KR101909024B1 - 다기능 복합펜스센서를 이용한 외곽 침입 감지 시스템 - Google Patents
다기능 복합펜스센서를 이용한 외곽 침입 감지 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
다기능 복합펜스센서를 이용한 외곽 침입 감지 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템은 보안구역 주변의 펜스에 설치되어 펜스의 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 감지하는 복수의 복합펜스감지부와, 복수의 복합펜스감지부에 동작 전원을 공급하고 복수의 복합펜스감지부에 의해 감지된 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 수신하는 감지부 컨트롤러 및 감지부 컨트롤러와 네트워크로 연결되고, 감지부 컨트롤러로부터 복수의 복합펜스감지부에 의해 각각 감지된 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 수신하고, 수신된 각 진동정보, 적외선정보 및 레이더 정보를 근거로 펜스에 침입자의 침입을 판단하고, 판단결과에 따라 펜스 침입을 경고하는 감시장치를 포함한다.
Description
본 발명은 외곽 침입 감지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펜스나 담 등을 넘어 침입해 온 침입자를 감지하는 외곽 침입 감지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 외곽 침입 감지 시스템은 보안구역의 외곽 펜스 지역에서 침입자가 펜스를 충격, 굴곡, 절단하는 것을 감지하는 기술이다.
이러한 외곽 침입 감지 시스템은 보안구역 주변에 설치되어 펜스에 가해진 충격, 굴곡, 절단을 감지하는 펜스센서와, 펜스의 주요한 감시 부분에 설치된 감시용 카메라 및 이 감시용 카메라에 의해 촬영된 감시 영상을 표시하는 감시장치를 포함할 수 있다.
이 감시용 카메라는 원격지의 감시센터로부터의 원격 조작에 의해 보안구역을 촬영한다. 감시장치는 감시용 카메라에 의해 촬영된 감시 영상을 실시간으로 제공받아 표시함으로써 관리자가 보안구역을 감시할 수 있게 한다.
펜스센서를 통해 침입자의 펜스 침입이 감지되면, 감시용 카메라를 통해 침입이 감지된 외곽 펜스 지역을 촬영하고, 촬영된 감시 영상을 표시장치에 표시시킴과 함께 침입자 감지를 경보한다.
펜스센서로는 진동식 감지센서, 장력식 감지센서, 광망식 감지센서, 광케이블 방식 감지센서, 자기유도 방식 감지센서 등이 사용된다.
상기한 펜스센서를 펜스나 담 등의 빔에 설치하고 침입자가 펜스에 오르는 등에 의해 가해진 펜스센서의 진동을 감지해 이상을 검출하는 것이지만 펜스센서를 직접 펜스에 고정한 경우, 바람, 비 등에 의한 진동이 펜스센서에 전해지면, 이 진동에 의해 변동하는 각 센서방식별 변동요인인 진동, 장력, 광로길이 혹은 기전력을 검출하기 때문에 오감지할 수 있다.
또한, 기존에는 펜스센서만을 이용하여 침입자의 침입을 감지하기 때문에 펜스 접촉없는 비접촉 월책이나 펜스 접근을 감지할 수 없었다.
본 발명의 실시예는 다기능 복합펜스센서를 이용하여 펜스 주변의 침입자를 보다 효과적이고 신뢰성 있게 감지할 수 있는 외곽 침입 감지 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 보안구역 주변의 펜스에 설치되어 펜스의 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 감지하는 복수의 복합펜스감지부; 상기 복수의 복합펜스감지부에 동작 전원을 공급하고 상기 복수의 복합펜스감지부에 의해 감지된 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 수신하는 감지부 컨트롤러; 및 상기 감지부 컨트롤러와 네트워크로 연결되고 상기 감지부 컨트롤러로부터 상기 복수의 복합펜스감지부에 의해 각각 감지된 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 수신하고 상기 수신된 각 진동정보, 적외선정보 및 레이더 정보를 근거로 상기 펜스에 침입자의 침입을 판단하고 상기 판단결과에 따라 펜스 침입을 경고하는 감시장치를 포함하는 외곽 침입 감지 시스템에 있어서, 각 복합펜스감지부는 상기 펜스의 면마다 설치되고 통신선과 전원선이 들어 있는 케이블에 의해 선형으로 연결되며, 선형 연결된 복합펜스감지부들 중 한쪽 끝 지점에 있는 마지막 복합펜스감지부는 상기 감지부 컨트롤러에 연결되고, 각 복합펜스감지부는 해당 펜스 면에 침입자가 접근시 상기 침입자로 인해 발생하는 적외선 변화를 감지하는 PIR(Passive Infrared Sensor) 센서; 상기 펜스에 발생하는 진동 변화를 감지하는 3축가속도센서; RF 송수신기와 RF 안테나를 포함하고 이웃하는 복합펜스감지부 사이에 침입자가 접근할 때 발생하는 레이더 신호 변화를 감지하는 쌍안정 레이더(Bistatic Radar); 상기 PIR 센서, 3축가속도센서, 쌍안정 레이더를 통해 검출된 각 정보를 상기 감지부 컨트롤러에 전송하는 마이크로 컨트롤러; 및 상기 마이크로 컨트롤러와 이웃하는 다른 복합펜스감지부와의 데이터 송수신을 수행하는 RS-485 송수신기; 동작 전원이 차단될 경우 비상전원을 제공하는 배터리; 및 외부 전원에 의해 배터리를 충전하거나 외부에 부착되는 솔라셀로부터 직류전원을 공급받아 상기 배터리를 충전시키는 충전 회로를 포함하고, 상기 감시장치는 해당 복합펜스감지부가 담당하는 펜스 면으로 침입자가 접근을 할 경우, 해당 복합펜스감지부의 PIR 센서를 통해 침입자의 체온에 의한 적외선의 변화를 감지하여 침입자 접근을 탐지하고, 침입자 접근이 탐지되면, 3축 가속도센서를 통해 침입자의 펜스 접촉을 진동 변화를 감지하여 침입자 펜스 접촉을 탐지하고, 침입자 접근이 탐지되거나 침입자 펜스 접촉이 탐지되면, 쌍안정 레이더를 활성화시키고, 활성화된 쌍안정 레이더 및 이와 이웃하는 쌍안정 레이더를 통해 자신의 레이더 신호 변화와 이웃한 쌍안정 레이더의 레이더 신호 변화를 감지하여 침입자 접근과 침입자 펜스 침입을 포함하는 침입 종류와 침입이 발생한 위치를 확정하고, 상기 감시장치는 상기 PIR 센서 및 쌍안정 레이더에 의해서만 침입 탐지될 경우 침입자가 펜스를 향해 접근하고 있거나 펜스 앞에서 서성이는 것을 나타내는 펜스 접근 경보를 발생시키고, 상기 PIR 센서, 3축 가속도센서 및 쌍안정 레이더 모두에 의해 침입 탐지될 경우 침입자의 펜스 접촉을 나타내는 펜스 침입 경보를 발생시키는 외곽 침입 감지 시스템이 제공될 수 있다.
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본 발명의 실시예는 다기능 복합펜스센서를 이용하여 비나 바람에 의한 진동에 의해 오감지하는 것을 방지하면서도 펜스에 직접 충격을 주거나 접근하는 등의 침입 시도를 보다 효과적이고 신뢰성 있게 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 제어블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 복합펜스감지부의 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 복합펜스감지부에서 침입탐지를 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 제어블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 복합펜스감지부의 제어블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 복합펜스감지부에서 침입탐지를 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 실시예는 옥외에 설치되어 운용되는 외곽 침입 감지 시스템에서 빈번하게 발생하는 오경보를 줄이기 위한 목적으로, 복수 개의 복합펜스센서를 동시에 사용하여 이들의 센싱 결과를 조합하여 침입 여부를 판단한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 제어블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 외곽 침입 감지 시스템은 여러 개의 복합펜스감지부(10), 감지부 컨트롤러(20), 감시카메라(30), 네트워크(40) 및 감시장치(50)를 포함할 수 있다.
복합펜스감지부(10)는 보안구역 주변의 펜스에 설치되어 펜스에서 발생하는 진동 변화와, 펜스에 접근한 침입자 체온에 의해 발생하는 적외선 변화 및 펜스에 접근한 침입자에 의해 발생하는 레이더 신호 변화를 감지할 수 있다.
감지부 컨트롤러(20)는 복합펜스감지부(10)에 동작 전원을 공급하고 각 복합펜스감지부(10)에 의해 감지된 정보들을 수신한다.
감지부 컨트롤러(20)는 전반적인 작동을 위한 메인보드, 감시장치(50)와의 통신을 위한 통신모듈, 각 복합펜스감지부(10)의 신호를 수신하기 위한 입력단자, 감시장치(50)와의 통신을 위한 통신단자를 포함할 수 있다.
감지부 컨트롤러(20)는 외부전원을 복합펜스감지부(10)의 동작전원에 맞게 변환하고, 변환된 전원을 복합펜스감지부(10)에 제공한다. 예를 들면, 감지부 컨트롤러(20)는 외부로부터 공급된 220V 교류전원을 48V 직류전원으로 변환하여 복합펜스감지부(10)에 제공할 수 있다.
감지부 컨트롤러(20)는 각 복합펜스감지부(10)에 의해 감지된 정보들을 수신하여 감시장치(50)에 전송한다.
감시용 카메라(30)는 펜스의 주요한 감시 부분을 촬영한다. 감시용 카메라(30)는 원하는 펜스 지역의 영상을 촬영 가능하도록 회동 가능하게 마련된다. 감시용 카메라(30)는 줌인(zoom in) 이나 줌 아웃(zoom out) 기능을 이용하여 영상을 확대나 축소하여 촬영할 수 있다.
네트워크부(40)는 감지부 컨트롤러(20), 감시용 카메라(30) 및 감시장치(50) 간에 데이터를 송수신하는 역할을 한다.
네트워크부(40)는 동작을 위한 메인보드와 통신모듈, 그리고 데이터를 송수신하는 송신장치(예를 들면, 광 트랜시버(Optical transceiver)를 포함할 수 있다. 통신모듈의 통신방식은 전용회선, 공중회선, 무선망, 인터넷망 중 어느 하나일 수 있다.
감시장치(50)는 감지부 컨트롤러(30)로부터 펜스감지부(10)에 의해 감지된 정보와 복합감지부(20)에 의해 감지된 정보를 수신한다. 감시장치(50)는 수신된 정보들을 바탕으로 감시용 카메라(40)를 조작하여 펜스의 주요한 감시 부분을 촬영한다. 감시장치(50)는 감시용 카메라(40)에 의해 촬영된 감시 영상을 수신하여 표시할 수 있다.
감시장치(50)는 각 복합펜스감지부(10)를 통해 감지된 정보들을 바탕으로 펜스 접촉과 펜스 접근 등의 침입자의 펜스 침입을 판단할 수 있다.
감시장치(50)는 각 복합펜스감지부(10)를 통해 감지된 펜스에서 발생하는 진동 변화와, 펜스에 접근한 침입자 체온에 의해 발생하는 적외선 변화 및 펜스에 접근한 침입자에 의해 발생하는 레이더 신호 변화를 이용하여 침입자의 펜스 접근이나 펜스 침입을 판단할 수 있다.
감시장치(50)는 침입자 침입으로 판단될 경우, 각 복합펜스감지부(10)가 설치된 위치를 근거로 하여 침입자의 위치를 인식하고, 감시용 카메라(30)를 이용하여 인식된 침입자가 위치한 지역을 촬영한다.
감시장치(50)는 진동 변화, 적외선 변화 및 레이더 신호 변화에 가중치를 부여하여 부여된 가중치를 적용하여 침입자의 침입레벨이 연산한다. 감시장치(50)는 연산된 침입자의 침입레벨이 미리 설정된 값보다 높을 경우 침입자 침입으로 판단할 수 있다. 감시장치(50)는 침입자 침입으로 판단될 경우, 감시용 카메라로 침입자가 위치한 지역을 촬영하고 경고할 수 있다.
감시장치(50)는 펜스에 발생한 진동 뿐만 아니라, 펜스에 접근한 침입자 체온에 의해 발생하는 적외선 변화 및 펜스에 접근한 침입자에 의해 발생하는 레이더 신호 변화를 이용하여 침입자의 펜스 침입이나 접근을 판단하기 때문에 단순히 비나 바람에 의한 펜스 진동을 구분할 수 있어 오감지를 방지하거나 줄일 수 있다.
한편, 통합펜스감지부(10)에 사용되는 침입탐지센서는 항상 동작하는 트리거(trigger) 센서와, 이 트리거 센서에 의하여 활성화되었을 때만 동작하는 고성능센서로 구분할 수 있다.
트리거 센서에는 펜스에서 발생하는 진동을 탐지하기 위한 3축 가속도센서와 침입자의 체온에 의하여 발생하는 적외선의 변화를 감지하는 적외선 열감지 센서(Passive Infrared Sensor ; PIR 센서)가 있다. 이들 트리거 센서의 특징은 매우 적은 전력을 사용하여 동작할 수 있지만 고성능의 침입탐지센서에 비하여 오경보가 자주 발생한다는 점이다.
고성능센서는 전력소비는 크지만 탐지 성능이 우수하기 때문에 오경보가 적다는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에서는 침입탐지센서의 전력소비를 최소화하면서 오경보를 최대한 억제하기 위한 목적으로 복합펜스감지부(10)에 트리거센서와 고성능센서를 복합적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 고성능센서는 쌍안정 레이더(Bistatic Radar)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 쌍안정 레이더는 송신 안테나와 수신 안테나는 물론이고 송신기와 수신기가 분리되어 있는 일반적인 쌍안정 레이더와는 달리 송신 및 수신 겸용 안테나와 송수신기 일체형을 사용함으로써 시스템의 복잡도와 구현 비용을 대폭 줄였다.
본 발명의 실시예에서는 3축 가속도센서와 PIR 센서를 트리거센서로 사용하여 저전력으로 운용할 수 있도록 하였으며, 쌍안정 레이더를 추가적으로 사용함으로써 기존 외곽 침입 시스템의 침입탐지센서에 비하여 침입탐지성능을 대폭적으로 향상시킨다.
본 발명의 실시예에서는 3축가속도센서, PIR 센서 및 쌍안정 레이다를 이용하여 복합펜스감지부를 구성함으로써 각 센서들을 복합적으로 사용하여 오탐지가 거의 없는 매우 신뢰성이 높은 외곽 침입 감시시스템을 제공한다.
도 3은 도 2에 도시된 복합펜스감지부의 제어블록도이다.
도 3을 참조하면, 복합펜스감지부(10)는 3축가속도센서(11), PIR센서(12), 쌍안정 레이더(13), 마이크로컨트롤러(14) 및 RS-485 송수신기(15)를 포함할 수 있다.
3축가속도센서(11)는 침입자에 의하여 발생하는 펜스의 진동을 감지한다. 3축가속도센서(11) 는 펜스에 대한 월담, 절단 등의 침입시도에 따른 물리적인 진동을 감지한다.
PIR 센서(12)는 인체를 감지하기 위한 적외선 열감지 센서로 침입자가 펜스 가까이 접근시 침입자로 인하여 발생하는 적외선의 변화를 감지한다.
쌍안정 레이더(Bistatic Radar)(13)는 이웃하는 복합펜스감지부(10)사이에 침입자가 침입할 때 발생하는 레이더 신호 변화를 감지한다. 쌍안정 레이더(13)는 RF 송수신기(13A)와 RF 안테나(13B)를 포함한다. RF 안테나(13B)는 자신의 왼쪽 및 오른쪽에 있는 펜스와 전파를 송수신할 수 있도록 360도 전방향으로 전파를 방사한다.
마이크로컨트롤러(14)는 3축가속도센서(11), PIR 센서(12), 쌍안정 레이더(Bistatic Radar)(13)를 통해 각각의 정보들을 감지하고, 감지된 정보들을 감지부 컨트롤러(20)에 전송한다.
RS-485 송수신기(15)는 유선을 사용하여 다른 복합펜스감지부(10)와 마이크로컨트롤러(14) 간의 데이터 송수신을 수행한다.
상기한 구성을 가진 복합펜스감지부(10)는 동작 전원이 차단될 경우 비상전원을 제공하는 배터리, 충전 회로 및 전원 공급부를 포함할 수 있다. 이 배터리는 외부 전원에 의해 충전되거나 외부에 부착되는 솔라셀로부터 직류전원을 공급받아 충전될 수 있다. 충전 회로는 배터리를 충전하기 위한 회로이다. 전원공급부는 배터리 혹은 외부 전원 중 하나를 선택하여 직류 전원의 전압 변동을 최대한 억제시키는 전압 레귤레이터를 통과시킨 후 나머지 전체 회로에 전력을 공급한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템의 복합펜스감지부에서 침입탐지를 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 3축 가속도센서(11), PIR 센서(12) 및 쌍안정 레이더(13)를 포함하는 복합펜스감지부(10)는 펜스 면마다 설치된다. 보통 펜스 면은 2 ~ 5m 정도의 넓이이다. 복합펜서감지부(10)가 아닌 다른 종류의 침입탐지센서들과 함께 설치될 경우에는 펜스센서의 민감도를 높게 하는 것이 가능하기 때문에 펜스 면보다 넓은 간격으로 설치하는 것이 가능하다.
각 복합펜스감지부(10A,10B,10C)는 케이블로 연결이 되며, 케이블 안에는 통신을 하기 위한 2가닥의 통신선과 전력을 공급하기 위한 2가닥의 전선들이 들어 있다. 이러한 케이블들은 커넥터를 사용하여 각 복합펜스감지부(10A,10B,10C)에 연결된다. 케이블을 사용하여 연결되는 복합펜스감지부(10A,10B,10C)들은 선형으로 연결된다. 선형으로 연결되어 있는 복합펜스감지부(10A,10B,10C)들의 한쪽 끝 지점에 있는 마지막 복합펜스감지부(10)는 감지부 컨트롤러(20)에 연결된다. 마지막 복합펜스감지부(10)와 감지부 컨트롤러(20)의 연결도 복합펜스감지부(10)들 간에 연결하는 케이블과 동일한 케이블을 사용하여 연결된다. 예를 들면, 하나의 감지부 컨트롤러(20)에는 최대 220개의 복합펜스감지부(10)가 연결될 수 있다.
3축 가속도센서(11), PIR 센서(12) 및 쌍안정 레이더(13)를 포함하는 복합펜스감지부(10)의 동작원리는 다음과 같다.
평상시에는 저전력으로 동작하는 트리거 센서인 3축 가속도센서(11)와 PIR 센서(12)만이 동작을 한다. 침입자가 펜스를 넘거나 뚫어서 펜스 내부에 있는 시설로 침입을 시도할 경우에 침입자가 펜스에 접근하게 되고 이 경우 침입자의 체온에 의하여 적외선의 변화가 발생하기 때문에 PIR 센서(12)에 의하여 먼저 탐지가 된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, PIR 센서(12)는 펜스 전방을 바라보고 있다. 침입자가 펜스에 접촉을 하여 진동이 발생하게 되면 이를 3축 가속도센서(11)가 탐지한다.
보통은 PIR 센서(12)가 먼저 침입을 감지하지만, 침입자가 원거리에서 도구를 사용하여 펜스에 접촉을 할 경우에는 3축 가속도센서(11)가 먼저 침입을 탐지할 수 있다. 트리거센서(3축 가속도센서(11) 또는 PIR 센서(12))가 침입을 탐지하게 되면 고성능센서인 쌍안정 레이더(13)를 활성화 시켜서 보다 정밀하게 침입을 탐지하게 된다.
이하에서는 보다 구체적인 복합펜스감지부(10)의 동작원리를 설명한다.
복합펜스감지부(10B)가 담당하는 구역으로 침입자가 접근을 할 경우 복합펜스감지부(10B)의 트리거센서가 먼저 탐지를 하게 된다. 이러한 경우 복합펜스감지부(10B)의 트리거센서는 복합펜스감지부(10B)의 고성능센서인 쌍안정 레이더(13B)를 활성화시킨다. 복합펜스감지부(10B)의 쌍안정 레이더(13B)는 자신의 좌측 및 우측에 있는 펜스센서인 복합펜스감지부(10A) 및 복합펜스감지부(10C)의 쌍안정 레이더(13A,13C)에게 교대로 RF 신호를 전송할 것을 요청한다. 이렇게 하는 이유는 복합펜스감지부(10B)를 중심으로 좌측 혹은 우측에서 침입이 발생할 수 있기 때문이다.
협력을 요청받은 복합펜스감지부는 협력을 요청한 복합펜스감지부에게 메시지를 보내기 위하여 자신의 RF 안테나를 사용하여 전파를 전송한다. 협력을 요청한 복합펜스감지부는 자신의 RF 안테나를 통하여 수신되는 전파의 신호 파형을 분석하여 침입 여부를 판별할 수 있다.
이와 같이 침입을 탐지한 복합펜스감지부와 침입을 탐지한 복합펜스감지부의 좌우 양측에 있는 복합펜스감지부들과의 협력에 의하여 최종적으로 침입이 발생하였는지 최종적으로 결정하게 되면, 3축 가속도센서들(침입을 탐지한 복합펜스감지부 및 좌우 양측에 있는 2개의 복합펜스감지부)의 탐지결과, 먼저 침입을 탐지한 복합펜스감지부의 쌍안정 레이더 탐지결과들을 모두 종합하여 침입의 종류와 침입이 발생한 위치를 최종적으로 판정하게 된다.
침입에 의하여 발생하는 경보의 종류에는 침입자가 펜스를 향해 접근하고 있거나 펜스 앞에서 서성이고 있는 펜스 접근 경보와 펜스 접촉에 의하여 발생하는 펜스 침입 경보가 있다.
일반적으로 PIR 센서 및 쌍안정 레이더에 의해서만 탐지가 되었을 경우 펜스 접근 경보를 발생한다.
한편, PIR 센서, 쌍안정 레이더 및 3축 가속도 센서 모두에 의하여 탐지가 되었을 경우 펜스 침입 경보를 발생한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템은 침입자의 침입을 직접 감지하는 직접식 센서인 3축가속도센서와, 침입자의 침입을 간접 감지하는 간접식 센서인 PIR 센서 및 쌍안정 레이더를 함께 사용하는 복합 방식의 외곽 침입 감지 시스템을 구성함으로써 펜스 주변의 침입자를 보다 효과적이고 신뢰성 있게 감지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 외곽 침입 감지 시스템은 높은 보안등급을 요하는 군시설, 발전소, 공항, 물류센터 등 중요 시설물에 대한 최고 수준의 경계 성능을 제공할 수 있다. 또한, 패턴인식 기술을 이용한 노이즈 필터링 기능을 제공함으로써 그동안 외곽 침입 감지 시스템의 주요 문제점이었던 오경보 문제를 획기적으로 줄여 침입 감지 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 펜스로 접근하는 표적을 사전에 탐지 가능하고, 펜스 상단 월책 탐지(비접촉 월책 포함)가 가능하며, 비가시 환경에서의 탐지 제한을 최소화할 수 있다.
10 : 복합펜스감지부 11 : 3축가속도센서
12 : PIR 센서 13 : 쌍안정 레이더
14 : 마이크로컨트롤러 15 : RS-485 송수신기
20 : 감지부 컨트롤러 30 : 감시용 카메라
40 : 네트워크 50 : 감시장치
12 : PIR 센서 13 : 쌍안정 레이더
14 : 마이크로컨트롤러 15 : RS-485 송수신기
20 : 감지부 컨트롤러 30 : 감시용 카메라
40 : 네트워크 50 : 감시장치
Claims (4)
- 보안구역 주변의 펜스에 설치되어 펜스의 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 감지하는 복수의 복합펜스감지부; 상기 복수의 복합펜스감지부에 동작 전원을 공급하고 상기 복수의 복합펜스감지부에 의해 감지된 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 수신하는 감지부 컨트롤러; 및 상기 감지부 컨트롤러와 네트워크로 연결되고 상기 감지부 컨트롤러로부터 상기 복수의 복합펜스감지부에 의해 각각 감지된 진동정보, 적외선정보 및 레이더정보를 수신하고 상기 수신된 각 진동정보, 적외선정보 및 레이더 정보를 근거로 상기 펜스에 침입자의 침입을 판단하고 상기 판단결과에 따라 펜스 침입을 경고하는 감시장치를 포함하는 외곽 침입 감지 시스템에 있어서,
각 복합펜스감지부는 상기 펜스의 면마다 설치되고 통신선과 전원선이 들어 있는 케이블에 의해 선형으로 연결되며, 선형 연결된 복합펜스감지부들 중 한쪽 끝 지점에 있는 마지막 복합펜스감지부는 상기 감지부 컨트롤러에 연결되고,
각 복합펜스감지부는 해당 펜스 면에 침입자가 접근시 상기 침입자로 인해 발생하는 적외선 변화를 감지하는 PIR(Passive Infrared Sensor) 센서; 상기 펜스에 발생하는 진동 변화를 감지하는 3축가속도센서; RF 송수신기와 RF 안테나를 포함하고 이웃하는 복합펜스감지부 사이에 침입자가 접근할 때 발생하는 레이더 신호 변화를 감지하는 쌍안정 레이더(Bistatic Radar); 상기 PIR 센서, 3축가속도센서, 쌍안정 레이더를 통해 검출된 각 정보를 상기 감지부 컨트롤러에 전송하는 마이크로 컨트롤러; 및 상기 마이크로 컨트롤러와 이웃하는 다른 복합펜스감지부와의 데이터 송수신을 수행하는 RS-485 송수신기; 동작 전원이 차단될 경우 비상전원을 제공하는 배터리; 및 외부 전원에 의해 배터리를 충전하거나 외부에 부착되는 솔라셀로부터 직류전원을 공급받아 상기 배터리를 충전시키는 충전 회로를 포함하고,
상기 감시장치는 해당 복합펜스감지부가 담당하는 펜스 면으로 침입자가 접근을 할 경우, 해당 복합펜스감지부의 PIR 센서를 통해 침입자의 체온에 의한 적외선의 변화를 감지하여 침입자 접근을 탐지하고, 침입자 접근이 탐지되면, 3축 가속도센서를 통해 침입자의 펜스 접촉을 진동 변화를 감지하여 침입자 펜스 접촉을 탐지하고, 침입자 접근이 탐지되거나 침입자 펜스 접촉이 탐지되면, 쌍안정 레이더를 활성화시키고, 활성화된 쌍안정 레이더 및 이와 이웃하는 쌍안정 레이더를 통해 자신의 레이더 신호 변화와 이웃한 쌍안정 레이더의 레이더 신호 변화를 감지하여 침입자 접근과 침입자 펜스 침입을 포함하는 침입 종류와 침입이 발생한 위치를 확정하고,
상기 감시장치는 상기 PIR 센서 및 쌍안정 레이더에 의해서만 침입 탐지될 경우 침입자가 펜스를 향해 접근하고 있거나 펜스 앞에서 서성이는 것을 나타내는 펜스 접근 경보를 발생시키고, 상기 PIR 센서, 3축 가속도센서 및 쌍안정 레이더 모두에 의해 침입 탐지될 경우 침입자의 펜스 접촉을 나타내는 펜스 침입 경보를 발생시키는 외곽 침입 감지 시스템. - 삭제
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| KR1020170073796A KR101909024B1 (ko) | 2017-06-13 | 2017-06-13 | 다기능 복합펜스센서를 이용한 외곽 침입 감지 시스템 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200104120A (ko) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 한국해양대학교 산학협력단 | 인체감지용 스마트알람시스템 |
| CN114360181A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 北京中铁建建筑科技有限公司 | 一种具备多种监测设备的边界护栏 |
| KR20230000983U (ko) * | 2021-11-08 | 2023-05-16 | (주)제로웹 | 분해 조립 및 설치가 용이한 입출입 인원 계측용 장치 |
| KR20230124389A (ko) | 2022-02-18 | 2023-08-25 | 주식회사 호서텔넷 | 센서들을 이용하여 인체 부재를 모니터링하는 장치와 그 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110136378A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-16 | 上海卓希智能科技有限公司 | 一种机场周界入侵报警系统及入侵报警方法 |
| CN113838256A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-24 | 无锡物联网创新中心有限公司 | 一种越界检测的电子围栏装置及系统 |
| CN113808352A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 南京冠安科技有限公司 | 一种基础微振动控制感知告警系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184780A (ja) | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Ihi Aerospace Co Ltd | 遠隔監視装置 |
| KR101046635B1 (ko) | 2011-01-05 | 2011-07-06 | (주)아이제이일렉트론 | 보안펜스 침입감지시스템 및 침입감지방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150142956A (ko) * | 2014-06-12 | 2015-12-23 | 정정환 | 네트워크를 이용한 방범시스템 |
| KR101619307B1 (ko) * | 2014-07-09 | 2016-05-10 | 임진강 | 군사용 경계초소의 주둔지 방호 시스템 |
| KR20160139637A (ko) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 주식회사 이에스피 | 초광대역 레이더를 이용한 침입자 감시시스템 |
-
2017
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- 2017-06-19 WO PCT/KR2017/006411 patent/WO2018230757A1/ko active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184780A (ja) | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Ihi Aerospace Co Ltd | 遠隔監視装置 |
| KR101046635B1 (ko) | 2011-01-05 | 2011-07-06 | (주)아이제이일렉트론 | 보안펜스 침입감지시스템 및 침입감지방법 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200104120A (ko) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | 한국해양대학교 산학협력단 | 인체감지용 스마트알람시스템 |
| KR102155955B1 (ko) * | 2019-02-26 | 2020-09-14 | 한국해양대학교 산학협력단 | 인체감지용 스마트알람시스템 |
| KR20230000983U (ko) * | 2021-11-08 | 2023-05-16 | (주)제로웹 | 분해 조립 및 설치가 용이한 입출입 인원 계측용 장치 |
| KR200497736Y1 (ko) * | 2021-11-08 | 2024-02-14 | (주)제로웹 | 분해 조립 및 설치가 용이한 입출입 인원 계측용 장치 |
| CN114360181A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 北京中铁建建筑科技有限公司 | 一种具备多种监测设备的边界护栏 |
| KR20230124389A (ko) | 2022-02-18 | 2023-08-25 | 주식회사 호서텔넷 | 센서들을 이용하여 인체 부재를 모니터링하는 장치와 그 방법 |
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