KR101848479B1 - 응급상황에 대처하는 감시통합시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속도로 등의 현장상황을 원격지에서 집중적으로 관리할 수 있는 감시통합시스템에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 통신 회선망을 이용하여 현장 상황을 모니터링 하는 시스템으로서,
해당 현장 측에 설치된 감시시설물을 통해 주변상황을 촬영하거나, 통신 전화망에 연결되어 촬영된 영상을 전송하고, 전송되는 영상에 주소가 첨부되어 중앙관제소로 수신되며,
상기 감시시설물은 고속도로 상의 임시휴게소, 화장실 등에 설치되고, 상기 중앙관제소은 각종 조직의 본부, 경비 회사, 경찰서에 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

응급상황에 대처하는 감시통합시스템{.}

본 발명은 응급상황에 대처하는 감시통합시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속도로 상의 임시휴게소, 화장실 등의 원격지에서 응급상황, 비상상황을 감시하고, 관리할 수 있는 응급상황을 대처하는 감시통합시스템에 관한 것이다.

일반적으로 각종 시설에서의 상황에 대해 현장에 카메라 등의 촬영 방법을 설치하여 카메라로 찍은 사진을 중앙관제소에서 모니터링하여 관리하고 있다.

혹은, 고속도로 상의 임시휴게소, 화장실 등에서 사고가 발생하거나 도움을 필요로 하는 경우 신속하게 관리소 또는 경찰서 등에 연락할 필요가 있다.

그러나 이 정보는 주로 음성에 의해 수행되었다. 이 때문에 현장 상황을 카메라로 촬영하여 촬영된 이미지를 네트워크를 통해 기지국에 전송하여 기지국에서 현장 상황을 파악하는 기술이 있다.

그러나, 전통적인 기술에서는 현장 관리는 한 곳에서 이루어지고 있으며, 비상시 신속한 대응이 어려운 문제가 있었다. 또한 여러 장소에서 동시에 확인할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 미리 정한 특정 사항이 발생한 경우에만 관리할 수 있으며, 장시간 연속적으로 모니터링하고 미리 결정된 시간에 모니터링을 할 수 없으며, 용도가 한정되어 있었다.

게다가, 전통적인 기술에서 사진을 전송하는데 시간이 오래 걸리고, 실시간으로 관리를 할 수 없다는 단점이 있었다.

또한, 사고 발생 및 응급 상황에 관하여, 주로 음성 정보 교환이 이루어지고 있으며, 현장 상황을 실시간으로 파악할 수 없는 문제가 있었다.

대한민국 등록실용신안 제20-0446426호 "방범용 비상벨"

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하고, 현장 상황을 실시간으로 정확하 게 파악하고 신속한 대응이 가능한 응급상황을 대처하는 감시통합시스템을 제공하도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통신 회선망을 이용하여 현장 상황을 모니터링 하는 시스템으로서,

감시시설물인 카메라와, 상기 카메라와 함께 팬틸트, 리시버, 카메라 모듈, 센서노드를 포함하고,

상기 감시시설물과 중앙관제소는 네트워크 통신하여 감시시설물에서 획득한 영상, 음성을 중앙관제소 측에 전달하고, 중앙관제소는 영상을 보고, 오디오 양방향 통신을 수행하여 주변상황을 감시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감시시설물은 고속도로 상의 임시휴게소, 화장실, 차단기가 설치된 회차로를 포함하여 설치되고, 중앙 관제소은 각종 조직의 본부, 경비 회사, 경찰서에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 감시시설물로는 카메라, 마이크, 스피커, 경광등, 비상벨, 전송 장비가 설치되어 중앙관제소과 연동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 감시통합시스템에 따르면 주변 지역의 영상과 주위 음성을 중앙관제소에 전송될 수 있도록 통제할 수 있으며, 이는 영상 및 음성을 통해 비상 사태를 합리적으로 결정할 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 따른 통합감시시스템의 설치상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용된 카메라의 회전각도를 계산하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 사용한다.

다음, 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 통합감시시스템에 대해 설명하고 있지만 이 설명에서는 발명의 원격 모니터링 방법, 이것에 대한 전송 장비에 특정 작업을 실행 한 프로그램, 저장 매체 등도 포함되는 것은 물론이다.

본 실시 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 감시시설물(100)과 중앙관제소(200)과의 네트워크 통신, 영상, 음성 관리 측면에서 다루어지고 있으며, 네트워크 통신은 중앙관제소(200) 측에 전달하고, 중앙관제소(200) 쪽에서 영상을 보고, 오디오 양방향 통신을 수행하여 주변상황을 감시하는 것을 허용하기 위한 것이다.

또한, 감시시설물(100)에 설치된 카메라(102) 등의 장비는 중앙관제소(200) 쪽에서 원격 조작하여 중앙관제소 쪽에서 원하는 영상 및 사진을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.

특히, 본 발명에 적용된 카메라(102)는 설치 환경의 문제로 케이블 가설이 힘들거나 카메라 설치 위치의 이동이 빈번한 상황에서 카메라 모듈에 HD급 영상을 녹화하고, 중앙관제소(200)에서 유무선을 통해 재생할 수 있다.

즉, 카메라 모듈은 카메라(102)와 함께 구성하여 HD영상을 H.264 코덱으로 압축하여 HDD(Hard DiskDriver) 또는 SSD(Solid State Driver)에 저장하고 중앙 관제소(200)로 유무선 네트워크로 전송할 수 있다.

기존의 시스템은 영상정보가 중앙 관제소(200)의 저장장치에 저장되기 때문에 케이블을 가설할 수 없어 영상전송이 불가한 상황에서는 중요한 정보를 잃어버릴 수 있지만 본 시은 각각의 카메라와 저장장치를 함께 구성하여 영상저장의 손실이 없다.

그리고, 본 발명은 여타 NVR(Network Video Recorder)과 같이 저장장치 오류 경고, 펌웨어 업그레이드 등의 기능이 있으며, 영상정보 기반의 객체 추적 기술이 가지는 한계를 극복하기 위하여 영상정보에 의존하지 않는 새로운 객체 추적 시스템을 제공한다.

본 발명에 적용된 객체 추적 시스템은 무선 센서 네트워크 기반의 IEEE 802.15.4 표준을 적용한 메쉬 네트워크 기술과, GPS가 장착된 센서노드를 시설물 등에 설치하여 센서노드의 가속도 센서가 움직임을 인식하고 해당 센서노드의 GPS 정보를 카메라 모듈로 전송하고, 전송된 정보들은 제어부(108)로 전송되어 카메라(102)의 PTZ를 움직여 물체를 추적할 수 있는 시스템이다.

센서노드는 무선 메쉬 네트워크를 적용하여 정보를 전달하기 때문에 넓은 지역에 설치 및 이동이 가능하게 하여 설치의 효율성을 높였다

이를 위한 본 발명의 구성 요소는 고화질 HD-SDI CCTV인 카메라(102), 팬틸트, 리시버, 카메라 모듈, 센서노드로 구성된다.

카메라 모듈은 시스템의 핵심으로 전체 시스템을 관할하는 서버 역할을 한다. 영상을 캡쳐 및 저장을 하며, 센서노드와의 통신 및 제어부(108)와의 통신을 제어한다.

또한, 센서노드의 이상 감지에 따른 GPS 정보를 무선으로 수신하여 PTZ 제어를 통해 카메라(102)를 해당 센서노드 의 방향으로 이동하게 한다.

센서노드는 가속도 센서의 신호를 이상을 감지하면 자신의 ID와 GPS 좌표 데이터(위도, 경도, 고도) 신호를 무선으로 카메라 모듈에 전송한다.

카메라 모듈은 센서노드로부터 전송받은 GPS 정보를 기반으로 이상을 감지한 센서노드 방향으로 팬틸트를 좌우, 상하 회전하여 영상을 캡쳐하고 내부의 저장장치(HDD)에 저장한다. 그리고 제어부(108)를 통한 중앙 관제소(200)로 이상 신호가 감지되었음을 전송하게 된다. 이에 중앙 관제소(200)는 해당 영상을 검색하여 상황을 확인할 수 있다.

따라서, 종래 기존 시스템의 사각지대를 극복할 수 있다. 또한 중앙 관제소(200)에서 기존의 시스템과 같이 실시간으로 CCTV 모듈을 제어하여 현지 상황을 전송받을 수 있다.

위와 같은 동작은 회차로 등의 차단기, 임시 휴게소의 화장실 주변 등에 설치된 센서노드 주변으로 사람이 지나갈 때 또는 응급상황시 센서노드가 이벤트임을 인지하고, 센서노드는 자신의 ID와 GPS 위치 정보를 카메라 모듈로 전달하고, 카메라 모듈은 지리적 계산 방법을 이용하여 이벤트 발생 센서노드 위치 계산하며, 카메라 모듈은 카메라(102)의 팬틸트를 제어하여 이벤트 발생 센서노드 방향으로 카메라(102)방향을 전환시켜 동영상 촬영과 동시에 이미지 캡처 수행한다.

이렇게 촬영, 캡처된 영상은 중앙 관리소(200)로 전달되어 응급상황에 대한 대처를 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 카메라(102)의 팬틸트 각도를 이동하기 위한 지리적 거리 계산법은 식 (1) ~ 식 (6)으로 표현할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 카메라가 설치된 곳(a0, b0, c0), 이벤트를 발생시킨 센서노드가 설치된 곳(a2, b2,c2), 현재 카메라가 영상을 찍고 있는 곳(a1, b1, c1) 이들 세 점의 위치를 알고 있다면 카메라 모듈은 지리적 거리 계산법을 통해 세 변의 길이를 알 수가 있다.

즉, 위도, 경도에 따른 거리 계산은 식 (1)과 같이 카메라가 설치된 위치와 현재 카메라 지향 위치간의 거리를 구할 수 있으며 식 (2)와 같이 카메라 설치 위치와 이벤트 발생 센서노드 위치간의 거리를 구할 수 있고, 식 (3)과 같이 현재 카메라 지향 위치와 이벤트 발생 센서노드 위치간의 거리를 구할 수 있다.

따라서, 식 (4)와 같이 카메라 좌우 이동 각도를 구하고 고도 차이에 의한 식 (5)와 같이 CCTV 상하 이동 높이 차이를 구하여 식 (6)과 같이 카메라의 상하 이동 각도를 구할 수 있다.

감시시설물(100)은 촬영 방법으로 카메라(102), 음성입력수단으로 마이크(104), 음성출력수단으로 스피커(106) 및 중앙관제소(200)과 영상 및 음성전송처리 전송 수단으로 제어부(108) 등 주요 구성 성분으로 구성되어 있다.

제어부(108)는 CPU로부터 제어부, 카메라(102), 스피커(106), 마이크(104), 등의 주변 기기와의 인터페이스부, 영상 데이터와 음성 데이터의 암호화 및 압축을 수행하는 인코딩부와, 중앙관제소(200) 쪽으로 데이터를 전송하는 통신 제어부 및 다양한 프로그램 및 영상 데이터, 음성 데이터를 저장하는 저장부 및 주변 장치에 제어 신호를 전송하는 컨트롤부를 구비하고 있다.

제어부(108)는 제어부와 인코딩부 간에 카메라(102)가 촬영한 영상 정보와 마이크(104)를 통해 얻는 응급상황에 대한 음성 정보를 처리하고 중앙관제소(200) 측에 전달하며, 중앙관제소(200) 측에서 보낸 신호를 주변에 출력하는 방법을 결정한다.

중앙관제소(200) 쪽에서 오디오를 보낼 수 있다면, 예를 들면 중앙관제소(200) 쪽에서 영상을 보면서, 음성으로 스피커(106)을 통해 경고 등의 지시를 할 수 있을 것이다.

또한, 센서, 경보 장치에서 신호가 입력되면 중앙관제소(200) 쪽에 영상과 음성을 전송하는 작업을 수행할 수도 있다.

또한, 본 시스템은 네트워크상에서 가능한 구성으로 되어 있기 때문에, 다수의 관리자에의 한 감시가 가능하며, 중앙관제소뿐만 아니라 몇몇 위치에서 모니터가 가능하고, 전용 Dynamic DNS 서버를 구비하여 고정 IP를 필요로 하는 것이 아니라 동적 IP를 통해 통신 비용을 크게 절감된다.

본 발명은 제어부(108)에 전용 Dynamic DNS 서버에 대응하고 있으므로 중앙관제소(200)의 컴퓨터는 일반 인터넷 연결만으로도 영상 등을 전송받을 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

100: 감시시설물 102: 카메라
104: 마이크 106: 스피커
108: 제어부 200: 중앙관제소

Claims (3)

1. 통신 회선망을 이용하여 현장 상황을 모니터링 하는 시스템으로서,
   감시시설물인 카메라와, 상기 카메라와 함께 팬틸트, 리시버, 카메라 모듈, 센서노드를 포함하고, 상기 감시시설물과 중앙관제소는 네트워크 통신하여 감시시설물에서 획득한 영상, 음성을 중앙관제소 측에 전달하고, 중앙관제소는 영상을 보고, 오디오 양방향 통신을 수행하여 주변상황을 감시하되, 상기 중앙 관제소에서는 현지 상황을 전송받아 주변상황을 감시하도록,
   회차로의 차단기, 임시 휴게소의 화장실 주변에 설치된 센서노드 주변으로 사람이 지나갈 때 또는 응급상황시 센서노드가 이벤트임을 인지하고, 센서노드는 자신의 ID와 GPS 위치 정보를 카메라 모듈로 전달하고, 카메라 모듈은 지리적 계산 방법을 이용하여 이벤트 발생 센서노드 위치 계산하며, 카메라 모듈은 카메라의 팬틸트를 제어하여 이벤트 발생 센서노드 방향으로 카메라방향을 전환시켜 동영상 촬영과 동시에 이미지 캡처 수행하며,
   상기 카메라는 팬틸트 각도를 제어하기 위한 아래의 지리적 거리 계산법인
   

   

   
   

   

   
   [상기 a0, b0, c0는 카메라가 설치된 곳이고, a2, b2,c2는 이벤트를 발생시킨 센서노드가 설치된 곳이며, a1, b1, c1는 현재 카메라가 영상을 찍고 있는 곳임]
   에 의해서 식 (4)와 같이 카메라 좌우 이동 각도 θ를 구하고, 식 (5)와 같이 CCTV 상하 이동 높이 차이 h를 구하여 식 (6)과 같이 카메라의 상하 이동 각도 δ를 구하여 카메라의 팬틸트 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 응급상황에 대처하는 감시통합시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 감시시설물은 고속도로 상의 임시휴게소, 화장실, 차단기가 설치된 회차로를 포함하여 설치되고, 중앙 관제소은 각종 조직의 본부, 경비 회사, 경찰서에 설치되는 것을 특징으로 하는 응급상황에 대처하는 감시통합시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 감시시설물로는 카메라, 마이크, 스피커, 경광등, 비상벨, 전송 장비가 설치되어 중앙관제소과 연동되는 것을 특징으로 하는 응급상황에 대처하는 감시통합시스템.

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