KR102171247B1 - 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 장치는 상기 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하는 적외선 센서부, 상기 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성하는 이미지 센서부 및 상기 촬영된 열화상 이미지를 엣지 게이트웨이로 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 엣지 게이트웨이로 전송된 열화상 이미지는 상기 엣지 게이트웨이에 의해 분석되고, 상기 통신부는 상기 엣지 게이트웨이에 의해 분석된 결과에 기초하여 상기 엣지 게이트웨이로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청받고, 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 상기 엣지 게이트웨이로 전송한다.
Description
본 발명은 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)이란 정보가 인터넷 상의 서버에 저장되고, 데스크탑/태블릿PC/노트북/넷북/스마트폰 등의 IT 기기 등과 같은 클라이언트에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경을 의미한다. 클라우드 컴퓨팅은 사용자의 모든 정보를 인터넷 상의 서버에 저장함으로써, 사용자가 언제, 어디서든 해당 정보를 각종 IT 기기를 통해 이용할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 클라우드 컴퓨팅과 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제 2017-0127921호는 클라우드 서버 및 클라우드 서버에서의 클라우드 컴퓨팅 서비스 방법을 개시하고 있다.
클라우드 컴퓨팅은 중앙 서버가 모든 데이터를 처리한다. 그러나 최근 사물 인터넷(IoT) 기기가 보급됨에 따라 데이터량이 증가하였고, 이로 인해 클라우드 컴퓨팅이 한계에 부딪히게 됐다.
특히, 재난 감지 시스템에 기존의 클라우드 컴퓨팅을 이용하는 경우, 정보의 이동 거리가 길어 재난 감지에 즉각적으로 응답하기 어렵다는 단점을 가지고 있었다.
재난 감지 시스템에 엣지 컴퓨팅을 도입함으로써, 기존의 클라우드 컴퓨팅에 비해 정보의 이동 거리를 짧게 하여 재난 감지에 즉각적인 대응이 가능하도록 하는 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
재난 감지 장치를 통해 대상 지역을 열화상 이미지로 촬영하고, 엣지 게이트웨이를 통해 열화상 이미지를 분석하여 대상 지역의 이상 상황의 발생을 실시간으로 감지하도록 하는 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
열화상 이미지의 열화상 온도가 기준치 이상인 경우, 열화상 이미지 및 실화상 이미지를 이용하여 대상 지역의 재난 발생을 실시간으로 감지하도록 하는 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하는 적외선 센서부, 상기 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성하는 이미지 센서부 및 상기 촬영된 열화상 이미지를 엣지 게이트웨이로 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 엣지 게이트웨이로 전송된 열화상 이미지는 상기 엣지 게이트웨이에 의해 분석되고, 상기 통신부는 상기 엣지 게이트웨이에 의해 분석된 결과에 기초하여 상기 엣지 게이트웨이로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청받고, 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 것인 재난 감지 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 재난 감지 장치, 엣지 게이트웨이 및 관제 서버를 포함하고, 상기 재난 감지 장치는 적외선 센서를 이용하여 상기 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하고, 이미지 센서를 이용하여 상기 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성하고, 상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지 중 적어도 하나를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하고, 상기 엣지 게이트웨이는 상기 재난 감지 장치로부터 상기 열화상 이미지를 수신하고, 상기 수신한 열화상 이미지를 분석하여 상기 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단하고, 상기 대상 지역에 상기 이상 상황이 발생된 경우, 상기 재난 감지 장치로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신하고, 상기 관제 서버는 상기 엣지 게이트로부터 상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 수신하고, 상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난을 감지하는 것인 재난 감지 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 재난 감지 장치로부터 상기 대상 지역을 촬영한 열화상 이미지를 수신하는 단계, 상기 수신한 열화상 이미지를 분석하는 단계, 상기 열화상 이미지를 분석하여 상기 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 대상 지역에 상기 이상 상황이 발생된 경우, 상기 재난 감지 장치로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신하는 단계 및 상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 관제 서버로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난이 감지되는 것인 재난 감지 방법을 제공할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 재난 감지 시스템에 엣지 컴퓨팅을 도입함으로써, 기존의 클라우드 컴퓨팅에 비해 정보 이동 거리를 짧게 하여 재난 감지에 즉각적인 대응이 가능하도록 하는 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
재난 감지 장치를 통해 대상 지역을 열화상 이미지로 촬영하고, 엣지 게이트웨이를 통해 열화상 이미지를 분석하여 대상 지역의 이상 상황의 발생을 실시간으로 감지하도록 하는 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
열화상 이미지의 열화상 온도가 기준치 이상인 경우, 열화상 이미지 및 실화상 이미지를 이용하여 대상 지역의 재난 발생을 실시간으로 감지하도록 하는 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 장치에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 게이트웨이의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 게이트웨이에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 시스템에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 장치에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 게이트웨이의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 게이트웨이에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 시스템에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
대규모 산업 시설 또는 산업 설비는 대규모 재난 방지 차원에서 실시간으로 화재 발생을 감지하거나, 화재 예방을 위해 시설 상태를 확인할 수 있도록 하는 모니터링 시스템이 요구된다.
특히, 다수의 송전탑을 통해 전력을 공급하는 발전소 등의 대규모 전력 시설의 경우, 대규모 전력 시설의 특성상 원거리에 분포되어 있는 모든 시설을 직접 관찰하는데 한계가 존재하여 원격 모니터링이 요구되었다.
따라서, 본 발명에서는 산업 시설을 원격 모니터링할 수 있도록 지연 없이 열화상 이미지를 획득하여 제공하고, 열화상 이미지만으로는 화재 발생 위험을 직관적으로 감지하는데 어려움이 존재하므로, 고해상도의 열화상 제공할 수 있도록 실화상을 함께 융복합 처리하여 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 재난 감지 시스템(1)은 재난 감지 장치(110), 엣지 게이트웨이(120), 관제 서버(130) 및 관리자 단말(140)을 포함할 수 있다.
재난 감지 장치(110), 엣지 게이트웨이(120), 관제 서버(130) 및 관리자 단말(140)은 재난 감지 시스템(1)에 의하여 제어될 수 있는 구성요소들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 1의 재난 감지 시스템(1)의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(network)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 재난 감지 장치(110)는 엣지 게이트웨이(120)와 동시에 또는 시간 간격을 두고 연결될 수 있다.
네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
재난 감지 시스템(1)은 엣지 컴퓨팅 환경을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지할 수 있다. 엣지(Edge)는 가장자리라는 의미로, 중앙 서버가 모든 데이터를 처리하는 클라우드 컴퓨팅과 달리, 네트워크의 가장자리에서 데이터를 처리한다는 의미를 내포하고 있다.
엣지 컴퓨팅은 모든 데이터를 클라우드 서버로 보내서 분석하는 대신, 엣지 게이트웨이에 의해 처리 가능한 데이터는 엣지 게이트웨이를 통해 실시간으로 처리된다. 즉, 엣지 컴퓨팅은 분산된 소형 서버를 통해 실시간으로 데이터를 처리할 수 있다.
이러한 엣지 컴퓨팅은 실시간으로 응답이 필요한 자율주행차, 스마트 팩토리, 가상 현실(AR) 등의 4차 산업에 주로 이용되고 있다.
재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영할 수 있도록 송전탑(100)에 설치될 수 있다.
재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하고, 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성할 수 있다. 이 때, 재난 감지 장치(110)는 열화상 이미지의 각 프레임 및 실화상 이미지의 각 프레임을 시간별로 매칭하여 저장할 수 있다.
재난 감지 장치(110)는 촬영된 열화상 이미지를 실시간으로 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
재난 감지 장치(110)는 엣지 게이트웨이(120)로 전송된 열화상 이미지가 엣지 게이트웨이(120)에 의해 분석된 후, 엣지 게이트웨이(120)에 의해 분석된 결과에 기초하여 엣지 게이트웨이(120)로부터 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청받고, 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 재난 감지 장치(110)는 열화상 이미지 및 실화상 이미지 중 적어도 하나를 송전탑(100)의 광 케이블을 매개로 하여 적어도 하나 이상의 송전탑을 관리하는 발전소의 광링크를 통해 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
재난 감지 장치(110)의 전원은 송전탑(100)의 적어도 하나의 전선에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자기장 유도현상에 의해 발생되는 전류를 통해 공급될 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 적어도 하나의 송전탑을 통해 전력을 송출하는 발전소에 설치될 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 재난 감지 장치(110)로부터 대상 지역을 촬영한 열화상 이미지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 엣지 게이트웨이(120)는 각각의 엣지 게이트웨이(120)의 관리 범위(예를 들어, 소정의 거리에 기반하여 설정된 범위)에 포함된 재난 감지 장치(110)로부터 열화상 이미지를 수신할 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 수신한 열화상 이미지를 분석할 수 있다. 이 때, 엣지 게이트웨이(120)는 수신한 열화상 이미지에 대해 열화상 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지에 대해 기설정된 적어도 하나 이상의 마크 영역을 태깅하여 열화상 온도를 측정할 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지를 분석하여 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 엣지 게이트웨이(120)는 측정된 열화상 온도에 기초하여 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단할 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 대상 지역에 이상 상황이 발생된 경우, 재난 감지 장치(110)로 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청하고, 재난 감지 장치(110)로부터 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신할 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지 및 실화상 이미지를 융복합 영상 처리하여 융복합 이미지로 생성할 수 있다.
엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 관제 서버(130)로 전송할 수 있다. 여기서, 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 대상 지역의 재난이 감지될 수 있다.
관제 서버(130)는 엣지 게이트웨이(120)로부터 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 수신하여 출력할 수 있다.
관제 서버(130)는 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 대상 지역의 재난을 감지할 수 있다. 이 때, 관제 서버(130)는 대상 지역에 재난이 발생한 경우, 관리자 단말(140)로 재난의 발생 정보를 알릴 수 있다.
관제 서버(130)는 재난이 감지된 대상 지역에 적용할 기설정된 복수의 재난 방지 정책 중 어느 하나의 재난 방지 정책을 결정할 수 있다.
관리자 단말(140)은 재난 방지 어플리케이션을 통해 에지 게이트웨이(120)로부터 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 수신하고, 수신한 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 출력할 수 있다.
관리자 단말(140)은 관리자가 복수의 재난 방지 정책 중 어느 하나의 재난 방지 정책을 선택할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 재난 감지 장치(110)는 적외선 센서부(210), 이미지 센서부(220), 저장부(230), 통신부(240) 및 무선 충전부(250)를 포함할 수 있다. 여기서, 재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영할 수 있도록 송전탑(100)에 설치될 수 있다.
적외선 센서부(210)는 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성할 수 있다. 적외선 센서부(210)는 예를 들어, 어레이 포맷(Array format): 640x480(μ-Bolometer), 파장대역: 8~14㎛)으로 구성될 수 있다.
이미지 센서부(220)는 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성할 수 있다.
저장부(230)는 열화상 이미지의 각 프레임 및 실화상 이미지의 각 프레임을 시간별로 매칭하여 저장할 수 있다. 이는, 엣지 게이트웨이(120)로부터 열화상 이미지가 분석되어 대상 지역에 이상 상황이 발생된 것으로 판단되면, 해당 열화상 이미지에 대응되는 실화상 이미지를 제공하기 위함이다.
통신부(240)는 촬영된 열화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
통신부(240)는 엣지 게이트웨이(120)로 전송된 열화상 이미지가 엣지 게이트웨이(120)에 의해 분석되면, 엣지 게이트웨이(120)에 의해 분석된 결과에 기초하여 엣지 게이트웨이(120)로부터 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청받고, 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
이는, 재난 감지 장치(110)에서 엣지 게이트웨이(120)의 요청에 의해서만, 실화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송함으로써, 네트워크 부하를 줄일 수 있다는 장점을 갖는다.
통신부(240)는 열화상 이미지 및 실화상 이미지 중 적어도 하나를 송전탑(100)의 광 케이블을 매개로 하여 적어도 하나 이상의 송전탑을 관리하는 발전소의 광링크를 통해 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
무선 충전부(250)는 송전탑(100)의 적어도 하나의 전선에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자기장 유도현상에 의해 발생되는 전류를 통해 충전될 수 있다.
예를 들어, 무선 충전부(250)는 에너지 하베스팅장치로서 송전탑(100)에 설치된 전원 공급 장치(미도시)를 통해 송전탑(100)의 적어도 하나의 전선에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자기장 유도현상에 발생되는 전류를 통해 전력을 공급받아 충전될 수 있다.
여기서, 송전탑(100)의 적어도 하나의 전선에 의해 발생되는 자기장 유도현상에 의해 발생되는 전류는 상부 코어와 하부 코어가 접촉 가능하고 상부 코어와 하부 코어의 어느 한쪽에 도선이 감겨진 상부 코어와 하부 코어를 송전탑(100)의 적어도 하나의 전선에 감싸도록 고정 결합시켜 형성될 수 있으며, 고정 결합은 탄성 클립에 의해 수행될 수 있다. 이를 통해, 실시간으로 데이터를 처리하는 재난 감지 장치(110)의 전력을 안정적으로 유지할 수 있다는 장점을 갖는다. 이 때, 무선 충전부(250)의 충전 방식의 종류 및 충전 용량은 한정되지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 장치에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다. 도 3에 도시된 재난 감지 장치(110)에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 따른 재난 감지 시스템(1)에 의해 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 따른 재난 감지 장치(110)에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법에도 적용된다.
단계 S310에서 재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성할 수 있다.
단계 S320에서 재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성할 수 있다.
단계 S330에서 재난 감지 장치(110)는 촬영된 열화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
단계 S340에서 재난 감지 장치(110)는 엣지 게이트웨이(120)에 의해 분석된 결과에 기초하여 엣지 게이트웨이(120)로부터 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청받을 수 있다.
단계 S350에서 재난 감지 장치(110)는 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S310 내지 S350은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 게이트웨이의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 엣지 게이트웨이(120)는 수신부(410), 분석부(420), 판단부(430), 생성부(440) 및 전송부(450)를 포함할 수 있다. 여기서, 엣지 게이트웨이(120)는 적어도 하나 이상의 송전탑(100)을 통해 전력을 송출하는 발전소에 설치될 수 있다.
수신부(410)는 재난 감지 장치(110)로부터 대상 지역을 촬영한 열화상 이미지를 수신할 수 있다.
수신부(410)는 대상 지역에 이상 상황이 발생된 경우, 재난 감지 장치(110)로부터 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신할 수 있다.
분석부(420)는 수신한 열화상 이미지를 분석할 수 있다. 구체적으로, 분석부(420)는 수신한 열화상 이미지에 대해 열화상 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 분석부(420)는 열화상 이미지에 대해 기설정된 적어도 하나 이상의 마크 영역을 태깅하여 열화상 온도를 측정할 수 있다.
판단부(430)는 열화상 이미지를 분석하여 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부(430)는 측정된 열화상 온도에 기초하여 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단할 수 있다.
생성부(440)는 열화상 이미지 및 실화상 이미지를 융복합 영상 처리하여 융복합 이미지로 생성할 수 있다. 예를 들어, 생성부(440)는 열화상 이미지 및 실화상 이미지를 융복합 영상 처리하여 고해상도의 융복합 이미지로 생성할 수 있다.
전송부(450)는 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 관제 서버(130)로 전송할 수 있다. 여기서, 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 대상 지역의 재난이 감지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 게이트웨이에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다. 도 5에 도시된 엣지 게이트웨이(120)에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법은 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 재난 감지 시스템(1)에 의해 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 엣지 게이트웨이(120)에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법에도 적용된다.
단계 S510에서 엣지 게이트웨이(120)는 재난 감지 장치(110)로부터 대상 지역을 촬영한 열화상 이미지를 수신할 수 있다.
단계 S520에서 엣지 게이트웨이(120)는 수신한 열화상 이미지를 분석할 수 있다.
단계 S530에서 엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지를 분석하여 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단할 수 있다.
단계 S540에서 엣지 게이트웨이(120)는 대상 지역에 이상 상황이 발생된 경우, 재난 감지 장치(110)로부터 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신할 수 있다.
단계 S550에서 엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 관제 서버(130)로 전송할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S510 내지 S550은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지 시스템에서 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법의 순서도이다. 도 6을 참조하면, 재난 감지 시스템(1)은 재난 감지 장치(110), 엣지 게이트웨이(120) 및 관제 서버(130)를 포함할 수 있다.
재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성할 수 있다(S601).
재난 감지 장치(110)는 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성할 수 있다(S602). 이 때, 재난 감지 장치(110)는 열화상 이미지의 각 프레임 및 실화상 이미지의 각 프레임을 시간별로 매칭하여 저장할 수 있다.
재난 감지 장치(110)는 촬영된 열화상 이미지를 엣지 게이트웨이(120)로 전송할 수 있다(S603).
엣지 게이트웨이(120)는 수신한 열화상 이미지를 분석하고(S604), 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단할 수 있다(S605). 이 때, 엣지 게이트웨이(120)는 대상 지역에 이상 상황이 발생된 경우, 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 재난 감지 장치(110)로 요청할 수 있다(S606).
재난 감지 장치(110)는 엣지 게이트웨이(120)로 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 전송할 수 있다(S607).
엣지 게이트웨이(120)는 열화상 이미지 및 실화상 이미지를 융복합 이미지 처리하고(S608), 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 생성된 융복합 이미지를 관제 서버(130)로 전송할 수 있다(S609).
관제 서버(130)는 열화상 이미지와 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 대상 지역의 재난을 감지하고(S610), 재난이 감지된 대상 지역에 적용할 기설정된 복수의 재난 방지 정책 중 어느 하나의 재난 방지 정책을 결정할 수 있다(S611). 이 때, 관제 서버(130)는 결정된 재난 방지 정책을 수행할 수 있다(S612).
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S612는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 1 내지 도 6을 통해 설명된 재난 감지 장치 및 엣지 게이트웨이에서 수행되는 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 6을 통해 설명된 재난 감지 장치 및 엣지 게이트웨이에서 수행되는 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 송전탑
110: 재난 감지 장치
120: 엣지 게이트웨이
130: 관제 서버
140: 관리자 단말
210: 적외선 센서부
220: 이미지 센서부
230: 저장부
240: 통신부
250: 무선 충전부
410: 수신부
420: 분석부
430: 판단부
440: 생성부
450: 전송부
110: 재난 감지 장치
120: 엣지 게이트웨이
130: 관제 서버
140: 관리자 단말
210: 적외선 센서부
220: 이미지 센서부
230: 저장부
240: 통신부
250: 무선 충전부
410: 수신부
420: 분석부
430: 판단부
440: 생성부
450: 전송부
Claims (14)
- 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 장치에 있어서,
상기 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하는 적외선 센서부;
상기 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성하는 이미지 센서부; 및
상기 촬영된 열화상 이미지를 엣지 게이트웨이로 전송하는 통신부
를 포함하고,
상기 엣지 게이트웨이로 전송된 열화상 이미지는 상기 엣지 게이트웨이에 의해 분석되고,
상기 통신부는 상기 엣지 게이트웨이에 의해 상기 대상 지역의 이상 상황의 발생이 판단된 경우, 분석된 결과에 기초하여 상기 엣지 게이트웨이로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 요청받고, 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 것이되,
상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지는 상기 엣지 게이트웨이로부터 관제 서버로 전송되고,
상기 관제 서버에 의해 상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난이 감지되는 것인, 재난 감지 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 열화상 이미지의 각 프레임 및 상기 실화상 이미지의 각 프레임을 시간별로 매칭하여 저장하는 저장부
를 더 포함하는 것인, 재난 감지 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 재난 감지 장치는 상기 대상 지역을 촬영할 수 있도록 송전탑에 설치되는 것인, 재난 감지 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 송전탑의 적어도 하나의 전선에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자기장 유도현상에 의해 발생되는 전류를 통해 충전되는 무선 충전부를 더 포함하는 것인, 재난 감지 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 통신부는 상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지 중 적어도 하나를 상기 송전탑의 광 케이블을 매개로 하여 적어도 하나 이상의 송전탑을 관리하는 발전소의 광링크를 통해 상기 엣지 게이트웨이로 전송하는 것인, 재난 감지 장치.
- 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템에 있어서,
재난 감지 장치;
엣지 게이트웨이; 및
관제 서버를 포함하고,
상기 재난 감지 장치는,
적외선 센서를 이용하여 상기 대상 지역을 촬영하여 열화상 이미지를 생성하고,
이미지 센서를 이용하여 상기 대상 지역을 촬영하여 실화상 이미지를 생성하고,
상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지 중 적어도 하나를 상기 엣지 게이트웨이로 전송하고,
상기 엣지 게이트웨이는,
상기 재난 감지 장치로부터 상기 열화상 이미지를 수신하고,
상기 수신한 열화상 이미지를 분석하여 상기 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단하고,
상기 대상 지역에 상기 이상 상황이 발생된 경우, 상기 재난 감지 장치로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신하고,
상기 관제 서버는,
상기 엣지 게이트웨이로부터 상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 수신하고,
상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난을 감지하는 것이되,
상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지는 상기 엣지 게이트웨이로부터 상기 관제 서버로 전송되고,
상기 관제 서버에 의해 상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난이 감지되는 것인, 재난 감지 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 관제 서버는 상기 재난이 감지된 대상 지역에 적용할 기설정된 복수의 재난 방지 정책 중 어느 하나의 재난 방지 정책을 결정하는 것인, 재난 감지 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 재난 감지 장치는 상기 대상 지역을 촬영할 수 있도록 송전탑에 설치되고,
상기 엣지 게이트웨이는 상기 송전탑을 통해 전력을 송출하는 발전소에 설치되는 것인, 재난 감지 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
관리자가 상기 복수의 재난 방지 정책 중 어느 하나의 재난 방지 정책을 선택하기 위한 관리자 단말을 더 포함하는 것인, 재난 감지 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 관제 서버는 상기 대상 지역에 재난이 발생한 경우, 상기 관리자 단말로 상기 재난의 발생 정보를 알리는 것인, 재난 감지 시스템.
- 엣지 게이트웨이에서 대상 지역의 재난을 감지하는 방법에 있어서,
재난 감지 장치로부터 상기 대상 지역을 촬영한 열화상 이미지를 수신하는 단계;
상기 수신한 열화상 이미지를 분석하는 단계;
상기 열화상 이미지를 분석하여 상기 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단하는 단계;
상기 대상 지역에 상기 이상 상황이 발생된 경우, 상기 재난 감지 장치로부터 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지를 수신하는 단계; 및
상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 관제 서버로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난이 감지되는 것이되,
상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지는 상기 엣지 게이트웨이로부터 상기 관제 서버로 전송되고,
상기 관제 서버에 의해 상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지에 기초하여 상기 대상 지역의 재난이 감지되는 것인, 재난 감지 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 열화상 이미지를 분석하는 단계는,
상기 수신한 열화상 이미지에 대해 열화상 온도를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단하는 단계는,
상기 측정된 열화상 온도에 기초하여 상기 대상 지역의 이상 상황의 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것인, 재난 감지 방법.
- 제 12 항에 있어서,
상기 열화상 온도를 측정하는 단계는,
상기 열화상 이미지에 대해 기설정된 적어도 하나 이상의 마크 영역을 태깅하여 상기 열화상 온도를 측정하는 단계를 포함하는 것인, 재난 감지 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 열화상 이미지와 상기 열화상 이미지에 대응하는 실화상 이미지 또는 이의 융복합 이미지를 관제 서버로 전송하는 단계는,
상기 열화상 이미지 및 상기 실화상 이미지를 융복합 영상 처리하여 상기 융복합 이미지로 생성하는 단계를 포함하는 것인, 재난 감지 방법.
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| KR1020190010540A KR102171247B1 (ko) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | 엣지 컴퓨팅을 이용하여 대상 지역의 재난을 감지하는 시스템, 장치 및 방법 |
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