KR102032549B1 - 융합 지능형 안전관리 시스템 - Google Patents

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KR102032549B1
KR102032549B1 KR1020180073842A KR20180073842A KR102032549B1 KR 102032549 B1 KR102032549 B1 KR 102032549B1 KR 1020180073842 A KR1020180073842 A KR 1020180073842A KR 20180073842 A KR20180073842 A KR 20180073842A KR 102032549 B1 KR102032549 B1 KR 102032549B1
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하늘
김혜림
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가천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 융합 지능형 안전관리 시스템은, 주택의 주방에 설치된 가열기구의 사용으로 인해 발생 가능한 화재를 예측하기 위해 주변 환경을 복합적으로 감지하는 센서들을 구비하는 주방화재 감지부; 및 상기 주방화재 감지부를 통해 획득한 화재 감지 정보들을 종합적으로 분석하여, 주방 화재 가능성을 발화전에 예측하고, 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우 단계별로 화재 위험 경보를 발생시켜 외부로 전송하는 주방화재 관리제어부를 포함하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

융합 지능형 안전관리 시스템{INTEGRATED INTELLIGENT SAFETY MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 융합 지능형 안전관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주택의 주방에 설치된 가열기구의 사용으로 인해 발생 가능한 화재를 예측하기 위기 위해 주변 환경을 복합적으로 감지하는 센서들을 구비하는 주방화재 감지부 및 상기 주방화재 감지부를 통해 획득한 화재 감지 정보들을 종합적으로 분석하여, 주방 화재 가능성을 발화전에 예측하고, 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우 단계별로 화재 위험 경보를 발생시켜 외부로 전송하는 주방화재 관리제어부를 포함하는, 융합 지능형 안전관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 가정의 주방 또는 상업용 주방의 조리대에서는 음식을 조리함에 따라 열 뿐만 아니라, 연기, 냄새, 기름증기 등의 오염물질이 발생하게 되고, 이러한 오염물질은 열에 의하여 부유하여 주방 또는 실내 전체에 확산되게 된다.
한편 사용자가 가스레인지를 사용하여 조리 시에 사용자의 부주의로 점화 상태로 방치해 두어 과열로 인한 화재가 발생하게 된다.
이로 인해, 종래에는 가스레인지를 사용한 조리 시 화재를 방지하기 위해, 조리기 및 가스레인지의 온도만을 측정하여 해결하려 하였으나, 온도 측정 센서의 오작동 및 단순한 임계온도 설정으로 다양한 조리환경(이를테면, 물, 기름 등)에 적용하기 어려운 실정에 있었다.
또한, 화재로 발생하는 연기를 감지하는 연기 감지기의 경우, 연기만을 감지하는 것이 아니라 습도에도 민감하기 때문에 습도와 화재 연기를 구분하지 못하여, 새벽에 내린 이슬에도 경보를 울린 사례 또한 비일비재하였다.
이러한 부정확한 화재 경보는 화재 예방 자체에 신뢰성을 주지 못할 뿐만 아니라, 소방 인력의 불필요한 출동을 야기하는 것은 물론 주민들의 불안을 가중시킬 수 있는 치명적인 문제점이 있었다.
또한 현재 통용되고 있는 이러한 화재 감지기의 오작동을 줄이기 위하여 주기적인 점검을 실시하고 있지만, 기기 자체의 화재 예방에 대한 정확도를 개선하지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1365429호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 주택의 주방에 설치된 가열기구의 사용으로 인해 발생 가능한 화재를 예측하기 위해 주변 환경을 복합적으로 감지하는 센서들을 구비하는 주방화재 감지부 및 상기 주방화재 감지부를 통해 획득한 화재 감지 정보들을 종합적으로 분석하여, 주방 화재 가능성을 발화전에 예측하고, 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우 단계별로 화재 위험 경보를 발생시켜 외부로 전송하는 주방화재 관리제어부를 포함하는, 융합 지능형 안전관리 시스템 을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 융합 지능형 안전관리 시스템은, 주택의 주방에 설치된 가열기구의 사용으로 인해 발생 가능한 화재를 예측하기 위해 주변 환경을 복합적으로 감지하는 센서들을 구비하는 주방화재 감지부; 및 상기 주방화재 감지부를 통해 획득한 화재 감지 정보들을 종합적으로 분석하여, 주방 화재 가능성을 발화전에 예측하고, 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우 단계별로 화재 위험 경보를 발생시켜 외부로 전송하는 주방화재 관리제어부를 포함하는 기술을 제공한다.
본 발명은 주택의 주방에 설치된 가열기구의 사용으로 인해 발생 가능한 화재를 예측하기 위해 주변 환경을 복합적으로 감지하여 화재 발생이 예상되는 시점에서 사용자에게 화재 경보를 알림으로써, 주방 화재로 인해 발생 가능한 인명피해 및 경제적 손실 등을 혁신적으로 줄일 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 융합 지능형 안전관리 시스템을 구현하기 위한 주변의 환경을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 주방 화재 감지부의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 4a는 도 3의 주방 화재 관리제어부의 주요 구성 중 화재 복합 판단부의 세부 구성을 나타낸 것이다.
도 4b는 도 3의 주방 화재 관리제어부의 주요 구성 중 소방설비 구동부의 세부 구성을 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측하는 기준을 설명하기 위한 그래프를 나타낸 것이다.
도 5b는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측할 경우, 사용자 행동패턴 중 가스 사용량이 변화하여 사용자가 제어 중임을 알 수 있는 경우를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5c는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측할 경우, 사용자 행동패턴 중 가스 사용량이 일정하여 현재 방치 중임을 알 수 있는 경우를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5d는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측 시 화재 위험 구간을 그래프를 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 융합 지능형 안전관리 시스템을 구현하기 위한 주변의 환경을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 융합 지능형 안전관리 시스템(1000)은 가정 주택 등에 배치된 주방의 화재 위험을 사전에 예측하기 위한 것으로서, 이를 구현하기 위한 주변 환경으로 주방화재 감지부(100), 주방화재 관리제어부(200), 소방 설비부(300) 및 사용자 단말부(400)를 포함한다.
주방화재 감지부(100)는 특히 주택(이를테면, 아파트, 빌라, 연립 주택 등)의 주방에 설치된 가스 레인지 등의 사용으로 인해 발생 가능한(사전) 또는 발생 한(사후) 화재를 복합적으로 감지하기 위한 복합 감지 센서들을 구비하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 2에서 후술한다.
주방화재 관리제어부(200)는 상기 주방화재 감지부(100)를 통해 획득한 화재 감지 정보들을 종합적으로 분석하여, 주방 화재 가능성을 예측하고, 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우 해당 사용자 등에게 화재 경보를 알리는 등 주방의 화재 위험 예측, 판단, 경보발생, 소방시설 작동 제어 등을 수행하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 2에서 후술한다.
소방 설비부(300)는 주방 주변에 설치된 소방 설비(이를테면, 가스밸브, 소화 노즐, 덕트 댐퍼, 스프링 쿨러 등)를 관리하며, 상기 주방화재 관리제어부(200)에서 주방에 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우, 상기 주방화재 관리제어부(200)의 제어 신호에 따라 소방 설비들이 자동으로 원격 제어됨으로써 화재로 인한 피해를 최소화 할 수 있도록 해주는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 4b에서 후술한다.
사용자 단말부(400)는 사용자 등이 소지한 이동단말로, 인터넷 또는 무선통신으로 상기 주방화재 관리제어부(200)과 통신 가능한 모든 기기를 포함하는데, 이를테면 스마트폰, 태블릿 PC, PDA 등을 예로 들 수 있다.
여기서 사용자는 주택에 배치한 주방의 화재 발생 위험 상황을 통보 받을 수 있는 해당 주택(이를테면, 아파트, 빌라, 연립 주택 등)의 거주자 뿐 만 아니라 널리 화재와 관련된 소방서, 보험회사 등의 관계자를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 주방 화재 감지부의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 주방 화재 감지부(100)는 열화상 감지센서(110), 불꽃 감지센서(120), 연기 감지센서(130) 및 가스 사용량 감지센서(140)를 포함한다.
우선 열화상 감지센서(110)는 주방의 내벽에 설치되어, 주방에 배치된 가열기구(이를테면, 가스 레인지 등)의 화구들의 온도 변화를 측정하기 위해 화구들을 촬영하기 위한 적외선 열화상 카메라 등을 포함한다.
이를 부연설명하면, 일반적으로 적외선 열화상 카메라(Infrared Thermal Image Analyzer)는 피사체의 실물이 아니라 피사체의 표면으로부터 복사되는 열에너지를 시각적으로 보여주는 장비로써 열 에너지를 전자파의 일종인 적외선 파장의 형태로 검출하여 피사체 표면의 복사열의 강도에 따라서 각각 다른 색상으로 표현한다.
이 경우 적외선 열화상 카메라는 휴대 및 설치가 용이한 장파장 대역(7.5 ~ 14㎛)을 사용하며, 화염으로부터 방사되는 적외선을 촬영하여 화염의 온도 분포 이미지를 제공하여 화재 시 해당 색상 픽셀수와 비교하여 화재 여부를 감지할 수 있도록 해준다.
한편 적외선 열화상 카메라는 배터리 등의 소모 등을 방지하기 위해 주방에 설치된 가스 차단기가 열려 있거나 또는 가스 미터기가 동작하는 등의 특수한 상황에서만 작동하도록 함이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 적외선 열화상 카메라의 기능을 보조하기 위해, 화재감지 대상 영역에 대한 가시광선 영상을 촬영하는 영상 카메라와, 2개 이상의 초점을 가지고 발화 위치의 거리를 측정하는 3차원 카메라 등을 사용하는 거리 카메라를 더 구비하여, 상기 영상 카메라의 가시광선 영상을 통해 화재 위치를 확인하고, 상기 거리 카메라의 영상에 포함되는 깊이 정보를 이용하여 화재 위치까지의 거리를 파악할 수 있도록 함이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 적외선 열화상 카메라를 사용하여 측정한 시간당 화구의 온도와 임계치의 비교를 통해 보다 정확한 화재 위험 구간을 예측할 수 있는데(도 5a 참조), 이는 종래의 온도 측정 센서를 통해 단순히 주방 주변의 온도를 측정함으로 인해 발생되는 화재 예측의 불완전함을 해소 할 수 있도록 해준다.
다음으로, 불꽃 감지센서(120)는 주방 내에 포설된 전기 배선 등으로부터 발생되는 불꽃(spark)을 감지하는 기능을 수행한다.
이 경우 불꽃(spark)은 300 ~ 1100nm 가시광선과 자외선 파장영역으로 분포되어 있어, 본 발명의 경우 가시광선 영역파장을 제거하고 자외선 영역마다 파장 대역을 검출하여 불꽃을 검출하도록 구성될 수 있다.
이를테면, 불꽃 감지센서(120)는 가시광선 영역파장을 제거하고 자외선 영역마다 파장 대역을 검출하여 불꽃을 검출하는 불꽃센서모듈, 상기 불꽃센서모듈에서 출력되는 불꽃을 슈미트 로직으로 구성된 IC 칩을 이용하여 파형을 로직화하여 출력하는 파형정형모듈과, 상기 파형정형모듈로부터 전송된 아크신호를 체크하여 아크의 발생유무를 판단하는 마이컴 및 상기 마이컴의 테스트 신호에 따라 상기 불꽃센서모듈의 초크트랜스의 1차측에 인위적으로 드라이브 펄스가 인가하는 고압발생모듈을 포함하여 구성할 수 있다.
다음으로, 연기 감지센서(130)는 주방 내의 일정 구역에 전기화재 발생 시 연기농도를 감지하는 기능을 수행하며, 이를테면 비분산 적외선 방식의 연기센서 등을 사용할 수 있다.
이를 부연설명하면, 비분산 적외선 방식의 연기센서는 다원자 분자 기체의 특정 파장의 적외선 흡수 특성을 이용하여 가스 및 연기 농도에 대한 해당 파장의 적외선 흡수율을 측정하고 농도로 환산하는 방식으로서, 타 가스에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 높은 정밀성과 정확성 및 긴 수명을 갖는 측정 신뢰도가 높은 방식이다.
즉 비분산 적외선 방식의 연기센서는 비 화재 및 화재의 조기 감지에 따른 초동 대처 어려움과 서서히 이루어지는 전기화재에 대한 신뢰성 있는 감지를 위해 먼지, 습기 및 온도 등의 변화 만으로는 동작되지 않는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이 경우 비분산 적외선 방식의 연기센서는 연기센서의 응답시간을 고려하여 연기의 발생시점 이후 일정한 시간 간격(step)에 대한 농도 증가량의 기울기를 구하여 주방의 전기화재를 검출한다.
즉 연기 농도가 증가하기 시작하여 사전에 설정한 농도를 초과할 경우, 초기 농도를 기준 값으로 일정한 시간간격으로 각각의 연기 농도의 기울기를 산출하고, 기준농도 기울기를 초과하는 경우 각각의 시간 간격에 대한 표준편차를 구하여 기준값과 비교한 후 화재발생 여부 및 진행상태를 판단한다.
마지막으로, 가스 사용량 감지센서(140)는 주방에 설치된 가스 레인지 등으로 가스가 공급될 때 가스 사용량 변화를 감지하는 기능을 수행한다.
이 경우 가스 사용량이 변화하는 경우의 수는 (1) 1개의 가스 레인지(화구)를 통해 조리가 진행 중인 경우 (2)복수개의 가스 레인지들(화구들)을 사용하여 조리가 진행 중인 경우 (3) 가스 레인지 이외의 다른 가스기기(이를테면, 가스 보일러 등)를 사용하는 경우 (4) 가스 레인지와 가스 보일러를 비롯한 가스기기를 사용하지 않는 중에 가스 누출 등으로 인해 가스 미터기가 동작하는 경우 4가지로 분류 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부(200)는 감지신호 수신부(210), 통신부(220), 데이터 저장부(230), 화재 복합판단부(240), 경보 발생부(250), 소방설비 구동부(260) 및 제어부(270)를 포함한다.
감지신호 수신부(210)는 상기 주방 화재 감지부(100)의 각각의 감지 센서들이 감지한 주방화재 감지데이터들을 아날로그 신호로 수신하여 디지털 신호로 변환하여 제어부(270)로 전달한다.
통신부(220)는 외부의 사용자 단말부(400) 또는 소방설비부(300)와 통신을 수행할 수 있는 인터페이스를 제공하는데, 이를테면 지그비(Zigbee), 알에프(RF), 와이파이(WiFi), 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet) 등의 무선통신, 또는 인터넷, SNS(Social Network Service) 등을 사용할 수 있다.
데이터 저장부(230)는 화재 복합판단부(240) 및 제어부(270)를 통해 처리한 각종 데이터들을 저장하며, 저장 매체로 플래시 메모리 등 비휘발성 메모리를 사용할 수 있다.
화재 복합판단부(240)는 상기 감지신호 수신부(210)를 통해 수신한 주방화재 감지데이터들을 종합적으로 분석하여 주방에 화재 발생이 예상 되는 시점, 화재발생 원인, 화재 대응 조치 등 융합 지능형 화재 분석정보를 제공하는데, 이에 대한 구체적인 내용은 이하 도 4a를 참조하여 설명한다.
도 4a는 도 3의 주방 화재 관리제어부의 주요 구성 중 화재 복합 판단부의 세부 구성을 나타낸 것이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 화재 복합판단부(240)는 온도 추세선 분석부(241), 가스사용량 변화 분석부(242) 및 화재 종합 분석부(243)를 포함한다.
우선 온도 추세선 분석부(241)는 상기 열화상 감지센서(110)로부터 획득한 주방 가열기구의 화구들의 온도 분포 이미지를 토대로 시간당 온도의 추세선을 실시간으로 분석하여 현재 주방 상태가 화재 예측 구간 또는 화재 인식 구간에 있는 지를 도출해 내는데, 이에 대한 구체적인 설명은 이하 도 5a를 참조하여 설명한다.
도 5a는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측하는 기준을 설명하기 위한 그래프를 나타낸 것이다.
도 5a를 참조하면, 주방에서 사용자가 가스 레이지를 사용하여 조리를 하는 경우, 사용자가 가스 레이지를 특별히 조작하지 않는 한 시간이 진행 될수록 온도 추세선은 점차 상승하는 곡선을 나타낸다.
이 경우 정상적인 조리라면 일정 범위 내에서 유지되는 그래프가 도출되며 화재로부터 안전한 상태를 유지한다.
즉 구간 A1, A2 및 A3는 조리가 진행 되는 동안에 온도 추세선이 임계치(c3) 보다 작은 영역에 분포되며, 구간 A1, A2(화재안전 구간), 구간 A3(화재주의 구간) 순으로 화재로부터 안전한 상태를 유지한다.
여기서 임계치(c3)는 주방에서 화재로 간주할 수 있는 경계 시점의 미리 설정된 온도 값을 의미한다.
반면, 구간 A4(화재위험 구간)는 사용자가 조리를 방치하여 온도 추세선이 임계치(c3)를 초과하는 영역에 분포되며, 이 경우 주방은 화재로부터 위험한 상태에 놓이게 된다.
이 경우 온도 추세선이 임계치(c3)에 위치하는 순간 화재 예측이 가능한 시점(t3)이 되며, 시간이 더 진행되어 온도 추세선이 임계치(c3)를 초과하는 영역은 각종 화재 감지센서들의 화재 감지가 가능한 화재 인식 가능 시점(t4)이 된다.
즉 조리 시간이 화재 임계 시점(t3) 보다 작은 경우(t1, t2)는 화재로부터 안전한 구간이 되며, 조리 시간이 화재 임계 시점(t3) 보다 큰 경우(t4)는 화재로부터 위험한 구간이 되는데, 이 경우 온도 추세선이 화재 임계 시점(t3)에 도달하는 지 여부를 통해 사전에 화재 예측 및 화재 예방이 가능해 진다.
다음으로, 가스사용량 변화 분석부(242)는 상기 가스 사용량 감지센서(140)로부터 획득한 가스 사용량 변화 정도를 토대로 사용자의 행동 패턴 유형을 분석하여 조리 기구 방치 여부 등을 도출하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 이하 도 5b 및 도5c를 참조하여 설명한다.
도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측할 경우, 사용자 행동패턴 중 가스 사용량이 변화하여 사용자가 제어 중임을 알 수 있는 경우 및 가스 사용량이 일정하여 현재 방치 중임을 알 수 있는 경우를 그래프로 각각 나타낸 것이다.
도 5b를 참조하면, 시간이 진행 될수록 가스 사용량이 증가하다가 어느 시점에서 갑자기 감소하는 부분이 생기는데, 이는 사용자가 가스 기기(이를테면, 가스 레인지, 가스 보일러 등)를 조작하는 행동을 한 것에 기인하기 때문이다.
도 5c를 참조하면, 시간이 진행 되어도 가스 사용량이 변동 없이 일정한 값을 갖는데, 이는 사용자가 가스 기기(이를테면, 가스 레인지, 가스 보일러 등)를 방치한 것에 기인하기 때문이다.
이 경우 가스사용량 변화 분석부(242)는 상기 사용자 행동패턴의 유형을 분석함으로, 현재 주방의 상태가 방치로 인한 화재 위험 상태에 있는 지 여부를 도출할 수 있게 된다.
마지막으로, 화재 종합 분석부(243)는 상기 온도 추세선 분석부(241)의 분석을 통해 도출된 화재 임계시점 도달정보 및 상기 가스사용량 변화 분석부(242)의 분석을 통해 도출된 사용자 행동패턴 유형을 통한 주방 방치 정보를 종합적으로 이용하여 실제 화재 발생 이전에 화재 예측 정보를 제공하는 데, 이에 대한 설명은 이하 도 5d를 참조하여 설명한다.
도 5d는 본 발명에 따른 주방 화재 관리제어부를 이용하여 주방의 화재를 예측 시 화재 위험 구간을 그래프를 나타낸 것이다.
도 5d를 참조하면, 시간이 진행되면서 온도 추세선은 앞의 도 5a에 도시된 바대로 점차 상승하는 곡선을 나타내고, 가스 사용량은 앞의 도 5c에 도시된 바대로 시간이 진행 될수록 가스 사용량이 변동 없이 일정한 값을 나타낸다.
이 경우 화재 종합 분석부(243)는 온도 추세선의 화재 임계시점(t3) 도달정보 및 가스 사용량 변동불변을 통한 주방 방치 정보를 종합적으로 분석하여, 화재 임계시점(t3)에 도달하기 전의 구간 A3는 화재 안전 상태로, 화재 임계시점(t3) 이후의 구간 A4는 화재 위험 상태로 구분한 후, 만일 현재 시간이 화재 임계시점(t3) 이후인 경우 화재위험 상태정보를 생성하여 경보 발생부(250)를 통해 사용자에게 위험 정보를 알릴 수 있도록 해준다.
또한 화재 종합 분석부(243)는 상기 불꽃 감지센서(120)를 통해 획득한 주방의 불꽃 감지 정보 및 상기 연기 감지센서(130)를 통해 획득한 주방의 연기농도 감지 정보를 각각의 기준값과 비교하여 주방의 화재 여부를 판단하고, 화재로 판단된 경우 일정한 형식의 화재처리 패킷을 제공한다.
이 경우 화재처리 패킷은 화재발생 위치정보 및 개별 연락처별 데이터 정보를 포함한다.
화재발생 위치정보는 이를테면, 화재가 발생한 주택의 주소, GPS(global positioning system) 좌표 등이 포함될 수 있다.
개별 연락처별 데이터 정보는 이를테면, 연락처별 ID, 연락처의 PSTN 및 LTE 통신 번호, 음성 데이터 인덱스, 메시지 데이터 인덱스, 및 옵션 데이터 인덱스와 사용자 할당 영역(reserved area)을 포함한다.
상기 연락처별 ID는 연락처를 구분하기 위한 식별자로서, 연락 우선순위의 일련번호로 부여될 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 경보 발생부(250)는 상기 화재 종합 분석부(243)를 통해 분석된 화재 발생 전 화재주의 상태정보 및 화재 발생이후 화재위험 상태정보를 토대로 이에 각각 상응하는 화재주의 경보신호 및 화재위험 경보신호를 단계별로 발생시켜 해당하는 사용자 또는 관련 기관의 사용자 단말부(400)로 전송한다.
이 경우 화재위험 경보신호는 경고음, 문자, 화재 동영상 형태 등으로 전송되며, 패킷에 이를테면 화재위치(3D), 화재 정도(상, 중, 하), 가스누출 여부, 피난 대피 안내 등의 정보를 포함할 수 있다.
소방설비 구동부(260)는 상기 화재 종합 분석부(243)에서 주방에 화재가 발생되었다고 판단된 경우, 제어 신호에 따라 소방 설비들을 구동시켜 화재로 인한 피해를 최소화 할 수 있도록 해주는데, 이에 대한 구체적인 설명은 이하 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4b는 도 3의 주방 화재 관리제어부의 주요 구성 중 소방설비 구동부의 세부 구성을 나타낸 것이다.
도 4b를 참조하면, 소방설비 구동부(260)는 가스 차단부(261), 소화 노즐 개폐부(262) 및 덕트 댐퍼 개폐부(263)를 포함한다.
가스 차단부(261)는 제어부(270)의 제어 신호에 따라 주방에 배치된 가열기구(이를테면, 가스 레인지 등)로 가스 공급을 해제할 수 있도록 가스 밸브를 자동으로 차단시킨다.
소화 노즐 개폐부(262)는 제어부(270)의 제어 신호에 따라 주방의 후드 내부 일측에 장착되는 소화 노즐의 개폐를 자동으로 제어할 수 있도록 해주는데, 이 경우 각 후드마다 개별적으로 소화 노즐이 장착되어 있으며, 노즐의 개폐방식은 직렬 병렬 방식으로 다양하게 개폐될 수 있다.
덕트 댐퍼 개폐부(263)는 제어부(270)의 제어 신호에 따라 덕트 내부에 설치되는 댐퍼의 개폐를 자동으로 제어할 수 있도록 해줌으로써, 주방의 화재발생으로 인해 후드 내측으로 인입되는 뜨거운 열기가 덕트와 연결된 다른 공간으로 이동되지 않도록 하는 역할을 하게 된다.
제어부(270)는 감지신호 수신부(210), 통신부(220), 데이터 저장부(230), 화재 복합판단부(240), 경보 발생부(250) 및 소방설비 구동부(260)를 제어한다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 주방화재 감지부
110 : 열화상 감지센서
120 : 불꽃 감지센서
130 : 연기 감지센서
140 : 가스 사용량 감지센서
200 : 주방화재 관리제어부
210 : 감지신호 수신부
220 : 통신부
230 : 데이터 저장부
240 : 화재 복합판단부
250 : 경보 발생부
260 : 소방설비 구동부
270 : 제어부
300 : 소방 설비부
400 : 사용자 단말부

Claims (9)

  1. 주택의 주방에 설치된 가열기구의 사용으로 인해 발생 가능한 화재를 예측하기 위해 주변 환경을 복합적으로 감지하는 센서들을 구비하는 주방화재 감지부; 및
    상기 주방화재 감지부를 통해 획득한 화재 감지 정보들을 종합적으로 분석하여, 주방 화재 가능성을 발화전에 예측하고, 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우 단계별로 화재 위험 경보를 발생시켜 외부로 전송하는 주방화재 관리제어부를 포함하고; 주방화재 관리제어부는, 주방화재 감지데이터들을 종합적으로 분석하여 주방에 화재 발생이 예상 되는 시점, 화재발생 원인 및 화재 대응 조치를 포함하는 융합 지능형 화재 분석정보를 제공하는 화재 복합판단부를 포함하고;
    상기 화재 복합판단부는, 주방화재 감지부로부터 획득한 주방 가열기구의 화구들에 대한 온도 분포 이미지를 토대로 시간당 온도 추세선을 실시간으로 분석하여 현재 주방 상태가 화재 예측 구간 또는 화재 인식 구간에 있는 지를 도출하는 온도 추세선 분석부; 주방화재 감지부로부터로부터 획득한 가스 사용량 변화 정도를 토대로 사용자의 행동 패턴 유형을 분석하여 조리 기구 방치 여부를 도출하는 가스사용량 변화 분석부; 및 온도 추세선 분석부의 분석을 통해 도출된 화재 임계시점 도달정보 및 상기 가스사용량 변화 분석부의 분석을 통해 도출된 사용자 행동패턴 유형을 통한 주방 방치 정보를 종합적으로 이용하여 실제 화재 발생 이전에 화재 예측 정보를 제공하는 화재 종합 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주방화재 감지부는,
    주방의 내벽에 설치되어, 상기 가열기구의 화구들의 온도 변화를 측정하기 위해 화구들을 촬영하는 열화상 감지센서; 및
    상기 가열기구를 사용하는 사용자 행동 패턴이 분석되도록, 상기 가열기구로 가스가 공급될 때 가스 사용량 변화를 감지하는 가스 사용량 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 열화상 감지센서는,
    7.5 ~ 14㎛의 장파장 대역을 사용하며, 상기 가열기구의 화구들로부터 방사되는 적외선을 촬영하여 화염의 온도 분포 이미지를 제공하여 화재 시 해당 색상 픽셀수와 비교하여 화재 여부를 감지하는 적외선 열화상 카메라를 사용하는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 적외선 열화상 카메라는,
    가스 사용량 감지센서를 통해 현재 가스 사용량이 감지되는 경우에만 작동되는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 주방화재 관리제어부는, 상기 주방 화재 감지부의 센서들이 감지한 주방화재 감지데이터들을 아날로그 신호로 수신하여 디지털 신호로 변환하는 감지신호 수신부; 화재 복합판단부를 통해 화재 발생 위험이 있다고 판단된 경우, 단계별로 화재 위험 경보를 발생시켜 외부로 전송하는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 온도 추세선 분석부는, 상기 온도 추세선이 임계치에 위치하는 지점은 화재 예측 구간으로 판단하고, 상기 온도 추세선이 임계치를 초과하는 영역은 화재 인식 구간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 가스사용량 변화 분석부는, 시간이 진행되더라도 가스 사용량이 변동 없이 일정한 값을 갖는 경우, 사용자의 행동 패턴이 조리 기구 방치로 인한 것으로 분석하는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 경보 발생부는, 상기 화재 종합 분석부를 통해 분석된 화재 발생 전 화재주의 상태정보 및 화재 발생이후 화재위험 상태정보를 토대로 이에 각각 상응하는 화재주의 경보신호 및 화재위험 경보신호를 단계별로 발생시키는 것을 특징으로 하는 융합 지능형 안전관리 시스템.
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