KR102019438B1 - 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템 - Google Patents

위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화재, 지진 등과 같은 비상상황의 발생시, 화재발생위치와 피난자 및 소방대원의 위치정보에 기반하여 상황별 최적의 피난경로를 제공하고, 층별 또는 위치별 구분 안내하여 위험구역 내의 피난자들이 보다 정확하고 신속하며 안전하게 피난할 수 있도록 하는, 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 화재발생 위치정보와, 피난자들의 위치정보, 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득단계; 취득된 화재정보에 근거하여 시설물 각 층에 대한 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출 단계; 상기 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별 및 소정 존(zone)별 중 적어도 하나로 산출하는 피난경로 산출 단계; 및 상기 산출된 피난경로에 근거하여 층별 및 소정 존별 중 적어도 하나의 개소로 고지하는 피난고지 단계;를 포함하며, 상기 각 단계들은 실시간 반복 실행되고, 상기 피난경로 산출 단계는 피난 계단으로의 이동시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하는 것을 특징으로 하는 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법이 제공된다.

Description

위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템{ESCAPING DIRECTION PROVIDING METHOD AND SYSTEM BASED ON LOCATION INFORMATION}
본 발명은 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재, 지진 등과 같은 비상상황의 발생시, 화재발생위치와 피난자 및 소방대원의 위치정보에 기반하여 상황별 최적의 피난경로를 제공하고, 층별 또는 위치별 구분 안내하여 위험구역 내의 피난자들이 보다 정확하고 신속하며 안전하게 피난할 수 있도록 하는, 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템에 관한 것이다.
백화점, 빌딩, 아파트, 지하철역, 공연장 등과 같은 시설은 많은 인원이 상주하고 방문하는 장소이다. 이러한 시설은 다수의 층으로 구성되고 각 층은 여러 통로와 장소(매장, 호실 등)로 또한 구성된다. 다수의 인원이 이용하는 시설물은 화재 등과 같은 비상상황에서의 대비가 취약한 문제가 존재한다.
처음으로 방문한 장소에서 화재가 발생한 경우에 개인의 현재 위치에서의 탈출을 위한 경로를 알 필요가 있다. 특히 각 개인은 현재 위치에서의 탈출을 위한 최단 경로를 알 필요가 있다. 이러한 최단 경로 파악을 위한 피난 방법은 알려져 있다.
일반적으로 건물의 내부에서 화재 등과 같은 응급 피난 상황 발생시 이를 건물의 내부의 피난자들에게 알리는 방법은, 목격자가 화재를 목격한 뒤 신고하거나 화재알림 비상벨을 누름으로써 이루어지거나, 또는 건물 내부에 설치된 화재감지센서의 인식으로 경보를 알리게 되기 때문에 화재 발생 지점 및 발화지의 상태를 실시간으로 인식하고 피난자들이 안전하게 피난하는데 상당한 어려움이 있다.
즉, 해당 건물 내에 상주하는 상주자나 방문자 및 단순히 이동하는 이동자 등을 포함하는 피난자는 해당 건물의 비상구의 위치를 정확하게 인지하는 경우가 드물어, 화재 등과 같이 응급 피난 상황이 발생하게 되면 대부분의 피난자들은 당황하게 되고 화염과 연기에 의해 가시거리가 극도로 제한되기 때문에 현재 자신의 위치로부터 어느 방향으로 비상구가 위치하는지를 인지하기가 매우 어렵다.
또한, 비상구의 위치를 파악하고 있더라도 이동 간에 비상사태의 진행이 계속될수록 화염이나 연기의 증폭과 함께 긴장감과 두려움, 불안, 초조 등의 심리적인 요인이 더불어 작용하여 비상구를 따라 안전하게 피난하는 것은 실로 어려운 문제가 있다. 특히 대형 건물의 경우 비상구가 수십 개에서 수백 개 이상 되기 때문에 이러한 비상구의 위치를 일일이 인지하기도 불가능하고, 하나의 비상구로부터 그 다음 비상구로, 또 그 다음 비상구로 이어지는 피난경로의 확보는 실제 상황에서 매우 어려운 문제가 아닐 수 없다.
또한, 해당 건물의 화재 등과 같은 응급 피난 상황 발생 신고를 접수한 소방서 등의 구조대원의 출동시 구조대원들이 해당 건물의 구조와 발화점을 현장에 도착한 후에야 인지하기 때문에 그만큼 화재진압 또는 피난자 구조작업이 지연되게 되고, 또한, 건물의 어느 위치에 아직 피난을 하지 못한 피난자가 존재하는지를 신속하게 알 수가 없어 구조작업이 지연되고 이로 인한 인명피해가 증가되는 문제점이 있다.
한편, 이동통신망 및 이를 활용할 수 있는 단말기들이 크게 발전하면서 무선 네트워크를 통한 다양한 서비스들이 제공되고 있다. 위치정보 제공 서비스 역시 위와 같은 서비스 중 하나로서, 최근에는 많은 사용자가 소지하고 있는 스마트폰과 같은 이동통신 단말기와 주변 기지국 등을 이용하여 사용자의 위치정보를 파악할 수 있게 되었으며 이를 기반으로 다양한 위치정보 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 이에 따라 재난 발생시 사용자들이 소지하고 있는 단말기 등을 통해 적절한 피난경로를 안내할 수 있는 피난경로 안내 시스템의 구축이 그 어느 때보다 요구되고 있다.
상기와 같은 시스템을 통해 올바른 피난경로를 안내하기 위해서는 각 사용자의 현재 위치정보를 파악하는 것이 가장 중요한 과제가 될 수 있다. 이에 최근에는 실내에서의 위치추적 기술에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있다. 다만, 종래 위치정보 획득 수단으로 활용되었던 GPS는 실외에서만 정상적으로 기능한다는 점, 획득한 위치정보의 정확도가 높지 않다는 점 등 단점이 존재하였는바, 실내 위치추적 기술에 있어서 GPS 이외의 다른 장치를 활용하고자 하는 시도가 계속되고 있으며, 이와 같은 피난경로 안내 시스템의 필요성과 정확한 위치정보 획득의 필요성 등에 착안하여 가장 가까운 피난경로를 정확하고 신속하게 안내할 수 있는 피난경로 제공 방법에 대한 연구가 지속되고 있다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허공보 10-2011-0114228(2011.10.19. 공개) (문헌 2) 대한민국 공개특허공보 10-2014-0012258(2014.02.03. 공개) (문헌 3) 대한민국 공개특허공보 10-2015-0073574(2015.07.01. 공개) (문헌 4) 대한민국 등록특허공보 10-1629549(2016.06.03. 등록)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 화재나 지진 등과 같은 비상상황의 발생시, 화재발생위치와 피난자 및 소방대원의 위치정보에 기반하여 상황별 최적의 피난경로를 제공하고, 층별 또는 위치별 구분 안내하여 위험구역 내의 피난자들이 보다 정확하고 신속하며 안전하게 피난할 수 있도록 하는, 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 시설물의 재난상황에 대하여 피난자들에게 피난경로를 제공하기 위한 방법으로서, 화재발생 위치정보와, 피난자들의 위치정보, 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득단계; 취득된 화재정보에 근거하여 시설물 각 층에 대한 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출 단계; 상기 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별 및 소정 존(zone)별 중 적어도 하나로 산출하는 피난경로 산출 단계; 및 상기 산출된 피난경로에 근거하여 층별 및 소정 존별 중 적어도 하나의 개소로 고지하는 피난고지 단계;를 포함하며, 상기 각 단계들은 실시간 반복 실행되고, 상기 피난경로 산출 단계는 피난 계단으로의 이동시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하는 것을 특징으로 하는 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 화재발생 위치정보 및 거주불가능구역 정보의 취득은 시설물의 복수 개소에 설치되는 CCTV 및 화재감지기 중 적어도 하나로부터 취득되고, 상기 피난자들의 위치 정보는 시설물의 복수 개소에 설치되며 피난자의 이동통신 단말장치와 근거리 통신하여 위치정보를 생성하는 근거리통신장비로부터 취득되고, 상기 미리 구축된 시설물의 정보는 시설물 도면, 비상계단 위치, 근거리통신장비의 설치위치, 근거리통신장비별 식별정보, CCTV 위치, 화재감지기 위치, 경보기 위치 및 스피커 위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 화재정보 취득단계는 피난자들의 단말기정보 및 사용자정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 밀집도 산출 단계는 상기 근거리통신장비로부터 얻어지는 피난자들의 위치정보에 근거하여 층별 및 영역별에서의 밀집도를 산출하도록 이루어지며, 상기 피난경로 산출 단계는 상기 위치정보에 기초하고, 해당 층에서 A 피난계단으로의 이동시간과 B 피난계단으로의 이동시간 및 평균 복도이동 시간을 계산하여 해당 층에서의 이동 분산할 수 있는 피난경로 시나리오를 생성하되, a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, 피난자들의 평균 복도이동시간을 z, A 영역에서의 밀집도를 X, B 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 영역에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 영역으로 이동시키도록 하는 수평적 피난경로 시나리오를 생성하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 피난경로 산출 단계는 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, a피난계단에서 반대편 b피난계단까지의 해당 인원의 이동완료시간을 z', a피난계단 영역에서의 밀집도를 X, b피난계단 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z'를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z'를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 피난계단에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 피난계단으로 이동시키도록 하는 수직적 피난경로 시나리오를 상기 수평적 피난경로 시나리오와 연동하여 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 피난고지 단계는 상기 피난경로 산출 단계에서 생성된 결과에 기초하여 시설물의 층별 및 구역별로 배치된 스피커 중에서 피난경로 산출 결과에 따른 순서에 상응하는 해당 층별 및 영역별의 스피커를 통해 고지하도록 이루어지고, 피난자 현 위치와 함께 피난경로를 맵상으로 표시하여 피난자 단말장치로 전송하는 피난경로 알림 단계를 더 포함하며, 상기 피난경로 산출 단계는 소방대의 진입에 따른 피난자들의 피난경로를 변경하고, 소방대의 진입 최적경로를 산출하고, 소방대 단말장치로 진입 최적경로를 전송하며, 소방대의 화재 구역 진입이 완료된 후 피난자들의 피난경로를 재변경하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 시설물의 재난상황에 대하여 피난자들에게 피난경로를 제공하기 위한 시스템으로서, 화재 위치정보와 피난자들의 위치정보 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득 수단; 및 상기 화재정보에 근거하여 각 층에서의 피난자들에게 최적 피난경로를 제공하는 원격지의 중앙방재센터의 운용서버;를 포함하며, 상기 운용서버는 상기 화재정보에 근거하여 각 층의 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출부와, 상기 밀집도 산출부에서 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별로 산출하는 피난경로 산출부, 상기 피난경로 산출부에서 산출된 피난경로에 근거하여 층별로 고지하는 피난고지부, 및 상기 피난경로 산출부에서 산출된 최적 피난경로에 대한 정보를 해당 피난자들에게 송출하는 피난경로 알림부를 포함하고, 상기 화재정보 취득 수단은 시설물의 복수 개소에 설치되어 촬영 영상 및 화재감지신호 중 적어도 하나를 취득하여 상기 운용서버로 화재발생정보 및 거주불가능구역 정보를 제공하는 CCTV 및 화재감지기를 포함하는 화재발생정보 취득유닛, 및 시설물의 복수 개소에 설치되며, 피난경로 연동 애플리케이션이 마련된 피난자의 이동통신 단말장치와 근거리 통신하여 피난자들의 위치정보를 운용서버로 제공하는 비콘을 포함하는 위치정보 취득유닛을 포함하며, 상기 각 단계들은 실시간 반복 실행되고, 상기 피난경로 산출부는 피난 계단으로의 이동 시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 밀집도 산출부는 상기 근거리통신장비로 얻어지는 피난자들의 위치정보에 근거하여 층별 및 영역별에서의 밀집도를 산출하도록 이루어지고, 상기 피난경로 산출부는 상기 위치정보에 기초하고, 해당 층에서 A 피난계단으로의 이동시간과 B 피난계단으로의 이동시간 및 평균 복도이동 시간을 계산하여 해당 층에서의 이동 분산할 수 있는 피난경로 시나리오를 생성하되, a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, 피난자들의 평균 복도이동시간을 z, A 영역에서의 밀집도를 X, B 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 영역에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 영역으로 이동시키도록 하는 수평적 피난경로 시나리오를 생성하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 피난경로 산출부는 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, a피난계단에서 반대편 b피난계단까지의 해당 인원의 이동완료시간을 z', a피난계단 영역에서의 밀집도를 X, b피난계단 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z'를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z'를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 피난계단에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 피난계단으로 이동시키도록 하는 수직적 피난경로 시나리오를 상기 수평적 피난경로 시나리오와 연동하여 이루어지도록 하고, 상기 피난고지부는 상기 피난경로 산출 단계에서 생성된 결과에 기초하여 시설물의 층별 및 구역별로 배치된 스피커 중에서 피난경로 산출 결과에 따른 순서에 상응하는 해당 층별 및 영역별의 스피커를 통해 고지하도록 이루어지고, 상기 피난경로 알림부는 피난자 현 위치와 함께 피난경로를 맵상으로 표시하여 피난자의 이동통신 단말장치로 전송하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 피난경로 산출부는 소방대의 진입에 따른 피난자들의 피난경로를 변경하고, 소방대의 진입 최적경로를 산출하고, 소방대 단말장치로 진입 최적경로를 전송하며, 소방대의 화재 구역 진입이 완료된 후 피난자들의 피난경로를 재변경하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템에 의하면, 화재발생위치와 피난자 및 소방대원의 위치정보에 기반하여 상황별 최적의 피난경로를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각 비상구마다의 피난 인원을 파악하고 각 비상구의 혼잡도를 예측하여 피난 인원을 제어하고, 또한 층별 또는 위치별 구분 안내하여 위험구역 내의 피난자들이 보다 정확하고 신속하며 안전하게 피난할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 거주자와 방재요원에게 최적의 피난경로 정보를 제공할 뿐만 아니라, 잔류 인원에 대한 소방대원의 구조 활동을 지원할 수 있도록 하여 신속한 구출이 가능하여 인명 피해를 최대한 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 과정을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템의 구성을 블록화하여 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템을 도식화하여 나타내는 도면이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 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.
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 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 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" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법에 대하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 과정을 나타내는 플로차트이다.
본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법은, 건물이나 선박 등의 시설물(이하, "시설물"이라 함)에서 화재나 지진을 포함하는 재난상황에 대하여 피난자들의 피난경로를 제공하기 위한 방법으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 화재 위치정보와, 피난자들의 위치정보, 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득단계(S100); 취득된 화재의 위치정보와 피난자들의 위치정보 및 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보에 근거하여 각 층에서의 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출 단계(S200); 상기 밀집도 산출 단계(S200)에서 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보(피난계단과 같은 시설물 정보)에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별 및/또는 소정 존(zone)별로 산출하는 피난경로 산출 단계(S300); 및 상기 피난경로 산출 단계(S300)에서 산출된 피난경로에 근거하여 층별 및/또는 소정 존별로 고지하는 피난고지 단계(S400);를 포함하며, 상기 각 단계들은 실시간 반복 실행되고, 상기 피난경로 산출 단계(S300)는 피난 계단으로의 이동 시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 피난경로 산출 단계(S300)에서 산출된 최적 피난경로에 대한 정보를 해당 피난자들에게 송출하여 피난자들이 확인하면서 피난할 수 있도록 하는 피난경로 알림 단계(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 피난자라 함은 상주 인원 및 방문객 등 재난상황의 시설물에 있는 모든 사람들을 포함한다. 또한, 상기 시설물의 정보는 중앙 방재 센터의 데이터베이스 내에 저장되는데, 상기 시설물 정보에는 시설물 도면, 시설물 내 설치된 비콘의 단말기별 식별정보 및 상기 비콘의 설치위치, 출구위치, CCTV 위치, 화재감지기 위치, 경보기 위치, 스피커 위치 등이 포함될 수 있다.
상기 화재의 위치정보와, 피난자들의 위치정보 및 거주불가능구역 정보를 취득하는 화재정보 취득단계(S100)에서 화재 위치정보 및 거주불가능구역 정보의 취득은 시설물의 복수 개소에 설치되는 CCTV 및/또는 화재감지기(센서 등)로부터 중앙 방재센터로 전송되어 센터 서버의 데이터베이스에 저장될 수 있다.
상기 화재정보 취득에서 상기 거주불가능구역 정보의 취득은 예를 들면 CCTV로부터 가시거리 정보를 수집하고, 가시거리가 기준값 이상으로 판단되는 경우 해당 구역을 거주 및 이동동선이나 피난경로에서 제외하는 거주불가능구역으로서 판단하고, 이를 피난경로의 산출과 경로에 반영하도록 중앙 방제 센터로 전송하게 된다.
여기에서, 각 시설물에 대한 시설물 서버(단지 서버)가 구성되고, 세부적으로는 각 시설물에서의 라인별 단위 서버가 구성될 수 있으며, 이들 단지 서버 또는 단위 서버는 중앙 방재 센터의 센터 서버와 통신할 수 있도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 화재정보 취득단계(S100)에서 피난자들의 위치 정보는 시설물의 내부 곳곳에 설치되어 피난자들의 이동통신 단말장치(스마트폰)와 근거리 통신하여 위치정보를 생성할 수 있는 수단, 예를 들면 비콘(beacon) 등의 블루투스 장비에 의해 획득될 수 있다.
상기 비콘은 시설물 내부의 사람이 위치할 수 있는 영역의 복수 개소에 설치될 수 있으며, 설치 위치는 벽면, 천장, 바닥 등 다양할 수 있다. 상기 비콘은 피난자 단말장치(또는 사용자 단말장치)와 무선으로 데이터를 송수신할 수 있는 모듈을 구비되며, 예를 들어 블루투스, 와이파이, 적외선 통신 등 사용자 단말장치와 일정 간격을 두고 데이터를 주고받을 수 있도록 이루어진다. 바람직하게 상기 비콘은 블루투스 4.0 이상의 수단을 갖추게 된다.
또한, 상기 설치된 비콘은 장치마다 단말기 일련번호와 같은 식별정보를 가질 수 있으며, 중앙 방재 센터의 서버는 상기 식별정보와 비콘이 설치되어 있는 위치를 매칭시켜 데이터베이스 내부에 저장해 둔다. 이때, 위치정보는 시설물 평면을 가로줄 및 세로줄이 연속적으로 나열된 프레임에 맞추어 가로줄 및 세로줄이 교차하는 교차점을 기준으로 정할 수 있다.
그리고 상기 중앙 방재 센터의 서버는 시설물 내에 존재하는 비상계단(비상구)들에 대하여도 상기 비콘과 같은 방식으로 일련번호를 부여하며, 각 비상계단마다의 위치를 매칭시켜 데이터베이스에 저장해 둔다.
또한, 상기 중앙 방재 센터는 피난자들의 단말기정보, 사용자정보 등을 입력받아 중앙 관제서버 내 등록 후 회원관리 또는 실종자 위치파악 등의 용도로 활용할 수 있다.
그리고 피난자들의 단말장치에는 자체적으로 구비되어 있는 지자기센서와 가속도센서를 이용하여 방향정보와 거리정보 등을 획득할 수 있으며, 이러한 정보를 피난경로의 산출과 변경에 더 포함시켜 산출할 수 있으며, 해당 피난자들의 위치 또한 중앙 방재 센터에서 최종 위치를 보다 확실하게 확인할 수 있게 된다.
여기에서, 피난자들의 단말장치에 있어 비콘과의 블루투스 통신이나 후술할 중앙 방재 센터로부터 피난경로정보를 송신 받기 위하여 상주 인원(거주자)이나 상시 출입 인원은 관련 필수 애플리케이션이 설치되어 마련되며, 방문객 등은 시설물의 입장 시 푸심 알림 메시지를 통해 해당 애플케이션을 설치할 수 있도록 하여 마련될 수 있다.
다음으로, 상기 화재정보에 근거하여 각 층에서의 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출 단계(S200)는, 상기 비콘 통신으로 얻어지는 피난자들의 위치 정보에 근거하여 어떤 개소의 비콘에서 몇 개의 생성정보가 획득되었는지 산출함으로써 어떤 구역 또는 위치에 피난자들이 어느 정도 밀집되어 있는지에 대한 정보를 획득할 수 있게 된다.
그리고 상기 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보(피난계단과 같은 시설물 정보)에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별 및/또는 소정 존(zone)별로 산출하는 피난경로 산출 단계(S300)는, 상기 각 피난자들이 동일 공간에서 어느 위치 또는 구역에 밀집되어 있는지 획득된 정보에 기초하고, 해당 층에서 A 피난계단으로의 이동시간과 B 피난계단으로의 이동시간 및 평균 복도이동 시간을 계산하여 해당 층에서의 이동 분산할 수 있는 피난경로 시나리오(수평피난 시나리오)를 생성하게 된다.
구체적으로, 상기 피난경로 산출 단계(S300)는 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, 피난자들의 평균 복도이동시간을 z라 하고, A 영역에서의 밀집도를 X, B 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 영역에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 영역으로 이동시키도록 하는 피난경로를 생성하여 고지 및/또는 알림하게 된다.
상기에서 피난경로의 산출은 수평적 피난경로를 산출하는 경우로, 예를 들면 각 층별에서는 밀집도가 다를 수 있다. 따라서, 본 발명의 피난경로 산출 단계(S300)는 수직적 피난 경로를 도출하기 위한 과정을 동시에 실행할 수 있다.
구체적으로, 상기 피난경로 산출 단계(S300)는 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, a피난계단에서 반대편 b피난계단까지의 해당 인원의 이동완료시간을 z', a피난계단 영역에서의 밀집도를 X, b피난계단 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z'를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z'를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 피난계단에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 피난계단으로 이동시키도록 하는 수직적 피난경로를 동시에 생성하여 실행하고, 이를 고지 및/또는 알림하게 된다.
이러한 피난경로 산출 단계(S300)를 통한 피난 과정의 예시로, 기본적으로 시설물의 전층에서 동시에 대피할 수 있고, 화재층 피난 -> 화재층의 피난완료 후 화재층 기준 상부 3층과 하부 1개층 동시피난 -> 화재층의 피난완료 후 상부층 동시대피 -> 화재층 피난완료 후 나머지 층 동시대피의 순서로 진행될 수 있다.
또한, 상기 피난경로 산출 단계(S300)는 다른 실시 형태로 시설물의 입실 정보를 화재 발생위치, 거주가능구역 정보, 피난자 위치정보에 따라 최적 피난경로를 산출하여 매트릭스에 저장하고, 시설물의 각종 화재관련 인자에 따라 상기 매트릭스의 값을 조정하고, 건물 용도와 시간 정보를 반영하여 층별 우선순위를 산정하고 산정 결과를 상기 매트릭스의 값에 반영하며, 상기 산출된 최적 피난경로 시나리오 매트릭스를 중앙 방재 센터의 서버의 데이터베이스에 저장하는 하는 것으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 매트릭스의 값의 조정은, 방화벽 위치에 따라 매트릭스의 값을 조정하는 것, 복도 구조에 따른 호실 연결 정보를 이용하여 매트릭스 값을 조정하는 것, 방화 벽체로 둘러싸인 엘리베이터 유무 및 위치에 따라 매트릭스 값을 조정하는 것, 건물 외부 대피 구역 유무 및 위치, 타건물 연결통로에 따라 매트릭스 값을 조정하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 피난경로 산출 단계(S300)에서는 피난 시뮬레이션을 통해 피난을 모델링하여 적용하는 피난 모델링 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 상기 피난 모델링 단계는 피난유형을 산출하는 피난유형 산출 단계와, 수평피난경로를 산출하는 수평피난경로 산출 단계, 및 수직피난경로를 산출하는 수직피난경로 산출 단계를 포함한다.
상기 피난유형 산출단계는, 피난시뮬레이터를 통해 전층 동시대피, 순차대피, 피난층 대피에 따른 전층 피난완료 시간을 계산하고, 피난유형과 화재발생위치에 따른 층별 우선순위를 부여한다.
상기 피난 피뮬레이션을 통한 피난유형 시뮬레이션은, 건물정보, 거주자 정보를 기반으로 한 피난시뮬레이션 프로그램을 이용하여 안전하고 신속한 피난을 위한 피난 방식을 산출하는 것으로, 건축물 내에 피난층이 있는 경우와 없는 경우에 따른 시나리오를 구성하여 가장 안전하고 피난시간이 짧은 피난방법을 산출하게 된. 피난유형에 따라 화재발생시 층별 피난우선순위를 부여하게 된다.
피난유형에 따른 피난방법을 살펴보면 다음과 같다.
Figure 112019022969901-pat00001
는 화재층,
Figure 112019022969901-pat00002
는 최상층,
Figure 112019022969901-pat00003
는 최하층 그리고
Figure 112019022969901-pat00004
는 복합화재층이라고 한다.
① 전 층 동시대피 피난방법
Figure 112019022969901-pat00005
② 화재 층 피난 후 5개층씩 순차대피 피난방법
Figure 112019022969901-pat00006
Figure 112019022969901-pat00007
Figure 112019022969901-pat00008
Figure 112019022969901-pat00009
③ 화재 층 포함 순차대피 피난방법
Figure 112019022969901-pat00010
Figure 112019022969901-pat00011
Figure 112019022969901-pat00012
④ 복합화재시 피난 층 우선대피 후 순차대피
Figure 112019022969901-pat00013
Figure 112019022969901-pat00014
Figure 112019022969901-pat00015
Figure 112019022969901-pat00016
⑤ 복합화재시 피난 층 포함 5개 층 동시대피 후 순차대피
Figure 112019022969901-pat00017
Figure 112019022969901-pat00018
Figure 112019022969901-pat00019
그리고 피난대피층의 대피인 경우에는 다음과 같다.
먼저, 화재 층을 기준으로 피난대피층을 지정하고, 피난대피층이 각 층별로 지정된 후 ①~⑤ 피난방법을 적용한다.
Figure 112019022969901-pat00020
:
Figure 112019022969901-pat00021
는 피난대피층의 집합,
Figure 112019022969901-pat00022
은 이들 중 최고층
Figure 112019022969901-pat00023
Figure 112019022969901-pat00024
Figure 112019022969901-pat00025
Figure 112019022969901-pat00026
Figure 112019022969901-pat00027
Figure 112019022969901-pat00028
Figure 112019022969901-pat00029
Figure 112019022969901-pat00030
Figure 112019022969901-pat00031
Figure 112019022969901-pat00032
Figure 112019022969901-pat00033
Figure 112019022969901-pat00034
다음으로, 수평피난경로를 산출하는 수평피난경로 산출 단계는 다음과 같다.
수평피난의 경우 거주불가능구역 정보를 먼저 반영한다. 거주불가능구역이 표시되면 해당 층은 거주불가능구역을 피한 계단으로 피난경로를 검색한다. 거주불가능 구역이 없을 경우에는 다음과 같이 경로를 산출한다.
유동계수를 이용하여 1인 평균 통과시간(
Figure 112019022969901-pat00035
)을 계산한다.
Figure 112019022969901-pat00036
: 유동계수(인/m·s) = 1.5
유동계수는 표준치 1.5(인/m·s) 적용(일본화재학회편,_병목현상에 대한 피난모델과 실험의 비교분석)
Figure 112019022969901-pat00037
= 1/
Figure 112019022969901-pat00038
= 0.667초/인
Figure 112019022969901-pat00039
= 0.667초 평균통과시간 ----- ①
해당 층 거주자 인원을 1/2로 배분하여 피난계단 이용 인원을 산출한다.
Figure 112019022969901-pat00040
= 50 (해당층 거주인원을 100명으로 했을 때 서편 계단 이용 인원)
Figure 112019022969901-pat00041
= 50 (해당층 거주인원을 100명으로 했을 때 동편 계단 이용 인원)
실시간 정보수집 기반 통과속도 측정
Figure 112019022969901-pat00042
= 60 서편복도방향 인원수 60명(위치식별 기술과 CCTV정보를 통해 인원수 파악)
서편 비상계단방향 CCTV 수집 정보 = 9명/10초 통과
Figure 112019022969901-pat00043
= 0.9초 1인 평균 통과시간 ------ ②
Figure 112019022969901-pat00044
= 40 동편복도방향 인원수 40명(위치식별 기술과 CCTV정보를 통해 인원수 파악)
동편 비상계단방향 CCTV 수집 정보 = 20명/10초 통과
Figure 112019022969901-pat00045
= 0.5초 1평균 통과시간 ------ ③
피난경로는 아래의 조건식으로 변경할 수 있다.
Figure 112019022969901-pat00046
Figure 112019022969901-pat00047
현 상태 유지
Figure 112019022969901-pat00048
Figure 112019022969901-pat00049
Figure 112019022969901-pat00050
Figure 112019022969901-pat00051
Figure 112019022969901-pat00052
현 상태 유지
Figure 112019022969901-pat00053
Figure 112019022969901-pat00054
Figure 112019022969901-pat00055
다음으로, 수직피난경로를 산출하는 수직피난경로 산출 단계는 다음과 같다.
수직피난 피난경로변경은 밀집도를 기반으로 경로변경조건을 설정한다. 계단내에서 평균 피난시간은 밀집도에 따라 가변적이며, 일부 구역의 평균 피난시간으로 전체 피난시간의 단축과의 연관성 있다. 이는 교통체증과 같은 특성을 가진 층간 계단에서의 피난은 평균피난시간보다 밀집도를 분산하는 것으로 피난시간을 단축할 수 있다.
수직피난에서 밀집도는 계단내에 설치된 비콘을 통하여 셀 기반의 인원수를 파악하며 순차대피시 5개층 피난을 기준으로 하여 5개층별로 피난 밀집도를 아래 산출식을 통해 산출하여 피난계단내의 밀집도를 비교한다. 산출된 밀집도를 아래 피난경로변경 조건식에 대입하여 최적피난경로를 산출하게 된다.
<5개층 밀집도 산출식>
Nh ~ Nh-5, Nh -1 ~ Nh-6, ... Ng
<수직피난경로변경 조건식>
Dw = 서편비상계단 밀집도
Ds = 동편비상계단 밀집도
if Dw <= Ds인 경우에는 유지하고, 그렇지 않은 경우에는 (Dw - Ds)/2를 서편계단으로 이동하도록 한다.
계속해서, 본 발명의 층별 및/또는 소정 존별로 고지하는 피난고지 단계(S400)는, 상기 피난경로 산출 단계에서 생성된 결과에 기초하여 시설물의 층별 및/또는 영역별로 배치된 스피커 중에서 피난경로 산출 결과에 따른 순서에 상응하는 해당 층별 및/또는 영역별의 스피커를 통해 국소적으로 및/또는 전체적으로 고지하도록 이루어진다. 이에 따라, 동시 대피 또는 피난에 의해 한 곳으로 밀집되고 집중되는 것을 방지하여 보다 효율적으로 안전하게 대피할 수 있도록 할 수 있다.
계속해서, 상기 피난경로 알림 단계(500)는 중앙 방재센터로부터 피난자 현 위치와 함께 피난경로를 맵상으로 표시하여 피난자 단말장치로 전송하며, 화재 등 재난상황에 의해 자동 실행되는 피난자 단말장치의 피난정보 애플리케이션에 표시되게 된다. 이에 따라 피난자들은 고지 단계에서 고지되는 방송 내용 및/또는 애플리케이션에 표시되는 피난경로를 참고하여 피난할 수 있게 된다.
다시 말해서, 중앙 관제 센터에서는 산출된 결과에 따라 특정된 비상계단까지의 피난경로, 이동거리 등 탈출정보를 전송할 수 있으며, 피난자 단말장치는 애플리케이션을 통해 시설물 도면 이미지를 활용하여 수신한 탈출정보를 적용시켜 디스플레이에 이미지를 생성하여 디스플레이하게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 각 과정의 단계들을 중앙 방재 센터에서 관리모니터부를 통해 디스플레이하여 진행상항을 실시간으로 모니터링하게 된다.
또한, 본 발명에서 상기 피난자 단말장치(사용자 단말장치)와 시설물의 스피커를 통해 피난경로 정보 및 고지를 하는 것으로 설명하고 있지만, 세대별 유/무선 통신기기(예를 들면, 아파트나 오피스텔 등의 세대에 설비되는 인터폰, 비디오폰, 스마트 인터폰)로 송출하도록 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법은, 시설물 내 비콘, CCTV, 화재감지기, 경보기, 단지 서버 및 단위 서버 등을 포함하는 시설물의 화재 설비에 대하여 이상이나 고장 여부를 판단하여 중앙 방재 센터의 서버로 제공되는 정보를 정확히 하기 위하여, 화재정보 취득 단계(S100)에서 취득된 정보와 중앙 방재 센터의 서버에 구축된 시설물 정보 간을 매칭시켜 점검하는 것을 진행한 다음, 밀집도 산출을 실행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법은, 상기한 각 단계들은 실시간 반복 실행한 후, 상기 화재정보 취득 단계(S100)에서 취득되는 피난자들의 위치정보가 제로(zero)로 취득되어 피난 상황이 완료되는 것으로 판단하는 피난상황 완료 단계를 더 포함하는데, 상기 피난상황 완료 단계는 취득된 화재정보를 포함하는 화재관련 파라미터 및 피난경로를 초기화하도록 이루어지며, 이에 더하여 피난 완료 정보를 피난자 단말장치로 전송하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법은, 소방대의 진입에 따른 피난자들의 피난경로를 변경하고, 소방대의 진입 최적경로를 산출하고, 소방대 단말장치로 진입 최적경로를 전송하며, 소방대의 화재 구역 진입이 완료된 후 피난자들의 피난경로를 재변경하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 피난자들의 피난경로 변경은 상기 피난경로 산출 단계에서 어느 한 피난계단으로의 밀집도를 다른 피난계단의 밀집도에 비하여 상대적으로 높이며, 이는 소방대가 해당 피난계단을 통해 진입하는 층별로 실시간 반영하여 층별 피난자들에게 제공할 수 있게 된다.
이러한 소방대의 진입경로 확보는 화재 구역으로의 신속한 접근을 통해 조속한 진화를 도모하도록 할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법을 구현하기 위한 일 실시 예의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템의 구성을 블록화하여 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템을 도식화하여 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템은, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 건물이나 선박 등의 시설물(이하, "시설물"로 통칭 함)에서 화재나 지진을 포함하는 재난상황에 대하여 피난자들에게 피난경로를 제공하기 위한 시스템으로서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 화재 위치정보와 피난자들의 위치정보 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득 수단; 및 상기 화재정보 취득 수단에서 취득된 화재의 위치정보와 피난자들의 위치정보 및 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보에 근거하여 각 층에서의 피난자들에게 최적 피난경로를 제공하는 원격지의 중앙방재센터의 운용서버;를 포함하며, 상기 운용서버는 상기 화재정보에 근거하여 각 층의 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출부(110)와, 상기 밀집도 산출부(110)에서 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보(피난계단과 같은 시설물 정보)에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별 및/또는 소정 존(zone)별로 산출하는 피난경로 산출부(120), 및 상기 피난경로 산출부(120)에서 산출된 피난경로에 근거하여 층별 및/또는 소정 존별로 고지하는 피난고지부(130);를 포함하며, 상기 각 단계들은 실시간 반복 실행되고, 상기 피난경로 산출부(120)는 피난 계단으로의 이동 시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 피난경로 제공 시스템은 상기 피난경로 산출부(120)에서 산출된 최적 피난경로에 대한 정보를 해당 피난자들에게 송출하여 피난자들이 확인하면서 피난할 수 있도록 하는 피난경로 알림부(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 화재정보 취득 수단은, 시설물의 복수 개소에 설치되어 촬영 영상 및/또는 화재감지신호를 취득하여 상기 운용서버로 화재발생정보 및 거주불가능구역 정보를 제공하는 CCTV 및 화재감지기(센서 등) 중 적어도 이루어지는 화재발생정보 취득유닛(210), 및 시설물의 복수 개소에 설치되며, 피난경로 연동 애플리케이션이 마련된 피난자들의 이동통신 단말장치와 연동(근거리통신 등)하여 피난자들의 위치정보를 검출하여 운용서버로 제공하는 비콘을 포함하는 위치정보 취득유닛(220)을 포함한다.
상기 화재발생정보 취득유닛(210)은 CCTV로부터 가시거리 정보를 수집하고, 가시거리가 기준값 이상으로 판단되는 경우 해당 구역을 거주 및 이동동선이나 피난경로에서 제외하는 거주불가능구역으로서 판단하고, 이를 피난경로의 산출과 경로에 반영하도록 운용서버로 전송하게 된다.
또한, 상기 화재발생정보 취득유닛(210)에서 피난자들의 위치 정보는 시설물의 내부 곳곳에 설치되어 피난자들의 이동통신 단말장치(스마트폰)와 근거리 통신하여 위치정보를 생성할 수 있는 수단, 예를 들면 비콘(beacon) 등의 블루투스 장비로 이루어질 수 있다.
상기 비콘은 시설물 내부의 사람이 위치할 수 있는 영역의 복수 개소에 설치될 수 있으며, 설치 위치는 벽면, 천장, 바닥 등 다양할 수 있다. 상기 비콘은 피난자 이동통신 단말장치(또는 사용자 이동통신단말장치)와 무선으로 데이터를 송수신할 수 있는 모듈을 구비되며, 예를 들어 블루투스, 와이파이, 적외선 통신 등 피난자 이동통신 단말장치와 일정 간격을 두고 데이터를 주고받을 수 있도록 이루어진다. 바람직하게 상기 비콘은 블루투스 4.0 이상의 수단을 갖추게 된다.
또한, 상기 설치된 비콘은 장치마다 단말기 일련번호와 같은 식별정보를 가질 수 있으며, 운용서버는 상기 식별정보와 비콘이 설치되어 있는 위치를 매칭시켜 데이터베이스 내부에 저장해 둔다. 이때, 위치정보는 시설물 평면을 가로줄 및 세로줄이 연속적으로 나열된 프레임에 맞추어 가로줄 및 세로줄이 교차하는 교차점을 기준으로 정할 수 있다.
그리고 상기 운용서버는 시설물 내에 존재하는 비상계단(비상구)들에 대하여도 상기 비콘과 같은 방식으로 일련번호를 부여하며, 각 비상계단마다의 위치를 매칭시켜 데이터베이스에 저장해 둔다.
상기 시설물의 정보는 중앙 방재 센터의 데이터베이스 내에 저장되는데, 상기 시설물 정보에는 시설물 도면, 시설물 내 설치된 비콘의 단말기별 식별정보 및 상기 비콘의 설치위치, 출구위치, CCTV 위치, 화재감지기 위치, 경보기 위치, 스피커 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 운용서버는 피난자들의 단말장치정보, 사용자정보 등을 입력받아 운용서버 내 등록 후 회원관리 또는 실종자 위치파악 등의 용도로 활용할 수 있다.
그리고 피난자들의 단말장치에는 자체적으로 구비되어 있는 지자기센서와 가속도센서를 이용하여 방향정보와 거리정보 등을 획득할 수 있으며, 이러한 정보를 피난경로의 산출과 변경에 더 포함시켜 산출할 수 있으며, 해당 피난자들의 위치 또한, 운용서버가 마련된 중앙방재센터에서 최종 위치를 보다 확실하게 확인할 수 있게 된다.
여기에서, 피난자들의 단말장치에 마련되는 연동 애플리케이션은, 비콘과의 블루투스 통신이나 후술할 중앙 방재 센터로부터 피난경로정보를 송신 받기 위하여 상주 인원(거주자)이나 상시 출입 인원은 관련 필수 애플리케이션이 설치되어 마련되며, 방문객 등은 시설물의 입장 시 푸심 알림 메시지를 통해 해당 애플케이션을 설치할 수 있도록 하여 마련될 수 있다.
다음으로, 상기 운용서버의 밀집도 산출부(110)는 상기 위치정보 취득유닛(220)에서 비콘 통신으로 얻어지는 피난자들의 위치정보에 근거하여 어떤 개소의 비콘에서 몇 개의 생성정보가 획득되었는지 산출함으로써 어떤 구역 또는 위치에 피난자들이 어느 정도 밀집되어 있는지에 대한 정보를 획득할 수 있도록 이루어진다.
상기 피난경로 산출부(120)는 각 피난자들이 동일 공간에서 어느 위치 또는 구역에 밀집되어 있는지 획득된 정보에 기초하여, 해당 층에서 A 피난계단으로의 이동시간과 B 피난계단으로의 이동시간 및 평균 복도이동 시간을 계산하여 피난자들을 해당 층에서 이동 분산할 수 있는 피난경로 시나리오(수평피난 시나리오)를 생성하도록 이루어진다.
구체적으로, 상기 피난경로 산출부(120)는 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, 피난자들의 평균 복도이동시간을 z라 하고, A 영역에서의 밀집도를 X, B 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 영역에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 영역으로 이동시키도록 하는 수평적 피난경로를 생성하도록 이루어지며, 이러한 생성된 피난경로는 피난고지부(130) 및/또는 피난경로 알람부(140)를 통해 제공하게 된다.
상기 피난경로 산출부(120)는 수직적(층별) 피난 경로를 도출하기 위하여 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, a피난계단에서 반대편 b피난계단까지의 해당 인원의 이동완료시간을 z', a피난계단 영역에서의 밀집도를 X, b피난계단 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z'를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z'를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 피난계단에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 피난계단으로 이동시키도록 하는 수직적 피난경로를 상기 수직적 피난경로와 동시에 생성할 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 피난고지부(130)는, 상기 피난경로 산출부에서 생성된 결과에 기초하여 시설물의 층별 및/또는 영역별로 배치된 스피커 중에서 피난경로 산출 결과에 따른 순서에 상응하는 해당 층별 및/또는 영역별의 스피커를 통해 국소적으로 및/또는 전체적으로 자동 고지하도록 이루어진다. 이에 따라, 동시 대피 또는 피난에 의해 한 곳으로 밀집되고 집중되는 것을 방지하여 보다 효율적으로 안전하게 대피할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 피난경로 알림부(140)는 운용서버로부터 피난자 현 위치와 함께 피난경로를 맵상으로 표시하여 피난자 단말장치로 전송하며, 화재 등 재난상황에 의해 자동 실행되는 피난자 단말장치의 피난정보 애플리케이션에 표시되게 된다. 이에 따라 피난자들은 고지 단계에서 고지되는 방송 내용 및/또는 애플리케이션에 표시되는 피난경로를 참고하여 피난할 수 있게 된다.
다시 말해서, 운용 서버에서는 산출된 결과에 따라 특정된 비상계단까지의 피난경로, 이동거리 등 탈출정보를 전송할 수 있으며, 피난자 단말장치는 애플리케이션을 통해 시설물 도면 이미지를 활용하여 수신한 탈출정보를 적용시켜 디스플레이에 이미지를 생성하여 디스플레이하게 된다.
한편, 본 발명의 피난경로 제공 시스템은 중앙 방재 센터의 관리모니터링부(150)를 통해 디스플레이하여 진행상항을 실시간으로 모니터링하게 된다.
또한, 본 발명에서 피난경로 알람부(140)는 상기 피난자 단말장치(사용자 단말장치)와 시설물의 스피커를 통해 피난경로 정보 및 고지를 하는 것으로 설명하고 있지만, 피난경로를 전송받을 수 있는 세대별 유/무선 통신기기(예를 들면, 아파트나 오피스텔 등의 세대에 설비되는 인터폰, 비디오폰, 스마트 인터폰)로 대체되거나 이를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템은, 시설물 내 비콘, CCTV, 화재감지기, 경보기, 단지 서버 및 단위 서버 등을 포함하는 시설물의 화재 설비에 대하여 이상이나 고장 여부를 판단하여 운용서버로 제공되는 정보를 정확히 하기 위하여, 화재정보 취득유닛(210)에서 취득된 화재정보와 운용서버에 구축된 시설물 정보 간을 매칭시켜 점검하는 것을 진행한 다음, 밀집도 산출을 실행하는 설비 진단부(310)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템은 상기 화재정보 취득유닛(210)에서 취득되는 피난자들의 위치정보가 제로(zero)로 취득되어 피난 상황이 완료되는 것으로 판단되는 경우, 상기 밀집도 신출부(110)와 상기 피난경로 산출부(120)를 초기화하여 취득된 화재정보를 포함하는 화재관련 파라미터 및 피난경로를 초기화하도록 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템에서, 피난경로 산출부(120)는 소방대의 진입에 따른 피난자들의 피난경로를 변경하고, 소방대의 진입 최적경로를 산출하고, 소방대 단말장치로 진입 최적경로를 전송하며, 소방대의 화재 구역 진입이 완료된 후 피난자들의 피난경로를 재변경하도록 이루어질 수 있다.
상기 피난경로 산출부(120)에서 피난자들의 피난경로 변경은 상기 피난경로 산출 단계에서 어느 한 피난계단으로의 밀집도를 다른 피난계단의 밀집도에 비하여 상대적으로 높이며, 이는 소방대가 해당 피난계단을 통해 진입하는 층별로 실시간 반영하여 층별 피난자들에게 제공할 수 있으며, 이에 따라 소방대의 진입경로를 확보하여 화재 구역으로의 신속한 접근을 통해 화재를 조속히 진화하도록 할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법 및 피난경로 제공 시스템은, 화재발생위치와 피난자 및 소방대원의 위치정보에 기반하여 상황별 최적의 피난경로를 제공할 수 있고, 각 비상구(비상계단)마다의 피난 인원을 파악하고 각 비상구의 혼잡도를 예측하여 피난 인원을 제어하고, 또한 층별 또는 위치별 구분 안내하여 위험구역 내의 피난자들이 보다 정확하고 신속하며 안전하게 피난할 수 있도록 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 거주자와 방재요원에게 최적의 피난경로 정보를 제공할 뿐만 아니라, 잔류 인원에 대한 소방대원의 구조 활동을 지원할 수 있도록 하여 신속한 구출이 가능하여 인명 피해를 최대한 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 밀집도 산출부
120: 피난경로 산출부
130: 피난 고지부
140: 피난경로 알람부
150: 모니터링부
160: 피난경로 알람부
210: 화재발생정보 취득유닛
220: 위치정보 취득 유닛
310: 설비 진단부
S100: 화재정보 취득 단계
S200: 피난자 밀집도 산출 단계
S300: 피난경로 산출 단계
S400: 피난 고지 단계
S500: 피난경로 알림 단계

Claims (10)

  1. 시설물의 재난상황에 대하여 피난자들에게 피난경로를 제공하기 위한 방법으로서,
    화재발생 위치정보와, 피난자들의 위치정보, 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득단계;
    취득된 화재정보에 근거하여 시설물 각 층에 대한 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출 단계;
    상기 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별 및 소정 존(zone)별 중 적어도 하나로 산출하는 피난경로 산출 단계; 및
    상기 산출된 피난경로에 근거하여 층별 및 소정 존별 중 적어도 하나의 개소로 고지하는 피난고지 단계;를 포함하며,
    상기 각 단계들은 실시간 반복 실행되고, 상기 피난경로 산출 단계는 피난 계단으로의 이동시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하도록 이루어지고,
    상기 화재발생 위치정보 및 거주불가능구역 정보의 취득은 시설물의 복수 개소에 설치되는 CCTV 및 화재감지기 중 적어도 하나로부터 취득되고,
    상기 피난자들의 위치 정보는 시설물의 복수 개소에 설치되며 피난자의 이동통신 단말장치와 근거리 통신하여 위치정보를 생성하는 근거리통신장비로부터 취득되고,
    상기 미리 구축된 시설물의 정보는 시설물 도면, 비상계단 위치, 근거리통신장비의 설치위치, 근거리통신장비별 식별정보, CCTV 위치, 화재감지기 위치, 경보기 위치 및 스피커 위치를 포함하고,
    상기 밀집도 산출 단계는 상기 근거리통신장비로부터 얻어지는 피난자들의 위치정보에 근거하여 층별 및 영역별에서의 밀집도를 산출하도록 이루어지며,
    상기 피난경로 산출 단계는 상기 위치정보에 기초하고, 해당 층에서 A 피난계단으로의 이동시간과 B 피난계단으로의 이동시간 및 평균 복도이동 시간을 계산하여 해당 층에서의 이동 분산할 수 있는 피난경로 시나리오를 생성하되, a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, 피난자들의 평균 복도이동시간을 z, A 영역에서의 밀집도를 X, B 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 영역에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 영역으로 이동시키도록 하는 수평적 피난경로 시나리오를 생성하도록 이루어지며,
    상기 피난경로 산출 단계는, a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, a피난계단에서 반대편 b피난계단까지의 해당 인원의 이동완료시간을 z', a피난계단 영역에서의 밀집도를 X, b피난계단 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z'를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z'를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 피난계단에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 피난계단으로 이동시키도록 하는 수직적 피난경로 시나리오를 상기 수평적 피난경로 시나리오와 연동하여 이루어지도록 하는
    위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화재정보 취득단계는 피난자들의 단말기정보 및 사용자정보를 더 포함하는
    위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 피난고지 단계는 상기 피난경로 산출 단계에서 생성된 결과에 기초하여 시설물의 층별 및 구역별로 배치된 스피커 중에서 피난경로 산출 결과에 따른 순서에 상응하는 해당 층별 및 영역별의 스피커를 통해 고지하도록 이루어지고,
    피난자 현 위치와 함께 피난경로를 맵상으로 표시하여 피난자 단말장치로 전송하는 피난경로 알림 단계를 더 포함하며,
    상기 피난경로 산출 단계는 소방대의 진입에 따른 피난자들의 피난경로를 변경하고, 소방대의 진입 최적경로를 산출하고, 소방대 단말장치로 진입 최적경로를 전송하며, 소방대의 화재 구역 진입이 완료된 후 피난자들의 피난경로를 재변경하는 것을 더 포함하는
    위치정보에 기반한 피난경로 제공 방법.
  7. 시설물의 재난상황에 대하여 피난자들에게 피난경로를 제공하기 위한 시스템으로서,
    화재 위치정보와 피난자들의 위치정보 및 연기로 인한 거주불가능구역 정보를 포함하는 화재정보를 취득하는 화재정보 취득 수단; 및
    상기 화재정보에 근거하여 각 층에서의 피난자들에게 최적 피난경로를 제공하는 원격지의 중앙방재센터의 운용서버;를 포함하며,
    상기 운용서버는 상기 화재정보에 근거하여 각 층의 피난자들의 밀집도를 산출하는 밀집도 산출부와, 상기 밀집도 산출부에서 산출된 밀집도 및 미리 구축된 시설물의 정보에 근거하여 피난자들의 피난경로를 층별로 산출하는 피난경로 산출부, 상기 피난경로 산출부에서 산출된 피난경로에 근거하여 층별로 고지하는 피난고지부, 및 상기 피난경로 산출부에서 산출된 최적 피난경로에 대한 정보를 해당 피난자들에게 송출하는 피난경로 알림부를 포함하고,
    상기 화재정보 취득 수단은 시설물의 복수 개소에 설치되어 촬영 영상 및 화재감지신호 중 적어도 하나를 취득하여 상기 운용서버로 화재발생정보 및 거주불가능구역 정보를 제공하는 CCTV 및 화재감지기를 포함하는 화재발생정보 취득유닛, 및 시설물의 복수 개소에 설치되며, 피난경로 연동 애플리케이션이 마련된 피난자의 이동통신 단말장치와 근거리 통신하여 피난자들의 위치정보를 운용서버로 제공하는 비콘을 포함하는 위치정보 취득유닛을 포함하고,
    상기 밀집도 산출부는 상기 위치정보 취득유닛으로부터 얻어지는 피난자들의 위치정보에 근거하여 층별 및 영역별에서의 밀집도를 산출하도록 이루어지고,
    상기 피난경로 산출부는 피난 계단으로의 이동 시간을 고려하여 피난경로 변경조건을 판단하도록 이루어지되, 상기 위치정보에 기초하고, 해당 층에서 A 피난계단으로의 이동시간과 B 피난계단으로의 이동시간 및 평균 복도이동 시간을 계산하여 해당 층에서의 이동 분산할 수 있는 피난경로 시나리오를 생성하되, a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, 피난자들의 평균 복도이동시간을 z, A 영역에서의 밀집도를 X, B 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 영역에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 영역으로 이동시키도록 하는 수평적 피난경로 시나리오를 생성하도록 이루어지고,
    상기 피난경로 산출부는 a 피난계단으로의 이동시간을 x, b 피난계단으로서의 이동시간을 y, a피난계단에서 반대편 b피난계단까지의 해당 인원의 이동완료시간을 z', a피난계단 영역에서의 밀집도를 X, b피난계단 영역에서의 밀집도를 Y라 할 때, x≤y+z'를 만족하는 경우, 각 영역에서의 피난상황을 유지하고, x≤y+z'를 만족하지 않은 경우, 밀집도가 높은 피난계단에서 (X-Y)/2의 피난자를 밀집도가 낮은 피난계단으로 이동시키도록 하는 수직적 피난경로 시나리오를 상기 수평적 피난경로 시나리오와 연동하여 이루어지도록 하고,
    상기 피난고지부는 상기 피난경로 산출 단계에서 생성된 결과에 기초하여 시설물의 층별 및 구역별로 배치된 스피커 중에서 피난경로 산출 결과에 따른 순서에 상응하는 해당 층별 및 영역별의 스피커를 통해 고지하도록 이루어지며,
    상기 피난경로 알림부는 피난자 현 위치와 함께 피난경로를 맵상으로 표시하여 피난자의 이동통신 단말장치로 전송하도록 이루어지는
    위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 피난경로 산출부는 소방대의 진입에 따른 피난자들의 피난경로를 변경하고, 소방대의 진입 최적경로를 산출하고, 소방대 단말장치로 진입 최적경로를 전송하며, 소방대의 화재 구역 진입이 완료된 후 피난자들의 피난경로를 재변경하는 것을 더 포함하는
    위치정보에 기반한 피난경로 제공 시스템.
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