KR102410319B1 - Complex Monitoring and Sensing System Capable of Detecting Fire and Fugitive Pollutants Emitted from Exhaust Gas Combustion Tower - Google Patents

Complex Monitoring and Sensing System Capable of Detecting Fire and Fugitive Pollutants Emitted from Exhaust Gas Combustion Tower Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공 지능 기술을 기반으로 하여, 기 설정된 객체 즉, 배기가스 연소탑을 정확히 검출하고 검출된 배기가스 연소탑에서 불꽃 발생 여부를 정확하게 감지할 수 있도록 하고, 배기가스 연소탑에서 배출되는 오염물질의 특성을 감지하도록 하는 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템에 관한 것이다.
이와 같은, 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템은 신장 및 수축 가능한 승강모듈과 승강모듈의 상단부에 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하게 설치된 헤드모듈과 헤드모듈에 설치되어 제1파장영역을 촬영하는 제1적외선열화상모듈과 제1파장영역 보다 짧은 영역이 되며 휘발성유기화합물에서 발생되는 제2파장영역을 촬영하는 제2적외선열화상모듈과 헤드모듈에 설치되어 빛을 전하로 변환시켜 객체를 촬영하며 화상이미지를 생성하는 CCD카메라모듈과 헤드모듈의 내부에 설치되며 복수 개의 플레어탑의 이미지를 저장하고 저장되어 있는 이미지 속의 플레어탑의 형상과 촬영된 이미지의 플레어탑의 형상을 대비하여 대비 값이 기준값 이상이면 제1모드신호를 출력하거나 대비값이 기준값 미만이면 제2모드신호를 출력하고 제1모드신호가 출력되면 제1모드신호를 제1적외선열화상모듈과 제2적외선열화상모듈에 인가하여 제1적외선열화상모듈이 오프상태가 되도록 하며 제2적외선열화상모듈이 온 상태가 되도록 하고, 제2모드신호가 출력되면 제2모드신호를 제1적외선열화상모듈과 제2적외선열화상모듈에 인가하여 제1적외선열화상모듈이 온(ON) 상태가 되도록 하며 CCD카메라모듈과 제2적외선열화상모듈을 오프(Off) 상태가 되도록 하는 제어모듈을 포함하는 불꽃감지부 그리고 불꽃감지부와 무선 통신하여 CCD카메라모듈과 제1적외선열화상모듈 및 제2적외선열화상모듈에서 촬영된 영상이미지를 수신하는 관제센터부를 포함한다.The present invention is based on artificial intelligence technology to accurately detect a preset object, that is, an exhaust gas combustion tower, and accurately detect whether a flame is generated in the detected exhaust gas combustion tower, and pollutants emitted from the exhaust gas combustion tower It relates to a complex monitoring and detection system capable of detecting fugitive pollutants emitted from fire and exhaust gas combustion towers to detect the characteristics of materials.
Such a complex monitoring and detection system capable of detecting fugitive pollutants emitted from fire and exhaust gas combustion towers is an elevating and contracting elevating module, a head module and a head module installed rotatably in one direction or the other at the upper end of the elevating module. Installed in the first infrared thermal imaging module to photograph the first wavelength region, the second infrared thermal imaging module to photograph the second wavelength region that is shorter than the first wavelength region and generated from volatile organic compounds and the head module It is installed inside the CCD camera module and head module that converts light into electric charge to photograph an object and creates an image image. In contrast to the shape of the flare top, if the contrast value is greater than or equal to the reference value, the first mode signal is output, or if the contrast value is less than the reference value, the second mode signal is output. By applying to the module and the second infrared thermal imaging module, the first infrared thermal imaging module is turned off, the second infrared thermal imaging module is turned on, and when the second mode signal is output, the second mode signal is transmitted to the first A control module that applies to the infrared thermal imaging module and the second infrared thermal imaging module so that the first infrared thermal imaging module is turned on and the CCD camera module and the second infrared thermal imaging module are turned off and a control center unit that wirelessly communicates with the flame detection unit to receive video images captured by the CCD camera module, the first infrared thermal imaging module, and the second infrared thermal imaging module.

Description

화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템{Complex Monitoring and Sensing System Capable of Detecting Fire and Fugitive Pollutants Emitted from Exhaust Gas Combustion Tower}Complex Monitoring and Sensing System Capable of Detecting Fire and Fugitive Pollutants Emitted from Exhaust Gas Combustion Tower

본 발명은 화재의 발생 여부와 연소탑에서 비산오염물질의 배출 여부를 감지할 수 있는 장치와 관련된 기술이다.The present invention relates to a device capable of detecting whether a fire has occurred and whether fugitive pollutants are discharged from a combustion tower.

1960년대 많은 사람들은 산업화 초기에 공장의 굴뚝에서 나오는 연기량에 비례하여 국민의 삶이 나아질 것이라 생각했었다. 이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 산과 바다로 둘러싸인 지역에 많은 공단들이 들어서게 되었다. 산과 바다 근처에 건설된 공장은 많은 화석연료를 가공하며 무분별하게 굴뚝으로 오염물질을 배출시켰다. 1960년대부터 2010년까지 이어온 오염물질의 배출은 맑은 하늘을 뿌옇게 만드는 원인이 되고 있다. 2010년 이후, 환경오염 및 탄소중립에 대한 관심이 커지면서 환경을 오염시키지 않는 기술 발전이 주요 관심사가 되었다.In the 1960s, many people thought that people's lives would improve in proportion to the amount of smoke coming out of factory chimneys in the early days of industrialization. Accordingly, as shown in FIG. 1, many industrial complexes were built in an area surrounded by mountains and the sea. Factories built near mountains and seas process a lot of fossil fuels and indiscriminately discharge pollutants through chimneys. The emission of pollutants from the 1960s to 2010 is causing the clear sky to become cloudy. Since 2010, as interest in environmental pollution and carbon neutrality has grown, technological development that does not pollute the environment has become a major concern.

환경부는 개정된 대기 환경보전법 시행규칙을 2020년 1월 1일부터 시행하고 있다. 개정된 시행규칙을 살펴보면 미세먼지와 오존의 원인이 되는 휘발성유기화합물 등을 배출하는 비산 배출시설의 관리 기준은 강화되었다.The Ministry of Environment has implemented the revised Enforcement Regulations of the Air Environment Conservation Act from January 1, 2020. Looking at the revised enforcement rules, the management standards for fugitive emission facilities that emit volatile organic compounds that cause fine dust and ozone have been strengthened.

특히 비산 배출시설 중 정전이나 폭발 위험 등 비상 상황 시 배출되는 대기오염물질을 연소하는 배기가스 연소탑의 관리 기준이 강화되었다. 보다 구체적으로는 대기 환경보전법의 개정 전에는 배기가스 연소탑의 불꽃을 유지라는 모호한 문구였다. 하지만, 환경보전법의 개정 후에는 배기가스 연소탑의 연소부 발열량을 2,403㎉/S㎥ 이상으로 유지해 대기오염물질의 완전연소율을 높이고, 광학 가스감지카메라 등 적외선센서를 이용해 대기오염물질 누출 여부를 실시간 관측하도록 하고 내용을 기록하여 제출하라 라는 것으로 배기 가스 연소탑의 관리 기준이 강화되었다.In particular, the management standards for exhaust gas combustion towers that burn air pollutants emitted in emergency situations such as power outages or explosion risks among fugitive facilities have been strengthened. More specifically, before the amendment of the Air Environment Conservation Act, it was an ambiguous phrase to maintain the flame of the exhaust gas combustion tower. However, after the revision of the Environmental Conservation Act, the amount of heat generated by the combustion section of the exhaust gas combustion tower is maintained at 2,403 ㎉/S㎥ or more to increase the complete combustion rate of air pollutants, and infrared sensors such as optical gas detection cameras are used to detect air pollutant leakage in real time. The management standards of the exhaust gas combustion tower were strengthened by observing and recording the contents.

석유화학 단지, 제철소에서는 산업 현장 및 사업장 공정에서 발생하는 휘발성유기화합물을 모아 안전하게 연소시키고 있다. 이때, 연소가 정상적으로 이루어지면 비산오염물질의 98%는 연소되고 나머지 수증기와 이산화탄소를 대기로 방출된다. 하지만, 사업장에 정전이나 폭발 위험 등 비상상황이 발생하거나 배기가스 연소탑의 점화시설에 이상이 발생하면 비산오염물질은 불완전 연소가 되어 대기로 오염물질이 직접 노출된다. 그중 한 종류가 메탄이다.In petrochemical complexes and steel mills, volatile organic compounds generated from industrial sites and workplace processes are collected and burned safely. At this time, if combustion is performed normally, 98% of fugitive pollutants are burned and the remaining water vapor and carbon dioxide are released into the atmosphere. However, when an emergency such as a power outage or danger of explosion occurs at the workplace, or an abnormality occurs in the ignition facility of the exhaust gas combustion tower, the fugitive pollutants are incompletely burned and the pollutants are directly exposed to the atmosphere. One of them is methane.

메탄은 가연성 가스일 뿐만 아니라 온실가스의 주요 인자인 하나로 지구온난화에 주원인이 되는 이산화탄소 보다 32배 정도 악영향을 준다.Methane is not only a combustible gas, but also one of the main factors of greenhouse gas, and has an adverse effect about 32 times than carbon dioxide, which is the main cause of global warming.

개정된 대기 환경보전법을 준수하기 위해 정유, 석유화학 공장, 제철소 등은 휘발성유기화합물 및 매연 감시 모니터링시스템을 필수로 설치하고 있다.To comply with the amended Air Environment Conservation Act, oil refineries, petrochemical plants, and steel mills are required to install volatile organic compounds and smoke monitoring systems.

그러나, 현재의 휘발성유기화합물 및 매연 감시 모니터링 시스템은 관리자가 광학 가스감지카메라를 이동시키며 현장에서 매연을 확인하거나 간이 삼각대를 설치하여 대부분 직접 현장에서 비산 오염이나 매연상태를 관리하는 상황이다.However, in the current volatile organic compound and soot monitoring system, the manager moves the optical gas detection camera and checks the smoke at the site or installs a simple tripod to directly manage the fugitive pollution or soot condition at the site.

이러한 장비는 배기가스 연소탑에서 발생되는 불꽃, 연기 및 매연을 구분하지 못하고, 배기가스 연소탑에서 배출되는 오염물질의 특성을 감지할 수 없는 문제가 있다.Such equipment does not distinguish the flame, smoke and soot generated from the exhaust gas combustion tower, and there is a problem in that the characteristics of the pollutants discharged from the exhaust gas combustion tower cannot be detected.

아울러, 산업화 초기에 건설된 공장의 부지의 특성에 따라, 플레어탑에서 나오는 화염과 도심 및 공장이 밀집된 지역 즉, 공단에서 발생되는 화재를 정확하게 구분하지 못해 도심화재 및 공단화재가 발생하더라도 그에 대해 신속하게 대처하지 못하는 문제가 있다.In addition, depending on the nature of the site of the factory built in the early stage of industrialization, it is not possible to accurately distinguish the flame from the flare tower from the fire that occurs in the city center and the area where factories are dense, that is, in the industrial complex. There is a problem that cannot be dealt with properly.

대한민국 등록특허 제10-0471344호 (공고일자: 2005.03.07)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0471344 (Announcement Date: 2005.03.07)

본 발명은 도심 및 공단에서 발생된 화재와 배기가스 연소탑에서 발생되는 불꽃을 정확하게 구분하지 못하는 문제 및 배기가스 연소탑에서 발생된 화염과 함께 나오는 휘발성유기화합물의 포함여부를 파악하지 못하는 문제를 해결하고자 한다.The present invention solves the problem of not being able to accurately distinguish between fires generated in urban areas and industrial complexes and the flames generated from the exhaust gas combustion tower, and the problem of not being able to determine whether the volatile organic compounds emitted with the flames generated from the exhaust gas combustion tower are included. want to

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템은, 신장 및 수축 가능한 승강모듈과, 승강모듈의 상단부에 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하게 설치된 헤드모듈과, 헤드모듈에 설치되어 제1파장영역을 촬영하는 제1적외선열화상모듈과, 제1파장영역 보다 짧은 영역이 되며 휘발성유기화합물에서 발생되는 제2파장영역을 촬영하는 제2적외선열화상모듈과, 헤드모듈에 설치되어 빛을 전하로 변환시켜 객체를 촬영하며 화상이미지를 생성하는 CCD카메라모듈과, 헤드모듈의 내부에 설치되며 복수 개의 플레어탑의 이미지를 저장하고 저장되어 있는 이미지 속의 플레어탑의 형상과 촬영된 이미지의 플레어탑의 형상을 대비하여 대비 값이 기준값 이상이면 제1모드신호를 출력하거나 대비값이 기준값 미만이면 제2모드신호를 출력하고, 제1모드신호가 출력되면 제1모드신호를 제1적외선열화상모듈과 제2적외선열화상모듈에 인가하여 제1적외선열화상모듈이 오프(Off)상태가 되도록 하며 제2적외선열화상모듈이 온(ON) 상태가 되도록 하고, 제2모드신호가 출력되면 제2모드신호를 제1적외선열화상모듈과 제2적외선열화상모듈에 인가하여 제1적외선열화상모듈이 온(ON) 상태가 되도록 하며 CCD카메라모듈과 제2적외선열화상모듈을 오프(Off) 상태가 되도록 하는 제어모듈을 포함하는 불꽃감지부, 불꽃감지부와 무선 통신하여 CCD카메라모듈과 제1적외선열화상모듈 및 제2적외선열화상모듈에서 촬영된 영상이미지를 수신하는 관제센터부를 포함한다. 이때, 제1파장영역은 7㎛~14㎛이고, 제2파장영역은 3.1㎛ ~ 3.5㎛이 될 수 있다.The complex monitoring and detection system capable of detecting fugitive pollutants discharged from a fire and exhaust gas combustion tower of the present invention for achieving the above object is an elevating module capable of extending and contracting, and an upper end of the elevating module in one direction or another a head module installed rotatably in the direction of the head module; a first infrared thermal imaging module installed on the head module to photograph a first wavelength region; A second infrared thermal imaging module to take pictures, a CCD camera module installed in the head module that converts light into electric charge to photograph an object and creating an image image, is installed inside the head module and stores images of a plurality of flare tops and contrast the shape of the flare top in the stored image and the shape of the flare top of the photographed image, output a first mode signal if the contrast value is greater than or equal to the reference value, or output a second mode signal if the contrast value is less than the reference value, When the 1 mode signal is output, the first mode signal is applied to the first infrared thermal imaging module and the second infrared thermal imaging module so that the first infrared thermal imaging module is turned off, and the second infrared thermal imaging module is turned on. (ON) state, and when the second mode signal is output, the second mode signal is applied to the first infrared thermal imaging module and the second infrared thermal imaging module so that the first infrared thermal imaging module is turned on and a flame detection unit including a control module for turning the CCD camera module and the second infrared thermal imaging module into an off state, and wirelessly communicating with the flame detection unit to enable the CCD camera module, the first infrared thermal imaging module and the second infrared rays It includes a control center unit for receiving the video image taken by the thermal imaging module. In this case, the first wavelength region may be 7 μm to 14 μm, and the second wavelength region may be 3.1 μm to 3.5 μm.

여기서, 불꽃감지부는 제1적외선열화상모듈(131)에서 제1파장영역 대의 영역이 촬영되면, 제3모드신호를 출력해 오프(Off) 상태의 CCD카메라모듈에 인가하여 CCD카메라모듈을 온(On) 상태로 전환시킬 수 있다. 그리고 제어모듈은 제3모드신호가 출력되면 승강모듈과 헤드모듈에 인가하여, 제2적외선열화상모듈이 제2파장영역 대의 영역이 촬영되면 제2파장영역을 발생시키는 영역을 따라 촬영할 수 있다.Here, when a region of the first wavelength region is photographed by the first infrared thermal imaging module 131, the flame detection unit outputs a third mode signal and applies it to the CCD camera module in an Off state to turn on the CCD camera module. On) state can be switched. In addition, when the third mode signal is output, the control module may apply it to the elevating module and the head module, and when the second infrared thermal imaging module captures a region in the second wavelength region, the image may be taken along the region generating the second wavelength region.

그리고 관제센터부는 불꽃감지부에서 전송되는 데이터를 연산하여, 화염 발생 위치정보, 화염의 크기정보 그리고 화염이 번지는 속도정보를 산출하여 미리 지정된 방재센터부에 전송할 수 있다.In addition, the control center unit calculates the data transmitted from the flame detection unit, calculates flame occurrence location information, flame size information, and flame spread speed information, and transmits it to a pre-designated disaster prevention center unit.

본 발명은 공장에서 발생된 불과 배기가스 연소탑에서 발생되는 불꽃을 정확하게 구분하고 배기가스 연소탑에서 발생된 화염과 함께 나오는 휘발성유기화합물의 포함여부를 정확해 감지할 수 있다. 나아가, 본 발명은 복수 개의 카메라가 화재 및 배기가스 연소탑을 촬영하기 위해 모두 작동되는 것이 아니라 배기가스 연소탑에서 불꽃이 발생되었을 때 또는 화재가 발생되었을 때 맞게 작동되도록 하며 복수 개의 카메라모듈의 구동에 소비되는 전력량을 감소시킬 수 있다.The present invention can accurately distinguish between the fire and the flame generated in the exhaust gas combustion tower generated in the factory and accurately detect whether the volatile organic compound is included with the flame generated in the exhaust gas combustion tower. Furthermore, the present invention allows a plurality of cameras to operate appropriately when a flame is generated in the exhaust gas combustion tower or when a fire occurs, rather than all of which are operated to photograph a fire and an exhaust gas combustion tower, and the driving of a plurality of camera modules can reduce the amount of power consumed in

도 1은 배기가스 연소탑이 있는 공장들의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템의 개괄도이다.
도 3은 도 2의 불꽃감지부를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 불꽃감지부에 포함되는 구성요소를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 불꽃감지부에 저장된 공장을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 불꽃감지부에 저장된 다양한 플레어탑을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2의 불꽃감지부의 회전모듈 및 승강모듈의 작동에 대해 설명한다.
도 9는 도 2의 불꽃감지부에서 감지하는 다양한 불꽃을 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 14는 불꽃감지부의 작동상태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the appearance of factories having an exhaust gas combustion tower.
2 is a schematic diagram of a complex monitoring detection system capable of detecting fugitive pollutants discharged from a fire and exhaust gas combustion tower according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the flame detection unit of FIG. 2 .
4 and 5 are views illustrating components included in the flame detection unit of FIG. 3 .
6 is a view showing a factory stored in the flame detection unit of FIG.
7 is a view showing various flare tops stored in the flame detection unit of FIG.
FIG. 8 describes the operation of the rotation module and the elevating module of the flame detection unit of FIG. 2 .
9 is a view showing various flames detected by the flame detection unit of FIG. 2 .
10 to 14 are views showing the operating state of the flame detection unit.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 시스템은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention and a system for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment serves to complete the disclosure of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person of the scope of the invention.

본 발명의 청구범위는 청구항을 비롯해 청구항을 뒷받침하는 설명에 의해 정의될 수 있다. 아울러, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The claims of the present invention may be defined by the claims and the description supporting the claims. In addition, like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템의 작동과정에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, an operation process of the complex monitoring detection system capable of detecting a fire and fugitive pollutants discharged from an exhaust gas combustion tower according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템의 개괄도이다.2 is a schematic diagram of a complex monitoring detection system capable of detecting fugitive pollutants discharged from a fire and exhaust gas combustion tower according to an embodiment of the present invention.

화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템(1)은 공장(A)에서 발생된 불과 배기가스 연소탑 즉, 플레어탑(B)에서 발생되는 화염(C, 도 9참조)을 빅데이터를 기반으로 학습된 인공지능을 통해 정확하게 구분한다. 그리고 플레어탑(B)에서 발생된 화염과 함께 나오는 매연(D, 도 9참조) 즉, 휘발성유기화합물의 포함여부를 정확해 감지할 수 있다.The complex monitoring and detection system (1) capable of detecting fire and fugitive pollutants emitted from the fire and exhaust gas combustion tower is the fire and exhaust gas combustion tower generated in the factory (A), that is, the flame (C, 9) is accurately classified through artificial intelligence learned based on big data. And it is possible to accurately detect the presence of soot (D, see FIG. 9) that comes out with the flame generated from the flare tower (B), that is, whether a volatile organic compound is included.

나아가, 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템(1)은 제1적외선열화상모듈(131) 및 제2적외선열화상모듈(132) 그리고 CCD카메라모듈(133)가 화재 및 배기가스 연소탑을 촬영하기 위해 모두 작동되지 않고 배기가스 연소탑에서 화염이 발생되었을 때 또는 화재가 발생되었을 때에 맞게 각각 작동되며 복수 개의 카메라모듈의 구동에 소비되는 전력량을 감소시킬 수 있다.Furthermore, the complex monitoring and detection system 1 capable of detecting fire and fugitive pollutants emitted from the combustion tower is a first infrared thermal imaging module 131 and a second infrared thermal imaging module 132 and a CCD camera module ( 133) does not work to take pictures of fire and exhaust gas combustion towers, but operates individually when a flame or fire occurs in the exhaust gas combustion tower, and reduces the amount of power consumed for driving a plurality of camera modules. can

이와 같은 특징을 가지는 본 발명의 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템(1)은 불꽃감지부(100), 관제센터부(200)를 구성요소로 포함한다. 아울러, 본 발명은 관제센터부(200)와 무선통신으로 연결된 방재센터부(300)를 구성요소로 더 포함할 수 있다. 여기서, 관제센터부(200)는 불꽃감지부(100)로부터 촬영영상 즉, 제1적외선열화상모듈(131), 제2적외선열화상모듈(132) 및 CCD카메라모듈(133)에서 촬영된 각각의 영상을 수신한 후 이를 모니터 등과 같은 출력부로 출력하는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 이때, 관제센터부(200)에 포함된 컴퓨터는 제1적외선열화상모듈(131), 제2적외선열화상모듈(132) 및 CCD카메라모듈(133)에서 전송하는 많은 데이터를 빅데이터로 하여, 감지된 화염이 화재에 의한 것인지 아니면 연소탑에서 발생되는 것인지를 추론할 수 있는 인공지능 컴퓨터가 될 수 있다.The complex monitoring detection system 1 capable of detecting fugitive pollutants discharged from the fire and exhaust gas combustion tower of the present invention having such characteristics includes a flame detection unit 100 and a control center unit 200 as components. do. In addition, the present invention may further include a disaster prevention center unit 300 connected to the control center unit 200 and wireless communication as a component. Here, the control center unit 200 is captured from the flame detection unit 100, that is, the first infrared thermal imaging module 131, the second infrared thermal imaging module 132 and the CCD camera module 133, respectively. It may include a computer for receiving the image of the output and outputting it to an output unit such as a monitor. At this time, the computer included in the control center unit 200 uses a lot of data transmitted from the first infrared thermal imaging module 131, the second infrared thermal imaging module 132 and the CCD camera module 133 as big data, It could be an artificial intelligence computer that can infer whether the detected flame was caused by a fire or originating from a combustion tower.

또한, 관제센터부(200)는 관리자에 의해 관리되며 불꽃감지부(100)의 승강모듈(120) 및 헤드모듈(130)의 작동을 제어하며 공장(A) 또는 플래어탑(B)을 촬영 가능한 방향으로 제1적외선열화상모듈(131), 제2적외선열화상모듈(132) 및 CCD카메라모듈(133)의 위치를 조절할 수 있다. 그리고 관제센터부(200)는 불꽃감지부(100)에서 전송되는 데이터를 연산하여 화염 발생 위치정보, 화염의 크기정보 그리고 화염이 번지는 속도정보를 산출하여 미리 지정된 방재센터부(300)에 전송할 수 있다.In addition, the control center unit 200 is managed by an administrator and controls the operation of the elevating module 120 and the head module 130 of the flame detection unit 100, and is capable of photographing the factory (A) or the flare tower (B). The positions of the first infrared thermal imaging module 131 , the second infrared thermal imaging module 132 , and the CCD camera module 133 in the direction can be adjusted. And the control center unit 200 calculates the data transmitted from the flame detection unit 100, calculates flame occurrence location information, flame size information, and flame spread speed information, and transmits it to a predetermined disaster prevention center unit 300 . can

방재센터부(300)는 소방소가 되어 소방소에 공단의 공장 및 도시 지역에 건물 나아가 산불이 발생된 위치, 화재의 크기 및 화재가 번지는 속도 등에 대한 정보를 수신하여 화재를 진압하러 출동하는 소방관들에게 수신된 정보를 선제적으로 제공할 수 있다. 소방관들은 방재센터부(300)에서 제공한 정보를 기반으로 화재가 발생된 위치에 도착해 화재를 보다 효과적으로 진압할 수 있도록 한다.The disaster prevention center unit 300 becomes a fire station and receives information about the location of the wildfire, the size of the fire, and the speed at which the fire spreads, and the firefighters who go to the fire station to extinguish the fire. You can preemptively provide the received information to Firefighters arrive at a location where a fire has occurred based on the information provided by the disaster prevention center unit 300 to more effectively suppress the fire.

이하, 도 3을 참조하여 불꽃감지부에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the flame detection unit will be described in more detail with reference to FIG. 3 .

도 3은 도 2의 불꽃감지부를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing the flame detection unit of FIG. 2 .

불꽃감지부(100)는 공장(A)에서 발생된 불 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 장치이다.The flame detection unit 100 is a device capable of detecting the fire generated in the factory (A) and fugitive pollutants discharged from the exhaust gas combustion tower.

이와 같은 불꽃감지부(100)는 지지모듈(110), 승강모듈(120) 및 헤드모듈(130)을 포함할 수 있다.Such a flame detection unit 100 may include a support module 110 , a lifting module 120 , and a head module 130 .

여기서, 지지모듈(110)은 바닥 또는 기둥 등에 연결될 수 있는 지지체가 될 수 있다. 일례로, 지지모듈(110)은 일면이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 바닥에 접하는 원기둥의 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같은 지지모듈(110)은 내부에 승강모듈(120)과 연결된 회전모듈(111)이 설치되어 관제센터부(200) 또는 제어모듈(134)을 통해 수신되는 회전모듈 구동제어신호에 따라 승강모듈(120)을 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전시킬 수 있다.Here, the support module 110 may be a support that can be connected to a floor or a pillar. As an example, the support module 110 may be formed in a cylindrical shape with one surface in contact with the floor as shown in FIGS. 2 and 3 . The support module 110 has a rotation module 111 connected to the elevation module 120 installed therein, and the elevation module according to the rotation module driving control signal received through the control center unit 200 or the control module 134 . 120 can be rotated clockwise and counterclockwise.

승강모듈(120)은 실린더와 피스톤으로 구성되어 신장 및 수축할 수 있다. 이와 같은 승강모듈(120)의 상단부 즉, 피스톤의 상단부에는 헤드모듈(130)이 설치된다.The elevating module 120 is composed of a cylinder and a piston, and can be extended and contracted. The head module 130 is installed at the upper end of the lifting module 120 , that is, at the upper end of the piston.

승강모듈(120)은 실린더의 내부에 피스톤이 삽입되어 관제센터부(200) 또는 제어모듈(134)에서 수신되는 승강모듈 구동제어신호에 따라 승강할 수 있다.The elevating module 120 may elevate according to the elevating module driving control signal received from the control center unit 200 or the control module 134 as a piston is inserted into the cylinder.

헤드모듈(130)은 승강모듈(120)의 상단부 보다 구체적으로는 피스톤에 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 이와 같은 헤드모듈(130)은 제1적외선열화상모듈(1301)과 제2적외선열화상모듈(1302) 그리고 CCD카메라모듈(133), 제어모듈(134), 엘알에프모듈(135) 및 통신모듈(136)을 포함할 수 있다.The head module 130 is installed rotatably in one direction or the other direction on the piston, more specifically, at the upper end of the elevating module 120 . Such a head module 130 includes a first infrared thermal imaging module 1301 and a second infrared thermal imaging module 1302, a CCD camera module 133, a control module 134, an LRF module 135, and a communication module. (136).

헤드모듈(130)은 전술 한 모듈 등을 포함하여 기 설정된 객체 즉, 배기가스 연소탑을 정확히 검출하고, 검출된 배기가스 연소탑에서 불꽃 발생 여부를 정확하게 감지할 수 있다. 그리고 배기가스 연소탑에서 연소되지 않고 배출되는 오염물질을 감지해 관제센터부(200)에 전송하여 공장이 대기 오염을 시키지 않도록 한다. 또한, 헤드모듈(130)은 배기가스 연소탑에서 불꽃이 발생되거나 화재를 감지하였을 때에 맞춰 CCD카메라모듈(133)을 턴-온 및 턴-오프 시킬 수 있다.The head module 130 may accurately detect a preset object, ie, an exhaust gas combustion tower, including the above-described module, and accurately detect whether a flame is generated in the detected exhaust gas combustion tower. In addition, pollutants emitted without being combusted from the exhaust gas combustion tower are detected and transmitted to the control center unit 200 to prevent the factory from polluting the air. In addition, the head module 130 may turn on and turn off the CCD camera module 133 when a flame is generated in the exhaust gas combustion tower or a fire is detected.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 헤드모듈에 포함되는 모듈에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a module included in the head module will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 7 .

도 3은 도 2의 불꽃감지부를 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 불꽃감지부에 포함되는 구성요소를 나타낸 도면이다. 그리고 도 6은 도 2의 불꽃감지부에 저장된 공장을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 2의 불꽃감지부에 저장된 다양한 플레어탑을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing the flame detecting unit of FIG. 2 , and FIGS. 4 and 5 are views showing components included in the flame detecting unit of FIG. 3 . And FIG. 6 is a view showing a factory stored in the flame detecting unit of FIG. 2 , and FIG. 7 is a view showing various flare towers stored in the flame detecting unit of FIG. 2 .

제1적외선열화상모듈(131)과 제2적외선열화상모듈(132)은 적외선열화상카메라가 되어 화염에서 발생되는 파장영역에 따라 서로 다른 색상의 영상이미지를 생성하는 장치가 된다. 이때, 제1적외선열화상모듈(131)은 제1파장영역을 촬영하고, 제2적외선열화상모듈(132)은 제2파장영역을 촬영한다. 여기서, 제1파장영역은 7㎛ ~ 14㎛ 영역이 된다.The first infrared thermal imaging module 131 and the second infrared thermal imaging module 132 become infrared thermal imaging cameras and devices that generate image images of different colors depending on the wavelength region generated from the flame. At this time, the first infrared thermal imaging module 131 photographs the first wavelength region, and the second infrared thermal imaging module 132 photographs the second wavelength region. Here, the first wavelength region is a region of 7 μm to 14 μm.

제2적외선열화상모듈(132)은 제1파장영역 보다 짧은 영역이 되며 휘발성유기화합물에서 발생되는 제2파장영역을 촬영한다. 여기서, 제2파장영역은 3.1㎛ ~ 3.5㎛ 영역이 된다. 제2적외선열화성모듈(132)은 VOC필터구(1321)을 포함하여 VOC필터구(1321)을 통과한 제2파장영역을 촬영할 수 있다.The second infrared thermal imaging module 132 takes a region shorter than the first wavelength region and photographs the second wavelength region generated from the volatile organic compound. Here, the second wavelength region is 3.1 μm to 3.5 μm. The second infrared degradation module 132 may photograph the second wavelength region that has passed through the VOC filter sphere 1321 including the VOC filter sphere 1321 .

CCD카메라모듈(133)은 헤드모듈(130)에 설치되어 빛을 전하로 변환시켜 객체를 촬영하며 화상이미지를 생성하는 카메라가 된다. 이와 같은 CCD카메라모듈(133)은 생성한 화상이미지를 제어모듈(134)로 전송한다.The CCD camera module 133 is installed in the head module 130 and converts light into electric charge to photograph an object and becomes a camera that generates an image image. The CCD camera module 133 transmits the generated image image to the control module 134 .

제어모듈(134)은 저장되어 있는 객체데이터를 기반으로 수신되는 객체 데이터를 연산 처리하여 그에 따른 신호를 출력하는 장치이다. 이와 같은 제어모듈(134)은 저장구(1341), 판단구(1342), 엘알에프구(1343), 카메라작동구(1344) 및 파노라마영상구(1345)를 포함할 수 있다.The control module 134 is a device for processing received object data based on stored object data and outputting a signal corresponding thereto. Such a control module 134 may include a storage unit 1341 , a determination unit 1342 , an LRF unit 1343 , a camera operation unit 1344 , and a panoramic image unit 1345 .

저장구(1341)는 공장(A) 및 플레어탑(B)에서 발생되는 화염을 정확하게 판단하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이 화염이 발생되기 전의 공장(A)의 모습과 도 7에 도시된 바와 같이 화염이 발생되지 전의 다양한 플레어탑의 이미지를 저장하고 있다. 이러한 이미지들은 CCD카메라모듈(133)을 통해 촬영된 이미지가 될 수 있다.In order to accurately determine the flame generated in the factory (A) and the flare tower (B), the storage hole 1341 is the appearance of the factory (A) before the flame is generated as shown in FIG. As shown, images of various flare tops are stored before the flame is generated. These images may be images taken through the CCD camera module 133 .

판단구(1342)는 제1적외선열화상모듈(131)에서 수신한 촬영영상 내에 제1파장영역이 발생되는 지역이 발생하면 화재가 발생했다고 판단하여 CCD카메라모듈(133)을 온 시킨다. 또한, 판단구(1342)는 화재가 발생된 지역의 외곽선을 추출하여 공장의 외곽선을 생성한다. 그리고 화재가 발생하기 전에 해당 공장 영상의 외곽선을 추출하여 기본 외곽선을 생성한 뒤, 외곽선이 미리 설정된 시간 이상 지속적으로 변동되는 경우, 외곽선 영역을 화염으로 판단한다.The determination unit 1342 determines that a fire has occurred and turns on the CCD camera module 133 when an area in which the first wavelength region is generated occurs in the captured image received from the first infrared thermal imaging module 131 . In addition, the determination section 1342 extracts the outline of the area where the fire has occurred to generate the outline of the factory. And before a fire occurs, a basic outline is generated by extracting the outline of the factory image, and when the outline is continuously changed for a preset time or more, the outline area is determined as a flame.

이때, 판단구(1342)는 화염이 일정시간 이상 지속적으로 출력되는 경우, 일례로 라이터나 가스레인지에서 나오는 화염과 같이 일정시간 이상 지속적으로 변동하지 않는 경우 화재로 판단하지 않을 수 있다. 아울러, 판단구(1342)는 CCD카메라모듈(133)의 설치위치 좌표값, 엘알에프구(1343)로부터 수신된 거리값 및 CCD카메라모듈(133)로부터 수신된 촬영 각도값을 이용하여 화재발생위치를 판단한다. 여기서, 엘알에프구(LRF:Lazer Range Finder)(1343)는 레이저를 이용한 거리측정기로서 통상적으로 많이 사용되는 기구가 될 수 있다.At this time, when the flame is continuously output for a predetermined time or more, the determination unit 1342 may not determine a fire if it does not continuously fluctuate for a predetermined time or more, for example, a flame coming out of a lighter or a gas stove. In addition, the determination unit 1342 determines the location of the fire by using the coordinate value of the installation location of the CCD camera module 133, the distance value received from the LRF unit 1343, and the shooting angle value received from the CCD camera module 133. to judge Here, the LRF (Lazer Range Finder) 1343 may be a commonly used instrument as a range finder using a laser.

카메라작동구(1344)는 판단구(1342)의 판단 결과 공장에 화재가 발생한 경우, 공장을 촬영하기 위해 회전모듈 구동제어신호를 출력해 회전모듈(111)에 인가하고 승강모듈 구동제어신호를 출력해 승강모듈(120)에 인가한다.The camera operation unit 1344 outputs a rotation module driving control signal to take a picture of the factory and applies it to the rotation module 111 when a fire occurs in the factory as a result of the determination of the judgment unit 1342, and outputs the elevator module driving control signal and applied to the elevating module 120 .

카메라작동구(1344)에서 출력된 회전모듈 구동제어신호와 승강모듈 구동제어신호를 통해 작동하며 화재가 발생한 지역을 촬영할 수 있도록 한다.It operates through the rotation module drive control signal and the lift module drive control signal output from the camera operation unit 1344, and allows the area where the fire occurred to be photographed.

파노라마영상구(1345)는 제1적외선열화상모듈(131) 또는 CCD카메라모듈(133)이 360°를 회전하며 촬영한 영상을 하나의 파노라마 영상파일로 연결하여 생성한다.The panoramic image sphere 1345 is generated by connecting the images captured by the first infrared thermal imaging module 131 or the CCD camera module 133 while rotating 360° into one panoramic image file.

이하, 도 8 내지 도 14를 참조하여 불꽃감지부의 작동에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the flame detection unit will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 14 .

도 8은 도 2의 불꽃감지부의 회전모듈 및 승강모듈의 작동에 대해 설명하고, 도 9는 도 2의 불꽃감지부에서 감지하는 다양한 불꽃을 나타낸 도면이다. 그리고 도 10 내지 도 14는 불꽃감지부의 작동상태를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating the operation of the rotation module and the elevating module of the flame detection unit of FIG. 2 , and FIG. 9 is a view showing various flames detected by the flame detection unit of FIG. 2 . And Figures 10 to 14 are views showing the operating state of the flame detection unit.

제1적외선열화상모듈(131) 및 CCD카메라모듈(133)은 카메라작동구(1344)에서 출력된 회전모듈 구동제어신호와 승강모듈 구동제어신호를 통해 도 8에 도시된 바와 같이, 위아래 방향 및 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 이동될 수 있다. 승강모듈의 위치 변화에 따라, 제1적외선열화상모듈(131) 및 CCD카메라모듈(133)은 공장의 화재를 촬영하며 화재가 발생한 지역을 전체적으로 촬영한다.As shown in FIG. 8, the first infrared thermal imaging module 131 and the CCD camera module 133 use the rotation module drive control signal and the lift module drive control signal output from the camera operation unit 1344 in up and down directions and It can be moved clockwise or counterclockwise. According to the change of the position of the elevating module, the first infrared thermal imaging module 131 and the CCD camera module 133 photograph the factory fire and the entire area where the fire occurred.

불꽃감지부(100)의 제어모듈(134)은 헤드모듈(130)의 내부에 설치되며 복수 개의 플레어탑의 이미지를 저장하고 저장되어 있는 이미지 속의 플레어탑의 형상과 촬영된 이미지의 플레어탑의 형상을 대비한다. 이때, 대비값이 기준값 이상이면 제1모드신호를 출력한다. 일례로, 제어모듈(134)은 도 7에 도시된 바와 같이 제1플레어탑(B1) 내지 제3플레어탑(B3)을 저장하고 이러한 제1플레어탑(B1) 내지 제3플레어탑(B3)에 도 9에 도시된 바와 같이 촬영된 제1플레어탑(B1)에서 화염이 발생된 영상, 제2플레어탑(B2)에서 화염이 발생된 영상 및 제3플레어탑(B3)에서 화염 및 매연이 발생된 영상을 대비하여, 제1플레어탑(B1) 및 제2플레어탑(B2)에서 화염의 발생여부 사실 및 제3플레어탑(B3)에서 매연 발생 여부를 파악할 수 있도록 한다.The control module 134 of the flame detection unit 100 is installed inside the head module 130, stores images of a plurality of flare tops, and the shape of the flare top in the stored image and the shape of the flare top in the captured image prepare for At this time, if the contrast value is equal to or greater than the reference value, the first mode signal is output. For example, the control module 134 stores the first flare top (B1) to the third flare top (B3) as shown in FIG. 7 , and the first flare top (B1) to the third flare top (B3) As shown in FIG. 9, the image in which the flame is generated in the first flare tower (B1), the image in which the flame is generated in the second flare tower (B2), and the flame and soot from the third flare tower (B3) are taken as shown in FIG. In preparation for the generated image, it is possible to determine whether a flame is generated in the first flare tower B1 and the second flare tower B2 and whether soot is generated in the third flare tower B3.

이와 같은, 제어모듈(134)은 제1플레어탑(B1) 및 제2플레어탑(B2)에서 화염이 발생되었다는 사실 및 제3플레어탑(B3)에서 매연이 발생되었다는 사실이 확인되면 제1모드신호를 출력한다.As such, when the control module 134 confirms the fact that the flame is generated in the first flare tower (B1) and the second flare tower (B2) and the smoke is generated in the third flare tower (B3), the first mode output a signal.

제1모드신호가 출력되면 제1모드신호를 제1적외선열화상모듈(131)과 제2적외선열화상모듈(132)에 인가하여 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 제1적외선열화상모듈(131)이 오프(Off)상태가 되도록 하며 제2적외선열화상모듈(132)이 온(ON) 상태가 되도록 한다.When the first mode signal is output, the first mode signal is applied to the first infrared thermal imaging module 131 and the second infrared thermal imaging module 132 to obtain a first infrared thermal image as shown in FIG. The module 131 is turned off (Off) and the second infrared thermal imaging module 132 is turned on (ON).

반면, 제어모듈(134)은 제1플레어탑(B1) 및 제2플레어탑(B2)에서 화염이 발생되었다는 사실이 확인되지 않거나 제3플레어탑(B3)에서 매연이 발생되었다는 사실이 확인되지 않으면 제2모드신호를 출력한다. 이때, 출력된 제2모드신호를 제1적외선열화상모듈(131)과 제2적외선열화상모듈(132)에 인가하여 제1적외선열화상모듈(131)이 온(ON) 상태가 되도록 한다. 그러면서 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 CCD카메라모듈(133)과 제2적외선열화상모듈(132)을 오프(Off) 상태가 되도록 한다. 즉, 제어모듈(134)은 제1모드신호가 출력되면 제1적외선열화상모듈(131)에 전원 공급을 차단하고, 제2적외선열화상모듈(132)에 전원을 공급한다. 그리고 제2모드신호가 출력되면 제1적외선열화상모듈(131)에 전원을 공급하고 CCD카메라모듈(133)과 제2적외선열화상모듈(132)에 전원공급을 차단하였다가 제1적외선열화상모듈(131)을 통해 촬영된 적외선 열화상 이미지로부터 제1파장영역이 존재하면 오프(Off) 상태의 CCD카메라모듈(133)이 온(On) 상태로 전환시킨다.On the other hand, if the control module 134 is not confirmed that the fact that the flame is generated in the first flare tower (B1) and the second flare tower (B2) is not confirmed or the fact that the smoke is generated in the third flare tower (B3) A second mode signal is output. At this time, the output second mode signal is applied to the first infrared thermal imaging module 131 and the second infrared thermal imaging module 132 so that the first infrared thermal imaging module 131 is turned on. At the same time, as shown in (b) of FIG. 10 , the CCD camera module 133 and the second infrared thermal imaging module 132 are turned off. That is, when the first mode signal is output, the control module 134 cuts off power supply to the first infrared thermal imaging module 131 and supplies power to the second infrared thermal imaging module 132 . And when the second mode signal is output, power is supplied to the first infrared thermal imaging module 131 and the power supply to the CCD camera module 133 and the second infrared thermal imaging module 132 is cut off and then the first infrared thermal imaging module When the first wavelength region exists from the infrared thermal image taken through the module 131 , the CCD camera module 133 in the Off state is switched to the On state.

이와 같이 제어모듈(134)은 공장(A)에서 발생된 불과 플레어탑(B)에서 발생되는 불꽃을 정확하게 구분한다. 그리고 정확하게 구분된 공장(A) 및 플레어탑(B) 그리고 공장(A)에서 발생되는 불의 파장에 따라 제1적외선열화상모듈(131) 및 제2적외선열화상모듈(132) 그리고 CCD카메라모듈(133)을 선택적으로 작동시켜 촬영하여 복수 개의 카메라모듈에서 소비되는 전기량을 감소시킬 수 있다. 아울러, 통신모듈(135)을 통해 촬영된 영상을 관제센터부(200) 또는 방제센터부(300)로 전송한다. 여기서, 통신모듈(135)은 데이터를 송수신 가능하게 하는 인터넷 무선통신 장치가 될 수 있다.In this way, the control module 134 accurately distinguishes the fire generated in the factory (A) and the flame generated in the flare tower (B). And the first infrared thermal imaging module 131 and the second infrared thermal imaging module 132 and the CCD camera module ( 133) can be selectively operated to reduce the amount of electricity consumed by a plurality of camera modules. In addition, the image captured through the communication module 135 is transmitted to the control center unit 200 or the control center unit 300 . Here, the communication module 135 may be an Internet wireless communication device capable of transmitting and receiving data.

더욱이, 제2적외선열화상모듈(132)은 VOC필터구(1321)를 포함하여, 도 11에 도시된 바와 같이 플레어탑에서 화염(C)과 매연 연기가 발생되면 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 매연에서 발생되는 3.1㎛ ~ 3.5㎛ 대의 적외선 파장 영역 즉, 제2파장영역 만을 촬영하여 제2파장영상이미지를 생성한다.Furthermore, the second infrared thermal imaging module 132 includes a VOC filter sphere 1321, and as shown in FIG. 11, when the flame C and soot smoke are generated from the flare top, the As shown, only the infrared wavelength region of 3.1㎛ ~ 3.5㎛ range generated from soot, that is, the second wavelength region is photographed to generate a second wavelength image image.

이때, 매연은 휘발성유기화합물이 될 수 있고, 휘발성유기화합물은 비점(끊는 점)이 낮아서 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물을 총칭으로써, 산업체에서 많이 사용하는 용매에서 화학 및 제약공장이나 플라스틱 건조공정에서 배출되는 유기가스에 이르기까지 매우 다양하며 끓는점이 낮은 액체연료, 파라핀, 올레핀, 방향족화합물 등 생활주변에서 흔히 사용하는 탄화수소류가 해당될 수 있다.At this time, soot can be a volatile organic compound, and volatile organic compounds are liquid or gaseous organic compounds that are easily evaporated into the atmosphere due to their low boiling point (boiling point). It is very diverse from the organic gas emitted from the plastic drying process, and it can include hydrocarbons commonly used around life, such as liquid fuel with a low boiling point, paraffin, olefin, and aromatic compounds.

또한, 휘발성유기화합물은 대기 중에서 질소산화물(NOx)과 함께 광화학반응으로 오존 등 광화학산화제를 생성하여 광화학스모그를 유발하기도 하고 벤젠과 같은 물질은 발암성물질로서 인체에 매우 유해하며 스티렌을 포함하는 휘발성 유기 화합물이 될 수도 있다. 즉, 휘발성유기화합물은 파라핀, 올레핀, 스티렌, 메탄과 프로판 등을 포함하는 물질이 될 수 있다.In addition, volatile organic compounds generate photochemical oxidizing agents such as ozone through a photochemical reaction with nitrogen oxides (NOx) in the atmosphere to cause photochemical smog. Substances such as benzene are carcinogenic and very harmful to the human body. It can also be an organic compound. That is, the volatile organic compound may be a material including paraffin, olefin, styrene, methane and propane.

아울러, 불꽃감지부(100)의 제어모듈(134)은 전처리증폭기(1346)와 아날로그디지털변환기(1347)와 신호처리검출기(1348)를 더 포함할 수 있다. 제어모듈(134)은 VOC필터구(1321)에서 제거된 파장을 전처리증폭기(1346)를 통해 증폭한 후 아날로그 디지털 변환기(Analog to Digital Converter)에 의하여 디지털로 변환시킨다. 이후, 변화된 디지털 신호를 신호처리검출기(1348)에 깔린 신호처리 검출 알고리즘을 통해 여러 종류의 측정항목별 데이터로 구분할 수 있도록 한다. 이를 통해, 제어모듈(134)은 매연에 포함되는 파라핀, 올레핀, 스티렌, 메탄과 프로판 등을 구분할 수 있다. 만약, 불꽃감지부(100)는 VOC필터구(1321)를 포함하더라도 플레어탑에서 매연이 발생되지 않는다면 제2적외선열화상모듈(132)은 도 12에 도시된 바와 같이, 특정 파장을 흡수하여 열화상 이미지를 생성하도록 한다.In addition, the control module 134 of the flame detection unit 100 may further include a pre-processing amplifier 1346 , an analog-to-digital converter 1347 , and a signal processing detector 1348 . The control module 134 amplifies the wavelength removed from the VOC filter sphere 1321 through the pre-processing amplifier 1346 and then converts it to digital by an analog to digital converter. Thereafter, the changed digital signal can be divided into various types of data for each measurement item through a signal processing detection algorithm installed in the signal processing detector 1348 . Through this, the control module 134 may distinguish paraffin, olefin, styrene, methane and propane contained in the soot. If the flame detection unit 100 includes the VOC filter sphere 1321, if no soot is generated from the flare top, the second infrared thermal imaging module 132 absorbs a specific wavelength and heats it as shown in FIG. 12 . To create an image image.

아울러, 불꽃감지부(100)는 도 14에 도시된 바와 같이, 제1적외선열화상모듈(131)에서 플레어탑 이외의 객체 일례로 공장(A)을 적외선 영상 촬영할 수 있도록 한다. 이때, 불꽃감지부(100)는 제1적외선열화상모듈(131)에서 제1파장영역 대의 영역이 촬영하며 제1파장영상이미지가 생성되면 제3모드신호를 출력해 오프(Off) 상태의 CCD카메라모듈(133)에 인가하여 CCD카메라모듈(133)을 온(On) 상태로 전환시킨다.In addition, as shown in FIG. 14 , the flame detection unit 100 allows an infrared image of the factory A to be photographed as an example of an object other than the flare top in the first infrared thermal imaging module 131 . At this time, the flame detection unit 100 captures the region of the first wavelength region from the first infrared thermal imaging module 131 and outputs a third mode signal when the image image of the first wavelength is generated to output the CCD in an Off state. It is applied to the camera module 133 to turn the CCD camera module 133 into an On state.

아울러, 제어모듈(134)은 제3모드신호가 출력되면 승강모듈(120)과 헤드모듈(130)에 인가하여, 제2적외선열화상모듈(132)이 제2파장영역 대의 영역이 촬영되면 제2파장영역을 발생시키는 영역을 따라 촬영할 수 있다.In addition, the control module 134 applies the third mode signal to the lifting module 120 and the head module 130 when the third mode signal is output. You can take pictures along the area that generates the two-wavelength area.

이와 같이, 불꽃감지부(100)는 촬영된 적외선 열화상 이미지로부터 오프(Off) 상태의 CCD카메라모듈(133)이 온(On) 상태로 전환시켜 CCD카메라모듈(133)이 작동되어야 하는 상황에서만 작동되도록 하며 CCD카메라모듈(133)의 구동 효율을 향상시킨다. 나아가, CCD카메라모듈(133)에서 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다. In this way, the flame detection unit 100 converts the CCD camera module 133 in the off state to the On state from the captured infrared thermal image image only in a situation in which the CCD camera module 133 should be operated. and to improve the driving efficiency of the CCD camera module 133 . Furthermore, the power consumed by the CCD camera module 133 can be reduced.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시 적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

1: 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템
100: 불꽃감지부
110: 지지모듈 111: 회전모듈
112: 전원선
120: 승강모듈
130: 헤드모듈
131: 제1적외선열화상모듈
132: 제2적외선열화상모듈 1321: VOC필터구
133: CCD카메라모듈
134: 제어모듈
1341: 저장구 1342: 판단구
1343: 엘알에프구 1344: 카메라작동구
1345: 파노라마영상구 1346: 전처리증폭기
1347: 아날로그디지털변환기 1348: 신호처리검출기
135: 통신모듈
200: 관제센터부 300: 방제센터부
A: 공장
B: 플레어탑
B1: 제1플레어탑 B2: 제2플레어탑
B3: 제3플레어탑 C: 화염
D: 휘발성유기화합물1: Composite monitoring detection system capable of detecting fugitive pollutants emitted from fire and exhaust gas combustion towers
100: flame detection unit
110: support module 111: rotation module
112: power line
120: elevating module
130: head module
131: first infrared thermal imaging module
132: second infrared thermal imaging module 1321: VOC filter sphere
133: CCD camera module
134: control module
1341: storage district 1342: judgment district
1343: LRF District 1344: Camera Operation District
1345: panoramic image sphere 1346: pre-amplifier
1347: analog-to-digital converter 1348: signal processing detector
135: communication module
200: control center unit 300: control center unit
A: Factory
B: flare top
B1: first flare top B2: second flare top
B3: 3rd flare tower C: flame
D: volatile organic compounds

Claims (4)

신장 및 수축 가능한 승강모듈(120)과,
승강모듈(120)의 상단부에 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하게 설치된 헤드모듈(130)과,
헤드모듈(130)에 설치되어 제1파장영역을 촬영하는 제1적외선열화상모듈(131)과,
제1파장영역 보다 짧은 영역이 되며 휘발성유기화합물에서 발생되는 제2파장영역을 촬영하는 제2적외선열화상모듈(132)과,
헤드모듈(130)에 설치되어 빛을 전하로 변환시켜 객체를 촬영하며 화상이미지를 생성하는 CCD카메라모듈(133)과,
헤드모듈(130)의 내부에 설치되며 복수 개의 플레어탑의 이미지를 저장하고 저장되어 있는 이미지 속의 플레어탑의 형상과 촬영된 이미지의 플레어탑의 형상을 대비하여 대비 값이 기준값 이상이면 제1모드신호를 출력하거나 대비값이 기준값 미만이면 제2모드신호를 출력하고, 제1모드신호가 출력되면 제1모드신호를 제1적외선열화상모듈(131)과 제2적외선열화상모듈(132)에 인가하여 제1적외선열화상모듈(131)이 오프(Off)상태가 되도록 하며 제2적외선열화상모듈(132)이 온(ON) 상태가 되도록 하고,
제2모드신호가 출력되면 제2모드신호를 제1적외선열화상모듈(131)과 제2적외선열화상모듈(132)에 인가하여 제1적외선열화상모듈(131)이 온(ON) 상태가 되도록 하며 CCD카메라모듈(133)과 제2적외선열화상모듈(132)을 오프(Off) 상태가 되도록 하는 제어모듈(134)을 포함하는 불꽃감지부(100);
불꽃감지부(100)와 무선 통신하여 CCD카메라모듈(133)과 제1적외선열화상모듈(131) 및 제2적외선열화상모듈(132)에서 촬영된 영상이미지를 수신하는 관제센터부(200)를 포함하는, 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템.The elevating module 120 that can be stretched and contracted, and
A head module 130 installed rotatably in one direction or the other direction at the upper end of the elevating module 120, and
A first infrared thermal imaging module 131 installed in the head module 130 to photograph a first wavelength region;
a second infrared thermal imaging module 132 that is shorter than the first wavelength region and captures a second wavelength region generated from the volatile organic compound;
A CCD camera module 133 installed in the head module 130 to convert light into electric charge to photograph an object and generate an image image;
It is installed inside the head module 130 and stores images of a plurality of flare tops and compares the shape of the flare top in the stored image with the shape of the flare top in the photographed image. If the contrast value is greater than the reference value, the first mode signal output or if the contrast value is less than the reference value, the second mode signal is output, and when the first mode signal is output, the first mode signal is applied to the first infrared thermal imaging module 131 and the second infrared thermal imaging module 132 so that the first infrared thermal imaging module 131 is in an off state and the second infrared thermal imaging module 132 is in an on state,
When the second mode signal is output, the second mode signal is applied to the first infrared thermal imaging module 131 and the second infrared thermal imaging module 132 so that the first infrared thermal imaging module 131 is turned on. a flame detection unit 100 including a control module 134 for turning the CCD camera module 133 and the second infrared thermal imaging module 132 into an off state;
Control center unit 200 that wirelessly communicates with the flame detection unit 100 to receive the video image captured by the CCD camera module 133, the first infrared thermal imaging module 131, and the second infrared thermal imaging module 132 A complex monitoring detection system capable of detecting fugitive pollutants emitted from fire and exhaust gas combustion towers, including a. 제1항에 있어서, 불꽃감지부(100)는,
제1적외선열화상모듈(131)에서 제1파장영역 대의 영역이 촬영되면,
제3모드신호를 출력해 오프(Off) 상태의 CCD카메라모듈(133)에 인가하여 CCD카메라모듈(133)을 온(On) 상태로 전환시키는, 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템.According to claim 1, wherein the flame detection unit 100,
When the region of the first wavelength region is photographed by the first infrared thermal imaging module 131,
Fugitive pollutants emitted from fire and exhaust gas combustion towers that output the third mode signal and apply it to the CCD camera module 133 in the OFF state to turn the CCD camera module 133 into the ON state. A complex monitoring detection system that can detect 제2항에 있어서, 제어모듈(134)은,
제3모드신호가 출력되면 승강모듈(120)과 헤드모듈(130)에 인가하여, 제2적외선열화상모듈(132)이 제2파장영역 대의 영역이 촬영되면, 제2파장영역을 발생시키는 영역을 따라 촬영하는, 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템.The method of claim 2, wherein the control module 134,
When the third mode signal is output, it is applied to the elevating module 120 and the head module 130, and the second infrared thermal imaging module 132 generates a second wavelength region when the region of the second wavelength region is photographed. Composite monitoring and detection system capable of detecting fugitive pollutants emitted from fire and exhaust gas combustion towers. 제1항에 있어서, 관제센터부(200)는,
불꽃감지부(100)에서 전송되는 데이터를 연산하여, 화염 발생 위치정보, 화염의 크기정보 그리고 화염이 번지는 속도정보를 산출하여 미리 지정된 방재센터부에 전송하는, 화재 및 배기가스 연소탑에서 배출되는 비산오염물질의 감지가 가능한 복합 모니터링 감지시스템.According to claim 1, The control center unit 200,
By calculating the data transmitted from the flame detection unit 100, flame generation location information, flame size information, and flame spreading speed information are calculated and transmitted to a pre-designated disaster prevention center unit, discharged from a fire and exhaust gas combustion tower. A complex monitoring and detection system capable of detecting arsenic pollutants.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100471344B1 (en) 2000-09-09 2005-03-07 박수규 Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator.
KR100901784B1 (en) * 2008-11-11 2009-06-11 주식회사 창성에이스산업 System for fire warning and the method thereof
JP2014093002A (en) * 2012-11-05 2014-05-19 Hochiki Corp Flame detection apparatus and flame detection method

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