KR101741041B1

KR101741041B1 - 감시 시스템

Info

Publication number: KR101741041B1
Application number: KR1020150064717A
Authority: KR
Inventors: 엄두섭; 최재성
Original assignee: 주식회사 센서웨이
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2017-05-29
Also published as: KR20160131726A

Abstract

실시 예는 경계 구조물의 진동을 감지하는 복수 개의 제1센서모듈; 상기 경계 구조물로 접근하는 오브젝트의 지진동을 감지하는 복수 개의 제2센서모듈; 및 상기 제1센서모듈 및 제2센서모듈과 통신하는 컨트롤 유닛을 포함하고, 상기 제2센서모듈은 지진동을 감지하는 제2진동센서, 및 상기 제2진동센서의 지진동신호를 이용하여 침입 여부를 판단하는 제2제어부를 포함하는 감시 시스템 및 감시 방법을 개시한다.

Description

감시 시스템{SURVEILLANCE SYSTEM}

실시 예는 보안 시설물의 주변에 배치된 센서를 이용하여 외부 침입을 감시하는 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 보안이 필요한 시설물에는 주변에 펜스(Fence) 등을 이용하여 외부의 침입을 방지하고 있다. 최근에는 펜스에 각종 센서를 부착하여 외부 침입을 방지하는 기술이 개발되고 있다.

그러나, 일반적인 센서는 펜스에 접근하는 오브젝트를 음향, 영상신호를 이용하여 검출하거나, 펜스 등이 흔들리는 진동만으로 외부 침입을 감지하므로 보안에 취약한 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제 중 하나는, 보안 시설물의 경계를 향상시킬 수 있는 감시 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 시스템은, 경계 구조물의 진동을 감지하는 복수 개의 제1센서모듈; 상기 경계 구조물로 접근하는 오브젝트를 감지하는 복수 개의 제2센서모듈; 및 상기 제1센서모듈 및 제2센서모듈과 통신하는 컨트롤 유닛을 포함하고, 상기 제1센서모듈은 상기 경계 구조물의 진동을 감지하는 제1진동센서, 및 상기 제1진동센서의 진동신호를 이용하여 침입 여부를 판단하는 제1제어부를 포함하고, 상기 제2센서모듈은 경계 구조물 전방에서 움직이는 오브젝트를 검출하는 동작센서, 및 상기 동작센서로부터 수신한 오브젝트의 움직임 패턴과 미리 저장된 노이즈 움직임 패턴을 비교하여 침입 여부를 판단하는 제2제어부를 포함하고, 상기 컨트롤 유닛은 먼저 상기 제2센서모듈로부터 침입 신호를 수신한 이후 상기 제1센서모듈로부터 침입 신호를 수신하는 경우에 외부로 경보 신호를 출력한다.

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실시 예에 따르면, 경계 구조물로 접근하는 오브젝트의 지진동신호와 경계 구조물의 진동신호를 이용하여 감지 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 시스템의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 시스템의 블록도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 시스템의 제1센서모듈의 블록도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 시스템의 제2센서모듈의 블록도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 방법에 대한 흐름도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 감시 방법에 대한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 시스템은, 경계 구조물(W)의 진동을 감지하는 복수 개의 제1센서모듈(110)과, 경계 구조물(W)로 접근하는 오브젝트(O)의 지진동을 감지하는 복수 개의 제2센서모듈(120), 및 제1센서모듈(110) 및 제2센서모듈(120)과 통신하는 컨트롤 유닛(130)을 포함한다.

경계 구조물(W)은 시설물 등의 외곽에 설치되는 각종 펜스 또는 철망(Wire Net)일 수 있으나, 반드시 이에 한정하지 않는다. 즉, 경계 구조물(W)은 보안 시설물을 보호하는 다양한 형태의 구조물일 수 있다. 보안 시설물은 군부대의 비행장, 탄약고 등일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않고 보안이 필요한 시설물이면 특별히 제한되지 않는다.

제1센서모듈(110)은 경계 구조물(W)에 배치되어 경계 구조물(W)의 내측으로 침입하는 오브젝트(O)를 감지한다. 경계 구조물(W)이 철망인 경우 제1센서모듈(110)은 철망에 설치될 수 있다. 따라서, 외부 침입자가 철망을 넘어 보안 시설물로 진입을 시도하는 경우 철망의 진동을 센서가 감지할 수 있다.

제2센서모듈(120)은 경계 구조물(W)에 진입하는 오브젝트(O)를 감시한다. 제2센서모듈(120)은 지하에 매설된 제2진동센서(122)를 이용하여 오브젝트(O)가 경계 구조물(W)에 근접할 때 발생하는 지진동신호를 감지할 수 있다. 지진동신호는 오브젝트(O)의 움직임에 따라 발생하는 지면의 진동신호로 정의할 수 있다. 지진동신호 감지 영역(P1)은 서로 중첩되게 배치될 수 있다.

컨트롤 유닛(130)은 전원부(150)와 연결되어 복수 개의 제1센서모듈(110) 및 복수 개의 제2센서모듈(120)에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 컨트롤 유닛(130)은 제1센서모듈(110) 또는 제2센서모듈(120)로부터 유선 또는 무선으로 경보신호를 수신하는 경우 이를 서버(140)로 전송할 수 있다. 서버(140)는 외부 관제 시스템에 경보신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 경계 구조물(W)에 소정 영역마다 제1센서모듈(110) 또는 제2센서모듈(120)이 배치되며, 제2센서모듈(120)에 의해 지진동신호까지 감지하므로 외부의 침임 위험에 대해 경비를 강화할 수 있다.

또한, 제2센서모듈(120)은 동작센서(126)를 이용하여 경계 구조물(W)로 진입하는 오브젝트(O)의 움직임을 감지할 수 있다. 동작센서(126)의 감지 영역(P2)은 경계 구조물의 전방으로 배치될 수 있다. 동작센서(126)는 적외선 센서 또는 레이저 센서일 수 있으나, 움직임을 감지할 수 있는 장치이면 반드시 이에 한정하지 않는다.

도 3을 참고하면, 제1센서모듈(110)은 경계 구조물(W)의 진동을 감지하는 제1진동센서(112), 제1진동센서(112)의 진동신호를 이용하여 침입 여부를 판단하는 제1제어부(111), 외부 소리를 저장하는 마이크(113), 노이즈 진동패턴이 저장된 메모리(114), 및 외부와 통신하는 통신부(115)를 포함할 수 있다.

제1진동센서(112)는 진동을 감지하는 센서이면 특별히 제한되지 않는다. 제1제어부(111)는 제1진동센서(112)로부터 진동신호가 검출된 경우 이를 노이즈 진동패턴과 비교한다. 제1제어부(111)는 메모리(114)에 저장된 다양한 종류의 노이즈 패턴과 검출된 진동신호를 비교할 수 있다. 검출된 진동신호가 노이즈 진동패턴과 다른 경우 침입자가 침입한 것으로 판단할 수 있다. 필요에 따라 제1제어부(111)는 마이크(113)에 의해 생성된 음향신호를 추가적으로 분석하여 침입 여부를 판단할 수도 있다.

도 4를 참고하면, 제2센서모듈(120)은 경계 구조물(W)에 진입하는 오브젝트(O)의 지진동 신호를 감지할 수 있다. 제2센서모듈(120)은 지진동을 감지하는 제2진동센서(122), 제2진동센서(122)의 지진동신호를 이용하여 침입 여부를 판단하는 제2제어부(121), 오브젝트(O)의 움직임을 감지하는 동작센서(126), 마이크(123), 노이즈 패턴이 저장된 메모리(124), 및 외부와 통신하는 통신부(125)를 포함할 수 있다.

도 1, 도 2, 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 방법은, 경계 구조물(W)의 지하에 매설된 제2진동센서(122)에 의해 경계 구조물(W)로 진입하는 오브젝트(O)의 지진동신호를 검출하는 단계(S11)와, 지진동신호를 노이즈 패턴과 비교하는 단계(S12)와, 지진동신호가 외부 침입에 의한 것으로 판단되는 경우 경계 구조물(W)에 설치된 제1진동센서(112)에 의한 진동신호를 검출하는 단계(S16), 제1진동센서(112)에 의한 진동신호를 노이즈 패턴과 비교하는 단계(S17), 및 제1진동센서(112)에 의한 진동신호가 외부 침입에 의한 것으로 판단되는 경우 외부에 경보 신호를 출력하는 단계(S19)를 포함한다.

지진동신호를 검출하는 단계(S11)는 경계 구조물(W)의 지하에 매설된 제2진동센서(122)에 의해 경계 구조물(W)로 진입하는 오브젝트(O)의 지진동신호를 검출한다. 오브젝트(O)가 경계 구조물(W)에 가까워질수록 진동신호의 강도는 증가할 수 있다.

지진동신호를 노이즈 패턴과 비교하는 단계(S12)에서, 제2센서모듈(120)의 제2제어부(121)는 메모리(124)에 미리 저장된 노이즈 패턴과 지진동신호를 비교 분석할 수 있다. 일 예로, 지진동신호의 패턴이 전차의 지진동신호와 유사한 경우 이를 노이즈로 판단할 수 있다. 또는 시간에 따라 신호의 강도가 증가하지 않고 오히려 작아지는 경우에도 경계 구조물(W)에 접근하는 것이 아니므로 노이즈로 판단할 수 있다.

반대로 지진동신호의 패턴이 사람의 걸음패턴과 유사하고, 신호가 시간에 따라 증가하는 경우 외부 침입에 의한 것으로 판단할 수 있다.

제1진동센서(112)에 의한 진동신호를 검출하는 단계(S16)는, 경계 구조물(W)에 설치된 제1진동센서(112)에 의해 진동신호가 감지되는지 판단한다. 본 단계는 제2진동센서(122)에 의한 지진동신호가 침입에 의한 것이라고 판단된 경우에 수행될 수 있다. 만약, 지진동신호가 전혀 검출되지 않았는데 제1진동센서(112)가 검출된 경우에는 새(bird)와 같은 조류가 경계 구조물(W)에 충돌하였을 가능성이 있다.

제1진동센서(112)에 의한 진동신호를 노이즈 패턴과 비교하는 단계(S17)에서, 제1센서모듈(110)의 제1제어부(111)는 메모리(114)에 미리 저장된 노이즈 패턴과 지진동신호를 비교 분석할 수 있다. 일 예로, 진동신호가 침입자가 철망을 넘어갈 때의 진동 패턴(예: 철망이 출렁거리는 진동패턴)과 유사한 경우 이를 침입에 의한 진동신호로 판단할 수 있다.

외부에 경보 신호를 출력하는 단계(S19)에서, 컨트롤 유닛(130)은 제2센서모듈(120)과 제1센서모듈(110)로부터 경보 신호를 수신한 경우(S18), 이를 서버 또는 외부 관제 시스템에 전송할 수 있다. 각 센서모듈은 자신의 고유 ID를 갖고 있으므로 수신된 경보 신호가 어느 위치에 배치된 센서모듈에서 출력된 것인지를 확인할 수 있다.

이때, 지진동신호를 노이즈 패턴과 비교하는 단계(S12)와 제1진동센서(112)에 의한 진동신호를 검출하는 단계(S16) 사이에, 경계 구조물(W)에 설치된 동작센서(126)를 이용하여 오브젝트(O)의 움직임을 검출하는 단계(S14), 및 오브젝트(O)의 움직임과 노이즈 움직임 패턴을 비교하는 단계(S15)를 포함할 수 있다.

제2센서모듈(120)의 제2제어부(121)는 지진동신호가 침입에 의한 신호로 판단한 경우 동작센서(126)를 온(ON) 시킬 수 있다. 동작센서(126)는 경계 구조물(W)의 전방에 움직임을 검출할 수 있다.

지진동신호가 침입에 의한 신호로 판단된 경우는 경계 구조물(W)로 오브젝트(O)가 이동하고, 이동패턴이 사람의 이동패턴과 유사한 경우로 설정될 수 있다. 제2진동센서(122)는 경계 구조물(W)의 내측까지 감지할 수 있다. 그러나, 경계 구조물(W)의 내측에서 접근하는 경우 외부 침입은 아니므로 오작동의 우려가 있다.

따라서, 동작센서(126)에 의한 움직임이 포착되는 경우에는 외부에서 침입하는 것이라고 판단할 수 있으므로 오작동의 우려가 제거된다. 또한, 그 움직임 패턴이 사람의 보행패턴과 유사한 것으로 판단되는 경우에 침입으로 간주하므로 더 정확하게 경계할 수 있는 장점이 있다.

필요에 따라 컨트롤 유닛(130)은 제2센서모듈(120)과 제1센서모듈(110)로부터 경보 신호를 수신한 경우 해당 지점에 설치된 감시용 카메라(미도시)에 의해 침입자의 영상을 확보할 수도 있다.

도 1, 도 2, 및 도 6을 참고하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 감시 방법은, 컨트롤 유닛(130)이 제1센서모듈(110) 또는 제2센서모듈(120) 중 어느 하나로부터 경보 신호를 받는 경우 외부 침입으로 판단하는 점에서 전술한 경보 방법과 상이하다.

컨트롤 유닛(130)은 제1센서모듈(110) 및 제2센서모듈(120) 중 어느 하나로부터 경보신호를 받은 경우 이를 외부에 전송한다. 제1센서모듈(110)과 제2센서모듈(120)은 각각 제어부(111, 121)가 진동신호(지진동신호)와 노이즈 패턴을 비교할 수 있으므로 오작동 가능성이 낮기 때문이다. 이때, 필요에 따라 동작센서에 의한 침입 여부를 판단할 수도 있다.

110: 제1센서모듈
111: 제1제어부
112: 제1진동센서
120: 제2센서모듈
121: 제2제어부
122: 제2진동센서
126: 동작센서
130: 컨트롤 유닛

Claims

경계 구조물의 진동을 감지하는 복수 개의 제1센서모듈;
상기 경계 구조물로 접근하는 오브젝트를 감지하는 복수 개의 제2센서모듈; 및
상기 제1센서모듈 및 제2센서모듈과 통신하는 컨트롤 유닛을 포함하고,
상기 제1센서모듈은 상기 경계 구조물의 진동을 감지하는 제1진동센서, 및 상기 제1진동센서의 진동신호를 이용하여 침입 여부를 판단하는 제1제어부를 포함하고,
상기 제2센서모듈은 경계 구조물 전방에서 움직이는 오브젝트를 검출하는 동작센서, 및 상기 동작센서로부터 수신한 오브젝트의 움직임 패턴과 미리 저장된 노이즈 움직임 패턴을 비교하여 침입 여부를 판단하는 제2제어부를 포함하고,
상기 컨트롤 유닛은 먼저 상기 제2센서모듈로부터 침입 신호를 수신한 이후 상기 제1센서모듈로부터 침입 신호를 수신하는 경우에 외부로 경보 신호를 출력하는 감시 시스템.
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제1항에 있어서,
상기 제2센서모듈은 상기 경계 구조물로 접근하는 오브젝트를 감지하는 지진동 센서를 포함하는 감시 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제2제어부는 상기 지진동 센서의 신호를 미리 저장된 노이즈 진동패턴과 비교하여 침입 여부를 판단하는 감시 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 동작센서는 적외선 센서 또는 레이저 센서를 포함하는 감시 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤 유닛은 상기 제1센서모듈 또는 제2센서모듈로부터 경보 신호를 수신하는 경우 해당 지점에 배치된 감시 카메라의 정보를 수신하고,
상기 감시 카메라의 정보를 판독한 결과 외부 침입으로 판단되는 경우 외부 관제 시스템에 경보 신호를 출력하는 감시 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1센서모듈은 상기 경계 구조물에 배치되고,
상기 지진동 센서는 상기 경계 구조물이 설치된 영역에 매설되는 감시 시스템.
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