KR102042160B1 - 레이저 거리 측정기 및 이를 이용한 재난 경보 시스템 - Google Patents

레이저 거리 측정기 및 이를 이용한 재난 경보 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재난 경보 시스템을 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 건물 등에 레이저 거리 측정기를 설치하여 재난 발생을 실시간으로 감시하고 재난 경보를 제공하는 재난 경보 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 지역의 건물, 교량 등 감시시설에 대하여 설치된 복수의 레이저 거리 측정기를 통해 감시대상의 변동을 실시간으로 측정하여 모니터링 및 분석하고, 재난상황이 발생한 것으로 판단되면, 해당 지역에 위치한 사용자들이 소지한 모바일 단말을 통해 경보정보를 송출함으로써, 사용자들이 즉시 대피할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

레이저 거리 측정기 및 이를 이용한 재난 경보 시스템{RASER RANGE METER AND DISASTER WARNING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 재난 경보 시스템에 관한 것으로, 특히 건물 등에 레이저 거리 측정기를 설치하여 재난 발생을 실시간으로 감시하고 재난 경보를 제공하는 재난 경보 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 재난은 사람의 생명, 신체, 재산 및 국가 등에 피해를 주는 현상으로 지진, 화재, 태풍, 홍수, 호우, 폭풍, 해일, 폭설 및 가뭄 등을 일컫고 있으며, 재난상황이 발생할 경우 가능한 신속하고 정확하게 상황을 판단하고 조치를 취해야만 인적 재산적 피해를 최소화시킬 수 있어야 한다.
예를 들어, 지진이 발생될 경우 조기에 인식하여 경보를 발령하지 않는다면 엄청난 인적, 물적 피해가 초래될 수도 있다.
이러한 사실을 감안하여 종래에는 감시인력을 직접 동원하여 산불 등을 감시하거나, 감시 카메라를 설치하여 촬영을 통한 영상신호 등을 상황실에 전송함으로써 재난여부를 조기에 파악하고, 경보를 발령하는 재난감시 시스템을 운영하고 있다.
그러나, 이러한 감시인력의 동원 내지는 감시 카메라에 의존되던 종래의 재난감시 시스템은 많은 인건비와 설치비가 소요된다는 단점이 있었다.
또한, 종래에 따르면, 소방서나 경찰서로만 정보 저장이 제한되어 있어 각 지방자치단체와 관공서 및 국가 관련 중앙정부와는 정보 공유가 신속하게 전달되지 못하고 있으며, 아울러 관공서 및 국가 관련 부처에서 직접 재난발생 지역에 대한 재난방재 지침을 전달하기가 용이하지 않고 여러 단계를 거쳐야 하므로 전달 내용이 왜곡되는 등, 여러가지 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-1658197호(공고일자: 2016.09.22.)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 지진, 화재 등의 재난상황 발생시 신속하고 정확하게 상황을 판단하여 재난경보를 발령하는 재난 경보 시스템을 제공하는 데 과제가 있다.
또한, 본 발명은 재난상황 발생시, 감시수단으로서 레이저 거리 측정기를 이용하는 데 다른 과제가 있다.
또한, 본 발명의 재난상황 발생시, 해당 지역의 사용자에게 피난을 위한 유용한 정보를 제공하는 데 다른 과제가 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기는, 레이저 광을 피사체로 조사하는 레이저 조사부와, 상기 피사체로부터 반사되는 반사광을 수신하는 레이저 수광부와, 기준신호를 이용하여 상기 반사광에서 초기 난반사 노이즈를 제거하는 비교부와, 조사된 레이저광의 신호 파형과 노이즈가 제거된 반사광의 신호 파형간 시간차에 따라 상기 피사체의 변동을 산출하여 일정주기로 상황정보를 생성하는 거리 산출부 및 정보통신망을 통해 상기 상황정보를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
상기 레이저 조사부는, 일정 신호 파형의 적외선 레이저 광을 생성하는 레이저 발진수단을 포함할 수 있다.
상기 비교부는, 상기 기준신호와 반사광 비교하여 상기 기준신호보다 파형이 더 큰 반사 광만을 상기 거리 산출부로 출력하되, 상기 기준신호는 상기 반사광의 최초 입력시부터 미리 설정된 난반사 노이즈 제거 시점까지를 활성화 구간, 이후는 비활성화 구간으로 정의할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저 거리 측정기는, 주변에 설치되어 온도 및 연기 중, 하나 이상을 감지하는 센서와 연결되고, 상기 센서에 의해 감지된 감지신호에 따라, 기타 상황발생 여부를 판단하여 상기 상황정보에 반영하는 기타 상황 감지부를 더 포함 할수 있다.
또한, 전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템은, 각 지역에 설치되고, 대상시설에 발생하는 거리 변동여부를 측정하여 상황정보를 생성하는 복수의 레이저 거리 측정기와, 상기 복수의 레이저 거리 측정기로부터 상기 상황정보를 실시간으로 수집하여 재난 발생여부를 판단하고, 판단결과에 따라 경보정보를 생성하는 상황실 서버를 포함하고, 상기 상황실 서버는, 재난 발생 지역에 위치한 하나 이상의 모바일 단말에 상기 경보정보를 송출할 수 있다.
상기 레이저 거리 측정기는, 레이저 광을 상기 대상시설의 일 영역 - 이하, 피사체라 한다 - 로 조사하는 레이저 조사부와, 상기 피사체로부터 반사되는 반사광을 수신하는 레이저 수광부와, 기준신호를 이용하여 상기 반사광에서 초기 난반사 노이즈를 제거하는 비교부와, 조사된 레이저광의 신호 파형과 노이즈가 제거된 반사광의 신호 파형간 시간차에 따라 상기 피사체의 변동을 산출하여 일정주기로 상황정보를 생성하는 거리 산출부와, 정보통신망을 통해 상기 상황정보를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
상기 상황실 서버는, 정보통신망을 통해 상기 레이저 거리 측정기와 연동하여 실시간으로 상기 상황정보를 수집하는 통신부와, 수집된 상황정보를 취합하여 각 지역의 현재 상황을 관리하는 중앙 모니터링부와, 관리중인 지역의 상황정보에 기초하여 재난발생 여부를 판단하는 재난 판단부와, 재난 발생시, 상기 경보정보를 생성하고 상기 통신부를 통해 상기 모바일 단말에 송출하는 경보 처리부를 포함할 수 있다.
상기 상황실 서버는, 연계된 외부 통신망 서버에 재난발생 지역 내 위치한, 해당 통신망 가입자들에게 경보정보를 전송 요청하는 망 연계부를 포함할 수 있다.
상기 상황실 서버는, 상기 중앙 모니터링부가 모니터링 중인 지역 내 상황정보에 따른 재난판단 결과를 아카이브로 관리하는 아카이브 관리부와, 상기 아카이브를 저장하는 데이터 베이스를 포함하고, 상기 재난 판단부는 재난발생 판단시, 상기 아카이브를 참조할 수 있다.
상기 경보 처리부는, 현재 경보정보를 송출하는 지역 내 위치한 구조자의 모바일 단말에 출동신호를 송출할 수 있다.
상기 모바일 단말은, 상기 상황실 서버와 연동하여 데이터를 송수신하는 연동부와, 상기 상황실 서버와의 연동이후, 송출된 경보정보를 수신하는 경보 수신부와, 상기 경보정보에 대응하여, 재난발생 지역의 상황을 표시하는 상황 표시부와, 상기 재난발생 지역의 위치를 표시하는 위치정보 표시부와, 사용자의 조작에 따라, 상기 상황실 서버에 구조를 요청하는 구조 요청부와, 현재 위치정보를 식별하고, 상기 상황실 서버에 전송하는 위치 식별부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 지역의 건물, 교량 등 감시시설에 대하여 설치된 복수의 레이저 거리 측정기를 통해 감시대상의 변동을 실시간으로 측정하여 모니터링 및 분석하고, 재난상황이 발생한 것으로 판단되면, 해당 지역에 위치한 사용자들이 소지한 모바일 단말을 통해 경보정보를 송출함으로써, 사용자들이 즉시 대피할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기 및 이를 이용한 재난 경보 시스템의 전체 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 이용되는 레이저 거리 측정기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템의 상황실 서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 이용되는 모바일 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 의한 재난 경보 방법을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템이 제공하는 경보화면을 예시한 도면이다.
설명에 앞서, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 그리고, "포함하는", "구비하는" 및 "갖는" 등의 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용된다.
또한, 본 명세서의 전반에 걸쳐 기재된 "...부(unit), "...모듈(module)", "...장치(device)" 및 "...시스템(system)" 등의 용어는 하나 또는 둘 이상의 기능이 조합된 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부", "모듈", "장치" 및 "시스템" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용자 단말에서 실행되는 어플리케이션 프로그램은 "부" 단위로 구성될 수 있고, 읽기, 쓰기 및 지우기가 가능한 형태로 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 또는 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기 및 이를 이용한 재난 경보 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기 및 이를 이용한 재난 경보 시스템의 전체 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템은, 각 지역에 설치되고, 대상시설에 발생하는 거리 변동여부를 측정하여 상황정보를 생성하는 복수의 레이저 거리 측정기(100), 복수의 레이저 거리 측정기(100)와 정보통신망을 통해 연결되고, 상기 상황정보를 실시간으로 수집하여 재난 발생여부를 판단하고, 판단결과에 따라 경보정보를 생성하는 상황실 서버(200)를 포함하고, 특히 상황실 서버(200)는, 재난 발생 지역에 위치한 하나 이상의 모바일 단말(300)에 경보정보를 송출할 수 있다.
레이저 거리 측정기(100)는 피사체에 대하여 소정 파장의 광, 일 예로서, 적외선 레이저 광을 조사하여 그 반사광을 통해 피사체인 감시대상의 변동을 측정하는 장치이다. 이러한 레이저 거리 측정기(100)는 각 지역의 주요 시설 즉, 건물, 교량 및 도로 등의 일 영역에 대향하여 복수개가 설치될 수 있고, 상황실 서버(200)에 연결되어 일정주기로 해당 시설의 변동을 측정할 수 있다. 측정된 결과를 상황정보로서 상황실 서버(200)에 수집될 수 있다.
이러한 레이저 거리 측정기(100)는 지진에 따른 건물 또는 교량 등의 위치, 거치상태 등의 변동 뿐만 아니라, 건물 벽, 바닥 등의 형태 변형 또는 일그러짐 등을 더 측정할 수 있고, 이는 재난상황 발생여부를 판단하는 지표의 하나로 이용될 수 있다.
상황실 서버(200)는 각 지역에 설치된 레이저 거리 측정기(100)와 유, 무선 정보통신망을 통해 연결되고, 실시간으로 레이저 거리 측정기(100)와 통신하여 감시대상에 대한 상황정보를 수집하는 서버장치이다.
상황실 서버(200)는 각 지역의 레이저 거리 측정기(100)로부터 생성된 상황정보를 실시간으로 전송받아 수집함으로써 각 지역의 시설에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 또한, 상황실 서버(200)는 수집된 상황정보를 분석하여 해당 지역에서 지진 등의 재난발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상황실 서버(200)는 재난발생시 각 지역에 위치한 사용자들의 모바일 단말(300)에게 경보정보를 송출할 수 있고, 특히 지진, 황사와 같이 광범위한 지역에 직접 영향을 주는 형태가 아닌, 화재 등의 국지적인 형태의 재난의 경우 해당 지역에 위치한 사용자의 모바일 단말(300)에만 경보정보를 송출할 수 있다.
이를 위해, 상황실 서버(200)는 모바일 단말(300)의 통신망을 서비스하는 이동통신사와의 협약에 따라, 이들이 운영하는 통신사 서버(400)와 연계하여 해당 지역 내 모바일 단말(300)에만 경보정보를 송출할 수 있다.
또한, 상황실 서버(200)는 각 지역에 위치한 구조자들의 모바일 단말(300)에 특정 지역에 위치한 사용자들에 대한 구조를 요청할 수 있다.
이러한 상황실 서버(200)는 다수의 레이저 거리 측정기(100)를 모니터링하고, 그로부터 전송되는 상황정보를 오류 또는 지연 없이 분석할 수 있는 고성능의 마이크로 프로세서 및 대용량의 메모리를 탑재한 서버장치가 이용될 수 있다.
모바일 단말(300)은 각 지역의 사용자들이 소지하고 있으며, 상황실 서버(200)와 연동되는 사용자 프로그램이 실행되는 휴대 단말 장치로서, 상황실 서버(200)에 의한 경보 발령시, 정보통신망을 통해 그 경보정보를 수신 및 표시할 수 있다.
특히, 모바일 단말(300)은 경보정보 수신시, 화면상에 경보내용을 표시할 수 있고, 이때 화면상에는 재난발생 지역과, 사용자 즉, 모바일 단말(300)의 위치가 표시될 수 있고, 재난상황에 따라 피난장소를 지도상에 표시할 수 있다.
또한, 모바일 단말(300) 중, 구조자 권한이 부여된 단말의 경우 사용자의 구조 요청을 수신할 수 있다.
이러한 모바일 단말(300)로는 사용자 프로그램이 설치 및 이를 실행 가능한 소정의 마이크로 프로세서, 메모리, 기록매체 및 통신을 위한 모뎀 등이 탑재되는 휴대가 용이한 스마트폰 및 태블릿PC 등의 컴퓨팅 장치가 이용될 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 이용한 재난 경보 시스템은 레이저 거리 측정기를 이용하여 상황정보를 제공함으로써, 상황실에서 각 지역에 대한 모니터링을 수행할 수 있도록 하고, 재난발생 지역의 사용자들에게 신속히 재난경보를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 이용되는 레이저 거리 측정기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기(100)는 레이저 광을 피사체(11)로 조사하는 레이저 조사부(110), 피사체(11)로부터 반사되는 반사광을 수신하는 레이저 수광부(120), 기준신호(ref)를 이용하여 반사광에서 초기 난반사 노이즈를 제거하는 비교부(130), 조사된 레이저광의 신호 파형과 노이즈가 제거된 반사광의 신호 파형간 시간차에 따라 피사체(11)의 변동을 산출하여 일정주기로 상황정보를 생성하는 거리 산출부(140), 정보통신망을 통해 상황정보를 상황실 서버(200)에 전송하는 통신부(150), 주변에 설치되어 온도 및 연기 중, 하나 이상을 감지하는 센서와 연결되고, 센서에 의해 감지된 감지신호에 따라, 기타 상황발생 여부를 판단하여 상황정보에 반영하는 기타 상황 감지부(160)를 포함할 수 있다.
레이저 조사부(110)는 건물, 교량 등 감시대상에 대향하여 배치되고, 그 감시대상의 일부영역인 피사체에 적외선 레이저 광을 조사할 수 있다. 이를 위해, 레이저 조사부(110)는 소정의 레이저 발진수단을 포함할 수 있다. 레이저 발진수단은 거리 측정시 사용되는 신호 파형을 생성하여 송신단으로 공급하게 된다. 신호 파형은 단일 파형으로 구현되지만, 일정 주기로 배열되는 파형들로 구현될 수 있다. 즉, 신호 파형을 정확한 지속 시간만큼 조절하여 소정의 주기(Pulse Repetition Time)마다 발생시켜 송신단에 공급할 수 있다.
레이저 수광부(120)는 피사체에서 반사된 레이저 광, 즉 반사광을 수신할 수 있다. 이를 위해, 레이저 수광부(1210)는 포토 다이오드와 같은 수광소자로 구현될 수 있고, 거리를 측정하고자 하는 피사체에서 반사되는 레이저 광을 수신하게 된다.
이때, 레이저 수광부(120)에 입사되는 반사광에는 주변의 노이즈도 함께 포함될 수 있다. 특히, 반사광이 수광될 때 주변의 난반사로 인해 발생되는 노이즈가 함께 수신될 수 있으며, 레이저 수광부(120)에 포함되는 레이저를 집광하는 렌즈 및 레이저를 반사시켜 입력받는 반사경 등에 존재하는 이물, 외부의 먼지 등으로 인하여 반사 노이즈가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기(100)는 비교부(130)를 통해 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 한다.
비교부(130)는 레이저 수광부(120)에서 수신한 반사광에서 신호 파형보다 우선하여 수신된 난반사 노이즈를 제거하여 신호 파형만이 포함된 레이저 거리 산출부(140)로 제공할 수 있고, 이를 위해, 기준신호(ref)와 반사광 비교하여 기준신호보다 파형이 더 큰 반사 광만을 거리 산출부(140)로 출력하되, 기준신호는 상기 반사광의 최초 입력시부터 미리 설정된 난반사 노이즈 제거 시점까지를 활성화 구간, 이후는 비활성화 구간으로 정의할 수 있다.
상세하게는, 비교부(130)는 기준신호(ref)를 입력받아 반사광과 비교하여 난반사 노이즈를 제거할 수 있다. 비교부(130)는 입력되는 난반사 노이즈가 입력되는 난반사 구간에 대응하여 높은 레벨의 기준신호(ref)를 입력받음으로써, 노이즈 구간을 제거하고, 난반사 구간이 끝나는 시점에는 낮은 레벨의 기준신호(ref)를 입력받음으로써 수신환 반사광이 그대로 출력되도록 한다. 이때, 기준신호(ref)는 레벨전환 구간에서 경사진 기울기(slope)를 갖는 신호일 수 있다.
이는, 난반사는 레이저 광의 최초 방사시 가장 크며 점차적으로 작아지기 때문에, 갑작스러운 레벨변화는 회로 지연 등의 원인이 되어 신호 파형의 앞부분이 온전히 통과되지 못하고 차단되는 현상을 최소화하는 효과가 있다.
여기서, 기준신호(ref)의 경사 기울기는 레이저 거리 측정기(100)가 설치되는 지역의 공기매질, 대기입자분포 등의 지역 특성을 감안하여 기울기값을 미리 설정될 수 있다.
거리 산출부(140)는 조사되는 레이저 광의 신호 파형과 반사광의 신호 파형 간 시간차를 측정 거리로 산출할 수 있다. 비교부(130)에서 출력되는 레이저 수신 신호는 난반사 노이즈가 제거된 상태로 입력됨에 따라, 노이즈가 제거된 레이저 광을 이용하여 거리를 정확하게 측정할 수 있다.
이를 위해, 거리 산출부(140)는 미리 설정한 임계값을 초과하는 파형이 검출될 때 검출클록을 생성하고, 레이저 조사부(110)로부터 제공받은 기준클록과 검출클럭 사이의 시간차를 측정 거리로 산출할 수 있다.
이러한 측정거리는, 피사체의 위치이동, 외관 변형 및 일그러짐 등을 측정하는 지표가 될 수 있다.
통신부(150)는 거리 산출부(140)에 산출된 측정 거리를 통신을 위한 패킷형태로 변환하여 정보통신망을 통해 상황실 서버(200)로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기(100)는 거리 측정 방식을 통한 지진 등의 상황 뿐만 아니라, 화재 등 다양한 상황을 감지할 수 있도록 기타 상황 감지부(160)를 더 포함할 수 있다.
기타 상황 감지부(160)는 레이저 거리 측정기(100)에 인접하여 설치된 온도센서, 진동센서, 압력센서 및 연기센서 등과 연결될 수 있고, 그로부터 감지된 감지신호(ss)를 수신하여 통신부(150)를 통해 상황실 서버(200)에 전송할 수 있다. 이러한 감지신호(ss)는 상황실 서버(200)의 모니터링 기능에 활용될 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 거리 측정기는 각 지역의 시설에 대하여 측정한 상황정보를 상황실에 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템의 상황실 서버를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템의 상황실 서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상황실 서버(200)는, 정보통신망을 통해 레이저 거리 측정기(100)와 연동하여 실시간으로 상황정보를 수집하는 통신부(210), 수집된 상황정보를 취합하여 각 지역의 현재 상황을 관리하는 중앙 모니터링부(220), 관리중인 지역의 상황정보에 기초하여 재난발생 여부를 판단하는 재난 판단부(230), 재난 발생시, 경보정보를 생성하고 통신부(210)를 통해 모바일 단말에 송출하는 경보 처리부(240), 연계된 외부 통신망 서버에 재난발생 지역 내 위치한, 해당 통신망 가입자들에게 경보정보를 전송 요청하는 망 연계부(250), 중앙 모니터링부(220)가 모니터링 중인 지역 내 상황정보에 따른 재난판단 결과를 아카이브로 관리하는 아카이브 관리부(260) 및 아카이브를 저장하는 데이터 베이스(270)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 정보 통신망을 통해 각 지역의 레이저 거리 측정기와 연결되어 상황정보를 수신할 수 있다. 이러한 통신부(210)는 정보통신망, 일 예로서, 3G, 4G LTE, WiFi 망 등을 통해 서로간의 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 사용자들의 모바일 단말에 경보정보를 송신함으로써 재난지역의 사용자들이 즉시 상황을 파악하고 대피할 수 있도록 한다.
중앙 모니터링부(220)는 각 지역에서 수집된 상황정보를 취합하여 현재 상황을 상황실 근무자들이 실시간으로 확인할 수 있도록 관리할 수 있다. 중앙 모니터링부(220)에서 취합한 각 상황정보는 상황실에 별도로 설치된 디스플레이 장치를 통해 '보통', '재난발생' 등으로 표시될 수 있다.
재난 판단부(230)는 관리중인 각 지역별 상황정보를 분석하여 실제 재난상황의 발생여부를 판단할 수 있다. 재난 판단부(230)에는 상황정보에 포함된 거리 측정 데이터의 변화량에 따른 재난발생 판단기준이 설정되어 있고, 재난 판단부(230)부는 거리 측정 데이터의 변화량이 판단기준에 따라 임계치 이상인 경우 재난이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
경보 처리부(240)는 재난 판단부(230)에 의해 재난발생으로 판단된 지역에 대하여 경보정보를 생성하고 해당 지역 내 모바일 단말에 경보정보를 송출할 수 있다.
이를 위해, 경보 처리부(240)는 전국의 모바일 단말의 위치가 파악되어야 한다. 이를 구현하기 위한 방법으로서, 상황실 서버는 사용자 프로그램이 설치 및 실행중인 모바일 단말로부터 자신의 위치를 전송받을 수 있다. 경보정보는 통신부(210)를 통해 각 지역의 사용자 단말에 전송될 수 있다.
망 연계부(250)는 이동통신사와 협약하여 외부의 통신망 서버에 재난발생 지역의 이동통신 가입자들에게 경보정보를 제공할 것을 요청할 수 있다. 경고정보는 전국적 또는 국지적으로 적용될 수 있고, 중앙 모니터링부(220)는 경보정보를 망 연계부(250)를 통해 통신사 서버에 제공함으로써 이동통신사들이 자신이 운영하는 통신망을 통해 가입자들에게 경보정보를 전달할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상황실 서버(200)는 누적되는 상황정보를 이후 재난발생 여부 판단시 그 정확도를 향상시키는 데 활용할 수 있다. 이를 위한 구성으로서, 아카이브 관리부(260)는 상황정보를 이용한 판단결과가 실제 재난발생 여부와 일치할 경우 또는 그렇지 않은 경우를 분류하여 아카이브로 데이터 베이스(270)에 저장할 수 있고, 아카이브 관리부(260)는 일정주기로 축적된 아카이브를 재난 판단부(230)에 참조정보로서 제공하여 판단기준을 보정하는 데 활용되도록 한다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 상황실 서버는 각 지역에 설치된 레이저 거리 측정기로부터 수집된 상황정보에 기초하여 모니터링을 수행하고, 재난발생시 각 지역의 모바일 단말에 경보정보를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 이용되는 모바일 단말의 구조를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 이용되는 모바일 단말의 구조를 나타난 도면이다. 이하의 설명에서 모바일 단말(300)의 각 구성부들은 소정의 프로그래밍 언어로 제작된 사용자 프로그램으로서, 모바일 단말(300)에 탑재된 프로세서에 의해 실행가능하고, 읽고 쓰기가 가능한 형태로 기록매체에 저장될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말(300)은 상황실 서버와 연동하여 데이터를 송수신하는 연동부(310), 상황실 서버와의 연동 이후, 송출된 경보정보를 수신하는 경보 수신부(320), 경보정보에 대응하여, 재난발생 지역의 상황을 표시하는 상황 표시부(330), 재난발생 지역의 위치를 표시하는 위치정보 표시부(340), 사용자의 조작에 따라, 상황실 서버에 구조를 요청하는 구조 요청부(350) 및, 현재 모바일 단말(100)의 위치정보를 식별하고, 상기 상황실 서버에 전송하는 위치 식별부(360)를 포함할 수 있다.
연동부(310)는 모바일 단말(100)의 사용자 프로그램의 실행에 따라, 정보통신망을 통해 상황실 서버와 접속할 수 있고, 데이터를 송수신할 수 있다. 이러한 사용자 프로그램은 최초 실행 후, 백그라운드에서 실행되어 상황실 서버와 연동상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
경보 수신부(320)는 상황실 서버로부터 경보정보가 송출되면, 연동부(310)를 통해 수신할 수 있다. 경고 수신부(320)를 통해 수신한 경보정보는 후술하는 구성부를 통해 모바일 단말(100)에 탑재된 화면상에 표시될 수 있다.
상황 표시부(330)는 경보정보에 따라, 현재 발생한 재난상황을 화면상에 표시할 수 있다. 화면상에 표시되는 내용으로는 재난종류, 재난발생시점 및 지역 등의 정보가 포함될 수 있고, 재난이 지진일 경우 진도, 홍수일 경우 강수량 등의 정보가 추가표시 될 수 있다.
위치정보 표시부(340)는 경보정보에 포함된 재난발생지역의 위치를 위성좌표 등으로 표시할 수 있고, 현재 모바일 단말(100)의 위치에 따라 현재위치에서 의 재난지역과의 거리를 산출하여 표시할 수 있다. 이러한 위치정보는 사용자의 현재 위치 및 재난지역지점이 매핑된 전자지도 형태로 표시될 수 있다.
또한, 위치정보 표시부(340)는 전자지도상에 현재 사용자의 위치에 따른 대피시설로의 경로를 표시해 줌으로써, 사용자가 신속하게 대피할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다.
구조 요청부(350)는 사용자의 조작에 따라, 상황실 서버로 구조요청을 전송할 수 있다. 또한, 구조 요청부(350)는 이동통신사의 망을 통해 상황실 또는 기타 구조시설에 설치된 전화에 직접 연결 시도할 수 있다.
위치 식별부(360)는 사용자 프로그램의 초기 구동시 또는 상황실 서버로의 구조 요청시, 모바일 단말(100)의 현재위치를 식별하고, 연동부를 통해 상황실 서버에 현재위치를 전송할 수 있다. 이때, 위성으로부터 GPS 신호가 참조될 수 있다.
또한, 위치 식별부(360)는 별도의 사용자 조작이 없더라도, 사용자 프로그램이 백 그라운드에서 실행됨에 따라, 주기적으로 상황실 서버에 모바일 단말(100)의 위치정보를 갱신 및 전송할 수 있다.
한편, 구조자 권한을 갖는 모바일 단말의 경우, 상황실 서버로부터 재난발생 지역에 대한 사용자의 구조 요청을 수신할 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말은 현재지역 또는 각 지역에서 발생한 재난상황에 대한 정보를 신속하게 수신 및 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 의한 재난 경보 방법을 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서는 별도의 기재가 없다라도 각 단계별 실행주체는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템 및 이의 구성부가 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템에 의한 재난 경보 방법은, 각 지역의 시설에 대하여 레이저 거리 측정기가 상황정보를 전송함에 따라, 상황실 서버가 이를 실시간으로 수집한다(S100).
이어서, 상황실 서버는 수집된 상황정보에 따라 각 지역에 대한 모니터링을 수행하고, 각 지역별 상황정보를 분석하여 재난발생 여부를 판별한다(S110). S110 단계에서 재난발생 여부를 판단하는 방식으로는 상황정보에 포함되는 피사체의 거리 변화량을 판단기준과 비교하여 임계치 이상인 경우 재난상황으로 판단하는 방식이 이용될 수 있다.
또한, S110 단계에서 재난발생으로 판단되면, 상황실은 경보를 발령하게 되고, 이에 따른 경보정보를 생성한다(S120). 경보정보에는 내용으로는 재난종류, 재난발생시점 및 지역 등이 포함될 수 있다.
그리고, 상황실 서버는 각 지역의 모바일 단말로 경보정보를 송출하게 된다(S140). 이를 위해 상황실 서버는 모바일 단말의 사용자 프로그램으로부터 주기적으로 모바일 단말의 위치를 수집할 수 있다.
한편, S110 단계에서 분석중인 상황정보가 재난상황이 아닐 경우, 이를 아카이브에 기록하여 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다(S130). 또한, 시스템 운영자의 의도에 따라, 재난상황 발생에 대응하는 상황정보에 대한 데이터도 아카이브로 저장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템이 제공하는, 모바일 단말에 표시되는 경보화면의 일 예를 통해 본 발명의 기술적 구성을 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템이 제공하는 경보화면을 예시한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재난 경보 시스템은 재난 발생시, 각 지역에 위치한 사용자의 모바일 단말(300)에 경보정보를 송출하게 되며, 이를 수신한 모바일 단말(300)은 경보정보에 포함된 재난종류, 재난발생시점 및 지역을 화면상에 표시할 수 있다.
경고화면(W100)은 재난종류 및 재난발생시점 등을 텍스트 형태로 표시하는 텍스트 창(W110)과, 전자지도상에 재난발생 지점을 매핑하여 표시하는 그래픽 창(W120)을 포함할 수 있고, 사용자는 현재위치에서 이러한 경고화면(W100)을 통해 발생된 재난에 대한 정보를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 재난 경보 시스템은 사용자의 피난을 위한 유용한 정보를 더 제공할 수 있다. 도 6b를 참조하면, 사용자 위치에 따른 피난정보화면(W200)으로서, 모바일 단말(300)의 현재위치에 따라 사용자의 위치(W210)를 판별하고, 전자지도 상에 매핑할 수 있다.
이러한 피난정보화면(W200)은 현재위치에서의 재난발생지역의 방향(W220)을 표시할 수 있고, 이에 따른 피난정보로서, 근처 인접한 피난장소(W230)를 전자지도 상에 표시할 수 있다. 또한, 피난방법에 대한 구체적 내용이 포함된 설명창(W240)을 더 표시할 수 있다.
사용자는 이러한 정보를 참조하여 현재 위치에서 신속하게 피난장소를 확인하고 피난을 수행할 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
10 : 시설 100 : 레이저 거리 측정기
110 : 레이저 조사부 120 : 레이저 수광부
130 : 비교부 140 : 거리 산출부
150 : 통신부 160 : 기타 상황 감지부
200 : 상황실 서버 210 : 통신부
220 : 중앙 모니터링부 230 : 재난 판단부
240 : 경고 처리부 250 : 망 연계부
260 : 아카이브 관리부 270 : 데이터 베이스
300 : 모바일 단말 310 : 연동부
320 : 경고 수신부 330 : 상황 표시부
340 : 위치정보 표시부 350 : 구조 요청부
360 : 위치 식별부 400 : 통신사 서버

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 각 지역에 설치되고, 대상시설에 발생하는 거리 변동여부를 측정하여 상황정보를 생성하는 복수의 레이저 거리 측정기;
    상기 복수의 레이저 거리 측정기로부터 상기 상황정보를 실시간으로 수집하여 재난 발생여부를 판단하고, 판단결과에 따라 경보정보를 생성하는 상황실 서버를 포함하고,
    상기 레이저 거리 측정기는,
    레이저 광을 상기 대상시설의 일 영역 - 이하, 피사체라 한다 - 로 조사하는 레이저 조사부;
    상기 피사체로부터 반사되는 반사광을 수신하는 레이저 수광부;
    기준신호를 이용하여 상기 반사광에서 초기 난반사 노이즈를 제거하는 비교부;
    조사된 레이저광의 신호 파형과 노이즈가 제거된 반사광의 신호 파형간 시간차에 따라 상기 피사체의 변동, 변형 또는 일그러짐을 산출하여 일정주기로 상황정보를 생성하는 거리 산출부; 및
    정보통신망을 통해 상기 상황정보를 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 상황실 서버는,
    정보통신망을 통해 상기 레이저 거리 측정기와 연동하여 실시간으로 상기 상황정보를 수집하는 통신부;
    수집된 상황정보를 취합하여 각 지역의 현재 상황을 관리하는 중앙 모니터링부;
    관리중인 지역의 상황정보에 기초하여 재난발생 여부를 판단하는 재난 판단부;
    재난 발생시 상기 경보정보를 생성하고, 상기 통신부를 통해 재난 발생 지역에 위치한 하나 이상의 사용자의 모바일 단말에 송출하되, 상기 사용자의 구조 요청을 수신하면 현재 경보정보를 송출하는 지역 내 위치한 구조자의 모바일 단말에 출동신호를 송출하는 경보 처리부;
    상기 중앙 모니터링부에 의한 모니터링 중인 지역 내 상황정보에 따른 재난발생 판단 결과가 실제 재난발생 여부와 일치할 경우 또는 일치하지 않은 경우를 분류하여 아카이브로 관리하는 아카이브 관리부; 및
    상기 아카이브를 저장하는 데이터 베이스를 포함하고,
    상기 아카이브 관리부는,
    재난 발생시, 일정주기로 축적된 아카이브를 참조정보로서 상기 재난 판단부에 제공하여 판단기준을 보정하도록 하는 재난 경보 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 상황실 서버는,
    연계된 외부 통신망 서버에 재난발생 지역 내 위치한, 해당 통신망 가입자들에게 경보정보를 전송 요청하는 망 연계부
    를 포함하는 재난 경보 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    상기 상황실 서버와 연동하여 데이터를 송수신하는 연동부;
    상기 상황실 서버와의 연동이후, 송출된 경보정보를 수신하는 경보 수신부;
    상기 경보정보에 대응하여, 재난발생 지역의 상황을 표시하는 상황 표시부;
    상기 재난발생 지역의 위치를 표시하는 위치정보 표시부;
    사용자의 조작에 따라, 상기 상황실 서버에 구조를 요청하는 구조 요청부; 및
    현재 위치정보를 식별하고, 상기 상황실 서버에 전송하는 위치 식별부
    를 포함하는 재난 경보 시스템.
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