KR102322427B1 - Bigdata based building fire prevention response system and method - Google Patents

Bigdata based building fire prevention response system and method Download PDF

Info

Publication number
KR102322427B1
KR102322427B1 KR1020190136568A KR20190136568A KR102322427B1 KR 102322427 B1 KR102322427 B1 KR 102322427B1 KR 1020190136568 A KR1020190136568 A KR 1020190136568A KR 20190136568 A KR20190136568 A KR 20190136568A KR 102322427 B1 KR102322427 B1 KR 102322427B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fire
information
data
building
monitoring
Prior art date
Application number
KR1020190136568A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210051376A (en
Inventor
민세홍
Original Assignee
가천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가천대학교 산학협력단 filed Critical 가천대학교 산학협력단
Priority to KR1020190136568A priority Critical patent/KR102322427B1/en
Publication of KR20210051376A publication Critical patent/KR20210051376A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102322427B1 publication Critical patent/KR102322427B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G06K9/46
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/14Central alarm receiver or annunciator arrangements
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18Prevention or correction of operating errors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템에 관한 것으로서, 감시대상 건축물에 구비된 소방시설들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신하는 이중감지를 통해 소방시설들의 작동상태를 모니터링하여 소방시설 감시정보를 생성하는 모니터링서버; 소방시설 감시정보로부터 실화재 판단을 위한 특징데이터를 추출하고, 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 기계학습을 통해 화재정보 및 비화재보로 분류하고, 특징데이터 분석을 통해 소방시설에 대한 노후도 분석정보, 교체시기 분석정보 및 비화재보 분석정보를 생성하는 분석서버; 및 화재정보를 연계된 관할소방서로 전송하고, 데이터베이스로부터 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 색인하여 관할소방서의 소방대원 단말기로 전송하는 관리서버를 포함한다.The present invention relates to a big data-based building fire prevention response system, and by monitoring the operation status of the firefighting facilities through double sensing that receives status information and sound field information in real time from firefighting facilities provided in a building to be monitored. a monitoring server that generates monitoring information; Extract feature data for real fire determination from monitoring information of firefighting facilities, put feature data as input data of neural network, classify fire information and non-fire report through machine learning, and analyze deterioration of firefighting facilities through feature data analysis an analysis server for generating information, replacement time analysis information, and non-fire information analysis information; and a management server that transmits the fire information to the associated fire department, indexes the 3D scanning space modeling data of the building in which the fire occurs from the database, and transmits it to the firefighter terminal of the competent fire station.

Description

빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템{Bigdata based building fire prevention response system and method}Big data based building fire prevention response system and method}

본 발명은 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 음장센서 기반의 CCTV와, 불꽃 영상 감지기, 및 비화재보방지를 위한 이중감지구조의 감지기를 구성하여 감시대상 건축물 내 소방시설 작동상태를 실시간으로 모니터링하여 소방시설의 신뢰성을 확보하고, 정상 작동 여부에 대한 상시 관리를 통해 건축물 화재 예방 및 대응이 가능하며, 소방대원 단말기로 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 전송함으로써, 소방대원이 미리 공간정보를 인지해 즉각적이고 빠른 화재진압 및 구호조치가 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a big data-based building fire prevention response system, and more particularly, by configuring a sound field sensor-based CCTV, a flame image detector, and a double-sensing structure detector for non-fire warning prevention, fire fighting in a building to be monitored By monitoring the operation status of the facility in real time to secure the reliability of the firefighting facility, it is possible to prevent and respond to building fires through regular management of whether or not they operate normally. It relates to a technology that enables firefighters to recognize spatial information in advance and take immediate and rapid fire suppression and relief measures.

본 특허는 국토교통부 도시건축연구사업의 연구비지원 (과제번호19AUDP-B100356-05)에 의해 수행되었습니다This patent was carried out with research funding support from the Ministry of Land, Infrastructure and Transport's Urban Architecture Research Project (Project No. 19AUDP-B100356-05)

과학기술이 발전함에 따라 소방시설 분야도 첨단, 다양, 복잡화 되어가고 있으며, 다양한 화재 상황을 인지할 수 있는 소방시설의 필요성으로 연결되나, 해당 시설 및 설비가 자주 사용되지 않기 때문에 점검상태가 부실하거나 유사시 정상작동이 이루어지지 않는 상황이 발생하고 있다. 국내에서는 비화재보가 발생했을 시 실제 화재상황임에도 불구하고 시스템 작동불량 및 지연신고 상태로 이어져 재산피해가 더 증가할 가능성 높은 실정이다.With the development of science and technology, the field of firefighting facilities is also becoming more advanced, diversified, and complex, and it leads to the need for firefighting facilities that can recognize various fire situations. In such a case, there are situations in which normal operation is not performed. In Korea, when a non-fire report occurs, it is highly likely that property damage will further increase as it leads to system malfunction and delayed reporting despite the actual fire situation.

국내뿐만 아니라 해외에서도 지속적으로 비화재보에 대한 이슈가 발생하고 있는데, 미국의 경우 2009년 10번의 실제 화재상황마다 16건의 비화재보가 나타났으며, 10건의 구조화재 당 45건의 비화재보가 발생한다는 통계가 있다. 이는 소방력 낭비로 이어져 해외에서는 제도적 장치를 통해 해당 건물주에게 벌금을 부과하고 있으며, 소방시설에 대한 근본적인 점검 및 관리가 요구되고 있다.The issue of non-fire alarms continues to occur not only in Korea but also abroad. In the United States, there were 16 non-fire alarms for every 10 actual fire situations in 2009, and statistics show that 45 non-fire alarms occur per 10 structural fires. there is This leads to a waste of firefighting power, and in overseas countries, fines are imposed on the building owner through institutional devices, and fundamental inspection and management of firefighting facilities is required.

국내에서는 소방시설 설치, 유지 및 안전관리에 관한 법률에 따라 설치대상을 규정하고 있으나, 실질적으로 비화재보를 관리할 수 있는 체계가 마련되어 있지 않음. 따라서 비화재보 점검 및 관리가 지속적으로 이루어질 수 있도록 점검DB 및 관리 시스템(소프트웨어) 구축이 요구된다.In Korea, installation targets are stipulated in accordance with the Act on Installation, Maintenance and Safety Management of Firefighting Facilities, but there is no system in place to effectively manage non-fire alarms. Therefore, it is required to establish an inspection DB and management system (software) so that non-fire alarm inspection and management can be continuously performed.

재난 관리시스템인 방재 시스템은 건축물의 전체 관리시스템의 일부 서브시스템으로 구성되고 있으며, 소방설비를 중심으로 그 외에 방화설비(방화셔터, 방화문, 배연창), 기계설비(제연팬), 엘리베이터(비상운전), 전력/조명설비(비상조명, 비상전력) 및 출입통제(출입문 개폐) 등이 재난시 감지신호에 따라 동작되도록 계획되어 있다.The disaster management system, the disaster prevention system, consists of some subsystems of the overall management system of the building. operation), power/lighting equipment (emergency lighting, emergency power), and access control (door opening and closing) are planned to operate according to the detection signal in case of a disaster.

현재의 재난 관리시스템에서는 재난/재해 발생을 감지한 신호가 여타 설비에 통보되는 것 정도의 제한적인 통신이 수행되고 있고, 재난발생을 통보받은 설비들은 개별 설비별로 계획된 비상운전을 수행하고 있다. 즉, 재난 발생이나 피난 등의 발생현황에 따른 통합/연계 운영보다는 1 : 1의 개별대응으로 구축되어 있다.In the current disaster management system, communication is limited to the extent that a signal for detecting a disaster/disaster occurrence is notified to other facilities, and the facilities notified of the disaster are performing emergency operation planned for each facility. In other words, rather than integrated/connected operation according to the occurrence status of disasters or evacuations, it is built as a 1:1 individual response.

한편, 재난/재해 관리시스템의 각 설비들은 화재안전기준 등의 관련 기준에 의해 비상운전방식이 제시되어 있지만, 그 외의 상당수 설비들에 대한 비상운전방식은 구체적인 기준이 부재한 실정으로 SI업체의 노하우에 의존하고 있는 실정이다.On the other hand, emergency operation methods for each facility of the disaster/disaster management system are suggested by relevant standards such as fire safety standards, but there are no specific standards for emergency operation methods for many other facilities. is currently dependent on

현재 R형 수신기 중심의 ICT 기술은 건축물 설비 분야에서 가장 낙후되고 폐쇄적이라고 평가되고 있으며, 이는 법규 중심의 수동성과 재난/재해 관리시스템 공급자의 기술 이기주의 등으로 인하여, 재난/재해 관리시스템의 개방성이 떨어지고 국가 R&D 등에 의해 개발된 신기술의 현장적용이 미흡한 실정이다.Currently, ICT technology centered on R-type receivers is evaluated as the most backward and closed in the field of building equipment, and the openness of the disaster/disaster management system is declining due to the passivity centered on laws and the technology selfishness of the disaster/disaster management system provider. Field application of new technologies developed by national R&D, etc. is insufficient.

또한, 건축물 분야는 통신 인프라를 운용하여 복합재난관리를 위한 콘텐츠 또는 솔루션의 개발 노력 역시 아직까지는 미흡한 실정이다.In addition, in the building sector, efforts to develop contents or solutions for complex disaster management by operating communication infrastructure are still insufficient.

건축물 화재안전 관리를 위해서는 주변 지역의 지역정보는 물론 부재단위 수준의 세밀한 기반정보가 필요한데, 소방청은 화재관련 정보시스템을 통하여 방대한 데이터를 수집하여 사전 예측ㅇ예방 등에 활용하고 있으나, 수집된 정형 데이터의 부정확성, 빅데이터 분석 처리의 복잡성 등으로 인하여 정확한 화재상황을 인지하기 어려우며 통합적인 플랫폼이 없는 상태에서 건축물의 화재에 대한 예방/대응에 한계가 있다.For building fire safety management, local information of the surrounding area as well as detailed basic information at the level of the absence unit are required. It is difficult to recognize the exact fire situation due to inaccuracy and the complexity of big data analysis processing, and there is a limit to preventing/responding to fire in buildings without an integrated platform.

중앙정부 및 지방자치단체 재난안전상황실은 재난관리기관 간 재난정보를 통합적으로 표출하지 못하고 재난관리기관 간 원활한 의사소통이 없는 위험 상황정보 및 단순 모니터링을 통한 재난관리를 수행함에 따라, 재난관리기관 간 의사소통 부재로 통합적 판단에 의한 의사결정 역시 지연되고 있다.The central government and local governments’ Disaster and Safety Situation Office fails to comprehensively express disaster information between disaster management agencies and conducts disaster management through simple monitoring and risk situation information without smooth communication between disaster management agencies. Decision making by integrated judgment is also delayed due to lack of communication.

근래에 발생한 대규모 화재 대부분이 건축물 내 소방시설의 불량 또는 정지등으로 인한 화재 초기대응 실패로 화재 피해가 확산되는 경우가 대다수이므로, 화재 피해를 최소화하기 위해서는 소방시설의 신뢰성 확보 및 정상 작동 여부를 상시 관리하는 시스템 도입이 필요하다.In most recent large-scale fires, fire damage is spread due to failure to respond to fire in the initial stage due to failure or stoppage of firefighting facilities in buildings. It is necessary to introduce a management system.

또한, 현재 자동화재속보설비는 설치 대상이 제한적이고 화재발생 신호만 단순히 전송하는 시스템으로, 초기 적극대응으로 화재 피해를 최소화하기 위해서는 소방대에 신속하게 화재신호를 전송하고 관련정보(화재감지신호 및 주변상황정보 등)를 자동으로 제공해 주는 시스템 개발이 필요하다.In addition, the current automatic fire alarm system has a limited installation target and is a system that simply transmits only a fire signal. It is necessary to develop a system that automatically provides context information, etc.).

한국등록특허 제10-1771579호(2017.08.21)Korean Patent Registration No. 10-1771579 (2017.08.21)

본 발명의 목적은, 음장센서 기반의 CCTV와, 불꽃 영상 감지기, 및 비화재보방지를 위한 이중감지구조의 감지기를 구성하여 감시대상 건축물 내 소방시설 작동상태를 실시간으로 모니터링하는 플랫폼을 제공함으로써, 소방시설의 신뢰성을 확보하고, 정상 작동 여부에 대한 상시 관리를 통해 건축물 화재 예방 및 대응이 가능하게 하는데 있다.An object of the present invention is to provide a platform that monitors the operation status of firefighting facilities in a building to be monitored in real time by configuring a sound field sensor-based CCTV, a flame image detector, and a detector of a double detection structure for non-fire warning prevention, It is to ensure the reliability of the facility and to prevent and respond to building fires through regular management of whether or not it operates normally.

본 발명의 목적은, 화재 수신기로부터 수신한 소방시설 상태정보와 건축물 내 감시정보(CCTV 영상)로부터 추출한 특징정보를 AI기반의 시계열적인 데이터 분석 및 예측을 수행함으로써, 소방시설의 노후도 및 교체시기 예측을 통해 화재발생시 소방시설의 오작동을 미연에 방지하는데 있다.An object of the present invention is to analyze and predict the state of firefighting facilities received from a fire receiver and feature information extracted from monitoring information (CCTV image) in a building by performing AI-based time-series data analysis and prediction. It is to prevent malfunctions of firefighting facilities in advance in the event of a fire through prediction.

본 발명의 목적은, 건축물 종류와 공간특성별 설치가이드에 따라 화재감지기를 구성하되, 화재발생시 화재유형별로 상황전파/방송을 수행하고, 소방대원 단말기로 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 전송함으로써, 비화재보 발생을 억제하고, 화재유형별 대피를 유도하며, 소방대원이 미리 공간정보를 인지해 즉각적이고 빠른 화재진압 및 구호조치가 가능하게 하는데 있다.It is an object of the present invention to configure a fire detector according to the installation guide for each type of building and space characteristics, perform situation propagation/broadcast for each fire type in the event of a fire, and transmit 3D scanning space modeling data of a fire-occurring building to a firefighter terminal By doing so, it is possible to suppress the occurrence of non-fire alarms, induce evacuation by fire type, and enable immediate and rapid fire suppression and relief measures by recognizing spatial information in advance by firefighters.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템은, 감시대상 건축물에 구비된 소방시설들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신하는 이중감지를 통해 소방시설들의 작동상태를 모니터링하여 소방시설 감시정보를 생성하는 모니터링서버; 소방시설 감시정보로부터 실화재 판단을 위한 특징데이터를 추출하고, 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 기계학습을 통해 화재정보 및 비화재보로 분류하고, 특징데이터 분석을 통해 소방시설에 대한 노후도 분석정보, 교체시기 분석정보 및 비화재보 분석정보를 생성하는 분석서버; 및 화재정보를 연계된 관할소방서로 전송하고, 데이터베이스로부터 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 색인하여 관할소방서의 소방대원 단말기로 전송하는 관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.The big data-based building fire prevention response system of the present invention for achieving this technical task is the operating state of firefighting facilities through double detection of receiving status information and sound field information in real time from firefighting facilities provided in buildings to be monitored. a monitoring server that monitors and generates firefighting facility monitoring information; Extract feature data for real fire determination from monitoring information of firefighting facilities, put feature data as input data of neural network, classify fire information and non-fire report through machine learning, and analyze deterioration of firefighting facilities through feature data analysis an analysis server for generating information, replacement time analysis information, and non-fire information analysis information; and a management server that transmits the fire information to the related fire department, indexes the 3D scanning space modeling data of the building in which the fire occurs from the database, and transmits it to the firefighter terminal of the competent fire station.

바람직하게는, 모니터링서버는 감시대상 건축물에 구비된 소방시설들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신하는 수집부; 및 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위 이내인 경우 비화재보인 것으로 판단하고, 상기 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우 감시대상 건축물의 식별ID, 소방시설의 식별ID, 및 감지시간을 포함하는 소방시설 감시정보를 생성하는 감시부를 포함하되, 상태정보는 소방시설이 감지한 센서 데이터 및 CCTV를 통해 촬영된 불꽃 영상 데이터를 포함하고, 상기 음장정보는 감시대상 건축물의 특정 공간에 발생시킨 음장의 스팩트럼 변화량에 따른 움직임 데이터 및 온도 변화량 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the monitoring server includes: a collection unit for receiving real-time status information and sound field information from firefighting facilities provided in a building to be monitored; And if the status information and sound field information are within the preset reference range, it is determined as a non-fire alarm, and when the status information and the sound field information are out of the preset reference range, the identification ID of the building to be monitored, the identification ID of the firefighting facility, and detection Including a monitoring unit for generating fire-fighting facility monitoring information including time, the state information includes sensor data detected by the fire-fighting facility and flame image data captured through CCTV, and the sound field information is located in a specific space of a building to be monitored. It is characterized in that it includes movement data and temperature change amount data according to the spectral change amount of the generated sound field.

분석서버는, 모니터링서버로부터 수신한 소방시설 감시정보에 포함된 수치, 텍스트, 이미지 또는 영상으로부터 실화재 판단을 위한 유효데이터를 특징데이터로 추출하는 추출부; 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 딥러닝에 의한 기계학습을 수행하고, 출력데이터를 데이터베이스에 저장하여 감시대상 건축물 또는 소방시설별로 관리하는 학습부; 및 특징데이터와 출력데이터를 비교하여 기 설정된 편차가 기준범위 이내인 경우 감시대상 건축물에 실화재가 발생한 것으로 판단하여 화재정보를 생성하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The analysis server includes: an extraction unit for extracting effective data for determining a real fire as feature data from numerical values, texts, images or images included in the firefighting facility monitoring information received from the monitoring server; a learning unit that performs machine learning by deep learning by putting feature data as input data of a neural network, and stores the output data in a database to manage each building or firefighting facility to be monitored; and an analysis unit that compares the characteristic data and the output data to determine that a real fire has occurred in the building to be monitored when the preset deviation is within the reference range and generates fire information.

관리서버는, 분석서버로부터 수신한 화재정보를 연계된 관할소방서로 전송하고, 화재진압을 위해 배정된 소방대원 단말기 식별정보를 수신하는 알림부; 화재정보에 포함된 감시대상 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 데이터베이스로부터 색인하여 소방대원 단말기로 전송하는 3D 정보부; 및 분석서버로부터 수신한 노후도 및 교체시기 점검 데이터를 소방시설별로 분류하여 데이터베이스에 저장 및 관리하고, 감시대상 건축물의 소방시설 각각에 대한 교체주기를 갱신하여 관리자 단말기로 전송하는 시설관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The management server includes: a notification unit that transmits the fire information received from the analysis server to the associated fire department, and receives the firefighter terminal identification information assigned for fire suppression; a 3D information unit that indexes the 3D scanning space modeling data of the building to be monitored included in the fire information from the database and transmits it to the firefighter terminal; and a facility management unit that classifies the aging and replacement time inspection data received from the analysis server by firefighting facilities, stores and manages them in a database, and updates the replacement cycle for each firefighting facility of the building to be monitored and transmits it to the manager terminal. characterized in that

상기와 같은 본 발명에 따르면, 음장센서 기반의 CCTV와, 불꽃 영상 감지기, 및 비화재보방지를 위한 이중감지구조의 감지기를 구성하여 감시대상 건축물 내 소방시설 작동상태를 실시간으로 모니터링하는 플랫폼을 제공함으로써, 소방시설의 신뢰성을 확보하고, 정상 작동 여부에 대한 상시 관리를 통해 건축물 화재 예방 및 대응이 가능하다.According to the present invention as described above, by configuring a sound field sensor-based CCTV, a flame image detector, and a detector of a double detection structure for non-fire alarm prevention, a platform for monitoring the operation status of firefighting facilities in a building to be monitored in real time is provided. , it is possible to secure the reliability of firefighting facilities and to prevent and respond to building fires through regular management of normal operation.

본 발명에 따르면, 화재 수신기로부터 수신한 소방시설 상태정보와 건축물 내 감시정보(CCTV 영상)로부터 추출한 특징정보를 AI기반의 시계열적인 데이터 분석 및 예측을 수행함으로써, 소방시설의 노후도 및 교체시기 예측을 통해 화재발생시 소방시설의 오작동을 미연에 방지하는 효과가 있다.According to the present invention, by performing AI-based time-series data analysis and prediction of the state information of the firefighting facility received from the fire receiver and the feature information extracted from the monitoring information (CCTV image) in the building, the deterioration and replacement time of the firefighting facility are predicted. This has the effect of preventing malfunctions of firefighting facilities in advance in the event of a fire.

본 발명에 따르면, 건축물 종류와 공간특성별 설치가이드에 따라 화재감지기를 구성하되, 화재발생시 화재유형별로 상황전파/방송을 수행하고, 소방대원 단말기로 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 전송함으로써, 비화재보 발생을 억제하고, 화재유형별 최적 대피를 유도하며, 소방대원이 및 공간정보를 인지해 즉각적이고 빠른 화재진압 및 구호조치가 가능한 효과가 있다.According to the present invention, the fire detector is configured according to the installation guide for each type of building and space characteristics, but when a fire occurs, situation propagation/broadcasting is performed for each fire type, and 3D scanning space modeling data of the building in which the fire occurred is transmitted to the firefighter terminal. , suppresses the occurrence of non-fire alarms, induces optimal evacuation by fire type, and recognizes firefighters and spatial information to enable immediate and rapid fire suppression and relief measures.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템의 모니터링 서버를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템의 분석서버를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템의 화재대응 관리서버를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법을 도시한 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법의 제S502단계의 세부과정을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법의 제S504단계의 세부과정을 도시한 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법의 제S508단계의 세부과정을 도시한 순서도.
1 is a block diagram illustrating a big data-based building fire prevention response system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a monitoring server of a big data-based building fire prevention response system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an analysis server of a big data-based building fire prevention response system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a fire response management server of a big data-based building fire prevention response system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for preventing fire in a building based on big data according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating the detailed process of step S502 of the big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a detailed process of step S504 of the big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating the detailed process of step S508 of the big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.The specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention in the technical spirit of the present invention. It should be interpreted with the corresponding meaning and concept. In addition, when it is determined that the detailed description of the well-known functions related to the present invention and its configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템(S)은, 모니터링서버(100), 분석서버(200) 및 관리서버(300)를 포함하여 구성된다.1, the big data-based building fire prevention response system (S) according to an embodiment of the present invention includes a monitoring server 100, an analysis server 200 and a management server 300. is composed

먼저, 모니터링서버(100)는 감시대상 건축물(10)에 구비된 소방시설(11)들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장(音場, Sound Field)정보를 수신하는 이중감지를 통해 소방시설(11)들의 작동상태를 모니터링하여 소방시설 감시정보를 생성한다.First, the monitoring server 100 receives the state information and the sound field information in real time from the firefighting facilities 11 provided in the building 10 to be monitored through the double detection of the firefighting facilities 11 . It monitors the operation status of firefighting equipment and generates monitoring information for firefighting facilities.

또한, 분석서버(200)는 모니터링서버(100)로부터 수신한 소방시설 감시정보로부터 실화재 판단을 위한 특징데이터를 추출하고, 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 기계학습을 통해 화재정보 및 비화재보로 분류하고, 특징데이터 분석을 통해 소방시설(11)에 대한 노후도 분석정보, 교체시기 분석정보 및 비화재보 분석정보를 생성한다.In addition, the analysis server 200 extracts feature data for real fire determination from the firefighting facility monitoring information received from the monitoring server 100, and puts the feature data as input data of the neural network through machine learning to provide fire information and non-fire information and generates aging analysis information, replacement time analysis information, and non-fire information analysis information for the firefighting facility 11 through characteristic data analysis.

그리고, 관리서버(300)는 분석서버(200)로부터 수신한 화재정보를 연계된 관할소방서(20)로 전송하고, 데이터베이스로부터 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 색인하여 관할소방서(20)의 소방대원 단말기(21)로 전송하도록 구성된다.And, the management server 300 transmits the fire information received from the analysis server 200 to the associated fire department 20, indexes the 3D scanning space modeling data of the building in which the fire occurred from the database, and configured to transmit to the firefighter terminal 21 .

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템(S)의 세부구성에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, a detailed configuration of the big data-based building fire prevention response system (S) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4 .

도 2를 참조하면, 모니터링서버(100)는 감시대상 건축물(10)에 구비된 소방시설(11)들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신하는 수집부(102), 및 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위 이내인 경우 비화재보인 것으로 판단하고, 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우 감시대상 건축물의 식별ID, 소방시설의 식별ID, 및 감지시간을 포함하는 소방시설 감시정보를 생성하는 감시부(104)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2 , the monitoring server 100 includes a collection unit 102 that receives state information and sound field information in real time from firefighting facilities 11 provided in a building 10 to be monitored, and state information and sound field information. If it is within the preset standard range, it is judged to be a non-fire alarm, and if the status information and sound field information are out of the preset standard range, the firefighting facility monitoring including the identification ID of the building to be monitored, the identification ID of the firefighting facility, and the detection time It is configured to include a monitoring unit 104 for generating information.

이때, 상태정보는 소방시설(11)이 감지한 센서 데이터 및 CCTV를 통해 촬영된 불꽃 영상 데이터를 포함하고, 음장정보는 감시대상 건축물(10)의 특정 공간에 발생시킨 음장의 스팩트럼 변화량에 따른 움직임 데이터 및 온도 변화량 데이터를 포함한다.At this time, the state information includes sensor data detected by the firefighting facility 11 and flame image data captured through CCTV, and the sound field information is movement according to the spectrum change amount of the sound field generated in a specific space of the building 10 to be monitored. data and temperature change data.

또한, 소방시설(11)은 감시대상 건축물(10)에 구비된 CCTV, 압력센서, 모터전압센서, 진동센서, 소화전, 수산기, 발신기, 온도감지기, 연기감지기, 가스감지기, 스프링클러, 방화문 제어기, 경보기 또는 화재감시 제어반 중에 어느 하나를 포함하며, 화재감시 기능을 수행하는 장치를 총칭하는 것으로 이해함이 바람직하다.In addition, the firefighting facility 11 is equipped with a CCTV, a pressure sensor, a motor voltage sensor, a vibration sensor, a fire hydrant, a hydroxyl device, a transmitter, a temperature sensor, a smoke detector, a gas detector, a sprinkler, a fire door controller, and an alarm provided in the building 10 to be monitored. Alternatively, it is preferable to understand as a generic term for devices that include any one of the fire monitoring control panel and perform a fire monitoring function.

한편, 감시부(104)는 수집부(102)로부터 인가받은 상태정보에 포함된 데이터가 설정된 주위온도를 유지하면서 상대습도가 기 설정된 범위를 급격하게 벗어나는 경우와, 분당 3 내지 8회의 비율로 순간적인 감지기 공급전원의 차단이 반복되는 경우, 비화재보인 것으로 판단한다. 예컨대, 상대습도가 23 ㅁ5 %에서 90 ㅁ5 %로 급격하게 2회 내지 5회 변경되는 경우, 또는 분당 6회의 비율로 감지기로의 전원공급이 차단되는 경우일 수 있다.On the other hand, the monitoring unit 104 detects a case in which the data included in the state information authorized from the collection unit 102 abruptly deviates from the preset range while maintaining the set ambient temperature, and instantaneously at a rate of 3 to 8 times per minute. If the power supply to the detector is repeatedly cut off, it is judged as a non-fire alarm. For example, when the relative humidity is rapidly changed 2 to 5 times from 23 ㅁ5% to 90 ㅁ5%, or when the power supply to the sensor is cut off at a rate of 6 times per minute.

또한, 감시부(104)가 비화재보를 야기한 상태정보와 매칭된 소방시설(11)에 대한 점검정보를 관리자 단말기(12)로 전송하며, 상태정보 및 음장정보 모두가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우에 소방시설 감시정보를 생성하게 된다.In addition, the monitoring unit 104 transmits the inspection information on the firefighting facility 11 matched with the state information that caused the non-fire report to the manager terminal 12, and when both the state information and the sound field information are out of the preset reference range Firefighting facility monitoring information is created in

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링서버(100)는 상태정보 및 음장정보 모두를 고려한 이중감시 구조 체계로 구축됨에 따라 화재감지의 정확도를 향상시키고 오작동을 최소화하게 된다.As such, the monitoring server 100 according to an embodiment of the present invention is constructed with a dual monitoring structure system in consideration of both state information and sound field information, thereby improving the accuracy of fire detection and minimizing malfunction.

이러한, 모니터링서버(100)는 감시대상 건축물(10) 내 소방시설(11)의 종류와 기능별로 용어 명칭을 일치시키고, 소방시설(11)이 수집부(102)로 송신하는 데이터 형식을 표준화하는 표준화부(106)를 더 포함하여 구성된다. 표준화부(106)를 구성함에 따라 다수의 감시대상 건축물(10)에 대한 소방시설 감시정보의 포맷을 일원화시켜 원격지에서의 화재감시를 용이하게 할 수 있다.The monitoring server 100 matches the term names for each type and function of the firefighting facility 11 in the building 10 to be monitored, and standardizes the data format transmitted by the firefighting facility 11 to the collection unit 102 . It is configured to further include a standardization unit 106 . By configuring the standardization unit 106, it is possible to unify the format of the fire-fighting facility monitoring information for a plurality of buildings 10 to be monitored, thereby facilitating fire monitoring at a remote location.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링서버(100)는 감시대상 건축물(10)과 소방시설(11)에 대한 감시를 지역별, 그룹별, 또는 가입자별로 구분하여 모니터링할 수 있다. 예컨대, 세콤, 캡스 등 보안업체의 서비스 모델을 차용한 형태로 화재감시로부터 대응에 이르는 일련의 과정을 관할소방서(20)와 연계하여 수행하도록 구성될 수 있다.In addition, the monitoring server 100 according to an embodiment of the present invention may monitor the monitoring target building 10 and the firefighting facility 11 by dividing the monitoring by region, group, or subscriber. For example, in the form of borrowing the service model of security companies such as SECOM, CAPS, it may be configured to perform a series of processes from fire monitoring to response in connection with the competent fire station 20 .

또한, 모니터링서버(100)는 오픈 플랫폼으로 개발되어 클라우드 분산 처리 기능 및 Mesh 네트워크 관리 기능을 수행하고, 안드로이드 앱과 태블릿 모니터링을 지원한다.In addition, the monitoring server 100 is developed as an open platform, performs a cloud distributed processing function and a mesh network management function, and supports Android app and tablet monitoring.

또한, 모니터링서버(100)의 감시대상인 소방시설(11) 중에 하나인 불꽃감지기는 단독형 배터리 Saving 기능을 갖으며, 근거리네트워크(447 MHz)에 의한 통신이 가능하고, 4.35um 내지 5.0um의 파장과 플리커를 검출하는 IR3 센서를 탑재하여 90도의 감지각으로 불꽃을 감지하고, 측정높이는 최대 20m이고 측정면적 지름은 최대 40m의 성능을 갖도록 구성된다.In addition, the flame detector, which is one of the firefighting facilities 11, which is the monitoring target of the monitoring server 100, has an independent battery saving function, and enables communication by a short-range network (447 MHz), and has a wavelength of 4.35um to 5.0um. The IR3 sensor that detects and flicker is mounted to detect the flame with a 90 degree sensing angle, and the measurement height is up to 20m and the diameter of the measurement area is configured to have the performance of up to 40m.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 감지기는 열 감지기 및 연기 감지기를 2개의 슬롯에 삽입되어 병렬로 연결되고, 고유 식별ID를 부여해 화재방생 위치파악 및 이중 감지 기능으로 비화재보 방지 및 고장 확인 등이 가능하다.In addition, in the detector according to an embodiment of the present invention, a heat detector and a smoke detector are inserted into two slots and connected in parallel, and a unique identification ID is given to identify the location of fire release and double detection function to prevent non-fire alarms and check failures, etc. This is possible.

또한, 센서와 감지기는 IoT 시스템에 적합한 저용량에 고속 통신을 지원하는 MQTT프로토콜과 접점 방식으로 통신을 수행하고, One M2M의 Open MTC(Open Machine Type Communications)기반으로 MQTT 프로토콜을 지원하며, FIWARE와 같은 스마트 시티 표준 플랫폼에 연동이 가능하며 게이트웨이 개념을 이용해 센서 데이터관리가 가능하고 HTTP, TCP/IP 통신으로 연결되는 브릿지 장치에 의해 수행된다.In addition, the sensor and detector communicate with the MQTT protocol that supports high-speed communication at low capacity suitable for IoT systems and the contact method, and supports the MQTT protocol based on One M2M's Open MTC (Open Machine Type Communications), It can be linked to the smart city standard platform, and sensor data management is possible using the gateway concept, and it is performed by a bridge device connected through HTTP and TCP/IP communication.

도 3을 참조하면, 분석서버(200)는 모니터링서버(100)로부터 수신한 소방시설 감시정보에 포함된 수치, 텍스트, 이미지 또는 영상으로부터 실화재 판단을 위한 유효데이터를 특징데이터로 추출하는 추출부(202)와, 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 딥러닝에 의한 기계학습을 수행하고, 출력데이터를 데이터베이스에 저장하여 감시대상 건축물(10) 또는 소방시설(11)별로 관리하는 학습부(204), 및 추출부(202)로부터 인가받은 특징데이터와 학습부(204)의 출력데이터를 비교하여 기 설정된 편차가 기준범위 이내인 경우 감시대상 건축물(10)에 실화재가 발생한 것으로 판단하여 화재정보를 생성하는 분석부(206)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3 , the analysis server 200 is an extraction unit that extracts effective data for determining a real fire as characteristic data from numerical values, texts, images or images included in the firefighting facility monitoring information received from the monitoring server 100 . 202, and a learning unit 204 that performs machine learning by deep learning by putting the feature data as input data of the neural network, and stores the output data in a database to manage each building 10 or firefighting facility 11 to be monitored ), and by comparing the characteristic data authorized from the extraction unit 202 with the output data of the learning unit 204, and if the preset deviation is within the reference range, it is determined that a real fire has occurred in the building 10 to be monitored, and fire information is provided. It is configured to include an analysis unit 206 to generate.

이때, 추출부(202)는 소방시설 감시정보로부터 설정된 범위를 벗어난 감지기 데이터, 음장의 스팩트럼 변화량을 수치화한 데이터, 불꽃 영상이 촬영된 이미지 또는 영상을 특징데이터로 추출하게 된다.At this time, the extraction unit 202 extracts the sensor data out of the set range from the firefighting facility monitoring information, the data digitizing the spectral change of the sound field, and the image or image in which the flame image is taken as characteristic data.

또한, 학습부(204)는 감시대상 건축물(10) 각각에 대한 출력데이터를 소방시설(11)별로 비교하여 기 설정된 범위 이상의 편차를 나타내는 소방시설(11)에 대해 소방시설의 식별ID, 및 감지시간을 추출하고, 해당 소방시설(11)에 대한 노후도 및 교체시기 점검 데이터를 생성한다.In addition, the learning unit 204 compares the output data for each of the buildings to be monitored 10 for each fire-fighting facility 11, and the identification ID of the fire-fighting facility for the fire-fighting facility 11 indicating a deviation greater than or equal to a preset range, and detection Time is extracted, and old age and replacement time check data for the firefighting facility 11 are generated.

이처럼 학습부(204)가 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 딥러닝에 의한 기계학습을 수행하여 도출한 출력데이터를 통해 읍/면/동 단위 화재발생 확률을 예측하고, 화재발생에 따른 인명 재산피해 예측이 가능하며, Open API를 통해 실시간 공공데이터와 연계하여 화재유형별 상황전파, 빌딩화재/재난방송 시스템 운영, 지능형 터널화재 전파시스템의 운영이 가능하다.In this way, the learning unit 204 puts the feature data as input data of the neural network and predicts the probability of fire occurrence in Eup / Myeon / Dong unit through the output data derived by performing machine learning by deep learning, It is possible to predict damage, and it is possible to propagate the situation by fire type, operate a building fire/disaster broadcasting system, and operate an intelligent tunnel fire propagation system in connection with real-time public data through Open API.

아울러, 분석부(206)가 생성한 화재정보에는 감시대상 건축물(10)에 대한 상세정보(건물명, 주소, 위치, 출입문 위치, 층수, 세대수 등), 해당 건축물에 설치된 소방시설(11)의 상세정보(스프링클러, 소화기, 소화전, 감지기의 종류, 설치/구비된 위치 및 개수 등), 또는 발화시간 중에 어느 하나가 포함될 수 있다.In addition, the fire information generated by the analysis unit 206 includes detailed information about the building 10 to be monitored (building name, address, location, door location, number of floors, number of households, etc.), details of the firefighting facility 11 installed in the building Any one of information (sprinkler, fire extinguisher, fire hydrant, type of detector, installed/equipped location and number, etc.) or ignition time may be included.

그리고, 분석서버(200)는 빅테이터를 통해 수집한 국내외 비화재보 시험조사 내역과 종래 비화재보 분석시험 인자값을 분석하고, 기 설정한 시나리오에 따라 비화재보 모의시험을 진행하여 화재판단을 위한 기준값을 갱신하는 모의시험부(208), 및 화재경보시스템의 우선경보방식과 일제경보방식에 따라 소요되는 피난시간 패턴을 건축물 종류별, 화재발생 위치별로 분석하여, 최단시간의 피난시간이 도출된 경보방식으로 설정하고, 모의화재 시나리오에 따라 건축물의 공간 특성을 고려해 감지기 설치 위치를 추천하는 시뮬레이션부(210)를 더 포함하여 구성된다.And, the analysis server 200 analyzes the domestic and foreign non-fire information test investigation details and the conventional non-fire information analysis test factor values collected through big data, and conducts a non-fire alarm simulation test according to a preset scenario to determine a reference value for fire. An alarm method in which the shortest evacuation time was derived by analyzing the simulation test unit 208 to update , and further includes a simulation unit 210 that recommends a sensor installation location in consideration of the spatial characteristics of a building according to a simulated fire scenario.

도 4를 참조하면, 관리서버(300)는 분석서버(200)로부터 수신한 화재정보를 연계된 관할소방서(20)로 전송하고, 화재진압을 위해 배정된 소방대원 단말기 식별정보를 수신하는 알림부(302)와, 화재정보에 포함된 감시대상 건축물(10)의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 데이터베이스로부터 색인하여 소방대원 단말기(21)로 전송하는 3D 정보부(304), 및 분석서버(200)로부터 수신한 노후도 및 교체시기 점검 데이터를 소방시설(11)별로 분류하여 데이터베이스에 저장 및 관리하고, 감시대상 건축물(10)의 소방시설(11) 각각에 대한 교체주기를 갱신하여 관리자 단말기(12)로 전송하는 시설관리부(306)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4 , the management server 300 transmits the fire information received from the analysis server 200 to the associated competent fire station 20 , and a notification unit for receiving the firefighter terminal identification information assigned for fire suppression. 302 and the 3D scanning space modeling data of the building 10 to be monitored included in the fire information is indexed from the database and received from the 3D information unit 304 for transmitting to the firefighter terminal 21, and the analysis server 200 Classification of old age and replacement time inspection data for each firefighting facility 11 is stored and managed in the database, and the replacement cycle for each firefighting facility 11 of the building 10 to be monitored is updated to the manager terminal 12. It is configured to include a facility management unit 306 to transmit.

구체적으로, 3D 정보부(304)는 감시대상 건축물(10)의 내부를 기 촬영하거나 설계도면의 3D스캐닝을 통해 생성한 3D 공간데이터를 데이터베이스에 저장 및 관리하고, 감시대상 건축물의 VR 로드뷰, 화재정보에 포함된 화재발생 현장 CCTV, 및 VR 현장 스캐닝 데이터를 감시대상 건축물(10) 별로 저장 및 관리한다.Specifically, the 3D information unit 304 stores and manages 3D spatial data generated through 3D scanning of design drawings or pre-photographed inside the building 10 to be monitored, and VR road view and fire of the building to be monitored. It stores and manages CCTV and VR field scanning data included in the information for each building 10 to be monitored.

또한, 3D 정보부(304)는 화재정보 수신과 동시에 알림부(302)로부터 인가받은 소방대원 단말기 식별정보와 대응하는 소방대원 단말기로 3D 공간데이터 외에, VR 로드뷰, 화재정보에 포함된 화재발생 현장 CCTV, 및 VR 현장 스캐닝 데이터를 전송하도록 구성된다.In addition, the 3D information unit 304 is a firefighter terminal corresponding to the firefighter terminal identification information authorized by the notification unit 302 at the same time as receiving the fire information. CCTV, and VR are configured to transmit on-site scanning data.

3D 정보부(304)는 FARO Laser Scanner를 통해 기 촬영된 건축물 3D 공간 스캐닝 데이터(전체, 층간)를 감시대상 건축물(10) 및 소방시설(11)별로 수집하여 정렬하고, 데이터 전처리를 통해 건축물 층간 공간데이터, 건축물 내부 공간데이터, 및 건축물 감지기 공간데이터를 취합하여 3D 공간데이터로 생성한다.The 3D information unit 304 collects and arranges 3D spatial scanning data (total, inter-floor) of buildings already photographed through the FARO Laser Scanner for each building 10 and firefighting facility 11 to be monitored, and performs data pre-processing in the inter-floor space of the building. The data, the spatial data inside the building, and the spatial data of the building sensor are collected and generated as 3D spatial data.

따라서, 3D 정보부(304)가 화재정보를 감지함과 동시에 해당 감시대상 건축물(10) 및 소방시설(11)과 매칭된 3D 공간데이터를 소방대원 단말기로 전송하게 되며, 이에 따라 소방대원이 화재발생 공간정보를 인지한 상태로 화재진압 및 구호조치를 이행할 수 있다.Accordingly, the 3D information unit 304 detects the fire information and at the same time transmits 3D spatial data matched with the corresponding monitoring target building 10 and the firefighting facility 11 to the firefighter terminal, and accordingly the firefighter generates a fire Fire suppression and relief measures can be implemented while recognizing spatial information.

그리고, 시설관리부(306)는 분석서버(200)로부터 수신한 노후도 및 교체시기 점검 데이터를 소방시설(11)별로 분류하되, 설정된 월별 점검 주기마다 분류된 노후도 및 교체시기 점검 데이터를 관리자 단말기(12)로 전송하도록 구성될 수 있다.And, the facility management unit 306 classifies the old age and replacement time inspection data received from the analysis server 200 for each firefighting facility 11, but divides the old age and replacement time inspection data classified for each set monthly inspection cycle to the manager terminal. (12) may be configured to transmit.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 관리자 단말기(12)는 정보통신망을 통해 모니터링서버(100)분석서버(200) 또는 관리서버(300)와 접속 가능한 스마트폰, PC 또는 PDA 중에 어느 하나로 구성될 수 있다.In addition, the manager terminal 12 according to an embodiment of the present invention may be composed of any one of a smartphone, a PC, or a PDA that can be connected to the monitoring server 100 , the analysis server 200 or the management server 300 through the information communication network. can

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, a big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention will be described as follows.

먼저, 모니터링서버(100)가 감시대상 건축물(10)에 구비된 소방시설(11)들로부터 수신한 상태정보 및 음장정보를 취합하여 소방시설 감시정보를 생성한다(S502).First, the monitoring server 100 collects the state information and sound field information received from the firefighting facilities 11 provided in the building 10 to be monitored to generate firefighting facility monitoring information (S502).

이어서, 분석서버(200)가 소방시설 감시정보를 분석하여 화재정보 또는 비화재보로 분류한다(S504).Then, the analysis server 200 analyzes the fire-fighting facility monitoring information and classifies it as fire information or non-fire information (S504).

뒤이어, 관리서버(300)가 화재정보를 연계된 관할소방서(20)로 전송한다(S506).Subsequently, the management server 300 transmits the fire information to the associated fire department 20 (S506).

그리고, 관리서버(300)가 데이터베이스로부터 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 색인하여 관할소방서(20)의 소방대원 단말기(21)로 전송한다(S508).Then, the management server 300 indexes the 3D scanning space modeling data of the building in which the fire occurred from the database and transmits it to the firefighter terminal 21 of the competent fire station 20 (S508).

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법의 제S502단계의 세부과정에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, the detailed process of step S502 of the big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 .

먼저, 모니터링서버(100)가 감시대상 건축물(10)에 구비된 소방시설(11)들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신한다(S602).First, the monitoring server 100 receives state information and sound field information in real time from the firefighting facilities 11 provided in the building 10 to be monitored (S602).

이어서 모니터링서버(100)가 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위 이내인지 여부를 판단한다(S604).Subsequently, the monitoring server 100 determines whether the state information and the sound field information are within a preset reference range (S604).

제S604단계의 판단결과, 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 모니터링서버(100)가 감시대상 건축물의 식별ID, 소방시설의 식별ID, 및 감지시간을 포함하는 소방시설 감시정보를 생성한다(S606).As a result of the determination of step S604, when the state information and sound field information are out of the preset reference range, the monitoring server 100 fires the monitoring information of the fire facilities including the identification ID of the building to be monitored, the identification ID of the fire fighting facility, and the detection time to generate (S606).

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법의 제S504단계의 세부과정에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, the detailed process of step S504 of the big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 .

제S502단계 이후, 분석서버(200)가 모니터링서버(100)로부터 소방시설 감시정보를 수신한다(S702).After step S502, the analysis server 200 receives the firefighting facility monitoring information from the monitoring server 100 (S702).

이어서, 분석서버(200)가 소방시설 감시정보에 포함된 수치, 텍스트, 이미지 또는 영상으로부터 실화재 판단을 위한 유효데이터를 특징데이터로 추출한다(S704).Next, the analysis server 200 extracts effective data for determining a real fire from numerical values, texts, images or images included in the firefighting facility monitoring information as feature data (S704).

뒤이어, 분석서버(200)가 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 딥러닝에 의한 기계학습을 수행한다(S706).Subsequently, the analysis server 200 performs machine learning by deep learning by putting the feature data as input data of the neural network (S706).

이어서, 분석서버(200)가 특징데이터와 기계학습 출력데이터를 비교하여 기 설정된 편차가 기준범위 이내인지 여부를 판단한다(S708).Next, the analysis server 200 compares the feature data and the machine learning output data to determine whether a preset deviation is within a reference range (S708).

제S708단계의 판단결과, 기 설정된 편차가 기준범위 이내인 경우, 분석서버(200)가 감시대상 건축물(10)에 실화재가 발생한 것으로 판단하여 화재정보를 생성한다(S710).As a result of the determination of step S708, if the preset deviation is within the reference range, the analysis server 200 determines that a real fire has occurred in the building 10 to be monitored and generates fire information (S710).

이때, 기 설정된 편차가 기준범위를 벗어나는 경우, 분석서버(200)가 소방시설 감시정보가 비화재보인 것으로 판단한다.At this time, if the preset deviation is out of the reference range, the analysis server 200 determines that the firefighting facility monitoring information is a non-fire report.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 방법의 제S508단계의 세부과정에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, the detailed process of step S508 of the big data-based building fire prevention response method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 .

제S506단계 이후, 관리서버(300)가 화재정보와 대응하는 감시대상 건축물(10)의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 데이터베이스로부터 색인한다(S802).After step S506, the management server 300 indexes the 3D scanning space modeling data of the building 10 to be monitored corresponding to the fire information from the database (S802).

이어서, 관리서버(300)가 분석서버(200)로부터 화재진압을 위해 배정된 소방대원 단말기 식별정보를 수신한다(S804).Then, the management server 300 receives the fire brigade terminal identification information assigned for fire suppression from the analysis server 200 (S804).

그리고, 관리서버(300)가 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 소방대원 단말기로 전송한다(S806).Then, the management server 300 transmits the 3D scanning space modeling data to the firefighter terminal (S806).

이처럼 전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 음장센서 기반의 CCTV와, 불꽃 영상 감지기, 및 비화재보방지를 위한 이중감지구조의 감지기를 구성하여 감시대상 건축물 내 소방시설 작동상태를 실시간으로 모니터링하는 플랫폼을 제공함으로써, 소방시설의 신뢰성을 확보하고, 정상 작동 여부에 대한 상시 관리를 통해 건축물 화재 예방 및 대응이 가능하다.As described above, according to the present invention as described above, by configuring a sound field sensor-based CCTV, a flame image detector, and a detector of a double detection structure for preventing non-fire warning, a platform for monitoring the operation status of firefighting facilities in a building to be monitored in real time is provided. By providing it, it is possible to secure the reliability of firefighting facilities and to prevent and respond to building fires through regular management of normal operation.

또한, 화재 수신기로부터 수신한 소방시설 상태정보와 건축물 내 감시정보(CCTV 영상)로부터 추출한 특징정보를 AI기반의 시계열적인 데이터 분석 및 예측을 수행함으로써, 소방시설의 노후도 및 교체시기 예측을 통해 화재발생시 소방시설의 오작동을 미연에 방지할 수 있고, 건축물 종류와 공간특성별 설치가이드에 따라 화재감지기를 구성하되, 화재발생시 화재유형별로 상황전파/방송을 수행하고, 소방대원 단말기로 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 전송함으로써, 비화재보 발생을 억제하고, 화재유형별 최적 대피를 유도하며, 소방대원이 및 공간정보를 인지해 즉각적이고 빠른 화재진압 및 구호조치가 가능한 이점이 있다.In addition, by performing AI-based time-series data analysis and prediction on the state information of the firefighting facility received from the fire receiver and the feature information extracted from the monitoring information (CCTV image) in the building, In the event of a fire, it is possible to prevent malfunction of firefighting facilities in advance, and configure the fire detector according to the installation guide for each type of building and space characteristics. By transmitting 3D scanning spatial modeling data, it has the advantage of suppressing the occurrence of non-fire alarms, inducing optimal evacuation by fire type, and enabling immediate and rapid fire suppression and relief measures by recognizing firefighters and spatial information.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although described and illustrated in relation to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention above, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, and deviates from the scope of the technical idea. It will be apparent to those skilled in the art that many changes and modifications can be made to the invention without reference to the invention. Accordingly, all such suitable alterations and modifications and equivalents are to be considered as falling within the scope of the present invention.

S: 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템
10: 감시대상 건축물
11: 소방시설
12: 관리자 단말기
20: 관할소방서
21: 소방대원 단말기
100: 모니터링서버
102: 수집부
104: 감시부
106: 표준화부
200: 분석서버
202: 추출부
204: 학습부
206: 분석부
300: 관리서버
302: 알림부
304: 3D 정보부
306: 시설관리부
S: Big data-based building fire prevention response system
10: Building to be monitored
11: Firefighting facilities
12: administrator terminal
20: Fire Department
21: firefighter terminal
100: monitoring server
102: collection unit
104: monitoring unit
106: standardization unit
200: analysis server
202: extraction unit
204: study department
206: analysis unit
300: management server
302: notification unit
304: 3D intelligence department
306: facility management department

Claims (4)

감시대상 건축물에 구비된 소방시설들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신하는 이중감지를 통해 소방시설들의 작동상태를 모니터링하여 소방시설 감시정보를 생성하는 모니터링서버(100);
상기 소방시설 감시정보로부터 실화재 판단을 위한 특징데이터를 추출하고, 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 기계학습을 통해 화재정보 및 비화재보로 분류하고, 특징데이터 분석을 통해 소방시설에 대한 노후도 분석정보, 교체시기 분석정보 및 비화재보 분석정보를 생성하는 분석서버(200); 및
상기 화재정보를 연계된 관할소방서(20)로 전송하고, 데이터베이스로부터 화재발생 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 색인하여 관할소방서의 소방대원 단말기로 전송하는 관리서버를 포함하되,
상기 모니터링 서버(100)는 감시대상 건축물(10) 내 소방시설(11)의 종류와 기능별로 용어 명칭을 일치시키고, 소방시설(11)이 수집부(102)로 송신하는 데이터 형식을 표준화하는 표준화부(106)를 포함하며,
상기 분석서버(200)는 빅테이터를 통해 수집한 국내외 비화재보 시험조사 내역과 종래 비화재보 분석시험 인자값을 분석하고, 기 설정한 시나리오에 따라 비화재보 모의시험을 진행하여 화재판단을 위한 기준값을 갱신하는 모의시험부(208), 및 화재경보시스템의 우선경보방식과 일제경보방식에 따라 소요되는 피난시간 패턴을 건축물 종류별, 화재발생 위치별로 분석하여, 최단시간의 피난시간이 도출된 경보방식으로 설정하고, 모의화재 시나리오에 따라 건축물의 공간 특성을 고려해 감지기 설치 위치를 추천하는 시뮬레이션부(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템.
a monitoring server 100 for generating monitoring information for firefighting facilities by monitoring the operation status of firefighting facilities through dual sensing for receiving state information and sound field information in real time from firefighting facilities provided in a building to be monitored;
Extracting feature data for real fire determination from the firefighting facility monitoring information, putting the feature data as input data of a neural network, classifying it into fire information and non-fire information through machine learning, and analyzing the characteristics of the firefighting facilities Analysis server 200 for generating analysis information, replacement time analysis information, and non-fire information analysis information; and
A management server that transmits the fire information to the related fire department 20, indexes the 3D scanning space modeling data of the building in which the fire occurs from the database and transmits it to the firefighter terminal of the competent fire station,
The monitoring server 100 matches the term names for each type and function of the firefighting facility 11 in the building 10 to be monitored, and standardizes the data format transmitted by the firefighting facility 11 to the collection unit 102 . part (106);
The analysis server 200 analyzes the domestic and foreign non-fire warning test investigation details and the conventional non-fire warning analysis test factor values collected through big data, and conducts a non-fire simulation test according to a preset scenario to determine a reference value for fire determination. The simulation test unit 208 to update, and the evacuation time pattern required according to the priority and all-time alarm methods of the fire alarm system are analyzed by building type and fire location, and the shortest evacuation time is derived as an alarm method. Big data-based building fire prevention response system, characterized in that it includes a simulation unit 210 that sets and recommends a detector installation location in consideration of the spatial characteristics of a building according to a simulated fire scenario.
제1항에 있어서,
상기 모니터링서버는,
상기 감시대상 건축물에 구비된 소방시설들로부터 실시간으로 상태정보 및 음장정보를 수신하는 수집부; 및
상기 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위 이내인 경우 비화재보인 것으로 판단하고, 상기 상태정보 및 음장정보가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우 감시대상 건축물의 식별ID, 소방시설의 식별ID, 및 감지시간을 포함하는 소방시설 감시정보를 생성하는 감시부를 포함하되,
상기 상태정보는 소방시설이 감지한 센서 데이터 및 CCTV를 통해 촬영된 불꽃 영상 데이터를 포함하고, 상기 음장정보는 감시대상 건축물의 특정 공간에 발생시킨 음장의 스팩트럼 변화량에 따른 움직임 데이터 및 온도 변화량 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템.
According to claim 1,
The monitoring server,
a collection unit for receiving real-time status information and sound field information from firefighting facilities provided in the building to be monitored; and
If the status information and sound field information are within the preset reference range, it is determined that there is a non-fire alarm. Including a monitoring unit for generating fire-fighting facility monitoring information including time,
The state information includes sensor data detected by the firefighting facility and flame image data captured through CCTV, and the sound field information includes movement data and temperature change data according to the spectrum change amount of the sound field generated in a specific space of the building to be monitored. Big data-based building fire prevention response system, characterized in that it includes.
제1항에 있어서,
상기 분석서버는,
상기 모니터링서버로부터 수신한 소방시설 감시정보에 포함된 수치, 텍스트, 이미지 또는 영상으로부터 실화재 판단을 위한 유효데이터를 특징데이터로 추출하는 추출부;
상기 특징데이터를 신경망의 입력데이터로 넣어 딥러닝에 의한 기계학습을 수행하고, 출력데이터를 데이터베이스에 저장하여 감시대상 건축물 또는 소방시설별로 관리하는 학습부; 및
상기 특징데이터와 출력데이터를 비교하여 기 설정된 편차가 기준범위 이내인 경우 감시대상 건축물에 실화재가 발생한 것으로 판단하여 화재정보를 생성하는 분석부를
포함하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템.
According to claim 1,
The analysis server,
an extraction unit for extracting effective data for real fire determination from numerical values, texts, images or images included in the firefighting facility monitoring information received from the monitoring server as feature data;
a learning unit that performs machine learning by deep learning by putting the feature data as input data of a neural network, and stores the output data in a database to manage each building or firefighting facility to be monitored; and
An analysis unit that compares the characteristic data with the output data and generates fire information by determining that a real fire has occurred in the building to be monitored when the preset deviation is within the reference range
Big data-based building fire prevention response system, characterized in that it includes.
제1항에 있어서,
상기 관리서버는,
상기 분석서버로부터 수신한 화재정보를 연계된 관할소방서로 전송하고, 화재진압을 위해 배정된 소방대원 단말기 식별정보를 수신하는 알림부;
상기 화재정보에 포함된 감시대상 건축물의 3D 스캐닝 공간 모델링 데이터를 데이터베이스로부터 색인하여 소방대원 단말기로 전송하는 3D 정보부; 및
상기 분석서버로부터 수신한 노후도 및 교체시기 점검 데이터를 소방시설별로 분류하여 데이터베이스에 저장 및 관리하고, 상기 감시대상 건축물의 소방시설 각각에 대한 교체주기를 갱신하여 관리자 단말기로 전송하는 시설관리부를
포함하는 것을 특징으로 하는 빅데이터 기반의 건축물 화재 예방 대응 시스템.
According to claim 1,
The management server,
a notification unit for transmitting the fire information received from the analysis server to a related fire department, and receiving identification information of a firefighter terminal assigned for fire suppression;
a 3D information unit that indexes 3D scanning space modeling data of a building to be monitored included in the fire information from a database and transmits it to a firefighter terminal; and
A facility management unit that classifies the aging and replacement time inspection data received from the analysis server by firefighting facilities, stores and manages them in a database, and updates the replacement cycle for each firefighting facility of the building to be monitored and transmits it to the manager terminal
Big data-based building fire prevention response system, characterized in that it includes.
KR1020190136568A 2019-10-30 2019-10-30 Bigdata based building fire prevention response system and method KR102322427B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190136568A KR102322427B1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Bigdata based building fire prevention response system and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190136568A KR102322427B1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Bigdata based building fire prevention response system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210051376A KR20210051376A (en) 2021-05-10
KR102322427B1 true KR102322427B1 (en) 2021-11-05

Family

ID=75917516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190136568A KR102322427B1 (en) 2019-10-30 2019-10-30 Bigdata based building fire prevention response system and method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102322427B1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102571601B1 (en) * 2021-10-21 2023-08-25 정승규 Non-fire alarm management system and method using artificial intelligence
KR102428971B1 (en) * 2021-12-24 2022-08-04 주식회사 서호이엔지 Disaster response regional management system and method
KR102462696B1 (en) * 2022-08-16 2022-11-04 주식회사 찬테크 Apparatus for wirelessly transmitting and receiving fire signals
CN115554638A (en) * 2022-10-10 2023-01-03 武汉理工光科股份有限公司 Fire fighting system and method based on artificial intelligence
KR102488815B1 (en) * 2022-10-25 2023-01-18 (주)천도엔지니어링 Firefighting facility monitoring system for apartment houses using artificial intelligence
KR102654351B1 (en) * 2023-03-06 2024-04-03 박종빈 Evacuation guidance system
CN117037851B (en) * 2023-08-31 2024-03-19 江苏南工科技集团有限公司 Fire sensing and detecting method based on voiceprint analysis technology
CN117027923B (en) * 2023-10-08 2023-12-12 西南科技大学 Tunnel intelligent evacuation system based on cyclic neural network and application method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005296321A (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Yamato Protec Co Device and method for inspecting fire fighting equipment
KR101725119B1 (en) * 2012-03-23 2017-04-11 한국전자통신연구원 Method and System for Monitoring Fire Based on Detection of Sound Field Variation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101551715B1 (en) * 2013-12-30 2015-09-10 목원대학교 산학협력단 System and method for prventing fire of bulding
KR101771579B1 (en) 2015-02-09 2017-08-29 (주)도원엔지니어링건축사사무소 Environmental control at ordinary time and disaster response system using combined sensor module
KR102176533B1 (en) * 2017-12-13 2020-11-09 셀로코주식회사 Fire alarm system using artificial intelligence

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005296321A (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Yamato Protec Co Device and method for inspecting fire fighting equipment
KR101725119B1 (en) * 2012-03-23 2017-04-11 한국전자통신연구원 Method and System for Monitoring Fire Based on Detection of Sound Field Variation

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210051376A (en) 2021-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102322427B1 (en) Bigdata based building fire prevention response system and method
US11645904B2 (en) Drone-augmented emergency response services
EP3139359B1 (en) System and method providing early prediction and forecasting of false alarms by applying statistical inference models
KR101223680B1 (en) Smart type fire monitoring and detecting system
KR101175202B1 (en) Real-time fire sensing and monitoring system
KR101775463B1 (en) Fire supervisory apparatus to be installed on building and unite management system having the same
CN111311869B (en) Fire safety monitoring method and system based on area alarm model and cloud platform
US10115285B2 (en) Security system with earthquake detection
CN106251568A (en) A kind of fire alarm safety-protection system based on ultraviolet and image detecting technique and method
KR102440097B1 (en) System for predicting and preventing disaster for electric power facilities and operation method thereof
KR20160085033A (en) Learning type emergency detection system with multi-sensor and that method
CN209821986U (en) Fire monitoring system
KR20200041849A (en) Early fire detection system, server and method based on fire, smoke and video
US20230351531A1 (en) Safety management and building operational assessment system and method for multiple occupancy buildings
KR102464640B1 (en) System for monitoring and managing fire based on internet of things
KR20210097500A (en) Apparatus for Monitoring Fire And System having the same
CN112817261A (en) Multi-linkage personnel evacuation system and method in tunnel and storage medium
KR101551716B1 (en) Fire fight safety system for architecture using alalog address type sensor
KR102299704B1 (en) System for smart deep learning video surveillance by linking disaster environment metadata
KR20220071880A (en) Digital twin disaster management system customized for underground public areas
KR20150061289A (en) Fire pathway prediction system based USN
KR100515056B1 (en) Network linked system for controlling and managing emergency, a business method using the system and computer readable medium having stored thereon computer executable instruction for preforming the same
KR102473778B1 (en) Artificial intelligence based smart fire detection device and non-fire alarm analysis system comprising the same
KR102563094B1 (en) Emergency response system
KR101142849B1 (en) Method and system for preventing fire of sooden building

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant