KR102029994B1 - 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템 - Google Patents

실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템 Download PDF

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KR102029994B1 KR1020180171727A KR20180171727A KR102029994B1 KR 102029994 B1 KR102029994 B1 KR 102029994B1 KR 1020180171727 A KR1020180171727 A KR 1020180171727A KR 20180171727 A KR20180171727 A KR 20180171727A KR 102029994 B1 KR102029994 B1 KR 102029994B1
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Abstract

본 발명은 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 다양한 실내 시설물들 예를 들어, 실험실, 연구실 등의 랩 시설물, 유해 화학 물질을 이용하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물, 펜션, 콘도 등의 다중 이용 시설물 등의 실내 공간에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간으로 측정한다. 이를 위해 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 센서 장치와 경보 장치 및 통합 관제 서버를 포함한다. 센서 장치는 복수 개의 센서들을 구비하여 실내 시설물의 실내 공간에 대한 공기질과 유해가스를 실시간 측정한다. 경보 장치는 센서 장치로부터 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 단계별로 설정된 기준값들과 비교하여 다단계로 공기질 상태와 유해가스 발생 여부를 안내 및 경보한다. 통합 관제 서버는 복수 개의 실내 시설물들의 공기질과 유해가스 발생 여부를 빅데이터와 위치 기반의 관제 프로그램을 이용하여 통합 관리한다. 본 발명에 의하면, 실시간으로 공기질과 유해가스 발생에 따라 안내 및 경보하여 사고를 예방할 수 있으며, 이를 실내 시설물의 종사자나 이용자의 건강권을 보장할 수 있고, 적은 관리 인원으로 다수의 실내 시설물들의 관리가 가능하다.

Description

실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템{SYSTEM FOR MONITORING AND ALARMING AIR QUALITY AND HARMFUL GAS OF INDOOR}
본 발명은 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 실내 시설물들 예를 들어, 실험실, 연구실 등의 랩(laboratory) 시설물, 유해 화학 물질을 이용하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물, 펜션, 콘도 등의 다중 이용 시설물 등의 실내 공간에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간으로 측정하고, 측정 결과에 따라 단계별로 위험성을 안내하도록 경보하여, 복수 개의 실내 시설물의 실내 공기질을 통합 관리하는 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 국내 대학, 연구 기관 및 기업의 연구실, 실험실 등의 환경은 일반 산업 현장과는 달리 획일화된 관리 프로세스를 갖고 있지 않다. 새로운 물질의 합성, 실험실이나 연구실의 형편 등에 의존하여 개발 및 연구 활동 종사자에게 주어진 연구 내용에 따라 연구실이나 실험실 환경이 수시로 다양하게 변화하고 있다. 국내에서 취급하지 않은 신규 유해 화학 물질의 취급과 연구도 점차 증가하고 있어, 안전 사고와 인명 사고도 다양한 형태로 발생되고 있다.
최근 교육부, 미래 창조 과학부의 통계 자료에 의하면, 2006년 연구실 안전 환경 조성에 관한 법이 시행된 이후, 전국 과학 기술 분야 대학과 연구 기관에서 발생된 사고는 해마다 증가 추세인 것으로 나타났다. 이러한 사고 발생은 우리나라 과학 기술 발전의 기틀을 이루고 있는 연구 기관 및 과학 기술 분야에서 대학 연구실의 연구 환경이 복잡하고 다양한 연구 장비 사용과 신규 유해 화학 물질 취급에 따른 안전 대책 부족, 연구 활동 종사자의 안전 의식 미흡 등으로 안전 사고 발생이 증가되고 있으며, 이에 따른 인명 피해와 연구 성과 능률 저하 등이 나타나고 있는 실정이다.
이러한 실험실이나 연구실에 발생되는 주요 위험 사고 유형으로는 유해 화학물질 분야로, 예를 들어, 화학 물질들 간의 반응기 오작동으로 인한 화재, 가연성, 독성 가스 폭발, 유해 물질 접촉, 유해가스 발생 등이다. 이 중에서 특히, 실험실이나 연구실의 사고 시, 사고 피해 규모가 크고, 인명 피해 확산이 우려되는 유해 화학 물질, 고압가스 분야 등으로 인한 유해가스 발생에 대해 현실적으로 실험실이나 연구실에서 취약하게 관리되고 있다.
여기서 유해가스는 인체에 유해한 가스를 총칭하는 것으로, 인체에 악영향을 끼치는 유해 가스의 종류로는 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 산화물(oxidant), 탄화수소, 불소화합물, 일산화탄소, 이산화탄소, 암모니아 등이 있으며, 유해 화학 물질과 고압 가스 등으로 인하여 발생될 수 있다.
이러한 유해가스는 안전 관리에 대한 의식 부족, 유해 화학 물질의 밀폐 보관 상태, 예기치 않은 화학 반응, 실험 중의 증기 등으로 인해 발생되며, 이로 인해 연구실 안전사고가 해마다 증가하고 있는 실정이다.
따라서, 실험실이나 연구실 등 화학 물질을 이용 및 관리하여 유해 가스가 발생될 가능성이 높은 실내 장소에 대한 안전 관리를 위해, 실험실이나 연구실의 실내 공간의 공기질 및 유해 가스 발생 여부를 실시간으로 모니터링하여 사건 사고를 예방하고, 쾌적한 연구 환경 조성과 연구 활동 종사자의 안전성을 확보하는 대책이 필요하다.
뿐만 아니라, 다양한 유해 화학 물질을 이용하여 상품을 제조하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물이나, 펜션이나 콘도 등 많은 사람들이 이용하는 다중 이용 시설물 등의 실내 공간에서도 유해 가스 발생으로 인한 사건 사고가 증가하고 있는 실정이다. 이에 이러한 실내 시설물에서도 실시간으로 공기질의 상태를 모니터링하거나, 유해 가스 발생 상황을 모니터링하여 해당 실내 시설물의 종사자나 이용자들에게 알려줄 필요가 있으며, 이상 발생 시, 신속한 조치를 취하거나 대피할 수 있도록 경보하여 대형 사고를 미연에 방지할 필요가 있다.
국내 공개특허공보 제10-2010-0009348호(공개일 2010년 01월 27일) 국내 등록특허공보 제10-1591735호(공고일 2016년 02월 11일) 국내 공개특허공보 제10-2018-0114385호(공개일 2018년 10월 18일) 국내 등록특허공보 제10-1771053호(공고일 2017년 08월 25일)
본 발명의 목적은 다양한 실내 시설물에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간으로 측정 및 모니터링하여 위험성을 경보하기 위한 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 실내 시설물에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간으로 측정 및 모니터링하고, 측정 결과에 따라 단계별로 위험성을 안내하도록 경보하는 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 실내 시설물들의 실내 공기질을 통합 관리하기 위한 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 실내 시설물들의 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간으로 측정 및 모니터링하여 단계별로 안내 및 경보하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 실시간으로 공기질과 유해가스 발생에 따른 안내 및 경보하여 실내 시설물의 종사자나 이용자의 건강권을 보장할 수 있고, 적은 관리 인원으로 다수의 실내 시설물들의 관리가 가능하다.
이 특징에 따른 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은, 하나의 실내 시설물에 설치되어 실내 공간의 공기질과 복수의 유해 가스들 각각의 가스 농도를 실시간으로 측정하는 복수 개의 센서를 구비하는 적어도 하나의 센서 장치; 상기 실내 시설물에 구비되어 공기질과 가스 농도들 각각에 대한 서로 다른 크기의 복수 개의 기준값들을 단계별로 설정하고, 상기 센서 장치로부터 측정된 공기질에 대한 공기질 측정 정보와, 유해 가스들 각각에 따른 가스 농도 정보를 실시간으로 전송받아서 상기 실내 시설물에 대한 모니터링 정보를 생성하고, 일정 기간 동안의 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 상기 기준값들과 단계별로 비교하여 공기질의 상태와 유해가스 농도에 따라 안전 상태, 주의 상태, 경보 상태 및 대피 상태를 포함하는 다단계로 위험성을 안내하는 경보 정보를 상기 단계들에 따라 서로 다른 출력 세기로 경보음 또는 음성 메시지로 출력하는 경보 장치; 및 상기 실내 시설물의 공기질과 유해 가스 발생 여부에 따른 데이터들을 수집, 분석, 가공 및 저장하여 빅데이터를 구축하고, 서로 다른 장소에 구비되는 상기 경보 장치들을 식별 가능하고, 상기 경보 장치들 각각으로부터 상기 모니터링 정보를 전송받아서 상기 실내 시설물들 각각의 공기질과 유해 가스 발생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 상기 경보 장치를 위치 기반으로 상기 모니터링 정보를 통합 관리하며, 상기 경보 장치로부터 상기 모니터링 정보가 전송되면, 상기 빅데이터를 이용하여 상기 경보 정보에 대응되는 대응 방안을 생성하여 제공하는 통합 관제 서버를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 경보 장치는; 상기 센서 장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보를 받아들이고, 상기 통합 관제 서버로 상기 모니터링 정보를 전송하는 통신부; 상기 센서 장치에 구비된 상기 센서들 각각으로부터 측정되는 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각에 대한 상기 기준값을 단계별로 설정, 저장하고, 일정 기간 동안의 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정도들 각각과 상기 기준값들과의 비교 결과에 따라 상기 경보 정보를 출력하도록 제어하는 제어부; 적어도 하나의 색상을 조사하는 발광 다이오드 전등으로 구비되고, 상기 제어부의 제어를 받아서 상기 경보 정보에 대응하여 서로 다른 색상으로 점등되거나, 하나의 색상이 반복 점멸되는 경광등; 상기 제어부의 제어를 받아서 상기 경보 정보 중 주의, 경보 및 대피 상태인 경우에 해당 경고음이나 안내 음성 메시지를 출력하는 스피커; 및 복수 개가 구비되어 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들에 따라 단계별로 서로 다른 색상으로 표시하거나, 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각의 측정된 수치를 표시하는 표시부;를 포함하되, 상기 경보 장치는 상기 통합 관제 서버에 의해 해당 실내 시설물의 위치를 판별하기 위한 식별 정보가 구비된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 경보 장치는; 상기 기준값들과의 비교 결과에 따라 안전 상태의 단계인 경우에는 경보음 또는 음성 메시지를 출력하지 않고, 주의 상태, 경보 상태 및 대피 상태의 단계로 갈수록 경보음 또는 음성 메시지의 출력 세기를 크게 하여 안내하거나 경보한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 경보 장치는; 상기 센서 장치들이 하나의 실내 시설물에 복수 개가 구비된 경우, 상기 센서 장치들 각각의 식별 정보를 이용하여 상기 센서 장치들 각각의 위치를 판별하고, 판별된 위치에 따라 서로 다른 세기의 경고음이나 음성 메시지를 출력한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 통합 관제 서버는, 통신망을 통해 복수 개의 상기 경보 장치들과 연결되고, 상기 경보 장치들 각각으로부터 상기 모니터링 정보를 전송받는 통신부; 상기 실내 시설물들의 공기질 상태와 유해가스 발생 여부에 따른 데이터를 수집, 분석 및 가공하여 빅데이터를 구축 및 저장하고, 상기 빅데이터를 활용하여 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각에 대한 기준값들을 단계별로 설정하도록 제공하는 빅데이터 관리부; 상기 경보 장치들 각각에 대한 식별 정보를 등록, 관리하고, 상기 경보 장치로부터 상기 모니터링 정보가 전송되면, 해당 경보 장치의 식별 정보를 통해 해당 실내 시설물의 위치를 판단하는 위치 판단부; 상기 통신부를 통해 상기 경보 장치들 각각으로부터 상기 모니터링 정보를 전송받아 상기 위치 판단부에 의해 판단된 실내 시설물에 대한 상기 모니터링 정보를 전자 지도 상에 표시하여 위치 기반으로 상기 실내 시설물들의 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간 모니터링하도록 제공하는 모니터링부; 상기 경보 장치들 각각으로부터 전송된 상기 모니터링 정보로부터 해당 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부를 판단하여 안전, 주의, 경보 및 대피 상태에 대응하는 상기 실내 시설물 관리를 위한 관리 정보를 상기 빅데이터를 이용하여 추출 및 생성하는 경보 판단부; 상기 경보 판단부에 의해 생성된 상기 관리 정보를 출력하는 알람부; 및 상기 통신부, 상기 빅데이터 관리부, 상기 위치 판단부, 상기 모니터링부, 상기 경보 판단부 및 상기 알람부를 제어하여, 실시간으로 상기 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 위치 기반으로 모니터링하도록 제공하여 실내 시설물들을 통합 관리하고, 빅데이터를 이용하여 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부에 따라 상기 관리 정보를 제공하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 경보 장치는, 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각에 대한 상기 기준값들을 순차적으로 크기가 증가되는 제1 내지 제4 기준값으로 설정하되; 상기 제1 기준값은 상기 공기질 측정 정보 또는 상기 가스 농도 정보의 각 가스 종류별로 안전 상태를 판별하기 위한 기준값이고, 상기 제2 기준값은 주의 상태를 판별하기 위한 기준값이고, 상기 제3 기준값은 경보 상태를 판별하기 위한 기준값이며, 그리고 상기 제4 기준값은 대피 상태를 판별하기 위한 기준값이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 실험실, 연구실 등의 랩(laboratory) 시설물, 유해 화학 물질을 이용하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물, 많은 사람들이 이용하는 펜션, 콘도 등의 다중 이용 시설물 등의 실내 시설물의 공기질과 유해 가스 발생 여부를 실시간 측정하고, 측정 결과에 따라 해당 종사자나 이용자에게 단계별로 실내 공기질과 유해가스 발생에 따른 위험 상태를 안내 및 경보하도록 처리함으로써, 사고를 예방할 수 있고, 실험실, 연구실 등의 실내 시설물의 종사자나 이용자의 건강권을 보장할 수 있다.
또 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 복수의 실험실, 연구실 등의 랩(laboratory) 시설물, 유해 화학 물질을 이용하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물, 많은 사람들이 이용하는 펜션, 콘도 등의 다중 이용 시설물 등의 실내 시설물들의 내부 공간에 대한 공기질, 유해 가스 발생 여부를 실시간으로 측정 및 모니터링하고, 이를 통해 복수의 실내 시설물들의 공기질과 유해가스 발생 여부를 원격지에서 통합 관리함으로써, 적은 관리 인원으로 다수의 실내 시설물의 관리가 가능하고, 이를 통해 예산을 절감할 수 있으며, 적절한 안전 관리 지침을 효율적으로 안내할 수 있다.
또한 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템은 경보 장치를 이용하여 단계별로 실내 시설물의 공기질과 유해 가스 발생에 따른 위험 상태를 안내 및 경보함으로써, 시각 및 청각적으로 확인 가능하며, 이를 통해 신속한 대응이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 도 1에 도시된 센서 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 도 1에 도시된 경보 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 4는 도 1에 도시된 통합 관제 서버의 구성을 나타내는 블럭도, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 예를 들어, 대학, 연구기관 및 기업의 실험실, 연구실 등의 랩(laboratory) 시설물, 유해 화학 물질을 이용하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물, 펜션, 콘도 등의 다중 이용 시설물 등과 같은 실내 시설물의 내부 공간에 대한 공기질 상태와 유해 가스 발생 여부를 실시간으로 안내하기 위하여, 실내의 공기질과, 안전 관리 규정 및 안전 환경 조성에 관한 법률 등에 의해 관리되고 있는 다양한 종류의 유해 가스 발생 여부를 실시간 측정하고, 측정 결과에 따라 해당 종사자나 이용자에게 단계별로 실내 공기질과 유해가스 발생에 따른 위험 상태를 안내 및 경보하도록 처리한다.
또 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 복수의 실내 시설물들의 내부 공간에 대한 공기질, 유해 가스 발생 여부를 실시간으로 측정 및 모니터링하고, 이를 통해 복수의 실내 시설물들의 공기질과 유해가스 발생 여부를 원격지에서 통합 관리하도록 처리한다.
이를 위해 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 센서 장치(110), 경보 장치(130) 및 통합 관제 서버(150)를 포함한다. 또 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 담당자 단말기(170)를 더 포함할 수 있다. 센서 장치(110), 경보 장치(130), 통합 관제 서버(150) 및 담당자 단말기(170)들은 통신망(102 ~ 106)을 통하여 상호 데이터 통신이 가능하도록 구비된다.
구체적으로, 통신망(102 ~ 106)은 예를 들어, 유선 통신망, 무선 통신망, 이동 통신망 등을 포함한다. 이 실시예에서 통신망(102)은 센서 장치(110)와 경보 장치(130)들 간에 상호 데이터 전송을 위한 유선 통신망, 근거리 무선 통신망 등으로 구비되고, 통신망(104)는 경보 장치(130)와 통합 관제 서버(150)들 간에 상호 데이터 전송을 위한 유선 통신망, 무선 통신망 등으로 구비되고, 통신망(106)는 경보 장치(130)와 담당자 단말기(170)들 간에 상호 데이터 전송을 위한 무선 통신망, 이동 통신망 등으로 구비된다.
센서 장치(110)는 복수 개의 센서들을 구비하여, 하나의 실내 시설물 예컨대, 랩 시설물, 제조 시설물, 다중 이용 시설물 등에 적어도 하나가 설치되고, 실내 시설물의 내부 공간에 대한 공기질 및 유해가스 발생 여부를 판별하기 위하여 공기질과 다양한 종류의 가스 농도들을 실시간 측정한다. 센서 장치(110)는 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 통신망(102)을 통하여 경보 장치(130)로 전송한다.
센서 장치(110)는 하나의 실내 시설물에 복수 개가 구비될 수도 있다. 예를 들어, 실내 시설물이 그 공간이 크거나 복층인 경우, 일정 실내 공간을 단위로 하여 복수 개의 센서 장치(110)가 각각의 실내 공간에 설치된다. 이 경우, 센서 장치(110)들 각각에는 경보 장치(130)에 의해 해당 위치를 판별하기 위한 식별 정보가 구비된다.
경보 장치(130)는 적어도 하나의 실내 시설물에 대응하여 구비되고, 실내 시설물의 실내 공간에 대한 공기질 및 유해가스 발생 여부를 실시간 모니터링한다. 경보 장치(130)는 센서 장치(110)로부터 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 실시간 전송받아서 일정 기간 동안(예를 들어, 수 십초 내지 수 분 정도)의 공기질과 각 가스 농도의 상태를 단계별로 판단한다. 경보 장치(130)는 공기질과 가스 농도의 상태에 따라 안전, 주의, 경보 및 대피 등으로 위험성을 안내하도록 경보한다. 경보 장치(130)는 경고음이나 음성 메시지를 이용하여 안내하거나 경보한다. 이 때, 경보 장치(130)는 판별된 상태에 따라 서로 다른 세기의 경보음 또는 음성 메시지를 출력하여 안내하거나 경보한다. 즉, 판별된 상태가 안전 상태인 경우에는 경보음 또는 음성 메시지를 출력하지 않고 주의, 경보 및 대피 상태로 갈수록 경보음 또는 음성 메시지의 출력 세기를 크게 하여 안내하거나 경보한다. 경보 장치(130)는 해당 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부에 따른 모니터링 정보를 통신망(104)을 통하여 통합 관제 서버(150)로 전송한다. 또 경보 장치(130)는 통신망(106)을 통하여 모니터링 정보를 담당자 단말기(170)로 실시간 전송한다. 여기서 모니터링 정보에는 실내 시설물의 용도, 위치, 공기질 측정 정보, 유해가스들 각각의 가스 농도 정보, 현재 실내 시설물의 경보 상태(즉, 안전, 주의, 경보 및 대피) 등을 포함한다.
또 경보 장치(130)는 하나의 실내 시설물에 복수 개의 센서 장치(110)가 구비된 경우, 센서 장치(110)들 각각의 식별 정보를 이용하여 센서 장치(110)들의 위치를 판별하고, 판별된 위치에 따라 서로 다른 세기의 경고음이나 음성 메시지를 출력할 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실내 시설물에 4 개 즉, 제1 내지 제4 센서 장치(110)들이 설치되고, 경보 장치(130)가 제1 내지 제4 센서 장치(110)들 각각과의 이격된 거리 순으로 위치하는 경우, 가장 가까운 위치의 제1 센서 장치(110)에 의해 해당 실내 시설물의 공기질 상태가 경보 상태로 판별되면, 경고음이나 음성 메시지의 출력 세기를 작게하여 출력하고, 가장 먼 위치의 제4 센서 장치(110)에 의해 해당 실내 시설물의 공기질 상태가 경보 상태로 판별되면, 제1 센서 장치(110)에 의한 경우보다 큰 출력 세기의 경고음이나 음성 메시지를 출력한다.
통합 관제 서버(150)는 실내 시설물과 이격된 원격지에 구비되고, 통신망(104)을 통하여 복수 개의 경보 장치(130)들과 연결된다. 통합 관제 서버(150)는 사전에 실내 시설물들의 실내 공기질 상태와 유해가스 발생 여부에 따른 데이터를 수집, 분석, 가공 및 저장하여 빅데이터를 구축한다. 통합 관제 서버(150)는 실내 시설물들의 실내 공기질과 유해가스 발생 여부를 판별하기 위해, 구축된 빅데이터를 활용하여 공기질 측정 정보와 각 가스 농도에 대한 기준값들을 단계별로 설정, 저장한다. 예컨대, 하나의 가스 농도에 대해 복수 개의 기준값들을 단계별로 설정하여, 해당 가스 농도의 측정값이 각 단계의 기준값과 비교하여 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부를 안전, 주의, 경보 및 대피 상태인지를 판별한다.
통합 관제 서버(150)는 경보 장치(130)들 각각으로부터 모니터링 정보를 전송받아서 전체 실내 시설물들의 실내 공기질과 유해가스 발생 여부를 모니터링한다. 통합 관제 서버(150)는 모니터링 정보를 전자 지도 상에 표시하여 관리자에게 제공하고, 이를 통해 전체 실내 시설물들을 위치 기반으로 통합 관리한다. 통합 관제 서버(150)는 모니터링 정보를 분석 및 가공하여 적절한 관리 정보를 관리자에게 제공할 수 있다.
그리고 담당자 단말기(170)는 예컨대, 스마트 폰 등으로 구비되고, 내부에 실내 공간의 공기질 및 유해가스 발생 여부를 모니터링하기 위한 모바일 앱이 설치된다. 담당자 단말기(170)는 경보 장치(130)로부터 모니터링 정보를 실시간으로 전송받아서 모바일 앱을 통해 해당 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부를 모니터링한다.
따라서 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 실시간으로 실내 시설물의 내부 공간에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 측정, 모니터링하고, 공기질과 유해가스 발생 여부를 단계별로 판별하여, 실내 시설물의 종사자나 이용자에게 실시간 알려줌으로써, 종사자나 이용자의 건강권을 보장할 수 있으며, 공기질과 유해가스 발생으로 인한 실내 시설물에서의 사고를 예방할 수 있다.
구체적으로, 도 2 내지 도 4를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 센서 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 센서 장치(110)는 다양한 실내 시설물들 각각의 실내 공간에서의 공기질과 유해가스 발생 여부를 측정하기 위하여 공기질과 다양한 가스들 각각의 농도를 측정하는 복수 개의 센서들을 구비한다. 이러한 센서 장치(110)는 센서들 각각에 의해 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부를 측정하여 경보 장치(130)로 전송한다.
구체적으로, 센서 장치(110)는 통신부(112), 제어부(114), 센서부(116), 인터페이스부(118) 및 전원부(120)를 포함한다.
통신부(112)는 예컨대, USB, RS-232C 등의 유선 통신망, 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth) 등의 근거리 무선 통신망을 통해 경보 장치(130)와 연결된다. 통신부(112)는 제어부(114)의 제어를 받아서 센서부(116)에 의해 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보들을 실시간으로 전송한다.
센서부(116)는 복수 개의 센서들 예를 들어, 산소 센서, 질소 센서, 이산화탄소 센서, 총 휘발성 유기화합물(TVOC) 센서, 라돈 센서, 포름알데히드 센서, 방사능 센서 등을 포함한다. 또 센서부(116)는 공기질 측정을 위한 미세먼지 센서, 온도 센서, 습도 센서 등을 포함한다. 센서부(116)는 각각의 센서들로부터 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 통신부(112)를 통하여 경보 장치(130)로 실시간으로 전송한다.
인터페이스부(118)는 실내 시설물의 환경이나 연구 대상 등에 따라 추가되는 외부 센서 모듈(미도시됨)들과 전기적으로 연결된다. 인터페이스부(118)는 예를 들어, 질산 센서, 황산 센서 등 다양한 유해 가스나 화학 물질의 농도를 측정하는 센서들 뿐만 아니라, 화재 감지 센서, 가스 누출 센서 등을 추가로 연결할 수 있다.
전원부(120)는 예컨대, 충전 가능한 배터리, AC/DC 어댑터 등으로 구비되어, 센서 장치(110)의 전원을 공급한다.
그리고 제어부(114)는 센서 장치(110)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(114)는 통신부(112), 센서부(116), 인터페이스부(118) 및 전원부(120)들 각각의 기능이 연동되도록 제어하여 실시간 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부를 측정하고, 측정된 공기질 측정 정보와 각종 가스 농도 정보를 통신망(102)을 통해 경보 장치(130)로 전송하도록 제어한다.
이러한 센서 장치(110)는 하나의 실내 시설물의 실내 공간의 크기, 취급 유해가스 및 유해화학물 등에 따라 복수 개가 설치되는 경우, 경보 장치(130)가 해당 위치를 식별 가능하도록 통신부(112)나 제어부(114)에 식별 정보를 구비할 수도 있다. 이 때, 제어부(114)는 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보들과 함께 식별 정보를 경보 장치(130)로 전송하도록 제어한다.
도 3은 도 1에 도시된 경보 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 경보 장치(130)는 실내 시설물들 각각에 구비되어, 적어도 하나의 센서 장치(110)로부터 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보 및 식별 정보를 실시간으로 전송받아서 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부를 모니터링한다. 경보 장치(130)는 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보들 각각에 대해 복수 개의 기준값들을 설정하고, 일정 기간 동안 각각의 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 일정 크기의 해당 기준값과 각각 비교하여 공기질과 유해 가스 발생 여부에 따른 위험성을 단계별로 안내한다. 이 실시예에서 경보 장치(130)는 안전, 주의, 경보 및 대피 상태인 4 단계로 경보 정보를 출력한다.
구체적으로, 경보 장치(130)는 통신부(132), 제어부(134), 경광등(136), 스피커(138), 표시부(140) 및 전원부(142)를 포함한다.
통신부(132)는 센서 장치(110)와 연결되는 유무선 통신망, 통합 관제 서버(150)와 연결되는 유무선 통신망, 그리고 담당자 단말기(170)와 연결되는 무선 통신망, 이동 통신망 등에 연결된다. 통신부(132)는 센서 장치(110)로부터 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 받아들이고, 제어부(134)에 의해 생성된 모니터링 정보를 통합 관제 서버(150)와 담당자 단말기(170)로 전송한다.
제어부(134)는 센서 장치(110)에 구비된 복수 개의 센서들 각각으로부터 측정되는 공기질과 유해가스들 각각에 대한 복수 개의 기준값을 설정, 저장한다. 이 실시예의 제어부(134)는 아래의 표 1에 기재된 바와 같이, 단계별 경보를 위해 각 공기질과 가스 농도들 각각에 대한 제1 내지 제4 기준값(REF1 ~ REF4)을 설정, 저장한다.
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여기서 제1 기준값은 공기질 또는 각 가스 종류별로 안전 상태를 판별하기 위한 기준값이고, 제2 기준값은 주의 상태를 판별하기 위한 기준값이고, 제3 기준값은 경보 상태를 판별하기 위한 기준값이며, 그리고 제4 기준값은 대피 상태를 판별하기 위한 기준값이다. 이 때, 기준값들은 REF1 ＜ REF2 ＜ REF3 ＜ REF4 순의 농도 크기를 갖는다. 이러한 기준값들은 통합 관제 서버(150)에 구축된 빅데이터에 의해 결정된다. 따라서 제어부(134)는 제1 내지 제4 기준값들과 센서 장치(110)에 의해 일정 기간 동안의 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 단계별로 비교하여 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부를 안전, 주의, 경보 및 대피 단계별로 판단하여 실내 시설물의 내부 공간에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 경보한다.
제어부(134)는 제1 내지 제4 기준값과의 비교 결과에 따라 경광등(136), 스피커(138) 및 표시부(140)를 제어하여 해당 상태를 알려준다. 제어부(134)는 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 표시부(140)에 실시간을 표시하도록 제어한다. 제어부(134)는 예를 들어, 측정된 특정 유해가스 농도가 제4 기준값 이상으로 판별되면, 경광등(136)을 적색으로 점등 또는 반복 점멸시키고 표시부(140)에 해당 단계의 유해가스 발생 상태를 표시하도록 제어하며, 동시에 스피커(138)를 통해 경고음이나 대피 안내 음성 메시지를 출력하도록 제어한다. 이 때, 제어부(134)는 경고음이나 안내 음성 메시지의 출력 세기를 단계별로 증가시켜 출력하도록 제어한다. 이러한 출력 세기는 제1 내지 제4 기준값들 각각에 대응하여 설정된다. 예를 들어, 안전 상태인 경우, 경고음이나 안내 음성 메시지를 출력하지 않고, 주의 상태인 경우, 경고음이나 안내 음성 메시지를 제1 세기로 출력하고, 경보 상태인 경우, 제1 세기보다 큰 제2 세기로 출력하며, 대피 상태인 경우에는 제2 세기보다 큰 제3 세기의 경고음이나 안내 음성 메시지를 출력하도록 제어한다. 또 제어부(134)는 하나의 실내 시설물에 서로 다른 위치에 복수 개의 센서 장치(110)들이 설치된 경우, 센서 장치(110)들 각각의 위치를 판별하고, 센서 장치(110)들 중 어느 하나에서 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보가 주의 이상의 상태 즉, 주의, 경보 또는 대피 상태이면, 판별된 위치에 따라 서로 다른 세기의 경고음이나 음성 메시지를 출력하도록 제어한다. 이 경우는 제어부(134)에 의해 센서 장치(110)와 경보 장치(130) 간의 거리 즉, 이상 상태를 측정한 센서 장치(110)의 위치에 대응하여 출력 세기가 결정된다.
제어부(134)는 해당 실내 공간의 공기질과 유해가스 발생 여부에 따른 모니터링 정보를 생성하고, 생성된 모니터링 정보를 통신망(104)을 통하여 통합 관제 서버(150)로 전송하도록 통신부(132)를 제어한다. 여기서 모니터링 정보는 실내 시설물의 용도, 위치, 공기질 측정 정보, 유해가스들 각각의 가스 농도 정보, 현재 실내 시설물의 경보 상태(즉, 안전, 주의, 경보 및 대피) 등이 포함된다. 또 제어부(134)는 모니터링 정보를 담당자 단말기(170)로 실시간 전송하도록 통신부(132)를 제어한다.
경광등(136)은 적어도 하나의 색상을 조사하는 발광 다이오드 전등으로 구비되고, 제어부(134)의 제어를 받아서 측정된 공기질 및 유해가스 농도에 따라 서로 다른 색상으로 점등되거나, 하나의 색상이 반복 점멸된다. 경광등(136)은 예를 들어, 측정된 공기질 및 유해가스 농도가 안전 상태인 경우에는 파란색, 주의 상태인 경우에는 녹색, 경보 상태에는 노란색, 그리고 대피 상태인 경우에는 적색으로 점등 표시하거나, 또는 안전 및 주의 상태에서는 소등되고, 경보 상태에서는 황색, 대피 상태에서는 적색으로 반복 점멸하여 표시한다.
스피커(138)는 제어부(134)의 제어를 받아서 출력 세기가 조절 가능하게 구비되고, 측정된 가스 농도가 주의, 경보 및 대피 상태인 경우에 해당 경고음(siren)이나 안내 음성 메시지를 출력한다. 스피커(138)는 예컨대, 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보가 안전 상태인 경우에는 작동하지 않고, 주의, 경보 및 대피 상태인 경우에는 해당 경고음이나 안내 음성 메시지를 출력한다. 이 때, 스피커(138)는 제어부(134)의 제어를 받아서 주의, 경보 및 대피 상태로 갈수록 출력 세기를 크게 하여 출력하거나, 센서 장치(110)들의 위치에 따라 출력 세기를 크거나 작게 하여 출력한다.
표시부(140)는 복수 개가 구비되어 공기질 측정 정보와 각 가스 농도 정보에 따라 단계별로 서로 다른 색상으로 표시하거나, 각 측정 정보에 따른 수치 데이터를 숫자로 표시한다. 표시부(140)는 예를 들어, 복수 개의 액정 디스플레이 모듈, 발광다이오드 모듈, LED 세그먼트 모듈 등으로 구비되고, 공기질 측정 정보의 상태에 따라 단계별로 4 가지 색상(예를 들어, 파란색, 녹색, 노란색, 빨간색)으로 표시하고, 가스 농도 정보에 따라 수치로 표시할 수 있다.
전원부(142)는 경보 장치(130)의 구동 전원을 공급한다. 전원부(142)는 예컨대, 교류 전원을 이용하여 전원을 공급한다.
이러한 경보 장치(130)는 통합 관제 서버(150)에 의해 해당 실내 시설물의 위치 또는 장소를 판별하기 위한 식별 정보가 구비된다. 이 식별 정보는 경보 장치(130)의 통신부(132) 또는 제어부(134)에 구비된다.
그리고 도 4는 도 1에 도시된 통합 관제 서버의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 통합 관제 서버(150)는 통신망(104)를 통해 서로 다른 실내 시설물에 설치되는 복수 개의 경보 장치(130)들과 연결된다. 통합 관제 서버(150)는 복수 개의 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 통합 관리하기 위한 관제 프로그램을 구비한다. 통합 관제 서버(150)는 관제 프로그램을 이용하여 경보 장치(130)들을 식별하고 경보 장치(130)들 각각으로부터 실시간으로 모니터링 정보들을 전송받고, 이를 통해 전자 지도 상에 해당 실내 시설물의 위치와 실시간으로 모니터링 정보들을 위치 기반으로 표시하여 관제 센터 등의 관리자에게 제공한다. 이 때, 통합 관제 서버(150)는 모니터링 정보를 분석 및 가공하여 공기질과 유해가스 발생 여부에 따라 적절한 관리 정보를 관리자에게 제공할 수 있다.
이를 위해 통합 관제 서버(150)는 사전에 실내 시설물들의 실내 공기질 상태와 유해가스 발생 여부에 따른 데이터를 수집, 분석, 가공 및 저장하여 빅데이터를 구축하고, 구축된 빅데이터를 활용하여 공기질 측정 정보와 각 가스 농도 정보에 대한 기준값들을 단계별로 설정, 저장한다. 통합 관제 서버(150)는 경보 장치(130)들 각각으로부터 모니터링 정보를 전송받아서 전체 실내 시설물들의 실내 공기질과 유해가스 발생 여부를 모니터링한다. 통합 관제 서버(150)는 빅데이터를 활용하여 모니터링 정보에 따라 관리자에게 실내 시설물의 안전 관리를 위한 적절한 관리 정보를 제공하여 효율적인 관리가 이루어지도록 처리한다. 관리 정보는 빅데이터를 이용하여 실내 시설물 관리를 위한 다양한 정보들 예를 들어, 해당 실내 시설물의 공기질이 주의 이상의 상태로 모니터링되면, 해당 실내 시설물의 담당자에게 환기를 시키도록 통보하거나, 특정 유해가스 농도가 주의 이상의 상태로 모니터링되면, 해당 유해가스의 발생원을 신속하게 파악하도록 하는 지침을 내리는 등의 실내 시설물 관리를 위한 안내 및 지시 내용이 포함될 수 있다.
이 실시예의 통합 관제 서버(150)는 통신부(152), 제어부(154), 빅데이터 관리부(156), 위치 판단부(158), 모니터링부(160), 경보 판단부(162) 및 알람부(164)를 포함한다.
구체적으로, 통신부(152)는 통신망(104)을 통해 복수 개의 경보 장치(130)들과 연결된다. 통신부(152)는 예컨대, 유무선 통신망, 이동 통신망 등의 통신망(104)에 연결되어, 경보 장치(130)들과 상호 데이터 통신을 처리한다. 즉, 통신부(152)는 경보 장치(130)들 각각으로부터 모니터링 정보를 전송받는다. 또 통신부(152)는 통합 관제 서버(150)가 구비되는 관제 센터의 관리자 단말기(미도시됨)와 연결될 수도 있다. 이 경우, 통합 관제 서버(150)는 관리자 단말기로 모니터링 정보를 전송하여 관리자가 복수 개의 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
빅데이터 관리부(156)는 사전에 다양한 실내 시설물들의 공기질 상태와 유해가스 발생 여부에 따른 다양한 데이터를 수집, 분석 및 가공하여 빅데이터를 구축 및 저장한다. 빅데이터 관리부(156)는 예를 들어, 공기질과 유해가스에 대한 허용 가능한 농도, 주의, 경보 및 대피 상태에 따른 농도 등의 데이터와, 공기질과 유해가스 발생 상태에 따른 대응 방안 등의 데이터를 생성, 저장하여 빅데이터를 구축한다. 빅데이터 관리부(156)는 구축된 빅데이터를 활용하여 공기질 측정 정보와 각 가스 농도 정보에 대한 기준값들을 단계별로 설정하도록 제공한다.
위치 판단부(158)는 경보 장치(130)들 각각에 대한 식별 정보를 등록, 관리하고, 경보 장치(130)로부터 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보가 전송되면, 해당 경보 장치(130)의 식별 정보를 통해 위치를 판단한다.
모니터링부(160)는 통신부(152)를 통해 경보 장치(130)들 각각으로부터 모니터링 정보를 전송받아 위치 판단부(158)에 의해 판단된 실내 시설물에 대한 모니터링 정보를 관제 프로그램의 전자 지도 상에 표시하여 위치 기반으로 각 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간 모니터링하도록 제공하여 복수 개의 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 통합 관리한다. 모니터링부(160)는 전자 지도 상에서 하나의 실내 시설물을 선택하면, 해당 실내 시설물에 대한 상세한 공기질 측정 정보와 다양한 가스 농도 정보(예를 들어, 공기질 측정 농도와 유해 가스의 측정값, 허용치, 가스 종류 등)를 제공한다.
경보 판단부(162)는 경보 장치(130)들 각각으로부터 전송된 모니터링 정보로부터 해당 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부를 판단하여 안전, 주의, 경보 및 대피 상태에 따른 관리 정보를 빅데이터를 이용하여 추출 및 생성한다.
알람부(164)는 경보 판단부(162)에 의해 생성된 관리 정보를 출력하여 관리자에게 대응 방안이나 지침 등을 알려준다. 또 알람부(164)는 통신망(104)을 통하여 관리자 단말기(미도시됨)로 실내 시설물들에 대한 모니터링 정보와 관리 정보를 제공할 수도 있다.
그리고 제어부(154)는 통합 관제 서버(150)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(154)는 통신부(152), 빅데이터 관리부(156), 위치 판단부(158), 모니터링부(160), 경보 판단부(162) 및 알람부(164)를 제어하여, 실시간으로 복수 개의 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 위치 기반으로 모니터링하도록 제공하여 실내 시설물들을 통합 관리하고, 빅데이터를 이용하여 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부에 따라 신속한 대응이 이루어지도록 관리 정보를 관리자에게 제공하도록 제어한다.
따라서 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 예를 들어, 실험실, 연구실 등의 랩(laboratory) 시설물, 유해 화학 물질을 이용하는 아파트형 공장 등의 제조 시설물, 펜션, 콘도 등의 다중 이용 시설물 등의 실내 시설물들 각각에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간 측정 및 모니터링하고, 측정된 공기질과 유해가스의 농도를 단계별로 기준값과 비교하여 다단계로 안내 및 경보하도록 한다.
계속해서 도 5는 본 발명에 따른 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 도 1의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 구성에 의해 처리된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템(100)은 단계 S200에서 통합 관제 서버(150)에 복수 개의 실내 시설물들의 공기질 상태와 유해가스 발생 여부에 따른 다양한 데이터를 수집, 분석 및 가공하여 빅데이터를 구축 및 저장한다. 이 빅데이터는 공기질과 유해가스 발생 여부에 따라 단계별로 위험성을 판단하고, 판단 결과에 따라 신속한 대응 및 조치하도록 활용한다.
단계 S210에서 실내 시설물 각각에 적어도 하나가 설치된 센서 장치(110)를 이용하여 해당 실내 공간의 공기질 및 유해 가스 농도를 측정한다.
단계 S220에서 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 통신망(102)을 통해 경보 장치(130)로 전송한다. 이 때, 경보 장치(130)는 하나의 실내 시설물에 대응하여 구비되고, 적어도 하나의 센서 장치(110)들로부터 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 실시간으로 전송받는다.
단계 S230에서 경보 장치(130)는 전송된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보에 포함된 각각의 가스 농도를 단계별로 설정된 복수 개의 기준값과 비교하여 공기질과 유해가스 발생 여부를 판별한다. 여기서 기준값은 하나의 가스 농도에 대해 4 개의 기준값으로 설정되며, 해당 기준값은 공기질과 유해가스 발생 여부에 따라 안전, 주의, 경보 및 대피 단계 각각에 대응된다.
판별 결과, 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보 각각이 단계 S240에서 안전 단계인 제1 단계에 해당되면, 단계 S250으로 진행하여 경보 장치(130)는 경광등(136), 표시부(140) 및 스피커(138)를 이용하여 안전 상태임을 표시하거나 안내한다. 또 판별 결과, 단계 S260에서 주의 단계인 제2 단계에 해당되면, 단계 S270으로 진행하여 경보 장치(130)는 경광등(136), 표시부(140) 및 스피커(138)를 이용하여 주의 상태임을 표시하거나 안내한다. 또 판별 결과, 단계 S280에서 경보 단계인 제3 단계에 해당되면, 단계 S290으로 진행하여 경보 장치(130)는 경광등(136), 표시부(140) 및 스피커(138)를 이용하여 경보 상태임을 표시하거나 안내한다. 또 판별 결과, 단계 S300에서 대피 단계인 제4 단계에 해당되면, 단계 S310으로 진행하여 경보 장치(130)는 경광등(136), 표시부(140) 및 스피커(138)를 이용하여 대피 상태임을 표시하거나 안내한다.
단계 S320에서 통합 관제 서버(150)는 통신망(104)를 통하여 복수 개의 경보 장치(130)들 각각으로부터 모니터링 정보를 수신하고, 이어서 단계 S330에서 전체 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 위치 기반으로 표시하여 실시간으로 모니터링하고, 이를 통해 전체 실내 시설물들을 통합 관리한다.
이상에서, 본 발명에 따른 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템
102 ~ 106 : 통신망
110 : 센서 장치
130 : 경보 장치
150 : 통합 관제 서버
170 : 담당자 단말기

Claims (6)

  1. 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템에 있어서:
    하나의 실내 시설물에 설치되어 설치 위치에 대응되는 식별 정보를 구비하고, 실내 공간의 공기질과 복수의 유해 가스들 각각의 가스 농도를 실시간으로 측정하는 복수 개의 센서를 구비하는 적어도 하나의 센서 장치;
    상기 실내 시설물에 구비되어 상기 실내 시설물의 위치에 대응되는 식별 정보를 구비하고, 공기질과 가스 농도들 각각에 대한 서로 다른 크기의 복수 개의 기준값들을 단계별로 설정하고, 상기 센서 장치로부터 측정된 공기질에 대한 공기질 측정 정보와, 유해 가스들 각각에 따른 가스 농도 정보 및 상기 센서 장치의 식별 정보를 실시간으로 전송받아서 상기 실내 시설물에 대한 모니터링 정보를 생성하고, 일정 기간 동안의 측정된 공기질 측정 정보와 가스 농도 정보를 상기 기준값들과 단계별로 비교하여 공기질의 상태와 유해가스 농도에 따라 안전 상태, 주의 상태, 경보 상태 및 대피 상태를 포함하는 다단계로 위험성을 안내하는 경보 정보를 상기 단계들에 따라 서로 다른 출력 세기로 경보음 또는 음성 메시지를 출력하는 경보 장치; 및
    상기 실내 시설물의 공기질과 유해 가스 발생 여부에 따른 데이터들을 수집, 분석, 가공 및 저장하여 빅데이터를 구축하고, 상기 경보 장치의 식별 정보를 통해 서로 다른 장소에 구비되는 상기 경보 장치들을 식별하고, 상기 경보 장치들 각각으로부터 상기 모니터링 정보를 전송받아서 상기 실내 시설물들 각각의 공기질과 유해 가스 발생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 상기 경보 장치를 위치 기반으로 하여 상기 모니터링 정보를 통합 관리하며, 상기 경보 장치로부터 상기 모니터링 정보가 전송되면, 해당 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부를 판단하고, 상기 빅데이터를 이용하여 안전, 주의, 경보 및 대피 상태에 따른 상기 경보 정보에 대응되는 대응 방안을 생성하여 제공하는 통합 관제 서버;를 포함하고,
    상기 경보 장치는,
    상기 센서 장치와 통신망을 통해 연결되어 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보를 받아들이고, 상기 통합 관제 서버로 상기 모니터링 정보를 전송하는 제1의 통신부;
    상기 센서 장치에 구비된 상기 센서들 각각으로부터 측정되는 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각에 대한 상기 기준값을 단계별로 설정, 저장하고, 일정 기간 동안의 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각과 상기 기준값들과의 비교 결과에 따라 상기 경보 정보를 출력하도록 제어하는 제1의 제어부;
    적어도 하나의 색상을 조사하는 발광 다이오드 전등으로 구비되고, 상기 제1의 제어부의 제어를 받아서 상기 경보 정보에 대응하여 서로 다른 색상으로 점등되거나, 하나의 색상이 반복 점멸되는 경광등;
    상기 제1의 제어부의 제어를 받아서 상기 경보 정보 중 주의, 경보 및 대피 상태인 경우에 해당 경고음이나 안내 음성 메시지를 출력하는 스피커; 및
    복수 개가 구비되어 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들에 따라 단계별로 서로 다른 색상으로 표시하거나, 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각의 측정된 수치를 표시하는 표시부;를 포함하되,
    상기 경보 장치는 상기 센서 장치들이 하나의 실내 시설물에 복수 개가 구비된 경우, 상기 센서 장치들 각각의 식별 정보를 이용하여 상기 센서 장치들 각각의 위치를 판별하고, 판별된 위치에 따라 서로 다른 세기의 경고음이나 음성 메시지를 출력하며;
    상기 통합 관제 서버는,
    통신망을 통해 복수 개의 상기 경보 장치들과 연결되고, 상기 경보 장치들 각각으로부터 상기 모니터링 정보를 전송받는 제2의 통신부;
    상기 실내 시설물들의 공기질 상태와 유해가스 발생 여부에 따른 데이터를 수집, 분석 및 가공하여 빅데이터를 구축 및 저장하고, 상기 빅데이터를 활용하여 상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각에 대한 기준값들을 단계별로 설정하도록 제공하는 빅데이터 관리부;
    상기 경보 장치들 각각에 대한 식별 정보를 등록, 관리하고, 상기 경보 장치로부터 상기 모니터링 정보가 전송되면, 해당 경보 장치의 식별 정보를 통해 해당 실내 시설물의 위치를 판단하는 위치 판단부;
    상기 제2의 통신부를 통해 상기 경보 장치들 각각으로부터 상기 모니터링 정보를 전송받아 상기 위치 판단부에 의해 판단된 실내 시설물에 대한 상기 모니터링 정보를 전자 지도 상에 표시하여 위치 기반으로 상기 실내 시설물들의 공기질과 유해가스 발생 여부를 실시간 모니터링하도록 제공하는 모니터링부;
    상기 경보 장치들 각각으로부터 전송된 상기 모니터링 정보로부터 해당 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부를 판단하여 안전, 주의, 경보 및 대피 상태에 대응하는 상기 실내 시설물 관리를 위한 관리 정보를 상기 빅데이터를 이용하여 추출 및 생성하는 경보 판단부;
    상기 경보 판단부에 의해 생성된 상기 관리 정보를 출력하는 알람부; 및
    상기 제2의 통신부, 상기 빅데이터 관리부, 상기 위치 판단부, 상기 모니터링부, 상기 경보 판단부 및 상기 알람부를 제어하여, 실시간으로 상기 실내 시설물들에 대한 공기질과 유해가스 발생 여부를 위치 기반으로 모니터링하도록 제공하여 실내 시설물들을 통합 관리하고, 빅데이터를 이용하여 실내 시설물의 공기질과 유해가스 발생 여부에 따라 상기 관리 정보를 제공하도록 제어하는 제2의 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 경보 장치는,
    상기 기준값들과의 비교 결과에 따라 안전 상태의 단계인 경우에는 경보음 또는 음성 메시지를 출력하지 않고, 주의 상태, 경보 상태 및 대피 상태의 단계로 갈수록 경보음 또는 음성 메시지의 출력 세기를 크게 하여 안내하거나 경보하는 것을 특징으로 하는 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 경보 장치는,
    상기 공기질 측정 정보와 상기 가스 농도 정보들 각각에 대한 상기 기준값들을 순차적으로 크기가 증가되는 제1 내지 제4 기준값으로 설정하되;
    상기 제1 기준값은 상기 공기질 측정 정보 또는 상기 가스 농도 정보의 각 가스 종류별로 안전 상태를 판별하기 위한 기준값이고, 상기 제2 기준값은 주의 상태를 판별하기 위한 기준값이고, 상기 제3 기준값은 경보 상태를 판별하기 위한 기준값이며, 그리고 상기 제4 기준값은 대피 상태를 판별하기 위한 기준값인 것을 특징으로 하는 실내 공기질 경보 및 모니터링 시스템.
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