KR102058572B1 - 카메라를 이용한 화재 경보시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 상황을 실시간으로 각 개별 공간에 알릴 수 있게 한 카메라를 이용한 화재 경보시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오피스텔 등과 같이 다수의 격리된 공간에 독립적인 생활을 하는 공동 주택에서 어느 하나의 공간에서 화재가 발생하였을 때 이를 촬영하여 실시간으로 각 개별 공간에 알림에 따라 화재 상황을 보다 확실하게 알려 화재상황에 대응할 수 있게 하되, 개인의 사생활을 보호할 수 있게 한 카메라를 이용한 화재 경보시스템에 관한 것이다.

Description

카메라를 이용한 화재 경보시스템{fire alarm system using the camera}

본 발명은 화재 경보시스템에 관한 것으로 상세하게는 화재 상황을 실시간으로 각 개별 공간에 알릴 수 있게 한 카메라를 이용한 화재 경보시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게 본 발명은 오피스텔 등과 같이 다수의 격리된 공간에 독립적인 생활을 하는 공동 주택에서 어느 하나의 공간에서 화재가 발생하였을 때 이를 촬영하여 실시간으로 각 개별 공간에 알림에 따라 화재 상황을 보다 확실하게 알려 화재상황에 대응할 수 있게 하되, 개인의 사생활을 보호할 수 있게 한 카메라를 이용한 화재 경보시스템에 관한 것이다.

화재는 한번 발생하면 많은 인적 물적 피해를 가져온다.

이에 다양한 화재 방지 및 경보 장치들이 개발되어 사용되고 있고, 통상의 화재 감지 및 경보 장치들은 연기감지센서, 불꽃감지센서, 온도감지센서 등의 화재감지센서를 사용하여 화재를 감지하거나, 화재 감시 카메라를 이용하여 촬영된 영상을 분석하여 화재를 감시하고, 화재가 감지되면 경광등과 사이렌을 울려 화재 상황을 전파한다.

이러한 화재 감지 및 경보 장치들을 보다 정확한 화재를 감지하여 화재 사실을 알리기 위해 다양한 기술이 개발되고 있으며, 그 예로 특허문헌 1내지 4가 있다.

특허문헌 1은 소정 동작 전압과 디지털 호출 신호를 전송하기 위한 (+)라인과, (+)라인과 평행하게 배열되며 (+)라인의 기준 전압이 되는 (-)라인을 포함하는 통신 루프; 통신 루프와 나란히 배치되어 디지털 정보를 전송하는 버스 라인; 통신 루프 및 버스 라인에 접속되어, (+)라인의 동작 전압에 의해 구동하고 (+)라인의 디지털 호출 신호를 분석하여 자신이 호출된 시점에서 주변을 촬영하여 생성한 영상 정보를 버스라인을 통해 출력하는 카메라 모듈; 디지털 호출 신호를 수신하기 위한 제어 통신 단자와, 동작 전압을 입력받기 위한 전원 단자와 (+)라인 및 (-)라인의 일단측이 연결된 루프A 단자와 (+)라인 및 (-)라인의 타단측이 연결된 루프B 단자를 구비하고, 동작 전압과 디지털 호출 신호를 (+)라인으로 전송하고, 카메라 모듈에 의해 출력된 영상 정보를 버스 라인으로부터 수신하고, 수신한 영상 정보를 제어 통신 단자로 출력하는 인터페이스 유닛; 인터페이스 유닛과 제어 통신 단자를 통해 연결되어 있으며, 카메라 모듈을 호출하기 위한 디지털 호출 신호를 출력하고, 호출된 카메라 모듈로부터 생성된 영상 정보를 수신하여 미리 입력된 프로그램에 따른 처리를 수행하는 메인 컨트롤 패널을 포함하는 카메라 모듈을 갖는 화재 감지 경보 시스템이고,

특허문헌 2는 화재 감지 센서 및 카메라를 이용한 화재 감지 장치로서, 화재를 검출하고 센서 신호를 생성하는 화재 감지 센서; 감시 대상 영역을 촬영하는 영상 정보를 생성하는 카메라; 센서 신호를 분석한 결과 및 영상 정보에 소정의 화재 감지 알고리즘을 적용한 결과를 조합하여 감시대상 영역에서의 화재를 감지하는 화재 검출부; 및 화재가 감지되는 경우, 사용자 단말로 감지된 화재에 대한 화재 정보를 송신하는 화재 통보부를 포함하고, 화재 감지 센서는, 연기 감지 센서, 불꽃 감지 센서, 및 온도 감지 센서 중 적어도 하나를 포함하며, 센서 신호 및 영상 정보에 상이한 가중치를 적용하여 화재를 감지하고, 가중치는, 화재 감지 센서의 성능, CCTV의 성능, 적용된 화재 감지 알고리즘, 현재 시각 및 날씨에 따라 상이하게 결정되는, GCM(Google Cloud Message) 서버, 3G 메시징 서버, 및 4G 메시징 서버 중 적어도 하나를 사용하여 화재정보를 송신하고, 화재 정보는, 최초 화재 감지 시각, 화재 감지 센서의 상태, 감지된 화재의 위치 등 적어도 하나를 포함하고, 화재 검출부는, 입력 영상을 YCbCr 영상으로 변환하는 영상 변환부; YCbCr 영상의 프레임 별 휘도 변화량을 누적하여 휘도 변화 누적 영상을 생성하는 휘도 변화 누적 영상 생성부; 휘도 변화 누적 영상의 평균 휘도를 고려하여, 휘도 변화 누적 영상의 화소 중 화염 후보에 대응하는 화소만으로 구성된 1차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 1차 화염 후보 이진 영상 생성부; 1차 화염 후보 이진 영상의 화소의 색차 성분들의 차를 고려하여, 1차 화염 후보 이진 영상 중 비화염 화소를 제거하여 2차 화염 후보 이진 영상을 생성하는 2차 화염 후보 이진 영상 생성부; 및 2차 화염 후보 이진 영상의 블록 내에 포함된 화염 후보 영역의 면적이 시간에 따라 증가하는 화염 후보 영역을 최종 화염 영역으로 결정하는 최종 화염 영역 결정부를 포함하는 화재 감지 센서 및 카메라를 이용한 화재 감지 장치이며,

특허문헌 3은 복수의 센서를 어레이 형식으로 구비하고, 제1영역에 대한 온도 데이터를 수집하는 적어도 하나의 열화상 이미지센서; 온도 데이터에 기 설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부; 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 수집하는 CCD 카메라; 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함된 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부; 및 제1이벤트와 제2이벤트에 대응하는 신호를 전송하는 통신부를 포함하고, 적어도 하나의 열화상 이미지센서, 온도 데이터 처리부, CCD 카메라, 영상 분석부 및 통신부가 일체형으로 구성되는 화재감지장치이다.

이와 같이 다양한 화재 감지 및 경보 기술들이 개발되고 있으나, 이러한 종래 기술들은 화재 발생 상황을 보다 확실하게 알ㄹ리 수 없는 단점이 있다.

즉, 호텔이나 오피스텔 등과 같이 밀폐된 다수의 공간을 갖는 공동 주택 형태의 건물의 경우, 각 공간에 화재감지 및 경보기가 설치되어 있어 다른 공간에서 화재가 발생하였을 때 이를 다른 공간에 알릴 수 있게 하고 있으나, 잦은 오동작이나 점검 등으로 오인하여 화재 경보가 발행되어도 이를 잘 인식하지 못하는 문제가 있다.

또한, 호텔이나 오피스탤의 경우 사생활이 이루어지는 공간으로 이러한 공간에 카메라를 설치하여 화재를 감지할 경우, 카메라 영상이 관리자에게 노출되어 개인의 사생활 또는 회사의 기밀이 누출되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1311951호 대한민국 등록특허 제10-1544765호 대한민국 등록특허 제10-1635000호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 다수의 공간으로 이루어진 공동 주거 또는 사무 건물에서 보다 확실하고 신속하게 화재를 알릴 수 있을 뿐만 아니라, 개인의 사생활이나 회사 기밀 누설을 방지할 수 있게 한 카메라를 이용한 화재 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 화재 발생을 동영상을 알림에 따라 보다 확실하게 화재 발생을 인식시킬 수 있고, 화재 발생 공간의 위치와 대피로를 알림에 따라 보다 신속하게 화재에 대비할 수 있게 한 카메라를 이용한 화재 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템은 호텔이나 오피스텔과 같이 분할된 다수의 공간에 각각 구비되어 화재발생시 작동하여 물을 분사하는 스프링클러을 구비하고, 관리실에 구비된 관리서버를 통해 화재를 통지하는 화재 경보시스템에 있어서, 각각의 공간에 설치되어 화재를 감지하는 화재감지기; 각 각의 공간에 설치되어, 특정 공간에 설치된 상기 화재감지기부터 화재가 감지되면 다른 공간에 화재사실을 알리는 경보기; 공간 내에 설치되어 화재가 발생하였을 때만 영상을 촬영하는 카메라; 상기 화재감지기가 화재를 감지하면 접속되어 상기 카메라에 전원을 공급하여 카메라가 영상을 촬영할 수 있게 하는 스위칭수단; 및 각각의 공간에 설치되어 화재가 발생한 공간에 설치된 카메라로부터 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 카메라는 내수성을 갖는 내열커버를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 스프링클러는 상기 카메라측으로 물을 분사하여 카메라가 먼지나 이물질을 씻어낼 수 있도록 역반사부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 경보기는 스피커와 경광등이다.

상기 모니터는 화재발생 공간의 영상을 디스플레이하는 영상표시부와, 상기 영상표시부의 일측에 구성된 피난정보표시부로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템은 각 개별 공간에 카메라를 구비하여 화재 상황을 촬영할 수 있게 하되, 카메라를 작동시키기 위한 스위칭수단을 화재감지기와 일체로 구비하여 화재가 감지된 상태에서만 카메라가 작동되게 함에 따라 화재 감지 상황을 실시간으로 다른 공간에 전파하되, 평상시에는 카메라가 작동되지 않아 개인 사생활이나 회사 기밀 유지가 보장되게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 모니터를 통해 실시간으로 화재 동영상을 디스플레이 함에 따라 화재 상확을 확실하게 인식시킬 수 있고, 모니터의 일측에 대피 경로를 디스플레이함에 따라 보다 신속하게 화재로부터 대피할 수 있게 하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템을 구성하는 모니터 화면
도 3은 본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템을 구성하는 카메라의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템을 구성하는 스프링클러의 일예의 사시도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 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.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 밀폐된 개별 공간에서 발생한 화재 상황을 다른 밀폐된 개별 공간에 용이하게 알릴 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 카메라를 이용한 화재 경보시스템은 호텔이나 오피스텔과 같이 분할된 다수의 밀폐된 공간에 각각 카메라(30)를 구비하고 있다.

본 발명의 카메라를 이용한 화재 경보시스템은 통상의 화재 진압을 구비한 스프링클러(70)를 구비하여 해당 공간에 화재가 발생하였을 때 작동하여 물을 분사할 수 있으며, 밀폐된 각 공간에서 발생된 화재를 다른 밀폐 공간에 저나할 수 있도록 통합관리 하기 위한 관리서버(60)를 구비하고 있다.

기본적이 화재 진압 및 관리 수단을 구비한 시스템에 카메라(30)를 더 설치하여 경보 효과를 높였다.

먼저, 밀폐된 각각의 공간에는 화재를 감지하는 화재감지기(10)와, 화재가 발생하면 이를 알리기 위한 경보기(20)를 구비하고 있다.

상기 화재감지기(10)와 경보기(20)는 각각의 공간에 설치되어 있고, 경보기(20)는 다른 특정 공간에 화재가 발생하면 해당 건물의 모든 공간에 설치된 것이 동시에 작동하여 화재 발생 사실을 알린다.

상기 화재감지기(10)는 통상적으로 화재를 감지하는 데 사용되는 다양한 것 들 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

즉, 통상적으로 화재를 감지하는 데 사용되는 연기감지센서, 불꽃감지센서, 온도감지센서들 중 어느 하나 또는 두 개 이상을 설치할 수 있다.

상기 경보기(20)는 특정 공간에서 발생한 화재 사실을 다른 공간에 알리기 위한 수단으로 경보음을 발생시키는 스피커와, 경고빛을 점멸시키는 경광등 중 어느 하나 또는 모두를 설치할 수 있다.

상기 화재감지기(10)와 경보기(20)는 일체로 구성할 수 있으나, 바람직하게는 따로 분리하여 설치하는 것이 바람직하다. 이는 화재발생시 화염은 위로 상승하여 천장을 따라 이동하고, 이때 경보기가 화염에 노출되면 기능을 상실하여 경보를 울릴 수 없으므로 경보기만을 분리하여 출입구 안쪽벽에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 카메라(30)는 공간 내에 설치되어 화재가 발생하였을 때만 영상을 촬영한다.

상기한 바와 같이 카메라(30)는 밀폐된 각각의 공간에 설치되어 있고, 이러한 공간의 개인의 주거 공간 또는 기밀이 필요한 회사의 업무공간이 될 수 있다. 상기 카메라가 상시 촬영하고 촬영된 정보를 관리서버로 전송할 경우 개인의 사생활이나 회사 기밀이 누설될 수 있다.

이에 따라 상기 카메라(30)는 화재가 발생하였을 때만 화재가 발생한 공간의 영상만을 촬영하고. 촬영된 영상을 관리서버(60)로 전송하며, 관리서버(60)는 화재 발생 공간에서 촬영된 영상을 다른 공간의 모니터로 전송하여 화재사실을 알리는 것이다.

또한, 상기 카메라(30)의 작동을 관리서버에서 관리할 경우 불의로 밀폐 공간을 촬영할 수 있으므로 카메라의 작동 여부는 밀폐된 개별 공간에서 조작될 수 있어야 한다. 이를 위해 각 개별 공간에는 카메라의 작동을 제어하기 위한 제어수단을 구비할 수 있으나, 각 공간의 사용자가 카메라가 작동하지 않는 상태로 방치할 경우 화재가 발생하여도 카메라가 작동하지 않아 화재 영상의 전송이 이루어지지 않게 된다.

이에 따라 화재가 발생하였을 때만 카메라가 작동되도록 제어하기 위한 스위칭수단(40)을 각 밀폐 공간에 각각 구비하는 것이 바람직하다.

상기 스위칭수단(40)은 카메라의 구동을 제어하는 기능을 하는 것으로, 화재가 감지됨과 동시에 작동되는 것이 바람직하다.

이에 따라 상기 스위칭수단(40)은 상기 화재감지기가 화재를 감지하면 접속되어 상기 카메라에 전원을 공급하여 카메라가 영상을 촬영할 수 있도록 화재감지기(1))와 연동시키는 것이 바람직하다.

상기 스위칭수단(40)은 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나, 화재감지기에서 화재감지 신호가 감지되면 접점이 접속되는 릴레이 등으로 구성할 수 있고, 화재감지기와 일체로 구성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 카메라에 의해 감지된 화재 영상은 다른 공간에 실시간으로 알림에 의해 화재 사실을 육안으로 확인하여 보다 확실하게 화재 발생을 경보할 수 있으며, 이러한 영상의 표시를 위해 모니터(50)를 구비하고 있다.

상기 모니터(50)는 각각의 공간에 설치되어 화재가 발생한 공간에 설치된 카메라로부터 촬영된 영상을 디스플레이한다.

상기 모니터(50)는 다양하게 변형하여 실시 할 수 있으나, 통상적으로 현관에 설치된 모니터를 화재 경보용으로 겸하여 사용할 수 있다.

상기 관리서버(60)는 화재 사실을 해당 건물 전체에 알리고, 화재와 관련된 장비나 시설을 관리하는 서버로, 상기한 바와 같이 화재감지기에서 감지된 간지신호를 수신하여 다른 공간의 경보기에 전달하여 화재 경보를 울림과 동시에 카메라에서 촬영된 화재 영상도 각 공간에 설치된 모니터로 전송한다.

물론, 촬영된 화재 영상을 저장하는 저장수단을 구비하여 화재 진압 후 화재 발생 원인 분석 자료로 이를 사용할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 화재 발생 공간의 영상을 화재 진압 후 발생 원인 분석 자료로 활용하기 위해서는 가능한 카메라가 오래동안 작동할 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 카메라(30)는 물이나 불에 강한 것이 바람직하고, 이를 위해 카메라에는 내수성을 갖는 내열커버(30c)를 구비하고 있다.(도 3참조)

상기 내열커버(30)는 도 3에 도시한 바와 같이 카메라 본체로부터 소정간격 이격되도록 설치되어 공간 내부의 열기가 카메라 본체에 직접 접촉되지 않게 한다.

또한, 화재로 인하여 카메라에 그을음이 끼일 경우 영상이 뚜렷하게 촬영될 수 없다 이에 따라 카메라에 끼인 그을음을 씻어내는 것이 바람직하고 이를 위해 상기 스프링클러(70)는 상기 카메라(30)측으로 물을 분사하여 카메라가 먼지나 이물질을 씻어낼 수 있도록 역반사부(70c)를 더 구비하고 있다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이 구성된 스프링클러(70) 하단의 물 반사반들 중 일부의 단부를 위로 들어올려 역경사지게 하여 분사노즐에서 분사된 물의 일부가 카메라로 향하여 분사되게 함에 의해 카메라에 묻어 있는 그을음이나 먼지가 씻길 수 있는 것이다.

물론, 물이 카메라 표면에 분사됨에 따라 영상이 흐려질 수 있으나, 물이 양이 많아 카메라 표면을 물이 충분히 덮을 경우에는 그을음이나 먼지가 묻어 있을 경우보다 선명도가 높아 선명한 영상을 얻을 수 있다.

또한 반사판이 물을 분사하는 동안 회전할 경우 순간적으로만 물이 카메라에 분사됨에 따라 물이 카메라로 분사되는 않는 순간에는 선명한 영상을 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 단순하게 소리나 빛으로 화재 사실을 경고하는 곳이 아니라, 실세 화재 공간의 영상을 모니터를 통해 알림에 따라 화재경보기의 오작동에 의한 오해를 해소할 수 있다.

또한 상기 모니터(50)는 상기한 바와 같이 화재발생 공간의 영상을 디스플레이할 뿐만 아니라 피난 경로를 표시하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 모니터(50)는 화재 영상을 디스플레이하는 영상표시부(50m)와, 상기 영상표시부의 일측에 구성되어 피난 경로나 화재 정보를 문자로 표하는 피난정보표시부(50i)를 구비하고 있다.

상기 영상표시부(50m)에 표시되는 영상은 실시간으로 촬영되는 동영상이고, 상기 피난정보표시부(50i)에 표시되는 내용은 화재가 발생한 공간의 정보, 화재의 정도, 대피 경로 등에 대한 정보가 될 수 있다.

10: 화재감지기
20: 경보기
30: 카메라
30c: 내열커버
40: 스위칭수단
50: 모니터
50m: 영상표시부 50i: 피난정보표시부
60: 관리서버
70: 스프링클러 70c: 역반사부

Claims (5)

1. 호텔이나 오피스텔과 같이 분할된 다수의 공간에 각각 구비되어 화재발생시 작동하여 물을 분사하는 스프링클러(70)을 구비하고, 관리실에 구비된 관리서버(60)를 통해 화재를 통지하는 화재 경보시스템으로,
   각각의 공간에 설치되어 화재를 감지하는 화재감지기(10); 각 각의 공간에 설치되어, 특정 공간에 설치된 상기 화재감지기부터 화재가 감지되면 다른 공간에 화재사실을 알리는 수단으로 스피커와 경광등로 이루어진 경보기(20); 영상을 촬영하는 수단으로 내수성을 갖는 내열커버(30c)를 구비한 카메라(30); 및 상기 화재감지기(10)가 화재를 감지하였을 때만 접속되어 상기 카메라(30)에 전원을 공급함에 따라 카메라(30)가 화재가 발생하였을 때만 작동하여 화재 발생 공간의 영상만을 관리서버(60)로 전송할 수 있게 하는 스위칭수단(40); 및 각각의 공간에 설치되어 화재가 발생한 공간에 설치된 카메라(30)로부터 촬영된 영상을 디스플레이하고, 화재발생 공간의 영상을 디스플레이하는 영상표시부(50m)와, 상기 영상표시부의 일측에 구성된 피난정보표시부(50i)를 구비한 모니터(50)를 포함하는 화재 경보시스템에 있어서,
   상기 카메라(30)는 스프링쿨러의 일측에 설치되고,
   상기 스프링클러(70)는 상기 카메라(30)측으로 물을 분사하여 카메라(30)가 먼지나 이물질을 씻어낼 수 있도록 반사반들 중 일부 반사판의 단부를 상방으로 들어 올려 경사지게 하여 역반사부(70c)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 화재 경보시스템.
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