KR101921198B1 - 산불 감지 시스템 및 산불 감지 장치 - Google Patents

산불 감지 시스템 및 산불 감지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산불 감지 시스템 및 산불 감지 장치로서, 산불 감지 장치를 다수개 산불 감시 지역에 배포하여, 산불 감지 장치에서 온도 변화를 감지하여 기설정 온도 이상이면 화재 감지 신호를 최종적으로 화재 관제 센터로 전송하는 산불 감지 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 산불 감지 장치는, 열전도도가 있는 하우징; 외부의 게이트웨이와 무선 통신하는 무선통신 모듈; 식별자인 장치 아이디를 저장하는 저장부; 상기 하우징 내부에 배치되어 외부에 화재가 발생하는지 감지하는 센싱부; 및 외부 화재 감지시 상기 게이트웨이로 화재 감지 신호를 전송하도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

산불 감지 시스템 및 산불 감지 장치{APPARATUS OF SENSING FOREST FIRE AND SYSTEM THEREOF}
본 발명은 산불 감지 시스템 및 산불 감지 장치로서, 산불 감지 장치를 다수개 산불 감시 지역에 배포하여, 산불 감지 장치에서 온도 변화를 감지하여 기설정 온도 이상이면 화재 감지 신호를 최종적으로 화재 관제 센터로 전송하는 산불 감지 시스템에 관한 것이다.
화재는 사람이 신고하여 이를 감지하는 것이 일반적이다. 그러나 산불의 경우, 사람이 감시하더라도 일정 규모의 화재가 아니면 이를 쉽게 알기 힘들다. 또한 대면적의 감시가 어렵다. 이에 센서를 이용하여 화재 발생 여부를 감지하는 장치가 많이 연구되었다.
산불 감시 장치로 카메라가 이용될 수 있는데, 카메라의 경우 사람이 계속 모니터링을 해야 하며, 컴퓨터에 의한 자동 영상 판독이 가능하더라도 그 부정확성 및 넓은 감시 범위에 감시 카메라를 설치하는 것은 그 한계가 있다.
산불 감시 장치를 다수개 만들어 감시 지역에 분포시키는 방식이 사용되고 있다. 이때 산불 감시 장치가 적외선 방식 등인 경우, 감지 시야의 한계로 항공기 등을 통해 무작위로 산불 감지 장치를 유포하기 곤란하다. 즉, 앞서 언급한 카메라 방식이나 비접촉 온도 센서를 이용한 화재 감시의 경우, 한정된 감시 시야로 넓은 범위를 모니터링 하기 어려우며 설치시 사람이 그 방향을 설정해야만 한다.
본 발명은 카메라나 사람이 감시하기 어려운 계곡이나 고산지대에 항공기 등을 통해 화재 감지 장치를 다수개 살포하여, 단순한 구조의 화재 감시 장치를 이용하여 넓은 지역을 화재 감시할 수 있는 화재 감시 시스템 및 화재 감지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 단순한 구조의 저가로 생산 가능하며, 정확한 화재 감지 가능한 화재 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 산불 감지 장치는, 열전도도가 있는 하우징; 외부의 게이트웨이와 무선 통신하는 무선통신 모듈; 식별자인 장치 아이디를 저장하는 저장부; 상기 하우징 내부에 배치되어 외부에 화재가 발생하는지 감지하는 센싱부; 및 외부 화재 감지시 상기 게이트웨이로 화재 감지 신호를 전송하도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센싱부는 측정 대상과 접촉하여 상기 측정 대상의 온도를 감지하는 온도센서; 및 상기 온도센서로 열을 전달하는 프로브를 구비하고, 일단은 상기 프로브에 연결되고 타단은 상기 하우징을 관통하여 외부로 연장 형성되는 연장선을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 연장선은 그 일부가 일정 온도 이상이 되면 그 일부가 점화되는 도화선이고, 점화되면 점화점을 기준으로 양측으로 계속적인 점화를 일으킬 수 있다.
또한, 상기 프로브는 일정 온도에서 녹는 퓨즈이고, 상기 온도센서는 상기 퓨즈를 통한 전기회로의 단선을 감지하고,
상기 제어부는 상기 온도센서에서 단선을 감지하면, 화재 발생으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 연장선의 타단은 무게추와 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 산불 감시 시스템은, 화재 여부를 감지하는 산불 감지 장치; 상기 산불 감지 장치와 무선 통신하는 게이트웨이; 및 상기 게이트웨이를 통해 산불감지 신호를 수신하는 관제 장치를 포함하는 산불 감시 시스템으로서, 상기 산불 감지 장치는, 열전도도가 있는 하우징; 외부의 게이트웨이와 무선 통신하는 무선통신 모듈; 식별자인 장치 아이디를 저장하는 저장부; 상기 하우징 내부에 배치되어 외부에 화재가 발생하였는지 감지하는 센싱부; 및 외부 화재 감지시 상기 게이트웨이로 화재 감지 신호를 전송하도록 하는 제어부를 구비하고, 상기 화재 감지 신호는 상기 장치 아이디를 구비하고, 상기 산불 감지 장치는 산불 감지 지역을 구분한 복수의 구획 중 제1 구획에 배치되고, 상기 관제 장치는 상기 제1 구획에 배치된 상기 산불 감지 장치의 장치 아이디를 인지하고, 상기 관제 장치는 상기 아이디를 통해 산불이 발생한 지역의 어느 구획인지 판단할 수 있다.
본 발명은 프로브와 온도 센서의 단순한 구조로 저가로 생산 가능하며, 단순한 구조임에도 넓은 범위의 화재 여부를 정확히 감지할 수 있으며, 설치시 무작위 배포를 통해 설치 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산불 감시 시스템(10)의 블럭 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산불 감지 장치의 블럭 구성도이다.
도 3 및 도 4는 산불 감지 장치의 제1 및 제2 실시예에 따른 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 무관정 지하수 수위 측정장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 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. 또한 네트워크 상의 제1 구성요소와 제2 구성요소가 연결되어 있거나 접속되어 있다는 것은, 유선 또는 무선으로 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이에 데이터를 주고 받을 수 있음을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 도면 전체를 통하여 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소에 대한 자세한 설명은 전술한 구성요소에 대한 설명으로 대체되어 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산불 감시 시스템(10)의 블럭 구성도(block diagram), 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산불 감지 장치의 블럭 구성도, 그리고, 도 3 및 도 4는 산불 감지 장치의 제1 및 제2 실시예에 따른 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 산불 감시 시스템(10)은, 산불 감지 장치(100), 게이트웨이(200), 및 관제 장치(220)를 포함할 수 있다.
산불 감지 장치(100)는 산불을 감시하는 지역에 유포된다. 산불 감지 장치(100)에서 화재 발생을 감지하면, 산불 감지 장치(100)는 화재 발생 신호를 게이트웨이(200)를 통해 관제 장치(220)로 전송할 수 있다.
산불 감지 장치(100)는 복수개 배포되는 것이 바람직하다. 복수의 산불 감지 장치는 복수의 그룹으로 구분하고, 산불 감지 지역도 복수의 구획으로 구분하는 것이 바람직하다. 복수의 구획 각각에 복수의 산불 감지 장치 그룹 각각의 그룹을 배포하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 복수의 구획 중 제1 구획에 복수의 산불 감지 장치 그룹 중 제1 그룹을 배포할 수 있다. 관제 장치(220)는 화재 감시 신호를 발송한 산불 감지 장치(100)의 식별자를 통해, 어느 구획에서 화재가 발생하고 있는지 신속히 알 수 있다.
게이트웨이(200)는 복수 개 배치될 수 있다. 하나의 게이트웨이(200)가 통신하는 산불 감지 장치(100)는 동일 그룹에 속할 수 있다. 이런 경우, 화재 감지 신호를 전달하는 게이트웨이(200)의 식별자를 통해, 관제 장치(220)는 화재 감시 지역 중 어느 구획에서 화재가 발생하였는지 신속히 알 수 있다.
도 2를 참조하면, 산불 감지 장치(100)는 하우징(105), 제어부(110), 무선 통신부(120), 저장부(130), 센싱부(140), 및 전원 공급부(150)를 포함할 수 있다.
하우징(105)은 제어부(110), 무선 통신부(120), 저장부(130), 센싱부(140), 및 전원 공급부(150)를 내부에 배치하여, 외부 환경으로부터 내부 구성 요소를 보호할 수 있다. 하우징(105)은 열전도체인 것이 바람직하다.
무선 통신부(120)는 외부 화재 감지시 게이트웨이(200)로 화재 감시 신호를 전송할 수 있다.
무선 통신부(120)는 무선 통신 모듈(121)을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(121)은 이동통신 모듈, 및 비이동통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동통신 모듈의 경우 전력 소비가 크므로, 비 이동통신 모듈을 구비하는 것이 바람직하다.
비 이동통신 모듈은 이동통신이 아닌 무선 프로토콜을 이용하는 모듈로, 산불 감지 장치(100)와 게이트웨이(200)의 무선 통신 프로토콜에 적합한 모듈이다. 무선 통신 프로토콜은 저전력 장거리 무선 통신 프로토콜인 것이 바람직하다. 무선 통신 모듈(121)은 게이트웨이(200)만 통신 가능한 프로토콜(싱글 홉(single hop) 방식), 및 다른 산불 감지 장치의 무선 통신 모듈을 통해 게이트웨이(200)와 통신 가능한 프로토콜(멀티 홉(multi hop) 방식) 중 하나가 선택될 수 있다.
무선 통신부(120)은 GPS 모듈(123)을 더 포함할 수 있다. GPS(Global Position System) 모듈(123)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신한다. GPS 모듈(123)이 있는 경우, 화재 발생 감지시 정확한 위치 전송이 가능할 수 있다.
저장부(130)는 제어부(110)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수 있다. 저장부(130)는 산불 감지 장치(100)의 식별자인 장치 아이디를 저장할 수 있다. 장치 아이디는 산불 감지 장치(100)가 배포되는 구획과 매칭되어, 관제 장치(220)가 산불 발생한 구획을 알 수 있도록 할 수 있다.
센싱부(140)는 하우징(105) 내부에 배치되어 외부에 화재가 발생하는지 감지할 수 있다.
제어부(110)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 산불 감지 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
전원 공급부(150)는 제어부(110)의 제어에 의해 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(150)는 일반 상태에서 최소한의 구성요소에만 전원을 공급하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 화재 감시 상태에서는 무선 통신부(120)에 전원을 공급하지 않고, 화재 감지한 경우에 무선 통신부(120)에 전원을 공급할 수 있다.
산불 감지 장치(100)는 화재 감시시 알람을 오디오로 출력하는 스피커를 더 포함할 수 있다. 스피커를 통해, 주위에 사람이 있는 경우, 주위 사람에게 화재를 소리로 알릴 수 있다.
센싱부(140)는 온도센서(141) 및 프로브(143)을 구비할 수 있다.
온도센서(141)는 측정 대상과 접촉하여 상기 측정 대상의 온도를 감지할 수 있다. 접촉 방식식 온도센서(141)는 특정 온도의 기전력을 감지하는 열전대(써모커플), 저항을 감지하는 RTD(Resistance Temperature Detector)와 써미스터(thermistor) 방식 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 온도센서(141)는 전기 회로의 단선 여부를 감지하는 장치(단선 감지 회로)일 수 있다.
프로브(143)는 온도센서(141)로 열을 전달할 수 있다. 예를 들어, 프로브(143)는 하우징(105) 및 온도센서(141)와 각각 연결되어, 하우징(105)의 열을 온도센서(141)로 전달할 수 있다. 하우징(105)이 열전도체인 경우, 온도센서(141)는 하우징(105)을 통해 외부의 온도를 측정할 수 있다.
온도센서(141)가 다른 금속의 두 개의 금속봉인 열전대 센서인 경우, 제1 금속봉과 프로브(143)인 제2 금속봉 사이의 기전력으로 온도를 측정할 수 있다. 온도센서(141)가 RTD 또는 써미스터 센서인 경우, 프로브(143)는 RTD 또는 써미스터 센서의 온도에 따른 저항값이 달라지는 저항인 것이 바람직하다.
온도센서(141)가 단선 여부 감지 회로인 경우, 프로브(143)는 일정 온도에서 단선되는 퓨즈인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 산불 감지 장치(100)는 연장선(160)을 더 포함할 수 있다.
연장선(160)은 일단은 프로브(143)에 연결되고 타단은 하우징(105)을 관통하여 외부로 연장 형성될 수 있다. 연장선(160)은 그 일부가 일정 온도 이상이 되면 그 일부가 점화되는 도화선일 수 있다. 연장선(160)의 일정점이 점화되면 그 점화점을 기준으로 양측으로 계속적인 점화를 일으킬 수 있다.
산불 감지 장치(100)가 연장선(160)을 포함하는 경우, 온도센서(141)는 단선 감지 회로이고 프로브(143)은 퓨즈인 것이 바람직하다. 산불 감지 장치(100)는 다수를 배포해야 화재 감지를 확률적으로 높일 수 있다. 따라서 산불 감지 장치(100)는 생산 단가가 낮을 수록 바람직하다. 산불 감지 장치(100)는 단가 절감을 위해, 하우징(105)을 너무 크게 제작하기 곤란하다. 생산 단가를 낮추며 산불감지 확률을 높이기 위해, 연장선(160)이 사용될 수 있다. 즉, 연장선(160)은 하우징(105)이 위치한 곳을 확장하여 배치되어, 화재에 따른 고온이나 불꽃에 의해 점화되어, 계속적인 점화를 통해 열을 온도센서(141)까지 신속히 전달할 수 있다.
연장선(160)은 흑색화약을 이용한 흑색 도화선계열이 사용될 수 있다. 흑색 도화선 계열은 종이나 삼끈에 흑색화약을 발라 절이거나 끈 모양으로 말린 흑색화약을 섬유 등으로 싸서 끈 형태로 제작된 것일 수 있다. 연장선(160)은 쉽게 점화가 끊기지 않도록, 그리고 지속적인 속도로 타오르도록 만들어진 안전 도화선이 사용될 수 있다. 본 실시예에 따른 연장선(160)은 겉으로 타오르는 것이 보이지 않으며, 물이 닿아도 계속 타들어갈 수 있는 안전 도화선이 사용되는 것이 바람직하다.
연장선(160)은 프로브(143)가 연결된 일단의 반대 측인 타단에 무거운 물체가 연결될 수 있다. 산불 감지 장치(100)는 항공기를 통해, 산에 배포될 수 있는데, 무게추(165)는 연장선(160)이 방사형으로 넓게 퍼질 수 있도록 도와줄 수 있다.
연장선(160) 및/또는 무게추(165)는 산불 감지 장치(100)가 빗물이나 바람 등의 외부 환경에 따른 물리력에 의해 쓸려 내려가지 않고, 배포된 위치의 나뭇가지나 바위 등에 걸쳐져 산불 감지 장치(100)가 고정되도록 할 수 있다.
온도센서(141) 및 프로브(143)는 다양하게 조합될 수 있다. 예를 들어, 하나의 온도센서(141)에 프로브(143)가 연결되어, 어떤 프로브는 하우징(105)에 연결되고 다른 프로브는 연장선(160)에 연결될 수 있다. 하나의 온도센서(141)에 다수의 프로브(143)가 연결될 수도 있다.
제어부(110)는 온도센서(141)에서 기설정한 특정 온도 이상을 감지한 경우, 화재 감지 신호를 게이트웨이(200)으로 전송할 수 있다. 화재 감지 신호는 산불 감지 장치(100)의 장치 아이디를 구비할 수 있다. 온도센서(141)이 단선 감지 회로인 경우, 특정 온도는 단선 감지 회로의 단선 여부로 대체될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
10: 산불 감시 시스템(10) 100: 산불 감지 장치(100)
105: 하우징(105) 110: 제어부(110)
120: 무선 통신부(120) 121: 무선 통신 모듈(121)
123: GPS 모듈(123) 130: 저장부(130)
140: 센싱부(140) 141: 온도센서(141)
143: 프로브(143) 150: 전원 공급부(150)
160: 연장선(160) 165: 무게추(165)
200: 게이트웨이(200) 220: 관제 장치(220)

Claims (6)

  1. 외부의 게이트웨이와 무선 통신하는 무선통신 모듈;
    식별자인 장치 아이디를 저장하는 저장부;
    하우징 내부에 배치되어 외부에 화재가 발생하는지 감지하는 센싱부; 및
    외부 화재 감지시 상기 게이트웨이로 화재 감지 신호를 전송하도록 하는 제어부를 포함하고,
    상기 센싱부는
    측정 대상과 접촉하여 상기 측정 대상의 온도를 감지하는 온도센서; 및
    상기 온도센서로 열을 전달하는 프로브를 구비하고,
    일단은 상기 프로브에 연결되고 타단은 상기 하우징을 관통하여 외부로 연장 형성되는 연장선을 더 구비하는, 산불 감지 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장선은 그 일부가 일정 온도 이상이 되면 그 일부가 점화되는 도화선이고, 점화되면 점화점을 기준으로 양측으로 계속적인 점화를 일으키는 것인, 산불 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로브는 일정 온도에서 녹는 퓨즈이고,
    상기 온도센서는 상기 퓨즈를 통한 전기회로의 단선을 감지하고,
    상기 제어부는 상기 온도센서에서 단선을 감지하면, 화재 발생으로 판단하는, 산불 감지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장선의 타단은 무게추와 연결된 것인, 산불 감지 장치.
  6. 화재 여부를 감지하는 산불 감지 장치;
    상기 산불 감지 장치와 무선 통신하는 게이트웨이; 및
    상기 게이트웨이를 통해 산불감지 신호를 수신하는 관제 장치를 포함하는 산불 감시 시스템으로서,
    상기 산불 감지 장치는
    열전도도가 있는 하우징;
    외부의 게이트웨이와 무선 통신하는 무선통신 모듈;
    식별자인 장치 아이디를 저장하는 저장부;
    상기 하우징 내부에 배치되어 외부에 화재가 발생하였는지 감지하는 센싱부; 및
    외부 화재 감지시 상기 게이트웨이로 화재 감지 신호를 전송하도록 하는 제어부를 구비하고,
    상기 화재 감지 신호는 상기 장치 아이디를 구비하고,
    상기 산불 감지 장치는 산불 감지 지역을 구분한 복수의 구획 중 제1 구획에 배치되고,
    상기 관제 장치는 상기 제1 구획에 배치된 상기 산불 감지 장치의 장치 아이디를 인지하고,
    상기 관제 장치는 상기 아이디를 통해 산불이 발생한 지역의 어느 구획인지 판단하고,
    상기 센싱부는
    측정 대상과 접촉하여 상기 측정 대상의 온도를 감지하는 온도센서; 및
    상기 온도센서로 열을 전달하는 프로브를 구비하고,
    일단은 상기 프로브에 연결되고 타단은 상기 하우징을 관통하여 외부로 연장 형성되는 연장선을 더 구비하는, 산불 감시 시스템.
KR1020170166877A 2017-12-06 2017-12-06 산불 감지 시스템 및 산불 감지 장치 KR101921198B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012183201A (ja) 2011-03-05 2012-09-27 Toshihiko Kameyama 自動消火器

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