KR101916374B1 - System and method for fire alarm using drone - Google Patents

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KR101916374B1
KR101916374B1 KR1020180065273A KR20180065273A KR101916374B1 KR 101916374 B1 KR101916374 B1 KR 101916374B1 KR 1020180065273 A KR1020180065273 A KR 1020180065273A KR 20180065273 A KR20180065273 A KR 20180065273A KR 101916374 B1 KR101916374 B1 KR 101916374B1
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KR1020180065273A
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나용완
정연수
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(주)수산인더스트리
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Abstract

The present invention provides a system for warning a fire using a drone and a method thereof which check a captured image in real time, measure a heating state of coal through analysis of a thermal image and enable management and warning in corresponding with the heating state. According to an embodiment of the present invention, the system for warning a fire using a drone comprises: a drone mounting a camera part composed of a thermal image camera and a capturing camera and moving along a flight path to acquire the thermal image and a normal image with respect to a heating body; a controller receiving position information of the drone, thermal image information and captured image information by communicating with the drone and controlling operations of the drone and the camera part; and a main server receiving and reading the thermal image information and the captured image information from the controller, outputting a plurality of control commands corresponding to different warning states according to temperature information acquired through a read result, and storing the thermal image information and the captured image information.

Description

드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법{System and method for fire alarm using drone}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fire alarm system,

본 발명은 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론을 이용하여 저탄장에 보관 중인 석탄의 발열 상태를 측정하고, 그에 대응하는 관리 및 경보가 이루어지도록 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fire alarm system and method using a drone, and more particularly, to a fire alarm system using a dron to measure the heating state of coal stored in low- System and method.

일반적으로, 화재(연소)는 3가지 요소가 만족되어야 발화되어 연소를 시작하게 되며, 유연탄의 경우 일정온도를 초과하게 되면 자연 발화의 가능성이 상당히 높아진다.Generally, fire (combustion) is ignited if three factors are satisfied, and combustion is started. In the case of bituminous coal, the possibility of spontaneous ignition becomes considerably higher when the temperature is exceeded.

그에 따라, 저탄장(Coal Store Facility)에 보관 중인 석탄의 경우 일정 온도 이하로 유지하기 위해 중장비를 통해 보관 중인 석탄을 다지는 작업 뿐만 아니라, 보관 중인 석탄의 내부 온도를 측정하여 기준 온도를 초과하는 구역에 대하여 물을 살수함으로써 보관 중인 석탄의 온도를 일정하게 유지하고 있다. Therefore, in order to maintain the temperature of the coal stored in the coal-fired facility (Coal Store Facility), it is necessary to measure the internal temperature of the stored coal as well as the coal stored in the heavy equipment. So that the temperature of the coal being stored is kept constant.

한편, 에너지 전달 형태의 하나인 적외선(Infrared Ray)은 가시광선(Visible Wave) 보다 파장이 길고, 마이크로 광선(Micro Wave) 보다 짧은 0.75~1000㎛ 파장 대역의 전자파로서, 실화상과 유사한 형태의 특성을 가지고 있으며, 빛의 속도로 공간을 이동하고 반사, 굴절, 흡수 및 방사 등의 현상을 나타낸다.On the other hand, Infrared Ray, which is one of the energy transfer modes, is an electromagnetic wave having a wavelength of 0.75 to 1000 μm which is longer than a visible wave and shorter than a micro wave, It moves the space at the speed of light and shows phenomena such as reflection, refraction, absorption and radiation.

현재 적외선 열화상 카메라(Infrared Camera)는 적외선을 방사하지 않고 물체가 방사하는 적외선을 이용하는 것으로, 피사체가 물체나 동물인 경우 물체의 온도에 따라 해당파장의 빛이 방출되는 원리를 이용한다.Infrared cameras currently use infrared rays emitted by an object without emitting infrared rays. When an object is an object or an animal, the principle is that the light of a corresponding wavelength is emitted according to the temperature of the object.

즉, 모든 물체는 절대온도(-273℃) 이상이면 해당되는 파장의 빛을 방출하는데, 예를 들어 인체의 경우, 체온 37℃ 근처에서 적외선의 종류 중 하나인 8~14um 의 파장대의 원적외선(Far Infrared Ray)을 방출하게 되며, 온도에 따라 방출되는 원적외선의 파장대가 달라지므로, 열 영상을 통해 온도를 측정하는 것이 가능하다. In other words, all objects emit light of the corresponding wavelength when it is above absolute temperature (-273 ° C). For example, in the case of human body, far infrared rays of 8 ~ 14um wavelength (Far Infrared ray), and the wavelength range of the far-infrared ray emitted according to the temperature changes, so it is possible to measure the temperature through the thermal image.

따라서, 적외선을 이용한 열화상 카메라는 산업계 전반에서 점검 및 측정용으로 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라, 현재에도 연구 발전이 지속적으로 진행되고 있으며, 최근에는 적외선을 이용한 열화상 카메라를 드론에 탑재하여 직접 접근이 힘들고 위험한 장소에 대한 주기적 점검을 위해 사용되고 있다.Therefore, the thermal imaging camera using infrared rays is widely used for inspection and measurement in the whole industry, and the research and development of the infrared imaging camera is continuously being carried out. In recent years, infrared cameras have been installed in the drones, It is used for periodic checks on difficult and dangerous places.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 열 화상 카메라 및 일반 카메라가 함께 장착된 드론을 이용하여 저탄장에 보관 중인 석탄의 열 영상 및 일반 영상을 촬영함으로써, 실시간으로 촬영 영상을 확인함과 동시에, 열 영상의 분석을 통해 석탄의 발열 상태를 측정할 수 있고, 그에 따라 발열 상태에 대응하는 관리 및 경보가 이루어질 수 있도록 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for shooting thermal images and general images of coal stored in a low- A fire alarm system using a drone for checking the photographed image in real time and measuring the heating state of coal through the analysis of the thermal image so that management and warning corresponding to the heating state can be performed, Method.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and another technical problem which is not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템은, 열 영상 카메라 및 촬영 카메라로 이루어진 카메라부가 탑재되고, 비행 경로를 따라 이동하며 발열체에 대한 열 영상 및 일반 영상을 취득하는 드론; 상기 드론과 통신하여 상기 드론의 위치 정보와, 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하고, 상기 드론 및 상기 카메라부의 동작을 제어하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 판독하며, 판독결과를 통해 취득된 온도 정보에 따라 서로 다른 경보 상태에 해당하는 복수의 제어 명령을 출력하며, 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 저장하는 메인 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fire alarm system using a dron according to an embodiment of the present invention includes a camera unit including a thermal image camera and a photographing camera, ; A controller for communicating with the drones to receive position information of the drones, thermal image information, and photographed image information, and to control operations of the drones and the camera unit; And a controller for receiving and reading the thermal image information and the photographed image information from the controller, outputting a plurality of control commands corresponding to different alarm states according to the temperature information acquired through the readout result, And a main server for storing the program.

이 ?, 상기 컨트롤러는, 상기 드론의 운전 모드를 수동 비행 모드 또는 상기 비행 경로를 따라 자율 비행하는 자동 비행 모드 중 어느 하나로 선택하도록 구비되는 비행 모드 선택부; 상기 열 영상 카메라를 통한 열 영상 정보의 취득을 연속 모드 또는 시간 선택 모드 중 어느 하나로 선택하도록 구비되는 촬영 모드 선택부; 및 상기 카메라부의 촬영 방향 및 촬영 각도를 선택적으로 조절하도록 형성되는 카메라 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The controller may include a flight mode selection unit configured to select the operation mode of the drone as a manual flight mode or an automatic flight mode that autonomously flies along the flight path; A photographing mode selection unit configured to select one of a continuous mode and a time selection mode for acquiring thermal image information through the thermal imaging camera; And a camera controller configured to selectively control a photographing direction and a photographing angle of the camera unit.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 온도 정보에 따라 주의 경보, 황색 경보, 적색 경보에 해당하는 제어 명령을 서로 다르게 출력하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the main server may output control commands corresponding to the alert alarm, the yellow alert, and the red alert differently according to the temperature information.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 온도 정보가 상기 주의 경보에 범위에 해당함에 따라 상기 컨트롤러에 구비된 모니터에 해당 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 제어 명령을 출력하며, 상기 드론의 위치 정보 및 주의 경보 발생 지점에 대한 온도 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.In addition, the main server outputs a control command so that the photographed image information is displayed on a monitor provided in the controller as the temperature information corresponds to the alert of the alert, And temperature information for the temperature sensor.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 온도 정보가 상기 황색 경보에 범위에 해당함에 따라 상기 드론의 비행 경로를 황색 경보 발생 지점의 주변을 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하며, 상기 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 황색 경보의 상기 온도 정보 범위 내에 해당하면 분진 억제 시스템이 작동되도록 하는 것을 특징으로 한다.The main server sets the flight path of the drones to reciprocate around the yellow alarm occurrence point as the temperature information falls within the range of the yellow alarm, And the dust suppression system is operated when the temperature is within the temperature information range of the alarm.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 온도 정보가 상기 적색 경보에 범위에 해당함에 따라 상기 드론의 비행 경로를 적색 경보 발생 지점의 주변을 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하며, 상기 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 황색 경보의 상기 온도 정보 범위 내에 해당하면 분진 억제 시스템과 함께 화재 경보 시스템이 작동되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the main server may be configured to repeatedly reciprocate around the red alert point as the temperature information corresponds to the range of the red alarm, and the average temperature in the flight path is set to the yellow And the fire alarm system is operated together with the dust suppression system when the temperature is within the temperature information range of the alarm.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 분진 억제 시스템 및 상기 화재 경보 시스템이 함께 작동함에 따라 해당 작동 정보를 사용자 단말로 송출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the main server transmits the operation information to the user terminal when the dust suppression system and the fire alarm system operate together.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 온도 정보가 적색 경보에 해당함에 따라 상기 적색 경보 신호를 감시 시스템으로 송신하며, 상기 감시 시스템은, 상기 적색 경보 신호가 수신됨에 따라 적색 경보 발생 지점으로 감시 카메라의 방향 및 각도가 조절되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The main server transmits the red alarm signal to the surveillance system as the temperature information corresponds to a red alarm, and the surveillance system detects the direction of the surveillance camera to the red alarm occurrence point as the red alarm signal is received And the angle is adjusted.

또한, 상기 메인 서버는, 상기 컨트롤러로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 저장하는 영상 정보 저장부; 상기 컨트롤러로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 통해 판독된 상기 온도 정보를 저장하는 온도 정보 저장부; 및 상기 드론의 위치 정보를 통해 현재 위치를 식별하여 상기 비행 경로와 비교하고, 상기 드론의 비행 상태를 감시하는 비행 상태 감시부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The main server may further include: an image information storage unit for receiving the thermal image information and the photographed image information from the controller and storing the thermal image information and the photographed image information; A temperature information storage unit for storing the temperature information read from the controller through the thermal image information and the photographed image information; And a flight state monitoring unit for identifying a current position through the positional information of the drones, comparing the current position with the flight path, and monitoring the flying state of the drones.

한편, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법은, 열 영상 카메라 및 촬영 카메라로 이루어진 카메라부가 탑재된 드론이 비행 경로를 따라 이동하며 발열체에 대한 열 영상 및 일반 영상을 취득하는 제1단계; 상기 비행 경로를 따라 이동하는 상기 드론의 위치 정보와, 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 컨트롤러를 통해 수신하는 제2단계; 및 상기 컨트롤러로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 판독하며, 판독결과를 통해 취득된 온도 정보에 따라 서로 다른 경보 상태에 해당하는 복수의 제어 명령을 출력하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fire alarm method using a dron according to an embodiment of the present invention, wherein a dron equipped with a camera unit including a thermal imaging camera and a photographing camera moves along a flight path, And a general image; A second step of receiving position information of the drones moving along the flight path, thermal image information, and photographed image information through a controller; And a third step of receiving and reading the thermal image information and the photographed image information from the controller and outputting a plurality of control commands corresponding to different alarm states according to the temperature information acquired through the readout result .

이 때, 상기 제3단계는, 상기 온도 정보에 따라 주의 경보, 황색 경보, 적색 경보에 해당하는 제어 명령을 서로 다르게 출력하도록 하는 것을 특징으로 한다.In this case, in the third step, the control commands corresponding to the attention alarm, the yellow alarm, and the red alarm are outputted differently according to the temperature information.

또한, 상기 제3단계는, 상기 온도 정보가 상기 주의 경보에 범위에 해당함에 따라 상기 컨트롤러에 구비된 모니터에 해당 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 제어 명령을 출력하며, 상기 드론의 위치 정보 및 주의 경보 발생 지점에 대한 온도 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.The third step may include outputting a control command so that the photographed image information is displayed on a monitor provided in the controller according to the temperature information corresponding to the warning alarm, And stores the temperature information for the point.

또한, 상기 제3단계는, 상기 온도 정보가 상기 황색 경보에 범위에 해당함에 따라 상기 드론의 비행 경로를 황색 경보 발생 지점의 주변을 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하며, 상기 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 황색 경보의 상기 온도 정보 범위 내에 해당하면 분진 억제 시스템이 작동되도록 하는 것을 특징으로 한다.The third step may include setting the flight path of the drones to be reciprocated repeatedly around the yellow alarm occurrence point as the temperature information corresponds to the yellow alarm range, And the dust suppression system is operated when the temperature information falls within the temperature information range of the yellow alarm.

또한, 상기 제3단계는, 상기 온도 정보가 상기 적색 경보에 범위에 해당함에 따라 상기 드론의 비행 경로를 적색 경보 발생 지점의 주변을 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하며, 상기 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 황색 경보의 상기 온도 정보 범위 내에 해당하면 분진 억제 시스템과 함께 화재 경보 시스템이 작동되도록 하는 것을 특징으로 한다.The third step may include setting the flight path of the drones to repeatedly reciprocate around the red alert point as the temperature information corresponds to the range of the red alarm, And the fire alarm system is operated together with the dust suppression system when the temperature information is within the temperature information range of the yellow alarm.

또한, 상기 제3단계는, 상기 분진 억제 시스템 및 상기 화재 경보 시스템이 함께 작동함에 따라 해당 작동 정보를 사용자 단말로 송출하는 것을 특징으로 한다.In the third step, the dust suppression system and the fire alarm system operate together, and the corresponding operation information is transmitted to the user terminal.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법에 따르면, 열 화상 카메라 및 일반 카메라가 함께 장착된 드론을 이용하여 저탄장에 보관 중인 석탄의 열 영상 및 일반 영상을 촬영함으로써, 실시간으로 촬영 영상을 확인함과 동시에, 열 영상의 분석을 통해 석탄의 발열 상태를 측정할 수 있고, 그에 따라 발열 상태에 대응하는 관리 및 경보가 이루어질 수 있다.According to the fire alarm system and method using a dron according to an embodiment of the present invention, a thermal image and a general image of coal stored in a low-lean-burn state can be photographed using a dron equipped with a thermal camera and a general camera, The heating state of the coal can be measured by analyzing the thermal image and the management and warning corresponding to the heating state can be performed.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법에 따르면, 석탄의 발열 상태에 따라 나눠진 복수개의 경보 상태를 따라 서로 다른 제어가 이루어지도록 함으로써, 화재 발생 시 신속한 초기 대응이 가능할 수 있으며, 드론의 모든 비행 및 경로 및 카메라 제어가 소프트웨어를 통해 이루어지기 때문에, 인적 오류를 최소화 할 수 있다.Further, according to the fire alarm system and method using a dron according to an embodiment of the present invention, different control is performed according to a plurality of alarm states divided according to the heating state of coal, And all the drones' flight and path and camera control are done through software, minimizing human error.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법에 따르면, 고정식 시스템이 아니라, 드론을 이용한 이동식 시스템이기 때문에, 정비 및 보수의 필요성이 대폭 감소되며, 저탄장(Coal Store Facility)의 세밀한 부분까지 감시가 가능하여 화재의 위험으로부터 저탄장의 안전을 확보할 수 있다.Further, according to the fire alarm system and method using the drones according to the embodiment of the present invention, since it is a mobile system using a dron rather than a fixed system, the necessity of maintenance and repair is greatly reduced, It is possible to monitor the details of the fire, thereby ensuring the safety of the low fire level.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템의 컨트롤러의 기능적 특징을 보여주는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템의 메인 서버의 기능적 특징을 보여주는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법에 대한 주의 경보 발생을 보여주는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법에 대한 황색 경보 발생을 보여주는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법에 대한 적색 경보 발생을 보여주는 도면이다.
1 is a view showing a fire alarm system using a dron according to an embodiment of the present invention.
2 is a functional block diagram of a controller of a fire alarm system using a drone according to an embodiment of the present invention.
3 is a functional block diagram of a main server of a fire alarm system using a drone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram sequentially illustrating a fire alarm method using a drone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a warning alarm for a fire alarm method using a drone according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a yellow alarm occurrence for a fire alarm method using a drone according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating the generation of a red alarm for a fire alarm method using a drone according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In the following description of the embodiments of the present invention, descriptions of techniques which are well known in the technical field of the present invention and are not directly related to the present invention will be omitted. This is for the sake of clarity of the present invention without omitting the unnecessary explanation.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.

또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.It will also be appreciated that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 드론을 이용한 화재 경보 시스템 및 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a fire alarm system and method using a drone according to an embodiment of the present invention.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템을 보여주는 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템의 컨트롤러의 기능적 특징을 보여주는 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템의 메인 서버의 기능적 특징을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing a fire alarm system using a drone according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing functional features of a controller of a fire alarm system using a drone according to an embodiment of the present invention, 3 is a functional diagram of a main server of a fire alarm system using a drone according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 시스템은 드론(100), 컨트롤러(200) 및 메인 서버(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the fire alarm system using a dron according to the present embodiment includes a drones 100, a controller 200, and a main server 300.

드론(100)은 도면에 도시되지는 않았으나, 통상적으로 상부 몸체 및 하부 몸체로 형성되는 몸체부, 비행이 가능하도록 프로펠러를 구비하는 프로펠러 구동부, 프로펠러에 전원을 공급하는 배터리(110) 및 배터리(110)가 수납되도록 형성되는 수납부 등을 포함한다.Although the drone 100 is not shown in the drawing, the drone 100 typically includes a body portion formed by an upper body and a lower body, a propeller driving portion including a propeller for flying, a battery 110 for supplying power to the propeller, And the like.

드론(100)에는 열 영상 카메라 및 촬영 카메라로 이루어진 카메라부(120)가 탑재되고, 설정된 비행 경로를 따르며 다양한 비행 모드를 통해 비행하면서 발열체, 즉 저탄장에 보관 중인 석탄에 대한 열 영상 및 일반 영상을 취득한다.The drone 100 is equipped with a camera unit 120 composed of a thermal imaging camera and a photographing camera and is provided with a thermal image and a general image for coal stored in a heating element, .

드론(100)은 고정식 시스템이 아니라, 이동식 시스템이기 때문에, 정비 및 보수의 필요성이 종래의 고정식보다 대폭 감소되며, 비행을 통해 저탄장(Coal Store Facility)의 세밀한 부분까지 감시가 가능하기 때문에, 화재의 위험으로부터 저탄장의 안전을 확보할 수 있다.Since the drone 100 is not a fixed system but a mobile system, the necessity of maintenance and repair is drastically reduced as compared with the conventional fixed type, and since it is possible to monitor the details of the coal store facility through flying, It is possible to secure the security of low profitability from the risk.

이러한 드론(100)의 비행모드는 “자동 비행 모드”와 “수동 비행 모드”로 구분되며, 사용자는 컨트롤러(200)의 조작을 통해 드론(100)의 비행 모드를 선택할 수 있다.The flight mode of the drone 100 is classified into an "automatic flight mode" and a "manual flight mode", and the user can select the flight mode of the drone 100 through the operation of the controller 200.

만일, 사용자가 드론(100)의 운전 모드를 자동 비행 모드로 선택하게 되면, 드론(100)은 사용자에 의해 사전에 설정된 시간에 자동으로 이륙 및 착륙하게 되며, 사용자에 의해 사전에 설정된 비행 경로를 따라 비행하며 카메라부(120)를 통해 열 영상 및 그에 따른 온도를 측정할 수 있는데, 여기서 드론(100)이 비행 임무를 수행하는 동안에는 사용자에 의한 컨트롤러(200)의 조작을 통해 드론(100)의 비행 경로가 언제든 수정될 수 있다.If the user selects the operation mode of the drones 100 as the automatic flight mode, the drones 100 are automatically taken off and landed at predetermined times by the user, And the temperature of the thermal image can be measured through the camera unit 120. While the drones 100 are performing the flight mission, the user can operate the controller 200 to operate the drones 100 The flight path can be modified at any time.

즉, 컨트롤러(200)는 드론(100)과 통신하여 드론(100)의 위치 정보와, 열 영상 정보 및 촬영 정보를 수신함과 동시에, 사용자의 조작에 의해 드론(100) 및 카메라부(120)의 동작을 제어하는 역할을 한다.That is, the controller 200 communicates with the drones 100 to receive position information of the drones 100, thermal image information, and photographing information, and at the same time, the drones 100 and 120 It controls the operation.

통상적으로, 컨트롤러(200)는 원격 컨트롤러(remote controller)로 이루어질 수 있어 사용자가 이동하면서 드론(100)의 동작을 제어할 수도 있고, 또한 현장 제어실에 고정 설치된 상태로 드론(100)에 대한 제어를 수행할 수도 있다.The controller 200 may be a remote controller to control the operation of the drones 100 while the user is moving and to control the drones 100 in a fixed state in the field control room .

이는, 원격 컨트롤러에 대한 사용자의 조작 미숙에서 발생할 수 있는 인적 오류(human error)를 미연에 방지하기 위함이다.This is to prevent a human error that may occur in the inactivity of the user to the remote controller.

컨트롤러(200)는 비행 모드 선택부(210), 촬영 모드 선택부(220) 및 카메라 제어부(230)를 구비한다.The controller 200 includes a flight mode selection unit 210, a photographing mode selection unit 220, and a camera control unit 230.

먼저, 비행 모드 선택부(210)는 드론(100)의 운전 모드를 수동 비행 모드, 또는 위치 정보 저장부(202)에 의해 석탄이 보관 중인 주변으로 미리 설정된 비행 경로를 따라 자율 비행하는 자동 비행 모드 중 어느 하나로 선택하도록 구비된다.First, the flight mode selection unit 210 selects an operation mode of the drone 100 as a manual flight mode or an automatic flight mode in which the coal is stored by the position information storage unit 202 along a predetermined flight path, As shown in FIG.

촬영 모드 선택부(220)는 열 영상 카메라를 통한 열 영상 정보의 취득을 연속 모드 또는 시간 선택 모드 중 어느 하나로 선택하도록 구비된다.The photographing mode selection unit 220 is provided to select one of the continuous mode and the time selection mode for acquiring thermal image information through the thermal imaging camera.

다시 말해, 촬영 모드 선택부(200)는 “연속 모드”와 “시간 선택 모드”로 구분되며, 조작을 통해 촬영 모드를 선택할 수 있는데, 만일 운전자가 “연속 모드”를 선택하게 되면, 컨트롤러(200)는 매 0.5초 간격으로 측정된 온도를 소수점 첫째 자리까지 기록하며, 측정된 장소 및 측정시간을 YYMMDDHHMMSS 형태로 기록한다.In other words, the photographing mode selection unit 200 is divided into a "continuous mode" and a "time selection mode", and a photographing mode can be selected through an operation. If the driver selects the "continuous mode" ) Records the temperature measured every 0.5 second to the first decimal place, and records the measured place and measurement time in the form of YYMMDDHHMMSS.

그리고, 만일 운전자가 “시간 선택 모드”를 선택하게 되면, 사용자는 1초에서 10초 사이의 시간을 선택할 수 있고, 예를 들어 사용자가 1초를 선택하게 되면, 컨트롤러(200)는 매 1초 간격으로 측정된 온도를 소수점 첫째 자리까지 기록하며 측정된 장소 및 측정시간을 YYMMDDHHMMSS 형태로 기록한다.Then, if the driver selects the " time selection mode ", the user can select a time between 1 second and 10 seconds, for example, if the user selects 1 second, Record the temperature measured in intervals to the first decimal place and record the measured place and the measurement time in the form of YYMMDDHHMMSS.

컨트롤러(200)에는 예를 들어 2 가지 형태의 화면으로 구성된 모니터(240)가 구비될 수 있으며, 제1화면은 미리 설정된 비행 구역에 대한 이미지 화면과 함께 위치 정보 수신부(250), 열 영상 정보 수신부(260)를 통해 드론(100)의 비행경로가 모니터(240)에 전시되도록 함과 동시에, 현재 비행 구역의 석탄 온도가 화면에 전시되고, 이때의 온도 기록은 운전자가 선택한 방법, 다시 말해 연속 모드 또는 시간 선택 모드에 따라 지속적으로 이루어진다.The controller 200 may be provided with a monitor 240 having two types of screens. The first screen may include an image screen for a predetermined flight area, a position information receiving unit 250, a thermal image information receiving unit 250, The fly path of the drones 100 is displayed on the monitor 240 through the control unit 260 and the coal temperature of the current flying zone is displayed on the screen. The temperature recording at this time is performed by the driver, Or the time selection mode.

아울러, 제2화면은 온도 기록 Sheet 화면으로 선택된 온도 측정모드에 따라 온도를 기록하는 화면이다. In addition, the second screen is a screen for recording the temperature according to the temperature measurement mode selected on the temperature record sheet screen.

상기와 같이 기록되는 정보는 온도 정보(00.0℃), 해당 위치, 측정시간(YYMMDDHHMMSS)을 포함하여 ***.txt 파일 및 ***.csv 파일로 저장되고, 측정일자를 기준으로 하여 1개월이 초과되면 해당 파일은 자동으로 ZIP 파일로 변환되어 영구 저장된다.The information recorded as above is stored as ***. Txt file and ***. Csv file including temperature information (00.0 ℃), corresponding position, and measurement time (YYMMDDHHMMSS) The file is automatically converted into a ZIP file and stored permanently.

카메라 제어부(230)는 카메라부(120)의 촬영 방향 및 촬영 각도를 선택적으로 조절하도록 형성된다.The camera control unit 230 is configured to selectively control the photographing direction and the photographing angle of the camera unit 120.

즉, 카메라 제어부(230)는 드론(100)에 대한 자동 비행 모드 상태에서 현장 컨트롤러(200)의 조작을 통해 카메라부(120)의 방향 및 각도를 0.1°간격으로 조절하여 사각 지역을 최소화 할 수 있고, 또한 줌 인(Zoom in), 줌 아웃(Zoom out) 기능을 수행할 수도 있어 줌 인, 줌 아웃을 1X에서 8X까지 선택함으로써, 사용자는 관심 지역에 대한 정밀 탐색이 가능할 수 있다.That is, the camera controller 230 can minimize the square area by adjusting the direction and angle of the camera unit 120 by 0.1 degree through the operation of the field controller 200 in the automatic flight mode for the drones 100 Zoom in and zoom out functions can be performed. By selecting the zoom in and zoom out from 1X to 8X, the user can perform precise search for the area of interest.

한편, 사용자에 의해 선택된 모든 신호는 컨트롤러(200)의 송신 장치(270)를 통해 드론(100)에 무선 전송되며, 위치 정보 수신부(250)를 통해 컨트롤러(200)는 드론(100)의 현재 위치를 식별하여 미리 설정된 비행경로와 비교하여 드론(100)의 비행 상태를 감시할 수도 있다.All signals selected by the user are wirelessly transmitted to the drones 100 through the transmitter 270 of the controller 200 and the controller 200 transmits the current position of the drones 100 through the position information receiver 250. [ And monitor the flight state of the drones 100 by comparing the flight path with a predetermined flight path.

여기서, 카메라부(120)에서 촬영된 모든 영상은 열 영상 정보 수신부(260)을 통해 컨트롤러(200)로 무선 전송되고, 그에 따라 컨트롤러(200)를 통해 해당 영상이 모니터(240)에 전시되도록 함과 동시에, 메인 서버(300)에 해당 영상에 대한 정보가 송출되도록 한다.Here, all the images photographed by the camera unit 120 are wirelessly transmitted to the controller 200 via the thermal image information receiving unit 260, so that the corresponding images are displayed on the monitor 240 through the controller 200 And the main server 300 transmits information about the video.

메인 서버(300)는 컨트롤러(200)로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 판독하며, 판독결과를 통해 취득된 온도 정보에 따라 서로 다른 경보 상태에 해당하는 복수의 제어 명령을 출력하고, 열 영상 정보 및 영상 정보를 저장한다.The main server 300 receives and reads the thermal image information and the photographed image information from the controller 200, outputs a plurality of control commands corresponding to different alarm states according to the temperature information acquired through the readout result, And stores image information and image information.

더 자세하게는, 메인 서버(300)는 온도 정보에 따라 주의 경보, 확색 경보, 적색 경보에 해당하는 제어 명령을 서로 다르게 출력하도록 한다.More specifically, the main server 300 outputs different control commands corresponding to the warning alarm, the warning alarm, and the red alarm according to the temperature information.

다시 말해, 드론(100)의 비행에서 측정된 발열체, 즉 석탄의 온도는 컨트롤러(200) 및 열 영상 정보 수집부(310)를 통해 메인 서버(300)로 전달 및 수집되는 한편, 실시간으로 분석되어 만일 온도 측정 기록부(320)에서 측정된 석탄의 측정 온도가 40℃ ~ 50℃ 사이이면 경보 상태부(330)를 통해 주의 경보를 발생하고, 석탄의 측정 온도가 50℃ ~ 60℃ 사이이면 황색 경보를 발생시키며, 석탄의 측정 온도가 60℃ ~ 70℃ 사이이면 적색 경보를 발생시킨다. In other words, the temperature of the heating element, that is, the coal, measured in the flight of the drones 100 is transmitted and collected to the main server 300 through the controller 200 and the thermal image information collecting part 310, If the measurement temperature of the coal measured in the temperature measurement record unit 320 is between 40 ° C and 50 ° C, a warning alarm is generated through the alarm status unit 330. If the measurement temperature of the coal is between 50 ° C and 60 ° C, And when the measurement temperature of coal is between 60 ° C and 70 ° C, a red alarm is generated.

이때, 만일 메인 서버(300)를 통해 주의 경보(40℃ ~ 50℃)를 탐지하면, 모니터(240)에 주위 경보를 디스플레이하며, 모니터(240)에 해당 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 제어 명령을 출력하며, 주의경보 발생 지점의 온도, 위치, 발생시간 등을 메인 서버(300)에 저장한다.At this time, if a warning alarm (40 ° C to 50 ° C) is detected through the main server 300, an alarm is displayed on the monitor 240 and a control command is output to the monitor 240 so that the captured image information is displayed And stores the temperature, position, occurrence time, etc. of the alarm occurrence point in the main server 300.

그리고, 만일 메인 서버(300)를 통해 황색 경보(50℃ ~ 60℃)를 탐지하게 되면, 모니터(240)에 황색 경보를 디스플레이하며, 이때의 드론(100)은 자동으로 해당 중심점을 기준으로 3m ~ 10m의 직사각형 구역을 1분 동안 집중 탐색한다.If a yellow alarm (50 ° C to 60 ° C) is detected through the main server 300, a yellow alarm is displayed on the monitor 240, and the drones 100 at this time automatically detect 3m A rectangular area of ~ 10 m is searched for 1 minute.

이러한 집중 탐색 구역은, 사용자에 의해 현장 제어실의 컨트롤러(200)를 통해 1m 단위로 최대 3m ~ 10m 사이의 범위로 설정될 수 있으며. 집중 탐색 구역의 측정된 온도가 평균 50℃를 초과하게 되면, 30초 지연 후 메인 서버(500)는 분진 억제 시스템(400)을 자동으로 작동시켜 해당 구역의 석탄 온도를 낮추고, 황색경보 발생 지점의 온도, 위치, 발생 시간, 분진 억제 시스템(400)의 작동 시간을 메인 서버(300)에 저장한다.Such a concentrated search area can be set by the user through the controller 200 of the field control room in a range of maximum 3 m to 10 m in 1 m increments. If the measured temperature of the centralized search area exceeds an average of 50 ° C, after 30 seconds of delay, the main server 500 automatically activates the dust suppression system 400 to lower the coal temperature of the zone, The temperature, the position, the generation time, and the operation time of the dust suppression system 400 in the main server 300.

드론(100)은 상기와 같이 1분 동안의 집중 탐색을 종료하고 난 후, 사전에 지정된 비행경로로 이동하여 임무를 수행한다.After the drones 100 have completed the central search for one minute as described above, the drone 100 moves to the predetermined flight path and performs the mission.

또한, 만일 메인 서버(300)를 통해 적색 경보(60℃ ~ 70℃)를 탐지하게 되면, 모니터(240)에 적색경보를 디스플레이 시키며, 이때의 드론(100)은 자동으로 해당 중심점을 기준으로 3m ~ 10m의 직사각형 구역을 1분 동안 집중 탐색한다.If the red alarm (60 ° C. to 70 ° C.) is detected through the main server 300, a red alarm is displayed on the monitor 240. At this time, the drones 100 are automatically set to 3 m A rectangular area of ~ 10 m is searched for 1 minute.

이러한 집중 탐색 구역은, 황색 경보 시와 동일하게 사용자의 조작에 의한 컨트롤러(200)를 통해 1m 단위로 최대 3m ~ 10m 사이의 범위로 선택될 수 있으며, 이때 집중 탐색 구역의 측정된 온도가 평균 60℃를 초과하게 되면 30초 지연 후 분진 억제 시스템(400)을 자동으로 작동시켜 해당 구역의 석탄 온도를 낮추고, 화재 경보 시스템(500)에 저탄장 화재 경보를 송신하는 한편, 모든 사용자 단말(600)로 저탄장의 적색 경보에 대한 정보를 송신하여 신속한 초기대응이 가능하도록 한다.Such a concentrated search area can be selected in a range of 3 m to 10 m in a maximum of 1 m through the controller 200 by the user's operation in the same manner as in the case of the yellow alarm, ° C, the dust suppression system 400 is automatically operated after 30 seconds delay to lower the coal temperature in the corresponding zone, send the low-fire alarm to the fire alarm system 500, Information on low-emission red alarms is sent to enable quick initial response.

이때, 적색경보 발생 지점의 온도, 위치, 발생 시간, 분진 억제 시스템(400), 화재 경보 시스템(500)의 작동 시간은 메인 서버(300)에 저장되며, 드론(100)은 1분 동안의 집중 탐색을 종료하고 난 후, 사전에 지정된 비행경로로 이동하여 임무를 수행하게 된다.At this time, the temperature, the position, the time of occurrence, the dust suppression system 400, and the operation time of the fire alarm system 500 are stored in the main server 300, and the drones 100 are stored for 1 minute After finishing the search, the user moves to the previously designated flight path to perform the mission.

한편, 본 실시예에 따른 화재 경보 시스템은 주의 단계(40℃) 이상의 온도가 탐지되면, 메인 서버(300)가 해당 신호를 감시 시스템(700)에 송신하게 되며, 감시 시스템(700)은 해당 경보 신호를 수신하는 즉시 인접 위치에 설치된 감시 카메라의 방향 및 각도를 조절하여 해당 지역을 집중 탐색하도록 한다.Meanwhile, in the fire alarm system according to the present embodiment, when the temperature in the caution step (40 ° C) or more is detected, the main server 300 transmits the signal to the monitoring system 700, Immediately upon receiving the signal, the direction and angle of the surveillance camera installed at the adjacent position are adjusted to intensively search the area.

또한, 메인 서버(300)는 열 영상 정보부(310), 경보 상태부(330) 및 드론 운용 상태 저장부(340)로 각각의 정보를 전송 받아 사용자 단말(600) 및 관제 센터(800)에 수신된 정보를 공급하게 되며, 특히 드론(100)에서 촬영된 일반 영상은 사용자 단말(600) 및 관제 센터(800)에서 실시간 시청이 가능할 수 있고, 이미 촬영 저장된 영상 역시 재생이 가능할 뿐만 아니라, 저장된 모든 데이터는 일정 시간(30일)이 경과되면 자동으로 해당 파일을 압축, 변환하여 해당 파일을 영구적으로 보관될 수 있다.The main server 300 receives the information from the thermal image information unit 310, the alarm status unit 330 and the dron operation status storage unit 340 and receives the information from the user terminal 600 and the control center 800 In particular, the general image photographed by the drones 100 can be viewed in real time in the user terminal 600 and the control center 800, and not only can an already photographed image be reproduced, The data is automatically compressed and converted after a predetermined period of time (30 days), and the file can be permanently stored.

결과적으로, 본 실시예에 따른 화재 경보 시스템은 열 화상 카메라 및 일반 카메라가 함께 장착된 드론(100)을 이용하여 저탄장에 보관 중인 석탄의 열 영상 및 일반 영상을 촬영함으로써, 실시간으로 촬영 영상을 확인함과 동시에, 열 영상의 분석을 통해 석탄의 발열 상태를 측정할 수 있으며, 그에 따라 발열 상태에 대응하는 관리 및 경보가 이루어질 수 있도록 한다.As a result, the fire alarm system according to the present embodiment captures thermal images and general images of coal stored in a low-fire state using a drone 100 equipped with a thermal camera and an ordinary camera, At the same time, the heating state of coal can be measured through analysis of the thermal image, and management and alarm corresponding to the heating state can be performed accordingly.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법을 순차적으로 보여주는 도면이고, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법에 대한 주의 경보 발생을 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a diagram sequentially illustrating a fire alarm method using a drone according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing an alarm occurrence of a caution alarm for a fire alarm method using a dron according to an embodiment of the present invention .

또한, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법에 대한 황색 경보 발생을 보여주는 도면이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법에 대한 적색 경보 발생을 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a yellow alarm for a fire alarm method using a drone according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a flowchart illustrating a red alarm for a fire alarm method using a dron according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 4, the fire alarm method using the drone according to the present embodiment will be sequentially described below.

먼저, 열 영상 카메라 및 촬영 카메라로 이루어진 카메라부(120)가 탑재된 드론(100)이 비행 경로를 따라 이동하며 발열체, 즉 저탄장에 보관 중인 석탄에 대한 열 영상 및 일반 영상을 취득한다(S100).First, a drone 100 mounted with a camera 120 including a thermal imaging camera and a photographing camera moves along a flight path to acquire a thermal image and a general image for coal stored in a heating element, .

이후, 비행 경로를 따라 이동하는 드론(100)의 위치 정보와, 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 컨트롤러(200)의 위치 정보 저장부(202), 비행 모드 선택부(210), 촬영 모드 선택부(220), 위치 정보 수신부(250), 열 영상 정보 수신부(260)를 통해 수신한다(S200).Thereafter, the position information of the drone 100 moving along the flight path, the thermal image information, and the shot image information are stored in the position information storage unit 202 of the controller 200, the flight mode selection unit 210, The position information receiving unit 250, and the thermal image information receiving unit 260 (S200).

이때, 메인 서버(300)는 컨트롤러(200)로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 판독하며, 판독결과를 통해 취득된 온도 정보에 따라 서로 다른 경보 상태에 해당하는 복수의 제어 명령, 더욱 자세하게는 온도 정보에 따라 주의 경보, 확색 경보, 적색 경보에 해당하는 제어 명령을 서로 다르게 출력하도록 한다(S300).At this time, the main server 300 receives and reads the thermal image information and the photographed image information from the controller 200, and generates a plurality of control commands corresponding to different alarm states according to the temperature information acquired through the readout result, And outputs a control command corresponding to the attention alert, the relief alert, and the red alert differently according to the temperature information (S300).

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 취득된 온도 정보와 기설정된 경보 상태에 해당하는 온도 정보를 비교하여(S310), 만일 취득된 온도 정보가 40℃ ~ 50℃ 사이에 해당하면(S320), 주의 경보를 발생시키고(S330), 모니터(240)에 주의 경보와 해당 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 제어 명령을 출력하는 한편, 주의경보 발생 지점의 온도, 위치, 발생시간 등을 메인 서버(300)에 저장한다(S340).5, the acquired temperature information is compared with the temperature information corresponding to the preset alarm state (S310). If the acquired temperature information is between 40 deg. C and 50 deg. C (S320) (S330), a control command is output to the monitor 240 so that the alert alarm and corresponding image information are displayed, and the temperature, position, occurrence time, and the like of the warning alert occurrence point are transmitted to the main server 300 (S340).

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 취득된 온도 정보와 기설정된 경보 상태에 해당하는 온도 정보를 비교하여(S310), 만일 만일 취득된 온도 정보가 50℃ ~ 60℃ 사이에 해당하면(S322), 황색 경보를 발생시키고(S332), 모니터(240)에 황색경보와 해당 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 제어 명령을 출력하는 한편, 드론(100)이 3m ~ 10m의 직사각형 형태의 비행 경로를 따르며 적색 경보 발생 지점의 주변을 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하며, 이때의 비행 경로 내의 평균 온도가 50℃ ~ 60℃ 내에 해당하면, 분진 억제 시스템(400)이 작동되도록 한다(S342).6, the obtained temperature information is compared with the temperature information corresponding to the preset alarm state (S310). If the acquired temperature information is between 50 ° C and 60 ° C (S322) , A yellow alarm is generated in step S332 and a control command is output to the monitor 240 so that the yellow warning and the photographed image information are displayed on the monitor 240. The drone 100 follows a rectangular flight path of 3m to 10m, If the average temperature within the flight path is within the range of 50 ° C to 60 ° C, the dust suppression system 400 is operated (S342).

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 취득된 온도 정보와 기설정된 경보 상태에 해당하는 온도 정보를 비교하여(S310), 만일 만일 취득된 온도 정보가 60℃ ~ 70℃ 사이에 해당하면(S324), 적색 경보를 발생시키고(S334), 모니터(240)에 황색경보와 해당 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 제어 명령을 출력하는 한편, 드론(100)이 3m ~ 10m의 직사각형 형태의 비행 경로를 따르며 적색 경보 발생 지점의 주변을 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하며, 이때 측정된 온도가 평균 60℃를 초과하게 되면 30초 지연 후 분진 억제 시스템(400)을 자동으로 작동시켜 해당 구역의 석탄 온도를 낮추고, 화재 경보 시스템(500)에 저탄장 화재 경보를 송신한다(S344).7, the obtained temperature information is compared with the temperature information corresponding to the predetermined alarm state (S310). If the acquired temperature information is between 60 deg. C and 70 deg. C (S324) , A red alarm is generated in step S334 and a control command is output to the monitor 240 so that the yellow alert and the corresponding image information are displayed. On the other hand, the drone 100 follows a rectangular flight path of 3m to 10m, The dust suppression system 400 is automatically operated after a delay of 30 seconds when the measured temperature exceeds the average temperature of 60 ° C to lower the coal temperature in the corresponding zone, The low-fire alarm is sent to the system 500 (S344).

이와 함께, 모든 사용자 단말(600)에 설치된 어플리케이션으로 저장고의 적색 경보를 송신하여 신속한 초기 대응이 가능하도록 한다(S354).At the same time, a red alert of the storage is transmitted to an application installed in all the user terminals 600 to enable quick initial response (S354).

그에 따라, 본 실시예에 따른 드론을 이용한 화재 경보 방법은 열 영상의 분석을 통해 발열체, 즉 석탄의 발열 상태를 용이하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 상기와 같은 복수의 제어 명령을 통한 서로 다른 초기 대응을 통해 석탄의 온도에 따른 단계별 대응이 가능할 수 있기 때문에, 화재 발생 시 상황에 맞는 효과적인 대응 진압이 이루어지게 할 수 있다.Accordingly, the fire alarm method using the drone according to the present embodiment can easily measure the heating state of the heating element, that is, the coal, through the analysis of the thermal image, It is possible to respond stepwise according to the temperature of the coal through the countermeasures, so that it is possible to effectively counteract the situation in case of a fire.

본 발명은, 열 화상 카메라 및 일반 카메라가 함께 장착된 드론을 이용하여 저탄장에 보관 중인 석탄의 열 영상 및 일반 영상을 촬영함으로써, 실시간으로 촬영 영상을 확인함과 동시에, 열 영상의 분석을 통해 석탄의 발열 상태를 측정할 수 있고, 그에 따라 발열 상태에 대응하는 관리 및 경보가 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는다.The present invention relates to a method and apparatus for capturing a thermal image and a general image of coal stored in a low-lean coal using a drone equipped with a thermal camera and a general camera together to confirm the photographed image in real time, It is possible to measure the exothermic state of the exothermic material, thereby enabling the management and warning corresponding to the exothermic state to be performed.

그리고, 본 발명은 석탄의 발열 상태에 따라 나눠진 복수개의 경보 상태를 따라 서로 다른 제어가 이루어지도록 함으로써, 화재 발생 시 신속한 초기 대응이 가능할 수 있으며, 드론의 모든 비행 및 경로 및 카메라 제어가 소프트웨어를 통해 이루어지기 때문에, 인적 오류를 최소화 할 수 있는 효과를 갖는다. In addition, the present invention makes it possible to perform quick initial response in the event of a fire by performing different control according to a plurality of alarm states divided according to the heating state of the coal, so that all the flight, route and camera control of the drone So that the human error can be minimized.

또한, 본 발명은 고정식 시스템이 아니라, 드론을 이용한 이동식 시스템이기 때문에, 정비 및 보수의 필요성이 대폭 감소되며, 저탄장(Coal Store Facility)의 세밀한 부분까지 감시가 가능하여 화재의 위험으로부터 저탄장의 안전을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, since the present invention is not a fixed system but a mobile system using a drone, the necessity of maintenance and repair is greatly reduced, and it is possible to monitor the details of the coal tar (facility) facility. There is an effect that can be secured.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And is not intended to limit the scope of the invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 드론을 이용한 화재 경보 시스템
100: 드론 110: 배터리
120: 카메라부 200: 컨트롤러
202: 위치 정보 저장부 210: 비행 모드 선택부
220: 촬영 모드 선택부 230: 카메라 제어부
240: 모니터 250: 위치 정보 수신부
260: 열 영상 정보 수신부 270: 송신장치
300: 메인 서버 310: 열 영상 정보 수집부
320: 온도 측정 기록부 330: 경보 상태부
340: 드론 운용 상태 저장부 400: 분진 억제 시스템
500: 화재 경보 시스템 600: 사용자 단말
700: 감시 시스템 800: 관제센터
Description of the Related Art
1: Fire alarm system using drone
100: Drone 110: Battery
120: camera unit 200: controller
202: location information storage unit 210: flight mode selection unit
220: photographing mode selection unit 230: camera control unit
240: Monitor 250: Position information receiver
260: thermal image information receiving unit 270: transmitting device
300: main server 310: thermal image information collecting unit
320: Temperature measurement recording unit 330: Alarm status unit
340: Dron operation state storage unit 400: Dust suppression system
500: fire alarm system 600: user terminal
700: Surveillance system 800: Control center

Claims (15)

열 영상 카메라 및 촬영 카메라로 이루어진 카메라부가 탑재되고, 비행 경로를 따라 이동하며 저탄장(Coal Store Facility)에 보관 중인 석탄에 대한 열 영상 및 일반 영상을 취득하는 드론;
사용자에 의해 이동 가능하거나 현장 제어실에 고정 설치되도록 구비되고, 상기 드론과 통신하여 상기 드론의 위치 정보와, 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 모니터에 디스플레이하고, 상기 드론 및 상기 카메라부의 동작을 제어하는 컨트롤러; 및
상기 컨트롤러로부터 상기 드론의 위치 정보, 상기 열 영상 정보 및 상기 촬영 영상 정보를 수신하여 판독하며, 상기 판독결과를 통해 취득된 온도 정보에 따라 주의 경보, 황색 경보 및 적색 경보 각각에 해당하는 복수의 제어 명령을 서로 다르게 출력하며, 상기 드론의 위치 정보, 상기 열 영상 정보 및 상기 촬영 영상 정보를 저장하는 메인 서버를 포함하며,
상기 메인 서버는,
상기 온도 정보가 상기 주의 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 모니터에 주의 경보 발생 지점에 대한 주의 경보 및 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 설정하는 제어 명령과, 상기 드론의 위치 정보, 상기 주의 경보 발생 지점에 대한 온도 정보 및 시간 정보를 저장하도록 제어 명령을 출력하고,
상기 온도 정보가 상기 황색 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 모니터에 황색 경보 발생 지점에 대한 황색 경보 및 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 설정하는 제어 명령과, 상기 드론의 비행 경로를 상기 황색 경보 발생 지점의 주변을 미리 설정된 시간 동안 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하고, 상기 드론의 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 황색 경보의 범위 내에 해당하면 분진 억제 시스템이 작동되도록 제어 명령을 출력하며,
상기 온도 정보가 상기 적색 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 모니터에 적색 경보 발생 지점에 대한 적색 경보 및 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 설정하는 제어 명령과, 상기 드론의 비행 경로를 상기 적색 경보 발생 지점의 주변을 미리 설정된 시간 동안 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하고, 상기 드론의 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 적색 경보의 범위 내에 해당하면 상기 분진 억제 시스템과 함께 화재 경보 시스템이 작동되도록 제어 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템.
A drone for capturing a thermal image and a general image of coal stored in a coal-fired facility while moving along a flight path, a camera unit including a thermal image camera and a photographing camera;
And a control unit for controlling the operation of the drones and the camera unit in response to the position information, thermal image information, and photographed image information of the drones, A controller to control; And
A controller for receiving and reading the position information of the drones, the thermal image information, and the photographed image information from the controller, and controlling the plurality of controls corresponding to the attention alarm, the yellow alarm, and the red alarm in accordance with the temperature information acquired through the readout result And a main server for storing the position information, the thermal image information, and the photographed image information of the drones,
Wherein the main server comprises:
And when the temperature information corresponds to the range of the alert of the alert,
A control command for setting a warning alarm and photographed image information to be displayed on the monitor at the alarm occurrence point and a control command for storing the position information of the drones, ,
When the temperature information corresponds to the range of the yellow alarm,
A control command for setting a yellow alarm and photographed image information for a yellow alert occurrence point to be displayed on the monitor; and a controller for setting a circulation path of the dragon to repeatedly reciprocate around the yellow alert occurrence point for a preset time, Outputs a control command so that the dust suppression system is operated when the average temperature in the flight path of the dron falls within the range of the yellow alarm,
When the temperature information corresponds to the range of the red alarm,
A control command for setting a red alarm and a photographed image information for a red alert occurrence point to be displayed on the monitor; and a control command for setting the vicinity of the red alert occurrence point to repeatedly reciprocate for a preset time, Wherein the fire alarm system outputs a control command to operate the fire alarm system together with the dust suppression system if the average temperature in the flight path of the drone falls within the range of the red alarm.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 드론의 운전 모드를 수동 비행 모드 또는 상기 비행 경로를 따라 자율 비행하는 자동 비행 모드 중 어느 하나로 선택하도록 구비되는 비행 모드 선택부;
상기 열 영상 카메라를 통한 열 영상 정보의 취득을 연속 모드 또는 시간 선택 모드 중 어느 하나로 선택하도록 구비되는 촬영 모드 선택부; 및
상기 카메라부의 촬영 방향 및 촬영 각도를 선택적으로 조절하도록 형성되는 카메라 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템.
The method according to claim 1,
The controller comprising:
A flight mode selection unit configured to select either the manual flight mode of the drones or the automatic flight mode of autonomous flight along the flight path;
A photographing mode selection unit configured to select one of a continuous mode and a time selection mode for acquiring thermal image information through the thermal imaging camera; And
And a camera controller configured to selectively control a photographing direction and a photographing angle of the camera unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 메인 서버는,
상기 온도 정보가 상기 적색 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 적색 경보 발생 지점에 대한 적색 경보 및 촬영 영상 정보, 상기 분진 억제 시스템 및 상기 화재 경보 시스템의 작동 정보를 사용자 단말로 송출하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main server comprises:
When the temperature information corresponds to the range of the red alarm,
And transmits the red alert and the photographed image information for the red alert occurrence point, the dust containment system, and the operation information of the fire alarm system to the user terminal.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 서버는,
상기 온도 정보가 상기 적색 경보의 범위에 해당할 때에는, 상기 적색 경보 신호를 감시 시스템으로 송신하며,
상기 감시 시스템은,
상기 적색 경보 신호가 수신됨에 따라 상기 적색 경보 발생 지점과 인접한 위치에 설치된 감시 카메라의 방향 및 각도가 상기 적색 경보 발생 지점으로 조절되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main server comprises:
When the temperature information corresponds to the range of the red alarm, transmits the red alarm signal to the monitoring system,
The monitoring system includes:
And a direction and an angle of a surveillance camera provided at a position adjacent to the red alarm generating point as the red alarm signal is received are adjusted to the red alarm generating point.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 서버는,
상기 컨트롤러로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 저장하는 영상 정보 저장부;
상기 컨트롤러로부터 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 통해 판독된 상기 온도 정보를 저장하는 온도 정보 저장부; 및
상기 드론의 위치 정보를 통해 현재 위치를 식별하여 상기 비행 경로와 비교하고, 상기 드론의 비행 상태를 감시하는 비행 상태 감시부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main server comprises:
An image information storage unit for receiving and storing the thermal image information and the photographed image information from the controller;
A temperature information storage unit for storing the temperature information read from the controller through the thermal image information and the photographed image information; And
And a flight status monitoring unit for identifying a current position through the location information of the drone, comparing the current location with the flight route, and monitoring the flying state of the drones.
열 영상 카메라 및 촬영 카메라로 이루어진 카메라부가 탑재된 드론이 비행 경로를 따라 이동하며 저탄장(Coal Store Facility)에 보관 중인 석탄에 대한 열 영상 및 일반 영상을 취득하는 제1단계;
사용자에 의해 이동 가능하거나 현장 제어실에 고정 설치되도록 구비되고 상기 드론 및 상기 카메라부의 동작을 제어하는 컨트롤러가 상기 비행 경로를 따라 이동하는 상기 드론의 위치 정보와, 열 영상 정보 및 촬영 영상 정보를 수신하여 모니터에 디스플레이하는 제2단계; 및
메인 서버가 상기 컨트롤러로부터 상기 열 영상 정보 및 상기 촬영 영상 정보를 수신하여 판독하며, 상기 판독결과를 통해 취득된 온도 정보에 따라 주의 경보, 황색 경보 및 적색 경보 각각에 해당하는 복수의 제어 명령을 서로 다르게 출력하는 제3단계;를 포함하며,
상기 제3단계에서 상기 메인 서버는,
상기 온도 정보가 상기 주의 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 모니터에 주의 경보 발생 지점에 대한 주의 경보 및 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 설정하는 제어 명령과, 상기 드론의 위치 정보, 상기 주의 경보 발생 지점에 대한 온도 정보 및 시간 정보를 저장하도록 제어 명령을 출력하고,
상기 온도 정보가 상기 황색 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 모니터에 황색 경보 발생 지점에 대한 황색 경보 및 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 설정하는 제어 명령과, 상기 드론의 비행 경로를 상기 황색 경보 발생 지점의 주변을 미리 설정된 시간 동안 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하고, 상기 드론의 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 황색 경보의 범위 내에 해당하면 분진 억제 시스템이 작동되도록 제어 명령을 출력하며,
상기 온도 정보가 상기 적색 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 모니터에 적색 경보 발생 지점에 대한 적색 경보 및 촬영 영상 정보가 디스플레이 되도록 설정하는 제어 명령과, 상기 드론의 비행 경로를 상기 적색 경보 발생 지점의 주변을 미리 설정된 시간 동안 반복적으로 왕복 이동하도록 설정하고, 상기 드론의 비행 경로 내의 평균 온도가 상기 적색 경보의 범위 내에 해당하면 상기 분진 억제 시스템과 함께 화재 경보 시스템이 작동되도록 제어 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 방법.
A first step of acquiring a thermal image and a general image of coal stored in a coal-fired facility moving along a flight path of a dron equipped with a camera unit including a thermal imaging camera and a photographing camera;
A controller that is movable to be movable by a user or fixedly installed in a field control room, and a controller for controlling operations of the drone and the camera unit receives position information of the dron, thermal image information, and photographed image information moving along the flight path A second step of displaying on the monitor; And
The main server receives and reads the thermal image information and the sensed image information from the controller, and outputs a plurality of control commands corresponding to the attention alarm, the yellow alarm, and the red alarm according to the temperature information acquired through the readout result, And a third step of outputting different values,
In the third step,
And when the temperature information corresponds to the range of the alert of the alert,
A control command for setting a warning alarm and photographed image information to be displayed on the monitor at the alarm occurrence point and a control command for storing the position information of the drones, ,
When the temperature information corresponds to the range of the yellow alarm,
A control command for setting a yellow alarm and photographed image information for a yellow alert occurrence point to be displayed on the monitor; and a controller for setting a circulation path of the dragon to repeatedly reciprocate around the yellow alert occurrence point for a preset time, Outputs a control command so that the dust suppression system is operated when the average temperature in the flight path of the dron falls within the range of the yellow alarm,
When the temperature information corresponds to the range of the red alarm,
A control command for setting a red alarm and a photographed image information for a red alert occurrence point to be displayed on the monitor; and a control command for setting the vicinity of the red alert occurrence point to repeatedly reciprocate for a preset time, Wherein the fire alarm system outputs a control command to operate the fire alarm system together with the dust suppression system if the average temperature in the flight path of the drone falls within the range of the red alarm.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 제3단계에서 상기 메인 서버는,
상기 온도 정보가 상기 적색 경보의 범위에 해당할 때에는,
상기 적색 경보 발생 지점에 대한 적색 경보 및 촬영 영상 정보, 상기 분진 억제 시스템 및 상기 화재 경보 시스템의 작동 정보를 사용자 단말로 송출하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 화재 경보 방법.
11. The method of claim 10,
In the third step,
When the temperature information corresponds to the range of the red alarm,
Wherein the red alarm and the photographed image information for the red alarm occurrence point, the dust suppression system, and the operation information of the fire alarm system are transmitted to the user terminal.
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