KR101972957B1 - 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템 - Google Patents

Abstract

기존의 건축물에 특히 점검자가 접근하기 어려운 위치의 소방시설의 점검을 점검자가 필요 없이 또는 매우 신속 정확하게 실시하고, 원격의 관리자가 직관적으로 소방시설의 이상유무를 파악할 수 있는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템은, 통신 모듈, 영상 촬영 수단, 2차원 코드 스캔장치 및 3차원 스캐너를 포함하는 센싱 모듈이 탑재되어 있으며, 유저의 조작에 의하여 상하좌우 이동이 가능하고, 센싱 모듈로부터 생성된 센싱 데이터를 통신 모듈을 통해 외부로 송출하는 무인 비행체; 무인 비행체의 통신 모듈로부터 송출된 센싱 데이터를 수신하고, 수신한 센싱 데이터를 건축물의 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터로 가공하는 데이터 가공부; 및 데이터 가공부에 의하여 가공된 점검 데이터를 이용하여 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 관리하는 점검 데이터 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템{SYSTEM OF ANALYZING FIRE DANGEROUSNESS AND MONITORING FIRE PROTECTION OF BUILDINGS USING UNMANNED VEHICLE}

본 발명은 드론 등 무인 비행체를 이용하여 건축물 상의 사람이 접근하기 힘든 소방시설에 대한 화재위험도 평가 수행 및 점검을 수행하거나, 자동으로 간편하게 소방시설을 통합적으로 점검하기 위한 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 무인 비행체의 이동 특성 및 무인 비행체에 탑재된 센싱 모듈을 이용하여, 소방시설의 화재위험도 평가, 물리적 점검 및 기능 점검이 이루어지도록 하기 위한 기술에 관한 것이다.

건축물의 소방 시설은 사고를 탐지하여 통보함으로써 피해가 우려되는 사람들을 보호 및 대피시키고 초기에 사고를 진압함으로써 인명과 재산 피해를 최소화하기 위하여 구비된다.

이러한 소방 시설은 일반적으로 건축물의 화재를 포함한 사고의 안전성 확보를 위하여 건축물의 인허가시 소방 및 피난과 관련된 규제 및 법규들에 맞추어 필수적으로 설치되어야 하고, 설치된 소방 시설은 소방 방재법 등의 관련 법규에 의하여 주기적으로 해당 법규에 의거한 화재위험도 평가를 수행하거나 자체 점검이나 외부 감사에 의한 정밀 점검을 수행함으로써 불의의 사고를 미연에 방지하려는 노력이 기울여지고 있다.

그러나, 통상적으로 이러한 소방 시설의 화재위험도 평가 및 점검 과정은 현장에 점검자가 방문하여 각종 설비들을 직접 보고 살피어 시설에 대한 점검을 수작업으로 진행되고 있다.

이러한 경우 매우 좁은 공간 내부에 설치된 소방 시설로서 점검자가 접근하기 매우 어렵거나, 접근 시 크레인, 사다리차 등의 도움이 필요한 높은 지대에 설치된 설비 등에 대한 점검과 함께 덕트 등이 방화구획상 관통된 부분에 설치되어야 할 방화댐퍼의 육안 점검 시 점검자가 덕트 내부로 들어가기 힘들 경우, 이에 대한 소방 시설의 점검이 매우 어려운 문제가 있다. 또한, 점검자의 점검 시에도 육안 점검의 부정확성과 함께 점검자의 점검에 소요되는 시간의 문제 및 이에 의한 점검 비용의 증가 등이 문제가 되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 한국등록특허 1709157호 등에서는 소방시설마다 무선 통신 장비 및 센서 네트워크를 구축하고 소방시설들로부터 센싱 데이터를 수신한 원격의 관리 서버에서 해당 소방시설들의 관리를 수행하여, 점검자의 점검 시의 점검의 어려움 및 비용 소비 문제 등을 해결하고자 하고 있다.

그러나 이러한 소방시설의 관리 기술을 적용하기 위해서는, 건축물의 건축 시 해당 소방시설에 대한 네트워크 연결 장비를 설치하거나, 건축물에 대한 대규모 보수 시공을 통해서 네트워크 시스템을 구축해야 하기 때문에, 스마트 점검 시스템의 구축에 소요되는 비용이 크게 발생하여, 기존의 건축물의 소방시설에 대한 점검에 적용하기 매우 어려운 문제점이 지적되고 있다.

이에 본 발명은 기존의 건축물에 점검자가 필요 없이 소방시설의 화재위험도 평가 및 점검을 매우 신속 정확하게 실시할 수 있고, 점검자가 접근하기 어려운 공간의 소방시설을 정확하게 모니터링할 수 있는 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한, 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검을 수행함에 있어, 원격의 관리자가 직관적으로 소방시설의 이상유무를 파악할 수 있도록 하여, 소방시설에 대한 실시간 화재위험도 평가 및 점검의 용이성 및 정보 파악의 용이성이 있는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템은, 통신 모듈, 영상 촬영 수단, 2차원 코드 스캔장치 및 3차원 스캐너를 포함하는 센싱 모듈이 탑재되어 있으며, 유저의 조작에 의하여 상하좌우 이동이 가능하고, 상기 센싱 모듈로부터 생성된 센싱 데이터를 상기 통신 모듈을 통해 외부로 송출하는 무인 비행체; 상기 무인 비행체의 통신 모듈로부터 송출된 센싱 데이터를 수신하고, 수신한 센싱 데이터를 건축물의 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터로 가공하는 데이터 가공부; 및 상기 데이터 가공부에 의하여 가공된 점검 데이터를 이용하여 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 관리하는 점검 데이터 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 무인 비행체는, 상기 2차원 코드 스캔장치를 이용하여 소방시설에 부착된 2차원 코드를 스캔함으로써 각 소방시설을 식별하고, 식별된 소방시설에 대해서 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 어느 하나를 이용하여 생성한 영상 데이터 및 스캔 데이터 중 어느 하나를 이용하여 각 소방시설에 대한 센싱 데이터를 생성한 뒤, 센싱 데이터와 각 소방시설의 식별 정보를 매칭하여 외부에 송출하는 것이 바람직하다.

상기 무인 비행체는, 유저 조작에 의하여 비행이 제어되는 도중, 소방시설에 부착된 2차원 코드를 인지 시, 2차원 코드 스캔장치에 미리 설정된 2차원 코드 촬영 영역에 상기 부착된 2차원 코드가 정확하게 위치되도록 유저 조작에 무관하게 자동 제어되며, 2차원 코드 촬영 영역에 상기 부착된 2차원 코드가 정확하게 위치되는 경우, 소방시설에 부착된 2차원 코드를 스캔함으로써 각 소방시설을 식별하고, 식별된 소방시설에 대해서 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 어느 하나를 이용하여 생성한 영상 데이터 및 스캔 데이터 중 어느 하나를 이용하여 각 소방시설에 대한 센싱 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.

상기 데이터 가공부는, 상기 센싱 데이터에 포함된 소방시설 주변에 대한 영상 데이터 및 스캔 데이터에 대한 픽셀 그래디언트 분석 및 스캔 형상 분석을 통해, 소방시설에 대한 2차원 또는 3차원의 이미지인 제1 객체 이미지를 추출하고, 제1 객체 이미지를 데이터베이스에 기 저장된 이미지로서, 각 소방시설에 대한 이전 이미지인 제2 객체 이미지와 비교하여 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.

상기 점검 데이터 관리부는, 상기 점검 데이터를 이용하되, 상기 제2 객체 이미지와 상기 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율을 추출하고, 추출된 변화율이 기설정된 임계 변화율을 초과 시, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스 상에 소방시설에 대한 고위험 경고 알림이 출력되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 점검 데이터 관리부는, 상기 제2 객체 이미지 중 가장 최근의 제2 객체 이미지와 상기 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율, 및 상기 제2 객체 이미지 중 기설정된 주기 내의 다수의 제2 객체 이미지와 상기 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율 중 어느 하나를 추출하고, 추출된 변화율이 기설정된 임계 변화율을 초과 시, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스 상에 소방시설에 대한 고위험 경고 알림이 출력되도록 하는 것도 가능하다.

상기 관리 인터페이스는, 건축물을 형상화한 맵 상에 각 소방시설의 위치에 따라서 소방시설이 아이콘으로 배치되도록 표시되고, 상기 무인 비행체의 실시간 위치 및 이동 경로가 비행체 아이콘으로 표시되도록 구성되며, 상기 점검 데이터 관리부는, 상기 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설의 아이콘의 색상 및 크기와 소방시설 주위에서의 상기 무인 비행체의 실시간 위치에 따른 비행체 아이콘의 색상 및 크기가. 추출된 변화율과 임계 변화율의 차이값에 비례하여 변화하도록 출력되게 하며, 상기 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설 주위에서의 상기 무인 비행체의 이동 경로가 형성하는 라인의 색상 및 크기가 추출된 변화율과 임계 변화율의 차이값에 비례하여 변화하도록 출력되게 하는 것이 바람직하다.

상기 센싱 데이터는 각 소방시설에 대한 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 적어도 하나로부터 촬영된 2차원 또는 3차원의 이미지이며, 상기 점검 데이터는 이미지를 기설정된 크기 및 해상도로 보정한 이미지인 것을 특징으로 하고, 상기 검검 데이터 관리부는, 상기 보정한 이미지를 각 소방시설별로 센싱 데이터의 생성 시간 정보를 결합하여 저장하여, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스를 통해 각 소방시설별로 센싱 데이터를 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 무인 비행체는, 건축물 화재 시 인명피해 예측에 대한 조사를 위한 센싱 데이터 생성 시, 상기 3차원 스캐너를 통해 적어도 건축물 복도, 문 및 피난계단을 포함한 건축물의 실내외에 대한 스캐닝을 수행하고, 상기 데이터 가공부는, 스캐닝 수행 결과 생성된 3차원 이미지와, 상기 무인 비행체의 비행 높이에 관한 정보를 바탕으로, 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 측정값을 산출하고, 상기 점검 데이터 관리부는, 상기 데이터 가공부에 의하여 산출된 측정값을 기준값과 비교하여 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 화재위험도 평가 정보를 포함하는 점검 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 2차원 코드를 스캔할 수 있는 무인 비행체가 2차원 코드가 부착된 소방시설에 접근하여 소방시설을 식별하고, 무인 비행체가 소방시설에 대한 2차원 또는 3차원 이미지를 촬영하여 이를 이용하여 소방시설의 화재위험도 평가 및 점검을 수행하게 된다.

이 경우, 별다른 추가적인 네트워크 시스템의 구축이 전혀 필요 없이, 소방시설에 2차원 코드를 부착하는 것을 통해서, 자동으로 무인 비행체에 의해서 점검자의 직접 점검 없이도, 소방시설에 대해서 촬영한 2차원 또는 3차원 이미지를 통해서 소방시설의 물리적 이상 유무 및 화재위험도 등을 실시간으로 매우 빠르고 정확하게 파악할 수 있다.

이를 통해서, 점검자가 전혀 필요 없고, 네트워크 시스템의 추가적인 구축이 없이도 매우 자동화된 것과 같은 효율로 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검을 수행할 수 있어, 기존의 건축물에 대한 소방시설의 점검의 자동화가 가능하게 하여, 기존의 건축물에 대한 소방시설의 화재위험도 평가 및 점검에 소요되는 시간 및 비용을 크기 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 유지 보수 등의 정밀 점검 및 관리가 필요한 것으로 판단되는 소방시설 및 해당 소방시설을 점검한 무인 비행체의 위치 등을 특정 아이콘으로 표시하는 관리 인터페이스에 의하여, 관리자는 직관적으로 소방시설의 점검 결과를 확인할 수 있어, 소방시설 점검 및 화재위험도 평가의 효율을 크게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템의 개략적인 구성도.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 무인 비행체가 센싱 데이터를 생성하는 실시예를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 점검 데이터 관리부의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 5 내지 7은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스 화면들의 예.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템(이하 시스템이라 함)은, 무인 비행체(10)과 데이터 관리 서버(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 데이터 관리 서버(20)는 데이터 가공부(21) 및 점검 데이터 관리부(22)를 포함하여 구성된다. 이때 서버(20)의 각 구성으로서, 데이터 가공부(21) 및 점검 데이터 관리부(22)는 적어도 하나의 컴퓨팅 장치로서, 적어도 하나의 프로세서와 프로세서에서 처리되는 데이터를 임시 또는 영구 저장하는 메모리를 포함하여 이루어짐으로써, 본 발명에서 수집 및 처리되는 데이터를 각 구성의 기능 수행에 따라서 처리 및 가공하는 구성을 의미한다.

무인 비행체(10)는 예를 들어 드론 등의 비행체로서, 원격의 관리자에 의하여 이동 및 기능이 제어되거나, 자동화된 제어 명령에 따라서 이동 및 기능이 제어되는 비행체를 의미한다.

한편 무인 비행체(10)는 본 발명의 기능 수행을 위해서, 통신 모듈, 영상 촬영 수단, 2차원 코드 스캔장치 및 3차원 스캐너를 포함하는 센싱 모듈이 탑재되어 있으며, 유저의 조작에 의하여 상하좌우 이동이 가능하고, 센싱 모듈로부터 생성된 센싱 데이터를 통신 모듈을 통해 외부로 송출하는 기능을 수행한다.

무인 비행체(10)는 무인 비행체. 일반적으로 사전에 정해진 경로를 따라 비행하고 1회 사용하면 회수하지 못하는 무인기(drone)와, 외부 조종에 의해 상황에 따라 임의의 비행경로를 비행한 후 회수하여 재사용할 수 있는 원격 조종 무인기(RPV : Remotely Piloted Vehicle)로 구분한다.

이 중 본 발명에서 사용될 수 있는 무인 비행체(10)의 예는 드론이 있다. 드론(Drone)은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기(UAV: unmanned aerial vehicle/ uninhabited aerial vehicle)의 총칭이다.

기본적으로 드론에는 카메라, 센서, 통신시스템 등이 탑재돼 있으며 25g부터 1200kg까지 무게와 크기도 다양하다. 드론은 군사용도로 처음 생겨났지만 최근엔 고공 촬영과 배달 등으로 확대됐다. 이뿐 아니다. 값싼 키덜트 제품으로 재탄생돼 개인도 부담없이 드론을 구매하는 시대를 맞이했다. 농약을 살포하거나, 공기질을 측정하는 등 다방면에 활용되고 있다.

본 발명의 무인 비행체(10)는 실제 무인 비행체(10)가 이동해야 하는 장소의 사이즈, 탑재되는 센서 모듈의 무게 등에 따라서 서로 다른 사이즈를 갖는 다수의 무인 비행체(10)가 세트로 구성되어 사용될 수 있다. 각 무인 비행체(10)에 탑재되는 센서 모듈의 스펙은 그 무게에 따른 무인 비행체(10)의 사이즈에 따라서 서로 다르게 결정될 수 있다.

통신 모듈은 무인 비행체(10)에 탑재되는 디바이스로서, 무인 비행체(10)의 각 센싱 장치로부터 센싱된 데이터를 그대로 또는 프로세서에 의하여 일부 가공하여 외부에 송출하는 기능을 수행한다. 통신 모듈은 근거리 또는 원거리 통신 모듈을 포함하여, 데이터를 근거리의 게이트웨이 또는 원거리의 데이터 관리 서버(20) 측에 전송하여, 데이터 관리 서버(20)가 센싱 데이터를 처리하도록 기능한다. 이때 통신 모듈은 타임 스탬프 기능을 포함하여, 데이터가 송출되는 시점에 대한 정보를 데이터에 포함하여 송출할 수 있도록 한다.

2차원 코드 스캔장치는, 예를 들어 바코드 스캔장치 또는 QR코드 스캔 장치로서, 2차원 코드(41)를 스캔하여 해당 2차원 코드(41)에 저장된 데이터를 독출하는 기능을 수행한다. 사각형의 가로세로 격자무늬에 다양한 정보를 담고 있는 2차원(매트릭스) 형식의 코드로, 'QR'이란 'Quick Response'의 머리글자이다. 1994년 일본 덴소웨이브사(社)가 개발하였으며, 덴소웨이브사가 특허권을 행사하지 않겠다고 선언하여 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다.

기존의 1차원 바코드가 20자 내외의 숫자 정보만 저장할 수 있는 반면 QR코드는 숫자 최대 7,089자, 문자(ASCII) 최대 4,296자, 이진(8비트) 최대 2,953바이트, 한자 최대 1,817자를 저장할 수 있으며, 일반 바코드보다 인식속도와 인식률, 복원력이 뛰어나다. 바코드가 주로 계산이나 재고관리, 상품확인 등을 위해 사용된다면 QR코드는 마케팅이나 홍보, PR 수단으로 많이 사용된다.

본 발명에서 2차원 코드(41)는 소방시설(40)의 식별을 위해 사용되기 때문에, 1차원 바코드 또는 QR 코드 등이 모두 2차원 코드에 포함되는 개념으로 사용될 수 있을 것이다.

영상 촬영 수단은 촬영 수단의 촬영 방향에 따라서 불연속적 사진 이미지 또는 연속적인 동영상 이미지를 촬영할 수 있는 수단으로서, 무인 비행체(10)의 비행 시간 및 촬영 대상 지역의 크기에 따라서 서로 다른 영상 촬영 수단이 사용될 수 있다.

3차원 스캐너는 사물이나 특정 제품 등을 3D 컴퓨터 그래픽(스)으로 모델링하는 것이 아니라 스캐너를 활용하여 물체의 외곽선의 좌표값을 추출하여, 넙스 또는 폴리곤, 패치 형식으로 데이터를 얻을 때 사용하는 스캐너를 말한다. 또는 컴퓨터에 3D모형을 재현하는 외곽선들을 만드는 물리적 모형의 표면을 따라 스캔하는 회전 플랫폼에 붙는 레이저 빔으로 쓰는 디지타이징 장비를 의미한다.

즉 3차원 스캐너는 촬영 방향에 따른 객체들의 촬영 이미지를 정합하여, 3차원 이미지로 모델링하는 기능을 수행하는 모든 장비를 의미한다. 본 발명에서 3차원 스캐너는 무인 비행체(10)에 탑재되기 때문에 그 크기에 따라서 3차원 스캐너가 무인 비행체(10)의 촬영 모듈 및 데이터 가공부(21)를 포함한 데이터 관리 서버(20)의 3차원 모델링 모듈로 구분되어 설치될 수 있다.

본 발명에서 무인 비행체(10)는 공중에서 자유롭게 이동하면서 소방시설(40)이 위치되는 영역에서 소방시설(40)뿐 아니라 그를 포함하는 일정 영역을 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너가 촬영하도록 가이드하게 된다. 이때 무인 비행체(10)에 의하여 소방시설(40)을 정확하게 특정하지 않고 촬영하는 경우, 관리자는 어떤 소방시설(40)에 대한 이미지인지 여부를 확인할 수 없어, 점검의 정확도가 크게 저하된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 있어서 무인 비행체(10)는, 2차원 코드 스캔장치를 이용하여 소방시설(40)에 부착된 2차원 코드(41)를 스캔함으로써 각 소방시설(40)을 식별하고, 식별된 소방시설(40)에 대해서 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 어느 하나를 이용하여 생성한 영상 데이터 및 스캔 데이터 중 어느 하나를 이용하여 각 소방시설(40)에 대한 센싱 데이터를 생성한 뒤, 센싱 데이터와 각 소방시설(40)의 식별 정보를 매칭하여 외부에 송출하게 된다. 이 경우 상술한 타임 스탬프 기능에 의하여, 센싱 데이터에는 소방시설(40)의 식별 정보 및 센싱 데이터가 생성된 시점에 대한 데이터가 결합된 상태의 포맷으로 외부에 송출될 것이다.

한편, 소방시설(40)을 촬영하기 위해서 무인 비행체(10)가 일시 정지 하는 위치 등 촬영을 위한 위치가 달라지는 경우, 동일한 소방시설(40)에 대해서 다른 형태 및 색반사에 의한 색생이 촬영될 수 있으며, 이러한 경우 해당 이미지를 관리자가 관리자 단말(50)을 통해 확인 시 정확한 점검이 이루어질 수 없다.

본 발명에서는 상술한 문제점을 또한 해결하기 위해서, 무인 비행체(10)는 유저 조작에 의하여 비행이 제어되는 도중, 소방시설(40)에 부착된 2차원 코드(41)를 인지 시, 2차원 코드 스캔장치에 미리 설정된 2차원 코드 촬영 영역에 부착된 2차원 코드(41)가 정확하게 위치되도록 유저 조작에 무관하게 자동 제어된다.

즉, 2차원 코드 촬영 영역에 부착된 2차원 코드(41)가 정확하게 위치되도록 자동으로 제어됨으로써, 특정 소방시설(40)의 촬영 시 매번 동일한 위치에서 소방시설(40)을 촬영하게 되는 것이다. 2차원 코드(41)가 QR 코드인 경우, 해당 코드를 정확하게 촬영하기 위해서는 촬영 각도, 위치 및 방향 등이 모두 일치해야 하기 때문이다. 이와 같은 간단한 제어를 통해서, 소방시설(40)의 형태 및 색상 등이 실제 변동된 경우를 제외하고, 무인 비행체(10)에 의한 촬영 시 매번 동일한 형태 및 색상으로 촬영되도록 그 위치를 한정함으로써, 관리자가 원격에서 소방시설(40)을 매우 정확하게 점검할 수 있는 효과가 있다.

이후 상술한 바와 같이, 무인 비행체(10)는 2차원 코드 촬영 영역에 부착된 2차원 코드(41)가 정확하게 위치되는 경우, 소방시설(40)에 부착된 2차원 코드(41)를 스캔함으로써 각 소방시설(40)을 식별하고, 식별된 소방시설(40)에 대해서 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 어느 하나를 이용하여 생성한 영상 데이터 및 스캔 데이터 중 어느 하나를 이용하여 각 소방시설(40)에 대한 센싱 데이터를 생성할 수 있다.

이에 대한 예가 도 2 및 3에 도시되어 있다. 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 무인 비행체가 센싱 데이터를 생성하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 2를 참조하면, 무인 비행체(10)는 상하좌우, 즉 x, y, z 축의 독립/복합 이동이 가능하며, 상술한 바와 같이 유저의 조작, 즉 예를 들어 점검자의 조작 또는 원격의 관리자의 조작에 의하여 이동된다. 이때 점검자 또는 관리자는 무인 비행체(10)의 상술한 통신 모듈 또는 상술한 통신 모듈과 다른 독립적인 제어용 통신 모듈에 제어 명령을 전송할 수 있는 전용 제어 장치 또는 제어 명령의 입력이 가능한 프로그램 또는 어플리케이션 등이 설치된 단말을 통해 무인 비행체(10)의 프로세서에 제어 명령을 전송하게 된다. 무인 비행체(10)의 프로세서는 상술한 제어 명령을 수신하여 무인 비행체(10)의 구동부를 제어하게 되며, 다수의 모터, 기어 및 전력 공급 회로로 구성된 구동부는 제어 명령에 따라서 무인 비행체(10)의 비행을 제어한다.

이때 상술한 바와 같이 무인 비행체(10)에는 2차원 코드 스캔장치(11), 영상 촬영 수단(12) 및 3차원 스캐너(13)를 포함하도록 구성된다. 이 경우, 소방시설(40)의 일 영역, 바람직하게는 상부면에는 2차원 코드(41)가 설치되어 있다. 무인 비행체(10)는 상술한 바와 같이 2차원 코드(41)를 이용하여 소방시설(40)을 식별하게 된다.

이때 2차원 코드 스캔장치(11)의 영상 촬영 수단을 제어하는 프로세서에는 상술한 바와 같이 2차원 코드 촬영 영역(101)이 설정될 수 있다. 이 경우, 정확하게 2차원 코드 촬영 영역(101)에 2차원 코드(41)가 위치되기 위해서는, 무인 비행체(10)와 2차원 코드 스캔 장치(11)가 고정 결합됨을 가정하면, 무인 비행체(10)는 정확한 위치에서 정확한 각도로 정확한 방향을 향해서 2차원 코드(41)를 촬영해야 한다.

이 경우에만 2차원 코드 스캔장치(11)가 2차원 코드(41)를 감지하고, 이때 영상 촬영 수단(12) 및 3차원 스캐너(13) 중 적어도 하나가 소방시설(40)을 촬영하도록 하는 경우, 같은 위치, 같은 각도 및 같은 방향에서 소방시설(40)을 촬영하기 때문에, 소방시설(40)의 형태 및 색상이 변경되지 않는 경우 항상 동일한 형태 및 색상으로 소방시설(40)을 촬영(스캔)할 수 있다.

이러한 경우, 도 3과 같이 2차원 코드(41)에는 상술한 2차원 코드의 기능 상, 소방시설의 식별 정보(410)가 저장될 수 있다. 상술한 바와 같이 이 경우 무인 비행체(10)의 통신 모듈에 의하여 외부로 송출되는 정보는 상술한 소방시설의 식별 정보(410)와 촬영한 소방시설(40)의 이미지(100)가 될 수 있다.

물론 송출되는 소방시설의 식별 정보(410)는 식별 정보(410) 전체 또는 소방시설을 식별할 수 있는 일부의 식별 정보가 될 수 있을 것으로 이해될 것이다. 또한 이미지(100)의 경우에도, 일반적인 카메라 등의 영상 촬영 장치에 의하여 촬영된 2차원의 정지 이미지 또는 동영상이거나, 3차원 스캐너에 의하여 촬영 및 모델링된 소방시설(40)의 3차원 이미지를 포함하는 개념으로 이해될 것이다.

데이터 가공부(21)는 상술한 바와 같이 데이터 관리 서버(20)의 일 구성으로서, 구체적으로는 무인 비행체(10)의 통신 모듈로부터 송출된 센싱 데이터를 수신하고, 수신한 센싱 데이터를 건축물의 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터로 가공하는 기능을 수행한다.

즉 데이터 가공부(21)는 센싱 데이터를 이용하여 소방시설(40)의 화재위험도 평가 및 점검에 필요한 데이터로 가공하는 기능을 수행하는 것이다. 물론 상술한 바와 같이 점검 데이터의 경우, 소방시설별로 관리되며, 경우에 따라서 관리자 단말(50)에 출력 시 날짜별로 관리될 수 있다. 그러나 기본적으로 점검 데이터는 소방시설(40)의 화재위험도 평가 및 점검을 위하여 사용되는 것이 일반적이기 때문에 디폴트 모드에서는 소방시설별로 점검 데이터를 관리하게 될 것이다.

데이터 가공부(21)에 의하여 가공된 점검 데이터는 점검 데이터 관리부(22) 및 데이터베이스(30)에 전송되어 각 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터가 결합된 데이터 구조인 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터로 관리될 수 있다.

상술한 바와 같이 데이터베이스(30)는 본 발명의 기능 수행, 구체적으로는 소방시설(40)들에 대한 점검 데이터를 관리하고, 이를 위해서 소방시설(40)의 식별 정보, 건축물의 정보, 소방시설(40)의 건축물에 대한 배치 정보, 점검 데이터의 축적 정보 등을 저장하게 된다.

한편 데이터 가공부(21)는 상술한 바와 같이 센싱 데이터를 점검 데이터로 가공하게 된다. 이를 위해서 소방시설(40)에 대한 식별 데이터를 기준으로 점검 데이터를 그룹화함으로써 각 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터를 생성하게 된다. 또한 상술한 타임 스탬프를 함께 점검 데이터에 포함시켜, 이후 점검 데이터 관리부(220의 기능 수행이 가능하도록 한다.

구체적으로, 데이터 가공부(21)는 센싱 데이터로서 영상 촬영 장치 및 3차원 스캐너를 통해서 획득한 영상 데이터 및 스캔 데이터(즉 2차원 및 3차원 이미지)에 대한 분석을 통해서 소방시설(40)을 식별하고 이를 바탕으로 점검 데이터를 생성한다.

예를 들어, 객체 식별 알고리즘으로서, 픽셀의 그래디언트(Gradient)를 분석하고, 이의 변화값을 이용하여 2차원 이미지 등으로부터 객체를 추출하는 기능 및 3차원 스캐너로부터 모델링된 객체의 3차원 이미지의 형상과 데이터베이스(30)에 기 저장된 각 소방시설의 형상 정보, 그리고 센싱 데이터를 수집한 GPS 정보 등을 이용하여 소방시설의 3차원 이미지를 추출하는 스캔 형상 분석을 이용한다. 2차원 이미지는 상술한 바와 같이 영상 촬영 장치로부터 획득된 정지 영상 또는 동영상이며, 3차원 이미지는 3차원 스캐너에 의하여 획득된 3차원 이미지를 의미하는 것으로 이해될 것이다.

이를 통해, 데이터 가공부(21)는 객체 이미지를 추출하게 되며, 이는 소방시설(40)에 대한 2차원 또는 3차원의 이미지일 것이다. 데이터 가공부(21)는 상술한 바와 같이 추출된 2차원 또는 3차원의 소방시설(40)에 대한 이미지를 소방시설(40)의 제1 객체 이미지로서 추출하게 된다.

이후 데이터 가공부(21)는 제1 객체 이미지를 데이터베이스에 기 저장된 이미지, 정확히는 이미 추출되어 저장된 제1 객체 이미지인, 즉 각 소방시설(40)에 대한 이전의 이미지인 제2 객체 이미지와 비교하여 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터를 생성하게 된다.

즉 상술한 점검 데이터는, 소방시설(40)에 대한 지속적인 감시를 통해서 소방시설(40)의 형상 및 색상의 변화를 확인할 수 있는 데이터를 의미한다. 이때, 예를 들어 데이터베이스(30)에는 정상적인 소방시설(40)의 객체의 2차원 또는 3차원 이미지인 제3 객체 이미지가 역시 저장될 수 있고, 이상적으로 상술한 바와 같이 현 시점에서 추출된 제1 객체 이미지와 기준이 되는 제3 객체 이미지를 비교하여 점검 데이터를 생성할 수 있다.

그러나 점검 데이터의 정확도를 높이기 위해서는, 제2 객체 이미지, 즉 실제로 이전에 촬영한 소방시설(40)의 이미지 중 전부 또는 일부를 제1 객체 이미지와 비교하는 것이, 이상적인 제3 객체 이미지와 비교하는 것 보다 바람직할 것이다.

이를 위해서 상술한 바와 같이 데이터 가공부(21)는 제2 객체 이미지와 제1 객체 이미지를 비교하여 점검 데이터를 생성하게 된다. 물론 경우에 따라서 상술한 바와 같이 제3 객체 이미지와 제1 객체 이미지를 비교하여 점검 데이터를 생성할 수 있다.

본 발명에서 점검 데이터는 형태의 변화값 또는 색상의 변화값을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 즉 소방시설(40)이 물리적으로 형상이 변형된 정도나, 물리적 또는 화학적 반응 및 손상에 의하여 색상이 변화된 정도를 수치화하여 점검 데이터로 생성하게 되는 것이다.

점검 데이터 관리부(22)는 상술한 바와 같이, 데이터 가공부(21)에 의하여 가공된 점검 데이터를 이용하여 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 관리하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 점검 데이터를 데이터베이스(30)에 송신하여 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 갱신한다. 즉 각 소방시설(40)에 따라서 생성된 점검 데이터를 소방시설(40)별로 점검 데이터가 누적 저장되는 데이터베이스(30)의 데이터 구조에 반영하게 되는 것이다.

또한 점검 데이터 관리부(22)는 데이터베이스(30)에 저장된 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 관리 관리자 단말(50)에 전송하고 전송된 데이터는 관리자 단말(50)에서 실행되거나 접속 가능한 관리 인터페이스를 통해 출력되어, 관리자가 관리자 단말(50)을 통해 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 일자별, 장소별, 소방시설별 등 다양한 조건에 의하여 조회 및 확인할 수 있도록 하는 데이터 제공 기능 역시 수행한다.

이때 구체적으로 관리자가 일 소방시설의 형태 및 색상의 변화값만을 확인하여 점검이 용이하지 않을 수 있고, 특정 소방시설의 형태 및 색상의 변화에 따라서 소방시설(40)에 대한 유지 및 보수가 필요한지 여부는 소방시설(40)이 설치된 위치의 환경 조건 및 소방시설(40)의 종류 및 스펙에 따라서 매우 다양한 기준이 적용될 수 있다.

이를 위해서 점검 데이터 관리부(22)는, 점검 데이터를 이용하되, 제2 객체 이미지와 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율을 추출하고, 추출된 변화율이 기설정된 임계 변화율(예를 들어 부피 10%, 조도수치 10%, 채도수치 10% 등으로 설정될 수 있음)을 초과 시, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스 상에 소방시설(40)에 대한 고위험 경고 알림이 출력되도록 할 수 있다. 이때 상술한 바와 같이 기설정된 임계 변화율은, 각 소방시설(40)의 스펙, 종류 및 설치 위치의 환경에 따라서 서로 다르게 설졍될 수 있으며, 이는 점검 데이터 관리부(22)에 저장되어 있거나 각 소방시설(40)에 링크되어 데이터베이스(30)에 저장될 수 있다.

상술한 예에서 제2 객체 이미지와 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율은 다양한 기준을 통해 도출될 수 있다. 예를 들어 제2 객체 이미지 중 가장 최근의 제2 객체 이미지, 즉 일 소방시설에 대해서 가장 최근 인식된 2차원 또는 3차원 객체 이미지와, 현 시점에서 취득된 2차원 또는 3차원 객체 이미지를 비교하여 이에 대한 형태 및 색상의 변화율을 추출하고 이를 임계 변화율과 비교할 수 있다.

또는, 제2 객체 이미지 중 기설정된 주기(예를 들어 최근 1달) 내의 다수의 제2 객체 이미지와 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율을 추출하여 이를 임계 변화율과 비교할 수 있다. 이때 다수의 제2 객체 이미지는 각 객체 이미지 사이의 변화율에 대한 값으로 대체될 수 있다. 예를 들어 기설정된 주기의 평균 형태 변화율 및 평균 색상 변화율이 사용될 수 있다. 이에 대한 예가 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예의 구현에 따라서 점검 데이터 관리부의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 특정 소방시설에 대한 객체 이미지가 생성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이때 I3가 상술한 제1 객체 이미지, I1, I2가 제2 객체 이미지로 이해될 수 있다. 제1 객체 이미지는 제2 객체 이미지와 동일한 소방 시설에 대해서 서로 다른 타임 스탬프를 갖도록 구성될뿐 동일한 객체 이미지로 이해될 것이다. 이때 제2 객체 이미지는 소방시설에 대한 점검 이력에 따라서 다수개 존재할 수 있다. 즉 제1 객체 이미지는 결국 제2 객체 이미지들 중 가장 생성된 시점이 최근의 객체 이미지를 지칭한다.

이때 I2는 I1과 비교하여 특정 영역의 형태(111)가 변형되어 있으며, I3는 I2와 비교하여 특정 영역의 형태(112)가 더욱 변형되거나 새로운 영역의 형태(113)가 변형된다.

이 경우, 상술한 바와 같이 가장 최근의 제2 객체 이미지(I2)와 제1 객체 이미지(I3)의 형태 및 색상의 변화율(△D2)이 추출되거나, 기설정된 주기(예를 들어 최근 1달) 내의 다수의 제2 객체 이미지와 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율(△D1)이 추출되어 임계 변화율과 비교될 수 있다.

상술한 각 형태 및 색상 변화율에 따라서 상기 기재한 임계 변화율 역시 서로 다르게 설정될 수 있다. 또한 변화율은 소방시설(40)의 각 영역별 변화율로 구분되어 관리 및 비교될 수 있다. 이때 소방시설(40)의 크기에 따라서 각 영역이 기설정된 개수로 구분되고 해당 영역 내에서의 변화율이 추출될 수 있다. 이를 통해 소방시설(40)의 어느 부분에 대한 변형이 감지되었는지 여부를 파악할 수 있다.

이 경우, 상술한 변화값이 관리 인터페이스에 출력됨을 가정할 때 후술하는 바와 같이 관리 인터페이스에는 소방시설(40)이 아이콘화되어 출력될 수 있는데, 이때 소방시설(40)에 대한 아이콘을 선택하는 입력이 관리자 단말(50)에 의하여 수행됨이 감지되면, 해당 아이콘이 확대되거나 다른 이미지로 대체되며, 출력되는 이미지는 소방시설(40)의 2차원 이미지 또는 3차원 이미지일 수 있고, 이 경우 상술한 구분 영역이 표시되며 변형이 감지된 영역의 색상 또는 경계선이 다른 영역과 구분되도록 표시될 수 있다.

이러한 직접 확인과정 이외에, 만약 상술한 바와 같이 고위험 경고 알림을 출력하도록 하는 경우에도, 관리자가 관리자 단말(50)에 상술한 바와 같이 출력되는 관리 인터페이스 상에서 직관적으로 특정 소방시설(40)의 이상 여부를 확인할 수 있도록 인터페이스가 구성될 수 있다.

예를 들어, 관리 인터페이스는, 건축물을 형상화한 맵 상에 각 소방시설의 위치에 따라서 소방시설이 아이콘으로 배치되도록 표시되고, 무인 비행체(10)의 실시간 위치 및 이동 경로가 비행체 아이콘으로 표시되도록 구성될 수 있다.

이를 통해서 관리자는 관리자 단말(50)을 통해서 어떤 소방시설이 건축물의 어느 위치에 설치되었는지 여부를 정확하게 파악할 수 있고, 현재 자신이 조작하거나 자동으로 제어되는 무인 비행체(10)가 건축물의 어느 곳을 모니터링하고 있는지, 그리고 모니터링한 경로는 어떠한지 여부를 용이하게 확인할 수 있다.

이때 상술한 소방시설(40)의 이상 여부에 대한 확인의 직관성을 크게 향상시키기 위해서, 점검 데이터 관리부(22)는, 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설의 아이콘의 색상 및 크기와 소방시설 주위에서의 무인 비행체(10)의 실시간 위치에 따른 비행체 아이콘의 색상 및 크기가. 추출된 변화율과 임계 변화율의 차이값에 비례하여 변화하도록 출력되게 하며, 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설(40) 주위에서의 무인 비행체(10)의 이동 경로가 형성하는 라인의 색상 및 크기가 추출된 변화율과 임계 변화율의 차이값에 비례하여 변화하도록 출력되게 할 수 있다.

즉, 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설(40) 및 그 주위의 무인 비행체(10)의 이동 경로가 일반적인 소방시설(40) 및 그 주위의 무인 비행체(10)의 이동 경로와 구분되도록 표시하되, 더욱 큰 변화율이 있는 경우 이에 비례하여 직관적으로 구분이 가능하도록 함으로써, 특정 소방시설(40)의 유지 및 보수의 필요성을 직관적으로 확인할 수 있도록 하는 동시에, 해당 소방시설(40)의 이상 정도까지 직관적으로 확인할 수 있도록 하여, 유지 보수의 순위를 설정하거나 유지 보수의 시급성을 용이하게 판단할 수 있는 효과 및 화재위험도 평가 시 상대적인 평가를 직관적으로 확인할 수 있는 효과가 있다.

이때 추출된 변화율과 임계 변화율이 차이값에 비례하도록 색상, 크기 등이 설정될 수 있으나, 단순히 추출된 변화율에 비례하도록 색상 및 크기가 설정될 수 있다. 이에 대한 예가 도 5 및 6에 도시되어 있다.

먼저 도 5를 참조하면, 도 5의 화면(120)에는 상술한 맵 이미지가 출력됨을 확인할 수 있다. 이때 각 소방시설의 아이콘(121)이 맵 상에 각 소방시설의 배치 위치에 따라서 동일하게 배치되어 출력되며, 무인 비행체의 아이콘(123)이 출력되어 현재 무인 비행체의 위치를 직관적으로 파악할 수 있도록 한다. 또한 무인 비행체의 이동 경로(124)가 출력되어 지금까지 무인 비행체가 어떤 경로로 점검을 실시했는지 여부를 확인할 수 있다.

이때 상술한 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설의 아이콘(122)는 상술한 아이콘(121)에 비하여 그 색상이 더욱 적색으로 표시되어 눈에 띄게 출력되거나 그 크기가 커져 역시 직관적으로 해당 소방시설의 점검 시 이상이 점검되었음을 확인할 수 있도록 한다.

이때 해당 소방시설 아이콘(122) 주위의 무인 비행체의 이동 경로(125)를 살펴보면, 다른 이동경로(124)에 비하여 라인 이미지의 색 및 굵기가 더욱 눈에 띄도록 다르게 표시됨을 확인할 수 있다. 이를 통해 무인 비행체가 특정 이동 경로를 통과 시 소방시설의 이상을 점검했음을 확인하도록 할 수 있다.

이때 도 6의 예시 화면(130)에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 소방시설의 변화율에 비례하여 아이콘(121, 122, 1221)의 색상 및 크기가 변동되도록 하거나, 이동 경로(124, 125, 1251)의 라인 이미지의 색상 및 굵기(크기)가 변동되도록 설정될 수 있다. 이를 통해서 관리자는 관리 인터페이스에 출력되는 맵 이미지만을 통해서, 어떤 소방시설이 어느 정도로 점검 상 이상이 발생했는지 여부 및 특정 소방시설에 대한 화재위험도의 정도를 매우 직관적으로 확인할 수 있어, 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검의 효율을 크게 증가시킬 수 있다.

한편 상술한 변화율에 기반한 이상 여부에 대한 확인만이 이루어지는 경우, 정확하고 세밀한 점검이 수행될 수 없는 문제점이 있다. 한편 상술한 바와 같이, 센싱 데이터는 각 소방시설에 대한 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 적어도 하나로부터 촬영된 2차원 또는 3차원의 이미지이다. 이때 상술한 예와 달리 점검 데이터는 이미지에 대한 객체 이미지 추출 및 이에 대한 시점별 비교값이 아니라, 이미지 자체를 기설정된 크기 및 해상도로 보정한 이미지로 설정될 수 있다.

이때 검검 데이터 관리부(22)는, 보정한 이미지를 각 소방시설별로 센싱 데이터의 생성 시간 정보를 결합하여 저장하여, 관리자 단말(50)에 출력되는 관리 인터페이스를 통해 각 소방시설별로 센싱 데이터를 확인할 수 있도록 할 수 있다.

즉, 상술한 실시예에서는 변화율이 아니라, 해당 소방시설(40)에 대한 실제 촬영된 이미지를 일정한 영역에 일괄적으로 또는 순차적으로 표시할 수 있도록 동일한 품질, 즉 크기 및 해상도를 통일하여 보정한 뒤, 해당 이미지들을 센싱 데이터로서 확인할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 실시예를 상술한 변화율 비교에 관련된 실시예와 독립적 또는 결합적으로 실시하는 경우, 관리자는 필요에 따라서 점검의 직관성이 필요한 경우 아이콘의 확인을 통해, 점검의 세밀성이 필요한 경우 해당 이미지 자체의 확인을 통해 다양한 방식의 점검을 수행할 수 있는 효과가 있다.

한편 특정 소방시설 이외에, 건축물 자체에 형성된 구조물에 대한 점검이 이루어질 수 있다. 이는, 예를 들어 화재 발생 시 인명 피해 예측 및 재난 예방을 통해서, 특정 건물 내부의 복도 및 계단 등에 대한 점검을 수행하는 경우를 의미한다.

이러한 경우, 법적으로 정해진 기준이 있을 것이며, 이에 대한 기준을 각 시설물 또는 구조물이 만족하는지 여부를 상술한 센싱 데이터, 구체적인 예로 각 구조물에 대한 3차원 스캐닝을 통해 수행할 수 있다.

즉, 무인 비행체(10)는, 건축물 화재 시 인명피해 예측에 대한 조사를 위한 센싱 데이터 생성 모드에 진입할 수 있다. 물론 상술한 각 소방시설(40)에 대한 식별을 통한 점검과 본 실시예의 기능은 특정 모드로 구분되지 않고 복합적으로 실시될 수 있다. 모드 진입 또는 복합 기능 수행을 통해, 건축물 화재 시 인명피해 예측에 대한 조사를 위한 센싱 데이터 생성 시, 무인 비행체(10)는 상기 3차원 스캐너를 통해 적어도 건축물 복도, 문 및 피난계단을 포함한 건축물의 실내외에 대한 스캐닝을 수행한다.

이때 데이터 가공부(21)는, 스캐닝 수행 결과 생성된 3차원 이미지와, 무인 비행체(10)의 비행 높이에 관한 정보를 바탕으로, 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 측정값을 산출한다. 즉 데이터 가공부(21)는 3차원 스캐닝 데이터를 통해서 모델링된 3차원 이미지를 기준으로 하며, 무인 비행체(10)의 높이에 따라서 3차원 이미지의 크기가 감소되는 값을 보간하여, 실제 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 측정값을 산출한다.

이후 점검 데이터 관리부(22)는, 데이터 가공부(21)에 의하여 산출된 측정값을 데이터베이스(30) 또는 점검 데이터 관리주(22)에 저장된 기준값과 비교하여 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 화재위험도 평가 정보를 포함하는 점검 데이터를 생성할 수 있다. 이에 대한 예가 도 7에 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 무인 비행체(10)는 특정 건물(200) 내외부를 이동하면서 3차원 스캐너를 작동시킬 수 있고, 이로부터 3차원 모델링 기법을 통해서 3차원 이미지를 생성한다. 이때 복도의 폭(w)을 예로 들면, 무인 비행체(10)의 높이(h) 즉 복도와 무인 비행체(10)의 거리를 고려하면 3차원 이미지에 기재된 복도의 폭(w)으로부터 실제 복도의 폭을 산출할 수 있다.

이러한 과정을 통해 비교 테이블(210)이 생성되며, 각 구성마다 실측값과 해당 구성에 대해서 미리 설정된 기준값을 비교하여, 적합도 여부(Y or N)가 판단된다. 관리자는 상술한 관리자 단말(50)에 출력되는 관리 인터페이스를 통해 상술한 비교 테이블(210)을 시각적으로 확인할 수 있다.

이로써, 노후된 건축물 등 기존의 건축물에 대해서 각 시설들에 대한 화재 위험도 평가를 기준치와 비교하여 점검 데이터의 일 데이터로서 관리자에게 제공하여, 단순 점검뿐 아니라 건축물 자체에 대한 화재위험도 평가를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 구성의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서, 상술한 도 1 내지 7에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(10000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/O subsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(10000)은 촉각 인터페이스 장치에 연결된 유저 단말이기(A) 혹은 전술한 컴퓨팅 장치(B)에 해당될 수 있다.

메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(10000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.

이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.

주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(10000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(10000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.

입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서 등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.

전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.

또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.

이러한 도 8의 실시 예는, 컴퓨팅 장치(10000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 8에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 8에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 8에도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(10000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시 예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (9)

1. 통신 모듈, 영상 촬영 수단, 2차원 코드 스캔장치 및 3차원 스캐너를 포함하는 센싱 모듈이 탑재되어 있으며, 유저의 조작에 의하여 상하좌우 이동이 가능하고, 상기 센싱 모듈로부터 생성된 센싱 데이터를 상기 통신 모듈을 통해 외부로 송출하는 무인 비행체;
   상기 무인 비행체의 통신 모듈로부터 송출된 센싱 데이터를 수신하고, 수신한 센싱 데이터를 건축물의 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터로 가공하는 데이터 가공부; 및
   상기 데이터 가공부에 의하여 가공된 점검 데이터를 이용하여 건축물의 소방시설에 대한 화재위험도 평가 및 점검 데이터를 관리하는 점검 데이터 관리부;를 포함하고,
   상기 무인 비행체는,
   상기 2차원 코드 스캔장치를 이용하여 소방시설에 부착된 2차원 코드를 스캔함으로써 각 소방시설을 식별하고, 식별된 소방시설에 대해서 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 어느 하나를 이용하여 생성한 영상 데이터 및 스캔 데이터 중 어느 하나를 이용하여 각 소방시설에 대한 센싱 데이터를 생성한 뒤, 센싱 데이터와 각 소방시설의 식별 정보를 매칭하여 외부에 송출하되,
   유저 조작에 의하여 비행이 제어되는 도중, 소방시설에 부착된 2차원 코드를 인지 시, 2차원 코드 스캔장치에 미리 설정된 2차원 코드 촬영 영역에 상기 부착된 2차원 코드가 정확하게 위치되도록 유저 조작에 무관하게 자동 제어되며, 2차원 코드 촬영 영역에 상기 부착된 2차원 코드가 정확하게 위치되는 경우, 소방시설에 부착된 2차원 코드를 스캔함으로써 각 소방시설을 식별하고, 식별된 소방시설에 대해서 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 어느 하나를 이용하여 생성한 영상 데이터 및 스캔 데이터 중 어느 하나를 이용하여 각 소방시설에 대한 센싱 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 가공부는,
   상기 센싱 데이터에 포함된 소방시설 주변에 대한 영상 데이터 및 스캔 데이터에 대한 픽셀 그래디언트 분석 및 스캔 형상 분석을 통해, 소방시설에 대한 2차원 또는 3차원의 이미지인 제1 객체 이미지를 추출하고, 제1 객체 이미지를 데이터베이스에 기 저장된 이미지로서, 각 소방시설에 대한 이전 이미지인 제2 객체 이미지와 비교하여 소방시설별 화재위험도 평가 및 점검을 위한 데이터인 점검 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 점검 데이터 관리부는,
   상기 점검 데이터를 이용하되, 상기 제2 객체 이미지와 상기 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율을 추출하고, 추출된 변화율이 기설정된 임계 변화율을 초과 시, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스 상에 소방시설에 대한 고위험 경고 알림이 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 점검 데이터 관리부는,
   상기 제2 객체 이미지 중 가장 최근의 제2 객체 이미지와 상기 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율, 및 상기 제2 객체 이미지 중 기설정된 주기 내의 다수의 제2 객체 이미지와 상기 제1 객체 이미지의 형태 및 색상의 변화율 중 어느 하나를 추출하고, 추출된 변화율이 기설정된 임계 변화율을 초과 시, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스 상에 소방시설에 대한 고위험 경고 알림이 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 관리 인터페이스는,
   건축물을 형상화한 맵 상에 각 소방시설의 위치에 따라서 소방시설이 아이콘으로 배치되도록 표시되고, 상기 무인 비행체의 실시간 위치 및 이동 경로가 비행체 아이콘으로 표시되도록 구성되며,
   상기 점검 데이터 관리부는,
   상기 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설의 아이콘의 색상 및 크기와 소방시설 주위에서의 상기 무인 비행체의 실시간 위치에 따른 비행체 아이콘의 색상 및 크기가. 추출된 변화율과 임계 변화율의 차이값에 비례하여 변화하도록 출력되게 하며, 상기 고위험 경고 알림이 생성된 소방시설 주위에서의 상기 무인 비행체의 이동 경로가 형성하는 라인의 색상 및 크기가 추출된 변화율과 임계 변화율의 차이값에 비례하여 변화하도록 출력되게 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 센싱 데이터는 각 소방시설에 대한 영상 촬영 수단 및 3차원 스캐너 중 적어도 하나로부터 촬영된 2차원 또는 3차원의 이미지이며, 상기 점검 데이터는 이미지를 기설정된 크기 및 해상도로 보정한 이미지인 것을 특징으로 하고,
   상기 점검 데이터 관리부는,
   상기 보정한 이미지를 각 소방시설별로 센싱 데이터의 생성 시간 정보를 결합하여 저장하여, 관리자 단말에 출력되는 관리 인터페이스를 통해 각 소방시설별로 센싱 데이터를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 무인 비행체는,
   건축물 화재 시 인명피해 예측에 대한 조사를 위한 센싱 데이터 생성 시, 상기 3차원 스캐너를 통해 적어도 건축물 복도, 문 및 피난계단을 포함한 건축물의 실내외에 대한 스캐닝을 수행하고,
   상기 데이터 가공부는,
   스캐닝 수행 결과 생성된 3차원 이미지와, 상기 무인 비행체의 비행 높이에 관한 정보를 바탕으로, 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 측정값을 산출하고,
   상기 점검 데이터 관리부는,
   상기 데이터 가공부에 의하여 산출된 측정값을 기준값과 비교하여 건물 복도의 폭, 문 사이즈, 피난계단의 사이즈, 화재 시 이동해야 하는 보행거리에 관한 화재위험도 평가 정보를 포함하는 점검 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 이용한 기존 건축물 소방시설의 화재위험도평가 및 점검 시스템.

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