KR101926781B1 - 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템 - Google Patents

건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템 Download PDF

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전상엽
박재춘
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주식회사 젠프로
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용 편의성이 증대되고, 유지보수가 간편하며, 설치된 장소의 이상 진동에 의한 피해에 대한 방송을 수동 및 자동으로 할 수 있도록 개선되어 지진이나 진동으로 인한 2차 피해에 대비한 방송을 제공할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 전관 방송 시스템용 전관 랙 시스템에 설치되어 시스템 구동을 위한 전원을 제어하되, 가속도 센서를 이용하여 감지된 가속도값과 미리 설정된 강도 계산알고리즘을 이용하여 지진 발생 여부를 감지하고, 감지된 지진 데이터를 송출하기 위한 전원 제어부; 상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역을 제어하기 위한 경보 방송 신호 출력부; 및 상기 경보 방송 신호 출력부에 의하여 결정된 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역에 경보 방송 신호에 대응되도록 미리 설정된 음원 신호를 해당 지역으로 송출하기 위한 경보 방송 신호 송출부를 포함하고, 상기 전원 제어부는 지진 발생이 감지되는 경우 제1 시간동안 지진 데이터를 송출하고, 지진 발생이 감지되지 않는 경우 대기상태로 전환하는 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 개시한다.

Description

건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템{AUTOMATED BROADCASTING SYSTEM FOR PREVENTING BUILDING DECAY USING SENSING VIBRATION OF BUILDING}
본 발명의 일 실시예는 전관 랙 시스템 내에 설치되어 사용 편의성이 증대되고 유지보수가 간편하며, 설치된 장소의 이상 진동에 의한 피해에 대한 대피 방송을 할 수 있도록 개선된 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템에 관한 것이다.
전관 방송 시스템은 일대 다수의 커뮤니케이션 방법으로 한정된 범위의 대중에게 소리를 전달할 수 있는 방송 장치를 말한다.
그러나, 종래의 전관 방송 시스템이 설치된 장소에서 건물이 붕괴나 심한 진동이 발생하였을 경우에는 2차 피해에 대한 대피 방송을 관리자가 비상 마이크나 일반 리모트 방송으로만 송출하였고, 화재 수신반으로부터 화재 발생정보를 수신하여 비상 방송 음원을 오디오 제어장치로 자동으로 송출할 수는 있으나, 지진이나 건물의 이상 진동의 경우에는 사람이 인지하여 수동으로 방송을 해야 하는 경우에 일반적인 사용자는 전관 방송 시스템의 설치 장소에 출입 제한 및 사용 방법을 알기 어려워 방송을 하는 게 불가능하다는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1815842호 (공고일자: 2018. 01. 08)
본 발명의 일 실시예는 사용 편의성이 증대되고, 유지보수가 간편하며, 설치된 장소의 이상 진동에 의한 피해에 대한 방송을 수동 및 자동으로 할 수 있도록 개선되어 지진이나 진동으로 인한 2차 피해에 대비한 방송을 제공하는 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 전관 방송 시스템용 전관 랙 시스템에 설치되어 시스템 구동을 위한 전원을 제어하되, 가속도 센서를 이용하여 감지된 가속도값과 미리 설정된 강도 계산알고리즘을 이용하여 지진 발생 여부를 감지하고, 감지된 지진 데이터를 송출하기 위한 전원 제어부; 상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역을 제어하기 위한 경보 방송 신호 출력부; 및 상기 경보 방송 신호 출력부에 의하여 결정된 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역에 경보 방송 신호에 대응되도록 미리 설정된 음원 신호를 해당 지역으로 송출하기 위한 경보 방송 신호 송출부를 포함하고, 상기 전원 제어부는 지진 발생이 감지되는 경우 제1 시간동안 지진 데이터를 송출하고, 지진 발생이 감지되지 않는 경우 대기상태로 전환할 수 있다.
상기 전원 제어부는 경보 발생 신호 출력부 및 경보 방송 신호 송출부에 대하여 RS-232 통신 또는 무접점 출력방식으로 지진 데이터를 송출할 수 있다.
상기 경보 방송 신호 송출부는 상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역의 음원 출력부와 각각 스위칭 장치를 통하여 연결되고, 상기 경보 방송 신호 출력부에 의하여 결정된 지역과 연결된 스위칭 장치를 온오프시켜 해당 지역에 음원 신호를 송출할 수 있다.
상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역의 음원 출력부가 복수 개로 구비되되, 상기 복수 개의 음원 출력부가 상기 전관 랙 시스템과 일정 거리 내에 위치하는 적어도 하나의 제1 음원 출력부와 상기 전관 랙 시스템과 일정 거리 이상에 위치하는 적어도 하나의 제2 음원 출력부로 이루어진 경우, 서로 인접한 상기 제1 음원 출력부와 상기 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간의 무선 통신을 통하여 음원 신호가 상기 제1 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부에서 상기 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부로 전달될 수 있다.
상기 제2 음원 출력부가 복수 개로 이루어지며 상기 제2 음원 출력부 간의 거리가 일정 거리 내에 위치하는 경우, 상기 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간의 무선 통신을 통하여 음원 신호가 전달될 수 있다.
상기 경보 방송 신호 송출부는, 관리자의 조작을 통하여 경보 방송 신호를 지역을 선택하여 수동으로 송출하기 위한 수동 방송 송출부; 및 상기 지진 데이터에 따라 미리 설정된 경보 방송 신호를 선택된 지역으로 자동으로 송출하기 위한 자동 방송 송출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 전원 제어부에서 이상 진동이나 지진 감지시 접점 출력을 통해 결선이 쉽고, 시스템 제어부 및 경보 방송 신호 송출부로 신호를 보내어 자동으로 방송 송출이 가능하고, 감지 온오프 기능이 있어서 설치완료 후 재작동시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전원 제어부 내 감지기능이 있어서 시스템의 전원을 안정적으로 공급하면서 부피, 무게, 비용을 줄이고 유지보수가 간편하며, 2차 피해에 대한 대피 방송을 자동 및 수동으로 신속하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 구체적으로 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템의 경보 방송 신호 송출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템의 전원 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 구체적으로 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템의 동작을 설명하기 위한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템의 경보 방송 신호 송출부의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템의 전원 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 전관 랙 시스템(10)이 설치된 장소의 이상 진동에 의한 피해에 대한 방송을 수동 및 자동으로 할 수 있도록 개선되어 지진이나 진동으로 인한 2차 피해에 대비한 방송을 제공하는 시스템으로서, 크게는 전원 제어부(100), 경보 방송 신호 출력부(110), 경보 방송 신호 송출부(120), 시스템 제어부(150) 및 음원 출력부(130)를 포함한다.
구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 화재 수신반, 음원 발생 장치(180), 시스템 제어부(150), 경보 방송 신호 출력부(110), 자동/수동 지역 선택부(160), 증폭기(170), 경보 방송 신호 송출부(120), 출력지역의 음원 출력부(130), 전원 제어부(100) 및 관리 컴퓨터를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 증폭기(170)(예를 들면, 파워앰프)는 시디 플레이어, 카세트 테크, 튜너, 마이크로폰 및 리모트 마이크 등으로 구성된 음원 발생 장치로 입력받은 음원을 증폭시켜주고, 경보 방송 신호 송출부(120)는 릴레이들로 구성된 방송 장치로 파워앰프로부터 입력된 음원을 각 지역에 설치된 음원 출력부(130)(예를 들어, 스피커)로 송출하거나 차단하는 장치이다.
시스템 제어부(150)는 화재 수신반이나 자동/수동 지역선택부(160)나 관리 컴퓨터의 조작 등에 의한 제어신호를 수신하면, 경보 방송 신호 출력부(110)와 경보 방송 신호 출력부(110)를 작동시켜 방송을 시행한다.
또한, 배경음악 방송이나 리모트 마이크 방송과 같은 일반 방송시 음원 발생 장치에서 재생되는 음원은 경보 방송 신호 출력부(110)로 입력되고, 이러한 경보 방송 신호 출력부(110)는 믹싱이나 볼륨조절 등의 음원 조절을 거친 후 방송이 시행되어야 할 지역을 담당하는 파워앰프로 음원을 송출한다.
그리고, 시스템 제어부(150)가 화재 수신반으로부터 화재발생정보를 수신하거나 비상 마이크 방송 시행신호를 수신하면, 내장 혹은 별도의 장치에서 비상 방송 음원을 경보 방송 신호 출력부(110)로 송출하고, 이 음원은 비상 방송이 시행되어야 할 지역을 담당하는 파워앰프로 송출된다.
그리고, 현장 여건에 따라 방송 출력지역은 일반 방송과 비상 방송이 모두 송출되어야 하는 지역과 비상 방송만 송출되어야 하는 지역으로 나뉜다.
또한, 경보 방송 신호 송출부(120)의 스피커 출력은 일반 및 비상방송을 동일한 선로로 모두 송출하는 2선식 스피커 선로 방식과 비상방송 출력만 별도의 선로로 송출할 수 있는 3선식 스피커 선로 방식을 갖추어 2선식 및 3선식 방송이 모두 가능하도록 되어 있다.
그리고, 회의실과 같이 비상방송만 송출해야 하는 지역의 스피커는 경보 방송 신호 송출부(120)의 3선식 스피커 선로 방식 출력에 연결하여 사용하고, 경보 방송 신호 송출부(120)는 일반 및 비상 방송시 동작하고 있는 회선에 대하여 장치 전면에 표시하여 방송구역의 식별을 용이하게 한다.
그리고, 전원 제어부(100)는 상기 시스템 구성 장비들의 AC 전원 및 DC 전원을 공급하여 비상 및 일반 방송시 안정적으로 전원을 공급하여 방송이 끊기지 않도록 송출되게 한다.
또한, 전원 제어부(100)는 전관 랙 시스템(10)에 하단에 설치되어 시스템 구동을 위한 전원을 제어하되, 이상 진동 감지시 시스템 제어부(150) 및 경보 방송 신호 출력부(110)로 신호를 보내어 자동으로 방송 송출이 가능하도록 구비된다.
이러한 전원 제어부(100)는 가속도 센서를 이용하여 감지된 가속도값과 미리 설정된 강도 계산알고리즘을 이용하여 지진 발생 여부를 감지하고, 감지된 지진 데이터를 시스템 제어부(150) 및 경보 방송 신호 출력부(110)로 송출한다.
보다 구체적으로는, 전원 제어부(100)는 검출된 진동 가속도 데이터를 포함한 결과값과 출력된 최대 가속도, 최대 변위량 및 스펙트럼 강도(Spectrum Intensity; SI)를 포함한 결과값을 기초로 기설정된 기준값과 비교 분석하여 결과값이 기준값을 초과하는 경우 지진 발생된 것으로 간주하고, 해당 데이터를 시스템 제어부(150) 및 경보 방송 신호 출력부(110)로 송출한다.
이를 위하여, 전원 제어부(100)는 도시되어 있지는 않지만, 가속도 센서에서 송신된 검출 신호를 입력받고 이를 증폭하여 주파수 대역에 맞는 신호로 변환하는 시그널 컨디셔너와, 시그널 컨디셔너에서 변환된 진동 가속도에 대한 검출신호를 수신하여 전관 랙 시스템(10)의 진동 가속도 데이터를 파악하고 이를 기반으로 주파수 응답 스펙트럼을 이용하여 연산 분석함에 의해 전관 랙 시스템(10)에 가해지는 진동에 따른 최대 가속도 및 스펙트럼 강도(Spectrum Intensity; SI)를 산출하여 출력하는 진동 계측 제어 DAQ 유닛을 더 포함할 수 있다.
이때 가속도 센서는, 외부 진동에 의한 3 축 방향의 가속도의 크기와 방향성을 커패시턴스 값을 변환하여 출력하는 가속도 센서 일레멘트, 가속도 센서 일레멘트로부터 출력되는 커패시턴스 값을 전압값으로 변환하여 출력하는 커패시턴스-전압 변환기, 커패시턴스-전압 변환기에서 출력되는 전압값을 입력받아 전압의 크기에 따라 듀티 싸이클이 다른 디지털 신호로 출력하는 ΣΔ변조기로 구성되는 MEMS(micro electro mechanical systems) 가속도 센서를 포함할 수 있다.
이러한 MEMS 가속도 센서는 수평 2성분, 수직 1성분을 동시에 측정하는 한편, 바람직하게는 케이블에 의해 유도될 수 있는 잡음을 제거하는 differential output 방식을 사용한다.
가속도 센서 일레멘트는, 일정 간격으로 두고 이격 설치되는 한 쌍의 고정판과 한 쌍의 고정판 사이에서 유동 가능하도록 배치되는 유동판으로 구성되어 초기 정적 평형 상태에서 유동판과 각 고정판 사이에 기준 커패시턴스 값을 가지며, 외부 진동에 따른 가속도가 부여되면 유동판이 어느 일 방향으로 유동됨에 따라 상기 기준 커패시턴스 값이 변화하여 가속도의 크기와 방향에 대응하는 커패시턴스 값을 출력하는 것일 수 있다.
또한, 가속도 센서는, 3축 가속도 센서로서 SPI 통신에 의해 검출 신호를 시그널 컨디셔너로 송신하도록 구성될 수 있다. SPI 통신은 클럭 라인과 데이터 라인의 2 라인만으로 하나의 센서의 데이터를 전달할 수 있도록 구성된다.
한편, 본 발명의 일 실시 예로 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은, 검출된 진동 가속도 데이터를 포함한 결과값과 출력된 최대 가속도, 최대 변위량 및 스펙트럼 강도(Spectrum Intensity; SI)를 포함한 지진 감시 이벤트를 기록 및 저장하고 이를 모니터링하며, 기설정된 기준값과 결과값을 비교 분석하여 결과값이 기준값을 초과하는 경우 전관 랙 시스템(10) 및 기기 보호를 위하여 지진 경보를 출력하도록 하는 운영서버(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이러한 운영서버는 상술한 구성에 의해 분석 및 예측된 지진 발생에 대하여 그 결과값의 기록 및 저장과 모니터링은 물론 알림을 자동으로 수행할 수 있다.
운영서버는 다종의 입력 및 출력 인터페이스를 포함하여 설정값의 입력은 물론 외부 기기들과의 데이터 통신이 가능하며, 요청 정보에 따른 응답 결과를 출력하도록 한다.
또한, 운영서버는 기설정된 기준값 이상의 데이터가 입력되는 경우 경보를 발생시켜 관리자가 인지하도록 함으로써 신속한 대처가 가능하도록 한다. 그리고 결과값의 기록 및 저장을 통해 데이터베이스화된 데이터는 추후 지진발생 후에 전관 랙 시스템(10)에 대한 내진 설계 및 운영 기준에 중요한 데이터로서 활용될 수 있다.
뿐만 아니라 운영서버는 웹와 연계될 수 있는 웹 서버(미도시)를 포함할 수 있는 바, 현장의 관리자는 물론 웹페이지 등을 통해 원격의 관리자에게도 지진 발생에 따른 다양한 정보들을 제공할 수 있도록 한다.
전원 제어부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 지진 발생이 감지되는 경우 제1 시간동안 지진 데이터를 송출하고, 지진 발생이 감지되지 않는 경우 대기상태로 전환할 수 있다.
전원 제어부(100)는 경보 발생 신호 출력부 및 경보 방송 신호 송출부(120)에 대하여 RS-232 통신 또는 무접점 출력방식으로 지진 데이터를 송출할 수 있다.
본 발명에서는 전원 제어부(100) 내 가속도 센서에서 얻어지는 가속도 값을 기반으로 최대 가속도 및 3축 가속도 값을 이용한 계산 알고리즘을 통해 지진 및 진동의 강도를 계산하여 감지시 시스템 제어부(150), 경보 발생 신호 출력부 및 경보 방송 신호 송출부(120)로 2분간 신호를 전달하여 자동 안내 방송 및/또는 수동방송이 송출될 수 있다.
또한, 지진 및 진동이 미감지시 대기 상태로 전환되고, 재감지시 다시 2분간 신호를 전달하게 된다.
이때, 신호의 전달은 RS-232C를 통한 시리얼 통신 및 무접점 출력을 할 수 있다. 예를 들어, 시스템 제어부(150), 경보 발생 신호 출력부 및 경보 방송 신호 송출부(120)에 감지 및 미감지 관련 데이터를 무접점신호로 전달할 수 있다. 또한, 데이터는 시스템 제어부(150), 경보 방송 신호 출력부(110) 및 경보 방송 신호 송출부(120)와 시스템 프로토콜로 정의되어 있고, 프로토콜이 정의되어있지 않은 장치와는 무접점신호(릴레이 출력 N.O-->N.C)로 감지 유무를 전달할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 감지 기능 미사용시에는 스위치를 통하여 온오프할 수 있다.
경보 방송 신호 출력부(110)는 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역을 제어하기 위한 장치로서, 경보 방송 신호 송출부(120)와 유무선으로 연결되어 시스템 제어부(150)로부터 수신된 지진 발생 데이터에 기초한 지진 경보 방송을 경보 방송 신호 송출부(120)(또는 자동/수동 방송신호 출력부를 통하여 경보 방송 신호 송출부(120))로 출력할 수 있다.
경보 방송 신호 출력부(110)와 경보 방송 신호 송출부(120)는 통상의 통신 선을 통해 유선으로 연결되며, 무선 송수신부를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
이상에서는 경보 방송 신호 출력부(110)가 시스템 제어부(150)로부터 수신된 지진 발생 데이터에 기초하여 경보 방송 신호 송출부(120)(또는 자동/수동 방송신호 출력부를 통하여 경보 방송 신호 송출부(120))로 출력하는 것을 설명하였으나, 상황에 따라 자체적인 경보 방송도 가능하다. 즉, 시스템의 유무선 통신에 문제가 발생되는 경우 무선 송수신부는 소정의 출력지역 설치되어 있는 음원 출력부(130)(즉, 스피커)로 지진 데이터를 전송할 수 있다. 이를 위해 경보 방송 신호 출력부(110)는 지진 데이터의 지진 강도나 규모에 따라 미리 설정된 지진 경보 방송을 실시할 수 있다. 또한, 경보 방송 신호 출력부(110)는 상기와 같은 상황에서 시스템 제어부(150)로부터 수신된 지진 데이터를 지진 발생 신호로서 인지하고, 그에 대한 일괄적인 지진 경고 방송 신호를 출력할 수도 있다. 즉, 지진의 강도나 규모에 따른 경보 방송 신호를 출력하는 것이 아니라, 지진 발생 사실만을 인지하여 그에 따라 일관된 경보 방송을 실시할 수 있다는 것이다.
경보 방송 신호 송출부(120)는 경보 방송 신호 출력부(110)에 의하여 결정된 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역에 경보 방송 신호에 대응되도록 미리 설정된 음원 신호를 해당 지역으로 송출한다.
시스템 제어부(150)는 앰프로부터 입력된 음원을 임의의 출력 지역에 연결된 스피커로 송출하거나 차단하도록 제어하고, 데이터베이스화하여 기억하는 역할도 수행할 수 있다.
음원 출력부(130)는 진동 감지시 음원을 송출하는 음원 장치로서, 자동 또는 수동으로 선택된 출력지역에 구비된 다수의 스피커 장치를 포함할 수 있다.
한편, 경보 방송 신호 송출부(120)는 복수의 출력지역을 관리하기 위한 전관 랙 시스템(10)에 설치되어 전원 제어부(100)로부터 지진 데이터를 각각 무선 수신할 수 있고, 지진 데이터를 수신하는 경우 음원 출력부(130)로 미리 설정된 경보 방송 신호를 송출할 수 있다. 이를 위해 경보 방송 신호 송출부(120)는 무선 송수신부를 포함할 수 있다.
상기 무선 송수신부는 전원 제어부(100)의 무선 송수신부 간에 미리 설정 또는 설치된 통신 채널을 통해 무선으로 연결되어 전원 제어부(100)를 통해 감지된 지진 데이터를 전원 제어부(100)의 무선 송수신부로부터 수신할 수 있다.
일반적으로 무선 통신 모듈의 통신 거리는 한정되어 있기 때문에, 각 음원 출력부(130)와 전관 랙 시스템(10) 간의 거리가 일정 거리 내에 존재하면 즉, 무선 통신 영역(A1, A2) 내에 각각 위치하면 통신이 가능하지만, 무선 통신 영역 외에 위치하면 본 실시예의 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 후술하는 바와 같이 동작할 수 있다.
우선, 본 실시예에서는 전관 랙 시스템(10)에 대한 무선 통신 영역(A) 내에 위치하는 음원 출력부(130)를 제1 음원 출력부로 정의하고, 무선 통신 영역(A) 외에 위치하는 음원 출력부(130)를 제2 음원 출력부로 정의할 수 있다. 이때, 제2 음원 출력부 주변에는 전관 랙 시스템(10)이 없는 것을 가정한다.
이와 같이, 출력지역의 음원 출력부(130)가 제1 음원 출력부와 제2 음원 출력부로 이루어져 있다고 가정하면, 제1 음원 출력부는 전관 랙 시스템(10)과 무선 통신을 통해 경보 방송 신호를 직접 수신할 수 있고, 제2 음원 출력부는 제1 음원 출력부로부터 경보 방송 신호를 전달 받을 수 있으며, 다른 제2 음원 출력부는 경보 방송 신호를 수신한 제1 음원 출력부로부터 전달 받을 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 다수의 제1 음원 출력부와 제2 음원 출력부 중 서로 가장 인접해 있는 제1 음원 출력부와 제2 음원 출력부를 지정하고, 해당 제1 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부와 해당 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부 간에 경보 방송 신호가 전달되도록 통신 채널이 설치 및 설정될 수 있다. 또한, 제2 음원 출력부 간 경보 방송 신호가 전달되도록 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간에 통신 채널이 설치 및 설정될 수 있다.
이후, 해당 제1 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부로 경보 방송 신호가 수신되면, 수신된 경보 방송 신호는 해당 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부로 전달할 수 있다. 이때, 해당 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부는 인접한 다른 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부로 경보 방송 신호를 전달할 수 있다. 경보 방송 신호는, 제2 음원 출력부의 위치에 따라 하나의 제2 음원 출력부에서 다른 제2 음원 출력부들로 일제히 전달되거나, 제2 음원 출력부 간에 릴레이 식으로 전파될 수 있다.
예를 들어, 제1 음원 출력부로부터 경보 방송 신호를 수신한 제2 음원 출력부를 중심으로 비슷한 거리에 다른 제2 음원 출력부가 위치하는 경우 해당 제2 음원 출력부로부터 다른 제2 음원 출력부에 경보 방송 신호가 일제히 전송될 수 있다. 그리고, 제2 음원 출력부들이 서로 일렬로 배열되어 있는 경우 경보 방송 신호는 제2 음원 출력부 간에 릴레이 방식으로 전달될 수 있다.
이러한 경보 방송 신호 송출부(120)는, 관리자의 조작을 통하여 지역을 선택하여 경보 방송 신호를 수동으로 송출하기 위한 수동 지역 선택부와, 지진 데이터에 따라 미리 설정된 경보 방송 신호를 해당 지역으로 자동으로 송출하기 위한 자동 지역 선택부를 더 포함할 수 있다. 참고로, 도면에서는 자동/수동 지역 선택부(160)로 하나로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 분리가능하다.
수동 지역 선택부는 관리자의 육성을 이용하여 경보 방송 신호를 수동으로 송출하기 위한 수단으로, 관리자가 지진 발생 시 마이크로폰(미도시) 등을 이용하여 관리자의 육성을 통해 경보 방송 신호가 각 음원 출력부(130)로 수동 송출되도록 할 수 있다.
자동 지역 선택부는 지진 데이터에 따라 미리 설정된 경보 방송 신호를 자동으로 송출할 수 있다. 예를 들어, 지진의 진도와 규모에 따라 미리 녹음된 각기 다른 또는 일부 유사한 경보 방송 멘트가 자동으로 송출되도록 할 수 있다. 경보 방송 멘트는 지진 진도와 규모에 따른 상황 보고 내용과 그에 따른 대피 요령이나 대응 방법 등 다양한 정보가 포함될 수 있다.
다만, 도 2에서는 경보 방송 신호 송출부(120)는 자동/수동 지역 선택부(160)와 분리되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 일체로 형성될 수도 있다.
경보 방송 신호 송출부(120)는 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역의 음원 출력부(130)와 각각 스위칭 장치를 통하여 연결되고 경보 방송 신호 출력부(110)에 의하여 결정된 지역과 연결된 스위칭 장치를 온오프시켜 해당 지역에 음원 신호를 송출할 수 있다.
다른 실시예로서, 본 발명에서는 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역의 음원 출력부(130)가 복수 개로 구비되되, 복수 개의 음원 출력부(130)가 전관 랙 시스템(10)과 일정 거리 내에 위치하는 적어도 하나의 제1 음원 출력부와 전관 랙 시스템(10)과 일정 거리 이상에 위치하는 적어도 하나의 제2 음원 출력부로 이루어진 경우, 서로 인접한 제1 음원 출력부와 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간의 무선 통신을 통하여 음원 신호가 제1 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부에서 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부로 전달될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 제2 음원 출력부가 복수 개로 이루어지며 제2 음원 출력부 간의 거리가 일정 거리 내에 위치하는 경우, 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간의 무선 통신을 통하여 음원 신호가 전달될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 지진 및 진동이 발생했을 때, 가속도 센서에서 얻어지는 가속도 값을 기반으로 SI값(복사강도, 파장강도) 및 PGA값(최대 가속도값)을 받아, 전원 제어부(100) 및 시스템 제어부(150)를 통하여 경보 방송 신호 출력부(110) 및 경보 방송 신호 송출부(120)에 2분간 전달하여 자동 안내방송 및 수동 방송이 가능하도록 앰프 및 음원 출력부(130)들을 제어하여 자동으로 방송이 송출되도록 한다.
나아가, 본 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템은 전관 랙 시스템(10)의 진동 및 지진 상태를 지속적으로 모니터링이 가능하고, 감지시 자동 및 수동으로 방송 송출이 가능한 자동 방송 시스템을 제공할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 전관 랙 시스템 100: 전원 제어부
110: 경보 방송 신호 출력부 120: 경보 방송 신호 송출부
130: 음원 출력부 150: 시스템 제어부
160: 자동/수동 지역 선택부 170: 증폭기
180: 음원 발생 장치

Claims (6)

  1. 전관 방송 시스템용 전관 랙 시스템에 설치되어 시스템 구동을 위한 전원을 제어하되, 가속도 센서를 이용하여 감지된 가속도값과 미리 설정된 강도 계산알고리즘을 이용하여 지진 발생 여부를 감지하고, 감지된 지진 데이터를 송출하기 위한 전원 제어부;
    상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역을 제어하기 위한 경보 방송 신호 출력부; 및
    상기 경보 방송 신호 출력부에 의하여 결정된 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역에 경보 방송 신호에 대응되도록 미리 설정된 음원 신호를 해당 지역으로 송출하기 위한 경보 방송 신호 송출부를 포함하고,
    상기 전원 제어부는 지진 발생이 감지되는 경우 제1 시간동안 지진 데이터를 송출하고, 지진 발생이 감지되지 않는 경우 대기상태로 전환하며,
    상기 전원 제어부는 검출된 진동 가속도 데이터를 포함한 결과값과 출력된 최대 가속도, 최대 변위량 및 스펙트럼 강도(Spectrum Intensity; SI)를 포함한 결과값을 기초로 기설정된 기준값과 비교 분석하여 경보 발생 신호 출력부 및 경보 방송 신호 송출부에 대하여 RS-232 통신 또는 무접점 출력방식으로 지진 관련 데이터를 송출하고,
    상기 경보 방송 신호 송출부는 상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역의 음원 출력부와 각각 스위칭 장치를 통하여 연결되고, 상기 경보 방송 신호 출력부에 의하여 결정된 지역과 연결된 스위칭 장치를 온오프시켜 해당 지역에 음원 신호를 송출하고,
    상기 지진 데이터에 따른 경보 방송 신호의 송출 또는 방송 지역의 음원 출력부가 복수 개로 구비되되,
    상기 복수 개의 음원 출력부가 상기 전관 랙 시스템과 일정 거리 내에 위치하는 적어도 하나의 제1 음원 출력부와 상기 전관 랙 시스템과 일정 거리 이상에 위치하는 적어도 하나의 제2 음원 출력부로 이루어진 경우, 서로 인접한 상기 제1 음원 출력부와 상기 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간의 무선 통신을 통하여 음원 신호가 상기 제1 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부에서 상기 제2 음원 출력부에 설치된 무선 송수신부로 전달되며,
    상기 제2 음원 출력부가 복수 개로 이루어지며 상기 제2 음원 출력부 간의 거리가 일정 거리 내에 위치하는 경우, 상기 제2 음원 출력부에 각각 설치된 무선 송수신부 간의 무선 통신을 통하여 음원 신호가 전달되는 것을 특징으로 하는 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경보 방송 신호 송출부는,
    관리자의 조작을 통하여 경보 방송 신호를 지역을 선택하여 수동으로 송출하기 위한 수동 방송 송출부; 및
    상기 지진 데이터에 따라 미리 설정된 경보 방송 신호를 선택된 지역으로 자동으로 송출하기 위한 자동 방송 송출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 진동 감지를 통한 건물 붕괴 예방 대피 자동 방송 시스템.
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