KR102347330B1 - 열화상 카메라를 이용한 안전관리 모니터링 시스템 - Google Patents

열화상 카메라를 이용한 안전관리 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 모니터 대상 지역의 열화상 이미지를 수집하도록 열화상 카메라 모듈을 구비하는 하나 이상의 수집 장치와, 수집한 열화상 이미지에 기초하여 재난 상황을 판단 또는 예측하는 모니터링 서버와, 서버에 의해 작동 제어되어 판단 또는 예측된 재난 상황에 대하여 대응하는 하나 이상의 대응 수단을 포함한다. 본 발명에 의하면, 재난 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 재난 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 또는 발생한 재난 상황에 대한 즉각적인 대응이 가능함으로써 재난 상황의 발생을 사전에 차단하거나 또는 재난 상황을 극복 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

열화상 카메라를 이용한 안전관리 모니터링 시스템{Safety management monitoring system using thermal imaging camera}
본 발명은 열화상 카메라를 이용한 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열화상 이미지에 기초하여 모니터링 서버가 해안을 비롯한 강, 하천, 댐 등의 재난 상황을 판단하거나 또는 예측하고 재난 상황이 발생하였거나 또는 발생할 것으로 예측되는 경우 즉시 재난 상황에 대한 대응이 가능하도록 대응 수단을 구비하여, 재난 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 재난 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측 또는 발생된 재난 상황에 대한 즉각적인 대응을 통해 재난 상황의 발생을 차단하거나 또는 재난 상황을 극복 가능하도록 하는 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것이다.
열화상 카메라는 피사체의 실물이 아니라 피사체의 표면으로부터 복사되는 열 에너지를 전자파의 일종인 적외선 파장의 형태로 검출하여 피사체 표면의 복사열의 강도에 따라서 각각 다른 색상으로 표현해 보여주는 장치를 말한다. 일반 카메라는 사람의 눈과 같은 구조를 하고 있어 우리 눈이 보는 것과 유사한 모습을 담아내지만 열화상 카메라는 오직 열을 이용해서 촬영하는 특수 장비이다.
이러한 열화상 카메라는 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 일례로 열화상 카메라는 사람 또는 가축의 질병 여부를 판단하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 사람 또는 가축의 질병 여부를 판단하기 위한 하나의 방법으로 발열을 체크하는데 이러한 발열 체크에 열화상 카메라를 이용하면 대상과 접촉하지 않고 발열 체크가 가능하고 동시에 다수를 대상으로 발열 체크가 가능하며 실시간으로 발열 체크가 가능하여 열화상 카메라는 사람 또는 가축의 질병 여부를 안전하고 신속하게 판단 가능하게 해준다.
다른 예로 열화상 카메라는 군사용 또는 보안용으로 사용될 수 있다. 열화상 카메라는 빛이 전혀 없는 밤이라고 할지라도 스스로 열을 발생시키는 사람의 몸을 쉽게 찾아낼 수 있어 야간 감시에 적합하여 야간 군사 작전 또는 야간 치안 향상을 위한 감시 등에 사용될 수 있다.
이뿐 아니라, 최근에는 재난 상황 모니터링 분야에도 열화상 카메라가 사용되고 있다. 열화상 카메라는 대상의 발열 강도에 따른 화면을 보여주기 때문에 연기와 같은 장애물의 유무, 빛의 유무와 상관없이 물체를 확인 가능하여 재난 상황 모니터링 시스템에 사용되기 매우 적합하다.
하지만, 종래의 열화상 카메라를 이용한 재난 상황 모니터링 시스템의 경우 관리자가 직접 열화상 화면을 주시하며 재난 상황을 판단하는 방식으로 모니터링이 이루어지기 때문에 재난 상황에 대한 오판 가능성이 높으며, 또한, 재난 상황 발생시 관측자가 발생한 재난 상황, 발생 위치 및 대응 방법을 판단하고 판단한 대응 방법을 실행하기까지의 시간 소요가 커 자칫 잘못하면 재난 상황 대응에 대한 골든 타임을 놓칠 수 있다는 한계가 존재한다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0069649호 대한민국 공개특허 제10-2019-0125588호
본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 열화상 이미지에 기초하여 모니터링 서버가 재난 상황을 판단하거나 또는 예측하고 재난 상황이 발생하였거나 또는 발생할 것으로 예측되는 경우 즉시 재난 상황에 대한 대응이 가능하도록 대응 수단을 구비하여, 재난 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 재난 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 발생한 재난 상황에 대한 즉각적인 대응을 통해 재난 상황의 발생을 차단하거나 또는 재난 상황을 극복 가능하도록 하는 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은, 재난 상황이 발생하였거나 또는 재난 상황이 예측되는 경우 드론을 이용하여 재난 지점의 상공에서 GPS 정보가 부가된 항공사진을 수집하고 수집한 항공사진에 기초하여 재난 지점을 더욱 명확하게 보정하여 정확한 재난 지점을 판단할 수 있도록 하는 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 재난 지점으로 출동하는 드론이 화재 진압용 약품이 수용되고 살포 가능하도록 형성되거나 또는 부유체를 수납하고 투척 가능하도록 형성되어, 드론을 이용하여 다양한 재난 상황에 대응 가능하도록 하는 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템은, 모니터 대상 지역의 열화상 이미지를 수집하도록 열화상 카메라 모듈을 구비하는 하나 이상의 수집 장치와, 수집한 열화상 이미지에 기초하여 재난 상황을 판단 또는 예측하는 모니터링 서버와, 서버에 의해 작동 제어되어 판단 또는 예측된 재난 상황에 대하여 대응하는 하나 이상의 대응 수단을 포함한다.
이때, 모니터링 서버는 수집한 열화상 이미지에서 선박을 추출하는 선박 추출부와, 추출한 선박의 상태에 기초하여 선박의 재난 상황을 판단 또는 예측하는 선박 재난 상황 판단부를 포함할 수 있다.
또한, 모니터링 서버는 수집한 열화상 이미지에서 사람을 추출하는 사람 추출부와, 추출한 사람의 상태에 기초하여 사람의 재난 상황을 판단 또는 예측하는 인명 재난 상황 판단부를 포함할 수 있다.
또한, 인명 재난 상황 판단부는 추출한 사람의 체온이 소정 범위를 벗어나면 사람에게 재난 상황이 발생한 것으로 판단하거나 또는 사람에게 재난 상황이 발생할 것으로 예측할 수 있다.
또한, 모니터링 서버는 수집한 열화상 이미지에서 바다 영역 및 육지 영역을 추출하는 영역 추출부와, 추출한 바다 영역과 육지 영역의 비율 변화에 기초하여 밀물 또는 썰물의 속도를 판단하는 조석 속도 판단부를 더 포함할 수 있다.
또한, 인명 재난 상황 판단부는 판단한 밀물의 속도가 소정 속도 이상이고, 추출한 사람이 바다 영역에 위치하거나 또는 바다 영역과 소정 거리 이내로 근접한 육지 영역에 위치하면 사람에게 재난 상황이 발생한 것으로 판단하거나 또는 사람에게 재난 상황이 발생할 것으로 예측할 수 있다.
또한, 대응 수단은, 재난 상황이 판단되거나 또는 예측되는 재난 지점의 상공을 비행하며 빛을 발광하는 드론을 포함할 수 있다.
또한, 드론은 재난 지점의 상공에서 항공사진을 촬영하고, 촬영한 항공사진에 GPS 정보를 부가하여 모니터링 서버로 전송하고, 모니터링 서버는 재난 상황이 판단되거나 또는 예측되면 재난 지점을 판단하는 재난 지점 판단부를 더 포함하고, 재난 지점 판단부는 수신한 항공사진에 기초하여 판단된 재난 지점을 보정할 수 있다.
또한, 드론은 화재 진압용 약품이 수용되고 수용된 약품을 살포하는 약품 살포부를 구비하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
또한, 드론은 부유체를 수납하고 수납된 부유체를 투척 가능하도록 형성되는 부유체 투척부를 구비할 수 있다.
또한, 수집 장치는 모니터 대상 지역의 가시광 이미지를 수집하는 가시광 카메라 모듈과, 일몰에서 일출까지의 시간에는 열화상 이미지를 수집하고 수집한 열화상 이미지를 모니터링 서버로 전송하도록 열화상 카메라 모듈을 작동 제어하되, 일출에서 일몰까지의 시간에는 열화상 이미지를 대신하여 가시광 이미지를 수집하고 수집한 가시광 이미지를 모니터링 서버로 전송하도록 가시광 카메라 모듈을 작동 제어하는 촬영 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 열화상 이미지를 수집하고 수집한 열화상 이미지에 기초하여 모니터링 서버가 재난 상황을 판단하거나 또는 예측하고 재난 상황이 발생하였거나 또는 발생할 것으로 예측되는 경우 즉시 재난 상황에 대한 대응이 가능하도록 대응 수단이 구비되어, 재난 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 재난 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 또는 발생한 재난 상황에 대한 즉각적인 대응이 가능함으로써 재난 상황의 발생을 사전에 차단하거나 또는 재난 상황을 극복 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 재난 상황이 발생하였거나 또는 재난 상황이 예측되는 경우 드론을 이용하여 재난 지점의 상공에서 GPS 정보가 부가된 항공사진을 수집하고 수집한 항공사진에 기초하여 재난 지점을 더욱 명확하게 보정하여 정확한 재난 지점을 판단할 수 있도록 함으로써, 재난 상황 발생 또는 예측시 이에 대한 더욱 신속하고 정확한 대응을 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 재난 지점으로 출동하는 드론이 화재 진압용 약품이 수용되고 살포 가능하도록 형성되거나 또는 부유체를 수납하고 투척 가능하도록 형성되어 드론을 이용하여 다양한 재난 상황에 대응 가능하도록 함으로써, 사람의 출동 없이 재난 상황 대응이 신속하게 이루어질 수 있고, 또한 사람의 출동이 필요한 재난 상황인 경우 사람이 출동할 때까지의 시간을 벌어주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수집 장치의 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 서버의 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 약품 살포부가 동작하는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 부유체 투척부 동작하는 모습을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템의 기능 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 열화상 이미지를 수집하고 수집한 열화상 이미지를 이용하여 재난 상황을 판단하거나 또는 예측하고, 재난 상황이 판단되거나 예측되는 경우 이에 대하여 즉각적인 대응이 이루어지도록 하는 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것으로, 이를 위해 본 발영의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템은 수집 장치(10), 모니터링 서버(30) 및 대응 수단(50)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 수집 장치(10)는 해변가에 설치되어 모니터 대상 지역의 열화상 이미지를 수집하며, 도 2에 도시된 바와 같이 다수개 구비되어 서로 간에 소정 거리 이격 설치될 수 있다. 여기서 수집 장치(10)의 이미지 수집 대상이 되는 대상 지역은 소정 영역의 바다와 소정 영역의 육지를 포함하는 해안일 수 있으며, 조석간만의 차에 의해 대상 지역 전체가 바다가 되거나 또는 육지가 될 수 있다.
모니터링 서버(30)는 수집 장치(10)와 통신 연결되어 수집 장치(10)로부터 열화상 이미지를 수신하며, 수신한 열화상 이미지에 기초하여 발생한 재난 상황을 판단하거나 또는 재난 상황의 발생을 예측할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(30)는 재난 상황이 발생한 것으로 판단되거나 또는 재난 상황이 예측되면 대응 수단(50)을 작동 제어하여 재난 상황에 대한 즉각적인 대응이 가능하도록 한다.
대응 수단(50)은 다양하게 구비될 수 있다. 구체적으로, 대응 수단(50)으로 하나 이상의 스피커(51) 및 하나 이상의 드론(53)이 구비될 수 있다. 모니터링 서버(30)는 재난 상황이 발생하였거나 또는 예측되면 스피커(51)를 작동 제어하여 재난 상황에 대한 경고를 수행할 수 있다. 바람직하게, 스피커(51)는 소리의 출력 방향을 소정 방향으로 집중하여 출력 가능한 방향성 스피커이고 모니터링 서버(30)는 발생하였거나 발생이 예측되는 재난 상황의 종류에 따라 경고 대상 또는 스피커(51)를 통해 출력되는 경고 내용을 다르게 작동 제어할 수 있다. 예를 들어 발생하였거나 또는 예측되는 재난 상황이 해일, 폭풍과 같은 대규모 자연 재해인 경우 모니터링 서버(30)는 해변 또는 바다의 전 지역을 대상으로 즉각적인 대피를 경고하는 내용의 음성 또는 경고음이 출력되도록 스피커(51)를 작동 제어할 수 있다. 반면 모니터링 서버(30)는 밀물에 의한 특정 대상에 대한 인명 피해가 예측되는 경우 특정 대상이 위치한 지점을 향해 대피를 경고하는 내용의 음성 또는 경고음이 출력되도록 스피커(51)를 작동 제어할 수 있다.
드론(53)은 모니터링 서버(30)에 의해 작동 제어되어 재난 상황이 발생하였거나 재난 상황이 발생할 것으로 예측되는 재난 지점 상공으로 직접 출동하여 재난 지점 상공에서 재난 상황에 관한 정보를 추가 수집하거나 또는 재난 상황에 대한 경고를 수행하거나 또는 재난 상황에 대한 직접적인 대응을 수행할 수 있는데, 드론(53)에 관한 더욱 상세한 설명은 도 5 내지 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수집 장치의 기능 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템의 수집 장치(10)는 모니터 대상 지역의 적외선 열화상 이미지를 수집하는 열화상 카메라 모듈(11)과, 모니터 대상 지역의 가시광 이미지를 수집하는 가시광 카메라 모듈(13)과, 열화상 카메라 모듈(11) 또는 가시광 카메라 모듈(13)을 작동 제어하는 촬영 제어부(15), 그리고 모니터링 서버(30)와 통신 연결되어, 열화상 카메라 모듈(11)에서 수집한 열화상 이미지 또는 가시광 카메라 모듈(13)에서 수집한 가시광 이미지를 모니터링 서버(30)에 전송하는 제1 통신부(17)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 촬영 제어부(15)는 주변 환경에 따라 열화상 카메라 모듈(11) 및 가시광 카메라 모듈(13) 중 하나의 카메라 모듈이 선택적으로 작동하여 이미지를 수집하도록 열화상 카메라 모듈(11) 및 가시광 카메라 모듈(13)을 작동 제어할 수 있다.
바람직하게, 촬영 제어부(15)는 시간에 따라 열화상 카메라 모듈(11) 및 가시광 카메라 모듈(13) 중 하나의 카메라 모듈이 선택적으로 작동하도록 작동 제어할 수 있다. 구체적으로 촬영 제어부(15)는 일몰에서 일출까지의 시간에는 열화상 이미지를 수집하도록 열화상 카메라 모듈(11)을 작동 제어하고 일출에서 일몰까지의 시간에는 가시광 이미지를 수집하도록 가시광 카메라 모듈(13)을 작동 제어할 수 있다.
바람직하게, 촬영 제어부(15)는 주변의 조도에 따라 열화상 카메라 모듈(11) 및 가시광 카메라 모듈(13) 중 하나의 카메라 모듈이 선택적으로 작동하도록 작동 제어할 수 있다. 구체적으로 촬영 제어부(15)는 별도의 조도 센서에 의해 감지된 주변 조도 정보를 수신하고 수신한 조도 정보에 기초하여, 주변 조도가 소정 값 이하인 경우 열화상 이미지를 수집하도록 열화상 카메라 모듈(11)을 작동 제어하고 주변 조도가 소정 값을 초과하는 경우 가시광 이미지를 수집하도록 가시광 카메라 모듈(13)을 작동 제어할 수 있다.
이와 같이 열화상 이미지 또는 가시광 이미지가 선택적으로 수집되는 경우, 제1 통신부(17)는 열화상 이미지가 수집되면 수집된 열화상 이미지를 모니터링 서버(30)로 전송하고 가시광 이미지가 수집되면 수집된 가시광 이미지를 모니터링 서버(30)로 전송하며, 모니터링 서버(30)는 열화상 이미지가 수신되면 수신된 열화상 이미지에 기초하여 재난 상황을 판단하거나 또는 예측하고 가시광 이미지가 수신되면 열화상 이미지를 대신하여 수신된 가시광 이미지에 기초하여 재난 상황을 판단하거나 또는 예측할 수 있다. 이로 인해, 본 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템은 주변 환경에 따라서 열화상 이미지와 가시광 이미지 중, 재난 상황 판단 또는 예측에 더욱 유리한 이미지를 이용하여 재난 상황을 판단 또는 예측할 수 있으므로 더욱 정확한 재난 상황 판단 또는 예측이 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 서버의 기능 블록도이다.
도 4를 참조하여 모니터링 서버(30)에 관하여 보다 구체적으로 설명하면, 모니터링 서버(30)는 제2 통신부(31), 선박 추출부(21), 선박 재난 상황 판단부(33), 사람 추출부(34), 인명 재난 상황 판단부(35), 영역 추출부(36), 조석 속도 판단부(37), 재난 지점 판단부(38) 및 대응부(39)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 통신부(31)는 제1 통신부(17)와 통신 연결되어 제1 통신부(17)로부터 열화상 이미지 또는 가시광 이미지를 수신할 수 있다. 또한, 드론(53) 및 스피커(51)와 통신 연결되어 드론(53) 또는 스피커(51)에 제어 신호를 전송하며 드론(53)으로부터 항공사진을 수신할 수 있다.
선박 추출부(21)는 제2 통신부(31)로부터 열화상 이미지 또는 가시광 이미지를 수신하고 수신한 열화상 이미지 또는 가시광 이미지에서 선박을 추출할 수 있다. 이때, 열화상 이미지에서 주변 온도와 선박 온도의 차를 이용하여 선박을 추출하거나 또는 가시광 이미지에서 딥 러닝 기술을 이용하여 선박을 추출할 수 있다.
그리고 선박 재난 상황 판단부(33)는 추출된 선박의 상태에 기초하여 선박의 재난 상황을 판단 또는 예측할 수 있는데, 열화상 이미지에서 추출된 선박의 온도에 기초하여 선박의 재난 상황을 판단 또는 예측하거나 또는 가시광 이미지에서 추출된 선박의 형태에 기초하여 딥러닝 기술을 이용하여 선박의 재난 상황을 판단 또는 예측할 수 있다. 바람직하게, 선박 재난 상황 판단부(33)는 열화상 이미지에서 추출된 선박의 온도가 소정 온도 이상인 경우 추출한 선박에 재난 상황이 발생한 것으로 판단하고 이때 발생한 재난 상황은 화재로 판단할 수 있다.
사람 추출부(34)는 제2 통신부(31)로부터 열화상 이미지 또는 가시광 이미지를 수신하고 수신한 열화상 이미지 또는 가시광 이미지에서 사람을 추출할 수 있다. 이때, 열화상 이미지에서 주변 온도와 사람 온도의 차를 이용하여 사람을 추출하거나 또는 가시광 이미지에서 딥 러닝 기술을 이용하여 사람을 추출할 수 있다.
그리고 인명 재난 상황 판단부(35)는 추출된 사람의 상태에 기초하여 사람의 재난 상황을 판단 또는 예측할 수 있는데, 열화상 이미지에서 추출된 사람의 온도에 기초하여 사람의 재난 상황을 판단 또는 예측하거나 또는 가시광 이미지에서 추출된 사람의 형태에 기초하여 딥러닝 기술을 이용하여 사람의 재난 상황을 판단 또는 예측할 수 있다. 바람직하게, 인명 재난 상황 판단부(35)는 열화상 이미지에서 추출된 사람의 온도가 소정 온도 범위를 벗어나는 경우 추출한 사람에게 재난 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로 인명 재난 상황 판단부(35)는 열화상 이미지에서 추출된 사람의 온도가 소정 온도 범위를 웃도는 경우 추출한 사람에게 열사병이 발생한 것으로 판단할 수 있고 추출된 사람의 온도가 소정 온도 범위를 밑도는 경우 추출한 사람에게 저체온증이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
영역 추출부(36)는 수집한 열화상 이미지 또는 가시광 이미지에서 바다 영역 및 육지 영역을 추출할 수 있다. 바람직하게, 영역 추출부(36)는 열화상 이미지의 전체 영역을 전반적으로 온도가 높은 영역과 낮은 영역으로 구분하고 낮은 영역을 바다 영역으로 높은 영역을 육지 영역으로 구분하여 추출할 수 있다. 또한, 영역 추출부(36)는 딥 러닝 기술을 이용하여 가시광 이미지의 전체 영역을 바다 영역과 육지 영역으로 구분하여 추출할 수 있다.
조석 속도 판단부(37)는 추출한 바다 영역과 육지 영역의 비율 변화에 기초하여 밀물 또는 썰물의 속도를 판단할 수 있다. 여기서, 시간이 흐름에 따라 바다 영역이 넓어지면 밀물의 속도를 판단하고 육지 영역이 넓어지면 썰물의 속도를 판단할 수 있다. 그리고 이와 같이 판단된 밀물 및 썰물의 속도는 제2 통신부(31)를 통해 기상청, 해양관리청 등의 외부로 전송되어 다양한 판단 자료로 사용될 수 있다.
바람직하게, 인명 재난 상황 판단부(35)는 조석 속도 판단부(37)에서 판단한 밀물의 속도가 소정 속도 이상이고, 추출한 사람이 바다 영역에 위치하거나 또는 바다 영역과 소정 거리 이내로 근접한 육지 영역에 위치하면 사람에게 재난 상황이 발생한 것으로 판단하거나 또는 사람에게 재난 상황이 발생할 것으로 예측함으로써, 밀물에 의한 인명 재난 상황을 방지하도록 할 수 있다.
선박 재난 상황 판단부(33) 또는 인명 재난 상황 판단부(35)에서 재난 상황이 판단되거나 또는 예측되면 재난 지점 판단부(38)는 재난 상황이 발생하였거나 예측되는 지점을, 재난 상황 판단에 사용된 열화상 이미지 또는 가시광 이미지에 기초하여 1차 판단할 수 있다. 바람직하게, 재난 지점에 대한 1차 판단을 더욱 정확하게 하기 위해서 2개 이상의 수집 장치(10)로부터 각각 수신된 2개 이상의 열화상 이미지 또는 가시광 이미지에서 재난 상황 발생 또는 예측 지점을 추출하고 삼각법을 이용하여 재난 지점을 1차 판단할 수 있다.
또한, 재난 지점 판단부(38)는 드론(53)으로부터 재난 지점의 항공사진이 수신되면 수신된 항공사진과 항공사진에 포함된 GPS 정보에 기초하여 1차 판단한 재난 지점의 위치를 보정하여 재난 지점을 2차 판단함으로써 재난 지점을 더욱 명확하게 판단할 수 있다. 이와 같이 2차 판단된 재난 지점의 위치는 제2 통신부(31)를 통해 해양 경찰청 등에 전송되어 재난 상황에 대한 대응에 사용 가능하도록 함으로써 더욱 효율적인 재난 상황에 대한 대응이 가능하도록 할 수 있다.
대응부(39)는 발생 또는 예측되는 재난 상황에 따른 대응이 이루어지도록 드론(53) 또는 스피커(51)를 제어하는 제어 신호를 생성한다. 그리고 생성된 제어 신호는 제2 통신부(31)를 통해 드론(53) 또는 스피커(51)로 전송된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 기능 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 약품 살포부가 동작하는 모습을 도시한 도면이다. 그리고 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 부유체 투척부 동작하는 모습을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면 본 실시예에 따른 안전관리 모니터링 시스템에서 드론(53)은 제3 통신부(531), 발광부(532), 촬영부(533), GPS부(534), 약품 살포부(535) 및 부유체 투척부(536)를 포함하여 구성될 수 있다.
제3 통신부(531)는 모니터링 서버(30)의 제2 통신부(31)와 통신 연결되어 제2 통신부(31)로부터 각종 제어신호를 수신하거나 또는 항공사진을 제2 통신부(31)로 전송한다.
발광부(532)는 도 6에 도시된 바와 같이 드론 몸체의 상측에 배치될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 발광부(532)는 대응부(39)에서 생성된 제어 신호에 의해 빛을 방출하도록 작동될 수 있으며, 빛을 방출함으로써 재난 상황과 관련된 요구조자가 드론(53)을 보다 쉽게 확인 가능하도록 하고 또한 빛을 방출함으로써 구조자들이 재난 지점을 멀리서도 쉽게 확인 가능하도록 하며 구조시 주변 환경을 밝게 하여 구조가 용이하도록 할 수 있다.
촬영부(533)는 대응부(39)에서 생성된 제어 신호에 의해 재난 지점의 상공에서 재난 지점의 항공사진을 수집하도록 작동될 수 있으며, GPS부(534)는 항공사진이 수집되면 사진이 수집된 시점에서의 GPS 정보를 수집하여 수집된 항공사진에 수집한 GPS 정보를 부가할 수 있다. 이와 같이 GPS 정보가 부가된 항공사진은 제3 통신부(531)를 통해 모니터링 서버(30)에 전송되고, 전송된 항공사진은 상술한 바와 같이 재난 지점 판단부(38)에서 1차 판단한 재난 지점을 보정하여 2차 판단하는데 사용될 수 있다.
약품 살포부(535)는 재난 상황이 화재 상황일 경우 화재를 초기에 진압하기 위해 구비되는 것으로, 화재 진압용 약품이 수용 가능하도록 수용공간이 형성되며, 수용공간은 평소에는 폐쇄되어 있다가 약품 살포가 요구될 때 개방하여 수용된 약품이 살포되도록 할 수 있다.
도 7을 참조하여 약품 살포부(535)에 관하여 보다 구체적으로 설명하면, 약품 살포부(535)는 드론 몸체의 하측에 배치되며 내측에 화재 진압용 약품(c)이 수용되도록 수용공간이 형성된다. 수용공간의 하측에는 살포 도어(535a)가 구비될 수 있으며, 살포 도어(535a)는 대응부(39)로부터 수신한 제어 신호에 따라 개방되어 수용된 약품(c)이 살포되도록 하거나 또는 폐쇄되어 수용된 약품(c)의 살포가 차단되도록 할 수 있다.
부유체 투척부(536)는 재난 상황이 익수(溺水) 상황일 경우 익수자 또는 익수 예정자를 구조하기 위해 구비되는 것으로, 부유체가 수납되고 수납된 부유체를 투척 가능하도록 형성될 수 있다.
도 8을 참조하여 부유체 투척부(536)에 관하여 보다 구체적으로 설명하면, 부유체 투척부(536)는 드론 몸체 하측에서 약품 살포부(535)의 둘래를 따라 배치되고 튜브와 같은 링 형상의 부유체(t)의 내경에 삽입되어 부유체(t)가 수납되도록 드론 몸체의 하단으로부터 드론 몸체와 직각 방향으로 소정 길이 돌출 형성될 수 있다. 이때, 부유체 투척부(536)의 하단부에는 대응부(39)로부터 수신한 제어 신호에 따라 수납된 부유체(t)가 투척되거나 또는 투척되지 않도록 하는 투척 걸림부(536a)가 구비될 수 있다. 투척 걸림부(536a)는 부유체 투척부(536)의 하단부를 형성하고 소정 각도 회전 가능하게 형성될 수 있다. 투척 걸림부(536a)는 상향 회전되어 드론 몸체와 수평한 상태가 되면 수납된 부유체의 하측에 걸려 수납된 부유체(t)의 이탈을 방지하도록 하고, 도 8과 같이 하향 회전되어 드론 몸체와 직교하는 상태가 되면 수납된 부유체(t)가 하향 이탈되어 투척되도록 할 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 드론(53)에는 부유체가 장착되어 드론(53)이 물에 빠져도 수면에 부유하도록 할 수 있다. 이와 같은 드론(53)의 부유체 장착은 드론(53)이 물에 빠져 드론(53)을 분실하는 것을 방지할 뿐만 아니라 비상상황에서 요구조자가 드론(53)을 부유체로 사용 가능하도록 하기 위함이다.
이외에도 드론(53)에는 음성 출력부가 구비되어 재난 지점에서 발생 또는 예측되는 재난 상황에 따른 대피 및 대응 요령을 음성 출력할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 수집 장치
11: 열화상 카메라 모듈
13: 가시광 카메라 모듈
15: 촬영 제어부
17: 제1 통신부
30: 모니터링 서버
31: 제2 통신부
32: 선박 추출부
33: 선박 재난 상황 판단부
34: 사람 추출부
35: 인명 재난 상황 판단부
36: 영역 추출부
37: 조석 속도 판단부
38: 재난 지점 판단부
39: 대응부
50: 대응 수단
51: 스피커
53: 드론
531: 제3 통신부
532: 발광부
533: 촬영부
534: GPS부
535: 약품 살포부
535a: 살포 도어
536: 부유체 투척부
536a: 투척 걸림부

Claims (11)

  1. 모니터 대상 지역의 열화상 이미지를 수집하도록 열화상 카메라 모듈을 구비하는 하나 이상의 수집 장치;
    수집한 상기 열화상 이미지에 기초하여 재난 상황을 판단 또는 예측하는 모니터링 서버;
    상기 모니터링 서버에 의해 작동 제어되어 판단 또는 예측된 상기 재난 상황에 대하여 대응하는 하나 이상의 대응 수단을 포함하고,
    상기 대응 수단은, 특정 방향에 집중하여 재난 상황에 대한 경고를 수행 가능한 방향성 스피커를 포함하며,
    상기 모니터링 서버는
    수집한 상기 열화상 이미지에서 사람을 추출하는 사람 추출부;
    추출한 상기 사람의 상태에 기초하여 상기 사람의 재난 상황을 판단 또는 예측하는 인명 재난 상황 판단부;
    수집한 상기 열화상 이미지에서 바다 영역 및 육지 영역을 추출하는 영역 추출부;
    추출한 상기 바다 영역과 상기 육지 영역의 비율 변화에 기초하여 밀물 또는 썰물의 속도를 판단하는 조석 속도 판단부; 및
    판단 또는 예측된 상기 재난 상황에 대응하여 상기 방향성 스피커를 작동 제어하는 대응부를 포함하고, 상기 인명 재난 상황 판단부는 판단한 상기 밀물의 속도가 소정 속도 이상이고 추출한 상기 사람이 상기 바다 영역과 소정 거리 이내로 근접한 상기 육지 영역에 위치하면 추출한 상기 사람에게 밀물에 의한 재난 상황이 발생할 것으로 예측하며,
    상기 대응부는 상기 인명 재난 상황 판단부가 상기 밀물에 의한 재난 상황이 발생할 것으로 예측하면 예측 대상인 상기 사람의 위치를 향해 집중하여 대피 경고가 출력되도록 상기 방향성 스피커를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모니터링 서버는
    수집한 상기 열화상 이미지에서 선박을 추출하는 선박 추출부; 및
    추출한 상기 선박의 상태에 기초하여 상기 선박의 재난 상황을 판단 또는 예측하는 선박 재난 상황 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인명 재난 상황 판단부는 추출한 상기 사람의 체온이 소정 범위를 벗어나면 상기 사람에게 재난 상황이 발생한 것으로 판단하거나 또는 상기 사람에게 재난 상황이 발생할 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인명 재난 상황 판단부는 판단한 상기 밀물의 속도가 소정 속도 이상이고, 추출한 상기 사람이 상기 바다 영역에 위치하면 상기 사람에게 재난 상황이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 대응 수단은, 상기 재난 상황이 판단되거나 또는 예측되는 재난 지점의 상공을 비행하며 빛을 발광하는 드론을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 드론은 상기 재난 지점의 상공에서 항공사진을 촬영하고, 촬영한 상기 항공사진에 GPS 정보를 부가하여 상기 모니터링 서버로 전송하고,
    상기 모니터링 서버는 상기 재난 상황이 판단되거나 또는 예측되면 상기 재난 지점을 판단하는 재난 지점 판단부를 더 포함하고, 상기 재난 지점 판단부는 수신한 상기 항공사진에 기초하여 판단된 재난 지점을 보정하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 드론은 화재 진압용 약품이 수용되고 수용된 상기 약품을 살포하는 약품 살포부를 구비하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 드론은 부유체를 수납하고 수납된 상기 부유체를 투척 가능하도록 형성되는 부유체 투척부를 구비하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 수집 장치는
    상기 모니터 대상 지역의 가시광 이미지를 수집하는 가시광 카메라 모듈; 및
    일몰에서 일출까지의 시간에는 상기 열화상 이미지를 수집하고 수집한 상기 열화상 이미지를 상기 모니터링 서버로 전송하도록 상기 열화상 카메라 모듈을 작동 제어하되, 일출에서 일몰까지의 시간에는 상기 열화상 이미지를 대신하여 상기 가시광 이미지를 수집하고 수집한 상기 가시광 이미지를 상기 모니터링 서버로 전송하도록 상기 가시광 카메라 모듈을 작동 제어하는 촬영 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전관리 모니터링 시스템.
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