KR102396420B1 - 재난 대피 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents

재난 대피 모니터링 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102396420B1
KR102396420B1 KR1020210162328A KR20210162328A KR102396420B1 KR 102396420 B1 KR102396420 B1 KR 102396420B1 KR 1020210162328 A KR1020210162328 A KR 1020210162328A KR 20210162328 A KR20210162328 A KR 20210162328A KR 102396420 B1 KR102396420 B1 KR 102396420B1
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유영선
최지훈
권대욱
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주식회사 와치캠
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Abstract

본 발명은, 건물에 설치된 복수의 모니터링 카메라; 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 이용하여 화재 발생에 관한 정보를 출력하는 화재발생판단부; 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 객체식별부; 화재 경보 또는 상기 화재발생판단부의 신호에 따라 상기 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 대피상황판단부를 포함하는, 재난 대피 모니터링 시스템을 개시한다. 본 발명에 따르면, 화재 발생 시에 화재 진압, 인명 구조 작업 및 화재 대피 안내에 활용될 수 있는 화재 상황 정보가 수집될 수 있다.

Description

재난 대피 모니터링 시스템 및 방법{DISASTER EVACUATION MONITORING METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 재난 대피 모니터링 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빌딩에 설치된 CCTV 시스템을 이용하여 화재 등의 재난 시에 원활한 대피를 위해 화재 상황 및 대피 상황을 모니터링 하는 방법 및 이를 이용하는 시스템에 관한 것이다.
CCTV는 Closed-circuit Television의 약자로, 폐쇄회로 텔레비전으로 해석될 수 있다. 일반적으로 CCTV는 특정한 목적에 따라 한정된 공간에 카메라를 설치하고, 이를 통해 촬영된 영상물을 허락된 관계 자들에게만 제공하는 폐쇄된 환경 속에서 운영된다. 그래서 폐쇄회로라는 이름이 붙었다. 하지만 요즘은 이러한 CCTV의 본래 뜻과 달리 공공의 안전이나 서비스를 목적으로 일반에 공개되는 감시카메라가 많은 편이다.
국내 초기 CCTV 도입 목적은 교통 관제와 지하철 안전 운행 같은 기간 시설의 안전 점검과 관리를 위해서였다. 우리나라에서 CCTV를 본격적으로 범죄 예방 목적으로 운용하기 시작한 시점은 다른 나라들과 비교해서 상당히 늦은 편이었다.
최근의 CCTV들은 ICT기술과 인공지능을 결합한 지능형 장치로 진화하고 있다. CCTV가 단순히 영상만 촬영하는 것이 아닌, 피사체에 대한 정보를 자동으로 분석해 더욱 효율적인 감시체계를 만들어 준다.
본 발명과 관련된 기술로서, 대한민국 등록 특허 제10-1475134호의, 지능형 피난 유도 방법 및 장치는, 피난 경로에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 개시하고 있지만, 위급 상황에서 디스플레이 장치의 효용도가 의문시 되고, 화재 인명 구조에 필요한 정보를 제공하지 않고 있어서 종래 기술의 문제점을 여전히 가지고 있다.
본 발명은 화재와 같은 재난 발생 시, 고층 빌딩에 설치된 CCTV를 이용하여 화재 상황에 관한 정보 및 대피 상황에 관한 정보를 수집하고, 화재 상황에 관한 정보는 화재 진화 및 대피 정보로서 이용하고, 대피 상황에 관한 정보는 고립된 대피자를 구조하기 위한 정보로서 이용할 수 있는 재난 대피 모니터링 방법 및 이를 이용하는 시스템을 개시한다.
KR 등록 특허 제10-1475134호 (2014.12.23 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 화재 발생 시에 화재 진압, 인명 구조 작업 및 화재 대피 안내에 활용될 수 있는 화재 상황 정보를 수집할 수 있는 재난 대피 모니터링 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 화재 발생 장소에 관한 정보를 출력하고, 화재 대피 상황의 모니터링을 통해 대피 상황 정보를 출력할 수 있는 대피 모니터링 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수집된 대피 상황 정보를 이용하여 대피자의 이동을 추적할 수 있는 모니터링 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 수집된 대피 상황 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단하고, 격실 내의 재실자의 수를 판단하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 시스템은, 건물에 설치된 복수의 모니터링 카메라; 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력하는 화재상황판단부; 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 객체식별부; 및 화재 경보 또는 상기 화재발생판단부의 신호에 따라 상기 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 대피상황판단부를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 모니터링 카메라는 건물의 출입구, 비상구를 포함하여 화재 발생 시 이용되는 대피로에 설치될 수 있다.
또한, 화재상황판단부는 영상 데이터를 이용하여 불꽃 및 연기 발생을 감지함으로써 화재 발생 장소에 관한 정보를 출력하도록 구성될 수 있다.
또한, 객체식별부는 대피자의 얼굴 및 옷차림에 기반으로 인식된 대피자의 ID 정보를 출력하고, 대피로에 관한 정보, 대피자의 이동속도 및 상기 모니터링 카메라가 설치된 위치 정보를 이용하여 대피자의 이동을 추적하도록 구성될 수 있다.
또한, 대피상황판단부는 상기 대피자의 ID 정보를 이용하여 시간 경과에 따라 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 출력하고, 상기 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단하도록 구성될 수 있다.
또한, 대피상황판단부는, 내부 카메라가 설치되지 않은 격실에 대해, 출입구 상황의 영상 데이터에 기반하여 수집된 격실의 출입자 수의 계수 정보를 이용하여 격실 내의 재실자의 수를 판단하도록 구성될 수 있다.
또한, 재난 대피 모니터링 시스템은, 화재 상황에 관한 정보, 대피자에 관한 정보 및 대피 상황에 관한 정보 중에서 적어도 하나의 정보를 스피커 장치, 디스플레이 장치 및 통신 단말 중에서 적어도 하나의 장치를 통해 출력하기 위한 출력부를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 대피상황판단부는, 대피자들이 소지한 통신 단말과 건물에 설치된 AP(access point) 간의 네트워크 접속 정보를 이용하여 층별 대피자의 분포에 관한 정보를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법은, 건물에 설치된 복수의 모니터링 카메라를 이용하여 영상 데이터를 수집하는 단계; 카메라로부터 수집된 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력하는 단계; 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 단계; 및 화재 경보 또는 상기 화재발생판단부의 신호에 따라 상기 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계는, 대피자의 ID 정보를 이용하여 시간 경과에 따라 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 출력하고, 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단하도록 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계는, 내부 카메라가 설치되지 않은 격실에 대해, 출입구 상황의 영상 데이터에 기반하여 수집된 격실의 출입자 수의 계수 정보를 이용하여 격실 내의 재실자의 수를 판단하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 화재 발생 시에 화재 진압, 인명 구조 작업 및 화재 대피 안내에 활용될 수 있는 화재 상황 정보가 수집될 수 있다.
또한, 화재 발생 장소에 관한 정보 출력, 및 화재 대피 상황의 모니터링을 통해 대피 상황 정보 출력이 가능하다.
또한, 수집된 대피 상황 정보를 이용하여 대피자의 이동이 추적될 수 있다.
또한, 수집된 대피 상황 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수 및 실 내의 재실자의 수가 판단될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 시스템의 네트워크 관계도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 시스템의 네트워크 관계도이다.
도 1을 참조하면, 재난 대피 모니터링 시스템(10)은, 재난 대피 모니터링 장치(100), 모니터링 카메라(210), 출력 장치(220), 관제 서버(300), 데이터 서버(400) 및 네트워크(500)를 포함하도록 구성될 수 있다.
재난 대피 모니터링 장치(100)는 불꽃 및 연기 감지를 이용하여 화재의 발생을 인식하고, 화재 발생 장소까지 감지하고, 화재 상황 및 대피 상황을 모니터링 하는 기능을 갖는 장치이다.
모니터링 카메라(210)는, 수집한 영상 데이터를 로컬의 저장 장치를 포함하여 IP가 부여되어 있어서 네트워크를 통해 연결된 데이터 서버(400)에 송신할 수 있는 기능을 갖는, 네트워크 카메라를 포함하도록 구성될 수 있다.
출력 장치(220)는, 화재 상황 정보, 대피자에 관한 정보 및 대피 상황 정보를 출력하는 장치로서, 디스플레이 장치(221), 스피커(222) 및 통신 단말(223)을 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 상황 정보는 화재를 진압하는 소방관에게는 화재 진압용으로, 화재 대피자에게는 대피용으로 이용될 수 있으며, 대피 상황 정보는 소방관의 인명 구조 용도로 이용될 수 있다.
디스플레이 장치(221)는 비상구 및 대피로에 설치될 수 있으며, 화재 상황 정보 및 대피 상황 정보가 문자 및 그래픽으로 표시될 수 있다. 예를 들어 재난 대피에 이용가능한 비상구, 대피로 및 엘리베이터에 관한 정보가 실시간 및 층별로 표시될 수 있다.
스피커(222)는 비상구 및 대피로에 설치될 수 있으며, 재난 대피 모니터링 장치(100) 또는 관제 서버(300)에 의해 화재 상황 정보 및 대피 상황 정보가 육성 또는 TTS 음성을 통해 출력될 수 있다.
통신 단말(223)은 화재가 발생한 건물 내에 갇혀 있는 대피자 및 화재 진압 중인 소방관의 모바일 단말을 포함하도록 구성될 수 있다. 재난 대피 모니터링 장치(100) 또는 관제 서버(300)는 화재 상황 정보 및 대피 상황 정보를 팝업 메시지 형태로 모바일 단말에 송신할 수 있다. 화재 상황 정보는 대피용으로 실시간 이용 가능한 엘리베이터에 관한 정보, 빌딩 내 현재 이용 가능한 층별 대피로 및 비상구에 관한 정보를 포함할 수 있다. 대피 상황 정보는, 층별 고립된 대피자에 관한 정보, 격실, 예를 들어 사물실이나 엘리베이터에 고립된 대피자에 관한 정보를 포함할 수 있다.
관제 서버(300)는, 모니터링 카메라(210) 및 각종 화재 감지 센서를 이용하여 화재 감지 신호를 출력하고, 재난 대피 모니터링 장치(100)와 함께 재난 상황을 모니터링 하는 중앙 서버에 해당한다.
데이터 서버(400)는, 기능적으로 복수의 서버들, 예를 들어 모니터링 카메라(210)가 수집한 영상 데이터를 저장하는 클라우드 서버, 영상 처리 서버, 및 인공지능 서버를 포함하도록 구성될 수 있다.
네트워크(500)는 유선 및 무선 네트워크, 예를 들어 시리얼 통신, LAN(local area network), WAN(wide area network), 인터넷(internet), 인트라넷(intranet) 및 엑스트라넷(extranet), 그리고 모바일 네트워크, 예를 들어 셀룰러, 3G, LTE, WiFi 네트워크, 애드혹 네트워크 및 이들의 조합을 비롯한 임의의 적절한 통신 네트워크 일 수 있다.
네트워크(500)는 허브, 브리지, 라우터, 스위치 및 게이트웨이와 같은 네트워크 요소들의 연결을 포함할 수 있다. 네트워크(500)는 인터넷과 같은 공용 네트워크 및 안전한 기업 사설 네트워크와 같은 사설 네트워크를 비롯한 하나 이상의 연결된 네트워크들, 예컨대 다중 네트워크 환경을 포함할 수 있다. 네트워크(500)에의 액세스는 하나 이상의 유선 또는 무선 액세스 네트워크들을 통해 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 재난 대피 모니터링 장치(100)는, 제어부(110), 화재상황판단부(120), 객체식별부(130), 대피상황판단부(140), 출력부(150), 통신 장치(160), 저장 장치(170)를 포함하도록 구성될 수 있다.
제어부(110)는, 재난 대피 모니터링 장치(100)의 전체 구성요소를 제어하는 기능을 갖는다. 제어부(110)는 프로세서를 포함하도록 구성될 수 있다. 제어부(110)는 데이터의 입력, 출력, 송신 및 수신을 제어하고, 화재상황판단부(120), 객체식별부(130) 및 대피상황판단부(140)에 의한 데이터의 처리를 제어하는 기능을 갖는다.
화재상황판단부(120)는, 모니터링 카메라(210)로부터 수신된 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력하는 기능을 갖는다. 예를 들어 화재상황판단부(120)는 불꽃 및 연기가 촬영된 영상 데이터를 학습 데이터로 하여 학습된 화재 인식 모델을 이용하여 화재를 인식하도록 구성될 수 있다. 더 나아가 화재상황판단부(120)는 모니터링 카메라(210)가 설치된 위치 정보를 이용하여 화재 발생 장소에 관한 정보를 추출하도록 구성될 수 있다.
화재상황판단부(120)는, 화재 발생 후에 연기 및 불꽃의 계속적인 이동 및 확대의 인식을 통해, 화재 구역 및 화재 구역을 인식하도록 구성될 수 있다.
객체식별부(130)는, 모니터링 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 이용하여 대파자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 기능을 갖는다.
객체식별부(130)는 대피자의 얼굴 및 옷차림에 기반하여 인식된 대피자의 ID 정보를 출력하고, 대피로에 관한 정보, 대피자의 이동속도 및 상기 모니터링 카메라가 설치된 위치 정보를 이용하여 대피자의 이동을 추적하도록 구성될 수 있다. 여기서 대피자의 ID 정보란, 대피자의 이름까지 알 수는 없으나, 대파자의 동일성 판단에 관한 정보를 말한다. 따라서 객체식별부(130)는 대피자의 ID 정보에 기반하여, 대피로에 일련의 모니터링 카메라(210)를 통해 수집된 영상 테이터의 분석을 통해 대피 중에 카메라로부터 사라진 대피자를 특정하도록 구성될 수 있다.
대피상황판단부(140)는, 화재 경보 또는 화재상황판단부(120)의 신호에 따라 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 기능을 갖는다. 화재 경보 또는 화재상황판단부(120)의 신호에 따라 화재가 발생이 감지되면, 대피상황판단부(140)는 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피자의 이동을 추적하고, 이동을 추적한 결과를 분석하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하도록 구성될 수 있다.
대피상황판단부(140)는 대피자의 ID 정보를 이용하여 시간 경과에 따라 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 출력하고, 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단하도록 구성될 수 있다.
대피상황판단부(140)는 내부 카메라가 설치되지 않은 격실에 대해, 출입구 상황의 영상 데이터에 기반하여 수집된 격실의 출입자 수의 계수 정보를 이용하여 격실 내의 재실자의 수를 판단하도록 구성될 수 있다.
대피상황판단부(140)는, 대피자들이 소지한 통신 단말(223)과 건물에 설치된 AP(access point) 간의 네트워크 접속 정보를 이용하여 층별 대피자의 분포에 관한 정보를 출력하도록 구성될 수 있다.
대피자들이 소지한 통신 단말(223)은 인터넷에 접속하기 위해 건물 내에 설치된 Wi-Fi 모듈과 같은 무선랜 장치에 접속하거나, 메시지를 수신하기 위해 비콘과 같은 근거리 통신 장치와 접속할 수 있다. 이 과정에서 무선랜 장치 및 비콘은 송신 및 수신된 접속에 관한 신호에 기반하는 접속 정보를 저장하게 되고, 대피상황판단부(140)는 저장된 접속 정보를 이용하여, 건물의 층별로 분포된 대피자의 수를 예측할 수 있다.
최근에는 KNN(K Nearest Neighbor) 알고리즘을 이용하여 단말의 실내 위치를 정확하게 예측하는 방법이 연구되고 있다. 따라서 KNN 알고리즘을 이용하는 경우 대피자들이 소지한 통신 단말(223)의 비교적 정확한 위치가 층별로 파악될 수 있다.
또한, 대피상황판단부(140)는 대피자들이 소지한 통신 단말(223)과 건물에 설치된 AP(access point) 간의 네트워크 접속 정보 중에서, 접속 강도에 관한 정보 및 층별 서로 다른 복수의 위치에 설치된 AP의 위치 정보를 이용하여 이동하는 통신 단말(223)의 위치를 파악하고, 최종적으로 대피자들의 이동을 예측할 수 있다.
화재 발생 시 건물 내에 있는 대피자들에 대한 정보는 RFID 등에 기반하는 출근 기록을 이용하여 수집될 수 있다.
출력부(150)는, 화재 상황에 관한 정보, 대피자에 관한 정보 및 대피 상황에 관한 정보 중에서 적어도 하나의 정보를 스피커 장치, 디스플레이 장치 및 통신 단말 중에서 적어도 하나의 장치를 통해 출력하는 기능을 갖는다.
통신 장치(160)는, 모니터링 카메라(210), 관제 서버(300), 및 데이터 서버(400)와 각종 데이터의 송신 및 수신하는 기능을 갖는다.
저장 장치(170)는, 모니터링 카메라(210), 관제 서버(300), 및 데이터 서버(400)로부터 수신한 데이터 및 처리된 데이터를 저장하는 기능을 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 재난 대피 모니터링 방법(S100)은, 건물에 설치된 모니터링 카메라(210)를 이용하여 영상 데이터를 수집하는 단계(S110), 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력하는 단계(S120), 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 단계(S130), 및 화재 경보 또는 화재발생판단부의 신호에 따라 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계(S140)를 포함하도록 구성될 수 있다.
재난 모니터링 장치(100)는, 건물에 설치된 복수의 모니터링 카메라(210)를 이용하여 영상 데이터를 수집할 수 있다(S110).
재난 모니터링 장치(100)는, 모니터링 카메라(210)로부터 수집된 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력할 수 있다(S120).
재난 모니터링 장치(100)는, 모니터링 카메라(210)로부터 수집된 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력할 수 있다 (S130).
재난 모니터링 장치(100)는, 화재 경보 또는 화재상황판단부(120)의 신호에 따라 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력할 수 있다(S140).
재난 모니터링 장치(100)는, 상기 대피자의 ID 정보를 이용하여 시간 경과에 따라 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 출력하고, 상기 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단할 수 있다(S141).
재난 모니터링 장치(100)는, 내부 카메라가 설치되지 않은 격실에 대해, 출입구 상황의 영상 데이터에 기반하여 수집된 격실의 출입자 수의 계수 정보를 이용하여 격실 내의 재실자의 수를 판단할 수 있다(S142).
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 재난 대피 모니터링 방법(S200)은, 객체를 식별하는 단계(S221), 대피 상황을 판단하는 단계(S231), 객체 계수 단계(S241) 및 재실 현황을 검증 판단하는 단계(S243)를 포함하도록 구성될 수 있다.
모니터링 카메라(210)가 수집된 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 객체가 식별될 수 있다(S221). 수집된 영상 데이터는 화재를 감지하는 데에 이용될 수 있다(S223). 재난 모니터링 장치(100)는, 기준이 되는 화재영상 데이터와 수집된 영상 데이터의 비교를 통해 화재 발생을 감지하고, 화재 이벤트를 발생시킬 수 있다(S224).
객체 식별을 통해 대피자에 관한 정보가 추출될 수 있다. 그리고 대피자에 관한 정보는 대피상황판단에 이용될 수 있다(S231). 구체적으로 층간 이동하는 대피자의 판단(S232)을 통해 층별로 고립된 대피자가 판단될 수 있다(S233). 또한, 출입구에 출입하는 대피자의 판단(S234)을 통해 격실 내의 재실자 및 퇴실자가 판단될 수 있다(S235).
대피자에 관한 정보는 객체 계수에 이용될 수 있다(S241). 객체 계수 정보는 격실의 재실 현황 및 대피자의 대피 상황에 관한 종합 분석에 이용될 수 있다(S242). 재난 모니터링 장치(100)는 재실 현황을 반복하여 검증 및 판단할 수 있다(S243). 재실 현황에 관한 정보는 연동 시스템, 즉 관제 서버(300)에 송신될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 재난 대피 모니터링 방법(S300)은, 영상 데이터를 수신하는 단계(S310), 영상 데이터를 이용하여 객체의 존재를 확인하는 단계(S320, S330) 객체에 관한 정보를 이용하여 재실자 객체 계수 단계(S341), 미식별자 객체 계수 단계(S342) 및 재실현황 종합분석 단계(S350) 및 재난대피 통보 단계(S370)를 포함하도록 구성될 수 있다.
모니터링 카메라(210)에 의해 수집된 영상 데이터는, 재난 학습 데이터 및 객체 학습 데이터로 이용될 수 있다. 재난 모니터링 장치(100)는 재난 이벤트가 발생하면(S343), 재난 학습 데이터를 기반으로 재난 이벤트를 분석할 수 있다(S344). 객체 학습 데이터는 대피자에 관한 정보, 대피 상황에 관한 정보, 예를 들어 재실자 정보, 층별 고립된 대피자에 관한 정보를 추출하는 데 이용될 수 있다.
재난 모니터링 장치(100)는 재난 현황의 종합 분석을 통해, 대피 판단을 할 수 있고, 대피 판단의 결과에 따라 출력 장치(220)를 통해 재난대피 통보(S370)를 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 재난 대피 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 재난 모니터링 방법(S400)은 객체 인지(S410)를 통해 객체의 존재를 판단하는 단계(S420), 객체를 확인하는 단계(S430), 재실자 계수(S441), 미식별자 계수(S442), 및 재실 현황 종합 분석(S450)을 포함하도록 구성될 수 있다.
객체 인지에 복수의 모니터링 카메라(210)를 통해 수집된 영상 데이터가 이용될 수 있다. 복수의 모니터링 카메라(210)는 층별 대피로에 설치될 수 있으며, 대피로에 설치된 모니터링 카메라(210)의 순서에 따라 객체가 인지 될 수 있다. 따라서, 모니터링 카메라(210)가 설치된 위치 정보에 기반하여 객체의 위치가 확인될 수 있다. 모니터링 카메라(210)는 격실의 출입구 상황을 촬영할 수 있으며, 출입구 상황이 촬영된 영상 데이터를 통해 재실자 계수(S441) 및 미식별자 계수(S442)가 수행될 수 있다.
재실자에 관한 계수 정보 및 미식별자에 관한 계수 정보 등은 재실 현황을 종합 분석하는 데 이용될 수 있다. 추출된 대피 상황에 관한 정보, 예를 들어 재실자 정보, 층별 고립된 대피자에 관한 정보는, 재난 학습 데이터, 객체 학습 데이터를 기준 데이터로 하여 분석 추출될 수 있다.
재난 모니터링 장치(100)는, 종합 분석 과정을 통해, 재난 위험 구역 알림(S461), 미식별장에 관한 정보 추출(S462), 미대피자에 관한 정보 추출(S463), 소화반 알림(S471), 시각 및 청각에 의한 대피안내(S472), 정보 저장(S473)이 수행될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 화재 발생 시에 화재 진압, 인명 구조 작업 및 화재 대피 안내에 활용될 수 있는 화재 상황 정보가 수집될 수 있다.
또한, 화재 발생 장소에 관한 정보 출력, 및 화재 대피 상황의 모니터링을 통해 대피 상황 정보 출력이 가능하다.
또한, 수집된 대피 상황 정보를 이용하여 대피자의 이동이 추적될 수 있다.
또한, 수집된 대피 상황 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수 및 실 내의 재실자의 수가 판단될 수 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
10: 재난 대피 모니터링 시스템
100: 재난 대피 모니터링 장치
110: 제어부
120: 화재상황판단부
130: 객체식별부
140: 대피상황판단부
150: 저장 장치
160: 통신 장치

Claims (11)

  1. 모니터링 카메라(210)로부터 수신된 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력하는 화재상황판단부(120);
    상기 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 객체식별부(130);
    화재 경보 또는 상기 화재상황판단부(120)의 신호에 따라 상기 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 대피상황판단부(140);
    상기 화재 상황에 관한 정보, 상기 대피자에 관한 정보로서 대피자의 얼굴 및 옷차림을 기반으로 인식된, 대피자의 동일성 판단에 관한 대피자의 ID 정보 및 대피 상황에 관한 정보 중에서 적어도 하나의 정보를 스피커(222), 디스플레이(221) 및 통신 단말(223) 중에서 적어도 하나의 장치를 통해 출력하기 위한 출력부(150);
    상기 모니터링 카메라(210), 관제 서버(300), 및 데이터 서버(400)와 각종 데이터의 송신 및 수신하는 기능을 갖는 통신 장치(160);
    상기 모니터링 카메라(210), 상기 관제 서버(300), 및 상기 데이터 서버(400)로부터 수신한 데이터 및 처리된 데이터를 저장하는 기능을 갖는 저장 장치(170); 및
    데이터의 입력, 출력, 송신 및 수신을 제어하고, 상기 화재상황판단부(120), 상기 객체식별부(130) 및 상기 대피상황판단부(140)에 의한 데이터의 처리를 제어하는 기능을 갖는 제어부(110)를 포함하는 재난 대피 모니터링 장치(100);
    건물에 설치된 복수의 상기 모니터링 카메라(210); 및
    화재 상황 정보, 대피자에 관한 정보 및 대피 상황 정보를 출력하는 장치로서, 상기 디스플레이(221), 상기 스피커(222) 및 상기 통신 단말(223)이 구비된 출력 장치(220)를 포함하고,
    상기 대피상황판단부(140)는,
    대피자의 얼굴 및 옷차림을 기반으로 인식된 상기 대피자에 관한 정보로서, 대피자의 동일성 판단에 관한 정보에 해당하는, 대피자의 ID 정보를 이용하여 시간 경과에 따라 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 출력하고, 상기 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단하고,
    대피자들이 소지한 통신 단말과 건물에 설치된 AP(access point) 간의 네트워크 접속 정보 중에서, 접속 강도에 관한 정보 및 층별 서로 다른 복수의 위치에 설치된 AP의 위치 정보를 이용하여 층별 대피자의 분포에 관한 정보를 출력하되,
    층별 서로 다른 복수의 위치에 설치된 AP의 위치 정보를 이용하고, KNN(K Nearest Neighbor) 알고리즘에 기반하여 이동하는 상기 통신 단말(223)의 위치를 파악하고, 최종적으로 대피자의 이동을 예측하도록 구성되는,
    재난 대피 모니터링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 모니터링 카메라는 건물의 출입구, 비상구를 포함하여 화재 발생 시 이용되는 대피로에 설치되는,
    재난 대피 모니터링 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화재상황판단부는 상기 영상 데이터를 이용하여 불꽃 및 연기 발생을 감지함으로써 화재 발생 장소에 관한 정보를 출력하도록 구성되는,
    재난 대피 모니터링 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 객체식별부(130)는, 상기 대피자에 관한 정보로서 대피자의 얼굴 및 옷차림을 기반으로 인식된 대피자의 ID 정보를 출력하고, 대피로에 관한 정보, 대피자의 이동속도 및 상기 모니터링 카메라가 설치된 위치 정보를 이용하여 대피자의 이동을 추적하고, 대피자의 동일성 판단에 관한 정보에 해당하는 상기 대피자의 ID 정보에 기반하여 상기 모니터링 카메라로부터 수집된 영상 데이터의 분석을 통해 대피 중에 카메라의 시야로부터 사라진 대피자를 특정하도록 구성되는,
    재난 대피 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 대피상황판단부는,
    내부 카메라가 설치되지 않은 격실에 대해, 출입구 상황의 영상 데이터에 기반하여 수집된 격실의 출입자 수의 계수 정보를 이용하여 격실 내의 재실자의 수를 판단하도록 구성되는,
    재난 대피 모니터링 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 건물에 설치된 복수의 모니터링 카메라를 이용하여 영상 데이터를 수집하는 단계;
    상기 카메라로부터 수집된 영상 데이터를 이용하여 화재 상황에 관한 정보를 출력하는 단계;
    상기 영상 데이터를 이용하여 대피자를 인식하고, 대피자에 관한 정보를 출력하는 단계; 및
    화재 경보 또는 화재상황판단부의 신호에 따라 상기 대피자에 관한 정보를 이용하여 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계는,
    대피자의 얼굴 및 옷차림을 기반으로 인식된 상기 대피자에 관한 정보로서, 대피자의 동일성 판단에 관한 정보에 해당하는, 대피자의 ID 정보를 이용하여 시간 경과에 따라 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 출력하고, 상기 건물의 층별 대피자의 ID 정보를 이용하여 층별 고립된 대피자의 수를 판단하고,
    대피자들이 소지한 통신 단말과 건물에 설치된 AP(access point) 간의 네트워크 접속 정보를 이용하여 층별 대피자의 분포에 관한 정보를 출력하고,
    층별 서로 다른 복수의 위치에 설치된 AP의 위치 정보를 이용하고, KNN(K Nearest Neighbor) 알고리즘에 기반하여 이동하는 통신 단말의 위치를 파악하고, 최종적으로 대피자의 이동을 예측하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    재난 대피 모니터링 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 대피 상황에 관한 정보를 출력하는 단계는,
    내부 카메라가 설치되지 않은 격실에 대해, 출입구 상황의 영상 데이터에 기반하여 수집된 격실의 출입자 수의 계수 정보를 이용하여 격실 내의 재실자의 수를 판단하는 단계를 포함하도록 구성되는,
    재난 대피 모니터링 방법.
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