KR101964317B1 - 소방 관제 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

소방 관제 시스템 및 방법이 개시된다. 소방 관제 시스템은, 감지 유닛으로부터 제공되는 영상 정보와 미리 저장된 구역 지도 정보를 이용하여 화재 지점에 관한 위치 해석 정보를 생성하는 이미지 해석부; 및 상기 구역 지도 정보에 상응하도록 미리 저장된 소방영역 구획 정보와 상기 위치 해석 정보를 참조하여, 상기 화재 지점이 포함된 소방 경로 한계와 상기 소방 경로 한계에 상응하는 소방 설비를 선택하고, 선택된 소방 설비에 상응하는 관리기로 관리기 제어 명령을 전송하는 소방설비 선택부를 포함한다.

Description

소방 관제 시스템 및 방법{Fire protection system and method}
본 발명은 소방 관제 시스템 및 방법에 관한 것이다.
육상 건축물뿐 아니라 선박, 해양 구조물 등에는 화재시에 이용하기 위해 소화기, 소화전, 소방함 등과 같은 소방 설비를 배치하는 것이 필수적이다.
소화기는 화재 발생 초기에 사용자가 발화 지점으로 운반한 후, 소화제를 분사하여 화재를 진압하는 소방 설비이다.
이에 비해, 소방 호스를 보관하는 소방함은 소화전을 내부에 수용하도록 설치되거나 소화전 주변에 배치되는 소방 설비이다. 화재 발생시 사용자는 소방함을 개방하여 소방 호스를 소화전에 연결하고, 소방 호스의 단부 노즐을 화재 지역으로 이동시켜 화재가 발생된 부분에 소방 용수를 분사하여 화재를 진압한다.
도 1에 예시된 바와 같이, 소방함(110)에 보관되는 소방 호스는 제한된 길이를 가지기 때문에, 일반적으로 소방함(110) 내의 소화전을 기점으로 소방 호스의 길이를 반지름(R)으로 하는 가상의 원 내부의 영역을 소방 한계(120)로 간주하고 있다(도 1 참조).
그러나 예시된 업무용 건물의 좌측 영역에서 화재가 발생된 경우, 소방 호스를 화재 지점(130)까지 연장할 때 업무용 건물의 외벽이 장애물로 기능하기 때문에 소방 호스는 ①과 같이 이동로를 따라 연장되어야만 한다.
이 경우, 화재 지점(130)이 소방함(110)의 소화전을 중심으로 하는 소방 한계(120) 이내에 위치하지만, 소방 호스 길이의 한계로 인해 화재 지점(130)까지 소방 호스가 연장되지 못하며, 따라서 적절한 화재 진압이 실시되지 못하는 원인이 된다.
또한 육상 건축물에 비해 상대적으로 복잡한 구조를 가지는 해상 구조물의 경우에는 화재 발생 초기에 신속한 화재 진압이 필수적이다.
그러나, 화재 발생 지점에 따라 어떤 위치의 어떤 소방 설비를 이용하는 것이 적절한 것인지를 신속하게 확인할 수 없어 적절한 화재 대응이 어려운 실정이다.
한국등록특허 제10-1443866호(소방함) 일본등록특허 제4661186호(긴급 출동 지령 시스템) 한국등록특허 제10-1741974호(지리정보를 이용한 소방 관제 시스템)
본 발명은 장애물을 고려하여 최적의 소방 설비와 설치 위치를 선정함으로써 효과적인 소방 체계 구축이 가능해지고, 화재가 발생되면 화재 지점에서 가장 적절한 소방 설비를 제시할 뿐 아니라 화재 진압을 위한 최적의 이동 경로(소방 경로)를 제시할 수 있어 효과적인 화재 진압이 가능해지는 소방 관제 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 감지 유닛으로부터 제공되는 영상 정보와 미리 저장된 구역 지도 정보를 이용하여 화재 지점에 관한 위치 해석 정보를 생성하는 이미지 해석부; 및 상기 구역 지도 정보에 상응하도록 미리 저장된 소방영역 구획 정보와 상기 위치 해석 정보를 참조하여, 상기 화재 지점이 포함된 소방 경로 한계와 상기 소방 경로 한계에 상응하는 소방 설비를 선택하고, 선택된 소방 설비에 상응하는 관리기로 관리기 제어 명령을 전송하는 소방설비 선택부를 포함하되, 상기 소방 영역 구획 정보는 상응하는 구역 지도 이미지의 소방 한계 내에 배치된 하나 이상의 소방 설비, 소방 설비별 특성 정보 및 소방 설비별 소방 경로 한계에 관한 정보를 포함하고, 소방 경로 한계는 소방 한계의 내부가 복수의 블록들로 이루어진 그리드(grid)로 구획된 상태에서, 임의의 블록인 기준 블록에 배치된 소방 설비로부터 미리 지정된 특성 정보에 상응하는 최대 홉(hop) 수 이내로 도달되는 블록들의 집합으로 규정되는, 소방 관제 시스템이 제공된다.
소방 관제 시스템은, 상기 구역 지도 정보에 상응하는 소방 지도 정보 및 최적 소방 경로를 이용하여 소방 경로 지도를 생성하는 가시화 처리부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 소방 설비 선택부는, 소방 경로 한계에 포함된 하나 이상의 후보 소방 경로 중에서 상기 위치 해석 정보에 상응하는 화재 지점과 소방 설비가 위치된 기준 블록을 최소 홉 수로 연결하는 후보 소방 경로를 최적 소방 경로로 결정하고, 상기 후보 소방 경로는 이동로를 구성하는 블록들을 연결하도록 지정될 수 있다.
소방 관제 시스템은, 소방 설비와 일체화되거나 소방 설비의 인근에 배치되는 상기 관리기는 경종 및 경광등 중 하나 이상인 경고부와, 상기 소방 경로 지도를 수신받아 디스플레이하기 위한 표시부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 관리기 제어 명령이 수신되면 상기 경고부와 상기 표시부는 작동 개시될 수 있다.
소방 관제 시스템은, 형상 해석 정보를 이용하여 인식된 이동로를 참조하여 상기 소방 영역 구획 정보를 생성하는 소방영역 구획부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 이미지 해석부는 구역 지도 이미지에서 소방 한계, 상기 소방 한계 내의 장애물과 이동로를 각각 인식하여 상기 형상 해석 정보를 생성하고, 상기 가시화 처리부는 상기 소방 영역 구획 정보를 이용하여 상기 구역 지도 이미지 또는 상기 구역 지도 이미지에 상응하는 구역 지도 정보에 소방 설비가 배치된 상기 소방 지도 정보를 생성하며, 상기 소방 한계는 각 구역 지도 이미지에 상응하도록 미리 지정되거나, 장애물의 최외곽 위치로부터 바깥쪽으로 미리 지정된 폭을 가지는 가상의 한계선으로 인식될 수 있다.
상기 소방영역 구획부는, 소방 한계의 내부에 배치된 복수의 소방 설비 각각에 대응되는 소방 경로 한계에 중복하여 포함되는 블록의 수가 0(zero)이거나 미리 지정된 수 이하가 되도록 각 소방 설비의 배치 위치 및 특성 정보 중 하나 이상을 변경할 수 있다.
상기 이미지 해석부는 장애물에서 개방구 및 계단 중 하나 이상이 인식되는 경우, 상기 개방구 및 계단 중 하나 이상을 통해 이어지는 장애물 내부의 공간도 이동로로 인식할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 감지 유닛으로부터 제공되는 영상 정보와 미리 저장된 구역 지도 정보를 이용하여 화재 지점에 관한 위치 해석 정보를 생성하는 단계; 상기 구역 지도 정보에 상응하도록 미리 저장된 소방영역 구획 정보와 상기 위치 해석 정보를 참조하여, 상기 화재 지점이 포함된 소방 경로 한계와 상기 소방 경로 한계에 상응하는 소방 설비를 선택하는 단계; 상기 선택된 소방 경로 한계에 포함된 하나 이상의 후보 소방 경로 중에서 상기 위치 해석 정보에 상응하는 화재 지점과 소방 설비가 위치된 기준 블록을 최소 홉(hop) 수로 연결하는 후보 소방 경로를 최적 소방 경로로 결정하는 단계; 상기 구역 지도 정보에 상응하는 소방 지도 정보 및 최적 소방 경로를 이용하여 소방 경로 지도를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 소방 경로 지도를 포함하는 관리기 제어 명령을 상기 선택된 소방 설비에 상응하는 관리기로 전송하는 단계를 실행시키되, 상기 소방 영역 구획 정보는 상응하는 구역 지도 이미지의 소방 한계 내에 배치된 하나 이상의 소방 설비, 소방 설비별 특성 정보 및 소방 설비별 소방 경로 한계에 관한 정보를 포함하고, 소방 경로 한계는 소방 한계의 내부가 복수의 블록들로 이루어진 그리드(grid)로 구획된 상태에서, 임의의 블록인 기준 블록에 배치된 소방 설비로부터 미리 지정된 특성 정보에 상응하는 최대 홉 수 이내로 도달되는 블록들의 집합으로 규정되는, 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장애물을 고려하여 최적의 소방 설비와 설치 위치를 선정함으로써 효과적인 소방 체계 구축이 가능해지고, 화재가 발생되면 화재 지점에서 가장 적절한 소방 설비를 제시할 뿐 아니라 화재 진압을 위한 최적의 이동 경로를 제시할 수 있어 효과적인 화재 진압이 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 종래의 소방 한계 설정 개념을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 관제 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 경로 한계 설정 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 소방 경로 결정 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방함의 외형을 간략히 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 관제 방법의 소방 영역 가시화 과정을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 관제 방법의 소방 경로 결정 과정을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 관제 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 경로 한계 설정 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 소방 경로 결정 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소방함의 외형을 간략히 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 소방 지도 정보를 생성하여 소방 영역 가시화 처리를 실시하고, 화재 발생시 최적 소방 경로 안내가 실시되도록 처리하는 소방 관제 시스템(200)은 저장부(210), 이미지 해석부(220), 소방영역 구획부(230), 가시화 처리부(240), 통신부(250), 화재발생 판단부(260), 소방설비 선택부(270) 및 컨트롤러(280)를 포함할 수 있다.
저장부(210)에는 각 위치별 구역 지도 정보, 소방함 특성 정보, 소방영역 구획 정보, 소방 지도 정보, 화재 상황에 대응되도록 생성된 소방 경로 지도(도 4의 (c) 참조) 등이 저장될 수 있다.
구역 지도 정보는 해당 구역의 장애물(예를 들어, 건축물 외벽 등)과 이동로를 인식할 수 있는 예를 들어 대응되는 구역의 설계 도면, 지역 지도 등 중 하나 이상일 수 있고, 소방함 특성 정보는 예를 들어 다양한 길이의 소방 호스, 다양한 방수압의 소화전 등에 관한 정보일 수 있다. 본 명세서에서 소방함은 소화전을 내부에 수용하도록 설치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
소방영역 구획 정보에는 예를 들어 후술될 소방영역 구획부(230)에 의해 생성된 소방설비 선정 정보(예를 들어 선정된 소방 설비의 설치 위치 정보, 선정된 소방함의 특성 정보 등), 소방설비 선정 정보에 상응하는 소방 경로 한계에 관한 정보 등이 포함될 수 있다. 여기서 선정된 소방함의 특성 정보는 예를 들어 선정된 소방 호스의 길이, 소방함 내부에 구비된 소화전의 방수압 등에 관한 정보일 수 있다.
소방 지도 정보는 예를 들어 후술될 소방영역 구획부(230)가 소방설비 선정 정보에 상응하는 소방 설비(예를 들어, 소방함, 소화전, 소화기 등)가 각 구역 지도 정보에 반영되도록 생성한 정보일 수 있으며, 소방 지도 정보에 상응하는 소방 지도 이미지가 더 포함될 수도 있다. 소방 지도 정보에는 각 소방 설비별 소방 경로 한계가 포함될 수도 있으며, 소방 지도 이미지에 소방 경로 한계가 도시되어 표현될 수도 있다.
이미지 해석부(220)는 소방 지도 정보를 생성하기 위해 선택된 구역 지도 정보에 상응하는 소방 한계(120)의 인식, 구역 지도 정보에 상응하는 구역 지도 이미지에서 장애물(예를 들어, 벽체, 전봇대 등)과 이동로의 인식을 수행하고, 이에 따른 형상 해석 정보를 생성한다(도 3의 (a) 및 (b) 참조).
소방 한계(120)는 예를 들어 각 위치별 구역 지도 정보에 상응하도록 미리 개별 지정될 수도 있고, 이미지 해석부(220)가 구역 지도 이미지에서 인식한 벽체 등 최외곽 장애물로부터 바깥쪽으로 미리 지정된 폭을 가지는 가상의 한계선으로 인식하도록 미리 설정될 수도 있다.
이미지 해석부(220)는 예를 들어 구역 지도 이미지에서 외곽선 등을 검출하거나, 구역 지도 정보에 포함된 객체 정보(예를 들어, 외벽, 창문, 출입구, 도로 등)를 참조하여 장애물과 이동로 각각을 인식하도록 미리 프로그램화될 수 있다. 여기서, 영상 해석 기법을 이용하여 객체 정보를 해석하여 장애물과 이동로를 인식하는 방법은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
소방 호스는 예를 들어 창문이나 출입구 등을 이용하여 건축물 내부로도 진입될 수 있으므로, 이미지 해석부(220)는 벽체 이외에 창문이나 출입구에 의해 이어지는 건축물 내부의 공간도 연결된 이동로로 인식하도록 미리 설정될 수도 있다(도 4의 (a) 참조).
또한 이미지 해석부(220)는 감지 유닛(285)으로부터 제공되는 영상 정보와 저장부(210)에 저장된 구역 지도 이미지를 이용하여 화재 발생 여부 및/또는 화재 지점의 위치에 관한 위치 해석 정보를 생성한다.
감지 유닛(285)은 예를 들어 열 화상 카메라, 광학 카메라 등의 촬영 장치를 포함할 수 있고, 이미지 해석부(220)는 감지 유닛(285)으로부터 수신된 영상 정보에서 예를 들어 미리 지정된 색상값이 위치하는 영역을 화재 지점으로 인식하고, 영상 정보와 구역 지도 이미지와 대비하여 화재 지점의 위치를 해석할 수 있다. 이미지 해석부(220)가 영상 해석 기법을 이용하여 영상 정보에서 화재 지점을 인식하고, 또한 구역 지도 이미지와 영상 정보를 대비하여 화재 지점의 위치를 해석하는 기법은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
만일 감지 유닛(285)에 촬영 장치를 포함되는 경우, 컨트롤러(280)에 의해 광학 카메라 등이 패닝 및/또는 틸팅 작동하도록 제어될 수 있을 것이다.
소방영역 구획부(230)는 이미지 해석부(220)에 의해 생성된 형상 해석 정보를 참조하여 소방 설비의 배치 위치 및 배치될 소방함의 특성 정보에 관한 소방설비 선정 정보와, 소방설비 선정 정보에 상응하는 소방 경로 한계에 관한 정보 등 을 포함하는 소방영역 구획 정보를 생성한다.
이를 위해, 소방영역 구획부(230)는 도 3의 (c)에 예시된 바와 같이, 소방 한계(120)의 내부를 미리 지정된 폭의 안내선들로 형성된 블록들로 구성된 그리드(grid)로 형성하고, 그리드를 구성하는 블록들 중 이동로에 해당되는 블록들을 이용하여 후보 소방 경로를 규정한다.
여기서, 후보 소방 경로에는 특성 정보로 지정된 길이의 소방 호스가 연장되어 직접적으로 지나는 블록 및/또는 연장된 소방 호스를 통해 특성 정보로 지정된 방수압으로 분사된 소방수가 도달되는 블록이 포함되도록 미리 설정될 수 있다.
도 3에는 설명의 편의상 2동의 1층 건물이 배치되고, 건물 외벽 외부의 공간만을 대상으로 하여 후보 소방 경로가 규정된 경우가 예시되었다. 그러나, 배치되는 건물 수량이나 형상이 다양할 수 있고, 또한 도 4의 (a)에 예시된 바와 같이 창문이나 출입구를 통해 건물 내부의 공간 역시 이동로로서 후보 소방 경로를 규정하기 위해 고려될 수 있음은 당연하다. 또한 건물이 다층 건물인 경우 계단을 통해 소방 호스가 이동될 수 있으므로, 다층에 걸쳐 후보 소방 경로가 규정될 수도 있음은 당연하다.
하나의 소방함에 상응하는 소방 호스의 길이 및 방수압 등은 경제적 효율성, 현장 상황 등의 요인에 따라 미리 결정될 수 있다. 또한, 이를 기초로 구역 지도 이미지 내의 이동로에 해당되는 블록의 수 및/또는 소방 경로 한계(310 및 320 참조)에서 제외될 수 있는 최대 블록의 수량 제한 등의 미리 지정된 조건에 상응하도록 해당 구역에 구비될 소방함의 수량이 결정될 수 있다. 여기서, 소방 경로 한계는 각각의 소방 설비를 기준하는 후보 소방 경로들에 포함된 블록들의 집합으로 각각 규정될 수 있다.
소방 한계(120) 내에 2개의 소방함(305a와 305b)이 설치되는 경우가 예시된 도 3의 (c)를 참조하여 설명하면, 소방영역 구획부(230)는 이동로에 해당되는 블록들 중 이격된 2개의 블록을 각각 대응되는 2개의 소방함(305a와 305b)(또는, 각 소화전)을 설치하기 위한 기준 블록으로 임시 지정한 후, 각 기준 블록에서 소방함 특성 정보에 상응하는 소방 호스의 길이와 분사된 소방수의 도달 거리를 고려하여 각 소방함(305a와 305b)의 후보 소방 경로들에 각각 포함되는 블록들을 소방 경로 한계(310, 320)로 규정한다.
이때, 소방영역 구획부(230)는 기준 블록의 위치를 변경시켜가며 각 소방 경로 한계(310, 320)를 반복하여 해석하고, 복수의 소방 경로 한계(310, 320)에 공통적으로 포함되는 블록이 하나도 없거나, 미리 지정된 수량 이하로 존재하는 위치로 기준 블록(즉, 소방함의 설치 위치)을 각각 지정할 수 있다.
만일 모든 블록이 타 소방 경로 한계와 중복되는 소방 경로 한계가 존재하는 경우, 소방영역 구획부(230)는 해당 소방 경로 한계에 상응하는 소방함은 제거하여 소방 경로 한계에서의 중복을 방지할 수도 있을 것이다.
또한 예를 들어 일부의 블록이 타 소방 경로 한계와 중복되는 경우, 소방영역 구획부(230)는 미리 저장된 소방함 특성 정보를 참조하여 어느 하나의 소방함에 상대적으로 짧은 길이의 소방 호스가 구비되도록 하거나, 상대적으로 낮은 방수압을 가지는 펌프가 선정되도록 할 수도 있다.
참고로, 도 3의 (c)는 소방 한계(120) 내에 제1 및 제2 소방함(305a, 305b)이 구비되고, 제1 소방함(305a)은 기준 블록으로부터 최대 9번의 홉(hop)으로 도달될 수 있는 블록들로 규정되는 제1 소방 경로 한계(310)를 가지고, 제2 소방함(305b)은 최대 3번의 홉으로 도달될 수 있는 블록들로 규정되는 제2 소방 경로 한계(320)를 가지는 경우를 예시하고 있다.
물론, 각 소방함의 소방 경로 한계가 동일한 최대 홉 수를 가지도록 지정될 수도 있음은 당연하다. 여기서, 각 소방함에 상응하는 최대 홉 수는 소방함의 특성 정보(즉, 해당 소방함에 구비된 소방 호스의 길이와 방수압)에 의해 결정될 수 있을 것이다.
또한 소방 한계(120) 내에 존재하는 블록들 중 미리 지정된 수량 이하의 블록이 제외되도록 각각의 소방 경로 한계가 설정된 경우, 소방영역 구획부(230)는 제외된 해당 블록들이 소방 경로 한계에 포함되도록 하기 위해 상대적으로 긴 길이의 소방 호스가 구비되도록 하거나 상대적으로 큰 방수압을 가지는 펌프가 선정되도록 할 수도 있다.
물론, 소방영역 구획부(230)는 소방 경로 한계에서 제외된 하나 이상의 블록에 상응하여서는 소화기가 배치되도록 하는 방식으로 소방설비를 선정할 수도 있을 것이다(도 4의 (a) 참조). 소방 경로 한계에서 제외된 복수의 블록에 대해 소화기가 배치되는 경우, 각 소화기간의 배치 간격은 미리 지정될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 가시화 처리부(240)는 소방영역 구획부(230)에 의해 생성된 소방설비 선정 정보(즉, 소방 설비의 배치 위치 및 배치될 소방함의 특성 정보)를 이용하여 지도 정보에 소방 설비(예를 들어 소방함, 소화전, 소화기 등)가 배치된 소방 지도 정보를 생성한다. 소방 지도 정보는 예를 들어 배치된 각 소방 설비에 상응하는 소방 경로 한계가 서로 식별되도록 표시된 소방 지도 이미지의 형태로 사용자에게 제공될 수도 있다(도 4의 (b) 참조).
또한, 후술될 화재발생 판단부(260)가 화재 발생 상황으로 판단하면, 가시화 처리부(240)는 소방 지도 정보, 이미지 해석부(220)에서 생성한 화재 발생 위치에 관한 위치 해석 정보와 소방설비 선택부(270)에서 생성한 최적 소방 경로에 관한 정보 등을 이용하여 소방 경로 지도를 생성하여 제공할 수도 있다(도 4의 (c) 참조).
통신부(250)는 감지 유닛(285) 및 각 지역에 구비된 소방 설비에 상응하는 관리기(290)와 통신한다.
감지 유닛(285)은 예를 들어 영상 정보를 생성하여 생성하는 촬영 장치, 화염이나 연기를 감지하여 센싱 신호를 생성하는 센서 장치를 포함할 수 있고, 촬영 장치와 센서 장치 등은 각 구역에 각각 설치될 수 있다.
관리기(290)는 각 소방 설비에 대응하도록 설치될 수 있으며, 예를 들어 소방함(305)과 일체화되어 구성(도 5 참조)되거나, 소화기의 주변(예를 들어 소화기 거치대, 소화기가 배치된 인근 벽면 등)에 구비될 수 있다.
통신부(250)와 통신할 수 있도록 통신 모듈을 가지는 관리기(290)는 도 5에 예시된 바와 같이, 전기 신호를 인가하여 경보 또는 경고음을 발생시키는 경종(510), 소방 관제 시스템(200)으로부터 수신된 소방 경로 지도를 디스플레이하는 표시부(520), 점멸 광을 발생시키는 경광등(530), 도어(550)를 개방한 작업자가 경종(510) 및/또는 경광등(530)의 작동을 오프(꺼짐) 조작하기 위한 스위치(540) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 화재 지점으로 이동하는 작업자가 소방 관제 시스템(200)과 통신하는 통신 단말을 휴대하고 있는 경우, 해당 통신 단말이 소방 관제 시스템(200)으로부터 소방 경로 지도를 수신하여 통신 단말의 표시부에 디스플레이하도록 미리 설정될 수도 있음은 당연하다.
관리기(290)는 화재 진압을 위해 이용될 소방 설비를 선택한 소방설비 선택부(270)로부터 관리기 제어명령이 통신 모듈을 통해 수신되면, 경종(510) 등이 작동을 개시하도록 미리 설정될 수 있다.
따라서 화재가 발생되면, 화재 대응을 위해 적합한 소방 설비에 상응하는 관리기(290)에서 경고음 등을 발생시켜 작업자가 화재 진압을 위해 이용할 소방 설비를 신속하게 인식할 수 있고, 또한 디스플레이되는 소방 경로 지도를 통해 작업자가 화재 지점으로 이동하기 위한 최적의 소방 경로를 쉽게 확인할 수 있어 화재 초기에 효과적인 화재 진압이 가능해질 수 있는 장점이 있다.
화재발생 판단부(260)는 이미지 해석부(220)에서 생성한 위치 해석 정보와, 감지 유닛(285)으로부터 제공되는 센싱 신호를 이용하여 화재가 발생되었는지 여부를 판단한다.
화재발생 판단부(260)가 화재 발생 상황인 것으로 판단하면, 소방설비 선택부(270)는 이미지 해석부(220)에서 생성한 위치 해석 정보를 이용하여 화재 발생 지점을 인식한다.
이후 소방설비 선택부(270)는 소방 영역 구획 정보를 참조하여 화재 발생 지점이 해당 구역 내에 설정된 하나 이상의 소방 경로 한계 중 어떤 소방 경로 한계에 포함되는지를 판단한 후(도 4의 (b) 참조), 선택된 소방 경로 한계에 상응하는 소방 설비를 선택하고 최적 소방 경로를 지정한다(도 4의 (c) 참조). 여기서, 최적 소방 경로는 예를 들어 해당 소방 설비에 상응하는 후보 소방 경로들 중 화재 지점까지 도달될 때 최소 홉 수를 가지는 후보 소방 경로로 지정될 수 있을 것이다.
이후 소방설비 선택부(270)는 선택한 소방 설비에 상응하는 관리기(290)로 소방설비 제어 명령을 전송하여 관리기(290)가 경고음 발생 등 미리 지정된 동작을 실시하도록 한다. 소방설비 제어 명령에는 최적 소방 경로를 포함하도록 가시화 처리부(240)가 생성한 소방 경로 지도가 포함될 수 있다.
도 4의 (a)에는 소방 한계(120)의 내부 공간이 제1 소방함(305a)에 대응되는 제1 소방 경로 한계(310), 제2 소방함(305b)에 대응되는 제2 소방 경로 한계(320), 소화기(330)에 대응되는 제3 소방 경로 한계(340)로 각각 구획된 경우가 예시되어 있다.
도 4의 (b)에 예시된 화재 지점은 제1 소방 경로 한계(310)에 포함되므로, 소방설비 선택부(270)는 제1 소방 경로 한계(310)에 대응되는 제1 소방함(305a)을 선택하고, 제1 소방함(305a)과 화재 지점(130)을 연결하는 최적 소방 경로를 지정한다.
이후, 최적 소방 경로가 포함되도록 가시화 처리부(240)에서 생성한 소방 경로 지도를 포함하는 소방설비 제어 명령을 제1 소방함(305)에 상응하는 관리기(290)로 전송한다(도 5 참조).
다시 도 2를 참조하면, 컨트롤러(280)는 소방 관제 시스템(200)의 각 구성요소의 동작을 제어한다. 또한 컨트롤러(280)는 감지 유닛(285)에 포함된 광학 카메라 등의 패닝 및/또는 틸팅 작동을 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 관제 방법의 소방 영역 가시화 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 단계 610에서, 소방 관제 시스템(200)은 소방 영역 가시화를 실시하기 위해 선택된 지역의 구역 지도 정보에 상응하는 구역 지도 이미지를 생성하거나 저장부(210)에서 독출한다. 이때, 생성된 구역 지도 이미지는 저장부(210)에 저장되어 관리될 수도 있다.
단계 620에서, 소방 관제 시스템(200)은 구역 지도 이미지에 상응하는 소방 한계(120)를 설정하고, 구역 지도 이미지에서 장애물과 이동로를 각각 인식한다. 구역 지도 이미지에서 장애물과 이동로를 인식하기 위해, 예를 들어 구역 지도 이미지에서 외곽선 등을 검출하거나, 지도 정보에 포함된 객체 정보(예를 들어, 외벽, 창문, 출입구, 도로 등)를 참조하는 등의 방법이 이용될 수 있다.
소방 한계(120)는 각 구역 지도 정보에 대해 개별적으로 미리 지정되거나, 구역 지도 이미지에서 인식한 벽체 등 최외곽 장애물로부터 바깥쪽으로 미리 지정된 폭을 가지는 가상의 한계선으로 인식하도록 미리 설정될 수 있다.
또한, 소방 호스가 예를 들어 창문이나 출입구 등인 개방구를 이용하여 건축물 내부로도 진입될 수 있고, 계단을 통해 다른 층으로 이동될 수 있으므로, 소방 관제 시스템(200)은 벽체 이외에 개방구를 통해 이어지는 건축물 내부의 공간도 연결된 이동로로 인식하고, 계단을 통해 연결되는 타 층 공간도 연결된 이동로로 인식하도록 미리 설정될 수도 있다.
단계 630에서, 소방 관제 시스템(200)은 소방 한계(120)의 내부를 복수의 블록들로 이루어진 그리드(grid)로 형성하고, 소방 한계(120) 내에 최적의 소방 경로 한계가 형성되도록 소방 설비의 위치, 유형 및 수량 등을 선정한다.
소방 관제 시스템(200)은 구역 지도 이미지에서 이동로에 해당되는 블록들을 대상으로 하나 이상의 후보 소방 경로를 구성하며, 이때 개방구(예를 들어 출입구나 창문 등)에 의해 연결되는 건물 내부 공간 등도 이동로에 해당하는 것으로 인식할 수 있다.
소방 관제 시스템(200)은 예를 들어 구역 지도 이미지에서 이동로에 해당되는 블록 중 임의의 블록을 기준 블록으로 지정하여 소방함(또는 소화전)을 배치하고, 기준 블록으로부터 소방 호스의 길이 및/또는 방수압에 상응하여 지정된 최대 횟수 이내의 홉(hop)으로 도달될 수 있는 블록들을 소방 경로 한계로 규정할 수 있다.
이때 만일 소방 한계(120) 내에 복수의 소방함이 구비되면, 각 소방함의 소방 경로 한계에서 중복되는 블록이 하나도 없거나 미리 지정된 수량 이하가 되도록 소방함의 배치 위치, 소방 호스의 길이, 방수압 등 중 하나 이상이 결정될 수 있다. 또한 복수의 소방 경로 한계 모두에서 제외된 블록이 존재하는 경우, 소방함의 특성 정보를 변경하거나 해당 블록에 상응하는 위치에 소화기가 배치되도록 소방 설비가 결정될 수도 있을 것이다.
소방 한계(120) 내에 최적의 소방 경로 한계가 결정되면, 단계 640에서 소방 관제 시스템(200)은 소방 설비가 배치된 소방 지도 정보를 생성하여 저장부(210)에 저장한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방 관제 방법의 소방 경로 결정 과정을 나타낸 순서도이다.
소방 관제 시스템(200)은 감지 유닛(285)으로부터 감지 정보(예를 들어 영상 정보, 센싱 신호 등)를 수신(단계 710)하고, 감지 정보를 이용하여 상응하는 구역에 화재가 발생하였는지 여부를 판단한다(단계 720).
화재가 발생한 것으로 판단되지 않으면 단계 710으로 다시 진행하고, 화재가 발생된 것으로 판단되면 단계 730으로 진행한다.
단계 730에서, 소방 관제 시스템(200)은 이미지 해석부(220)에서 생성한 위치 해석 정보를 이용하여 화재 발생 지점을 인식하고, 소방영역 구획부(230)가 생성한 소방 영역 구획 정보를 참조하여 화재 발생 지점이 해당 소방 한계(120) 내에 설정된 하나 이상의 소방 경로 한계 중 화재 발생 지점을 포함하는 소방 경로 한계와 상응하는 소방 설비를 인식한다.
단계 740에서, 소방 관제 시스템(200)은 소방 설비와 화재 지점을 연결하는 하나 이상의 후보 소방 경로 중 화재 지점까지 도달될 때 최소 홉 수를 가지는 후보 소방 경로를 최적 후보 경로로 지정한 후, 소방 지도 이미지에 최적 소방 경로가 포함된 소방 경로 지도를 생성한다.
단계 750에서, 소방 관제 시스템(200)은 소방 경로 지도를 포함하는 관리기 제어 명령을 선택된 소방 설비에 대응되는 관리기(290)로 전송한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 소방 관제 시스템 및 방법은 장애물을 고려하여 최적의 소방 설비와 위치를 선정함으로써 효과적인 소방 체계 구축이 가능해지고, 화재가 감지되면 화재 발생 지점에서 가장 적절한 소방 설비를 제시할 뿐 아니라 화재 진압을 위한 최적의 이동 경로를 제시할 수 있어 효과적인 화재 진압이 가능해지는 특징이 있다.
상술한 소방 관제 방법은 디지털 처리 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 등을 포함한다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110, 305, 305a, 305b : 소방함 120 : 소방 한계
130 : 화재 지점 200 : 소방 관제 시스템
210 : 저장부 220 : 이미지 해석부
230 : 소방영역 구획부 240 : 가시화 처리부
250 : 통신부 260 : 화재발생 판단부
270 : 소방설비 선택부 280 : 컨트롤러
285 : 감지 유닛 290 : 관리기
310, 320, 340 : 소방 경로 한계 340 : 소화기
510 : 경종 520 : 표시부
530 : 경광등 540 : 스위치
550 : 도어

Claims (7)

  1. 감지 유닛으로부터 제공되는 영상 정보와 미리 저장된 구역 지도 정보를 이용하여 화재 지점에 관한 위치 해석 정보를 생성하는 이미지 해석부;
    상기 구역 지도 정보에 상응하는 소방 영역 구획 정보와 상기 위치 해석 정보를 참조하여, 상기 화재 지점이 포함된 소방 경로 한계와 상기 소방 경로 한계에 상응하는 소방 설비를 선택하고, 선택된 소방 설비에 상응하는 관리기로 관리기 제어 명령을 전송하는 소방설비 선택부;
    상기 구역 지도 정보에 상응하는 소방 지도 정보 및 최적 소방 경로를 이용하여 소방 경로 지도를 생성하는 가시화 처리부; 및
    형상 해석 정보를 이용하여 인식된 이동로를 참조하여 상기 소방 영역 구획 정보를 생성하는 소방영역 구획부를 포함하되,
    상기 소방 영역 구획 정보는 상응하는 구역 지도 이미지의 소방 한계 내에 배치된 하나 이상의 소방 설비, 소방 설비별 특성 정보 및 소방 설비별 소방 경로 한계에 관한 정보를 포함하고,
    소방 경로 한계는 소방 한계의 내부가 복수의 블록들로 이루어진 그리드(grid)로 구획된 상태에서, 임의의 블록인 기준 블록에 배치된 소방 설비로부터 미리 지정된 특성 정보에 상응하는 최대 홉(hop) 수 이내로 도달되는 블록들의 집합으로 규정되며,
    상기 소방설비 선택부는, 소방 경로 한계에 포함된 하나 이상의 후보 소방 경로 중에서 상기 위치 해석 정보에 상응하는 화재 지점과 소방 설비가 위치된 기준 블록을 최소 홉 수로 연결하는 후보 소방 경로를 최적 소방 경로로 결정하고,
    상기 후보 소방 경로는 이동로를 구성하는 블록들을 연결하도록 지정되며,
    상기 이미지 해석부는 구역 지도 이미지에서 소방 한계, 상기 소방 한계 내의 장애물과 이동로를 각각 인식하여 상기 형상 해석 정보를 생성하고,
    상기 가시화 처리부는 상기 소방 영역 구획 정보를 이용하여 상기 구역 지도 이미지 또는 상기 구역 지도 이미지에 상응하는 구역 지도 정보에 소방 설비가 배치된 상기 소방 지도 정보를 생성하며,
    상기 소방 한계는 각 구역 지도 이미지에 상응하도록 미리 지정되거나, 장애물의 최외곽 위치로부터 바깥쪽으로 미리 지정된 폭을 가지는 가상의 한계선으로 인식되고,
    상기 이미지 해석부는 장애물에서 창문이 인식되는 경우, 상기 창문을 통해 외부와 연결되는 장애물 내부의 공간도 소방함별 소방 경로 한계를 규정하기 위한 이동로로 인식하는, 소방 관제 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    소방 설비와 일체화되거나 소방 설비의 인근에 배치되는 상기 관리기는 경종 및 경광등 중 하나 이상인 경고부와, 상기 소방 경로 지도를 수신받아 디스플레이하기 위한 표시부를 포함하되,
    상기 관리기 제어 명령이 수신되면 상기 경고부와 상기 표시부는 작동 개시되는, 소방 관제 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소방영역 구획부는, 소방 한계의 내부에 배치된 복수의 소방 설비 각각에 대응되는 소방 경로 한계에 중복하여 포함되는 블록의 수가 0(zero)이거나 미리 지정된 수 이하가 되도록 각 소방 설비의 배치 위치 및 특성 정보 중 하나 이상을 변경하는, 소방 관제 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
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