KR101725802B1 - 아이씨티 기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은, 건물의 화재 발생시 감지 센서를 이용하여 화재 위치정보를 검출하고 화재의 발생 지점과 떨어진 안전한 비상구 또는 대피장소로 비상구 유도장치의 화살표 방향을 제어하여 대피자를 안전하게 유도할 수 있다. 그리고, 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하여 화재 위치와 대피로 경로 표시 화면을 전송함으로써 안전하게 대피할 수 있도록 유도할 수 있고, 사용자가 스마트폰을 통해 구조요청 메시지를 전송하여 현재 자신의 위치를 통합 관제 시스템과 소방관용 애플리케이션으로 전송함으로써 구조 요청과 함께 자신의 위치를 알려서 신속하게 구조 받을 수 있다.

Description

아이씨티 기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법{ICT based intelligence type shunting incitement system and Method of The Same}
본 발명은 ICT(Information Communication Technology)기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 지그비(Zigbee) 통신 기반의 화재 위치 감지 및 비상구 유도장치의 방향제어 기능을 갖는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 비상구란 화재 발생 시 건물 내에 있는 사람이 대피할 수 있도록 건물에 마련된 출입구로서, 학교, 회사, 극장, 아파트 등의 많은 사람들이 활동하는 건물에 의무적 설치가 요구되고 있다. 이러한 비상구를 통해 신속하고 안전하게 건물을 빠져나갈 수 있도록 비상구와 비상구로 향하는 통로에는 사람들을 비상구로 유도하는 비상 유도등이 설치되어 있다.
화재 등의 재해가 발생하였을 때 피난을 위해 사용되는 기계기구 및 피난설비는 크게 피난기구와 유도등유도표지로 나누어 진다. 이때, 피난기구는 응급적보조적 피난수단으로 비상구를 통해 지상으로 대피할 수 없는 경우에 사용되어 진다. 그리고 유도등과 유도표지는 앞서 설명했듯이 비상구의 위치와 피난 방향을 알리기 위한 것으로, 누구나 쉽게 식별할 수 있고 멀리서도 구별할 수 있어야 한다.
그러나, 점점 복잡화, 대형화 되어지는 현대 건물의 구조적 특성상 실재 화재 시 폭발 등으로 전력이 끊어지거나 연기에 의해 비상 유도등의 식별이 어려워 질 경우 비상구를 신속히 찾지 못하거나 비상구를 찾았더라도 안전한 탈출로가 아니어서 건물을 빠져나오지 못해 인명사고의 빈도가 늘고 있고 있다.
이처럼, 건물 내에서 화재가 발생하게 되면 피해자들은 당황한 나머지 판단의식이 흐려져 출입구의 위치를 제대로 찾지 못하게 된다. 따라서 대피자들을 긴급히 안전한 대피 장소로 이동시켜 인명피해를 줄이는 방법이 가장 큰 예방책이라 할 수 있다.
하지만, 안전불감증과 경제적인 요건 때문에 소방 설비에 대한 투자 관심이 낮고, 기존의 소방 시스템에도 개선할 부분이 있음에도 불구하고 개선이 이루어지고 있지 않은 것이 현실이다. 국내 및 해외에서 대형 화재사고와 그로 인한 인명피해가 점점 늘어나는 추세에 따라, 정부, 관계기관 등에서도 소방 설비 및 시스템의 중요성을 인지하고 있으나, 현재까지 구체적인 해결 의지를 보여주지 못하고 있는 실정이다.
기존의 비상구 유도장치는 화재가 발생한 위치는 고려하지 않고 유도등과 가까운 비상구의 방향만을 표시하도록 구성되어 있다(도 1 참조). 그러므로, 건물에 화재가 발생하였을 경우 대피자들은 화재경보나 목소리에 의해 화재 발생 상황만을 인식하고 가까운 비상구 쪽으로 대피하게 된다. 이때, 화재가 비상구 쪽에서 발생하였다면 이를 전혀 인식하지 못하고 비상구 쪽으로 몰리는 대피자들은 화재가 발생한 비상구 쪽으로 접근하였다가 다른 출구를 찾지 못한채 대규모 인명사고를 당할 수 밖에 없었다. 이러한 피해들로 인하여 사람들은 기존의 비상구 유도장치에 대해 신뢰하지 못하는 문제점이 있었다.
기존의 비상구 유도장치와 관련된 선행기술문헌은 다음과 같다.
국내 등록특허공보 제10-0971623호(2010.07.15. 등록)(이하,‘문헌 1’이라 한다)는 고층건물의 재난 자동 경보 및 피난 유도 장치에 관한 것으로, 재난, 재해 등과 같은 비상상황이 발생하는 경우 자동으로 경보를 발령하고 피난을 유도하는 장치로, 건물의 구획마다 재난, 재해 등을 감지하는 센서부의 신호를 받아 중계기를 통하여 중앙서버로 전달하고, 중앙서버에서 그룹마다 경보 데이터를 구성하여 중계기를 통하여 전달하면, 각 위치별 스피커는 음성으로 경보를 알리고, 각 피난 유도등은 대피방향을 표시하고, 문자메시지를 휴대폰을 통하여 전달하도록 구성되어 있다.
이러한 구성을 갖는 문헌 1은 고층빌딩이나 건물 안에서 빠른 시간 내에 개인이 있는 현위치에서 최적의 장소로 대피하도록 하는 장점은 있지만, 센서부, 중계기, 중앙서버, 피난 유도등 간의 통신 방식에 대해 전혀 기재되어 있지 않고, 그 기술적 구성 또한 구체적으로 기재되어 있지 않아 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 명확하게 기재되어 있지 않다. 그리고 문헌 1은 사용자의 휴대폰으로 단순한 화재 문자 메시지만을 전송하기 때문에 화재가 발생한 긴급한 상황에서 건물의 내부를 잘 모르는 사람의 경우 아무런 도움이 되지 않는 무용지물에 불과하다. 또한, 건물에 상주하는 사람이라 할지라도 긴급한 상황에서 자신의 사무실이외에 다른 사무실의 호수까지 정확하게 판단할 수는 없기 때문에 문자만으로 안전한 비상구나 대피장소로 피신하기가 어려운 문제점이 있다.
국내 등록특허공보 제10-1475134호(2014.12.15. 등록)(이하,‘문헌 2’라 한다)는 지능형 피난 유도 방법 및 장치에 관한 것으로, 비상 상황이 감지되는 경우, 건물 내 설치된 CCTV 입력 영상에서 대피자들을 검출하여 총 대피자의 수, 각 층별 또는 각 구역별 대피자의 수 및 이동 경로 중 적어도 하나를 포함하는 피난자 관련 정보를 분석하는 영상 분석부; 상기 피난자 관련 정보를 이용하여 최적 대피 경로를 생성하는 피난 경로 생성부; 상기 생성된 최적 피난 경로를 상기 최적 피난 경로 상에 위치하는 디스플레이 장치로 전송하는 전송부를 포함하고 있다.
상기 문헌 2는 화재 또는 테러 등의 위험 상황 발생시 피난자들을 안전하게 비상 탈출구로 유도하는 장점은 있으나, 화재 감지 센서(102)를 통해 화재의 발생 여부만을 감지하며, 화재의 발생 지점은 CCTV(100) 입력 영상을 통해 확인하며, CCTV(100) 입력 영상을 통해 피난자의 수 및 이동 경로를 파악하여 최적 피난 경로를 생성한 후 디스플레이 장치에 표시하여 피난을 유도하도록 구성되어 있어서, 화재로 인해 정전이 발생하면 CCTV(100)와 디스플레이 장치의 전원이 모두 꺼지기 때문에 비상 상황에서는 아무런 도움이 되지 않으며, 설령 전원이 들어온다고 하더라도 화재로 인해 CCTV(100)와 디스플레이 장치가 모두 소실될 우려가 있다. 뿐만 아니라, 화재로 인해 연기가 자욱히 발생되는 상황에서 디스플레이 장치를 통해 비상구를 확인하기도 어려울 뿐더러 통로마다 디스플레이 장치를 설치할 수 없기 때문에 디스플레이 장치를 찾기가 비상구 찾는 것만큼 어려운 문제가 있다.
국내 등록특허공보 제10-0971623호(2010.07.15. 등록) 국내 등록특허공보 제10-1475134호(2014.12.15. 등록)
따라서, 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 건물의 화재 발생시 감지 센서에 의해 수신되어진 정보를 분석하여 화재의 발생 지점과 떨어진 안전한 비상구 또는 대피장소로 대피자를 유도하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 건물의 화재 발생시 감지 센서에 의해 수신되어진 정보를 분석하여 화재의 발생 지점과 떨어진 안전한 비상구 또는 대피장소로 비상구 유도장치의 화살표 방향을 제어하여 대피자를 유도하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 건물의 화재 발생시 감지 센서에 의해 수신되어진 정보를 분석하여 시스템에 등록된 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하고, 화재 위치와 대피로 경로 표시 화면을 전송하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 건물의 화재 발생시 시스템에 등록된 사용자가 자신의 스마트폰을 통해 구조요청 메시지 기능을 이용하여 현재 자신의 위치를 통합 관제 시스템과 소방관용 애플리케이션으로 전송하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 화재 시 메인서버에서 대피 유도등을 통제하여 대피자들을 최적의 대피로로 유도하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 지그비(Zigbee) 통신 기반의 화재 위치 감지 및 비상구 유도장치의 방향제어 기능을 갖는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 유무선 AP를 통해 TCP/IP 통신 프로토콜 기반으로 통합관제 시스템과 비상구 유도장치 간의 데이터 통신이 가능한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 건물의 화재 발생시 감지 센서에 의한 화재 위치정보를 분석하여 시스템에 등록된 사용자의 스마트폰을 통해 화재의 발생 지점과 떨어진 안전한 비상구 또는 대피장소로 대피자를 유도하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법을 제시하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 ICT기반 지능형 대피 유도 방법은, (a) 건물 내부에 설치된 고유 식별번호를 갖는 화재감지센서에서 화재 발생시 화재감지신호를 고유 식별번호와 함께 비상구 유도장치로 전송하는 단계; (b) 상기 비상구 유도장치에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 유무선 AP를 통해 데이터 수집 서버로 전송하는 단계; (c) 상기 데이터 수집 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 데이터 통제 서버로 전송하는 단계; (d) 상기 데이터 통제 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 통합 관제 DB에 저장하고 통합 관제 시스템에 전송하는 단계; (e) 상기 통합 관제 시스템에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호에 의해 화재 발생지점을 추출하고 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시가 점등되도록 상기 데이터 통제 서버로 제어 신호를 전송하는 단계; (f) 상기 데이터 통제 서버에서 상기 통합 관제 시스템에서 수신된 제어 신호를 상기 데이터 수집 서버로 전송하고, 상기 데이터 수집 서버에서 수신된 제어 신호를 상기 건물 내부에 설치된 비상구 유도장치로 전송하는 단계; 및 (g) 상기 비상구 유도장치에서 상기 통합 관제 시스템에서 수신된 제어 신호에 따라 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시를 점등하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 ICT기반 지능형 대피 유도 방법은, (h) 상기 비상구 유도장치에서 비상구 유도방향 표시가 점등되면 상기 데이터 수집 서버, 상기 데이터 통제 서버를 통해 상기 통합 관제 시스템의 화면에 실시간으로 모니터링되는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 ICT기반 지능형 대피 유도 방법은, (i) 상기 통합 관제 시스템에서 등록된 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하고, 화재 위치와 대피로 경로를 건물 약도에 표시하여 전송하는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 화재감지센서와 상기 비상구 유도장치는 지그비(Zigbee) 통신으로 신호를 송수신할 수 있고, 상기 비상구 유도장치와 상기 데이터 수집 서버는 무선 AP를 통해 TCP/IP 통신 프로토콜 기반으로 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은, 건물 내부에 고유 식별번호를 가지고 설치되며, 화재 발생시 화재감지신호를 고유 식별번호와 함께 비상구 유도장치로 전송하는 화재감지장치; 상기 화재감지장치에서 수신한 화재감지장치의 고유 식별번호와 화재감지신호를 유무선 AP를 통해 데이터 수집 서버로 전송하고, 상기 데이터 수집 서버에서 수신된 제어 신호에 따라 비상구 유도방향 표시를 선택적으로 점등하는 비상구 유도 장치; 상기 비상구 유도 장치에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 데이터 통제 서버로 전송하고, 상기 데이터 통제 서버에서 수신된 제어 신호를 상기 비상구 유도장치로 전송하는 데이터 수집 서버; 상기 데이터 수집 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 통합 관제 DB에 저장하고 통합 관제 시스템에 전송하고, 상기 통합 관제 시스템에서 수신된 제어 신호를 상기 데이터 수집 서버로 전송하는 데이터 통제 서버; 및 상기 데이터 통제 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호에 의해 화재 발생지점을 추출하고 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시가 점등되도록 상기 데이터 통제 서버로 제어 신호를 전송하며, 상기 비상구 유도장치의 비상구 유도방향 표시의 방향 및 점등 상태를 실시간으로 모니터링하는 통합 관제 시스템의 서버;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은, 상기 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 모바일 App을 다운로드 받아 설치하며, 상기 통합 관제 시스템으로부터 화재 발생 푸시 메시지와, 화재 위치와 대피로 경로를 건물 약도에 표시하여 전송받는 사용자 스마트폰;을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은, 지그비(Zigbee) 통신을 통해 긴급버튼을 입력하여 상기 비상구 유도 장치의 비상구 유도방향을 변환하는 지그비 비상구 리모컨;을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 비상구 유도 장치는 LED로 화면을 구성하여 비상구 및 피난 유도 방향 표지를 하도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 화재 발생시 발생 지점 근처의 유도등에 설치된 감지센서에 의한 화재 발생 장소를 정확히 알 수 있고, 이로 인해 대피자들을 안전한 대피로로 유도하여 인명피해를 줄일 수 있다.
또한, 휴대전화와의 연결을 통해 건물에 갇힌 사람의 대략적인 위치 파악 가능으로 신속한 인명구조가 가능하다.
또한, 지능적 대피 안내 표시로 화재 발생시 사고 발생 위치로부터 안전한 방향에 있는 가장 가까운 비상구 또는 대피처로 사람들을 안전하게 유도할 수 있다.
또한, 화재발생 현장 속에서 사람들을 신속하고 안전하게 대피시킴으로써, 화재 등의 재난 발생시 인명피해를 최소화 할 수 있다.
또한, 화재 대피 안내 시스템이 지시하는 대피처의 방향이 변경되는 것에 따른 사고 발생 위치를 신속히 판단하여 신속한 화재 진압이 가능하다.
또한, 지능화되고 무인화 되는 재난 방재 시스템의 개발을 선점하여 국내 및 해외에서 선도적 위치를 점할 수 있다.
또한, 건물이 대형와, 지능화, 자동화되고 있는 추세에 맞춰 즉시 현장에 적용 가능하여 소방업계의 기술력 및 시장 경쟁력 제고에 일조할 수 있다.
또한, 건축 시 소장시설의 설계를 보다 체계적으로 할 수 있으며, 전기와 분리되어 있던 소방시설을 수신기, 전기등과 같이 시공되어야 하므로 전기공사업체의 시공범위를 더욱 확대 시킬 수 있다.
또한, 화재 시 발화 지점을 신속하고 정확히 알 수 있어 건물 내에 설비된 무인 방제 시스템과의 연계로 인한 초기 화재 진압이 가능하다.
또한, 건물의 재해뿐만 아니라 요즘 이슈가 되고 있는 선박의 대피로 시스템에 적용 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 대피 유도 시스템의 동작 개념도
도 2는 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 동작 개념도
도 3은 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 블록 구성도
도 4는 도 3에 도시된 화재 감지 장치(100)와 비상구 유도 장치(200)의 구성도
도 5는 도 3에 도시된 비상구 유도 장치(200)와 미들웨어(300)의 구성도
도 6은 도 3에 도시된 미들웨어(300)와 통합관제 시스템(400)의 구성도
도 7은 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 방법을 나타낸 동작 흐름도
도 8은 지그비(Zigbee) 통신 기반의 화재 감지 장치 및 비상구 유도 장치의 구성 예를 나타낸 구성도
도 9는 비상구 유도 장치의 구성 예를 나타낸 도면
도 10은 통합 관제 시스템의 구성 예를 나타낸 도면
도 11은 사용자 스마트폰의 모바일 App 화면 예를 나타낸 도면
도 12는 통합 관제 시스템의 화면 예를 나타낸 도면
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명에 따른 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은, 화재 감지 장치(FDD: 100), 비상구 유도 장치(FDC: 200), 미들웨어(Middle Ware: 300), 통합 관제 시스템(400), 통합 관제 DB(410), 모바일 App(500)를 포함하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 실시 예
도 2는 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 동작 개념도이고, 도 3은 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 블록 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 화재 감지 장치(100)와 비상구 유도 장치(200)의 구성도이고, 도 5는 도 3에 도시된 비상구 유도 장치(200)와 미들웨어(300)의 구성도이고, 도 6은 도 3에 도시된 미들웨어(300)와 통합관제 시스템(400)의 구성도이다.
먼저, 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은 도 2에 나타낸 바와 같이, 건물의 화재 발생시 화재감지센서를 이용하여 화재 위치정보를 검출하고 화재의 발생 지점과 떨어진 안전한 비상구 또는 대피장소로 비상구 유도장치의 화살표 방향을 선택적으로 제어함으로써, 대피자를 안전하고 신속하게 유도할 수 있도록 한다. 그리고, 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하여 화재 위치와 대피로 경로 표시 화면을 전송함으로써 안전하게 대피할 수 있도록 유도하고, 사용자가 스마트폰을 통해 구조요청 메시지를 전송하여 현재 자신의 위치를 통합 관제 시스템과 소방관용 애플리케이션으로 전송함으로써 구조 요청과 함께 자신의 위치를 알려서 신속하게 구조 받을 수 있도록 한다.
이를 위해, 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템은 도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 화재 감지 장치(FDD: 100), 비상구 유도 장치(FDC: 200), 미들웨어(Middle Ware: 300), 통합 관제 시스템(400), 통합 관제 DB(410), 모바일 App(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 화재 감지 장치(FDD: 100)는 건물 내부에 설치되어 화재를 감지하는 장치로서, 각각의 고유 식별번호(ID)를 가지고 있다. 상기 화재 감지 장치(100)는 화재를 감지하는 화재 감지 센서(110)와, 지그비(Zigbee) 통신을 위한 지그비 모듈(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
따라서 상기 화재 감지 장치(FDD: 100)는 화재 발생시 상기 화재 감지 센서(110)에서 생성된 화재감지신호를 고유 식별번호와 함께 상기 지그비 모듈(120)을 통해 지그비(Zigbee) 통신으로 전송할 수 있다.
상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)는 비상시 피난 방향으로의 유도를 돕기 위해 상시 점등하고 있는 표지 장치로, 비상구 및 피난 방향을 LED나 기존의 표지등을 통해 표지하게 된다.
상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)는 상기 화재 감지 장치(100)와의 지그비(Zigbee) 통신을 통해 상기 화재 감지 장치(100)로부터 화재감지신호를 수신받아 유무선 AP(250)를 통해 TCP/IP 통신 프로토콜 기반으로 상기 데이터 수집 서버(310)와 데이터 통신을 송수신 하도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)는 기능(게이트웨이 부착 및 미부착)과 설치 위치(천장형, 통로형)에 따른 4가지 타입으로 구성될 수 있다.
상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)의 구성 예는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 보조 배터리(210), 컨트롤 보드(Control Board: 220), 백라이이트(BackLight) PCB 바텀(Bottom)(230), 제1디스플레이부(240), 제2디스플레이부(241), 유무선 AP(Access Point)(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보조 배터리(210)는 상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)가 화재 등으로 정전이 발생될 경우 비상용 전원으로 사용될 수 있다. 이때, 상기 보조 배터리(210)는 10,000㎃의 전류용량을 가지도록 구성될 수 있고, 입력 전원은 8.4V일 수 있다.
상기 컨트롤 보드(Control Board: 220)는 전원모니터링부(221), 전원 회로부(222), MCU(micro controller unit: 223), 지그비 모듈(Zigbee Module: 224), 백라이이트(BackLight) 제어부(225), 이더넷 모듈(Ethernet Module: 226), 디스플레이(Display) 제어부(227)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전원모니터링부(221)는 상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)로 입력되는 전원을 모니터링한 신호를 상기 전원 회로부(222)로 전송하게 된다. 이때, 상기 전원 회로부(222)는 상기 전원모니터링부(221)에서 모니터링한 신호에 따라 입력전원이 공급되지 않을 때, 즉 정전이 발생한 경우 상기 보조 배터리(210)에서 전원을 공급받아 상기 제1 및 제2디스플레이부(240,241), 유무선 AP(Access Point)(250) 등으로 필요한 전원을 공급하게 된다.
상기 MCU(micro controller unit: 223)는 상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)의 전체적인 동작을 제어하는 곳으로, 상기 화재감지장치(100)에서 수신한 고유 식별번호와 화재감지신호를 유무선 AP(250)를 통해 상기 데이터 수집 서버(310)로 전송하고, 상기 통합 관제 서버(400)로부터 수신된 제어 신호에 따라 상기 제1 및 제2디스플레이부(240,241)를 통해 비상구 유도방향 표시가 선택적으로 점등되도록 제어하게 된다.
상기 MCU(micro controller unit: 223)는 상기 전원모니터링부(221), 상기 지그비 모듈(Zigbee Module: 224), 상기 백라이이트(BackLight) 제어부(225), 상기 이더넷 모듈(Ethernet Module: 226), 상기 디스플레이(Display) 제어부(227)와의 통신을 통해 신호를 수신하고 제어신호를 송신하게 된다.
상기 지그비 모듈(Zigbee Module: 224)은 상기 화재 감지 장치(100)의 지그비(Zigbee) 모듈(120)과 지그비 통신을 통해 상기 화재감지장치(100)의 고유 식별번호와 화재감지신호를 수신하여 상기 MCU(223)로 전송하게 된다.
상기 백라이이트(BackLight) 제어부(225)는 상기 비상구 유도 장치(200)의 백라이트(BackLight)를 제어하는 역할을 하며, 상기 이더넷 모듈(Ethernet Module: 226)은 상기 유무선 AP(250)와의 TCP/IP 통신 프로토콜 기반으로 상기 데이터 수집 서버(310)와 데이터 통신을 송수신 하는 역할을 한다. 그리고, 상기 디스플레이(Display) 제어부(227)는 상기 MCU(223)의 제어에 따라 상기 제1 및 제2디스플레이부(240,241)를 제어하여 비상구 유도방향 표시가 선택적으로 점등되도록 제어하게 된다.
계속해서, 상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)의 제1 및 제2디스플레이부(240,241)는 비상구 및 화재 방향에 따라 피난 방향을 선택적으로 표지하는 장치로서, LED 등으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2디스플레이부(240,241)는 예를 들어 도트매트릭스(DotMatrix) 16同으로 구성될 수 있다.
상기 유무선 AP(Access Point)(250)는 데이터를 무선으로 송수신하는 안테나 겸 접속장치로서, 상기 MCU(223)의 제어에 따라 상기 데이터 수집 서버(310)의 소켓 통신부(311)와의 유무선 통신으로 신호를 송수신하게 된다.
계속해서, 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 미들웨어(Middle Ware: 300)는 상기 비상구 유도 장치(200)와의 유무선 통신을 통해 데이터를 수집하는 데이터 수집 서버(310)와, 상기 데이터 수집 서버(310)와 상기 통합관제 시스템(400)의 서버 사이에서 신호를 송수신하는 데이터 통제 서버(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 데이터 수집 서버(310)는 상기 비상구 유도 장치(200)의 유무선 AP(250)와 유무선 통신으로 신호를 송수신하는 소켓 통신부(311)와, 상기 소켓 통신부(311)를 통해 수신되는 신호를 검증하는 데이터 검증부(312)와, 상기 데이터 검증부(312)에서 검증된 신호를 변환하는 데이터 변환부(313)와, 상기 데이터 변환부(313)에서 변환된 데이터를 상기 데이터 통제 서버(320)의 Web 소켓 통신부(321)로 송신하는 데이터 전송부(314)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 데이터 통제 서버(320)는 상기 데이터 수집 서버(310)의 데이터 전송부(314)로부터 신호를 송수신하는 Web 소켓 통신부(321)와, 상기 Web 소켓 통신부(311)를 통해 수신되는 신호를 검증하는 데이터 검증부(322)와, 상기 데이터 검증부(322)에서 검증된 신호를 분석하는 데이터 분석부(323)와, 상기 데이터 분석부(323)에서 분석된 데이터를 상기 통합관제 DB(410)에 저장하는 DB 컨넥터부(324)와, 상기 데이터 분석부(323)에서 분석된 데이터를 상기 통합 관제 시스템(400)으로 송신하는 데이터 전송부(325)를 포함하여 구성될 수 있다.
계속해서, 상기 통합 관제 시스템(400)은 상기 데이터 통제 서버(320)에서 수신한 화재감지장치(100)의 고유 식별번호에 의해 화재 발생지점을 추출하고 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시가 점등되도록 상기 데이터 통제 서버(320)를 통해 상기 비상구 유도장치(200)로 제어 신호를 전송하며, 상기 비상구 유도장치(200)로부터 비상구 유도방향 표시의 방향 및 점등 신호를 수신받아 비상구 유도방향 표시의 방향 및 점등 상태를 실시간으로 모니터링하게 된다.
또한, 상기 통합 관제 시스템(400)은 화재 발생시 상기 비상구 유도장치(200)가 설치된 건물에 상주하는 사람, 즉 시스템에 등록된 사람의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하고, 화재 위치와 대피로 경로가 건물 약도에 표시된 화면을 전송하게 된다. 이때, 대피로 경로는 화재가 발생한 반대 방향의 비상구 또는 피난장소로 유도하도록 표시될 수 있다.
상기 통합 관제 DB(410)는 상기 데이터 통제 서버(320)를 통해 수신되는 상기 화재감지장치(100)의 고유 식별번호와 화재감지신호를 시간대별로 저장하고, 상기 통합 관제 시스템(400)의 제어에 따라 상기 통합 관제 시스템(400)의 서버로부터의 데이터를 저장하거나 저장된 정보를 제공하게 된다.
상기 통합 관제 시스템(400)에 등록된 사용자의 스마트폰에는 상기 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 모바일 App(500)을 다운로드 받아 설치하도록 되어 있다. 이 후, 스마트폰 앱에 접속하면 해당 건물 층수의 간단한 약도와 대피 방향이 스마트폰의 화면에 전송된다. 이때, 스마트폰 사용자의 위치 정보는 상기 스마트폰과 상기 유무선 AP(250) 사이의 신호를 검출하여 분석할 수 있다.
상기 통합 관제 시스템(400)은 시스템에 등록된 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하고, 화재 위치와 대피로 경로를 건물 약도에 표시하여 전송하게 된다.
이하, 상기의 구성을 갖는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템의 동작에 대해 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
ICT기반 지능형 대피 유도 방법의 실시 예
도 7은 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 방법을 나타낸 동작 흐름도로서, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 건물 내부에 설치된 화재감지장치(100)의 화재감지센서(110)에서 화재 발생 유무를 실시간으로 검출하여 화재 센서 신호를 주기적으로 발생하게 된다(단계 S10). 이때, 상기 화재감지장치(100)에서 발생된 화재 센서 신호는 자신의 고유 식별번호와 함께 지그비(Zigbee) 통신을 통해 상기 비상구 유도장치(200)로 전송되고, 상기 데이터 수집 서버(310)와 상기 데이터 통제 서버(320)를 통해 상기 통합 관제 시스템(400)의 서버로 전송되게 된다(단계 S20).
상기 통합 관제 시스템(400)에서는 상기 화재감지장치(100)로부터 수신된 화재 센서 신호가 정상 신호이면 상기 통합 관제 DB(410)에 센서의 기록을 저장하고(단계 S30), 상기 화재감지장치(100)로부터 수신된 신호가 화재 발생 신호이면 해당 화재감지장치(100)의 고유 식별번호와 함께 화재감지신호를 상기 통합 관제 DB(410)에 저정한다(단계 S50).
그리고, 상기 통합 관제 서버(400)는 상기 화재감지장치(100)의 고유 식별번호에 의해 화재 발생지점을 추출하고, 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 상기 비상구 유도 장치(200)의 비상구 유도방향 표시가 점등되도록 제어 신호를 전송한다(단계 S60).
상기 비상구 유도 장치(200)는 상기 통합 관제 시스템(400)에서 수신된 제어 신호에 따라 비상구 유도방향 표시를 점등한 후 비상구 유도방향 정보를 상기 통합 관제 시스템(400)의 서버로 전송한다.
그 후, 상기 통합 관제 시스템(400)에서는 상기 비상구 유도 장치(200)의 방향 표시가 확인되면 시스템 화면에 디스플레이하고(단계 S70∼S80), 상기 비상구 유도 장치(200)의 방향 표시가 확인되지 않으면 상기 비상구 유도 장치(200)로 제어 신호를 재전송하게 된다(단계 S70의 ‘아니오’
또한, 상기 통합 관제 시스템(400)은 상기 비상구 유도장치(200)에서 비상구 유도방향 표시가 점등되면 시스템에 등록된 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하고, 화재 위치와 대피로 경로를 건물 약도에 표시하여 전송하게 된다(단계 S80). 그리고, 상기 통합 관제 서버(400)는 이러한 모든 과정에서의 로그 데이터를 상기 통합 관제 DB(410)에 저장하게 된다.
구현 예
도 8은 지그비(Zigbee) 통신 기반의 화재 감지 장치 및 비상구 유도 장치의 구성 예를 나타낸 구성도이고, 도 9는 비상구 유도 장치의 구성 예를 나타낸 도면이다.
상기 비상구 유도장치(200)는 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 기능(게이트웨이 부착 및 미부착)과 설치 위치(천장형, 통로형)에 따른 4가지 타입으로 구성될 수 있다. 그리고, 비상구를 표지하는 제1디스플레이부(240)와 피난 방향을 표지하는 제2디스플레이부(241)로 구성될 수 있다. 그리고 상기 비상구 유도 장치(FDC: 200)는 상기 화재 감지 장치(100)와의 지그비(Zigbee) 통신을 통해 상기 화재 감지 장치(100)로부터 화재감지신호를 수신받아 유무선 AP(250)를 통해 TCP/IP 통신 프로토콜 기반으로 상기 데이터 수집 서버(310)와 데이터 통신을 송수신 하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 비상구 유도장치(200)는 지그비 비상구 리모컨(600)을 이용하여 긴급버튼을 입력하면 지그비(Zigbee) 통신을 통해 상기 비상구 유도장치(200)의 비상구 유도방향을 변환하도록 구성될 수 있다.
도 10은 통합 관제 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 사용자 스마트폰의 모바일 App 화면 예를 나타낸 도면이고, 도 12는 통합 관제 시스템의 화면 예를 나타낸 도면이다.
상기 통합 관제 시스템(400)은 도 10 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 시스템 화면을 통해 건물 내부의 약도와 상기 화재감지장치(100)와 상기 비상구 유도장치(200)가 설치된 장소를 확인할 수 있고, 화재 발생시 화재 발생 지점 근처의 화재감지장치(100)에 설치된 화재감지센서(110)에 의해 화재 발생장소를 화면을 통해 정확히 확인할 수 있다. 이에 의해, 상기 통합 관제 시스템(400)은 화재가 발생한 건물의 각소에 설치된 상기 비상구 유도장치(200)의 피난 유도 방향을 화재가 발생한 반대 방향의 비상구 또는 피난장소로 유도하도록 선택적으로 제어함으로써, 대피자들을 안전한 대피소로 유도하여 인명피해를 줄일 수 있고, 신속한 화재 진화가 가능하다.
또한, 상기 통합 관제 시스템(400)은 사용자의 휴대전화 연결을 통해 건물에 갇힌 사람의 대략적인 위치 파악이 가능하여 신속한 인명구조가 가능하다.
상기 통합 관제 시스템(400)은 앱에 연결된 대피자의 스마트폰으로 화재 발화 장소 정보를 제공하고, 층별 대략적 위치 정보와 안전한 피난 대피로 정보를 화면을 통해 제공한다.
상기 대피자의 스마트폰은 도 11에 예시한 바와 같이, 스마트폰 앱에 접속하면 해당 건물 층수의 간단한 약도와 대피 방향이 화면을 통해 제공된다.
따라서 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법은, 지능적 대피 안내 표시로 화재 발생시 사고 발생 위치로부터 안전한 방향에 있는 가장 가까운 비상구 또는 대피처로 사람들을 신속하고 안전하게 유도할 수 있어 재난 발생시 인명피해를 최소화 할 수 있다. 또한, 화재 대피 안내 시스템이 지시하는 대피처의 방향이 변경되는 것에 따른 사고 발생 위치를 신속히 판단하여 신속한 화재 진압이 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템 및 그 방법은, 건물의 화재 발생시 감지 센서를 이용하여 화재 위치정보를 검출하고 화재의 발생 지점과 떨어진 안전한 비상구 또는 대피장소로 비상구 유도장치의 화살표 방향을 제어하여 대피자를 안전하게 유도함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
100 : 화재 감지 장치(FDD) 110 : 화재 감지 센서
120 : 지그비(Zigbee) 모듈 200 : 비상구 유도 장치(FDC)
210 : 보조 배터리 220 : 컨트롤 보드(Control Board)
221 : 전원 모니터링부 222 : 전원 회로부
223 : MCU(micro controller unit) 224 : 지그비 모듈(Zigbee Module)
225 : 백라이이트(BackLight) 제어부 226 : 이더넷 모듈(Ethernet Module)
227 : 디스플레이(Display) 제어부
230 : 백라이이트(BackLight) PCB 바텀(Bottom)
240 : 제1디스플레이부 241 : 제2디스플레이부
250 : 유무선 AP(Access Point) 300 : 미들웨어(Middle Ware)
310 : 데이터 수집 서버(TCP Server) 311 : 소켓 통신부
312 : 데이터 검증부 313 : 데이터 변환부
314 : 데이터 전송부
320 : 데이터 통제 서버(Data Control Server)
321 : Web 소켓 통신부 322 : 데이터 검증부
323 : 데이터 분석부 324 : DB 컨넥터부
325 : 데이터 소켓 전송부 400 : 통합 관제 시스템
410 : 통합 관제 DB 500 : 모바일 APP(Application)
600 : 지그비 비상구 리모컨

Claims (8)

  1. 건물 내부에 설치된 고유 식별번호를 갖는 화재감지센서에서 화재 발생시 화재감지신호를 고유 식별번호와 함께 비상구 유도장치로 전송하는 단계;
    상기 비상구 유도장치에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 유무선 AP를 통해 데이터 수집 서버로 전송하는 단계;
    상기 데이터 수집 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 데이터 통제 서버로 전송하는 단계;
    상기 데이터 통제 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 통합 관제 DB에 저장하고 통합 관제 시스템에 전송하는 단계;
    상기 통합 관제 시스템에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호에 의해 화재 발생지점을 추출하고 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시가 점등되도록 상기 데이터 통제 서버로 제어 신호를 전송하고, 상기 비상구 유도장치에서 비상구 유도방향 표시가 점등되면 상기 데이터 수집 서버, 상기 데이터 통제 서버를 통해 상기 통합 관제 시스템의 화면에 상기 비상구 유도방향 표시에 대해 실시간으로 모니터링하고, 등록된 사용자의 스마트폰으로 화재 발생 푸시 메시지를 전송하고, 화재 위치와 대피로 경로를 건물 약도에 표시하여 전송하는 단계;
    상기 데이터 통제 서버에서 상기 통합 관제 시스템에서 수신된 제어 신호를 상기 데이터 수집 서버로 전송하고, 상기 데이터 수집 서버에서 수신된 제어 신호를 상기 건물 내부에 설치된 비상구 유도장치로 전송하는 단계; 및
    상기 비상구 유도장치에서 상기 통합 관제 시스템에서 수신된 제어 신호에 따라 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시를 점등하는 단계;를 포함하고,
    상기 화재감지센서와 상기 비상구 유도장치는 지그비(Zigbee) 통신으로 신호를 송수신하며, 상기 지그비 통신을 통해 긴급버튼을 입력하여 상기 비상구 유도 장치의 비상구 유도방향을 변환하고,
    상기 비상구 유도장치와 상기 데이터 수집 서버는 유무선 AP를 통해 TCP/IP 통신 프로토콜 기반으로 신호를 송수신하며, 상기 유무선 AP를 통해 상기 스마트폰의 위치 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 ICT기반 지능형 대피 유도 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 건물 내부에 고유 식별번호를 가지고 설치되며, 화재 발생시 화재감지신호를 고유 식별번호와 함께 비상구 유도장치로 전송하는 화재감지장치;
    상기 화재감지장치에서 수신한 화재감지장치의 고유 식별번호와 화재감지신호를 유무선 AP를 통해 데이터 수집 서버로 전송하고, 상기 데이터 수집 서버에서 수신된 제어 신호에 따라 비상구 유도방향 표시를 선택적으로 점등하는 비상구 유도 장치;
    상기 비상구 유도 장치에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 데이터 통제 서버로 전송하고, 상기 데이터 통제 서버에서 수신된 제어 신호를 상기 비상구 유도장치로 전송하는 데이터 수집 서버;
    상기 데이터 수집 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호와 화재감지신호를 통합 관제 DB에 저장하고 통합 관제 시스템에 전송하고, 상기 통합 관제 시스템에서 수신된 제어 신호를 상기 데이터 수집 서버로 전송하는 데이터 통제 서버;
    상기 데이터 통제 서버에서 수신한 화재감지센서의 고유 식별번호에 의해 화재 발생지점을 추출하고 화재가 발생한 방향과 반대 방향으로 비상구 유도방향 표시가 점등되도록 상기 데이터 통제 서버로 제어 신호를 전송하며, 상기 비상구 유도장치의 비상구 유도방향 표시의 방향 및 점등 상태를 실시간으로 모니터링하는 통합 관제 시스템의 서버;
    상기 통합 관제 시스템으로부터 화재 발생 푸시 메시지와, 화재 위치와 대피로 경로를 건물 약도에 표시하여 전송받는 사용자 스마트폰; 및
    지그비(Zigbee) 통신을 통해 긴급버튼을 입력하여 상기 비상구 유도 장치의 비상구 유도방향을 변환하는 지그비 비상구 리모컨;을 포함하고,
    상기 비상구 유도 장치는 LED로 화면을 구성하여 비상구 및 피난 유도 방향 표지를 하고, 상기 유무선 AP를 통해 상기 사용자 스마트폰의 위치 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 ICT기반 지능형 대피 유도 시스템.
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