KR102412738B1 - 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산림 속에 산불방재용수가 저장되어 있는 다수개의 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 설치하여 줌으로써, 어떠한 건기에도 방재용수를 사용하여 불길의 차단 공간을 마련하여 산불의 확산을 막을 수 있음은 물론 사물인터넷(IOT)을 적용하여 산불 방화벽을 만들어 산불 피해를 최소화할 수 있고, 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 워터 백(bag)을 설치하고 상기 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 배관으로 연결 설치하여 줌으로써, 산불 발생시 분사 및 분무장치로 분사할 때 최적의 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 산불 방재 작업을 효과적으로 수행하여 환경 파손을 최소화할 수 있으며, 우수를 저장하고 있다가 방재용수로 사용하는 워터 백(bag)을 방수기능을 갖는 연질의 소재로 사용함으로써, 자연 경관에 이질감을 주지 않음은 물론 내구성이 우수하고, 분사 및 분무장치의 상부를 열감지센서와 화재탐지센서와 영상촬영부 및 전송모듈과 연결하여 산불 발생시 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보를 관리센터서버로 문자와 영상을 전송하여 줌으로써, 초기 산불 대응을 보다 신속하고 안전하게 방재 작업을 수행할 수 있으며, 산 아래쪽에 차단막이 설치된 대형 빗물 저수조를 설치하여 줌으로써, 낙엽 등의 이물질, 날 파리나 야생동물의 침입 방지와 햇빛을 차단하여 빗물의 증발을 방지하고, 산불 발생시 드론을 사용하여 빗물 저수조에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하여 줌으로써, 산불진압을 위한 소방헬기 및 소방차 등의 도착시간까지 산불의 번짐을 지연시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 산림 속에 산불방재용수가 저장되어 있는 다수개의 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 설치하여 줌으로써, 어떠한 건기에도 방재용수를 사용하여 불길의 차단 공간을 마련하여 산불의 확산을 막을 수 있음은 물론 사물인터넷(IOT)을 적용하여 산불 방화벽을 만들어 산불 피해를 최소화할 수 있고, 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 워터 백(bag)을 설치하고 상기 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 배관으로 연결 설치하여 줌으로써, 산불 발생시 분사 및 분무장치로 분사할 때 최적의 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 산불 방재 작업을 효과적으로 수행하여 환경 파손을 최소화할 수 있으며, 우수를 저장하고 있다가 방재용수로 사용하는 워터 백(bag)을 방수기능을 갖는 연질의 소재로 사용함으로써, 자연 경관에 이질감을 주지 않음은 물론 내구성이 우수하고, 분사 및 분무장치의 상부를 열감지센서와 화재탐지센서와 영상촬영부 및 전송모듈과 연결하여 산불 발생시 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보를 관리센터서버로 문자와 영상을 전송하여 줌으로써, 초기 산불 대응을 보다 신속하고 안전하게 방재 작업을 수행할 수 있으며, 산 아래쪽에 차단막이 설치된 대형 빗물 저수조를 설치하여 줌으로써, 낙엽 등의 이물질, 날 파리나 야생동물의 침입 방지와 햇빛을 차단하여 빗물의 증발을 방지하고, 산불 발생시 드론을 사용하여 빗물 저수조에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하여 줌으로써, 산불진압을 위한 소방헬기 및 소방차 등의 도착시간까지 산불의 번짐을 지연시킬 수 있는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템에 관한 기술이다.
일반적으로 산불 진화용 호스는 산불 발생 지역으로 물을 공급하여 산불을 진화할 수 있는 장치이다.
이러한 종래의 산불 진화 장치는 산불의 지상 진화를 위해서는 최소 10명의 산악구조인원이 호스를 산불 발생 지경으로 이송하여 산불을 진화했기 때문에 많은 인력이 필요했고, 신속하게 산불을 진화할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 현재 산림청의 인원은 고령화 추세로서, 최소 30 kg 이상의 무게를 가지는 호스를 신속하게 산불 현장으로 이송하는 것은 현실적으로 어려운 문제이기 때문에 이러한 호스를 신속하게 산불 현장으로 이송하는 발명에 대한 연구가 필요했다.
게다가, 호스를 직접 윈치를 이용하여 이송하는 경우 윈치의 견인력으로 인하여 호스가 쉽게 파손이 되어 산불 진화 현장에 물을 제대로 공급하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안 제142,852호에 개시되어 있는 산불진화용 물분사기호스는 산악구조인원이 직접 호스를 이송시켜야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제1,334,728호에 개시되어 있는 소방호스 캐리어 장치는 호스를 휴대할 수 있는 장치가 기재되어 있지만, 이는 산원구조인원이 직접 화재 현장까지 호스를 이송해야 하기 때문에 호스를 간소하고 신속하게 산불 지역으로 이송시킬 수 없다는 문제점이 있었다.
한편, 산불이 발생하면 산불진화 장비나 산불진화 인력의 투입이 매우 어렵기 때문에 주로 버킷이 장착된 소방헬기를 투입하여 산불을 진화한다.
이러한 소방헬기에 의한 산불진화 방법은 버킷이 장착된 소방헬기가 산불지역에서 가장 가까운 강이나 댐, 호스로 이동하여 버킷에 산불진화에 필요한 물을 충분히 채운 다음 소방헬기가 다시 산불지역으로 이동하여 버킷에 담긴 물을 방류함으로써 산불진화를 한다.
그리고 소방헬기에 의한 산불진화가 완료되면 산림공무원이나 전문진화대, 의용소방대 등의 진화대를 산불발생 지역에 투입하여 잔불 진화작업을 한다.
그러나 산불은 신속한 초기 진화가 관건이나 종래의 버킷을 장착한 소방헬기에 의한 산불진화 방법은 사람의 접근이 어려운 지역의 산불진화작업을 할 수 있는 장점은 있으나, 버킷에 물을 채우는 작업이 매우 번거로우며 산불발생지역으로 소방헬기를 이동하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 어떠한 건기에도 방재용수를 사용하여 불길의 차단 공간을 마련하여 산불의 확산을 막을 수 있음은 물론 사물인터넷(IOT)을 적용하여 산불 방화벽을 만들어 산불 피해를 최소화할 수 있고, 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 워터 백(bag)을 설치하고 상기 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 배관으로 연결 설치하여 산불 발생시 분사 및 분무장치로 분사할 때 최적의 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 산불 방재 작업을 효과적으로 수행하여 환경 파손을 최소화할 수 있으며, 우수를 저장하고 있다가 방재용수로 사용하는 워터 백(bag)을 방수기능을 갖는 연질의 소재로 사용함으로써, 자연 경관에 이질감을 주지 않음은 물론 내구성이 우수하고, 분사 및 분무장치의 상부를 열감지센서와 화재탐지센서와 영상촬영부 및 전송모듈과 연결하여 산불 발생시 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보를 관리센터서버로 문자와 영상을 전송하여 초기 산불 대응을 보다 신속하고 안전하게 방재 작업을 수행할 수 있으며, 산 아래쪽에 차단막이 설치된 대형 빗물 저수조를 설치하여 주므로 낙엽 등의 이물질, 날 파리나 야생동물의 침입 방지와 햇빛을 차단하여 빗물의 증발을 방지하는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 산림 속에 산불방재용수가 저장되어 있는 다수개의 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 설치하여 줌으로써, 어떠한 건기에도 방재용수를 사용하여 불길의 차단 공간을 마련하여 산불의 확산을 막을 수 있음은 물론 사물인터넷(IOT)을 적용하여 산불 방화벽을 만들어 산불 피해를 최소화할 수 있는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 워터 백(bag)을 설치하고 상기 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 배관으로 연결 설치하여 줌으로써, 산불 발생시 분사 및 분무장치로 분사할 때 최적의 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 산불 방재 작업을 효과적으로 수행하여 환경 파손을 최소화할 수 있는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 우수를 저장하고 있다가 방재용수로 사용하는 워터 백(bag)을 방수기능을 갖는 연질의 소재로 사용함으로써, 자연 경관에 이질감을 주지 않음은 물론 내구성이 우수한 산불방지용 화염 차단시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 분사 및 분무장치의 상부를 열감지센서와 화재탐지센서와 영상촬영부 및 전송모듈과 연결하여 산불 발생시 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보를 관리센터서버로 문자와 영상을 전송하여 줌으로써, 초기 산불 대응을 보다 신속하고 안전하게 방재 작업을 수행할 수 있는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 산 아래쪽에 차단막이 설치된 대형 빗물 저수조를 설치하여 줌으로써, 낙엽 등의 이물질, 날 파리나 야생동물의 침입 방지와 햇빛을 차단하여 빗물의 증발을 방지하는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 산불 발생시 드론을 사용하여 빗물 저수조에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하여 줌으로써, 산불진압을 위한 소방헬기 및 소방차 등의 도착시간까지 산불의 번짐을 지연시킬 수 있는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템은 산림현장에서 화재 발생 여부를 감지하는 화재탐지센서와, 산림현장에서 열을 감지하여 화재 발생 여부를 감지하는 열감지센서와, 상기 열감지센서와 화재탐지센서에서 발생하는 센서 신호를 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 전송모듈을 포함하며, 산림 속에 설치되어 산림현장에서 발생하는 산불화재의 발생 여부를 열감지센서와 화재탐지센서에서 감지하고 센서 신호를 전송모듈을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 화재탐지센서부와; 산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 영상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라로 촬영한 영상을 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 전송모듈을 포함하며, 산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 카메라로 촬영한 영상을 전송모듈을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 영상촬영부와; 상기 화재탐지센서부와 영상촬영부로부터 센서 신호와 영상을 전송받아서 통신망을 통해 관리센터서버로 산불화재정보를 전송하는 신호 및 영상수신기와, 다수개인 방수기능을 갖는 연질의 소재의 워터 백(bag) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는 분사 및 분무장치가 작동되도록 제어하는 분사 및 분무장치 제어부; 을 포함하며, 상기 화재탐지센서부와 영상촬영부로부터 센서 신호와 영상을 신호 및 영상수신기를 통하여 전송받고, 상기 화재탐지센서부로부터 정보를 수신함에 따라 산림화재가 발생된 위치정보를 획득하며, 산림화재 관련 안내정보와 영상을 통신망을 경유하여 관리센터서버로 전송하며, 분사 및 분무장치 제어부를 통해 분사 및 분무장치가 작동되도록 제어하는 사물인터넷(IOT) 제어모듈부와; 상기 사물인터넷(IOT) 제어모듈부와 관리센터서버를 통신하게 하며, 통신방식은 이더넷, 범용 직렬 버스, IEEE 1394, 직렬통신 및 병렬통신 중에서 선택되는 유선통신방식이거나 또는 적외선 통신, 블루투스, 홈 RF 및 무선 랜, 5G 통신 중에서 선택되는 무선통신방식인 통신망과; 상기 통신망을 통해 전송받은 산림화재 관련 안내정보와 영상을 전송받고, 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보인 산불화재정보를 통합 모니터링하며, 산림현장 내 기설정된 영역에 배치되어 맵 데이터 정보와 매핑되게 하고, 산불방재용수가 담겨져 있는 다수개의 워터 백(bag)과 연결되어 있는 분사 및 분무장치가 작동되도록 분사 및 분무장치 제어부로 제어신호를 전송하는 관리센터서버와; 산림 방화벽을 형성하기 위해 100m 간격으로 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 설치되고, 방재용수의 저장용량이 50 내지 10,000톤인 복수개의 워터 백(Bag)과 배관을 통해 연결되어 있으며, 상기 관리센터서버로부터 제어신호를 전송받고 분사 및 분무장치 제어부의 제어에 의해 작동되어 다수개의 워터 백(bag) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는데, 분사 및 분무장치 제어부의 제어신호에 의해 분사 및 분무장치에 형성되어 있는 복수개의 홀을 통해 분사할 때 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 스프링클러와 같이 360°회전하며 분사하는 분사 및 분무장치와; 산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 빗물 저수조와; 상기 빗물 저수조 상부에 차단막을 더 설치하고, 산불 발생시 빗물 저수조에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하는 드론; 을 포함함을 특징으로 한다.
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상술한 바와 같이, 본 발명인 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 산림 속에 산불방재용수가 저장되어 있는 다수개의 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 설치하여 줌으로써, 어떠한 건기에도 방재용수를 사용하여 불길의 차단 공간을 마련하여 산불의 확산을 막을 수 있음은 물론 사물인터넷(IOT)을 적용하여 산불 방화벽을 만들어 산불 피해를 최소화할 수 있다.
둘째, 본 발명은 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 워터 백(bag)을 설치하고 상기 워터 백(bag)과 분사 및 분무장치를 배관으로 연결 설치하여 줌으로써, 산불 발생시 분사 및 분무장치로 분사할 때 최적의 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 산불 방재 작업을 효과적으로 수행하여 환경 파손을 최소화할 수 있다.
셋째, 본 발명은 우수를 저장하고 있다가 방재용수로 사용하는 워터 백(bag)을 방수기능을 갖는 연질의 소재로 사용함으로써, 자연 경관에 이질감을 주지 않음은 물론 내구성이 우수하다.
넷째, 본 발명은 분사 및 분무장치의 상부를 열감지센서와 화재탐지센서와 영상촬영부 및 전송모듈과 연결하여 산불 발생시 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보를 관리센터서버로 문자와 영상을 전송하여 줌으로써, 초기 산불 대응을 보다 신속하고 안전하게 방재 작업을 수행할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 산 아래쪽에 차단막이 설치된 대형 빗물 저수조를 설치하여 줌으로써, 낙엽 등의 이물질, 날 파리나 야생동물의 침입 방지와 햇빛을 차단하여 빗물의 증발을 방지한다.
여섯째, 본 발명은 산불 발생시 드론을 사용하여 빗물 저수조에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하여 주므로 산불진압을 위한 소방헬기 및 소방차 등의 도착시간까지 산불의 번짐을 지연시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 빗물 저수조의 구조를 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 설치되는 빗물 저수조, 빗물 포집소, 워터 백, 분사 및 분무장치, 드론이 설치된 예시를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 산림 방재 구획 정리의 예시 및 분사구간을 표시한 것을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 적용하기 위해 화재 발생시 초기 화재 진압용을 드론으로 빗물 저수조의 방재용수를 나르면서 방화벽을 형성하는 것을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 빗물 저수조의 구조를 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 설치되는 빗물 저수조, 빗물 포집소, 워터 백, 분사 및 분무장치, 드론이 설치된 예시를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 산림 방재 구획 정리의 예시 및 분사구간을 표시한 것을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 적용하기 위해 화재 발생시 초기 화재 진압용을 드론으로 빗물 저수조의 방재용수를 나르면서 방화벽을 형성하는 것을 설명하기 위해 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 빗물 저수조의 구조를 설명하기 위해 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 설치되는 빗물 저수조, 빗물 포집소, 워터 백, 분사 및 분무장치, 드론이 설치된 예시를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템이 적용되는 산림 방재 구획 정리의 예시 및 분사구간을 표시한 것을 설명하기 위해 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템을 적용하기 위해 화재 발생시 초기 화재 진압용을 드론으로 빗물 저수조의 방재용수를 나르면서 방화벽을 형성하는 것을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
본 발명인 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템은 화재탐지센서부(10), 화재탐지센서(11), 전송모듈(12), 열감지센서(13), 영상 촬영부(20), 카메라(21), 전송모듈(22), 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30), 신호 및 영상 수신기(31), 분사 및 분무장치 제어부(32), 통신망(40), 관리센터서버(50), 분사 및 분무장치(60), 워터 백(bag)(61), 빗물 포집소(62), 배관(63), 공급배관(64), 빗물 저수조(70), 차단막(71), 방수시트(72), 측벽(73), 측벽 연결 지지체(74), 드론(80) 등으로 구성된다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명인 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템은 산림 속에 설치되어 산림현장에서 발생하는 산불화재의 발생 여부를 열감지센서(13)와 화재탐지센서(11)에서 감지하고 센서 신호를 전송모듈(12)을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)로 전송하는 화재탐지센서부(10)와; 산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 카메라(21)로 촬영한 영상을 전송모듈(22)을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)로 전송하는 영상촬영부(20)와; 상기 화재탐지센서부(10)와 영상촬영부(20)로부터 센서 신호와 영상을 신호 및 영상수신기(31)를 통하여 전송받고, 상기 화재탐지센서부(10)로부터 정보를 수신함에 따라 산림화재가 발생된 위치정보를 획득하며, 산림화재 관련 안내정보와 영상을 통신망(40)을 경유하여 관리센터서버(50)로 전송하며, 분사 및 분무장치 제어부(32)를 통해 분사 및 분무장치(60)가 작동되도록 제어하는 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)와; 상기 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)와 관리센터서버(50)를 통신하게 하는 통신망(40)과; 상기 통신망(40)을 통해 전송받은 산림화재 관련 안내정보와 영상을 전송받고, 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보인 산불화재정보를 통합 모니터링하며, 산림현장 내 기설정된 영역에 배치되어 맵 데이터 정보와 매핑되게 하고, 산불방재용수가 담겨져 있는 다수개의 워터 백(bag)(61)과 연결되어 있는 분사 및 분무장치(60)가 작동되도록 분사 및 분무장치 제어부(32)로 제어신호를 전송하는 관리센터서버(50)와; 상기 관리센터서버(50)로부터 제어신호를 전송받고 분사 및 분무장치 제어부(32)의 제어에 의해 작동되어 다수개의 워터 백(bag)(61) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는 분사 및 분무장치(60); 을 구비하며, 상기 산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 빗물 저수조(70)와, 상기 빗물 저수조(70) 상부에 차단막(71)을 더 설치하고, 산불 발생시 빗물 저수조(70)에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하는 드론(80)을 더 구비한다.
상기 본 발명인 산불방지용 화염 차단시스템을 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다.
상기 화재탐지센서부(10)는 산림 속에 설치되어 산림현장에서 발생하는 산불화재의 발생 여부를 열감지센서(13)와 화재탐지센서(11)에서 감지하고 센서 신호를 전송모듈(12)을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)로 전송하는 것이다.
여기서, 상기 화재탐지센서부(10)는 산림현장에서 화재 발생 여부를 감지하는 화재탐지센서(11)와, 산림현장에서 열을 감지하여 화재 발생 여부를 감지하는 열감지센서와, 상기 열감지센서(13)와 화재탐지센서(11)에서 발생하는 센서 신호를 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)로 전송하는 전송모듈(12)을 포함하는 것이다.
상기 영상촬영부(20)는 산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 카메라(21)로 촬영한 영상을 전송모듈(22)을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)로 전송하는 것이다.
여기서, 상기 영상촬영부(20)는 산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 영상을 촬영하는 카메라(21)와, 상기 카메라(21)로 촬영한 영상을 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)로 전송하는 전송모듈(22)을 포함하는 것이다.
상기 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)는 상기 화재탐지센서부(10)와 영상촬영부(20)로부터 센서 신호와 영상을 신호 및 영상수신기(31)를 통하여 전송받고, 상기 화재탐지센서부(10)로부터 정보를 수신함에 따라 산림화재가 발생된 위치정보를 획득하며, 산림화재 관련 안내정보와 영상을 통신망(40)을 경유하여 관리센터서버(50)로 전송하며, 분사 및 분무장치 제어부(32)를 통해 분사 및 분무장치(60)가 작동되도록 제어하는 것이다.
여기서, 상기 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)는 상기 화재탐지센서부(10)와 영상촬영부(20)로부터 센서 신호와 영상을 전송받아서 통신망(40)을 통해 관리센터서버(50)로 산불화재정보를 전송하는 신호 및 영상수신기(31)와, 다수개의 워터 백(bag)(61) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는 분사 및 분무장치(60)가 작동되도록 제어하는 분사 및 분무장치 제어부(32)를 포함하는 것이다.
상기 사물인터넷(Internet of Things)이란, 우리 생활주변의 편리한 각종 기기들이 인터넷으로 연결되어 특별한 명령 없이도 상황에 맞춰 스스로 일을 처리해주는 기술로서, 스마트 폰, PC를 넘어 자동차, 냉장고, 세탁기, 시계 등 모든 사물이 인터넷에 연결되는 것이며, 상기 기술을 이용하면 각종 기기에 통신, 센서 기능을 장착해 스스로 데이터를 주고받고 이를 처리해 자동으로 구동하는 것이 가능해지는 것이다.
그러므로 사물인터넷(IOT : Internet of Things)은 유비쿼터스나 M2M의 기본 전제에 지능(Intelligence) 을 더하고 이미 과거부터 존재해 왔던 각각의 사물(Things)망을 인터넷과 같은 거대한 망에 센서나 데이터 취득이 가능하게끔 연결하여 하나의 틀로 묶어내어 제공하는 기술을 총칭한다고 볼 수 있는 것이다.
상기 통신망(40)은 상기 사물인터넷(IOT) 제어모듈부(30)와 관리센터서버(50)를 통신하게 하는 것이다.
여기서, 상기 통신망(40)에서 통신방식은 이더넷, 범용 직렬 버스, IEEE 1394, 직렬통신 및 병렬통신 중에서 선택되는 유선통신방식이거나 또는 적외선 통신, 블루투스, 홈 RF 및 무선 랜, 5G 통신 중에서 선택되는 무선통신방식인 것이다.
상기 관리센터서버(50)는 상기 통신망(40)을 통해 전송받은 산림화재 관련 안내정보와 영상을 전송받고, 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보인 산불화재정보를 통합 모니터링하며, 산림현장 내 기설정된 영역에 배치되어 맵 데이터 정보와 매핑되게 하고, 산불방재용수가 담겨져 있는 다수개의 워터 백(bag)(61)과 연결되어 있는 분사 및 분무장치(60)가 작동되도록 분사 및 분무장치 제어부(32)로 제어신호를 전송하는 것이다.
여기서, 상기 분사량의 계산은 분사거리는 100m로 좌우거리를 감안하여 분사기 1개로 약 30,000 m2의 면적을 분사하는데, 1차로 숲을 적시는 정도의 분사량은 산불 근접시 경계해야 하며 300톤 정도가 필요하고, 2차로 산불 접근시 분무량은 산불 근접시 위험하며 600톤 정도가 필요하므로 대략적으로 1,000톤의 방재용수가 필요한 것이다.
또한, 상기 1,000톤용 워터 백(bag)(61)은 적정한 지형을 이용하여 가로 20m, 세로10m, 깊이 5m의 구덩이를 파서 설치하는 것이 유리한 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 워터 백(bag)(61)의 설치는 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳을 기준으로 하고 빗물이 흘러들어갈 수 있도록 빗물 포집소(62)의 설치가 용이해야 하는 것이다. 상기 빗물 포집소(62)는 워터 백(61)과 배관(63)에 의해 연결되어 있으며, 상기 배관((63)은 빗물 포집소(62)에서 받아지는 빗물이 워터 백(61)으로 이동되게 하는 것이다.
상기 빗물 포집소(62)의 관리는 예상 강우량에 적정량의 빗물로 포집 유무를 자동 측정하게 하며, 부족 및 이상시 알림 및 확인 작업할 수 있도록 정보 처리되어야 하는 것이다.
상기 분사 및 분무장치(60)는 상기 관리센터서버(50)로부터 제어신호를 전송받고 분사 및 분무장치 제어부(32)의 제어에 의해 작동되어 다수개의 워터 백(bag)(61) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는 것이다.
여기서, 상기 분사 및 분무장치(60)는 산림 방화벽을 형성하기 위해 100m 간격으로 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 설치되고, 방재용수의 저장용량이 50 내지 10,000톤인 복수개의 워터 백(Bag)(61)과 공급배관(64)을 통해 연결되어 있으며, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 분사 및 분무장치 제어부(32)의 제어신호에 의해 스프링클러와 같이 360°회전하며 분사하는 분사 및 분무장치(분사기)(60)에 형성되어 있는 복수개의 홀을 통해 분사할 때 분사 및 분무, 각도, 분사량을 조절하여 분사거리, 분사구간을 적용하여 실시하는 것이다.
또한, 상기 워터 백(Bag)(61)은 100m 간격으로 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 설치되어 산불화재가 발생하면 워터 백(Bag)(61)과 연결되어 있는 공급배관(64)을 통해 방재용수가 분사 및 분무장치(60)에 의해 분사하여 화염이 번지는 것을 차단하고 진화시키는 것이다.
또한, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 산불 확산 방지 구획을 정할 때에는 워터 백(61), 빗물 포집소(64), 분사 및 분무장치(분사기)(60), 빗물 저수조(70), 드론(80) 및 헬기를 이용하기 위한 산불 초등 진압용수 공급 선착장을 설치하는데, 적절한 지형을 적용하여 구획분리 기준점으로 하고, 구획의 경계선상을 기준으로 분사 및 분무장치(분사기)(60)를 나열 배치하며, 분사 및 분무장치(60)간의 거리는 산림 및 분사량의 조건에 따라 조절하는 것이고, 산림의 종류에 따라 분사구간의 거리를 넓혀야 하는 경우에는 분사 및 분무장치(60)를 겹줄로 설치하여 산불의 구획 간에 이동되는 것을 차단해야 하는 것이다.
또한, 드론(80)은 상기 산림 속의 경사면 하단부에 용수를 받을 수 있는 차단막이(71) 설치된 빗물 저수조(70)에 담겨져 있는 방재용수를 산불 발생시 화재지점으로 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하는 것이다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 빗물 저수조(70)는 상기 산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 것이고, 상기 빗물 저수조(70) 상부에 차단막(71)을 더 설치하는 것이다.
여기서, 상기 빗물 저수조(70)의 측벽(73)과 빗물 저수조(70)의 하부에 연질의 방수시트(72)가 부착되어 있는 것이고, 상기 방수시트(72)는 합성수지재인 것이다.
또한, 상기 빗물 저수조(70)의 양쪽 측벽(73)이 측벽 연결 지지체(74)에 연결되며, 그 위에 차단막(71)으로 덮는 것이다.
상기 빗물 저수조(70)는 평지구간을 선정하여 설치하며, 하천 및 호수 등 수자원 부족지역에 설치하는 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 드론(80)은 산불 발생시 빗물 저수조(70)에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하는 것이고, 또한 화재발생시 워터 백(61)에 저장되어 있는 방재 용수를 이용하여 분사기(60)를 통해 분사하여 산림에 방화벽을 형성하여 산불의 번짐을 차단하는 것이다.
여기서, 상기 빗물 저수조(70)도 다수개가 설치되어 드론(80)을 이용하여 화재지점에 방재용수를 살포하여 초기에 산불화재가 번지는 것을 방지하는 것이다.
또한, 상술한 바와 같은, 산불방지용 화염 차단시스템은 산불 다발지역, 산불위험지역, 사찰과 같은 문화재 보호구역에 적용함은 물론 산림을 블록단위로 분할하고 산불의 블록간 이동을 차단하는 용도 등 다양한 방법으로 산불 방재 작업분야에 적용할 수 있으므로 그 사용 및 적용대상이 광범위하다.
도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었으며, 여기서 사용된 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이며, 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 화재탐지센서부 11 : 화재탐지센서
12 : 전송모듈 13 : 열감지센서
20 : 영상 촬영부 21 : 카메라
22 : 전송모듈 30 : 사물인터넷(IOT) 제어모듈부
31 : 신호 및 영상 수신기 32 : 분사 및 분무장치 제어부
40 : 통신망 50 : 관리센터서버
60 : 분사 및 분무장치(분사기) 61 : 워터 백(bag)
62 : 빗물 포집소 63 : 배관
64 : 공급배관 70 : 빗물 저수조
71 : 차단막 72 : 방수시트
73 : 측벽 74 : 측벽 연결 지지체
80 : 드론
12 : 전송모듈 13 : 열감지센서
20 : 영상 촬영부 21 : 카메라
22 : 전송모듈 30 : 사물인터넷(IOT) 제어모듈부
31 : 신호 및 영상 수신기 32 : 분사 및 분무장치 제어부
40 : 통신망 50 : 관리센터서버
60 : 분사 및 분무장치(분사기) 61 : 워터 백(bag)
62 : 빗물 포집소 63 : 배관
64 : 공급배관 70 : 빗물 저수조
71 : 차단막 72 : 방수시트
73 : 측벽 74 : 측벽 연결 지지체
80 : 드론
Claims (6)
- 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템에 있어서,
산림현장에서 화재 발생 여부를 감지하는 화재탐지센서와, 산림현장에서 열을 감지하여 화재 발생 여부를 감지하는 열감지센서와, 상기 열감지센서와 화재탐지센서에서 발생하는 센서 신호를 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 전송모듈을 포함하며, 산림 속에 설치되어 산림현장에서 발생하는 산불화재의 발생 여부를 열감지센서와 화재탐지센서에서 감지하고 센서 신호를 전송모듈을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 화재탐지센서부와;
산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 영상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라로 촬영한 영상을 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 전송모듈을 포함하며, 산림현장에서 발생하는 산불화재 징후 또는 산불화재 발생시 카메라로 촬영한 영상을 전송모듈을 통해 사물인터넷(IOT) 제어모듈부로 전송하는 영상촬영부와;
상기 화재탐지센서부와 영상촬영부로부터 센서 신호와 영상을 전송받아서 통신망을 통해 관리센터서버로 산불화재정보를 전송하는 신호 및 영상수신기와, 다수개인 방수기능을 갖는 연질의 소재의 워터 백(bag) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는 분사 및 분무장치가 작동되도록 제어하는 분사 및 분무장치 제어부; 을 포함하며, 상기 화재탐지센서부와 영상촬영부로부터 센서 신호와 영상을 신호 및 영상수신기를 통하여 전송받고, 상기 화재탐지센서부로부터 정보를 수신함에 따라 산림화재가 발생된 위치정보를 획득하며, 산림화재 관련 안내정보와 영상을 통신망을 경유하여 관리센터서버로 전송하며, 분사 및 분무장치 제어부를 통해 분사 및 분무장치가 작동되도록 제어하는 사물인터넷(IOT) 제어모듈부와;
상기 사물인터넷(IOT) 제어모듈부와 관리센터서버를 통신하게 하며, 통신방식은 이더넷, 범용 직렬 버스, IEEE 1394, 직렬통신 및 병렬통신 중에서 선택되는 유선통신방식이거나 또는 적외선 통신, 블루투스, 홈 RF 및 무선 랜, 5G 통신 중에서 선택되는 무선통신방식인 통신망과;
상기 통신망을 통해 전송받은 산림화재 관련 안내정보와 영상을 전송받고, 산불의 진행방향, 속도, 분사거리, 분사넓이, 분사량, 분사방향, 방재용수 보관량 관련 정보인 산불화재정보를 통합 모니터링하며, 산림현장 내 기설정된 영역에 배치되어 맵 데이터 정보와 매핑되게 하고, 산불방재용수가 담겨져 있는 다수개의 워터 백(bag)과 연결되어 있는 분사 및 분무장치가 작동되도록 분사 및 분무장치 제어부로 제어신호를 전송하는 관리센터서버와;
산림 방화벽을 형성하기 위해 100m 간격으로 산림 중 완만한 경사지역 및 변곡점이 많은 곳에 설치되고, 방재용수의 저장용량이 50 내지 10,000톤인 복수개의 워터 백(Bag)과 배관을 통해 연결되어 있으며, 상기 관리센터서버로부터 제어신호를 전송받고 분사 및 분무장치 제어부의 제어에 의해 작동되어 다수개의 워터 백(bag) 안의 산불방재용수를 산불화재 현장으로 분사하는데, 분사 및 분무장치 제어부의 제어신호에 의해 분사 및 분무장치에 형성되어 있는 복수개의 홀을 통해 분사할 때 분사거리, 분사넓이, 분사량을 적용하여 스프링클러와 같이 360°회전하며 분사하는 분사 및 분무장치와;
산림 속의 경사면 하단부에 또는 계곡 주변에 용수를 받을 수 있는 빗물 저수조와;
상기 빗물 저수조 상부에 차단막을 더 설치하고, 산불 발생시 빗물 저수조에 있는 방재용수를 날라주면서 산불의 초기 진화 작업에 투입하는 드론; 을 포함함을 특징으로 하는 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템. - 삭제
- 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200035144A KR102412738B1 (ko) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200035144A KR102412738B1 (ko) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 워터 백 및 빗물 저수조를 이용한 산불방지용 화염 차단시스템 |
Publications (2)
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