 있다.

도 7에 도시한 패킷은, 단일의 '센서타입' 항목과 '센서값' 항목을 가지고 있어, 하나의 센서값을 대상으로 현재의 상태 정보를 전달하기 위한 것임을 알 수 있다. 예컨대, 패킷 내의 '센서타입'이 "01"이면, 도 7의 하단 설명에서와 같이, 해당 재난 신호 패킷은 열감지와 관련하여 생성된 패킷을 의미할 수 있다. 또한, 패킷 내의 '센서값'은 앞의 '센서타입'에 따른 해당 감지분야(센서)에서 측정되는 값일 수 있다.

특히, 도 7에 도시한 재난 신호 패킷에서의 '데이터타입'은 그 값에 따라 패킷에 생성된 특정 공간에서의 재난 발생 여부를 가늠할 수 있게 하며, 도 7의 하단 설명에서와 같이, '데이터타입'이 "01"이면 재난이 없는 일반상태를 의미하고, '데이터타입'이 "02"면 재난발생을 의미할 수 있다.

또한, 도 7에서와 같이 패킷 내에 논리센서값을 포함하는 이유는 동일 건물의 다른 층에서 화재 발생시에, 이러한 다른 층의 화재 정보를 전달하고, 동시에 신호발생기 위치의 화재 상황을 전달하기 위함이다.

도 8은 센서값을 하나만 보내는 경우의 패킷을 예시하는 도면이다.

도 8의 열감지 예시와 같이, 신호발생기는 '데이터 타입'을 "02"로, 또한 '센서타입'을 "01"로 기입한 패킷을 생성하여 이를 관제 서버로 전송 함으로써, 관제 서버에서, 열감지에 따른 재난 발생을 인지할 수 있게 한다. 이때, 신호 발생기는 열감지시 마다 패킷을 생성하고, 이를 실시간으로 관제 서버로 전송할 수 있다. 또한 신호발생기는 감지된 열의 크기가 변화할 때(75도에서 76도로 상승 변화)에도 패킷을 생성하여 관제 서버로 전송할 수 있다.

도 8의 가스감지 예시와 같이, 신호발생기는 '데이터 타입'을 "02"로, 또한 '센서타입'을 "02"로 기입한 패킷을 생성하여 이를 관제 서버로 전송 함으로써, 관제 서버에서, 가스감지에 따른 재난 발생을 인지할 수 있게 한다. 이때, 신호 발생기는 가스감지시 마다 패킷을 생성하고, 이를 실시간으로 관제 서버로 전송할 수 있다. 또한 신호발생기는 감지된 가스의 크기가 변화할 때(90ppm에서 91ppm으로 상승 변화)에도 패킷을 생성하여 관제 서버로 전송할 수 있다.

도 8의 물감지 예시와 같이, 신호발생기는 '데이터 타입'을 "02"로, 또한 '센서타입'을 "03"으로 기입한 패킷을 생성하여 이를 관제 서버로 전송 함으로써, 관제 서버에서, 물감지에 따른 재난 발생을 인지할 수 있게 한다. 이때, 신호 발생기는 물감지시 마다 패킷을 생성하고, 이를 실시간으로 관제 서버로 전송할 수 있다. 또한 신호발생기는 감지된 물의 크기가 변화할 때(25cm에서 26cm으로 상승 변화)에도 패킷을 생성하여 관제 서버로 전송할 수 있다.

하나의 센서값만 보내는 방법에서는 예컨대, 열감지, 가스감지가 동시에 발생할 시에 신호발생기는 패킷을, 열감지, 가스감지 각각에 대해 두 번 전송해야 한다. 그리고 센서값이 변경되어 감지되는 경우에도 신호발생기는 패킷을 재전송하게 된다.

도 9는 모든 센서값을 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.

모든 센서값을 전송하는 방법으로 신호발생기는 모든 센서 측정치에 대해 하나의 패킷으로 전송한다. 예컨대, 신호발생기는 일정시간 간격(예3초) 동안 감지된 센서값들을 모아 하나의 패킷으로 전송할 수 있다.

도 9에 도시한 패킷은, 복수의 센서장비에 대한 개별 항목과, 그 각각에 대한 '감지시각' 항목을 가지고 있어, 모든 센서값을 대상으로 현재의 상태 정보를 전달하기 위한 것임을 알 수 있다. 예컨대, 패킷 내에는, 도 7의 '센서타입' 대신에, '온도센서, 가스센서, 물감지센서, 기울기 센서'의 항목이 있고, 이들 각 센서에서의 감지가 이루어진 시각 값이 기입되고 있다.

이와 같은 그룹형의 패킷으로 인해, 예컨대 열감지, 가스감지가 동시에 발생할 시에도 신호발생기는 하나의 패킷 내에 감지된 열감지, 가스감지의 각 감지값을 기입하여 하나의 패킷으로 일시에 전송할 수 있게 된다.

도 10은 평상시 WiFi를 이용한 신호발생기에서 관제 서버로의, 전송 프로토콜 일례를 설명하는 도면이다.

재해가 없을 시의 일반 동작 및 프로토콜에 있어서, 재난감지 신호발생기는 식별자인 UUID를 기준으로 건물, 시설 등의 내부에 설치되어, 감지부를 통해 온도, 가스, 물, 기울기의 변화량을 감지하여 재난 상황 여부 판단할 수 있다.

또한, 재난감지 신호발생기는 위치 및 감지 데이터가 담긴 패킷을 와이파이 통신을 통해 주기적으로 관제 서버에만 전송하여 감지센서의 정상동작여부를 진단하게 한다. 단, 재난감지 신호발생기는 블루투스 통신에 의한 재난 신호를 발생하지 않는다.

이때, 패킷에는 배터리 상태, 블루투스 동작 상태에 관한 정보를 포함할 수 있다.

평상 시의 재해가 없을 시에는 불필요한 신호 발생에 의한 사용자 앱의 불편을 없애기 위해 신호 발생을 하지 않는 프로토콜로 동작하도록, 재난상황 판단부와 재난신호 패킷 생성부에서 처리를 수행한다. 즉, 재난신호 패킷 생성부는 센서값들이 설정된 값 이하이면, 재난 신호 발생 패킷을 생성하지 않도록 처리한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 평상 시에 생성되는 신호발생기 상태정보 패킷에는, 배터리 상태와 블루투스 상태에 관한 정보를 포함할 수 있다.

신호 발생기는 평상 시(재난 미발생) 특정 공간에 대해 수집된 센서 데이터 및 신호 발생기의 상태 정보를 포함하여 신호발생기 상태정보 패킷을 생성하고, 상기 신호발생기 상태정보 패킷을, 와이파이 통신 방식을 이용하여 관제 서버에 전송할 수 있다.

도 10의 신호발생기 상태정보 패킷은 온도 센서, 가스 센서, 물감지 센서(침수 센서) 및 기울기 센서 중 적어도 하나의 센서에 의해 수집된 센서 데이터와, 각 센서 데이터의 감지 시각을 포함할 수 있다.

재난 감지 신호발생기는 식별자인 UUID를 기준으로 건물, 시설 등의 공간에 설치되어, 상기 센서를 통해 온도, 가스, 물 또는 기울기의 변화량(센서 데이터)을 감지하여 재난 상황 여부를 판단한 후, 재난발생으로 판단되지 않을 경우 센서 데이터가 담긴 상기 신호발생기 상태정보 패킷을 와이파이 통신 방식을 통해 주기적으로 관제 서버에 전송하여, 상기 관제 서버에서 상기 센서의 정상 동작 여부를 진단하도록 할 수 있다.

재난 발생 신호발생기는 평상 시에는 불필요한 신호 발생에 의한 사용자 불편을 줄이기 위해, 블루투스 통신에 의한 재난 신호(신호발생기 상태정보 패킷)가 발생되지 않는 프로토콜로 동작할 수 있다.

재해 시 재난감지 신호발생기는 설정된 재난 임계치를 기준으로 센서의 변화량을 감지하여 현재 재난 상황 여부를 판단 후, 실제 재난일 경우 재난 데이터를 생성한다.

또한, 재난감지 신호발생기는 블루투스 통신부를 개방하여 재난당사자, 소방대원 등의 스마트 단말 장치의 앱으로 알람 신호로 송신한다. 동시에, 재난감지 신호발생기는 관제 서버에 와이파이 통신을 통해 재난과 관련한 패킷을 주기(3초)간격으로 전송한다.

만약, 와이파이 통신이 재난으로 동작하지 않을 경우에, 재난감지 신호발생기는 상기 재난과 관련한 패킷을 스마트 단말 장치로 전송함으로써, 사용자 앱에 전달된 알람 신호를 토대로 관제 서버가 재난 건물의 다른 층의 신호 발생기에 알람 신호를 발생하도록 할 수 있다.

각 층별로 설치된 신호발생기는 순차적으로 반응하면서 현장에 있는 대원 및 피구조자의 위치 정보를 관제 서버로 제공하게 된다.

상기 재난과 관련한 패킷의 전파에 있어서, 재난 초기에는 와이파이 통신에 기반하여 패킷의 전파가 이루어지도록 하고, 화재로 인하여 와이파이 통신이 두절되는 상황을 고려하여 재난 중후기에는 블루투스 통신에 기반하여 패킷의 전파가 이루어지도록 한다.

재난 감지 및 처리 로직은 와이파이 통신이 동작하는 경우와, 와이파이 통신이 정상적으로 동작하지 않는 경우의 2가지로 구분될 수 있다.

도 11은 재난 감지 동작 중, 와이파이 통신에 기반한 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 재난감지 신호발생기는 설정된 재난 임계치를 기준으로 각 센서의 변화량을 감지하여 재난발생 여부를 판단하고, 재난발생으로 판단 시 재난 신호를 관제용 와이파이 통신부를 통해 관제 서버로 전송하여 신호 발생기가 설치된 공간에서의 재난발생을 알림할 수 있다.

또한, 재난감지 신호발생기는 블루투스 통신부를 활성화하여, 재해 현장(공간)에 있는 피구조자 또는 구조 대원의 스마트 단말(단말 또는 구호 단말)로 재난 신호를 전송하여 신호 발생기가 설치된 공간에서의 재난발생을 알림할 수 있다.

이때, 재난감지 신호발생기는 재난 신호를, 단말 또는 구호 단말의 위치와, 재난 발생 위치 및 재난 상황(센서 데이터)에 관한 정보를 포함하는 패킷을 전송할 수 있다.

재난감지 신호발생기는 블루투스 통신부를 통해 재난 신호를 전송하여, 단말 또는 구호 단말에 설치된 어플리케이션에서 구조자 또는 구조 대원에게 재난발생에 대해 알람하도록 할 수 있다. 동시에, 재난감지 신호발생기는 관제 서버에 관제용 와이파이 통신부를 통해 주기적으로(예컨대, '3초' 간격) 재난 신호를 전송할 수 있다.

도 11과 관련한 재난 감지 및 처리 로직은 와이파이 통신 방식이 정상적으로 동작하는 경우로, 그 구체적인 로직은 다음과 같다.

1) '재난 임계치 설정' 단계에서는, 관제 서버의 사용자가 입력한 값을 고정형 신호발생기에 설정 명령과 함께 도 11의 ①번과 같은 설정 패킷 형태로 전송한다.

2) '재해 판별' 단계에서는 재난 상황 판단부에 감지된 센서값 및 임계치를 비교하여 재해 발생 여부를 판별한다(②).

예컨대,

a) 각 센서의 감지된 센서 값 > 임계치값(Threshold) 일 경우에는, 재해 발생을 판별하고,

b) 각 센서의 감지된 센서 값 < 임계치값(Threshold) 일 경우에는, 재해가 없음을 판별할 수 있다.

3) '앱으로 신호발생기 패킷 전송' 단계에서는, 고정형 신호발생기에 의해, 도 11의 ③번 패킷이, 스마트 단말 장치의 앱으로 셀룰러 통신(LTE, WCDMA 등)을 이용하여 전송된다.

4) '서버로 신호발생기 패킷 전송' 단계에서는 고정형 신호발생기에 의해, 도 11의 ④번 패킷(전체 센서 정보를 담은 패킷)을 와이파이를 이용해 서버에 전송한다.

도 12는 재난 발생에 있어, 와이파이 동작 시의 신호발생기 모듈이 갖는 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.

신호발생기 모듈의 센서 정보 수집부는, 복수의 센서(센서 1 내지 센서 4)를 통해, 각종 재해 요소로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다.

재난 상황 판단부는 센서 정보 수집부에서 수집한 센서 데이터를 분석하여 재난 발생 여부를 판단하고, 재난 발생을 판단하는 경우, 재난 상태 패킷 생성부에서 재난상태 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 재난상태 패킷 프로토콜은 wifi 통신부를 통해 관제 서버로 전송된다.

재난 신호 패킷 생성부는 재난 시 작동되며, 재난감지신호 패킷 프로토콜을 생성하고, 이를 Bluetooth 무선 통신부에 전송한다. Bluetooth 무선 통신부는 상기 재난감지신호 패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 재난발생의 알림을 통지할 수 있다.

도 13은 재난 감지 동작 중, 와이파이 통신의 미동작시 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.

상술한 바와 같이, 재난감지 신호발생기는 재난발생으로 판단하는 경우, 와이파이 통신 방식으로 재난상태 패킷을 상기 관제 서버에 전송할 수 있다. 다만, 상기 와이파이 통신 방식이 비활성화되는 경우, 신호 발생기는 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 커버리지 내에 위치하는 단말로 전송하여, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 재난상태 패킷은 도 13에 도시된 패킷의 형태로 생성될 수 있다.

도 13을 참조하면, 예컨대 신호발생장치에서 스마트단말로 전송되는 재난 감지 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

또한, 관제 서버에서, 타 신호발생기를 경유하여 스마트 단말장치로 전송되는 논리센서 데이터 프로토콜은 와이파이 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

이들 패킷에는 재난 발생 위치(예컨대, 건물 ID 및 위치 ID)와, 공간에 대해 수집된 여러 종류의 센서 데이터와 감지 시각을 포함할 수 있다.

도 13을 참조하면, 재난감지 신호발생기는 재난발생으로 관제용 와이파이 통신부가 동작하지 않을 경우, 블루투스 통신부를 통해, 상기 재난상태 패킷을 커버리지 내에 위치하는 스마트 단말로 전송하여, 상기 스마트 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 관제 서버로 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 할 수 있다.

관제 서버는 재난발생이 감지된 공간과 인접하는 인접공간(동일 건물의 다른 층) 내 타 신호 발생기로 재난상태 패킷을 전달하여, 타 신호 발생기가 상기 공간에서의 재난발생을 인접 단말에 알람하도록 할 수 있다.

즉, 재난상황 인지부는 재난 초기에는 관제용 와이파이 통신부를 통해 동작하다가 재난발생으로 인해 통신이 두절되는 상황을 고려하여, 재난 알람을 블루투스 통신으로 전파하는 방식을 선택하였다.

도 13과 관련한 재난 감지 및 처리 로직은 와이파이 통신 방식이 정상적으로 동작하지 않는 경우로, 그 구체적인 로직은 다음과 같다.

1) '재난 임계치 설정' 단계에서는, 관제 서버의 사용자가 입력한 값을 고정형 신호 발생기에 설정 명령과 함께 도 13의 ①과 같은 설정 패킷을 전송한다.

2) '재해 판별 설정' 단계에서는 재난 상황 판단부에 감지된 센서값 및 임계치를 비교하여 재난 발생을 판별한다(②).

3) '앱으로 신호 발생기 패킷 전송' 단계에서는, 고정형 신호 발생기에 의해, 도 13의 ③번의 패킷이, 스마트 단말 장치의 앱으로 셀룰러 통신(LTE, WCDMA 등)을 이용해 전송된다.

4) '서버로 신호발생기 패킷 전송' 단계에서는, 신호 발생기의 WiFi가 작동하지 않음에 따라, 스마트 단말 장치가 중계기의 역할을 하여 신호 발생기로부터 받은 패킷을, 도 13의 ④번 패킷과 같이 서버로 전송한다.

상기 ③번, ④번의 패킷으로, 신호발생기에서 스마트 단말 장치로 전송되는 재난 감지 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

5) '서버의 건물 내 다른 신호발생기들로 패킷 전송' 단계에서는 서버에 의해, 수신한 데이터를 논리 센서화하여 새로운 패킷을 도 11의 ⑤와 같이 생성하고, 화재 발생한 건물 ID 및 위치 ID를 추출하여 그 건물 내 신호 발생기들에 전송(브로드케스팅)한다.

6) '신호 발생기의 알람 데이터 중계'에서는, 서버로부터 데이터를 받은 타 신호 발생기가 블루투스 신호를 송신하여 인접 스마트 단말에 전송한다(⑥)

상기 ⑤번, ⑥번의 패킷으로, 관제 서버에서, 타 신호발생기를 경유하여 스마트 단말 장치로 전송되는 논리센서 데이터 프로토콜은 와이파이 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

도 14는 재난 발생에 있어, 와이파이 미 동작 시의 신호발생기 모듈이 갖는 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.

신호발생기 모듈의 센서 정보 수집부는, 복수의 센서(센서 1 내지 센서 4)를 통해, 각종 재해 요소로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다.

재난 상황 판단부는 센서 정보 수집부에서 수집한 센서 데이터를 분석하여 재난 발생 여부를 판단하고, 재난 발생을 판단하는 경우, 재난 상태 패킷 생성부에서 재난상태 패킷 프로토콜을 생성한다. wifi 통신부가 고장이므로, 상기 재난상태 패킷 프로토콜은 Bluetooth 무선 통신부로 전송된다. Bluetooth 무선 통신부는 스마트 통신 장치의 셀룰러망을 통해, 상기 재난상태 패킷 프로토콜이 관제 서버로 전송되도록 한다.

재난 신호 패킷 생성부는 재난 시 작동되며, 재난감지신호 패킷 프로토콜을 생성하고, 이를 Bluetooth 무선 통신부에 전송한다. Bluetooth 무선 통신부는 상기 재난감지신호 패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 재난발생의 알림을 통지할 수 있다.

이하, 재해 발생 시의 논리센서 동작 및 프로토콜에 대해 설명한다.

재해 시 재난감지 신호발생기의 알람 센서는 논리적 센서로서 실제 재난 일 경우, WiFi 통신을 이용해 네트워크된 다른 층의 신호발생기에 알리는 역할을 한다. 즉, 알람 논리센서는, 해당 층에 화재 등의 재난이 없지만, 다른 장소 또는 층에서 재난이 발생하였을 때, 해당 실내 공간에 있는 사용자 앱에게 경고 알람 신호를 발생시키는 장치이다.

또한, 알람 논리센서는 선박, 지하철 등의 관제 책임자가 알람 비상 버튼을 작동시, 해당 재난감지 신호발생기가 알람 신호를 해당 재난 현장 공간에 있는 사람들에게 신호를 발생시키는 장치이다. 이때 알람 논리센서는 위험지역으로서, 신호발생기의 위치를 지정하여 통보할 수 있다.

알람 논리센서가 기존 화재 경보기와 다른 점은, 재난 현장의 동일 건물의 다른 층에 있는 사람들의 위치를 알 수 있다는 점이다. 그리고 알람 논리센서는 화재가 재난 건물의 어느 위치에서 시작되어 위험지역이 어디까지 확대되었는지를 알려줄 수 있다. 사용자 앱은 알람 논리센서값을 사용하여 관제 서버로부터 피난경로를 안내 받을 수 있다. 재난 시 사용자 앱은 화면보다는 음성안내로 현재 위치가 어디이고 어디로 대피하라는 것을 전달할 수 있다.

도 15는 논리센서 동작 및 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.

도 15를 참조하면, 논리센서는 신호 발생기 U01가 설치된 공간 '1층'에서 재난발생 시, 와이파이 통신 방식을 이용하여 상기 재난발생과 관련된 재난상태 패킷을 생성하여, 관제 서버로 전송할 수 있다.

이후, 관제 서버는 재난발생을 감지한 신호 발생기 U01과 같은 공간에 설치된 타 신호 발생기 U02 뿐만 아니라, 상기 1층과 인접한 '3층'에 설치된 타 신호 발생기 U03, U04에 재난상태 패킷을 전송할 수 있다.

즉, 논리센서는 특정 공간 '1층'에서 재난발생 시, 재난발생 사실이 건물 내 다른 신호 발생기들 U02 내지 U04로 전파되도록, 관제 서버로 재난상태 패킷을 전송하여 상기 재난발생을 알람 할 수 있다.

또한, 논리센서는 예컨대 선박, 지하철 등의 관제 책임자가 알람 비상 버튼을 작동하는 경우, 신호 발생기가 설치된 공간(재난 현장)에 있는 사람들에게 알람을 발생시킬 수 있다. 실시예에 따라, 논리센서는 신호 발생기의 위치를 지정하여 위험지역(재난 발생 위치)를 통보할 수도 있다.

논리센서는 단순히 재난발생을 알림하는 기존의 화재 경보기와 달리, 재난발생이 감지된 공간에 진입한 구조 대원이나 피구조자의 위치를, 관제 서버에 알려줄 수 있다. 또한, 논리센서는 재난 발생 위치를, 예컨대 공간 내 어느 지점에서 재난발생이 감지되고, 어느 지점까지 재난이 확대되었지와 같이 구체적으로 상기 공간이 속하는 건물 내에 잔류하고 있는 사람들에게 알려줄 수 있다.

단말 또는 구호 단말에 설치된 어플리케이션은 관제 서버로부터 안내되는 피난 경로(현 위치, 비상구 위치, 대피 방향, 다른 피구조자/구조 대원의 위치 등)를 음성 출력하여, 피구조자가 안전하게 대피할 수 있도록 하고, 인접공간에 있는 구조 대원이 재난발생된 공간 내 피구조자/구조 대원을 찾아 구조하도록 지원할 수 있다.

도 15와 관련한 로직은 다음과 같다.

1) '화재 지점 고정형 신호발생기의 패킷 전송' 단계에서는, 화재를 감지한 신호발생기 U01가 도 15의 ①, ②번 패킷과 같이 관제 서버와, 해당 공간에 위치하는 스마트 단말 장치 각각으로 신호를 전송한다.

상기 ①번의 패킷으로, 신호발생기 U01에서 관제 서버로 전송되는 재난 데이터 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

상기 ②번의 패킷으로, 신호발생기 U01에서 스마트 단말 장치의 앱으로 전송되는 재난 감지 데이터 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

2) '다른 위치의 고정형 신호발생기로 알람 패킷 전송' 단계에서는, 관제 서버가 화재를 감지하고 네트워크된 다른 위치의 신호 발생기(U02 내지 U04)로 도 15의 ③번과 같은 알림 패킷을 전송한다.

3) '앱으로 신호발생기 패킷 중계' 단계에서는 고정형 신호발생기 U02 내지 U04가 도 15의 ④번 패킷과 같이 스마트 단말 장치의 앱으로 패킷을 전송한다.

상기 ③번, ④번의 패킷으로, 관제 서버에서, 타 신호발생기로 전송되는 논리센서 데이터 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

도 16은 논리센서의 신호발생기모듈 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.

화재지역의 고정형 재해감지 신호발생기는 재난상태 패킷 프로토콜을 생성하고, 상기 생성된 재난상태 패킷 프로토콜을, 스마트 통신 장치의 셀룰러망을 통해, 관제 서버로 전송한다.

관제 서버는 재난상태 패킷 프로토콜을 받아, 논리센서 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 논리센서 패킷 프로토콜은 논리센서 패킷 수신부를 통해 중계 패킷 생성부로 전송된다. 중계 패킷 생성부는 재난중계 신호 패킷 프로토콜을 생성하여 Bluetooth 무선 통신부로 전송한다. Bluetooth 무선 통신부는 상기 재난중계 신호 패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 인접 공간에서의 재난발생의 알림을 통지할 수 있다.

도 17은 근거리 무선 통신에 의한 점검 동작 및 프로토콜의 일례를 예시하는 도면이다.

근거리 무선 통신(Bluetooth)에 의한 점검 동작은 재난감지 신호발생기의 Bluetooth 통신부의 정상 작동 여부를 판별하는 모드이다. 상기 점검 동작시에는, 관제 서버의 점검 명령(브로드케스팅)에 의해 모든 재난감지 신호발생기가 작동할 수 있다.

점검 명령을 받은 신호발생기는 센서 감지 및 재해 판별에 따른 결과와 관계 없이 Bluetooth 통신부를 개방하여 신호를 발생시키고, 점검 데이터를 사용자 앱으로 전송한다. 사용자 앱에서는 점검 데이터에 대하여 경고 등 알람 신호를 화면에 표출하지 않는 대신에, 관제 서버에 수신된 정보를 전달만하여 고장 진단 분석에 사용한다.

도 17을 참조하면, 관제 서버는 브로드케스팅 방식으로 ①과 같은 점검 명령 패킷을 건물 내 모든 재난감지 신호발생기로 전송하고, 재난감지 신호발생기는 상기 점검 명령 패킷을 수신하여, 정상 작동하는지 여부를 판별할 수 있다.

상기 ①번의 패킷으로, 관제 서버에서 재난감지 신호발생기로 전송되는 점검 명령 패킷은, '데이터 타입'을 "03"으로 기입하여 해당 패킷이 점검 테스트에 관한 것임을 밝히고 있다.

재난감지 신호발생기는 내부 회로에 의한 펌웨어(Firmware)를 통해 각 센서에 대해 실시간 고장 유무를 판단하고, 도 17의 ②번과 같은 점검 패킷을 블루투스 통신을 통해 스마트 단말 장치에 전송할 수 있다.

상기 ②번의 패킷으로, 신호발생기에서 스마트 단말 장치로 전송되는 점검 패킷은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '센서타입'을 "01"로 기입하고, '데이터 타입'을 "03"으로 기입하여 해당 패킷이 열감지 센서의 점검 테스트에 관한 것임을 밝히고 있다.

도 18은 점검 시 신호발생기의 동작 로직의 일례를 설명하는 도면이다.

관제 서버는 고장상태 패킷 프로토콜을 받아, 점검명령 패킷 프로토콜을 생성한다. 상기 점검명령 패킷 프로토콜은 점검 명령 패킷 수신부를 통해 점검 신호 패킷 생성부로 전송된다. 점검 신호 패킷 생성부는 점검패킷 프로토콜을 생성하여 Bluetooth 무선 통신부로 전송한다. Bluetooth 무선 통신부는 상기 점검패킷 프로토콜의 수신에 따라, 스마트 통신 장치로 센서 장비에 대한 유지보수 및 정비의 필요성을 알림할 수 있다.

도 19는 센서에 대한 고장 진단 동작 및 프로토콜의 일례를 설명하는 도면이다.

센서장치의 고장 진단에서, 각 센서는 제어부와의 내부 회로와의 Aliveness 통신을 통해 펌웨어가 실시간 고장 유무를 판단하여, 고장 감지 데이터 패킷을 WiFi 통신으로 관제 서버에 전송한다.

도 19를 참조하면, 신호발생기 모듈의 센서 상태 수집기는, 복수의 센서(센서 1 내지 센서 4)를 통해, 각종 재해 요소로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다.

센서 장비 고장 판단부는 센서 상태 수집기에서 수집한 센서 데이터를 분석하여 센서(예, 센서 2)에 대해 고장 여부를 판단하고, 고장일 경우, 센서 장비 고장 패킷 생성부에서 고장상태 패킷 프로토콜(도 19의 ①번 패킷)을 생성한다. 상기 고장상태 패킷 프로토콜은 wifi 통신부를 통해 관제 서버로 전송된다.

상기 ①번의 패킷으로, 신호발생기에서 관제서버로 전송되는 재난 감지 프로토콜은 와이파이 통신 방식을 이용하며, '센서타입'을 "01"로 기입하고, '데이터 타입'을 "04"로 기입하여 해당 패킷이 열감지 센서의 재난 무선 신호부 고장에 관한 것임을 밝히고 있다.

이하, 이동형 재난 감지 신호 발생기에 대해 설명한다.

이동형 재난 감지 신호 발생기는, 고정형 재난감지 장치에서 WiFi 통신부만 제거된 휴대형 장치로서, 투척용 재난위치 신호 발생기이다. 이러한 이동형 재난 감지 신호 발생기는 고정형 신호 발생기가 설치되지 않은 재난 현장에서의, 투입된 대원의 위치 및 현장재난 상황을 파악하기 위해 투척될 수 있다.

예컨대, 이동형 재난 감지 신호 발생기는 사전에 1층-A, 1층-B, 1층-C, 2층-A 등의 재난 구역 플랜에 따른 구역 정보를 장치에 설정한 후 투척될 수 있고, 각 대원의 스마트단말기 앱과 연동하여 대원의 위치 정보 및 재해 현장 상황을 파악할 수 있게 한다.

현장 대원이 1층-A 구역에 이동형 재난 감지 신호 발생기를 투척한 후에 2층-A 구역으로 이동하는 경우에는, 투척된 이동형 재난 감지 신호 발생기를 통해 1층-A에 대한 위치를 파악할 수 있다. 고정형 신호 발생기가 설치 되어 있는 재난 현장에서, 이동형 재난 감지 신호 발생기는 고정형 신호 발생기의 정보를 블루투스 통신으로 수신하여 재난감지신호를 관제 서버 등으로 중계 전달하는 역할을 수행한다.

이동형 재난 감지 신호 발생기는, 재해를 감지하기 위한 열감지 센서, 가스 센서, 물감지 센서, 기울기 센서, 고정형 신호 발생기와의 통신을 위한 블루투스 통신, 일반인, 재해대원에게 재해상황을 즉시 알리기 위한 긴급신호발생기, 고열을 견디기 위한 고내열성 외관 소재, 내부 회로를 보호하기 위한 히팅싱크, 살포시 충격에 대비한 기구부, 재해 시 상전이 불가할 경우를 대비한 배터리, 상황에 따른 상전/배터리 변환 장치 등을 포함하여 구성할 수 있다.

이동형 재난 감지 신호 발생기의 동작은 고정형의 설치 유무에 따라, 이동형 재난 감지 신호 발생기의 단독 동작과, 중계기로서의 중계 동작의 2가지 모드로 나뉜다.

단독 동작일 경우, 고정형 신호 발생기와 프로토콜은 동일하고, 중계 동작일 경우, 이동형 재난 감지 신호 발생기의 프로토콜은 고정형 신호 발생기의 것과 상이하다.

중계 동작일 경우, 스마트 단말기의 앱에는 고정형 신호발생기와 이동형 신호발생기와의 거리를, 신호세기를 통해 연산할 수 있어야 함에 따라 신호 세기 필드가 추가된다. 이동형 신호발생기의 위치는 이동형 신호발생기가 수신한 고정형 신호발생기의 신호세기 값을 사용하여 추정, 계산할 수 있다.

관제 서버에 의해 이동형 신호발생기의 위치는 고정형 신호발생기의 위치로 동적으로 수정될 수 있다.

이동형 중계기는 고정형 신호발생기의 정보도 전달하면서 이동형 신호발생기 자신의 재난감지 정보도 전달한다.

이동형 장비의 위치 ID는 사전 설정된 1A, 2B 등으로 사용하고, 중계를 통해 고정형 신호발생기의 위치 및 신호세기를 수신하는 경우, 관제 서버는 신호세기 값을 기반으로 계산식에 의해 이동형 재난감지 신호발생기의 실내 공간 위치를 추정 계산한다.

도 20은 이동형 재난감지 신호발생기의 중계 동작의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 20을 참조하면, 고정형 재난감지 신호발생기는 재해 요소로부터 센서 데이터를 수집하여 재난 발생을 판단하는 경우, 도 20의 ①번과 같은 패킷을 근거리 통신을 통해 이동형 재난감지 신호발생기와 스마트 통신 장치 각각으로 전송한다.

상기 ①번의 패킷으로, 고정형 재난감지 신호발생기에서 이동형 재난감지 신호발생기와 스마트 통신 장치 각각으로 전송되는 고정형 신호발생기 패킷 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "02"로 기입하여 재난 발생을 알리고 있다.

고정형 재난감지 신호발생기로부터 상기 ①번의 패킷을 수신한, 이동형 재난감지 신호발생기는, 스마트 통신 장치로 중계 기능을 수행할 수 있다. 상기 중계 기능시, 이동형 재난감지 신호발생기는, 도 20의 ②번과 같은 패킷을 근거리 통신을 스마트 통신 장치로 전송한다.

상기 ②번의 패킷으로, 이동형 재난감지 신호발생기에서 스마트 통신 장치로 전송되는 이동형 신호발생기 패킷 중계 프로토콜은 블루투스 통신 방식을 이용하며, '데이터 타입'을 "06"으로, '건물ID/위치ID'를 "01/1-A"로 기입하여 "01/1-A"로 특정되는 재난발생 건물에서의 중계에 관한 것임을 밝히고 있다.

도 21은 이동형 재난감지 신호발생기의 보정 동작 및 프로토콜의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 21을 참조하면, 하나의 건물 ID "01" 내 서로 다른 위치("1-A, 1-B, 1-C)에 설치된 3개의 고정형 재난감지 신호발생기 각각은, 개별적으로 재난 발생을 판단하여, 재난상태 패킷(도 21의 ①②③번 패킷)을 근거리 통신을 통해 이동형 재난감지 신호발생기로 전송한다.

이동형 재난감지 신호 발생기는 자신이 생성한 ⓞ번 패킷과의 비교를 통해, 상기 재난상태 패킷에 대해 갱신 작업을 하여, 도 21의 ①', ②', ③'번과 같은 패킷을 생성할 수 있다.

이후, 이동형 재난감지 신호 발생기는 상기 ①', ②', ③'번 패킷을 스마트 통신 장치로 전송 함으로써, 관제 서버에서, 상기 3개의 고정형 재난감지 신호발생기에 대한 위치 연산 및 위치 보정 등을 처리할 수 있게 한다.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 어플리케이션 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 어플리케이션 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 어플리케이션 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 어플리케이션 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 어플리케이션 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 재난 감지 시스템
110: 신호 발생기
120: 관제 서버
130: 단말

Claims (12)

1. 공간에서의 재난발생을 판단하여, 재난상태 패킷을 생성하고, 와이파이 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 전송하되, 상기 와이파이 통신 방식이 비활성화되는 경우, 블루투스 통신 방식으로 상기 재난상태 패킷을 단말로 전송하여, 상기 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 재난상태 패킷이 전달되도록 하는 신호 발생기; 및
   상기 재난상태 패킷을 입력받아, 상기 공간이 속하는 건물에 설치된 타 신호 발생기로 상기 재난상태 패킷을 전파하는 관제 서버
   를 포함하고,
   상기 신호 발생기는,
   블루투스 통신 방식으로 상기 단말로 재난감지 신호를 송출하여, 상기 단말에서 구동되는 상기 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로, 상기 단말의 위치가 전달되도록 하는
   재난 감지 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 관제 서버는,
   상기 재난상태 패킷을 입력받아, 논리센서 패킷으로 가공하고, 상기 논리센서 패킷을 상기 건물 내의 모든 타 신호 발생기로 전파하여, 상기 타 신호 발생기의 인접 단말에서 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간에 관한 정보가 표시되도록 하는
   재난 감지 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 신호 발생기는,
   센서에 의해 수집되는 센서 데이터에 기초하여, 상기 공간에 대한 재난발생 여부를 판단하고, 상기 재난발생이 판단되면, 상기 센서 데이터를 포함하는 상기 재난상태 패킷을 생성하는 프로세서;
   상기 재난상태 패킷을 상기 단말로 전송하는 블루투스 모듈; 및
   상기 재난상태 패킷을, 상기 와이파이 통신 방식으로 상기 관제 서버로 전송하는 와이파이 모듈
   을 포함하는 재난 감지 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 재난상태 패킷에 포함되는 상기 센서 데이터의 개수에 따라, 상기 재난상태 패킷의 전송에 관여되는 상기 재난상태 패킷 내 카운트 항목을 결정하되, 상기 재난상태 패킷이 그룹형으로 생성되면 상기 카운트 항목을 선정된 값으로 고정하는
   재난 감지 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상용 전력의 공급이 유지된 상태에서, 상기 센서 데이터로서 수집된, 온도 데이터 또는 침수 데이터가 기준치를 초과하면, 사용하는 전력을, 상기 상용 전력에서 내장 배터리로 전환하는
   재난 감지 시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 신호 발생기는,
   상기 관제 서버로부터 상기 재난상태 패킷을 수신하는 인터페이스부; 및
   상기 재난상태 패킷의 수신에 연동하여, 상기 공간과 상이하며 상기 건물 내 인접공간에 위치하는 인접 단말로, 재난감지 신호를 송출하여, 상기 인접 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로, 상기 인접 단말의 위치가 전달되도록 하는 블루투스 모듈
   을 포함하는 재난 감지 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 블루투스 모듈은,
   상기 인접 단말로, 상기 재난상태 패킷을 출력하여, 상기 인접 단말에서 구동되는 상기 어플리케이션에 의해 상기 재난발생으로 판단된 상기 공간에 관한 정보가 표시되도록 하는
   재난 감지 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   상기 신호 발생기는,
   구호 단말로 재난감지 신호를 송출하여, 상기 구호 단말에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 관제 서버로, 상기 구호 단말에 관한 위치가 전달되도록 하고,
   상기 관제 서버는,
   상기 위치가 전달된 구호 단말과 연관된 신호 발생기로, 상기 재난상태 패킷 및 상기 공간에 위치하는 단말에 관한 정보 중 적어도 하나를 전파하는
   재난 감지 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 타 신호 발생기는
    일반상태 패킷을 생성하여, 와이파이 통신 방식으로 상기 관제 서버에 전송하고,
    상기 관제 서버는,
    상기 일반상태 패킷을 입력한 상기 타 신호 발생기가 설치된 상기 건물 내 지점을 고려하여 대피경로 정보를 작성하고, 상기 대피경로 정보를 상기 신호 발생기 및 상기 타 신호 발생기로 전파하는
    재난 감지 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    상기 재난 감지 시스템은,
    상기 건물 내 임의 지점으로 투척되어, 상기 신호 발생기로부터 전송되는 상기 재난상태 패킷을 상기 관제 서버로 중계하는 이동형 신호 발생기
    를 더 포함하는 재난 감지 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 신호 발생기는,
    센서에 의해 수집되는 센서 데이터에 기초하여, 상기 센서에 대한 고장 여부를 판단하고, 고장으로 판단되면, 고장상태 패킷을 생성하여 와이파이 통신 방식으로 상기 관제 서버로 전송하며,
    상기 관제 서버는,
    해당 센서에 대한 점검과 관련한 명령 패킷을 상기 신호 발생기로 전파하여, 상기 신호 발생기가 갖는 커버리지 내에 위치하는 단말에서 상기 센서에 대한 유지보수 및 정비에 관한 정보가 표시되도록 하는
    재난 감지 시스템.

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