KR102140932B1 - Ai를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커에서 출력되는 소리를 수집 및 분석하여 방송 장비의 출력 상태를 점검하고 문제가 발견되는 즉시 자체 대응하되 지속되는 문제의 해결을 요청하기 위한 메시지를 관리자 단말기로 전송하며, 건물 내부의 환경 정보 및 소리를 수집 및 분석하여 재난 발생을 판단하고, 판단에 따른 메시지를 생성 후 방송 및 신고하여 재난 발생을 전파하며, 최적의 대피로를 산출하여 안내하고, 판단의 사후 평가 및 딥러닝 방식으로 재난 상황을 반복 학습하여 판단의 정확도를 향상시킬 수 있는 방송제어 및 재난 방송시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 건물 내부에 분산 배치되어 환경 정보를 수집하는 복수 개의 센서부, 건물 내부에 분산 배치되어 소리를 수집하는 복수 개의 마이크, 구글의 텐서플로가 적용되어, 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 다익스트라 알고리즘을 이용하여 재난 구역을 회피한 복수 개의 최적 대피로를 산출하며, 재난 발생 판단에 의해 재난 상황을 공지하는 재난 메시지를 생성하여 외부로 전송하고, 관리자 단말기로부터의 피드백을 통해 딥러닝 방식으로 재난 상황을 반복 학습하며, 수집된 소리를 분석하여 방송 장비의 상태를 점검하고, 발견된 문제에 대응하며, 문제가 지속되는 방송 장비의 증상을 문자화한 증상 메시지를 관리자 단말기로 전송하는 메인 방송서버, 재난 메시지를 기반으로 건물 내부의 재난 발생을 구내 방송하여 전파하는 방송 장비 및, 재난 메시지 및 증상 메시지를 수신하여 화면에 표시 가능하고, 메인 방송서버에 피드백 가능한 하나 이상의 관리자 단말기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템{A broadcasting system for implementing broadcast control and optimal evacuation path using artificial intelligence}

본 발명은 인공지능을 이용하여 건물 내부의 방송 장비를 점검하고, 건물 내부에 발생한 재난 상황을 인지하여 방송 및 최적의 대피로를 안내하는 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 스피커에서 출력되는 소리를 수집 및 분석하여 방송 장비의 출력 상태를 점검하고 문제가 발견되는 즉시 자체 대응하되 지속되는 문제의 해결을 요청하기 위한 메시지를 관리자 단말기로 전송하며, 건물 내부의 환경 정보 및 소리를 수집 및 분석하여 재난 발생을 판단하고, 판단에 따른 메시지를 생성 후 방송 및 신고하여 재난 발생을 전파하며, 최적의 대피로를 산출하여 안내하고, 판단의 사후 평가 및 딥러닝 방식으로 재난 상황을 반복 학습하여 판단의 정확도를 향상시킬 수 있는 방송제어 및 재난 방송시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 학교, 관공서, 쇼핑몰, 아파트 등 대부분의 건물에는 구내 방송을 위한 방송 시스템이 구축되어 있고, 극장, 공연장 등에는 공연을 위한 음향 시스템이 구축되며, 이러한 방송 및 음향 시스템은 서버, 변환기, 앰프 및 스피커 등다양한 종류의 방송 장비들로 구성된다.

이러한 방송 장비들 중 어느 하나 이상의 장비에 문제가 발생하게 되면, 화재 등 긴급 상황의 전파가 어려워지고, 공연에 지장이 발생하는 등의 문제가 발생하게 되므로, 방송 시스템을 구성하는 방송장비의 점검과 그에 따른 신속한 대응이 필수적이며, 이에 관한 종래의 발명으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0872868호의 “방송장비의 상호간 이상 체크 및 원격제어가 가능한 구내방송장치” 및 대한민국 등록특허공보 제10-1439471호의 “긴급 상황 방송 중계 장치 및 이를 이용한 방송 영역 제어 방법” 등이 제안되어 공개된 바 있다.

상기 대한민국 등록특허공보 제10-0872868호의 “방송장비의 상호간 이상 체크 및 원격제어가 가능한 구내방송장치”에는 메인콘트롤 장비로 구내방송 장치를 구성하는 각각의 장비들의 이상 유무를 확인하고, 이상이 발생하면 경보음, 발광체 또는 문자 등으로 표시하여 관리자가 바로 인식할 수 있도록 구성되는 장치에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1439471호의 “긴급 상황 방송 중계 장치 및 이를 이용한 방송 영역 제어 방법”에는 스피커 라인의 상태를 수시로 체크함으로써 스피커 라인 불량에 의한 방송 사고를 사전에 방지할 수 있는 장치 및 방법에 관한 발명이 제안되었다.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 스피커 라인의 상태 또는 과전류 발생 등 방송장비의 단편적인 이상만을 감지하여 그에 따른 정해진 대응만을 수행 가능하므로 방송장비에 발생 가능한 다양한 종류의 증상에 따른 정확한 원인을 도출할 수 없는 문제가 있으므로, 이에 따라, 방송장비의 상태를 항시 점검하되, 이상 상태의 발생에 따른 증상을 인공 지능을 이용하여 정확하게 분석함으로써 신속하게 대응 가능한 시스템에 관한 발명이 요구되는 실정이다.

또한, 건물의 내부는 복수 개의 층으로 구분되어 있고, 각 층은 호실 등으로 구분되는 복수 개의 공간으로 구획되어 있으며, 사생활 보호, 소음 방지 등을 이유로 구획된 각 공간은 다른 공간과의 소통이 제한되도록 설계된다.

이러한 건물 내부의 구조상 특정 공간에서 발생한 화재는 다른 공간에서 즉시 인지하기 어려운 문제가 있어 건물의 내부에는 화재를 감지하여 경보를 발생시키는 화재 감지기가 설비되나, 이러한 화재 감지기의 경보만으로는 건물 내부에 위치한 입주자 및 방문자 등이 정확한 화재 발생 지점을 인지하기 어려운 문제가 있다.

건물 내부에 발생한 화재 등의 상황을 전파하고 이에 대응하기 위한 종래의 발명으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0971623호의 “고층건물의 재난 자동 경보 및 피난 유도 장치” 및 대한민국 등록특허공보 제10-1025550호의 “재난 관리 시스템 및 그 방법”이 제안되어 공개된 바 있다.

상기 대한민국 등록특허공보 제10-0971623호의 “고층건물의 재난 자동 경보 및 피난 유도 장치”에는 건물의 비상 계단이나 비상구를 중심으로 각 그룹을 설정하고 각 그룹마다 빠르게 대피할 수 있는 안내정보를 제공하여 효과적으로 인명을 구조할 수 있는 장치에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1025550호의 “재난 관리 시스템 및 그 방법”에는 고층 건물에 발생한 재난을 감지하고, 감지된 재난 정보를 토대로 고층 건물의 재난 피해를 예측하며, 예측된 피해 정보를 기반으로 발생한 재난에 대응할 수 있는 대응 정보를 제공하며 이에 따른 대응을 모니터링하는 시스템 및 방법에 관한 발명이 제안되었다.

그러나 상기와 같은 종래 발명들은 화재 등 재난 발생의 감지에 오류가 발생할 수 있는 문제가 있고, 인명을 구조함과 동시에 화재에 대해 효과적으로 대응할 수 있는 구체적인 방안은 제시하지 못하는 문제가 있으므로, 화재 상황을 반복 학습하여 화재 발생 판단의 정확도를 향상시킬 수 있고, 화재에 효과적으로 대응할 수 있는 방안에 관한 발명이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0872868호(2008. 12. 02) 대한민국 등록특허공보 제10-0971623호(2010. 07. 15) 대한민국 등록특허공보 제10-1025550호(2011. 03. 22) 대한민국 등록특허공보 제10-1439471호(2014. 09. 02)

본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은,

방송장비의 상태를 항시 점검 가능하되, 선로의 단락, 스피커의 출력 이상 등 방송장비의 이상 상태를 정확하게 분석 가능한 시스템을 제시하는 것을 목적으로 하고,

분석된 방송장비의 이상 상태를 기반으로 발견된 문제에 신속하게 대응 가능한 시스템을 제시하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 종래의 발명들이 화재 등 재난 발생의 감지시 오류가 발생할 수 있는 문제가 있고,

인명을 구조함과 동시에 화재에 효과적으로 대응할 수 있는 구체적인 방안은 제시하지 못하는 문제가 있으므로, 이에 대한 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 상기와 같은 목적을 실현하고자,

건물 내부에 분산 배치되어 환경 정보를 수집하는 복수 개의 센서부; 건물 내부에 분산 배치되어 소리를 수집하는 복수 개의 마이크; 구글의 텐서플로가 적용되어, 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 다익스트라 알고리즘을 이용하여 재난 구역을 회피한 복수 개의 최단 대피 경로를 산출하며, 재난 발생 판단에 의해 재난 상황을 공지하는 재난 메시지를 생성하여 외부로 전송하고, 관리자 단말기로부터의 피드백을 통해 딥러닝 방식으로 재난 상황을 반복 학습하며, 수집된 소리를 분석하여 방송장비의 상태를 점검하고, 발견된 문제에 대응하며, 문제가 지속되는 방송장비의 증상을 문자화한 증상 메시지를 관리자 단말기로 전송하는 메인 방송서버; 상기 재난 메시지를 기반으로 건물 내부의 화재 발생을 구내 방송하여 전파하는 방송 장비; 및, 상기 재난 메시지 및 상기 증상 메시지를 수신하여 화면에 표시 가능하고, 상기 메인 방송서버에 피드백 가능한 하나 이상의 관리자 단말기; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템을 제시한다.

본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은,

방송장비로부터 출력되는 소리를 수집하고, 메인 컨트롤러에 탑재된 인공지능을 이용하여 선로의 단락 또는 스피커의 출력 이상 등 방송장비의 이상 상태를 정확하게 분석 가능한 효과가 발생하고,

인공지능의 분석을 기반으로 자체 대응하여 문제를 해결하되, 문제가 지속되는 방송장비의 증상은 문자화하여 관리자 단말기로 전송함으로써 방송장비에 발생한 문제에 신속하게 대응 가능한 효과가 발생하며,

메인 서버가 관리자 단말기로부터의 피드백을 통해 딥러닝 방식으로 화재 상황을 반복 학습하도록 구성되어 화재 발생 판단의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 발생하며,

방송 장비를 통해 화재 발생이 구내 방송되도록 구성되고, 관리자 및 외부 기관에 화재 발생이 통지되도록 구성되어 인명을 효과적으로 구조함과 동시에 화재에 신속하고 효과적으로 대응할 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템 중 메인 방송서버의 세부 구성도.
도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템의 메시지 전송 과정을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템 중 방송 장비의 세부 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템 중 대응부의 세부 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템의 표시 장치를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템의 메인 방송서버와 데이터 서버가 반복 학습한 재난 상황을 공유하는 모습을 나타낸 예시도.

본 발명은 인공지능을 이용하여 건물 내부의 방송 장비를 점검하고, 건물 내부에 발생한 재난 상황을 인지하여 방송 및 최적의 대피로(optimal evacuation path)를 안내하는 시스템에 관한 것으로써,

도 1에 도시된 바와 같이, 건물 내부에 분산 배치되어 환경 정보를 수집하는 복수 개의 센서부(100); 건물 내부에 분산 배치되어 소리를 수집하는 복수 개의 마이크(200); 구글의 텐서플로(Tensorflow)가 적용되어, 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 다익스트라 알고리즘(Dijkstra algorithm)을 이용하여 재난 구역을 회피한 복수 개의 최적 대피로를 산출하며, 재난 발생 판단에 의해 재난 상황을 공지하는 재난 메시지를 생성하여 외부로 전송하고, 관리자 단말기(500)로부터의 피드백을 통해 딥러닝(deep learning) 방식으로 재난 상황을 반복 학습하며, 수집된 소리를 분석하여 방송 장비(400)의 상태를 점검하고, 발견된 문제에 대응하며, 문제가 지속되는 방송 장비(400)의 증상을 문자화한 증상 메시지를 관리자 단말기(500)로 전송하는 메인 방송서버(300); 상기 재난 메시지를 기반으로 건물 내부의 재난 발생을 구내 방송하여 전파하는 방송 장비(400); 및, 상기 재난 메시지 및 상기 증상 메시지를 수신하여 화면에 표시 가능하고, 상기 메인 방송서버(300)에 피드백 가능한 하나 이상의 관리자 단말기(500); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템에 관한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.

일반적으로, 건물의 내부는 복수 개의 층으로 구성되어 있고, 각 층은 복수 개의 공간으로 구획되어 있으므로 상기 복수 개의 센서부(100)는 각각 건물의 구획된 각 공간에 설치되어 재난의 발생을 감지하기 위한 환경 정보를 수집하고, 상기 복수 개의 마이크(200) 또한 각각 건물의 구획된 각 공간에 설치되어 재난의 발생을 감지하기 위한 소리를 수집한다.

이때, 상기 환경 정보라 함은 재난의 발생을 감지하기 위한 정보로써 상기 센서부(100)가 설치된 공간 내부의 온도 정보, 습도 정보, 일산화탄소 농도 정보, 이산화탄소 농도 정보 및 연기 정보 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 복수 개의 센서부(100)는 온도를 감지하는 온도 센서, 습도를 감지하는 습도 센서, 불꽃을 감지하는 감지 센서, 일산화탄소의 농도를 측정하는 제1 측정 센서, 이산화탄소의 농도를 측정하는 제2 측정 센서 또는 연기를 감지하는 연기 센서 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 센서부(100) 및 상기 복수 개의 마이크(200) 각각에는 일련번호 등으로 구성 가능한 위치 정보가 부여되어 수집된 환경 정보 또는 소리와 함께 상기 메인 방송서버(300)로 전송될 수 있으며, 이러한 위치 정보는 재난이 발생한 건물 내부 공간의 위치를 즉시 파악하기 위한 용도로써 활용될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 센서부(100)가 각각 설치되는 위치에는 한정됨이 없으나, 바람직하게는 상기 방송 장비(400)의 일 구성요소인 복수 개의 스피커(440) 각각에 밀착되게 설치되거나 스피커(440) 각각의 내부에 설치될 수 있고, 상기 복수 개의 마이크(200)가 각각 설치되는 위치에도 한정됨이 없으나, 바람직하게는 복수 개의 스피커(440) 각각에 밀착되게 설치되거나 스피커(440) 각각의 내부에 설치될 수 있다.

상기 메인 방송서버(300)는 상기 복수 개의 센서부(100)에서 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 다익스트라 알고리즘을 이용하여 재난 구역을 회피하며 건물 외부로 탈출 가능한 최단 경로인 복수 개의 최적 대피로를 산출하며, 그에 따른 재난 메시지를 생성하여 외부로 전송하고, 관리자 단말기(500)로부터의 피드백을 통해 딥러닝 방식으로 재난 상황을 반복 학습하는 본 발명의 일 구성요소로써, 이러한 기능들의 구현, 특히, 딥러닝의 구현을 위하여 구글(Google)사에서 개발한 기계 학습 엔진인 텐서플로(Tensorflow)가 적용되는 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라, 상기 메인 방송서버(300)는 수집된 소리를 분석하여 방송 장비(400)의 상태를 점검하고, 발견된 문제에 대응하며, 문제가 지속되는 방송 장비(400)의 증상을 문자화한 증상 메시지를 관리자 단말기(500)로 전송할 수 있도록 구성되며, 이러한 기능들의 구현에도 상기 텐서플로의 적용이 유리하게 작용할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 메인 방송서버(300)는 수집된 환경 정보 및 소리가 입력되는 입력부(310), 구글의 텐서플로(Tensorflow)가 적용되어, 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 재난 구역을 회피한 복수 개의 최적 대피로를 산출하며, 수집된 소리를 분석하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태를 판단 및 문제의 원인을 분석하는 분석부(320), 분석된 문제의 원인에 대응하여 상기 방송 장비(400)에 발생한 문제를 해결하는 대응부(330), 상기 분석부(320)의 판단에 의한 재난 발생시 재난 메시지를 생성하고, 상기 방송 장비(400)에 동일한 문제가 반복되면 방송 장비(400)의 구체적인 증상이 포함된 증상 메시지를 생성하는 생성부(340) 그리고 생성된 재난 메시지를 상기 방송 장비(400), 상기 관리자 단말기(500) 및 외부 기관으로 전송하고, 생성된 증상 메시지를 상기 관리자 단말기(500)로 전송하는 전송부(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 재난 정보에는 지속적으로 수집되어 누적된 환경 정보, 즉, 온도 정보, 습도 정보, 일산화탄소 농도 정보, 이산화탄소 농도 정보 및 연기 정보 등이 포함될 수 있고, 화재 등 재난 발생시의 환경 정보가 포함될 수 있으며, 이러한 재난 발생시의 환경 정보는 그 환경 정보가 수집된 각 공간의 면적 또는 부피에 따라 세분화되어 저장될 수 있다.

이에 따른 본 발명의 일 실시예로써, 상기 분석부(320)는 수집되어 누적된 이전의 환경 정보와 실시간으로 수집되는 현재의 환경 정보를 반복 비교하여 건물 내부 특정 공간의 온도가 단시간 내에 급격히 상승하면 이를 화재 상황으로 판단할 수 있고, 급격한 온도 상승의 기준은 화재 발생 실험 등에 의한 결과에 따라 임의로 기설정될 수 있으나, 이후 딥러닝 방식에 의한 반복 학습에 의하여 변경될 수 있다.

이때, 상기 분석부(320)는 화재 상황의 판단에 습도의 급격한 하강, 일산화탄소 농도의 급격한 증가, 이산화탄소 농도의 급격한 증가, 연기 발생 중 어느 하나 이상을 반영할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로써, 상기 분석부(320)는 수집된 환경 정보 중 온도 정보가 화재 발생시의 온도 정보에 도달하거나 그 이상인 경우 이를 화재 상황으로 판단할 수 있고 화재 발생시의 온도 정보는 화재 발생 실험 등에 의한 결과에 따라 기설정될 수 있으나, 이후 상기 메인 방송서버(300)의 딥러닝 방식에 의한 반복 학습에 의하여 변경될 수 있다.

이때, 상기 분석부(320)는 화재 상황의 판단에 수집된 습도 정보를 반영할 수 있고, 수집된 일산화탄소 농도 정보를 반영할 수 있으며, 수집된 이산화탄소 농도 정보를 반영할 수 있고, 수집된 연기 정보를 반영할 수 있다.

또한, 상기 분석부(320)는 기입력된 건물 내부 공간의 용도 정보를 기반으로 각 공간의 화재 발생을 판단할 수 있으며, 이러한 기능의 구현을 위하여 상기 복수 개의 센서부(100)와 상기 복수 개의 마이크(200) 각각에 부여되는 일련번호에는 그 센서부(100) 또는/및 마이크(200)가 설치되는 건물 내부 공간의 용도 정보가 기입력되어 매칭될 수 있다.

즉, 건물 내부의 공간은 그 용도에 따라 주거 공간, 사무실, 작업실, 매장, 공용 화장실 등으로 구분될 수 있고, 주거 공간은 침실, 거실, 주방, 화장실 등으로 구분될 수 있으며, 이중 작업실, 매장, 주방 등은 경우에 따라 다른 공간에 비하여 내부 온도가 높게 형성될 수 있으므로, 상기 분석부(320)는 이러한 점을 고려하여 사전에 파악된 특정 공간에서의 열이 발생하는 작업 또는 요리 등에 의한 급격한 온도의 상승 또는 높은 온도의 형성이 화재 상황으로 판단되지 않도록 한다.

또한, 상기 다익스트라 알고리즘이라 함은 임의의 지점에서 출발하여 또 다른 임의의 지점에 도달하기 위한 최단 경로를 산출하기 위한 공지의 알고리즘으로써, 상기한 바와 같이 상기 분석부(320)는 다익스트라 알고리즘을 이용하여 재난 구역을 회피한 최단의 경로인 복수 개의 최적 대피로를 산출하도록 구성되며, 이때, 복수 개의 최적 대피로가 산출된다 함은, 건물의 내부가 복수 개의 층으로 구성되고, 각 층이 복수 개의 공간으로 구획됨에 따라 각 공간마다의 최적 대피로가 다르게 형성되어야 하기 때문이다.

즉, 상기 분석부(320)는 상기 복수 개의 센서부(100) 각각을 각각의 노드(node)로 설정하고, 각 노드에서 수집된 환경 정보를 기저장된 재난 정보와 비교하여 재난 발생 구역으로 판단된 노드를 제외한 다른 복수 개의 노드만를 이용하여 최적 대피로를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기한 바와 같이 상기 최적 대피로라 함은, 단순히 임의의 지점에서 다른 임의의 지점에 도달하는 최단의 경로를 의미하는 것이 아니며, 재난 구역을 회피한 최단의 경로를 의미하는 것이다.

또한, 화재 등이 발생한 재난 구역은 진압전까지는 시간의 경과에 따라 확대될 가능성이 상당하고, 이러한 재난 구역과 근접한 경로를 최적 대피로로 산출하는 것은 인명피해의 원인이 될 수 있으므로, 이러한 점을 고려하여 상기 분석부(320)는 최적 대피로를 산출함에 있어 복수 개의 대피로의 형성이 가능하다면 최적 대피로가 재난 구역과 근접거리에 형성되지 않도록 한다.

즉, 상기 분석부(320)는 최적 대피로를 산출함에 있어 최단거리뿐 아니라 재난 구역과의 거리를 모두 고려할 수 있다.

한편, 상기 실시예 등에 따라 상기 분석부(320)에 의하여 건물 내부에 재난이 발생한 것으로 판단되면, 상기 메인 방송서버(300)는 상기 위치 정보를 기반으로 재난이 발생한 공간의 위치에 따른 재난 메시지를 생성하며, 이에 따라 상기 재난 메시지에는 재난의 발생 사실이 포함될 수 있고, 대피 명령이 포함될 수 있으며, 재난이 발생한 공간의 정확한 위치가 포함될 수 있으며, 이에 따른 대피로의 안내가 포함될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이 상기 생성부(340)는 재난이 발생한 건물 내부의 구체적인 위치 및 그 위치에 따른 최적 대피로를 포함하여 구성되고 상기 방송 장비(400)에 전송되는 제1 메시지, 재난이 발생한 건물 내부의 구체적인 위치를 포함하여 구성되고 상기 관리자 단말기(500)에 전송되는 제2 메시지, 재난이 발생한 건물의 위치를 포함하여 구성되고 외부 기관으로 전송되는 제3 메시지, 재난 발생 위험이 있는 건물 내부의 구체적인 위치를 포함하여 구성되고 상기 방송 장비(400) 및 상기 관리자 단말기(500)로 전송되는 제4 메시지, 건물 내부에 분산 배치된 마이크(200)로부터 수집된 음성 형태의 재난발생 신고, 구조 요청 및 그 위치를 포함하여 구성되고 상기 관리자 단말기(500)로 전송되는 제5 메시지를 생성하는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 제1 메시지는 건물 내부에 위치한 사람들에게 재난의 발생 사실을 공지하기 위한 메시지로써, 필요에 따라 재난이 발생한 건물 내부의 구체적인 위치 및 그 위치에 따른 최적 대피로가 포함될 수 있고, 상기 제2 메시지는 건물을 관리하는 관리자에게 재난의 발생 사실 및 재난이 발생한 구체적인 위치를 통보하고, 이에 따른 대응을 요청하기 위한 메시지로써, 재난이 발생한 건물 내부의 구체적인 위치가 반드시 포함됨이 바람직하며, 상기 제3 메시지는 소방서, 의료 기관, 경찰서 등의 외부 기관으로 재난의 발생 사실 및 재난이 발생한 구체적인 위치를 통보하고, 신속한 출동을 요청하는 메시지로써, 재난이 발생한 건물의 위치 등의 정보가 반드시 포함됨이 바람직하다.

요약하자면, 상기 생성부(340)에 의하여 생성된 재난 메시지 중 제1 내지 제3 메시지는 상기 전송부(350)에 의하여 상기 방송 장비(400), 상기 관리자 단말기(500) 및 외부 기관으로 전송되어 신속한 재난 상황의 전파 및 그에 따른 대응이 가능하도록 한다.

또한, 상기 제4 메시지는 건물을 관리하는 관리자에게 재난의 발생 위험을 통보하고, 이에 따른 대응을 요청하기 위한 메시지로써 재난 발생 위험이 있는 건물 내부의 구체적인 위치가 반드시 포함됨이 바람직하고, 상기 제5 메시지는 건물 내부의 입주민 등으로부터의 신고 또는 요청을 건물을 관리하는 관리자에게 통보하기 위한 메시지로써, 신고 또는 요청이 접수된 건물 내부의 구체적인 위치가 반드시 포함됨이 바람직하다.

요약하자면, 상기 분석부(320)는 건물 내부의 재난 발생 전인 재난 발생 위험을 판단할 수 있고, 상기 생성부(340)는 재난 발생 위험에 따른 경고가 포함된 재난 메시지를 생성할 수 있으며, 상기 전송부(350)는 상기 방송 장비(400) 및 상기 관리자 단말기(500)로 상기 경고가 포함된 재난 메시지를 전송하여 화재, 가스 누출 사고 등의 재난을 사전에 예방할 수 있다.

예를 들어, 상기 분석부(320)는 수집되어 누적된 이전의 환경 정보와 실시간으로 수집되는 현재의 환경 정보를 반복 비교하여 건물 내부 특정 공간의 온도가 단시간 내에 급격히 상승 중이나 화재 정보에 포함된 화재 발생시의 온도 정보에는 이르지 못한 경우, 이러한 상황을 화재 발생 위험 상황으로 판단하여 상기 생성부(340)가 재난 메시지를 생성하도록 할 수 있고, 생성된 재난 메시지는 상기 관리자 단말기(500)로 전송되어 관리자에 의한 즉각적인 대응이 가능하도록 하고, 상기 방송 장비(400)로 전송되어 입주민 등에 의한 즉각적인 대응이 가능하도록 한다.

따라서, 이러한 상황에서 상기 방송 장비(400) 및 상기 관리자 단말기(500)로 전송되는 메시지, 즉 제4 메시지는 재난 발생 사실의 공지 등이 아닌 재난 발생 위험 상황을 공지하여 이에 따른 대응을 유도하여야 하므로 상기 제2 메시지와는 다르게 구성되어야 함이 바람직하다.

상기 방송 장비(400)는 건물 내의 구내 방송을 위해 설치되는 장비들의 총칭으로써, 복수 개의 입력 채널을 가지고, 복수 개의 출력 채널을 가지며, 각각의 입력 채널은 복수 개의 출력 채널 중 어느 하나에 대응하도록 구성된다.

즉, 복수 개의 입력 채널은 배치된 순서에 따라 입력 CH1, 입력 CH2, 입력 CH3 등으로 구분할 수 있고, 복수 개의 출력 채널을 배치된 순서에 따라 출력 CH1, 출력 CH2, 출력 CH3 등으로 구분할 수 있으며, 입력 CH1은 출력 CH1에 대응하고 입력 CH2은 출력 CH2에 대응하여, 입력 CH1로 수신된 신호는 출력 CH1로 출력되는 것이 기본적인 구성이나, 입력 채널과 출력 채널의 개수가 반드시 동일하게 구성되어야 하는 것은 아니다.

이때, 상기 입력 채널로 입력되는 신호는 디지털 신호이고, 상기 출력 채널은 아날로그 신호를 출력 가능하므로, 상기 방송 장비(400)에는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 가능한 변환기(410)가 구비되어야 하고, 아날로그 신호를 받아 소리로 출력하는 스피커(440)가 구비되어야 하며, 이러한 변환기(410)는 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환함으로써 출력 채널에 관계되는 스피커(440)에서 소리가 출력될 수 있도록 한다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 방송 장비(400)는 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 변환기(410) 및 증폭된 아날로그 신호를 소리로 출력하는 복수 개의 스피커(440)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 더하여 변환된 아날로그 신호를 증폭하는 복수 개의 앰프(420), 증폭된 아날로그 신호의 입출력을 제어하는 스피커 셀렉터(430) 및 상기 메인 방송서버(300)의 제어 신호에 의하여 상기 스피커 셀렉터(430)를 제어하는 제어부(450)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 상기 방송 장비(400)는 이더넷(Ethernet) 방식, 무선 통신 방식 또는 USB 등의 저장매체를 통하여 디지털 신호를 입력받을 수 있고, 상기 변환기(410)는 입력받은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력할 수 있으며, 상기 복수 개의 앰프(420)는 입력방식에 관계없이 변환된 각각의 아날로그 신호를 증폭함으로써 상기 복수 개의 스피커(440)에서 증폭된 소리가 출력될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 방송 장비(400)는 상기 전송부(350)로부터 전송되는 메시지, 즉, 디지털 신호인 상기 제1 메시지를 수신하여 상기 변환기(410)에서 아날로그 신호로 변환할 수 있고, 상기 복수 개의 앰프(420)에서 변환된 아날로그 신호를 증폭할 수 있으며, 상기 복수 개의 스피커(440)는 증폭된 소리를 출력한다.

이때, 복수 개의 앰프(420)에서 증폭된 소리가 상기 스피커(440)에 도달하기 전 상기 스피커 셀렉터(430)는 연결된 복수 개의 스피커(440) 각각에의 입출력을 제어하여 복수 개의 스피커(440) 전부로부터 소리가 출력되도록 제어하거나 그 중 일부에서만 소리가 선택적으로 출력되도록 제어한다.

이에 더하여, 상기 복수 개의 앰프(420) 각각에는 출력 요구 조건에 따라 10, 20 또는 30W의 모듈이 추가로 장착될 수 있다.

상기 제어부(450)는 CPU(Central processing unit, 중앙처리장치)라 지칭되는 공지의 장치로써, 관리자에 의한 입력신호 또는 상기 메인 방송서버(300)로부터의 신호에 의해 상기 스피커 셀렉터(430)를 제어하여 증폭된 아날로그가 신호가 복수 개의 스피커(440) 전부에 전달되도록 제어할 수 있고, 어느 일부에만 전달되도록 제어할 수 있으며, 복수 개의 스피커(440) 전부에 전달되지 않도록 제어할 수 있다.

위와 같은 방송 장비(400)의 구성은 학교, 관공서, 쇼핑몰, 아파트, 극장 등 건물 내부에서의 구내 방송을 위한 기본적인 구성으로써, 관리자는 상기 방송 장비(400)를 이용하여 구내 방송을 실시하되, 전체 음량을 일괄적으로 조절할 수 있고, 건물 내 각 구간의 음량을 다르게 조절할 수 있으며, 구내 방송이 각 구간 중 어느 하나 이상의 구간에 선택적으로 출력되도록 할 수 있으며, 각 구간별로 다른 내용의 구내 방송이 출력되도록 할 수 있다.

다만, 이러한 방송 장비(400)의 구성만으로는 방송실 등에서 구내 방송을 실시하는 관리자가 건물 내 각 구간의 구내 방송 상태를 정확히 파악할 수 없고, 이에 따라 문제가 발생한 구간의 문제가 해결되지 아니하여 그로 인한 문제가 추가로 발생할 수 있으므로, 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 상기 마이크(200), 상기 메인 방송서버(300) 및 상기 관리자 단말기(500) 등의 구성을 종합적으로 제시하여 이러한 문제를 해결하고자 한다.

즉, 상기 마이크(200)는 건물 내에 설치되는 복수 개의 스피커(440) 각각의 내부에 설치되거나 인접하게 설치될 수 있고, 스피커(440)에서 외부를 향해 출력되는 소리를 수집하며, 수집된 소리는 상기 메인 방송서버(300)로 전송되어 상기 방송 장비(400)에 발생한 문제의 파악 및 해결을 위한 분석의 기초 자료로써 활용된다.

이때, 상기한 바와 같이 상기 복수 개의 마이크(200) 각각에 부여된 일련번호 등의 식별번호는 수집된 소리의 전송시 함께 전송됨으로써 각각의 소리가 수집된 위치가 정확하게 식별될 수 있도록 한다.

또한, 상기 메인 방송서버(300)는 상기 복수 개의 마이크(200) 각각에서 수집된 소리를 인공지능을 통해 분석하여 상기 방송 장비(400)의 상태를 점검하고, 발견된 문제에 대응하며, 문제가 지속되는 방송 장비(400)의 증상을 문자화하여 관리자 단말기(500)로 전송하도록 구성되며, 상기와 같은 기능들의 실현을 위하여 상기 메인 방송서버(300)는 구글의 텐서플로(Tensorflow)가 적용되어, 수집된 소리를 분석하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태를 판단 및 문제의 원인을 분석하는 분석부(320), 분석된 문제의 원인에 대응하여 상기 방송 장비(400)에 발생한 문제를 해결하는 대응부(330), 상기 방송 장비(400)에 동일한 문제가 반복되면 방송 장비(400)의 구체적인 증상이 포함된 증상 메시지를 생성하는 생성부(340) 및 생성된 증상 메시지를 상기 관리자 단말기(500)로 전송하는 전송부(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 분석부(320)는 소리 각각의 음량 및 각각의 소리에 포함된 노이즈를 분석하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태, 보다 상세하게는 상기 복수 개의 스피커(440) 각각의 출력 상태를 판단하고, 복수 개의 스피커(440) 각각에 부여되어 소리와 함께 전송된 일련번호 등의 식별번호는 문제가 발생한 스피커(440) 각각의 위치가 정확하게 파악될 수 있도록 한다.

상기 방송 장비(400)의 출력 상태가 정상적인 경우, 상기 마이크(200)에는 상기 메인 방송서버(300) 등에서 설정된 음량에 대응하는 데시벨의 음량이 수집됨이 바람직하고, 소리에 포함된 노이즈가 없거나 소량임이 바람직하나, 방송 장비(400)의 출력 상태가 비정상적인 경우, 마이크(200)에는 설정된 음량에 미달되는 데시벨의 음량이 수집될 수 있고, 소리에 다량의 노이즈가 포함될 수 있으며, 음량 미달 및 노이즈 과다의 문제가 동시에 발생할 수 있다.

따라서, 상기 분석부(320)는 상기 마이크(200)가 수집한 소리의 데시벨을 분석하고 이를 상기 메인 방송서버(300)에서 설정된 음량과 비교하여 상기 스피커(440)의 출력 상태를 판단할 수 있고, 상기 마이크(200)가 수집한 소리의 파형을 분석하고 이를 기저장된 노이즈의 파형과 대비하여 소리에 포함된 노이즈의 종류, 크기 및 양 등을 판단할 수 있으며, 소리에 포함된 노이즈를 제거하고 노이즈가 제거된 소리의 데시벨을 분석하여 스피커(440)의 출력 상태를 판단할 수 있다.

이때, 상기 마이크(200)에 의해 수집되는 소리에 포함되는 노이즈에는 상기 방송 장비(400)의 출력 불량으로 인하여 상기 스피커(440)에서 발생하는 출력 노이즈와 외부에서 발생하는 외부 노이즈가 포함될 수 있고, 이중 외부 노이즈는 방송 장비(400)의 출력 상태 판단에서 배제되는 것이 바람직하므로 상기 마이크(200)는 외부 노이즈의 수집이 최대한 배제될 수 있도록 소리를 수집하는 방향이 스피커(440)의 내부 측을 향하도록 배치됨이 바람직하다.

또한, 상기 분석부(320)에 의하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태가 정상 상태로 판단되면 상기 대응부(330)에 의한 대응 등이 불필요하나, 방송 장비(400)의 출력 상태가 비정상 상태로 판단되면 상기 분석부(320)는 문제가 발생한 방송 장비(400)의 출력 상태, 즉, 발생한 증상에 따라 문제의 원인을 추가로 분석하여 상기 대응부(330)에 의한 대응이 가능하도록 한다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 대응부(330)는 상기 방송 장비(400) 내부의 선로 상태를 점검하는 점검부(331)와 점검된 선로 상태에 따라 방송 장비(400) 내부의 선로를 재배치하는 조정부(332)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 점검부(331)에 의해 방송 장비(400) 내부의 선로 중 문제가 발생한 선로가 특정되면 상기 조정부(332)는 방송 장비(400) 내부의 선로를 재배치하여 디지털 신호의 입력 채널은 동일하되 이에 대응하는 아날로그 신호의 출력 채널이 변경 또는 중복되도록 할 수 있다.

상기 조정부(332)에 의한 선로의 재배치만으로 문제가 해결 가능한 경우에는 이와 같은 대응만으로도 상기 분석부(320)에 의하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태가 정상 상태로 판단될 수 있으나, 이러한 대응에도 불구하고 방송 장비(400)의 출력 상태가 다시 비정상 상태로 판단되면, 상기 생성부(340)는 문제 상황 및 대응 방식을 포함하여 구성되는 제6 메시지를 생성하고, 상기 전송부(350)는 생성된 메시지를 관리자 단말기(500)로 전송함으로써 관리자에 의한 문제의 해결을 유도한다.

이때, 상기 메시지가 반드시 문장만으로 구성되어야 하는 것은 아니며, 사전에 약속된 숫자 및 영문의 조합 등으로 구성 가능한 에러 코드 등으로 구성되어도 무방하다.

또한, 상기 제6 메시지에는 관리자가 직접 대응 가능하도록 발생한 문제의 해결 방안에 관한 대응책이 포함될 수 있으며, 상기 관리자 단말기(500)뿐 아니라 업체에도 동일 메시지가 전송되어 관리자와 담당 직원 등이 긴밀하게 협의하도록 하거나 업체의 담당 직원이 직접 문제를 해결하도록 할 수 있다.

또한, 상기 분석부(320)는 상기 마이크(200)에서 수집된 소리를 분석하여 분석된 상기 방송 장비(400)의 출력 상태와 문제의 원인 그리고 상기 대응부(330)에 의한 대응 후에 다시 분석된 방송 장비(400)의 출력 상태와 문제의 원인 등을 통해 반복 학습이 가능한 것을 특징으로 하며, 이러한 학습을 통해 분석의 정확도를 향상시킬 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 마이크(200)에서 수집되는 소리를 분석한 결과, 상기 스피커(440)의 출력 상태가 비정상 상태로 분석되는 경우에는 상기 대응부(330)에 의한 대응이 발생하게 되고, 이러한 대응부(330)에 의한 대응 후 스피커(440)의 출력 상태가 정상 상태로 재분석되면, 상기 분석부(320)는 분석의 기초가 된 소리의 데시벨, 노이즈 등의 복수 개의 데이터를 기반으로 대응부(330)에 의한 대응이 정확하게 수행되었음을 학습할 수 있다.

또한, 상기 대응부(330)에 의한 대응 발생 후, 스피커(440)의 출력 상태가 비정상 상태로 재분석되면, 상기 분석부(320)는 분석의 기초가 된 소리의 데시벨, 노이즈 등의 복수 개의 데이터를 기반으로 대응부(330)에 의한 대응이 잘못되었음을 학습할 수 있다.

또한, 상기 마이크(200)에서 수집되는 소리를 분석한 결과, 상기 스피커(440)의 출력 상태가 정상 상태로 분석되는 경우에는 상기 대응부(330)에 의한 대응은 발생하지 않으나, 관리자 및 업체의 담당 직원은 점검 또는 신고 등을 통해 스피커(440)의 출력 상태 이상 등을 인지할 수 있고, 그 즉시 상기 관리자 단말기(500)를 통해 스피커(440)의 출력 상태가 비정상 상태임을 입력할 수 있으며, 구체적인 증상 및 원인 등을 선택하여 입력할 수 있다.

이와 같이 상기 관리자 단말기(500)를 통해 상기 스피커(440)의 출력 상태가 비정상 상태로 입력되는 경우에는, 상기 분석부(320)는 즉시 스피커(440)의 출력 상태를 분석하고 분석의 기초가 된 복수 개의 데이터와 사용자에 의해 입력된 방송 장비(400)의 증상 또는/및 원인을 학습할 수 있으며, 반복되는 학습에 의하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태 이상 및 그에 관한 원인을 정확하게 분석 가능한 효과가 발생한다.

또한, 상기 메인 방송서버(300)는 상기 대응부(330)에 의한 대응만으로 문제가 해결되는 경우에도 문제가 해결된 방송 장비(400)의 증상 및 대응 방식을 문자화하여 상기 관리자 단말기(500)로 전송함으로써, 관리자가 문제의 발생 및 해결을 인지하도록 할 수 있고, log 기록으로만 저장할 수 있으며, 문자 전송 및 log 기록 저장이 동시에 수행될 수 있다.

상기 관리자 단말기(500)는 상기 전송부(350)로부터 전송되는 메시지, 즉, 제2 메시지 및 제4 메시지 내지 제6 메시지를 수신할 수 있도록 무선 통신 기능이 구비되고, 상기 제2 메시지 및 제4 메시지 내지 제6 메시지의 내용을 화면에 표시 가능하며, 관리자가 항시 휴대하며 전송된 재난 발생 상황 등을 즉시 확인할 수 있도록 휴대성을 갖춘 공지의 스마트폰, 태블릿 PC 등으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 관리자 단말기(500)는 상기 전송부(350)로부터 전송되는 제2 메시지에 포함된 재난의 발생 사실 및 제4 메시지에 포함된 재난 발생 위험 상황에 관한 평가를 입력할 수 있도록 구성되고, 상기 분석부(320)는 이러한 관리자 단말기(500)로부터의 피드백을 통해 재난 상황 등을 딥러닝 방식으로 반복 학습하여 수집된 환경 정보에 의한 재난 발생 판단의 정확도 및 재난 발생 예상 판단의 정확도를 향상시킬 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 관리자 단말기(500)를 이용하여 수행 가능한 평가는 복수 개의 항목으로 구성되어 재난 발생 사실의 확인 및 미확인을 입력할 수 있도록 하고 재난 발생 위험 상황의 확인 및 미확인을 입력할 수 있도록 하며, 재난 메시지에 포함된 공간 내부의 구체적인 상태 즉, 공간 내부의 면적, 용도, 사용 상태 등을 입력할 수 있도록 한다.

또한, 관리자는 상기 관리자 단말기(500)를 이용하여 입력 가능한 음성 정보를 통해 상기 분석부(320)가 재난 상황 등을 학습하도록 할 수 있고, 이러한 경우 음성 정보의 효과적인 인식을 위하여 기설정된 단어 및 문장을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 분석부(320)는 입력된 음성 정보가 불명확하거나 추가 정보가 필요한 경우 상기 생성부(340)가 메시지 또는 음성을 생성하도록 하고, 이를 상기 전송부(350)가 관리자 단말기(500)로 전송하도록 함으로써 관리자가 답변하도록 할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 상기 재난 메시지, 최적 대피로 그리고 상기 관리자 단말기(500)로부터 전송되는 음성 정보를 수신 및 변환하여 시각적으로 표시하는 하나 이상의 표시 장치(600)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 방송 장비(400)에 의한 구내 방송만으로는 청각 장애인이 재난 발생을 인지할 수 없고, 이어폰 또는 헤드폰 등의 사용으로 인해 구내 방송을 청취할 수 없는 경우가 발생할 수 있으며, 건물 외부에서는 건물 내부의 구내 방송을 정확하게 청취하기 어려운 문제가 있기 때문에 상기 표시 장치(600)는 청각 장애인이 상주하는 공간에 설치될 수 있고, 건물 내부의 임의의 공간에 설치될 수 있으며, 건물 외부에 설치될 수 있다.

이때, 상기 표시 장치(600)에 표시되는 재난 메시지는 상기 생성부(340)에 의하여 생성되는 메시지 중 제1 메시지 또는 제4 메시지 임이 바람직하다.

또한, 상기 표시 장치(600)는 상기 관리자 단말기(500)를 소지한 관리자가 관리자 단말기(500)를 통해 전달하는 음성 정보를 시각화하여 표시함으로써 청각 장애인 등이 인지하도록 할 수 있으며, 상기 재난 메시지와 상기 음성 정보는 표시 장치(600)에 동시에 표시되거나 교대로 반복 표시될 수 있다.

또한, 상기 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 여러 건물에 각각 설치되어 건물 내부에 발생한 재난 상황을 인지하고 방송하는 등의 기능을 수행할 수 있고, 이에 따라 각 재난 방송시스템의 메인 방송서버(300)는 서로 다른 환경에서 다양한 재난 상황을 딥러닝 방식으로 반복 학습할 수 있으므로, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 각 건물에 설치되는 복수 개의 메인 방송서버(300)가 딥러닝 방식으로 반복 학습한 재난 상황을 수집 후 종합하고, 모든 메인 방송서버(300)에 공유하는 데이터 서버(700)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 건물 내부에서의 재난 발생, 특히 대규모의 화재 발생 등의 재난 상황은 매우 드물게 발생하는 것이 일반적이므로 상기 메인 방송서버(300)의 학습 기회는 제한적일 수 밖에 없고, 이에 따라 상기 분석부(320)에 의한 재난 발생 판단의 정확도는 빠르게 향상되기 어려운 문제가 있으므로, 본 발명에 의한 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은 복수 개의 메인 방송서버(300)가 학습한 내용을 상기 데이터 서버(700)를 통해 공유할 수 있도록 하여 재난 발생 이력이 없는 건물의 메인 방송서버(300)도 화재 발생 상황 등의 재난 상황을 효과적으로 학습할 수 있도록 한다.

위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

100 : 센서부
200 : 마이크
300 : 메인 방송서버
310 : 입력부 320 : 분석부
330 : 대응부
331 : 점검부 332 : 조정부
340 : 생성부 350 : 전송부
400 : 방송 장비
410 : 변환기 420 : 앰프
430 : 스피커 셀렉터
440 : 스피커 450 : 제어부
500 : 관리자 단말기
600 : 표시 장치
700 : 데이터 서버

Claims (9)

1. 건물 내부에 분산 배치되어 환경 정보를 수집하는 복수 개의 센서부(100);
   건물 내부에 분산 배치되어 소리를 수집하는 복수 개의 마이크(200);
   구글의 텐서플로(Tensorflow)가 적용되어, 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 다익스트라 알고리즘을 이용하여 재난 구역을 회피한 복수 개의 최적 대피로를 산출하며, 재난 발생 판단에 의해 재난 상황을 공지하는 재난 메시지를 생성하여 외부로 전송하고, 관리자 단말기(500)로부터의 피드백을 통해 딥러닝 방식으로 재난 상황을 반복 학습하며, 수집된 소리를 분석하여 방송 장비(400)의 상태를 점검하고, 발견된 문제에 대응하며, 문제가 지속되는 방송 장비(400)의 증상을 문자화한 증상 메시지를 관리자 단말기(500)로 전송하는 메인 방송서버(300);
   재난 메시지를 기반으로 건물 내부의 재난 발생을 구내 방송하여 전파하는 방송 장비(400); 및,
   상기 재난 메시지 및 증상 메시지를 수신하여 화면에 표시 가능하고, 상기 메인 방송서버(300)에 피드백 가능한 하나 이상의 관리자 단말기(500); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
   상기 메인 방송서버(300)는,
   수집된 환경 정보 및 소리가 입력되는 입력부(310);
   구글의 텐서플로(Tensorflow)가 적용되어, 수집된 환경 정보와 기저장된 재난 정보를 비교 분석하여 건물 내부의 재난 발생을 판단하고, 재난 구역을 회피한 복수 개의 최적 대피로를 산출하며, 수집된 소리를 분석하여 상기 방송 장비(400)의 출력 상태를 판단 및 문제의 원인을 분석하는 분석부(320);
   분석된 문제의 원인에 대응하여 상기 방송 장비(400)에 발생한 문제를 해결하는 대응부(330);
   상기 분석부(320)의 판단에 의한 재난 발생시 재난 메시지를 생성하고, 상기 방송 장비(400)에 동일한 문제가 반복되면 방송 장비(400)의 구체적인 증상이 포함된 증상 메시지를 생성하는 생성부(340); 및,
   생성된 재난 메시지를 상기 방송 장비(400), 상기 관리자 단말기(500) 및 외부 기관으로 전송하고, 생성된 증상 메시지를 상기 관리자 단말기(500)로 전송하는 전송부(350); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 생성부(340)는,
   재난이 발생한 건물 내부의 구체적인 위치 및 그 위치에 따른 최적 대피로를 포함하여 구성되고 상기 방송 장비(400)에 전송되는 제1 메시지, 재난이 발생한 건물 내부의 구체적인 위치를 포함하여 구성되고 상기 관리자 단말기(500)에 전송되는 제2 메시지, 재난이 발생한 건물의 위치를 포함하여 구성되고 외부 기관으로 전송되는 제3 메시지, 재난 발생 위험이 있는 건물 내부의 구체적인 위치를 포함하여 구성되고 상기 방송 장비(400) 및 상기 관리자 단말기(500)로 전송되는 제4 메시지, 건물 내부에 분산 배치된 마이크(200)로부터 수집된 음성 형태의 재난발생 신고, 구조 요청 및 그 위치를 포함하여 구성되고 상기 관리자 단말기(500)로 전송되는 제5 메시지 및 상기 방송 장비(400)에 발생한 문제가 반복되는 경우 문제 상황 및 대응 방식을 포함하여 구성되고 상기 관리자 단말기(500)와 외부 업체에 전송되는 제6 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 분석부(320)는,
   상기 복수 개의 센서부(100) 각각을 각각의 노드(node)로 설정하고,
   각 노드에서 수집된 환경 정보를 기저장된 재난 정보와 비교하여 재난 발생 구역으로 판단된 노드를 제외한 다른 복수 개의 노드만를 이용하여 최적 대피로를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 분석부(320)는,
   기입력된 건물 내부 공간의 용도 정보를 기반으로 각 공간의 재난 발생을 판단하는 것을 특징으로 하고,
   수집된 소리를 분석하여, 분석된 상기 방송 장비(400)의 출력 상태와 문제의 원인 그리고 상기 대응부(330)에 의한 대응 후에 다시 분석된 방송 장비(400)의 출력 상태와 문제의 원인을 통해 딥러닝 방식으로 반복 학습 가능한 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 대응부(330)는,
   상기 방송 장비(400) 내부의 선로 상태를 점검하는 점검부(331);
   점검된 선로 상태에 따라 방송 장비(400) 내부의 선로를 재배치하는 조정부(332); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 방송 장비(400)는,
   입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 변환기(410);
   변환된 아날로그 신호를 증폭하는 복수 개의 앰프(420);
   증폭된 아날로그 신호의 입출력을 제어하는 스피커 셀렉터(430);
   증폭된 아날로그 신호를 소리로 출력하는 복수 개의 스피커(440);
   상기 메인 방송서버(300)의 제어 신호에 의하여 상기 스피커 셀렉터(430)를 제어하는 제어부(450); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은,
   상기 재난 메시지, 최적 대피로 그리고 상기 관리자 단말기(500)로부터 전송되는 음성 정보를 수신 및 변환하여 시각적으로 표시하는 하나 이상의 표시 장치(600); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템은,
   각 건물에 설치되는 복수 개의 메인 방송서버(300)가 딥러닝 방식으로 반복 학습한 재난 상황을 수집 후 종합하고, 모든 메인 방송서버에 공유하는 데이터 서버(700); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AI를 이용하는 방송제어 및 최적 대피로를 구현하는 재난 방송시스템.

Images