KR102043460B1 - 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법에 관한 것으로서, LoRa를 기반으로 하는 저전력 통신을 이용하여 전력소모를 최소화 할 수 있으며, 진화대원의 생체정보를 확인하는 센서를 이용하여 몸 상태가 모니터링 되며, 이를 통하여 이상이 발생되었다고 판단되는 진화대원 근처의 진화대원들이 해당 진화대원을 확인하고 구원할 수 있는 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법이다.
Description
본 발명은 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법에 관한 것으로서, LoRa를 기반으로 하는 저전력 통신을 이용하여 전력소모를 최소화 할 수 있으며, 진화대원의 생체정보를 확인하는 센서를 이용하여 몸 상태가 모니터링 되며, 이를 통하여 이상이 발생되었다고 판단되는 경우 진화대원 근처의 진화대원들이 해당 진화대원을 확인하고 구원할 수 있는 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법에 관한 것이다.
산림에서 발생하는 재해 사고는 예측하기 힘들다. 그래서 산림 재해에 대한 대처가 더욱 강조된다. 산림 재해 사고에 투입되는 재해 대응대원들은 산불사고를 비롯한 다양한 사고에 대하여 미리 교육 받고 현장에 투입되어 임무를 완수한다.
이러한 재해 대응대원들이 산에서 마주할 수 있는 가장 큰 문제는 조난이다. 아무리 다양한 교육을 한다고 하더라도 재해 대응대원들이 현장 지리에 대해 완벽하게 인식하는 것은 사실상 불가능하며, 다양한 요인으로 재해 대응대원들 또한 구원이 필요한 상황에 처하게 될 가능성이 높다.
산악에서 조난을 당했을 때, 외부로 구조를 요청하기 위한 종래의 기술이 한국공개특허 제10-2014-0038115호로 제시된 바 있다. 이러한 종래의 기술은 일정한 위치에 위치한 비상 호출부를 작동하여 조난자가 구조를 요청하는 방식이었다.
그러나 종래의 기술은 조난자가 구난장치에 도달해야 구조를 요청할 수 있으며, 조난자가 구난장치를 조작하지 못할 경우 구조를 요청할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
또한 재해 대응대원이 임무를 수행하는 지역 내에 구난장치가 위치하지 않는 경우에 주변에 다른 동료 재해 대응대원이 있음에도 불구하고 외부에서 다시 재해 대응대원을 요청하여 구원의 골든타임을 놓치는 상황이 발생될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은,
LoRa를 기반으로 하는 저전력 통신을 이용하여 전력소모를 최소화 할 수 있으며, 진화대원의 생체정보를 확인하는 센서를 이용하여 몸 상태가 모니터링 되며, 이를 통하여 이상이 발생되었다고 판단되는 진화대원 근처의 진화대원들이 해당 진화대원을 확인하고 구원할 수 있는 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 장거리 무선통신을 이용한 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은,
LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하는 데이터통신부(110),
진화대원의 생체정보를 확인하기 위한 체온측정센서, 맥박체크센서, 및 혈압측정센서 중 선택되는 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 생체정보수집부(120),
진화대원의 위치 정보를 확인하기 위한 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서, 밝기센서, 및 온도센서 중 선택되는 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 환경정보수집부(130),
착용자가 가벼운 터치 또는 누름을 통하여 조작할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼이 물리적 또는 소프트웨어적으로 구비되는 조작부(140),
미리 주어진 조건이 발생되었을 경우 미리 정해진 주파수의 신호를 주기적으로 발신하는 비상신호송신부(150),
상기 생체정보수집부(120)의 정보, 상기 환경정보수집부(130)의 정보 및 상기 데이터통신부(110)를 통하여 수신된 정보를 처리하는 진화대원어플리케이션부(160),
상기 진화대원어플리케이션부(160)에서 처리된 정보를 출력하는 화면부(170)로 구성되며, 진화대원이 착용하는 진화대원정보장치(100)와,
상기 데이터통신부(110)와 LoRa 기반의 통신을 위한 제1데이터통신모듈(211), 외부와의 통신을 위한 제2데이터통신모듈(212), 및 상기 비상신호송신부(150)의 신호를 수신하기 위한 비상신호수신중계모듈(213)로 구성되는 현장데이터통신부(210)를 포함하여 구성되는 현장통신장치(200), 및
삭제
상기 제2데이터통신모듈(212)과 통신을 위한 지휘통신부(310),
진화대원의 신상 정보가 저장되는 신상정보DB(321), 진화대원의 이동경로 및 현재위치정보가 저장되는 위치정보DB(322), 진화대원의 산행 시간정보가 저장되는 시간정보DB(323)로 구성되는 진화대원정보제공부(320),
요구조자 또는 화재지역의 위치정보가 저장되는 목표위치정보DB(331), 요구조자 또는 화재지역의 상황정보가 저장되는 목표상황정보DB(332)로 구성되는 목표현황정보제공부(330),
해당 지역에 설치되어 있는 온도, 습도, 기압 측정 센서에서 제공된 정보가 저장되는 환경정보DB(341), 기상청에서 제공되는 기상정보가 저장되는 기상정보DB(342), 및 해당 지역의 지형정보가 저장되는 지형데이터DB(343)로 구성되는 환경정보제공부(340),
상기 지휘통신부(310)를 통하여 수신된 정보 및 상기 진화대원정보제공부(320), 상기 목표현황정보제공부(330), 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 처리하는 지휘어플리케이션부(350),
상기 지휘어플리케이션부(350)에서 처리된 정보를 화상으로 출력하는 지휘정보출력부(360)로 구성되는 지휘부(300)를 포함할 수 있다.
이때 상기 진화대원어플리케이션부(160)는, 상기 생체정보수집부(120)에서 수집된 생체정보가 활력징후 정상범위 수치 내에 있을 경우 정상으로 판단하고, 활력징후 정상범위를 벗어나 있을 경우 이상으로 판단하여 상기 데이터통신부(110)를 통하여 구조요청신호를 송신할 수 있다.
또한 상기 비상신호송신부(150)는, 상기 생체정보수집부(120)에서 수집되는 진화대원의 생체신호가 허용범위를 벗어나 일정시간이 지났을 경우 고유의 정보를 포함하는 일정한 신호를 주기적으로 발신할 수 있다.
이때 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은, 상기 비상신호송신부(150)에서 신호 발신이 시작될 경우, 상기 비상신호송신부(150)에만 전력을 공급할 수 있다.
더불어, 본 발명의 상기 진화대원정보장치(100)는 상기의 신호를 수신하기 위한 비상신호수신부(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 지휘어플리케이션부(350)는, 상기 지휘통신부(310)를 통하여 진화대원의 신체 이상 발생 정보를 수신하거나 착용진화대원의 신호가 사라졌을 경우, 상기 진화대원정보제공부(320) 및 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 처리하여 선택되는 상기 진화대원정보장치(100)에 상태확인요청메세지를 송신할 수 있다.
또한 상기 지휘어플리케이션부(350)는, 상기 지휘통신부(310)를 통하여 착용진화대원이 전송한 잔불발생 현황을 상기 목표상황정보DB(332)에 실시간으로 업데이트 할 수 있다.
본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 사용 방법은 진화대원과 진화대원정보장치를 매칭시키는 진화대원정보장치매칭단계(S01),
진화대원의 생체정보를 생체정보수집부를 통하여 확인하는 진화대원생체정보확인단계(S02),
진화대원어플리케이션부에서 진화대원의 생체정보 이상 유무를 판단하는 진화대원생체정보판단단계(S03),
상기 진화대원생체정보판단단계(S03)에서 진화대원의 생체정보가 이상이 있다고 판단될 경우 해당 진화대원의 상태 확인을 요청하는 진화대원확인요청단계(S04),
상기 진화대원확인요청단계(S04)에서 요청된 진화대원의 상태를 확인하는 진화대원확인단계(S05),
상기 진화대원확인단계(S05)에서 확인한 진화대원이 구원이 필요할 경우 구원작업을 수행하는 진화대원구원단계(S06)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 진화대원확인단계(S05)는, 진화대원이 이상이 없다고 확인될 경우 해당진화대원을 복귀시키는 진화대원복귀단계(S07)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 및 이의 사용 방법은, 진화대원 한명에게 하나의 진화대원정보장치가 매칭 되어 진화대원의 생체정보를 측정하여 이를 바탕으로 구원 필요 유무를 실시간으로 판단하여 이를 지휘부에 제공하여 보다 통합적이며 즉각적인 진화대원 관리가 가능하다.
더불어, 본 발명의 진화대원정보장치는 산사태 또는 눈사태와 같은 매몰이 발생되는 상황이 발생할 경우 미리 지정된 비상주파수로 주기적인 발신이 이루어지며, 이때 진화대원정보장치의 전원은 오직 비상신호송신부로만 공급되어 베터리 소모를 최소화하여 진화대원이 구조될 때까지 위치를 알릴 수 있다.
또한 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은 진화대원이 임무를 수행함에 필요한 정보를 제공하며 기상청 등의 외부정보 또한 실시간으로 전달하여 임무 수행 효율을 높일 수 있으며, 지휘부와 유기적으로 연결되어 움직일 수 있다.
도 1은 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 실시예
도 2는 본 발명의 진화대원정보장치 실시예
도 4는 본 발명의 지휘부 실시예
도 5는 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 구성 실시예
도 6은 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템의 사용 방법 흐름도
도 2는 본 발명의 진화대원정보장치 실시예
도 4는 본 발명의 지휘부 실시예
도 5는 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 구성 실시예
도 6은 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템의 사용 방법 흐름도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 실시예이고, 도 2는 본 발명의 진화대원정보장치 실시예이며, 도 4는 본 발명의 지휘부 실시예, 도 5는 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 구성 실시예, 그리고 도 6은 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템의 사용 방법 흐름도이다.
산림 재해 발생 시 이를 해결하기 위한 재해 대응대원은 크게 진화대원과 구조대원으로 구분될 수 있으며, 상기 진화대원은 산불과 관련된 재해에 투입되는 대원을 의미하고, 상기 구조대원은 산사태, 눈사태, 조난 등의 재해에 투입되는 대원을 의미한다.
본 발명의 산림 재해 안전관리 시스템은 상기 재해 대응대원에 적용될 수 있으며, 특히 진화대원에 적용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은, 도 1 내지 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이,
진화대원이 착용하는 진화대원정보장치(100)는 LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하는 데이터통신부(110),
진화대원의 생체정보를 확인하기 위한 체온측정센서, 맥박체크센서, 및 혈압측정센서 중 선택되는 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 생체정보수집부(120),
진화대원의 위치 정보를 확인하기 위한 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서, 밝기센서, 및 온도센서 중 선택되는 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 환경정보수집부(130),
착용자가 가벼운 터치 또는 누름을 통하여 조작할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼이 물리적 또는 소프트웨어적으로 구비되는 조작부(140),
미리 주어진 조건이 발생되었을 경우 미리 정해진 주파수의 신호를 주기적으로 발신하는 비상신호송신부(150),
상기 생체정보수집부(120)의 정보, 상기 환경정보수집부(130)의 정보 및 상기 데이터통신부(110)를 통하여 수신된 정보를 처리하는 진화대원어플리케이션부(160),
상기 진화대원어플리케이션부(160)에서 처리된 정보를 출력하는 화면부(170)로 구성될 수 있다.
즉, 상기 생체정보수집부(120)를 통하여 진화대원의 생체정보가 실시간으로 수집된다. 이때 수집되는 생체정보는 체온, 맥박 및 혈압 중에서 선택되는 하나 이상이고, 바람직하게는 2가지 이상의 생체정보를 수집하여 하나의 정보만 수집할 경우 발생될 수 있는 오작동을 미연에 방지할 수 있다.
또한 상기 환경정보수집부(130)를 통하여 진화대원의 이동상황 또는 주변 상황을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
이때 생체정보수집부(120) 및 환경정보수집부(130)에서 수집된 정보는 상기 진화대원어플리케이션부(160)에서 처리하여 상기 화면부(170)에 출력되며, 진화대원은 상기 조작부(140)를 통하여 상기 화면부(170)를 조작하여 원하는 정보를 확인할 수 있으며, 상기 데이터통신부(110)를 통하여 현장통신장치(200)에 전송되며, 상기 현장통신장치(200)에서 다시 지휘부(300)에 전송한다.
상기 현장통신장치(200)는, 도 1과 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이,
상기 데이터통신부(110)와 LoRa 기반의 통신을 위한 제1데이터통신모듈(211), 외부와의 통신을 위한 제2데이터통신모듈(212), 및 상기 비상신호송신부(150)의 신호를 수신하기 위한 비상신호수신중계모듈(213)로 구성되는 현장데이터통신부(210)를 포함하여 구성될 수 있다.
삭제
즉, 상기 현장통신장치(200)는 현장에 위치하여 상기 진화대원정보장치(100)와 상기 지휘부(300)의 중간에서 중계하는 역할을 수행한다. 이때 상기 현장통신장치(200)는 차량에 설치되어 이동이 가능하도록 구성될 수 있으며 차량이 진입하지 못하는 지역의 경우 인력에 의해 이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 이를 통하여 본 발명의 상기 현장통신장치(200)는 진화대원과 보다 근거리에 위치하여 상기 데이터통신부(110)와 상기 제1데이터통신모듈(211)의 통신효율을 높일 수 있다. 또한 상기 비상신호수신중계모듈(213)을 통하여 상기 비상신소송신부(150)에서 송신하는 비상 신호를 중계할 수 있다.
더불어, 상기 현장통신장치(200)는 통신주파수조절모듈을 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은 상기 데이터통신부(110)와 상기 제1데이터통신모듈(211)의 통신에 있어서, 비인가대역인 900Mhz 대역의 통신을 수행함에 있어 발생될 수 있는 주파수 간섭으로 발생되는 혼선 또는 통신 불량을 확인하기 위하여 통신을 전송함에 있어 통신에 선택되는 부분에 무결성 확인을 위한 코드가 삽입되고 해당 코드의 일치 여부를 통하여 간섭여부를 확인한다. 위와 같은 확인을 수행하였을 때, 간섭이 확인되었을 경우 상기 통신주파수조절모듈이 상기 데이터통신부(110)에 주파수 변경 명령을 송신하고, 변경된 주파수로 통신을 재시도하고 간섭여부를 재확인한다.
본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은 상기 통신주파수조절모듈을 통하여 간섭이 없는 채널을 확인하여 사용하므로 통신간섭이 발생될 경우 발생될 수 있는 통신 불량을 미연에 방지하여 진화대원과 상기 지휘부(300)의 연결을 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 지휘부(300)는, 도 1 및 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 제2데이터통신모듈(212)과 통신을 위한 지휘통신부(310),
진화대원의 신상 정보가 저장되는 신상정보DB(321), 진화대원의 이동경로 및 현재위치정보가 저장되는 위치정보DB(322), 진화대원의 산행 시간정보가 저장되는 시간정보DB(323)로 구성되는 진화대원정보제공부(320),
요구조자 또는 화재지역의 위치정보가 저장되는 목표위치정보DB(331), 요구조자 또는 화재지역의 상황정보가 저장되는 목표상황정보DB(332)로 구성되는 목표현황정보제공부(330),
해당 지역에 설치되어 있는 온도, 습도, 기압 측정 센서에서 제공된 정보가 저장되는 환경정보DB(341), 기상청에서 제공되는 기상정보가 저장되는 기상정보DB(342), 및 해당 지역의 지형정보가 저장되는 지형데이터DB(343)로 구성되는 환경정보제공부(340),
상기 지휘통신부(310)를 통하여 수신된 정보 및 상기 진화대원정보제공부(320), 상기 목표현황정보제공부(330), 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 처리하는 지휘어플리케이션부(350),
상기 지휘어플리케이션부(350)에서 처리된 정보를 화상으로 출력하는 지휘정보출력부(360)로 구성될 수 있다.
상기 진화대원어플리케이션부(160)는, 상기 생체정보수집부(120)에서 수집된 생체정보가 활력징후 정상범위 수치 내에 있을 경우 정상으로 판단하고, 활력징후 정상범위를 벗어나 있을 경우 이상으로 판단하여 상기 데이터통신부(110)를 통하여 구조요청신호를 송신할 수 있다.
즉, 상기 진화대원어플리케이션부(160)에서 상기 생체정보수집부(120)를 통해 수집된 수치와 미리 입력되어 있는 활력징후 정상범위 수치를 비교하여 현재의 진화대원의 신체의 이상을 판단한다. 활력징후 정상범위 수치는 아래 <그림1>과 같다.
이와 같이 상기 생체정보수집부(120)에 수집된 진화대원의 생체정보 수치와 상기와 같은 활력징후 정상범위 수치의 비교를 통하여 신체에 이상이 발생되었다고 판단될 경우 이상발생 메시지를 상기 지휘부(300)에 전달하고 상기 지휘어플리케이션부(350)에서 해당 생체 그래프를 출력하며 수치에 대한 경고를 상기 지휘정보출력부(360)를 통하여 구조지휘자에게 알리게 된다.
더불어 진화대원의 신체 이상이 발생되었다고 판단될 경우, 상기 지휘어플리케이션부(350)는 구조지휘자의 별도 명령이 없더라도 상기 진화대원정보제공부(320) 및 상기 환경정보제공부(340)를 통하여 위치가 확인되는 다른 진화대원 중 접근이 용이한 적어도 두 사람 이상에게 구원이 필요한 진화대원의 상태 확인을 요청하는 메시지를 송신할 수 있다. 이를 통하여 구원이 필요한 진화대원은 별도의 조작 없이도 적어도 두 사람의 동료 진화대원의 구원을 받을 수 있다.
이때 상기 조작부(140)는 일반적인 조작을 위한 일반조작모듈(140a) 이외에 진화대원이 의식이 있는 상태에서 간단한 조작으로 직접 구원요청을 송신할 수 있는 긴급조작모듈(140b)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 진화대원이 의식이 있는 상황에서 구원이 필요할 경우 긴급조작모듈(140b)을 조작하여 직접 구원을 요청할 수 있으며, 상기 긴급조작모듈(140b)의 조작은 한 동작으로 수행할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한 상기 비상신호송신부(150)는, 상기 생체정보수집부(120)에서 수집되는 진화대원의 생체신호가 허용범위를 벗어나 일정시간이 지났을 경우 고유의 정보를 포함하는 일정한 신호를 주기적으로 발신할 수 있다.
즉, 산사태 또는 눈사태와 같은 상황이 발생되어 매몰될 경우, 진화대원은 즉시 구조대상자로 변경되며, 구조대상자는 사실상 몸을 움직여 구조를 요청하기 위한 조작을 수행하기 어렵다. 또한 매몰 시 위치를 파악하기 힘들어 사실상의 구조가 어렵다는 문제가 있었다.
그러나 본 발명의 상기 진화대원정보장치(100)는 상기 생체정보수집부(120)에서 수집되는 진화대원의 생체정보 수치가 미리 입력되어 있는 활력징후 정상범위 수치에서 미리 지정된 일정시간이 경과하였을 경우, 매몰이나 사고로 인한 조난으로 판단하여 상기 비상신호송신부(150)를 통해 고유의 정보를 포함하는 일정한 신호를 주기적으로 발신할 수 있다. 이를 통하여 진화대원이 의식을 잃었거나 거동이 힘들어 자발적인 구조요청을 할 수 없을 때에도 구조요청이 자동으로 실행되어 주변의 구원을 받을 수 있다. 이때, 고유의 정보라 함은, 해당 상기 진화대원정보장치(100)의 식별정보 및 수신기기와의 거리를 알려주기 위한 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 정보로 구성되는 것이 바람직하며, 457kHz의 주파수로 발신될 수 있으며, BLE(Bluetooth Low Energy) 규격을 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 진화대원정보장치(100)는 상기의 신호를 수신하기 위한 비상신호수신부(180)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 비상신호수신부(180)는 상기 비상신호송신부(150)에서 발신한 신호를 수신하며 RSSI 정보를 이용하여 해당 신호가 발신되고 있는 방향을 알 수 있으며, 해당 신호가 가까워질수록 알람 소리를 점점 빠르게 출력하여 구조대를 유도할 수 있다. 이때 상기 비상신호수신부(180)에 수신된 RSSI 정보 및 상기 비상신호수신부(180)가 위치한 위치정보를 상기 지휘부(300)의 지휘어플리케이션부(350)에서 조합하여 신호 발신위치를 계산하여 구조대 유도에 활용할 수 있다. 이를 통하여, 본 발명의 상기 진화대원정보장치(100)는 매몰 또는 조난당한 진화대원에게 구조대를 정확하고 신속하게 유도하여 구조작업을 진행할 수 있어 구조효율을 극대화 시킬 수 있다.
이때 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은, 상기 비상신호송신부(150)에서 신호 발신이 시작될 경우, 상기 비상신호송신부(150)에만 전력을 공급할 수 있다. 즉, 상기 생체정보수집부(120)에서 수집되는 진화대원의 생체정보 수치가 미리 입력되어 있는 활력징후 정상범위 수치에서 미리 지정된 일정시간이 경과하였을 경우 매몰이나 사고로 인한 조난으로 판단하고, 구조를 위한 신호를 최대한 지속적으로 발신하기 위해 상기 비상신호송신부(150) 이외의 전력공급을 차단하고, 잔여전력을 상기 비상신호송신부(150)에만 공급하여 잔여전력을 최대한 이용하여 장시간 동안의 신호 발신이 가능하다.
또한 상기 지휘어플리케이션부(350)는, 상기 지휘통신부(310)를 통하여 진화대원의 신체 이상 발생 정보를 수신하거나 착용진화대원의 신호가 사라졌을 경우, 상기 진화대원정보제공부(320) 및 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 처리하여 선택되는 상기 진화대원정보장치(100)에 상태확인요청메세지를 송신할 수 있다.
즉, 본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템은 진화대원이 불의의 사고를 당하여 착용하고 있던 상기 진화대원정보장치(100)가 구조요청신호를 발신하지 못하고 파손되었을 때에, 이를 실시간으로 모니터링하고 상기 진화대원정보제공부(320) 및 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 조합하여, 사고를 당한 진화대원의 최종위치에 접근성이 좋은 적어도 2명 이상의 진화대원의 상기 진화대원정보장치(100)에 최종위치 및 사고를 당한 것으로 예상되는 진화대원의 정보를 포함하는 상태확인요청메세지를 송신하여 구원을 수행하도록 유도할 수 있다.
또한 본 발명의 상기 지휘어플리케이션부(350)는 현재 진화대원들이 출동해있는 지역의 지역단위의 재해가 발생될 징후가 포착될 경우, 이를 즉시 상기 진화대원정보장치(100)를 통하여 통보하여 대피시킬 수 있다.
즉, 상기 환경정보제공부(340)를 통하여 수집된 해당 지역의 데이터 및 기상청의 예보를 상기 지휘어플리케이션부(350)에서 연산하고, 연산된 정보를 통하여 진화대원들이 출동한 지역에 지역단위의 광범위한 영역에 재해의 발생이 우려될 경우, 이를 즉시 상기 진화대원정보장치(100)를 통하여 통보하여 진화대원들을 대피시킬 수 있다. 이를 통하여 기존에 진화대원들이 자신들의 경험 및 감각을 통하여 지역단위의 재해를 예측하고, 다시 상기 지휘부(300)에 연락을 취하여 승인 받아 대피해야 하여 대피시간을 놓쳐 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
더불어, 상기 지휘어플리케이션부(350)는, 상기 지휘통신부(310)를 통하여 진화대원이 전송한 잔불발생 현황을 상기 목표상황정보DB(332)에 실시간으로 업데이트 할 수 있다. 즉, 진화대원이 직접 확인하고 상기 진화대원정보장치(100)를 통하여 상기 지휘통신부(310)에 전송한 잔불발생 현황이 상기 목표상황정보DB(332)에 업데이트 되어 지휘자가 잔불발생 현황을 보다 효과적으로 인지할 수 있으며, 이를 바탕으로 진화대원을 잔불진화작업에 투입하여 잔불을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템 사용 방법은, 도 6에서 도시하고 있는 바와 같이, 먼저 진화대원정보장치매칭단계(S01)를 통하여 투입되는 진화대원과 진화대원정보장치의 정보를 매칭 시켜 특정한다. 따라서 해당진화대원의 정보에 해당 진화대원정보장치의 고유번호가 연결되어 각각 서로의 고유한 정보로 생성된다.
진화대원생체정보확인단계(S02)를 통하여 진화대원의 생체정보를 생체정보수집부를 통하여 확인한다. 이때 처음 수집된 생체정보의 경우 생체정보수집부의 이상 유무를 확인하고 각 센서를 조정하기 위한 기초 데이터로 사용되어 각 센서의 정확도를 향상시키는 기본 데이터로 사용될 수 있다.
다음으로 진화대원생체정보판단단계(S03)에서, 상기 진화대원생체정보확인단계(S02)에서 수집된 생체정보로부터 진화대원어플리케이션부에서 진화대원의 생체정보 이상 유무를 판단할 수 있다. 이때, 판단의 기준은 활력징후 정상범위 수치를 기준으로 삼으며, 상기 진화대원생체정보확인단계(S02)에서 수집된 생체정보와 활력징후 정상범위 수치를 비교하여 판단한다.
상기 진화대원생체정보판단단계(S03)에서 진화대원의 생체정보가 활력징후 정상범위 수치와 비교하여 이상이 있다고 판단될 경우 지휘부에서는 진화대원확인요청단계(S04)를 통하여 해당 진화대원의 상태 확인을 현장의 다른 진화대원에게 요청할 수 있다. 이때, 상기 진화대원확인요청단계(S04)에서 확인요청을 적어도 두 사람 이상의 다른 진화대원에게 수행시키는 것이 바람직하며, 진화대원정보제공부 및 환경정보제공부의 정보를 조합하여, 사고 의심 진화대원의 최종위치에 접근성이 좋은 진화대원에게 수행시킬 수 있다.
진화대원확인단계(S05)에서 상기 진화대원확인요청단계(S04)에서 요청된 진화대원의 상태를 확인하고, 상기 진화대원확인단계(S05)에서 확인한 진화대원이 구원이 필요할 경우 구원작업을 수행하는 진화대원구원단계(S06)로 구성될 수 있으며, 상기 진화대원확인단계(S05)는, 진화대원이 이상이 없다고 확인될 경우 해당진화대원을 현장통신장치를 통하여 복귀시키는 진화대원복귀단계(S07)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
100: 진화대원정보장치
110: 데이터통신부 120: 생체정보수집부
130: 환경정보수집부
140: 조작부
140a: 일반조작모듈 140b: 긴급조작모듈
150: 비상신호송신부 160: 진화대원어플리케이션부
170: 화면부 180: 비상신호수신부
200: 현장통신장치
210: 현장데이터통신부
211: 제1데이터통신모듈 212: 제2데이터통신모듈
213: 비상신호수신중계모듈
300: 지휘부
310: 지휘통신부
320: 진화대원정보제공부
321: 신상정보DB 322: 위치정보DB
323: 시간정보DB
330: 목표현황정보제공부
331: 목표위치정보DB 332: 목표상황정보DB
340: 환경정보제공부
341: 환경정보DB 342: 기상정보DB
343: 지형데이터DB
350: 지휘어플리케이션부
360: 지휘정보출력부
S01: 진화대원정보장치매칭단계
S02: 진화대원생체정보확인단계
S03: 진화대원생체정보판단단계
S04: 진화대원확인요청단계
S05: 진화대원확인단계
S06: 진화대원구원단계
S07: 진화대원복귀단계
110: 데이터통신부 120: 생체정보수집부
130: 환경정보수집부
140: 조작부
140a: 일반조작모듈 140b: 긴급조작모듈
150: 비상신호송신부 160: 진화대원어플리케이션부
170: 화면부 180: 비상신호수신부
200: 현장통신장치
210: 현장데이터통신부
211: 제1데이터통신모듈 212: 제2데이터통신모듈
213: 비상신호수신중계모듈
300: 지휘부
310: 지휘통신부
320: 진화대원정보제공부
321: 신상정보DB 322: 위치정보DB
323: 시간정보DB
330: 목표현황정보제공부
331: 목표위치정보DB 332: 목표상황정보DB
340: 환경정보제공부
341: 환경정보DB 342: 기상정보DB
343: 지형데이터DB
350: 지휘어플리케이션부
360: 지휘정보출력부
S01: 진화대원정보장치매칭단계
S02: 진화대원생체정보확인단계
S03: 진화대원생체정보판단단계
S04: 진화대원확인요청단계
S05: 진화대원확인단계
S06: 진화대원구원단계
S07: 진화대원복귀단계
Claims (9)
- LoRa 기반의 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하는 데이터통신부(110);
진화대원의 생체정보를 확인하기 위한 체온측정센서, 맥박체크센서, 및 혈압측정센서 중 선택되는 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 생체정보수집부(120);
진화대원의 위치 정보를 확인하기 위한 위치확인센서, 고도센서, 가속도센서, 자이로센서, 밝기센서, 및 온도센서 중 선택되는 적어도 하나 이상의 센서로 구성되는 환경정보수집부(130);
착용자가 가벼운 터치 또는 누름을 통하여 조작할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼이 물리적 또는 소프트웨어적으로 구비되는 조작부(140);
미리 주어진 조건이 발생되었을 경우 미리 정해진 주파수의 신호를 주기적으로 발신하는 비상신호송신부(150);
상기 생체정보수집부(120)의 정보, 상기 환경정보수집부(130)의 정보 및 상기 데이터통신부(110)를 통하여 수신된 정보를 처리하는 진화대원어플리케이션부(160); 및
상기 진화대원어플리케이션부(160)에서 처리된 정보를 출력하는 화면부(170);로 구성되며, 진화대원이 착용하는 진화대원정보장치(100)와,
상기 데이터통신부(110)와 LoRa 기반의 통신을 위한 제1데이터통신모듈(211), 외부와의 통신을 위한 제2데이터통신모듈(212) 및 상기 비상신호송신부(150)의 신호를 수신하기 위한 비상신호수신중계모듈(213)로 구성되는 현장데이터통신부(210)를 포함하여 구성되며, 상기 진화대원정보장치(100)와 지휘부(300)의 중간에서 중계하는 역할을 수행하는 현장통신장치(200)와,
상기 제2데이터통신모듈(212)과 통신을 위한 지휘통신부(310);
진화대원의 신상 정보가 저장되는 신상정보DB(321), 진화대원의 이동경로 및 현재위치정보가 저장되는 위치정보DB(322) 및 진화대원의 산행시간정보가 저장되는 시간정보DB(323)로 구성되는 진화대원정보제공부(320);
요구조자 또는 화재지역의 위치정보가 저장되는 목표위치정보DB(331) 및 요구조자 또는 화재지역의 상황정보가 저장되는 목표상황정보DB(332)로 구성되는 목표현황정보제공부(330);
해당 지역에 설치되어 있는 온도, 습도, 기압 측정 센서에서 제공된 정보가 저장되는 환경정보DB(341), 기상청에서 제공되는 기상정보가 저장되는 기상정보DB(342) 및 해당 지역의 지형정보가 저장되는 지형데이터DB(343)로 구성되는 환경정보제공부(340);
상기 지휘통신부(310)를 통하여 수신된 정보 및 상기 진화대원정보제공부(320), 상기 목표현황정보제공부(330) 및 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 처리하는 지휘어플리케이션부(350); 및
상기 지휘어플리케이션부(350)에서 처리된 정보를 화상으로 출력하는 지휘정보출력부(360);로 구성되는 지휘부(300)를 포함하는 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템에 있어서,
상기 진화대원어플리케이션부(160)는 상기 생체정보수집부(120)에서 수집된 생체정보가 활력징후 정상범위 수치 내에 있을 경우 정상으로 판단하고, 활력징후 정상범위를 벗어나 있을 경우 이상으로 판단하여 상기 데이터통신부(110)를 통하여 구조요청신호를 송신하며,
상기 비상신호송신부(150)는 상기 생체정보수집부(120)에서 수집되는 진화대원의 생체신호가 허용범위를 벗어나 일정시간이 지났을 경우 고유의 정보를 포함하는 일정한 신호를 주기적으로 발신하고,
상기 진화대원정보장치(100)는 상기 비상신호송신부(150)에서 발신한 신호를 수신하기 위한 비상신호수신부(180)를 더 포함하며,
상기 비상신호수신부(180)는 상기 비상신호송신부(150)의 신호가 발신되는 위치를 알 수 있어, 매몰 또는 조난당한 진화대원을 신속하게 구조할 수 있으며,
상기 조작부(140)는 진화대원이 직접 구원요청을 송신할 수 있는 긴급조작모듈(140b)을 더 포함하고,
상기 지휘어플리케이션부(350)는 상기 지휘통신부(310)를 통하여 진화대원의 신체 이상 발생 정보를 수신하거나 진화대원의 신호가 사라졌을 경우, 상기 진화대원정보제공부(320) 및 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 처리하여 선택되는 상기 진화대원정보장치(100)에 상태확인요청메세지를 송신하며,
상기 진화대원정보제공부(320) 및 상기 환경정보제공부(340)의 정보를 조합하여, 사고를 당한 진화대원의 최종위치에 접근이 용이한 진화대원에게 사고를 당한 진화대원의 정보를 포함하는 상태확인요청메세지를 송신함으로써 조난당한 진화대원을 신속하게 구조할 수 있는 것을 특징으로 하는 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템.
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- 제1항에 있어서,
상기 비상신호송신부(150)에서 신호 발신이 시작될 경우, 상기 비상신호송신부(150)에만 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 산림 재해 진화대원을 위한 안전관리 시스템.
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