KR102230217B1 - 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법 - Google Patents

사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은, 내부에 나노기술(nano-technology)로 충전된 소화약제를 포함하는 마이크로 캡슐; 주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지하며, 감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우에 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하는 감지기; 및 복수의 감지기로부터 감지신호를 수신하며, 각각의 감지기의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 관리하고, 정상적으로 동작하는 감지기로부터 설정된 값 이상의 감지신호가 수신된 경우에 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출하는 게이트웨이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법{INTELLIGENT TYPE FIRE SUPPRESSION SYSTEM AND METHOD USING INTERNET OF THINGS SENSING TECHNOLOGY}
본 발명은 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재감지의 오작동으로 인한 경보음 발생을 방지하며, 화재가 발생한 경우에 신속한 초기 진압이 가능하도록 하고, 화재발생의 원인 및 위치를 신속히 파악할 수 있도록 하는, 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 화재는 많은 재산 및 인명의 피해를 유발한다. 따라서, 화재의 발생을 감지하며, 그에 대응하여 경보음을 발생시켜 주민의 대피를 유도하고, 스프링쿨러(sprinkler)를 작동시켜 물을 자동으로 분사하며, 소방서나 경찰서에 통지하여 신속한 조치를 취할 수 있도록 하는 시스템이 개발되기도 하였다.
그런데, 건축 소방법의 기준에 미치지 않는 건물의 경우에는 스프링쿨러의 설치가 의무가 아니며, 스프링쿨러가 설치되어 있다고 하더라도 어느 정도의 열이 감지되어야 작동하기 때문에 스프링쿨러가 작동하기까지의 화재로 인한 피해는 적지 않다는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 화재진압 시스템은 화재발생 감지기의 오작동으로 인한 경보나 통지가 종종 발생하며, 이로 인한 불신으로 정작 화재가 발생하였을 때에 신속한 대피나 조치를 방해하는 문제점이 있다.
또한, 화재의 발생을 자동으로 소방서나 경찰서에 통지하더라도 차량의 이동시간, 좁은 차량 진입로, 건물의 복잡한 내부 구조 등으로 화재 진압의 골든 타임(golden time)을 놓치는 경우가 많다는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 화재진압 시스템은 화재의 진압 후에 화재의 발생원인을 파악하는 것이 용이하지 않으며, 정밀한 원인을 파악하기 위해서는 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1259478호 (등록일자: 2013.04.24)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 화재감지의 오작동으로 인한 경보음 발생을 방지하며, 화재가 발생한 경우에 신속한 초기 진압이 가능하도록 하고, 화재발생의 원인 및 위치를 신속히 파악할 수 있도록 하는, 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은, 내부에 나노기술(nano-technology)로 충전된 소화약제를 포함하는 마이크로 캡슐; 주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지하며, 감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우에 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하는 감지기; 및 복수의 감지기로부터 감지신호를 수신하며, 각각의 감지기의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 관리하고, 정상적으로 동작하는 감지기로부터 설정된 값 이상의 감지신호가 수신된 경우에 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출하는 게이트웨이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은, 게이트웨이에 의해 송출되는 화재신호에 기반하여 화재원인 및 화재위치를 분석하며, 화재지역에 대응하는 기상정보를 조회하여 분석된 정보와 함께 기록하는 관리서버;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 마이크로 캡슐은 멀티 탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 중의 적어도 하나에 설치될 수 있다.
또한, 마이크로 캡슐은 패드타입(pad type), 스트랩타입(strap type). 페인트 타입(paint type) 중의 어느 하나의 형태로 구현될 수 있다.
감지기는 보조전원을 포함하며, 외부전원이 공급되면 외부전원을 이용하여 환경정보를 감지하고 보조전원을 충전하며, 외부전원이 정전되면 보조전원을 이용하여 환경정보를 감지한다.
관리서버는 관리자단말기가 게이트웨이의 동작 상태를 감시 및 제어할 수 있도록 연동 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 관리서버는 적어도 하나의 드론(drone)과 연동하며, 드론을 제어하여 화재를 소화할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법은, 내부에 나노기술로 충전된 소화약제를 포함하는 마이크로 캡슐을 설치하는 단계; 주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지하는 단계; 감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우, 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하는 단계; 환경정보의 감지신호를 전송하는 각각의 감지기의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 판단하는 단계; 및 정상적으로 동작하는 감지기로부터 설정된 값 이상의 감지신호가 수신된 경우, 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법은, 송출되는 화재신호에 기반하여 화재원인 및 화재위치를 분석하며, 화재지역에 대응하는 기상정보를 조회하여 분석된 정보와 함께 기록하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 환경정보를 감지하는 단계는, 외부전원이 공급되면 외부전원을 이용하여 환경정보를 감지함과 동시에 보조전원을 충전하며, 외부전원이 정전되면 보조전원을 이용하여 환경정보를 감지한다.
전술한 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법은, 관리자단말기가 게이트웨이의 동작 상태를 감시 및 제어할 수 있도록 연동 인터페이스를 제공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 전술한 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법은, 적어도 하나의 드론(drone)과 연동하며, 드론을 제어하여 화재를 소화하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 화재감지신호가 수신되는 경우에 감지기의 동작상태를 판단하여 그에 따라 화재신호를 생성하기 때문에, 화재감지의 오작동으로 인한 경보음 발생을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 화재가 발생한 경우에 그 위치에 대응하는 마이크로 캡슐을 가열하여 소화약제를 분사하기 때문에 신속한 초기 진압이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 사물인터넷 센싱기술에 따라 화재가 감지되는 위치를 파악하고 기록하기 때문에, 화재진압 후에 화재발생의 원인 및 위치를 신속히 파악할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 사람이 직접 관제하기 어려운 시간이나 위치에서 화재가 발생하는 경우에도 자동적으로 감지하여 초기에 진압하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 (a) 패드타입으로 구현된 마이크로 캡슐의 예, 및 (b) 그 설치 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 (a) 스트랩타입으로 구현된 마이크로 캡슐의 예, 및 (b) 그 설치 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 페인트타입으로 구현된 마이크로 캡슐의 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 마이크로 캡슐을 가열하는 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 감지기에 의한 환경정보의 감지를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 감지기의 구성 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 게이트웨이의 구성 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 마이크로 캡슐(110), 감지기(120), 게이트웨이(130) 및 관리서버(140)를 포함할 수 있다.
마이크로 캡슐(110)은 내부에 나노기술(nano-technology)로 충전된 소화약제를 포함하며, 멀티 탭(multi-tap)(10), 전원 케이블(20), 커넥터(30), 수배전반(40) 등과 같이 화재가 발생하기 용이한 기기에 설치된다. 여기서, 마이크로 캡슐(110)은 지름이 10-9 ~ 10-3 m의 범위인 미소 용기로서, 용기의 재료는 주로 천연 또는 합성 고분자를 이용할 수 있으며, 납이나 무기 화합물을 이용할 수도 있다. 또한, 마이크로 캡슐(110)의 내부에 충전되는 소화약제는 할로겐계 가스 소화약제가 이용될 수 있다. 그러나 소화약제의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며 분말 소화약제, 포말 소화약제 등의 다양한 소화약제가 이용될 수도 있다. 이 경우, 마이크로 캡슐(110)은 설정된 온도 이상에서 작동하여 터져 내부의 소화약제가 방출된다. 본 발명의 실시예에서는 마이크로 캡슐(110)이 200℃ 이상의 온도에서 작동하도록 구현되는 것이 바람직하다.
마이크로 캡슐(110)은 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 복수 개를 묶어 패드타입(pad type)으로 구현될 수 있으며, 그에 따라 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 수배전반 내부의 측면에 부착될 수 있다.
또한, 마이크로 캡슐(110)은 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 복수 개를 묶어 스트랩타입(strap type)으로 구현될 수 있으며, 그에 따라 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 전원 케이블을 감쌀 수 있다.
또한, 마이크로 캡슐(110)은 도 4에 도시한 바와 같이 페인트 타입(paint type)로 구현되어 건물의 실내/실외의 벽면이나 다양한 물건에 도포될 수도 있다. 즉, 복수의 마이크로 캡슐(110)이 다양한 색상의 페인트와 혼합되어 건물이나 물건에 도포될 수도 있다.
감지기(120)는 주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지하며, 감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우에 마이크로 캡슐(110)을 설정된 온도 이상으로 가열한다. 예를 들어, 감지기(120)는 멀티 탭(10), 전원 케이블(20), 커넥터(30) 등의 온도를 감지하며, 감지되는 온도가 설정된 값 이상인 경우에 해당 온도가 감지되는 위치의 마이크로 캡슐(110)을 설정된 온도 이상으로 가열할 수 있다. 또한, 감지기(120)는 수배전반(40) 내의 연기 또는 불꽃의 발생을 감지하며, 감지되는 연기 또는 불꽃이 설정된 시간 이상 지속되거나 그 농도가 설정된 값 이상인 경우에 수배전반(40) 내에 설치된 마이크로 캡슐(110)을 설정된 온도 이상으로 가열할 수 있다.
이 경우, 마이크로 캡슐(110)은 도 5에 도시한 바와 같이 열선(112), 스위칭 소자(114) 및 전원(116)을 포함하며, 감지기(120)가 스위칭 소자(114)를 온/오프 제어함으로써 그에 따라 전원(116)으로부터 열선(112)으로 전력이 공급되도록 구현될 수 있다. 그러나, 마이크로 캡슐110)은 전원(116)을 생략할 수 있으며, 이 경우 감지기(120)는 스위칭 소자(114)를 온 동작시킴과 동시에 외부전원 또는 감지기(120)에 포함된 전원으로부터 열선(112)으로 전력을 공급할 수도 있다.
감지기(120)는 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 주변의 온도, 연기, 불꽃 등의 환경정보를 감지하기 위한 센서(122) 및 보조전원(124)을 포함할 수 있다. 이때, 감지기(120)는 외부전원이 공급되는 경우, 센서(122)가 외부전원으로부터 전력을 공급받아 동작하며, 동시에 보조전원(124)이 외부전원으로부터 전력을 공급받아 충전하도록 구현된다. 또한, 감지기(120)는 외부전원이 정전되거나 차단되는 경우, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이 센서(122)가 보조전원(124)으로부터 전력을 공급받아 동작하도록 구현된다.
이때, 감지기(120)는 온도감지 센서, 연기감지 센서, 불꽃감지 센서 등의 각종 센서와 일체형으로 구현되거나, 각각의 센서와 커넥터 또는 전원 케이블로 연결될 수 있다. 이와 같은 감지기(120)의 형태는 센서(122)의 설치 위치, 감지하고자 하는 환경정보, 감지하고자 하는 환경정보의 범위 등을 고려하여 결정될 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 감지기(120)는 외부전원이 공급될 때뿐만 아니라 정전 시에도 상시적으로 멀티 탭(10), 전원 케이블(20), 커넥터(30), 수배전반(40) 등의 환경정보를 감지할 수 있게 된다.
한편, 감지기(120)는 감지된 환경정보를 게이트웨이(130)에 유선 또는 무선으로 전송한다. 이때, 각각의 감지기(120)는 고유의 식별정보와 함께 멀티 탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 등의 어떠한 기기에 설치되었는지를 포함하는 위치정보를 가지며, 감지된 환경정보, 고유의 식별정보 및 위치정보가 포함된 감지신호를 게이트웨이(130)로 전송한다. 이를 위해, 감지기(120)는 도 7에 도시한 바와 같이, 제어부(120-1), 신호 변환부(120-2), 통신부(120-3), 경보부(120-7), 전원부(120-8) 및 센서(122)를 포함할 수 있다. 이 경우, 통신부(120-3)는 주파수 합성/복조부(120-4), 증폭부(120-5) 및 필터(120-6)를 포함할 수 있다. 여기서, 감지기(120)의 각각의 구성요소는 센서(122)에 의해 감지된 신호를 신호변환, 증폭, 필터링 등의 신호처리를 하여 유선 또는 무선으로 송출하기 위한 구성으로서, 공지된 기술을 따르며 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
게이트웨이(130)는 복수의 감지기(120)로부터 감지신호를 수신하며, 각각의 감지기(120)의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 관리하고, 정상적으로 동작하는 감지기(120)로부터 설정된 값 이상의 감지신호가 수신된 경우에 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출한다. 즉, 게이트웨이(130)는 적어도 하나의 감지기(120)로부터 감지신호가 수신되는 경우, 해당 감지기(120)가 정상적으로 동작하는 상태에서 감지신호를 전송한 것인지를 판단하여 오작동 여부를 결정할 수 있다. 이를 위해, 게이트웨이(130)는 도 8에 도시한 바와 같이, 제어부(132), 통신부(134), 디스플레이(136), 메모리(138) 및 전원부(139)를 포함할 수 있다.
제어부(132)는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압을 실행하기 위한 소프트웨어(132-1), 미들웨어(132-2) 및 하드웨어(132-3)와 연동하며, 각각의 구성요소를 전반적으로 제어한다.
통신부(134)는 감지기(120), 관리서버(140) 및 각종 외부기기(90)와 유선 또는 무선으로 통신하기 위한 것으로서, 그 통신방식은 다양한 방식이 적용될 수 있다.
디스플레이(136)는 제어부(132)의 제어상황, 통신부(134)의 통신상황 등을 표시할 수 있으며, 메모리(138)는 제어부(132)의 제어정보, 통신부(134)의 통신정보 등을 저장할 수 있다. 전원부(136)는 게이트웨이(130)의 각각의 구성요소에 전원을 공급한다.
이때, 게이트웨이(130)는 설정된 거리 범위 이내에 설치된 다른 감지기로부터 감지신호가 수신되었는지를 판단하며, 일정 범위 내에 위치한 복수의 감지기로부터 수신되는 감지신호에 따라 각각의 감지기에 대한 오작동 여부를 결정할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 적어도 하나의 감지기(120)로부터 감지신호가 수신되면, 해당 감지기(120)에 동작상태 판단신호를 전송하며, 그에 따라 해당 감지기(120)로부터 수신되는 응답신호의 유무 또는 응답신호의 결과에 따라 오작동 여부를 결정할 수도 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 설정된 주기로 각각의 감지기(120)에 동작상태 판단신호를 전송하며, 그에 따라 수신되는 응답신호의 유무 또는 응답신호의 결과에 따라 각각의 감지기에 대한 동작상태를 판단할 수도 있다. 그러나, 게이트웨이(130)가 각각의 감지기(120)에 대한 동작상태의 이상 유무를 판단하는 방법은 기재된 방법에 한정되지 않으며, 다양하게 공지된 기술을 이용하여 각각의 감지기(120)에 대한 동작상태의 이상 유무를 판단할 수 있다.
게이트웨이(130)는 정상적으로 동작하는 감지기(120)로부터 수신되는 감지신호가 설정된 값 이상인 경우, 해당 감지기(120)에 대응하는 지점에 화재가 발생하였음을 통지하기 위한 화재신호를 생성한다. 이때, 게이트웨이(130)는 문자신호, 경보음신호, 안내방송신호 등으로 화재신호를 생성할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 수신되는 감지신호에 대응하는 감지기(120)의 동작상태가 정상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 수신되는 감지신호를 오동작인 것으로 인식하며 해당 감지기(120) 및 마이크로 캡슐(110)의 교체를 결정한다.
한편, 게이트웨이(130)는 화재신호를 생성한 경우, 생성된 화재신호를 유선 또는 무선으로 송출할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 화재신호를 생성한 시점부터 설정된 주기로 생성된 화재신호에 대응하는 감지기(120)에 진압 확인신호를 전송하며, 그에 대응하는 응답신호에 따라 화재의 진압여부를 확인할 수 있다. 이때, 게이트웨이(130)는 화재가 진압되지 않은 것으로 확인된 경우, 화재 지속신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출할 수 있다. 또한, 게이트웨이(130)는 화재의 진압이 확인된 경우, 화재 진압신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출할 수도 있다.
여기서, 게이트웨이(130)는 송출되는 화재신호, 화재 지속신호, 화재 진압신호 등의 신호에, 대응하는 감지기의 식별정보 및 위치정보와, 자신의 식별정보를 포함시켜 네트워크(50)를 통하여 관리서버(140)에 전송하거나, 소방서 또는 경찰서와 같은 관공서 서버(80)에 전송할 수 있다. 이때, 네트워크(50)는 일정한 범위 내에서 사설 IP(Internet Protocol)를 이용하는 사설 망뿐만 아니라 인터넷과, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA), LTE(Long Term Evolution) 등의 이동통신망을 포함하는 광의의 개념으로 정의한다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 감지기로부터 감지신호가 수신되는 경우에 감지기의 정상상태 동작여부를 판단하고 그에 따라 화재신호를 송출함으로써 오동작을 방지하며, 신뢰성 있는 통보로 신속한 주민의 대피 및 조치를 유도할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 화재가 의심되는 경우에 마이크로 캡슐을 이용하여 자체적으로 신속한 소화동작을 실행하며, 화재신호의 송출 이후에는 화재의 진압 여부를 확인하여 그에 따른 후속정보를 지속적으로 송출할 수 있게 된다.
관리서버(140)는 게이트웨이(130)에 의해 송출되는 화재신호에 기반하여 화재원인 및 화재위치를 분석하며, 화재지역에 대응하는 기상정보를 조회하여 분석된 정보와 함께 기록한다. 이때, 관리서버(140)는 화재신호에 대응하는 감지기(120)의 식별정보 및 위치정보를 알 수 있으므로, 정확한 화재위치를 파악할 수 있다. 또한, 관리서버(140)는 해당 감지기(120)가 멀티 탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 등의 어떠한 기기에 설치된 것인지를 알 수 있으므로, 정확한 화재원인을 파악할 수 있다. 또한, 관리서버(140)는 네트워크(50)를 통하여 화재위치에 대응하는 화재지역의 현재의 기상정보를 조회할 수 있다.
또한, 관리서버(140)는 게이트웨이(130)에 의해 송출되는 화재 지속신호 또는 화재 진압신호에 기반하여, 화재가 지속적으로 진행되고 있는지 또는 자체적으로 진압되었는지 여부를 판단하며, 판단되는 정보를 순차적으로 기록한다.
또한, 관리서버(140)는 관리자단말기(60)가 게이트웨이(130)의 동작 상태를 감시 및 제어할 수 있도록 연동 인터페이스를 제공할 수 있다. 이때, 관리자단말기(60)는 관리자의 컴퓨터나 이동통신 단말기일 수 있으며, 연동 인터페이스는 관리자단말기(60)에 설치되는 어플리케이션의 형태로 이루어질 수 있다.
이로써, 관리자는 화재의 발생, 화재의 지속 또는 진압 여부 등의 상황에 대한 정보를 실시간으로 파악할 수 있다.
한편, 관리서버(140)는 적어도 하나의 드론(drone)(70)과 연동하며, 드론(70)을 제어하여 화재를 소화할 수 있다. 즉, 관리서버(140)는 화재가 지속되는 것으로 판단되는 경우, 드론(70)을 제어하여 소화약제를 화재지점까지 운반 및 살포하여 화재를 소화할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 화재가 지속되는 경우에 소방차량이 화재지점까지 도착하지 못하더라도 드론을 제어하여 신속하게 화재를 진압할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 방법은 도 1에 나타낸 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템에 의해 실행될 수 있다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 관리자단말기(60)가 게이트웨이(130)의 동작 상태를 감시 및 제어할 수 있도록 연동 인터페이스를 제공한다(S102). 이때, 관리자단말기(60)는 관리자의 컴퓨터나 이동통신 단말기일 수 있으며, 연동 인터페이스는 관리자단말기(60)에 설치되는 어플리케이션의 형태로 이루어질 수 있다.
사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 멀티 탭(multi-tap)(10), 전원 케이블(20), 커넥터(30), 수배전반(40) 등과 같이 화재가 발생하기 용이한 기기에 마이크로 캡슐(110)을 설치한다(S104). 이때, 마이크로 캡슐(110)은 패드 타입, 스트랩 타입, 페인트 타입 등의 형태로 설치될 수 있다. 그러나, 설치되는 마이크로 캡슐의 형태는 기재된 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형된 형태로 설치될 수 있음은 물론이다.
사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 감지기(120)를 이용하여 멀티 탭(10), 전원 케이블(20), 커넥터(30), 수배전반(40) 등과 같이 화재가 발생하기 용이한 기기에 대한 주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지한다(S106). 이때, 각각의 감지기(120)는 감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우(S108), 대응하는 마이크로 캡슐(110)을 설정된 온도 이상으로 가열할 수 있다(S110). 또한, 감지기(120)는 감지된 환경정보를 게이트웨이(130)에 유선 또는 무선으로 전송한다. 이때, 각각의 감지기(120)는 고유의 식별정보와 함께 멀티 탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 등의 어떠한 기기에 설치되었는지를 포함하는 위치정보를 가지며, 감지된 환경정보, 고유의 식별정보 및 위치정보가 포함된 감지신호를 게이트웨이(130)로 전송할 수 있다.
사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 게이트웨이(130)를 이용하여, 감지신호를 전송한 감지기(120)가 정상적으로 동작하는 상태에서 감지신호를 전송한 것인지를 점검한다(S112). 이때, 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 게이트웨이(130)가 설정된 거리 범위 이내에 설치된 각각의 감지기(120)들로부터 감지신호가 수신되었는지를 판단하며, 각각의 감지기(120)로부터 수신되는 감지신호를 서로 비교하여 특정 감지기가 오작동인지를 판단할 수 있다. 또한, 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 게이트웨이(130)가 감지신호를 전송한 감지기(120)에 동작상태 판단신호를 전송하며, 그에 따라 해당 감지기(120)로부터 응답신호가 수신되었는지의 여부 또는 응답신호의 결과에 따라 해당 감지기(120)의 오작동 여부를 판단할 수도 있다. 또한, 사물인터넷 센싱기술 융합의 지능형 화재진압 시스템은 게이트웨이(130)가 설정된 주기로 각각의 감지기(120)에 동작상태 판단신호를 전송하며, 그에 따라 수신되는 응답신호의 유무 또는 응답신호의 결과에 따라 각각의 감지기에 대한 동작상태를 판단할 수도 있다. 그러나, 각각의 감지기(120)에 대한 동작상태의 이상 유무를 판단하는 방법은 기재된 방법에 한정되지 않으며, 다양하게 공지된 기술을 이용하여 각각의 감지기(120)에 대한 동작상태의 이상 유무를 판단할 수 있다.
한편, 게이트웨이(130)는 정상적으로 동작하는 감지기(120)로부터 수신되는 감지신호가 설정된 값 이상인 경우, 해당 감지기(120)에 대응하는 지점에 화재가 발생하였음을 통지하기 위한 화재신호를 생성하여 네트워크(50)를 통해 송출할 수 있다(S116). 이때, 게이트웨이(130)는 문자신호, 경보음신호, 안내방송신호 등으로 화재신호를 생성할 수 있다.
또한, 게이트웨이(130)는 화재신호를 생성한 시점부터 설정된 주기로 생성된 화재신호에 대응하는 감지기(120)에 진압 확인신호를 전송하며, 그에 대응하는 응답신호에 따라 화재의 진압여부를 확인할 수 있다. 이때, 게이트웨이(130)는 화재가 진압되지 않은 것으로 확인된 경우, 화재 지속신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출할 수 있다.
또한, 게이트웨이(130)는 화재의 진압이 확인된 경우, 화재 진압신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출할 수도 있다.
관리서버(140)는 게이트웨이(130)에 의해 송출되는 화재신호에 기반하여 화재원인 및 화재위치를 분석하며, 화재지역에 대응하는 기상정보를 조회하여 분석된 정보와 함께 기록한다(S118). 이때, 관리서버(140)는 화재신호에 대응하는 감지기(120)의 식별정보 및 위치정보를 알 수 있으므로, 정확한 화재위치를 파악할 수 있다. 또한, 관리서버(140)는 해당 감지기(120)가 멀티 탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 등의 어떠한 기기에 설치된 것인지를 알 수 있으므로, 정확한 화재원인을 파악할 수 있다. 또한, 관리서버(140)는 네트워크(50)를 통하여 화재위치에 대응하는 화재지역의 현재의 기상정보를 조회할 수 있다.
관리서버(140)는 게이트웨이(130)에 의해 송출되는 화재 지속신호 또는 화재 진압신호에 기반하여, 화재가 지속적으로 진행되고 있는지 또는 자체적으로 진압되었는지 여부를 판단하며, 판단되는 정보를 순차적으로 기록한다.
관리서버(140)는 적어도 하나의 드론(drone)(70)과 연동하며, 드론(70)을 제어하여 화재를 소화할 수 있다(S120). 즉, 관리서버(140)는 화재가 지속되는 것으로 판단되는 경우, 드론(70)을 제어하여 소화약제를 화재지점까지 운반 및 살포하여 화재를 소화할 수 있다.
한편, 게이트웨이(130)는 수신되는 감지신호에 대응하는 감지기(120)의 동작상태가 정상이 아닌 것으로 판단되는 경우, 수신되는 감지신호를 오동작인 것으로 인식하며 해당 감지기(120) 및 마이크로 캡슐(110)의 교체를 결정한다(S122).
또한, 게이트웨이(130)는 감지기(120)의 동작상태가 정상인 경우, 그에 대응하는 마이크로 캡슐(110)이 이미 동작하여 실효성을 잃었으므로, 해당 마이크로 캡슐(110)의 교체를 결정한다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 멀티 탭 20: 전원 케이블
30: 커넥터 40: 수배전반
50: 네트워크 60: 관리자단말기
70: 드론 80: 관공서 서버
110: 마이크로 캡슐 120: 감지기
130: 게이트웨이 140: 관리서버

Claims (12)

  1. 내부에 나노기술(nano-technology)로 충전된 소화약제를 포함하는 마이크로 캡슐;
    주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지하며, 감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우에 상기 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하는 감지기; 및
    복수의 상기 감지기로부터 감지신호를 수신하며, 각각의 상기 감지기의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 관리하고, 정상적으로 동작하는 상기 감지기로부터 설정된 값 이상의 감지신호가 수신된 경우에 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출하는 게이트웨이;
    를 포함하며,
    상기 감지기는 감지되는 상기 환경정보 중 온도가 설정된 값 이상인 경우, 또는, 상기 환경정보 중 연기 또는 불꽃이 설정된 시간 이상 지속되거나 그 농도가 설정된 값 이상인 경우에 상기 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하며, 상기 마이크로 캡슐이 멀티탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 중의 어떠한 기기에 설치되었는지를 포함하는 위치정보와 고유의 식별정보를 가지고, 감지되는 상기 환경정보, 상기 고유의 식별정보 및 상기 위치정보를 포함하는 상기 감지신호를 상기 게이트웨이로 전송하며,
    상기 게이트웨이는 수신되는 상기 감지신호에 대응하는 감지기에 동작상태 판단신호를 전송하고, 전송된 상기 동작상태 판단신호에 대응하여 수신되는 응답신호의 유무 또는 응답신호의 결과에 따라 해당 감지기에 대한 동작상태를 판단하며, 상기 감지신호가 정상적으로 동작하는 감지기로부터 수신된 경우에 화재신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트웨이에 의해 송출되는 화재신호에 기반하여 화재원인 및 화재위치를 분석하며, 화재지역에 대응하는 기상정보를 조회하여 분석된 정보와 함께 기록하는 관리서버;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐은 패드타입(pad type), 스트랩타입(strap type). 페인트 타입(paint type) 중의 어느 하나의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지기는 보조전원을 포함하며, 외부전원이 공급되면 상기 외부전원을 이용하여 환경정보를 감지하고 상기 보조전원을 충전하며, 상기 외부전원이 정전되면 상기 보조전원을 이용하여 환경정보를 감지하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 관리서버는 관리자단말기가 상기 게이트웨이의 동작 상태를 감시 및 제어할 수 있도록 연동 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 관리서버는 적어도 하나의 드론(drone)과 연동하며, 상기 드론을 제어하여 화재를 소화하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 시스템.
  8. 마이크로 캡슐, 감지기, 게이트웨이 및 관리서버를 포함하는 지능형 화재진압 시스템에 의해 수행되는 지능형 화재진압 방법에 있어서,
    내부에 나노기술로 충전된 소화약제를 포함하는 상기 마이크로 캡슐을 설치하는 단계;
    상기 감지기가 주변의 온도, 연기, 불꽃 중의 적어도 하나를 포함하는 환경정보를 감지하는 단계;
    감지되는 환경정보가 설정된 값 이상인 경우, 상기 감지기가 상기 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하는 단계;
    상기 게이트웨이가 상기 환경정보의 감지신호를 전송하는 상기 감지기의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 게이트웨이가 정상적으로 동작하는 상기 감지기로부터 설정된 값 이상의 감지신호가 수신된 경우, 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 감지기가 상기 마이크로 캡슐을 가열하는 단계는 감지되는 상기 환경정보 중 온도가 설정된 값 이상인 경우, 또는, 상기 환경정보 중 연기 또는 불꽃이 설정된 시간 이상 지속되거나 그 농도가 설정된 값 이상인 경우에 상기 마이크로 캡슐을 설정된 온도 이상으로 가열하며, 상기 마이크로 캡슐이 멀티탭, 전원 케이블, 커넥터, 수배전반 중의 어떠한 기기에 설치되었는지를 포함하는 위치정보와 고유의 식별정보를 가지고, 감지된 상기 환경정보, 상기 고유의 식별정보 및 상기 위치정보를 포함하는 상기 감지신호를 상기 게이트웨이로 전송하며,
    상기 게이트웨이가 상기 감지기의 동작상태를 점검하여 이상 유무 및 교체 여부를 판단하는 단계는 수신되는 상기 감지신호에 대응하는 감지기에 동작상태 판단신호를 전송하고, 전송된 상기 동작상태 판단신호에 대응하여 수신되는 응답신호의 유무 또는 응답신호의 결과에 따라 해당 감지기에 대한 동작상태를 판단하며,
    상기 게이트웨이가 상기 화재신호를 생성하여 유선 또는 무선으로 송출하는 단계는 상기 감지신호가 정상적으로 동작하는 감지기로부터 수신된 경우에 상기 화재신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 관리서버가, 상기 게이트웨이에 의해 생성되는 상기 화재신호에 기반하여 화재원인 및 화재위치를 분석하며, 화재지역에 대응하는 기상정보를 조회하여 분석된 정보와 함께 기록하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 환경정보를 감지하는 단계는,
    외부전원이 공급되면 상기 외부전원을 이용하여 환경정보를 감지함과 동시에 보조전원을 충전하며, 상기 외부전원이 정전되면 상기 보조전원을 이용하여 환경정보를 감지하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 관리서버가, 관리자단말기가 상기 게이트웨이의 동작 상태를 감시 및 제어할 수 있도록 연동 인터페이스를 제공하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사물 인터넷 센싱 기술 융합의 지능형 화재진압 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 관리서버가 적어도 하나의 드론(drone)과 연동하며, 상기 드론을 제어하여 화재를 소화하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재진압 방법.
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