KR102382836B1 - 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 cctv 카메라 시스템 - Google Patents
광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 cctv 카메라 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 CCTV 카메라 시스템에 있어서, 다수의 위치에 설치되어 설치된 위치의 주변환경을 촬영한 촬영영상과 함께 일체화되어 설치된 센서들에 의해 측정된 대기환경에 대한 상태정보를 수집하는 일체형 카메라(100)와, 다수의 일체형 카메라(100)에서 촬영된 영상과 대기환경 상태정보를 통합관리하여 일체형 카메라(100)가 설치된 지역에 대한 생활방범기능과 함께 인근지역의 대기환경상태를 실시간으로 모니터링하면서 일체형 카메라(100)의 대기환경상태 측정정보를 이용하여 대기환경상태를 예보할 수 있도록 관리하는 통합관리서버(200)로 구성되어 지역적으로 다수 설치된 CCTV 카메라를 통해 대기환경상태를 측정하여 제공함으로써 실시간으로 지역 내에서의 미세먼지농도와 같은 대기환경상태 정보를 제공할 수 있는 효과가 있으며, 다수 지역에 설치된 CCTV 카메라를 통해 측정된 대기환경상태를 수집하여 통합리서버(200)의 모니터링 화면을 통해 촬영된 영상과 함께 대기환경상태에 대한 정보를 함께 보여줌으로써 시각적으로 쉽게 대기환경상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 광산란 방식의 미세먼지 측정장치가 CCTV 카메라와 일체형으로 설치되어 CCTV가 설치된 주변 환경의 미세먼지 농도를 포함하는 대기환경을 실시간으로 측정하고 이를 모니터링할 수 있도록 제공하는 광산란 방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 먼지는 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말한다. 이러한 먼지는 석탄, 석유 등의 화석연료를 태울 때나 공장, 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다.
이러한 먼지는 입자크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와, 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 미세먼지는 지름이 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10)와, 지름이 25㎛보다 작은 미세먼지(PM25)로 나누고 있다. PM10은 사람의 머리카락 지름(50~70㎛)보다 약 1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM25는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작다.
최근에는 미세먼지에 의한 대기질이 악화되는 빈도가 증가하고 있다. 미세먼지는 크기가 매우 작아 신체에서 필터링되지 못하고 순환되어 각종 질병을 일으키는 주범이다. 과거에는 비, 구름, 및 온도 등이 날씨가 좋은지 나쁜지에 대한 척도였지만, 현대에는 미세먼지가 날씨의 주요 척도 중에 하나이다.
이러한 미세먼지를 측정하는 장치는 미세먼지에 의한 공기의 오염정도를 측정하는 것으로서, 베타선 측정법, 중량법, 광산란법이 사용되고 있다.
그리고 광산란법은 채취된 미세입자에 레이저 광원을 투과시켜 발생하는 산란광의 정도로 미세먼지의 농도를 환산하는 방법이다. 광산란법은 실시간 측정 및 측정 장치의 휴대가 가능하고, PM10와 PM25를 동시에 측정할 수 있는 장점이 있다
한편, CCTV 카메라는 지역적으로 다수 설치되어 주변영상을 촬영함으로써 이를 통해 방범 등의 목적으로 사용되고 있으며, 다수 지역에 설치된 CCTV 카메라를 통한 방범기능과 함께 미세먼지 농도를 측정하여 지역 예보로서 활용할 수 있는 기술개발이 요구되고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 방범 목적으로 설치되는 다수의 CCTV 카메라를 통해 지역의 미세먼지농도와 같은 대기환경 상태를 측정하여 제공할 수 있도록 하는 광산란 방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템을 제공하는데에 있다.
또한, CCTV 카메라에 의해 촬영된 영상과 함께 측정된 대기환경에 대한 정보를 함께 제공하여 모니터링할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적에 따른 본 발명은 CCTV 카메라 시스템에 있어서, 다수의 위치에 설치되어 설치된 위치의 주변환경을 촬영한 촬영영상과 함께 일체화되어 설치된 센서들에 의해 측정된 대기환경에 대한 상태정보를 수집하는 일체형 카메라(100)와, 다수의 일체형 카메라(100)에서 촬영된 영상과 대기환경 상태정보를 통합관리하여 일체형 카메라(100)가 설치된 지역에 대한 생활방범기능과 함께 인근지역의 대기환경상태를 실시간으로 모니터링하면서 일체형 카메라(100)의 대기환경상태 측정정보를 이용하여 대기환경상태를 예보할 수 있도록 관리하는 통합관리서버(200)로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명은 지역적으로 다수 설치된 CCTV 카메라를 통해 대기환경상태를 측정하여 제공함으로써 실시간으로 지역 내에서의 미세먼지농도와 같은 대기환경상태 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다수 지역에 설치된 CCTV 카메라를 통해 측정된 대기환경상태를 수집하여 통합관리서버의 모니터링 화면을 통해 촬영된 영상과 함께 대기환경상태에 대한 정보를 함께 보여줌으로써 시각적으로 쉽게 대기환경상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광산란 방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템의 전체구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 카메라의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합관리서버의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 필터링부의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 대기환경분석부의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 빅데이터관리부의 상세구성을 설명하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 카메라의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합관리서버의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 필터링부의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 대기환경분석부의 상세구성을 설명하는 블록도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 빅데이터관리부의 상세구성을 설명하는 블록도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광산란 방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 일체형 카메라의 상세구성을 나타내는 블록도이며, 도 3은 통합관리서버의 상세구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 광산란 방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템은 다수의 위치에 설치되어 설치된 위치의 주변환경을 촬영한 촬영영상과 함께 일체화되어 설치된 센서들에 의해 측정된 대기환경에 대한 상태정보를 수집하는 일체형 카메라(100)와, 다수의 일체형 카메라(100)에서 촬영된 영상과 대기환경 상태정보를 통합관리하여 일체형 카메라(100)가 설치된 지역에 대한 생활방범기능과 함께 인근지역의 대기환경상태를 실시간으로 모니터링하면서 일체형 카메라(100)의 대기환경상태 측정정보를 이용하여 대기환경상태를 예보할 수 있도록 관리하는 통합관리서버(200)로 구성된다.
본 발명은 지역별로 설치된 일체형 카메라(100)를 통해 주변영상을 촬영하여 방범기능을 갖도록 하면서 일체형 카메라(100)에 일체화되어 설치된 미세먼지 측정장치를 포함한 각종 센서들로부터 수집되는 대기환경 상태정보를 함께 수집하고 이를 통합관리서버(200)에 전송하여 관리하도록 함으로써 CCTV 카메라에 의한 방범기능과 일체화되어 설치된 센서들에 의한 대기환경 상태정보를 함께 모니터링할 수 있도록 제공하는 것이다.
도 2는 본 발명의 일체형 카메라(100)의 구성을 설명하는 블록도이다.
본 발명의 일체형 카메라(100)는 일체형 카메라(100)의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(110)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 영상을 촬영하는 영상촬영부(120)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지측정센서(130)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 온도변화를 감지하는 온도센서(140)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 습도변화를 감지하는 습도센서(150)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 악취발생을 감지하는 냄새센서(160)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 바람 방향을 감지하는 풍향센서(160)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 바람 속도를 감지하는 풍속센서(180)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 소음을 측정하는 소음측정센서(184)와, 일체형 카메라(100)에 의해 촬영된 주변영상과 함께 감지된 대기환경 상태정보를 통합관리서버(200)에 전송하는 무선통신부(190)로 구성된다.
상기 영상촬영부(120)는 일체형 카메라(100)가 설치된 주변상황을 촬영하여 방범기능을 갖도록 하면서 미세먼지나 연기와 같이 시각적으로 대기오염이 발생된 것을 확인가능한 경우 촬영된 영상을 통해 대기환경상태를 확인할 수 있도록 한다.
상기 미세먼지측정센서(130)는 지역별로 다수 설치된 일체형 카메라(100)를 통해 해당 지역이 미세먼지 농도를 측정하게 되며, 일 실시 예로서 광산란방식의 미세먼지센서를 일체형 카메라(100)와 일체화되게 설치하여 대기환경상태를 측정할 수 있는 것이다.
상기 온도센서(140)와 습도센서(150)는 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 온도변화와 습도변화를 감지하여 통합관리서버(200)에 전송하며, 대기환경에 대한 측정정보가 온도와 습도의 변화에 의해 오차가 발생하는 것을 보상하기 위해 감지된 온도와 습도의 변화를 대기환경상태 측정시 활용하게 된다.
상기 냄새센서(160)는 일체형 카메라(100)가 설치된 인근지역에서 발생하는 악취와 같은 냄새를 측정하여 대기환경의 오염정도를 판단할 수 있도록 하며, 지속적으로 악취가 발생되는 지역에서의 측정 및 일시적으로 발생된 악취를 측정하여 악취의 발생요인을 분석함으로써 인근지역으로 악취가 이동하는 것을 감지하게 된다.
상기 풍향센서(160)는 일체형 카메라(100)가 설치된 지역의 바람이 어느 방향으로 부는지를 측정하며, 미세먼지 측정센서에 의한 미세먼지나 냄새센서(160)에 의해 측정된 악취가 설치된 위치를 기준으로 어느 방향으로 이동하는지 전파방향을 감지할 수 있도록 한다.
미세먼지나 악취는 바람을 타고 이동하게 되며, 풍향센서(160)에 의해 바람의 방향을 측정한 후 발생된 미세먼지나 악취가 어느 방향으로 흘러 갈 것인지를 예측할 수 있으며, 예측된 방향의 지역에 설치된 대기환경 신호등과 같은 대기환경 안내장치에 예측정보를 전송함으로써 인근지역에서 미세먼지와 악취에 대비할 수 있도록 한다.
상기 풍속센서(180)는 일체형 카메라(100)가 설치된 지역의 바람의 속도를 측정하며, 앞서 설명한 풍향센서(160)에 의한 바람의 방향과 풍속센서(180)에 의해 측정되는 바람의 속도에 의해 미세먼지나 악취가 전파되는 경로 및 인근지역에 영향을 미치는 예상시간을 예보할 수 있게 된다.
즉, 바람의 방향과 속도를 측정하고 이를 통해 미세먼지나 악취가 인근지역에 도달될 수 있는 시간을 예측하게 되며, 예측된 정보를 앞서 설명한 대기환경 신호등와 같은 대기환경 안내장치에 전송함으로써 정확한 예보가 가능하도록 한다.
상기 소음측정센서(184)는 일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 소음을 측정하고, 측정된 소음정도를 인근에 설치된 전광판을 통해 안내해줄 수 있도록 한다.
최근들어 공사장 등에서 발생되는 비산먼지와 함께 소음에 의한 민원접수가 늘어나고 있는 상황이며, 본 발명에서와 같이 인근지역에 설치된 일체형 카메라를 통해 영상을 촬영하면서 비산먼지에 의한 미세먼지농도 및 발생되는 소음을 측정하고 이를 대기환경 안내장치에 전송하여 실시간으로 제공될 수 있도록 한다.
또한, 측정된 소음은 통합관리서버(200)에 전송하게 되며, 측정된 소음이 기준치를 초과하게 되면 관리자가 이를 확인한 후 해당 공사장에서 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 안내해줄 수 있게 된다.
상기 무선통신부(190)는 측정된 미세먼지나 악취와 같은 대기환경 상태정보를 통합관리서버(200)에 전송하여 다수의 지역에 설치된 일체형 카메라(100)의 측정정보가 수집되어 모니터링 정보로 활용할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 통합관리서버(200)의 구성을 설명하는 블록도이다.
본 발명의 통합관리서버(200)는 다수의 일체형 카메라(100)로부터 수집되는 대기환경 상태정보를 전반적으로 관리하는 통합제어부(201)와, 수신되는 대기환경 상태정보를 필터링하여 수신되는 대기환경 상태정보 측정값의 정확성을 높이도록 하는 필터링부(202)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 주변환경요인의 변화를 적용하여 수신된 대기환경 상태정보 측정값의 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 대기환경분석부(203)와, 일체형 카메라(100)가 설치된 위치의 GPS정보를 이용하여 미세먼지가 집중적으로 발생되는 지역을 확인하는 발생지역판단부(204)와, 일체형 카메라(100)에 의해 측정된 풍향과 풍속을 이용하여 발생된 미세먼지가 전파되는 경로를 예측하는 전파경로판단부(205)와, 상기 전파경로판단부(205)를 통해 예측된 경로에 위치하는 지역에 미세먼지의 발생농도와 발생예상시간과 같은 대기환경정보를 예보하는 대기환경예보부(206)와, 다수의 위치에 설치된 일체형 카메라(100)에서 수집되는 대기환경 상태정보를 통해 발생된 미세먼지가 국소지역에서의 발생인지 전국적으로 발생된 것인지를 판단하고 국소지역에서 발생되는 민세전지의 경우 인근지역에 미세먼지 예보를 할 수 있도록 하는 발생유형판단부(207)와, 일체형 카메라(100)에 의해 촬영되어 전송된 주변영상에 측정된 대기환경정보가 오버레이 형태로 제공되도록 함으로써 실시간 모니터링화면을 통해 대기환경상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 대기환경화면표시부(208)와, 상기 대기환경화면표시부(208)에 제공되는 대기환경상태에 대한 정보를 선택적으로 제공받을 수 있도록 관리하는 표시정보선택부(209)와, 다수의 지역에 설치된 일체형 카메라(100)를 통해 수신된 대기환경 상태정보를 통합관리하면서 시간의 변화에 따른 대기환경상태의 변화를 저장하고 특정계절, 특정요일, 특정시간대에 미세먼지의 발생 농도가 짙어지는 경우가 반복되는 것을 분석하여 미래에 발생될 대기오염의 발생시기와 미세먼지 농도를 예측하는 빅데이터관리부(210)와, 일체형 카메라(100)로부터 전송되는 촬영영상과 대기환경 상태정보를 수신하면서 측정된 대기환경 상태정보를 통해 생성된 예보데이터를 지역별로 설치된 대기환경 안내장치로 전송하는 무선통신부(211)로 구성된다.
상기 필터링부(202)는 일체형 카메라(100)에 일체화되어 설치된 미세먼지측정센서(130), 온도센서(140), 습도센서(150), 냄새센서(160), 풍향센서(160), 풍속센서(180), 소음측정센서(184)에 의해 측정되는 미세먼지농도, 온도변화, 습도변화, 악취발생유무, 풍향, 풍속, 소음과 같은 대기환경 상태정보의 정확도를 높이기 위해 외부요인에 의해 일시적으로 측정값이 변경된 경우에는 이를 제거할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 필터링부(202)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 필터링부(202)는 대기환경 상태정보를 필터링하여 불필요한 측정값을 제거하기 위해 초기값을 설정하는 비교값설정부(212)와, 수신된 대기환경 상태정보의 측정값을 수신하여 종류별로 분류하여 관리하는 측정값수신부(213)와, 측정된 대기환경 상태정보의 신뢰성을 위해 측정값수신부(213)에서 분류된 대기환경 상태정보에 대응되는 기상청의 측정데이터를 수신하는 기상청정보수신부(214)와, 상기 측정값수신부(213)를 통해 수신되는 대기환경 상태정보의 측정값을 비교값설정부(212)에 설치된 초기값, 기상청정보수신부(214)를 통해 수신된 측정데이터와 비교하여 측정값에서 배제하여야하는 일시적으로 발생된 오차측정을 필터링하여 제거하는 매칭부(215)와, 상기 매칭부(215)에 의해 일시적으로 발생된 오차를 제거하여 수신된 대기환경 상태정보의 측정값을 보정하는 오차보정부(216)로 구성된다.
상기 비교값설정부(212)는 수신된 측정값을 필터링하기 위한 초기값을 설정하여 초기값을 벗어난 측정값을 필터링하여 제거하기 위한 것으로, 각종 센서들에 의해 측정될 수 있는 범위를 미리 설정하고 그 범위를 벗어나는 측정값을 일시적인 오류에 의한 측정값으로 판단하도록 하는 것이다.
상기 측정값수신부(213)는 수신되는 측정값을 미세먼지, 온도, 습도, 냄새, 풍향, 풍속, 소음 등과 같이 종류별로 분류하여 저장하며, 분류된 측정값별로 용이하게 필터링이 이루어지도록 한다.
상기 기상청정보수신부(214)는 수신된 측정값이 오차를 벗어난 것인지를 확인하기 위해 기상청에서 제공되는 대기환경정보를 수신하게 되며, 측정값이 단순 오류에 의해 오차가 발생하는 것인지 실제 발생된 대기환경의 변화에 따라 측정된 것인지를 판단하도록 한다.
상기 매칭부(215)는 일체형 카메라(100)에 의해 측정된 대기환경 상태정보의 측정값과 비교값설정부(212)에 의해 설정된 초기값, 기상청정보수신부(214)를 통해 수신된 기상청 대기환경정보를 비교하여 이를 벗어난 측정값을 일시적은 오류에 의한 오차임을 확인하여 수신된 측정값의 범위에서 제외시키게 된다.
이를 통해 측정값 중에서 일시적으로 발생된 오류에 의한 측정값인지 지속적으로 발생되는 측정값인지를 판단하게 되며, 일시적으로 발생된 오류에 의한 측정값 중에서도 특정지역에 국한되어 발생된 것인지 인근지역을 포함하는 지역에서 발생된 대기환경의 변화인지를 감지할 수 있어 측정값의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
상기 오차보정부(216)는 매칭부(215)를 통해 측정값의 일시적인 오류를 제거한 후 이를 적용하여 측정값을 보정하게 되며, 오차가 보정된 측정값을 통해 미세먼지나 악취 발생을 예보함으로써 정확성을 높일 수 있는 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 대기환경분석부(203)는 일체형 카메라(100)를 통해 주변의 대기환경 상태정보를 측정하는 과정에서 주변환경이 변경되어 측정값이 달라지는 것을 보상하기 위해 변화요인에 따른 측정값의 인과계수를 적용하여 신뢰성을 높이도록 한다.
도 5는 본 발명의 대기환경분석부(203)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 대기환경분석부(203)는 일체형 카메라(100)가 설치된 주변환경의 변화를 확인하기 위해 촬영된 영상을 분석하여 대기환경의 변화에 영향을 줄 수 있는 요인을 판단하는 대기환경변화감지부(217)와, 촬영된 영상분석을 통해 대기환경의 변화에 영향을 줄 수 있는 요인을 판단하고 발생된 변화요인에 의해 영향을 받을 수 있는 대기환경의 종류를 입력하는 변경정보입력부(218)와, 주변환경의 변화에 따라 변경될 수 있는 대기환경의 종류에 맞게 인과계수를 가감 적용하여 측정된 대기환경 상태정보의 측정시 측정값에 인과계수를 가산하여 변화된 환경에 의한 인과계수가 적용되도록 하는 변경정보적용부(219)와, 주변환경의 변화요인에 따라 인과계수가 적용되는 다양한 상황을 학습하고 상황별로 비교하여 인과계수를 조절함으로써 측정상황에 따라 상황별 적용되어야 하는 인과계수의 가감정도를 설정하는 환경변화학습부(220)와, 환경변화학습부(220)를 통해 다양한 주변환경 변화요인을 선행학습한 후 유사한 주변환경 변화요인의 발생시 자동으로 측정값에 인과계수가 적용되도록 하는 자동적용부(221)로 구성된다.
상기 대기환경변화감지부(217)는 일체형 카메라(100)가 설치된 주변에서 일시적으로 발생되는 변화요인에 의해 측정값의 정확도가 떨어지거나 일시적 요인에 의해 대기상황이 측정된 것보다 더 나빠지는 경우 이를 보상하여 적용하기 위해 촬영된 영상을 분석하여 주변에서 발생된 변화요인을 판단하게 된다.
이때, 발생되는 변화요인은 화재나 인근 지역에서의 공사로 인해 발생하게 되는 미세먼지, 연기, 악취 발생 등이 될 수 있으며, 이러한 갑작스런 변화요인을 측정값에 적용되도록 한다.
상기 변경정보입력부(218)는 일체형 카메라(100)의 주변영상을 분석하여 변화요인을 판단한 후 발생된 변화요인에 의해 측정값 중에서 보정이 이루어져야할 대기환경의 종류를 입력하여 적용될 수 있도록 한다.
대기환경의 종류에 따라 주변환경의 변화요인에 따라 측정값이 달리 적용될 수 있는 것임에 따라 이를 구분하여 인과계수가 적용될 수 있도록 하는 것이다.
상기 변경정보적용부(219)는 주변환경의 변경요인에 따라 대기환경의 종류별로 인과계수를 가감하여 적용하여 실제 인근지역에서 체감하는 대기환경상태가 측정될 수 있도록 한다.
예를 들어, 화재나 주변 공사가 감지되면 미세먼지가 평소보다 과하게 발생될 수 있고 평상시의 실제측정되는 미세먼지 농도보다 실제 인근에 거주하는 사람들이 체감하는 미세먼지 농도는 그보다 높을 것임에 따라 측정되는 미세먼지의 농도보다 높게 측정되도록 인과계수를 높게 적용하여야 한다.
또한, 주변에 쓰레기수거 차량이 통행하는 것이 감지되면 악취가 갑작스럽게 발생되어 측정될 것이지만, 이는 쓰레기수거 차량이 쓰레기를 수거하고 이동하면 악취가 나지 않는 것이므로 이를 적용하여 악취발생의 측정값에서 인과계수를 낮게 적용하여야 한다.
상기 환경변화학습부(220)는 다양한 주변환경 변화요인을 통해 적용된 측정값을 학습하여 주변환경 변화요인의 정도에 따라 적용되는 인과계수의 가감정도가 설정될 수 있도록 한다.
예를 들어, 화재의 발생정도나 주변 공사현장의 규모에 따라 인과계수가 달리 적용될 수 있도록 하며, 대형화재의 경우나 공사현장의 규모가 큰 경우에는 인과계수가 상대적으로 높게 적용되도록 하고 반대의 경우에는 낮게 적용되도록 하여 측정값의 신뢰도를 높일 수 있는 것이다.
이는 다양한 주변환경 변화요인에 의해 측정되는 대기환경 상태정보의 측정값을 분석하여 변화요인의 상황별 최적의 인과계수가 적용되어 측정값의 신뢰성을 높일 수 있도록 한다.
상기 자동적용부(221)는 환경변화학습부(220)를 통해 변화요인의 상황별 인과계수가 자동으로 적용되도록 하며, 학습된 데이터와 동일 또는 유사한 주변환경 변화요인이 발생되는 경우 미리 학습된 데이터를 통해 자동으로 인과계수가 가감되어 적용될 수 있도록 함으로써 신속하게 측정이 이루어지도록 한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 발생지역판단부(204)는 일체형 카메라(100)가 설치된 위치의 GPS정보를 이용하여 대기환경상태가 측정된 위치를 확인하고, 다수의 일체형 카메라(100)를 통해 수신되는 대기환경 상태정보의 측정값을 통해 미세먼지가 집중적으로 발생되는 위치를 파악하게 된다.
상기 전파경로판단부(205)는 발생지역판단부(204)에 의해 미세먼지가 집중발생되는 위치, 풍향센서(160)에 의한 바람의 방향, 풍속센서(180)에 의한 바람의 속도를 통해 발생되는 미세먼지가 인근지역으로 이동하게 되는 경로를 예측하게 된다.
일반적으로 발생된 미세먼지는 기상정 정보를 통해 전국단위로 예보가 이루어지는 것이나, 특정 지역에서 발생된 미세먼지의 경우 이를 쉽게 파악할 수 없어 미세먼지의 이동경로를 확인할 수 없게 된다.
이를 해결하기 위해 지역단위로 설치된 다수의 일체형 카메라(100)를 통해 측정되는 대기환경 상태정보의 측정값을 통해 지역 내에서 발생되는 미세먼지가 이동하는 경로를 예상함으로써 미세먼지예보의 정확도가 높아지게 된다.
상기 대기환경예보부(206)는 전파경로판단부(205)에 의해 미세먼지의 이동경로를 예상한 후 이동경로에 위치하는 지역에 설치된 대기환경 안내장치를 통해 미세먼지 예보가 이루어질 수 있도록 하며, 무선통신부(211)를 통해 예보정보를 대기환경 안내장치로 전송하여 실시간 미세먼지 정보가 제공될 수 있도록 한다.
상기 발생유형판단부(207)는 발생된 미세먼지가 전국적으로 발생되는 것인지 특정 지역에서만 발생되는 것인지를 확인하며, 다수 지역에 설치된 일체형 카메라(100)에서 수신되는 대기환경 상태정보의 측정값을 통해 판단하게 된다.
앞서 설명한 기상청정보수신부(214)를 통해 수신되는 기상청 정보와 비교하여 유사한 측정값이 수신되는 경우에는 전국적으로 미세먼지 농도가 나쁜 것임을 알 수 있으나, 일체형 카메라(100)가 설치된 지역에서만 미세먼지 농도가 나쁘게 측정도는 경우에는 일부 지역만이 대기상태가 나빠진 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 대기상태가 나빠진 원인을 파악할 수 있도록 안내한다.
일 예로서, 다수 지역에 설치된 일체형 카메라(100)에서 촬영된 주변영상을 통해 미세먼지가 나빠진 원인을 파악할 수 있으며, 촬영된 영상을 분석하여 지역내에서의 화재나 공사현장 또는 공장에서 발생되는 미세먼지의 원인을 확인할 수 있게 된다.
상기 대기환경화면표시부(208)는 일체형 카메라(100)에 의해 촬영된 주변영상을 모니터링하면서 모니터링영상에 대기환경 상태정보가 함께 표시되도록 하여 주변영상 모니터링에 의한 방범감시기능과 미세먼지상황을 한번에 파악할 수 있도록 한다.
이때 표시되는 미세먼지는 농도를 수치화하여 표시할 수 있고, 쉽게 파악하라 수 있도록 수치에 따른 미세먼지 농도를 색상화하여 표시할 수도 있다.
또한, 미세먼지 농도 수치에 따른 예보구간을 설정하여, 구간별로 미세먼지 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨 등으로 구분하여 표시하여 제공하는 것도 가능하다.
상기 표시정보선택부(209)는 대기환경화면표시부(208)를 통해 제공되는 모니터링화면에 표시되는 대기환경 상태정보가 선택적으로 표시되도록 하여 필요한 대기환경 상태정보를 쉽게 파악할 수 있게 된다.
일체형 카메라(100)를 통해 수집되는 대기환경 상태정보는 미세먼지, 온도, 습도, 냄새, 풍향, 풍속 등이 될 수 있으며, 필요에 따라 다른 센서를 일체로 설치하여 구성할 수 있어 특정 대기환경 상태정보를 쉽게 파악할 수 있도록 모니터링화면을 통해 제공되는 정보를 선택할 수 있도록 한다.
상기 빅데이터관리부(210)는 다수의 지역에 설치된 일체형 카메라(100)를 통해 수신된 대기환경 상태정보를 통합관리하며, 수집된 데이터들을 이용하여 미세먼지의 발생시기를 예측하여 예보할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 빅데이터관리부(210)의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 빅데이터관리부(210)는 다수의 일체형 카메라(100)로부터 측정되어 수집되는 대기환경 상태정보를 관리하여 경과시간별 발생시기, 대기오염의 정도와 같은 과거의 대기환경상태에 대한 변화과정 정보를 시기별로 제공하는 변화추이제공부(222)와, 계절단위, 월단위, 일단위와 같이 시기별로 대기오염이 발생되는 정도를 분류하여 특정 시기에 발생되는 대기오염의 정도를 판단하는 대기오염시간판단부(223)와, 상기 대기오염시간판단부(223)를 통해 과거에 발생된 대기오염 시기가 반복되는 것을 판단하고 미래에 대기오염이 발생될 시기를 예상하는 대기환경예측부(224)와, 상기 대기환경예측부(224)를 통해 대기오염이 발생될 시기가 예상되면 지역에 설치된 대기환경 안내장치에 예측정보를 전송함으로써 인근지역에서 미세먼지와 악취에 대비할 수 있도록 하는 알림부(225)로 구성된다.
상기 변화추이제공부(222)는 일체형 카메라(100)를 통해 촬영된 영상과 함께 측정된 대기환경 상태정보 데이터를 수집하여 관리하면서 계절단위, 월단위, 일단위 등과 같이 특정시기별로 대기오염이 발생된 정도를 모니터링할 수 있도록 제공함으로써 시기별로 대기오염이 발생된 추이를 확인할 수 있도록 한다.
특정 지역에 국한되는 대기환경의 예보상황은 주변환경에 따라 달라질 수 있으며, 지역적으로 반복되는 상황에 의해 대기환경 오염에 영향을 줄 수 있음에 따라 반복되는 대기오염 발생상황을 확인할 수 있는 것이다.
상기 대기오염시간판단부(223)는 반복적으로 발생되는 대기오염 발생상황이 시기적으로 언제 발생되는 지를 판단하며, 해당 대기오염 발생상황이 반복되는 시기를 확인함으로써 미래에 다시 발생될 시기를 예상하게 된다.
상기 대기환경예측부(224)는 대기오염시간판단부(223)를 통해 시기마다 반복되는 대기오염 발생상황의 발생시기를 확인하고 이를 통해 미래에 다시 대기오염 발생상황이 반복될 시기를 예측하게 되며, 예측된 시기가 도래하면 대기오염의 발생을 예보하는 신호를 알림부(225)에 전송하게 된다.
상기 알림부(225)는 대기오염의 발생이 예상되는 시기가 도래하면 대기오염 예보를 지역에 설치된 대기환경 안내장치를 통해 알려줌으로써 주민들이 이에 대하여 대비할 수 있도록 한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
(100)-- 일체형 카메라
(110)-- 제어부 (120)-- 영상촬영부
(130)-- 미세먼지측정센서 (140)-- 온도센서
(150)-- 습도센서 (160)-- 냄새센서
(170)-- 풍향센서 (180)-- 풍속센서
(184)-- 소음측정센서 (190)-- 무선통신부
(200)-- 통합관리서버
(201)-- 통합제어부 (202)-- 필터링부
(203)-- 대기환경분석부 (204)-- 발생지역판단부
(205)-- 전파경로판단부 (206)-- 대기환경예보부
(207)-- 발생유형판단부 (208)-- 대기환경화면표시부
(209)-- 표시정보선택부 (210)-- 빅데이터관리부
(211)-- 무선통신부 (212)-- 비교값설정부
(213)-- 측정값수신부 (214)-- 기상청정보수신부
(215)-- 매칭부 (216)-- 오차보정부
(217)-- 대기환경변화감지부 (218)-- 변경정보입력부
(219)-- 변경정보적용부 (220)-- 환경변화학습부
(221)-- 자동적용부 (222)-- 변화추이제공부
(223)-- 대기오염시간판단부 (224)-- 대기환경예측부
(225)-- 알림부
(110)-- 제어부 (120)-- 영상촬영부
(130)-- 미세먼지측정센서 (140)-- 온도센서
(150)-- 습도센서 (160)-- 냄새센서
(170)-- 풍향센서 (180)-- 풍속센서
(184)-- 소음측정센서 (190)-- 무선통신부
(200)-- 통합관리서버
(201)-- 통합제어부 (202)-- 필터링부
(203)-- 대기환경분석부 (204)-- 발생지역판단부
(205)-- 전파경로판단부 (206)-- 대기환경예보부
(207)-- 발생유형판단부 (208)-- 대기환경화면표시부
(209)-- 표시정보선택부 (210)-- 빅데이터관리부
(211)-- 무선통신부 (212)-- 비교값설정부
(213)-- 측정값수신부 (214)-- 기상청정보수신부
(215)-- 매칭부 (216)-- 오차보정부
(217)-- 대기환경변화감지부 (218)-- 변경정보입력부
(219)-- 변경정보적용부 (220)-- 환경변화학습부
(221)-- 자동적용부 (222)-- 변화추이제공부
(223)-- 대기오염시간판단부 (224)-- 대기환경예측부
(225)-- 알림부
Claims (10)
- CCTV 카메라 시스템에 있어서,
다수의 위치에 설치되어 설치된 위치의 주변환경을 촬영한 촬영영상과 함께 일체화되어 설치된 센서들에 의해 측정된 대기환경에 대한 상태정보를 수집하는 일체형 카메라(100)와,
다수의 일체형 카메라(100)에서 촬영된 영상과 대기환경 상태정보를 통합관리하여 일체형 카메라(100)가 설치된 지역에 대한 생활방범기능과 함께 인근지역의 대기환경상태를 실시간으로 모니터링하면서 일체형 카메라(100)의 대기환경상태 측정정보를 이용하여 대기환경상태를 예보할 수 있도록 관리하는 통합관리서버(200)로 구성되며,
통합관리서버(200)는 일체형 카메라(100)에 일체화되어 설치된 미세먼지측정센서(130), 온도센서(140), 습도센서(150), 냄새센서(160), 풍향센서(160), 풍속센서(180), 소음측정센서(184)에 의해 측정되는 미세먼지농도, 온도변화, 습도변화, 악취발생유무, 풍향, 풍속, 소음의 대기환경 상태정보의 정확도를 높이기 위해 외부요인에 의해 일시적으로 측정값이 변경된 경우에는 제거하여 정확도를 높일 수 있도록 하는 필터링부(202)와,
일체형 카메라(100)를 통해 주변의 대기환경 상태정보를 측정하는 과정에서 주변환경이 변경되어 측정값이 달라지는 것을 보상하기 위해 변화요인에 따른 측정값의 인과계수를 적용하여 수신된 대기환경 상태정보 측정값의 신뢰성을 높이도록 하는 대기환경분석부(203)와,
일체형 카메라(100)에 의해 측정된 풍향과 풍속을 이용하여 미세먼지가 집중발생되는 위치, 풍향센서(160)에 의한 바람의 방향, 풍속센서(180)에 의한 바람의 속도를 통해 발생되는 미세먼지가 인근지역으로 이동하게 되는 경로를 예측하는 전파경로판단부(205)와,
상기 전파경로판단부(205)에 의해 미세먼지의 이동경로를 예상한 후 이동경로에 위치하는 지역에 설치된 대기환경 안내장치를 통해 지역의 미세먼지 발생농도와 발생예상시간과 같은 대기환경정 예보가 이루어질 수 있도록 하는 대기환경예보부(206)와,
일체형 카메라(100)에 의해 촬영되어 전송된 주변영상에 측정된 대기환경정보가 수치화되어 오버레이 형태로 제공되도록 함으로써 주변영상 모니터링에 의한 방범감시기능과 모니터링화면을 통해 대기환경상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 대기환경화면표시부(208)와,
다수의 지역에 설치된 일체형 카메라(100)를 통해 수신된 대기환경 상태정보를 통합관리하면서 시간의 변화에 따른 대기환경상태의 변화를 저장하고 특정계절, 특정요일, 특정시간대에 미세먼지의 발생 농도가 짙어지는 경우가 반복되는 것을 분석하여 미래에 발생될 대기오염의 발생시기와 미세먼지 농도를 예측하는 빅데이터관리부(210)로 구성되며,
상기 대기환경분석부(203)는 일체형 카메라(100)가 설치된 주변환경의 변화를 확인하기 위해 촬영된 영상을 분석하여 대기환경의 변화에 영향을 줄 수 있는 요인을 판단하는 대기환경변화감지부(217)와, 촬영된 영상분석을 통해 대기환경의 변화에 영향을 줄 수 있는 요인을 판단하고 발생된 변화요인에 의해 영향을 받을 수 있는 대기환경의 종류를 입력하는 변경정보입력부(218)와, 주변환경의 변화에 따라 변경될 수 있는 대기환경의 종류에 맞게 인과계수를 가감 적용하여 측정된 대기환경 상태정보의 측정시 측정값에 인과계수를 가산하여 변화된 환경에 의한 인과계수가 적용되도록 하는 변경정보적용부(219)와, 주변환경의 변화요인에 따라 인과계수가 적용되는 다양한 상황을 학습하고 상황별로 비교하여 인과계수를 조절함으로써 측정상황에 따라 상황별 적용되어야 하는 인과계수의 가감정도를 설정하는 환경변화학습부(220)와, 환경변화학습부(220)를 통해 다양한 주변환경 변화요인을 선행학습한 후 유사한 주변환경 변화요인의 발생시 자동으로 측정값에 인과계수가 적용되도록 하는 자동적용부(221)로 구성되고,
상기 빅데이터관리부(210)는 다수의 일체형 카메라(100)로부터 측정되어 수집되는 대기환경 상태정보를 관리하여 경과시간별 발생시기, 대기오염의 정도와 같은 과거의 대기환경상태에 대한 변화과정 정보를 시기별로 제공하는 변화추이제공부(222)와, 계절단위, 월단위, 일단위와 같이 시기별로 대기오염이 발생되는 정도를 분류하여 특정 시기에 발생되는 대기오염의 정도를 판단하는 대기오염시간판단부(223)와, 상기 대기오염시간판단부(223)를 통해 과거에 발생된 대기오염 시기가 반복되는 것을 판단하고 미래에 대기오염이 발생될 시기를 예상하는 대기환경예측부(224)와, 상기 대기환경예측부(224)를 통해 대기오염이 발생될 시기가 예상되면 지역에 설치된 대기환경 안내장치에 예측정보를 전송함으로써 인근지역에서 미세먼지와 악취에 대비할 수 있도록 하는 알림부(225)로 구성됨을 특징으로 하는 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템.
- 제1항에 있어서,
일체형 카메라(100)는
일체형 카메라(100)의 작동을 전반적으로 제어하는 제어부(110)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 영상을 촬영하는 영상촬영부(120)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 미세먼지 농도를 감지하는 미세먼지측정센서(130)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 온도변화를 감지하는 온도센서(140)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 습도변화를 감지하는 습도센서(150)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 악취발생을 감지하는 냄새센서(160)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 바람 방향을 감지하는 풍향센서(160)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 바람 속도를 감지하는 풍속센서(180)와,
일체형 카메라(100)가 설치된 주변의 소음을 측정하는 소음측정센서(184)와,
일체형 카메라(100)에 의해 촬영된 주변영상과 함께 감지된 대기환경 상태정보를 통합관리서버(200)에 전송하는 무선통신부(190)로 구성됨을 특징으로 하는 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
통합관리서버(200)는 일체형 카메라(100)가 설치된 위치의 GPS정보를 이용하여 대기환경상태가 측정된 위치를 확인하고, 다수의 일체형 카메라(100)를 통해 수신되는 대기환경 상태정보의 측정값을 통해 미세먼지가 집중적으로 발생되는 위치를 확인하는 발생지역판단부(204)가 구성됨을 특징으로 하는 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
통합관리서버(200)는 다수의 위치에 설치된 일체형 카메라(100)에서 수집되는 대기환경 상태정보를 통해 발생된 미세먼지가 국소지역에서의 발생인지 전국적으로 발생된 것인지를 판단하고 국소지역에서 발생되는 미세먼지의 경우 인근지역에 미세먼지 예보를 할 수 있도록 하는 발생유형판단부(207)가 구성됨을 특징으로 하는 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
대기환경화면표시부(208)에 제공되는 대기환경 상태정보인 미세먼지, 온도, 습도, 냄새, 풍향, 풍속, 소음에 대한 측정값 중에서 특정 대기환경 상태정보를 쉽게 파악할 수 있도록 모니터링화면을 통해 선택적으로 제공받을 수 있도록 하는 표시정보선택부(209)가 구성됨을 특징으로 하는 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 CCTV 카메라 시스템.
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| KR1020210103094A KR102382836B1 (ko) | 2021-08-05 | 2021-08-05 | 광산란방식의 미세먼지 측정장치 일체형 cctv 카메라 시스템 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR102549829B1 (ko) | 2022-09-16 | 2023-07-03 | 주식회사 삼덕테크윈 | Cctv 영상 분석을 이용한 미세먼지 농도 예보 시스템 |
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2021
- 2021-08-05 KR KR1020210103094A patent/KR102382836B1/ko active IP Right Grant
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2022
- 2022-03-21 KR KR1020220034669A patent/KR20230021564A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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| KR20230021564A (ko) | 2023-02-14 |
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