KR101983001B1 - 소방반경의 크기를 조정하는 소방개체 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

소방반경의 크기를 조정하는 소방개체 제어 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소방개체 제어 시스템은 건물 내부에 위치하며 통신 기능을 구비하는 적어도 하나의 소방개체; 적어도 하나의 비콘; 및 상기 건물의 화재 발생을 감지하여 화재발생 정보를 생성하고, 상기 화재발생 정보와 상기 비콘을 통해 수집되는 정보를 기반으로 건물 내부에서의 가상의 제1 화재반경을 생성하며, 상기 소방개체를 제어하는 범위인 가상의 제1 소방반경을 생성하고, 화재반경 및 소방반경을 기반으로 상기 소방개체의 구동을 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하고, 상기 소방개체는 회전 가능한 복수의 분사모듈을 포함할 수 있다.

Description

소방반경의 크기를 조정하는 소방개체 제어 시스템{CONTROL SYSTEM FOR FIRE-FIGHTING OBJECTS OF BUILDING}

본 발명의 다양한 실시예들은 화재를 진압하기 위해 건물의 소방개체를 보다 효율적으로 제어하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소방반경의 크기를 조정하는 소방 개체 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 내부에는 화재가 발생하였을 경우 이를 진압할 수 있는 소방시설이 소방화재 기준에 근거하여 매립되거나 비치되어 있다. 예를 들어, 건물 내부에는 소화기, 스프링쿨러, 화재경보기, 차단 벽 등의 소방개체가 각 층마다 구비된다.

그러나, 건물 내부에 구비된 기존의 물분사 기반의 소방개체들은 단순히 센서에 의해 동작되는 STAND-ALONE 형태가 대부분이기 때문에, 건물 내부의 화재가 동시 다발적으로 이루어지는 경우에는 효율적으로 화재를 진압하기가 어렵다는 한계점이 있다.

또한, 기존 소방개체들은 고정형으로 설치되어 특정 방향과 범위에만 화재진압 물질을 분사하기 때문에 유동적인 화재 현장에서 화재가 집중된 영역에 분사하기 위한 방향 제어가 불가능하다.

따라서, 기존의 고정형 소방개체 형태를 탈피하여 회전이 가능하고 지능형의 IOT 기반 소방개체 제어 시스템을 구축할 필요성이 점차 증가하고 있는 실정이다.

한국등록특허 제10-1775463호, 2017.09.07 공고

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 회전 가능한 복수의 분사모듈을 포함하는 소방개체와 이를 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하는 소방개체 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 소방개체 제어 시스템은 건물 내부에 위치하며 통신 기능을 구비하는 적어도 하나의 소방개체; 적어도 하나의 비콘; 및 상기 건물의 화재 발생을 감지하여 화재발생 정보를 생성하고, 상기 화재발생 정보와 상기 비콘을 통해 수집되는 정보를 기반으로 건물 내부에서의 가상의 제1 화재반경을 생성하며, 상기 소방개체를 제어하는 범위인 가상의 제1 소방반경을 생성하고, 화재반경 및 소방반경을 기반으로 상기 소방개체의 구동을 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하고, 상기 소방개체는 회전 가능한 복수의 분사모듈을 포함하며, 상기 중앙 제어 장치는, 상기 화재발생 정보가 변경됨에 따라 상기 제1 화재반경의 중심점이 새롭게 수집된 화재발생 정보에 따른 화재반경의 중심점과 일치하지 않는 경우, 상기 새롭게 수집된 화재발생 정보에 따른 새로운 중심점을 기반으로 하는 제2 화재반경을 생성하고, 상기 제2 화재반경이 상기 제1 소방반경을 벗어나는 경우, 상기 제2 화재반경 중 상기 제1 소방반경을 벗어나는 오차범위를 포함하는 제2 소방반경을 추가로 생성하고, 상기 제2 소방반경은, 둘레의 일부가 상기 제1 소방반경을 이루는 4개의 사분원 중 상기 오차범위와 가장 많이 중복되는 사분원과 인접한 사분원에 위치하며, 상기 중앙 제어 장치는, 상기 제1 소방반경의 적어도 일부와 상기 제2 소방반경의 적어도 일부에 공통으로 분사범위를 가지는 상기 소방개체를 확인하고, 확인된 소방개체가 상기 제1 소방반경과 상기 제2 소방반경에 중첩되는 영역을 우선적으로 분사하도록 제어하며, 상기 제1 화재반경의 중심점으로부터 상기 제2 화재반경의 중심점까지 이동하는 반경이동속도를 산출하고, 상기 반경이동속도에 따른 가중치를 확인하여 상기 제2 소방반경의 크기를 조정할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 분사모듈은, 소정 반경으로 회동이 가능하도록 형성된 회전부; 상기 회전부의 하단에 연결되며, 화재진압 물질을 분사하는 분사노즐; 및 상기 회전부와 상기 분사노즐 사이에 구비되며, 상기 분사노즐을 아치형으로 감싸는 노즐덮개부를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 노즐덮개부는 상기 분사노즐과 독립적으로 구동될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 중앙 제어 장치에서 화재반경과 소방반경을 기반으로 동적으로 소방개체를 제어함으로써 보다 효율적으로 화재를 진압할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방개체 제어 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소방개체의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소방개체 제어 시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 소방개체 제어 시스템에서 화재반경과 소방반경을 동적으로 변경시키는 동작의 예시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 문서에서 언급하는 '화재반경' 및 '소방반경'은 컴퓨터 프로그램 상에서 판단할 수 있도록 논리적으로 설정되는 가상의 물리적 범위이며, 사용자를 위해 시각적으로 표시될 수 있으나 반드시 시각화되어야 하는 것은 아니다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 소방개체 제어 시스템(10)에 대해 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소방개체 제어 시스템(10)의 개략도이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 소방개체 제어 시스템(10)은 건물에서 발생되는 화재를 감지하여 가상의 화재반경과 이를 진압하기 위한 가상의 소방반경을 설정하고, 화재반경과 소반반경을 동적으로 고려하여 소방개체를 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 소방개체 제어 시스템(10)은 중앙 제어 장치(100), 적어도 하나의 비콘(200) 및 적어도 하나의 소방개체(300)를 포함할 수 있다.

중앙 제어 장치(100)는 화재발생을 감지하여 화재반경과 소방반경을 설정하고, 설정된 정보를 기반으로 소방개체(300)를 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 중앙 제어 장치(100)는 감지부, 통신부, 제어부, 화재반경 설정부, 소방반경 설정부, 소방개체 제어부, 저장부를 포함할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 소방개체 제어 시스템(10) 중 적어도 일부 구성은 건물 내부 또는 건물 외부에 위치할 수 있다.

감지부는 화재가 발생되거나 화재 또는 질식의 위험이 있는 가스의 누출여부를 감지하여 감지신호를 생성하고, 생성된 감지신호를 제어부에 전송하는 구성요소이다. 이러한 감지부는 화재감지기, 가스누출 감지기 또는 객체감지기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

화재감지기는 주위 온도가 일정 상승률 이상이 되는 경우에 작동하는 차동식 감지기, 주위 온도가 일정온도 이상이 되면 작동되며 바이메탈을 이용하는 정온식 감지기, 또는 일정농도 이상의 연기를 포함한 공기의 유입으로 광전자소자에 접하는 광량의 변화에 의해 작동되는 광전식 감지기를 포함할 수 있다. 이러한 화재감지기는 건물의 사용 형태 등에 따라 적합한 방식의 화재감지기가 선택될 수 있다.

가스누출 감지기는 건물에서 사용되는 가스의 종류에 따라 인체에 치명적인 가스(예: 일산화탄소, LNG, LPG 가스 등)를 감지할 수 있는 가스센서를 포함할 수 있다.

객체감지기는 건물 내부에 사람 또는 물체가 있는지를 감지하는 구성요소로서, 사람의 체온을 감지하거나 공간 내에 움직임이 있는지를 감지할 수 있는 적외선 감지기 등으로 구성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 인원감지기는 카메라 장치로 구성되어 건물 내의 객체의 위치를 실시간으로 파악할 수 있다.

일실시예에 따르면, 감지부는 통신부를 통해 비콘(200) 또는 소방개체(300)와 통신하거나, 자체적으로 통신가능한 무선통신모듈(예: 지그비, WIFI, RF 송/수신 모듈 등)을 구비할 수 있다.

통신부는 근거리 통신 또는 네트워크를 통해 비콘(200), 소방개체(300) 또는 외부 장치(미도시)와 통신연결할 수 있으며, 네트워크 및/또는 무선 통신 방식(예: RF, 적외선, 지그비, 블루투스 등)으로 구성될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 통신부는 비콘(200), 소방개체(300) 외부 장치(미도시) 또는 사용자 단말(미도시)과 통신할 수 있다.

제어부는 소방개체 제어 시스템(10)의 전원공급 제어 등과 같은 전반적인 동작 및 소방개체 제어 시스템의 내부 구성 간의 신호 흐름을 제어하고 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 제어부는 적어도 하나의 프로세서 또는 MCU를 포함할 수 있다.

화재반경 설정부는 화재 발생시 건축물 내부에서의 가상의 화재반경을 설정하는 기능을 수행한다. 화재반경 설정부에 의해 설정된 화재반경은 후술할 대피정보 소방반경 설정부에서 소방반경을 생성하는데 고려된다.

일실시예에 따르면, 화재반경 설정부는 화재반경의 설정을 위해 건물의 도면 정보를 불러올 수 있다. 건물의 도면 정보는 예컨대, 해당 건물의 각 층별 설계도일 수 있으며, 설계도는 층별 평면도 및 각 층에 포함된 구조물 위치와 재질 정보를 포함할 수 있다. 이러한 건물의 도면 정보는 저장부에 미리 저장되어 있거나 통신부를 통해 외부 장치로부터 수신 가능하다.

구체적으로, 화재반경 설정부는 화재발생 위치와 기본 근접 구조물까지의 거리 정보를 산출할 수 있다. 예를 들어, 화재반경 설정부는 화재발생 정보를 통해 화재가 발생한 위치를 확인할 수 있고, 건물의 도면 정보를 기반으로 상기 화재 발생 위치와 가장 가까운 기본 근접 구조물을 확인할 수 있다. 그러면, 화재반경 설정부는 근접 구조물과 화재발생 위치간의 거리를 산출할 수 있고, 산출된 거리를 직경으로 하는 가상의 화재반경을 생성할 수 있다.

또한, 화재반경 설정부는 추가 화재 영역이 감지되는지를 판단할 수 있다. 예컨대, 화재반경 설정부는 감지부를 통해 최초 화재가 발생한 영역에서 불길이 번지는 것을 감지할 수 있고, 감지된 소정의 영역을 추가 화재 영역으로 설정할 수 있다. 추가 화재 영역이 설정되면, 화재반경 설정부는 해당 추가 화재 영역을 기존과 변경된 중심점을 가지는 새로운 화재 반경으로 설정할 수 있다.

일실시예에 따르면, 화재반경 설정부는 도면정보 없이 또는 비콘을 이용하여 화재반경을 설정할 수 있다. 예를 들어, 화재반경 설정부는 감지부를 통해 화재발생 정보를 확인하고, 화재가 감지된 지점과 비콘(200)과의 상대적인 거리를 이용하여 화재가 발생한 지점의 좌표를 파악할 수 있다. 이를 위해, 감지부는 카메라 또는 움직임 센서 등을 이용하여 화재가 발생한 지점의 좌표를 비콘(200)과 통신하여 확인할 수 있다. 이 경우, 감지부와 비콘(200)과의 거리는 미리 고정되어 저장부에 미리 기록된다.

소방반경 설정부는 소방개체(300)를 제어하기 위한 구동 범위인 소방반경을 설정할 수 있다. 소방반경은 기본적으로 화재반경보다 더 큰 직경을 가지어 화재반경을 포함할 수 있도록 생성되고, 화재반경이 변경됨에 따라 실시간으로 변경될 수 있다. 이러한 소방반경의 설정을 통해, 소방개체 제어부가 불필요한 소방개체(300)를 제어하지 않도록 하거나, 화재가 빠르게 번지거나 대형 화재가 발생한 지점에는 화재진압을 위해 소방개체(300)의 운용을 집중시킬 수 있다.

소방개체 제어부는 화재반경 및 소방반경을 기반으로 상기 소방개체(300)의 구동을 제어한다. 일실시예에 따르면, 소방개체 제어부는 여러 소방반경상에 중첩 구획되는 소방개체를 선택적으로 제어함으로써 화재의 진압을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

상기와 같은 화재반경 설정부, 소방반경 설정부 및 소방개체 제어부는 제어부의 적어도 일부 기능을 논리적으로 또는 기능적으로 분류한 구성일 수 있다. 따라서, 화재반경 설정부, 소방반경 설정부, 소방개체 제어부와 제어부는 하나의 모듈로서 구성될 수도 있다.

저장부는 제어부, 화재반경 설정부, 소방반경 설정부, 소방개체 제어부 또는 소방개체 제어 시스템(10)의 다른 구성요소들로부터 수신되거나 생성된 데이터를 저장할 수 있다. 저장부는 예를 들어, 메모리(memory), 캐시(cash), 버퍼(buffer) 등을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 저장부는 정보 DB를 포함할 수 있다. 정보 DB 소방개체 제어 시스템(10)에서 화재반경, 소방반경 및 소방개체의 제어와 관련하여 수집되거나 생성된 정보를 저장한다. 또한, 정보 DB에는 소방개체를 인식하고 제어하기 위한 소방개체의 식별 정보가 포함될 수 있다.

비콘(200)은 건물 내부 곳곳에 설치되어 소방개체(300) 또는 통신부와 통신하여 화재발생 지점을 확인할 수 있다. 이를 위해, 비콘(200)은 근거리 통신 모듈을 구비할 수 있다.

소방개체(300)는 화재를 진압할 수 있는 물과 같은 액체, 이산화탄소, 분말 등과 같은 물질을 분사할 수 있는 장치이다. 이러한 소방개체(300)는 통신 모듈(예: 유/무선 통신모듈, 근거리 통신 모듈 등)을 구비하여 소방개체 제어 시스템(10)의 각 구성과 통신할 수 있다. 소방개체(300)의 구체적인 구성은 도 2를 통해 후술하도록 한다.

도 1에 도시되어 있지 않지만, 소방개체 제어 시스템(10)은 에러 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 에러 검출부는 감지부에서 발생한 화재발생 정보를 분석하여 화재 발생이 소정 조건을 충족하는 화재인지를 검사하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 소방개체를 구동시킬 정도의 화재가 아닌 단순 불씨 정도가 감지된 후 소정 시간 이내에 불씨가 꺼지는 경우라면, 에러 검출부는 화재반경 또는 소방반경의 생성 동작을 종료하는 신호를 화재반경 설정부 또는 소방반경 설정부에 전송할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소방개체(300)의 예시도이다.

도시되는 바와 같이, 소방개체(300)는 베이스부(310) 및 회전 가능한 복수의 분사모듈(320)을 포함할 수 있다.

베이스부(310)는 적어도 하나의 프로세서(또는 MCU), 근거리 통신 모듈(예: RF송수신기, WIFI 모듈, 블루투스 모듈, 지그비, 적외선 모듈 등) 및 저장부(예: 메모리)를 포함할 수 있다. 이러한 베이스부(310)는 중앙 제어 장치(100) 또는 비콘(200)과 통신하여 소방개체(300)의 각 구성을 제어하는 기능을 수행한다. 이 경우, 베이스부(310)의 외부면은 내부에 물이 들어가지 않도록 방수처리(예: 실링처리)될 수 있다.

분사모듈(320)은 소정 반경으로 회동이 가능하도록 형성된 회전부(321); 상기 회전부(321)의 하단에 연결되며, 화재진압 물질을 분사하는 분사노즐(323); 및 상기 회전부(321)와 상기 분사노즐(323) 사이에 구비되며, 상기 분사노즐(323)을 아치형으로 감싸는 노즐덮개부(325)를 포함할 수 있다.

회전부(321)는 베이스부(310)의 제어 하에 소정 반경으로 분사모듈(320)을 회동시킬 수 있다. 이를 위해, 회전부(321)는 가요성의 재질로 형성되는 연결부와 이러한 연결부를 소정 각도로 변형시키는 모터 또는 액츄에이터를 구비할 수 있다.

분사노즐(323)은 물, 이산화탄소 분말과 같은 화재진압 물질을 분비하는 구성으로서, 내부에는 화재진압 물질이 이동할 수 있는 관을 포함할 수 있다.

노즐덮개부(325)는 회전부(321)와 상기 분사노즐(323) 사이에 구비되며, 상기 분사노즐(323)을 아치형으로 감싸는 구성이다. 이러한 노즐덮개부(325)는 각 분사노즐(323)이 회동됨에 따라 다른 분사노즐(323)에 물이 튀는 것을 방지함으로써 보다 정확한 분사가 가능하도록 할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 노즐덮개부(325)는 상기 분사노즐(323)과 독립적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 분사노즐(323)이 회전부(321)에 의해 구동되더라도, 노즐덮개부(325)는 회동없이 고정될 수 있다.

상기와 같은 복수의 소방개체(300)는 소방개체 제어부에 의해 제어되며, 소방개체(300)의 각 분사모듈(320)은 상호 독립적으로 제어될 수 있다. 이러한 독립적 제어에 의해, 후술하는 내용과 같이 소방개체(300)가 상기 제1 소방반경과 상기 제2 소방반경의 중첩된 영역을 우선적으로 분사하도록 한다.

이하의 도 3 내지 도 6에서는 전술한 도 1 및 도 2의 소방개체 제어 시스템(10)을 통해 화재반경과 소방반경을 설정하여 소방개체(300)를 제어하는 방법에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다. 도 3은 소방개체 제어 시스템(10)의 동작을 나타내는 순서도이며, 도 4 내지 도 6은 화재반경과 소방반경을 동적으로 변경시키는 동작의 예시도이다.

먼저, 건물 내부에서 화재가 발생하면, 건물 내부의 소정 영역에 위치한 하나 이상의 감지부는 화재 발생을 감지하여 화재발생 정보를 생성한다(S305). 화재발생 정보는 예컨대, 화재가 발생한 층의 평면도를 가상의 공간으로 하여 최초 화재가 발생한 위치 정보(예: 좌표 정보)를 포함할 수 있다. 이를 위해, 감지부는 화재감지기 또는 카메라 장치 중 적어도 하나를 이용하여 화재가 발생한 위치를 파악할 수 있다.

일실시예에 따르면, 감지부는 화재 발생이 감지되는 경우 2개의 독립적인 경로를 통해 화재발생 정보를 전송할 수 있다. 즉, 감지부는 화재 발생을 감지함에 따라 화재발생 정보를 생성한 경우, 생성된 화재발생 정보를 에러 검출부와 화재반경 설정부에 각각 전송한다. 발생된 화재가 더 이상 지속되지 않고 소정 시간 이내에 꺼지거나 진압된 경우라면 불필요한 자원 낭비를 방지하기 위해서 동작을 중단시킬 수 있는 프로세스와, 진압되지 않는 경우를 대비하여 지연처리 없이 바로 사용자에게 대피 정보를 제공하기 프로세스를 모두 가져가기 위함이다.

에러 검출부는 감지부로부터 수신된 화재발생 정보를 분석하여(S310) 화재발생이 에러인지를 확인할 수 있다(S315). 화재발생이 에러인 경우는 예컨대, 감지부로부터 소정 시간 이상 화재발생 정보를 더 이상 수신하지 아니하거나, 화재가 발생한 범위 내지 온도가 미리 설정된 기준에 미치지 못하는 경우를 포함할 수 있다. 화재발생이 에러가 아닌 경우에는 에러 검출부는 동작은 종료하고 새로운 화재발생 정보가 수신되지 경우에 다시 활성화된다.

이와 반대로, 화재발생이 에러로 판정된 경우에는, 에러 검출부는 화재반경 설정부로 작업종료 신호를 전송할 수 있다(S320). 화재반경 설정부는 작업종료 신호를 수신하는 경우 작업을 종료하며, 새로운 화재발생 정보가 수신되는 경우에 다시 활성화된다.

한편, 화재발생 정보를 수신한 화재반경 설정부는 에러 검출부의 동작과 무관하게 화재반경의 설정 프로세스를 수행한다(S325).

화재반경 설정부는 화재반경의 설정을 위해 건물의 도면 정보를 불러올 수 있다. 건물의 도면 정보는 예컨대, 해당 건물의 각 층 별 설계도일 수 있으며, 설계도는 층별 평면도 및 각 층에 포함된 구조물 위치와 재질 정보를 포함할 수 있다. 이러한 건물의 도면 정보는 저장부에 미리 저장되어 있거나 통신부(110)를 통해 외부 장치로부터 수신 가능하다. 일 예시로서, 도 3 내지 도 5에서 특정 건물에 대한 1층(1^st floor)의 도면 정보가 도시된다.

화재반경 설정부는 화재발생 정보와 건물의 도면 정보를 기반으로 화재반경을 설정한다. 화재반경이 설정되면, 화재반경 설정부는 화재반경 정보를 소방반경 설정부에 전달하고, 소방반경 설정부는 화재반경에 따른 소방반경을 설정한다(S330).

도 4를 예로서 참조하면, 구조물 A가 존재하는 1층에서, 소방개체(S1 내지 S5)가 소정 영역에 각각 배치되어 있고, 화재반경(F.C1)과 소방반경(W.C1)이 설정된다. 구체적으로, 제어부는 감지부를 통해 화재발생 정보를 수신하면, 해당 층의 도면 정보를 불러와서 화재가 발생한 지점(o)과 가장 가까이에 있는 구조물 A를 확인할 수 있고, 화재 발생 지점(o)과 구조물 A까지의 거리(d1)를 반지름(r1)으로 하는 화재반경(F.C1)을 설정할 수 있다.

소방반경 설정부는 상기와 같이 화재반경이 설정되면 해당 화재반경을 진압하기 위한 소방반경을 설정한다(S230). 예컨대, 도 4에서와 같이 화재반경(F.C1)을 모두 포함하는 영역의 소방반경(W.C1)이 형성될 수 있다. 이러한 소방반경은 적어도 하나의 소방개체(300)를 제어할 수 있는 영역 또는 적어도 하나의 소방개체(300)에 의해 화재가 진압될 수 있는 영역을 의미할 수 있다. 일실시예에 따르면, 소방반경은 각 소방개체(300)의 분사범위에 따라 달라질 수 있다. 이를 위해, 각 소방개체의 분사범위 내지 분사반경에 대한 스펙 정보는 미리 저장부에 저장될 수 있다.

화재반경과 소방반경이 설정되면, 소방개체 제어부에 의해 소방개체가 구동되며 제어된다(S335). 예컨대, 도 4에서, 소방개체 제어부는 소방반경(W.C1) 내에 위치한 소방개체(S1, S2, S3)를 구동시켜 소방반경에 소방물질(예: 물, 이산화탄소 분말 등)을 분사하도록 할 수 있다. 이 경우, 소방반경(W.C1) 외부에 위치한 소방개체(S4, S5)는 동작하지 않을 수 있다. 이로써, 불필요한 소방개체의 운용이 제한되어 효율적인 화재진압 리소스 투여가 가능하다.

다음으로, 제어부는 화재반경의 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S340). 예컨대, 화재반경 설정부는 감지부를 통해 화재발생 정보를 실시간으로 수집하여 화재발생 위치 또는 화재의 범위가 변동되는지를 확인할 수 있다. 화재발생 위치의 변동은 수집되는 화재반경 정보를 기반으로 현재 가장 활발하게 번지고 있는 화재범위에서 임의의 점을 확인할 수 있다.

예를 들어, 제어부는 감지부 또는 카메라 모듈을 통해 화재범위를 입체적으로 나타내는 좌표공간상에서 해당 화제범위의 무게중심점 또는 미리 설정된 정책(예: 불길의 범위가 가장 높은 지점)에 따른 임의의 점을 새로운 중심점으로 설정하고, 새로운 화재범위의 중심점과 기존에 설정된 화재반경의 중심점이 소정 오차값 이상 달라지는지 여부를 확인할 수 있다. 소정 오차값 이상 달라지는지 여부는 도 5와 같이 새롭게 번지고 있는 화재영역(예: F.C2 중 임의의 영역)이 기존 소방반경(W.C1)에서 벗어나는지 여부로 판단할 수 있다.

만약, 새로운 화재범위의 중심점과 기존에 설정된 화재반경의 중심점이 소정 오차값 이상 달라진다면, 화재반경 설정부는 이를 화재반경이 필요한 것으로 판단하고 도 3의 S325단계로 분기하여 화재반경과 소방반경을 재설정할 수 있다.

구체적으로, 화재반경 설정부는 도 5와 같이 새롭게 수집된 화재발생 정보에 따른 새로운 중심점을 기반으로 하는 제2 화재반경(F.C2)을 생성할 수 있다. 또한, 도 6과 같이, 소방반경 설정부는 새롭게 설정된 제2 화재반경(F.C2) 중 기존의 제1 소방반경(W.C1)을 벗어나는 오차범위를 포함하는 제2 소방반경(W.C2)을 추가로 생성할 수 있다. 참고적으로, 도 5에서 기존 제1 화재반경(F.C1)은 생략되어 있으나, 경우에 따라서 제1 화재반경(F.C1)이 포함되어 고려될 수 있다.

이와 같이 제2 소방반경(W.C2)을 설정하기 위해, 소방반경 설정부는 도 5와 같이 제1 소방반경(W.C1)을 4개의 가상 사분원(1quad, 2quad, 3quad, 4quad) 으로 각각 분할하고, 분할된 사분원들 중 상기 오차범위와 가장 많이 중복되는 사분원(예: 4quad)을 확인할 수 있다. 그리고, 확인된 사분원과 인접한 영역에 상기 제2 소방반경(W.C2)이 위치하도록 설정할 수 있다.

일실시예에 따르면, 소방반경 설정부는 기존 제1 화재반경(F.C1)의 중심점으로부터 제2 화재반경(F.C2)의 중심점까지의 이동 거리와 이동 시간을 측정하여 화재범위의 반경이동속도를 산출할 수 있다. 그리고, 소방반경 설정부는 반경이동속도에 따른 가중치를 확인하여 제2 소방반경(W.C2)의 크기를 조정할 수 있다. 화재의 번짐이 빠른 경우에는 더 넓은 영역의 소방반경이 형성되도록 조정함으로써 불길을 보다 효율적으로 진압하기 위함이다. 따라서, 소방반경 설정부는 화재반경 뿐 아니라 화재범위의 반경이동속도를 더 고려하여 소방반경을 설정할 수 있다. 이를 위해, 각각의 반경이동속도 수치들과 이에 매핑된 가중치 값이 테이블화되어 저장부에 저장된다. 소방반경 설정부는 소정의 거리 정보에 상기 반경이동속도에 따른 가중치 값을 곱하여 소방반경의 직경 또는 반직경을 설정할 수 있다.

추가적인 실시예에 따르면, 소방개체 제어부는 복수의 소방반경에 중첩되어 위치한 소방개체(300)의 구동을 선택적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 소방개체 제어부는 제1 소방반경의 적어도 일부와 상기 제2 소방반경의 적어도 일부에 공통으로 분사범위를 가지는 소방개체를 확인하고, 확인된 소방개체가 상기 제2 소방반경을 우선적으로 분사하도록 상기 소방개체를 제어할 수 있다.

예를 들어, 소방개체 제어부는 도 6에서 제1 소방반경(W.C1)과 제2 소방반경(W.C2)에 공통적으로 속하는 소방개체 S2 및 S3로 하여금 제1 소방반경(W.C1)과 제2 소방반경(W.C2)에 중첩된 영역을 우선적으로 분사하도록 소방개체 S2, S3를 제어할 수 있다. 이를 위해, 소방개체 제어부는 소방모듈(320)의 회전부(321)를 제어하여 분사노즐(323) 및 노즐덮개부(325) 중 적어도 하나를 회동시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 화재가 집중되거나 현재 번지고 있는 곳에 대하여 우선적으로 화재진압 리소스가 투여되도록 함으로써 보다 효율적인 화재진압이 가능하다.

다시 도 3을 참조하여, 화재반경의 변경이 필요하지 않다면, 제어부는 화재진압이 종료되었는지를 파악할 수 있다(S345). 제어부는 감지부를 통해 화재발생 정보를 지속적으로 수집함으로써 잔여화재가 있는지를 확인할 수 있다. 화재진압이 종료되었다면 도 2의 프로세스는 종료되고, 화재진압이 종료되지 않았다면, S335 단계로 분기하여 소방개체의 구동과 제어가 지속될 수 있다.

상기와 같은 도 1 내지 도 6의 실시예들에 의해 화재 발생 시 건물 내부에 배열되어 있는 소방개체(300)들을 보다 효율적으로 제어함으로써 화재 진압의 효율을 극대화시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 사용된 용어 "모듈"또는 "~부"는, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈" 또는 "~부"는 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component) 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈" 또는"~부"는 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있고, 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈" 또는"~부"는 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 "모듈" 또는"~부"는, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

10: 소방개체 제어 시스템 100: 중앙 제어 장치
200: 비콘 300: 소방개체

Claims (1)

1. 소방개체 제어 시스템으로서,
   건물 내부에 위치하며 통신 기능을 구비하며, 분사 위치가 조절 가능한 적어도 하나의 소방개체;
   적어도 하나의 비콘; 및
   상기 건물의 화재 발생을 감지하여 화재발생 정보를 생성하고, 상기 화재발생 정보와 상기 비콘을 통해 수집되는 정보를 기반으로 건물 내부에서의 가상의 제1 화재반경을 생성하며, 상기 소방개체를 제어하는 범위인 가상의 제1 소방반경을 생성하고, 화재반경 및 소방반경을 기반으로 상기 소방개체의 구동을 제어하는 중앙 제어 장치를 포함하고,
   상기 소방개체는, 회전 가능한 복수의 분사모듈을 포함하며,
   상기 중앙 제어 장치는, 화재범위의 불길이 가장 높은 지점을 중심점으로 설정하며, 상기 화재발생 정보가 변경됨에 따라 상기 제1 화재반경의 중심점이 새롭게 수집된 화재발생 정보에 따른 화재반경의 중심점과 일치하지 않는 경우, 상기 새롭게 수집된 화재발생 정보에 따른 새로운 중심점을 기반으로 하는 제2 화재반경을 생성하고, 상기 제2 화재반경이 상기 제1 소방반경을 벗어나는 경우, 상기 제2 화재반경 중 상기 제1 소방반경을 벗어나는 오차범위를 포함하는 제2 소방반경을 추가로 생성하고,
   상기 제2 소방반경은, 둘레의 일부가 상기 제1 소방반경을 이루는 4개의 사분원 중 상기 오차범위와 가장 많이 중복되는 사분원과 인접한 사분원에 위치하며,
   상기 중앙 제어 장치는, 상기 제1 소방반경의 적어도 일부와 상기 제2 소방반경의 적어도 일부에 공통으로 분사범위를 가지는 상기 소방개체를 확인하고, 확인된 소방개체가 상기 제1 소방반경과 상기 제2 소방반경에 중첩되는 영역을 우선적으로 분사하도록 제어하며, 상기 제1 화재반경의 중심점으로부터 상기 제2 화재반경의 중심점까지 이동하는 반경이동속도를 산출하고, 상기 반경이동속도에 따른 가중치를 확인하여 상기 제2 소방반경의 크기를 조정하는, 소방개체 제어 시스템.

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