KR102417068B1 - 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템 - Google Patents

화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템 Download PDF

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Abstract

화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템이 개시된다. 상기 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템은 화재 발생 건물의 공간 정보 및 센서 모듈의 환경 측정 데이터를 이용하여 화재 진압을 위한 분석 데이터 및 안전 대피 경로를 구조요원 및 구조 대상자에게 제공함으로써, 고효율의 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템을 제공할 수 있다.

Description

화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템{APPARATUS FOR FIRE CONTROL, METHOD FOR ACTION USING THEREOF AND SYSTEM OF FIRE PERCEPTION}
본 발명은 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화재 발생시 구조 요원들에게 효율적인 진압 방법을 제공하고 구조 대상자들에게 안전한 대피 경로를 제공하는 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템에 관한 것이다.
최근, 화재, 지진, 안전사고 등 다양한 재난 사고가 발생하고 있다. 그 중에서도 화재 사고는 구조요원들의 구조 활동시 현장 투입 시 화재 발생 건물에 대한 시야 확보가 어렵고, 화재 발생 건물에 대한 사전 정보가 제공되지 않으며, 화재 중 발생하는 연기 및 화염 등에 따른 2차 피해 발생 가능성이 높으므로, 구조요원들의 구조 활동시 많은 제약이 있다.
이에, 종래에는 구조요원들의 구조 활동을 돕고, 구조 대상자들의 안전을 확보하기 위해 화재 현장을 파악하고 구조요원 및 구조 대상자들에게 각각 구조 정보 및 대피 정보를 제공하는 관제 시스템이 제공되고 있다.
일반적으로, 종래의 화재 관제 시스템은, 화재 발생이 감지될 경우, 발화지점과 건물 내부 구조 및 구조대상자의 위치정보를 결합하여 각 구간에서의 안전한 피난 경로를 산출하고, 산출된 피난 경로를 구조 대상자에게 제공하고 있다.
그러나, 종래의 화재 관제 시스템은 실내 공간 구조가 복잡하거나, 시설의 노후화 정도 및 건물 이용자 현황 등을 고려하지 않으므로, 화재 발생시 인명 손실을 방지하기 어려운 단점이 있다.
또한, 종래의 화재 관제 시스템은, 화재 발생시, 화재의 진화에 따른 화염, 연기, 유독가스 등의 확산으로 인한 2차 피해를 고려하지 않으며, 실시간으로 변하는 화재 현장 정보를 반영하지 못하는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고효율의 화재 관제 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 고효율의 화재 대응 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또다른 목적은, 고효율의 화재 관제 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치되며, 화재 감지 센서 및 환경 측정 센서를 포함하는 센서 모듈과 연동되는 화재 관제 장치는, 메모리(memory) 및 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행하는 프로세서(processor)를 포함하되, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 화재 감지 센서를 이용하여, 적어도 하나의 공간에 대한 화재 발생 여부를 모니터링하도록 하는 명령, 적어도 하나의 공간에 화재가 발생할 경우, 상기 환경 측정 센서를 작동시키도록 하는 명령, 상기 환경 측정 센서로부터 환경 측정 데이터를 수신하도록 하는 명령, 외부로부터 상기 건물의 공간 데이터를 수신하도록 하는 명령 및 상기 환경 측정 데이터 및 상기 공간 데이터를 바탕으로, 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령을 포함한다.
또한, 상기 화재 관제 장치는, 상기 분석 데이터를 구조 요원의 수색 지원 장치로 송신하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 화재 관제 장치는, 상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령 이후에, 상기 분석 데이터를 바탕으로 구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화재 관제 장치는, 상기 분석 데이터 및 상기 안전 대피 구역 정보 중 적어도 하나를 구조 대상자의 단말로 송신하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은, 상기 환경 측정 데이터를 측정된 공간 정보 별로 분류하도록 하는 명령, 분류된 상기 환경 측정 데이터를 상기 공간 데이터와 맵핑하도록 하는 명령 및 화재 발생 시 생성되는 유체의 확산 예측 정보를 산출하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
이때, 상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은, 화염의 확산 예측 정보를 산출하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은, 상기 건물의 공간별로 위험 정보를 산출하도록 하는 명령을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 위험 정보는, 화재 발생 시 일어나는 2차 피해 현상인, 플래시 오버(flash over) 및 백 드래프트(Back Draft) 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 환경 측정 데이터는, 상기 환경 측정 센서의 위치 정보를 고려한 고유 식별자 정보를 활용하여, 상기 공간 데이터와 맵핑될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치되며, 화재 감지 센서 및 환경 측정 센서를 포함하는 센서 모듈과 연동되는 화재 관제 장치를 이용한 화재 대응 방법은, 상기 화재 감지 센서를 이용하여, 적어도 하나의 공간에 대한 화재 발생 여부를 모니터링 하는 단계, 적어도 하나의 공간에 화재가 발생할 경우, 상기 환경 측정 센서를 작동시키는 단계, 상기 환경 측정 센서로부터 환경 측정 데이터를 수신하는 단계, 외부로부터 상기 건물의 공간 데이터를 수신하는 단계 및 상기 환경 측정 데이터 및 상기 공간 데이터를 바탕으로, 분석 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 화재 대응 방법은 상기 분석 데이터를 구조 요원의 수색 지원 장치로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 화재 대응 방법은 상기 분석 데이터를 생성하는 단계 이후에, 상기 분석 데이터를 바탕으로 구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화재 대응 방법은, 구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하는 단계 이후에, 상기 분석 데이터 및 상기 안전 대피 구역 정보 중 적어도 하나를 구조 대상자의 단말로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 분석 데이터를 생성하는 단계는, 상기 환경 측정 데이터를 측정된 공간 정보 별로 분류하는 단계, 분류된 상기 환경 측정 데이터를 상기 공간 데이터와 맵핑시키는 단계, 및 화재 발생 시 생성되는 유체의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분석 데이터를 생성하는 단계는, 화염의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분석 데이터를 생성하는 단계는, 상기 건물의 공간별로 위험 정보를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 위험 정보는, 화재 발생 시 일어나는 2차 피해 현상인, 플래시 오버(flash over) 및 백 드래프트(Back Draft) 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 환경 측정 데이터는, 상기 환경 측정 센서의 위치 정보를 고려한 고유 식별자 정보를 활용하여, 상기 공간 데이터와 맵핑될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 실시예에 따른 화재 관제 시스템은 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치되며, 화재 감지 센서 및 환경 측정 센서를 포함하는 센서 모듈, 상기 센서 모듈로부터 수신된 화재 감지 데이터 및 환경 측정 데이터와 외부로부터 수신된 상기 공간에 대한 정보인 공간 데이터를 활용하여 분석 데이터를 생성하는 화재 관제 장치 및 상기 건물 내 화재가 발생될 경우 상기 건물에 투입하는 적어도 한명의 구조요원이 소지하여, 상기 분석 데이터를 수신하여 디스플레이하는 수색 지원 장치를 포함한다.
여기서, 상기 환경 측정 센서는, 온도 센서, 산소 센서, 연기 센서, 유해 가스 센서 및 열 유속 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템은 화재 발생 건물의 공간 정보 및 센서 모듈의 환경 측정 데이터를 이용하여 화재 진압을 위한 분석 데이터 및 안전 대피 경로를 구조요원 및 구조 대상자에게 제공함으로써, 고효율의 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 시스템의 환경 측정 센서를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 장치의 프로세서에 의한 화재 대응 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 분석 데이터를 생성하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 환경 측정 데이터를 공간 정보 별로 분류하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 유체의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 화염의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 공간 구역별 위험 정보를 산출하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 안전 대피 경로를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 상기 화재 관제 시스템은 센서 모듈(1000), 화재 관제 장치(3000), 수색 지원 장치(5000) 및 단말(7000)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 화재 관제 시스템은 중계기(C)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 중계기(C)는 무선 중계기일 수 있다.
화재 관제 시스템을 구성별로 보다 구체적으로 설명하면, 센서 모듈(1000)은 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치될 수 있다. 다시 말하면, 센서 모듈(1000)은 건물 내 어느 한 구역에 설치될 수 있다.
센서 모듈(1000)은 화재 감지 센서(1100) 및 환경 측정 센서(1500)를 포함할 수 있다.
화재 감지 센서(1100)는 앞서 설명한 바와 같이, 건물 내 적어도 하나의 구역에 설치되어, 해당 구역에서의 화재 발생 여부를 감지하는 센서일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 화재 감지 센서(1100)는 화재 시 발생하는 불꽃 또는 연기를 감지하여, 화재 감지 데이터 또는 화재 감지 신호를 후술될 화재 관제 장치(3000)로 전송할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 화재 감지 센서(1100) 및 화재 관제 장치(3000) 간의 원격 데이터 통신이 불가한 경우, 화재 감지 센서(1100)는 화재 감지 데이터 또는 화재 감지 신호를 중계기(C)를 통해, 화재 관제 장치(3000)로 전송할 수 있다.
화재 감지 센서(1100)는 화재 감지 데이터 또는 화재 감지 신호를 화재 관제 장치(3000)로 전송함으로써, 화재 관제 장치(1100)에게 해당 건물의 화재가 발생되었음을 알릴 수 있다. 예를 들어, 화재 감지 센서(1100)는 불꽃 센서 또는 가스 센서 중 하나일 수 있다.
환경 측정 센서(1500)는 화재 현장의 환경 상태를 측정하는 장치일 수 있다. 다시 말하면, 환경 측정 센서(1500)는 화재가 발생한 건물 내 특정 구역의 환경 정보를 측정할 수 있다. 환경 측정 센서(1500)에 대해서는 하기 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하겠다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 시스템의 환경 측정 센서를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 환경 측정 센서(1500)는, 앞서 설명한 화재 감지 센서(1100)와 같이, 건물 내 적어도 하나의 구역에 설치될 수 있다.
예를 들어, 환경 측정 센서(1500)는 온도 센서, 산소 센서, 연기 센서, 유해 가스 센서 및 열 유속 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 온도 센서는 화재가 발생한 해당 구역의 온도를 측정할 수 있으며, 산소 센서는 화재가 발생한 해당 구역의 실시간 산소 농도를 측정할 수 있다. 또한, 연기 센서는 화재가 발생한 해당 구역의 실시간 연기 농도를 측정할 수 있고, 유해 가스 센서는 화재가 발생한 해당 구역의 실시간 유해 가스 농도를 측정할 수 있으며, 유속 센서는 화재 및 화염이 발생된 건물 내부의 열 흐름을 측정할 수 있다.
환경 측정 센서(1500)는 해당 건물에 화재가 발생할 경우 작동할 수 있다. 환경 측정 센서(1500)는 화재 감지 센서(1100)에 의해 화재 발생이 확인될 경우 동작할 수 있다.
실시예에 따르면, 환경 측정 센서(1500)는 화재 관제 장치(3000)에 의해 동작이 제어될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 환경 측정 센서(1500)는, 화재 관제 장치(3000)가 화재 감지 센서(1100)로부터 화재 감지 데이터 또는 화재 감지 신호를 수신할 경우, 화재 관제 장치(3000)의 제어에 의해 동작할 수 있다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 화재 감지 데이터 또는 화재 감지 신호 중 적어도 하나는 중계기(C)에 의해 화재 관제 장치(3000)로 전송되거나 또는 화재 관제 장치(3000)로 직접 전송될 수 있다.
또한, 환경 측정 센서(1500)는 해당 구역의 환경 정보를 측정한 환경 측정 데이터를 화재 관재 장치(3000)로 주기적으로 송신할 수 있다. 적어도 하나의 환경 측정 데이터는 화재 감지 데이터 또는 화재 감지 신호와 같이, 중계기(C)에 의해 화재 관제 장치(3000)로 전송되거나 또는 화재 관제 장치(3000)로 직접 전송될 수 있다.
환경 측정 센서(1500)는 해당 구역의 식별을 위한 고유 식별자(ID)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 환경 측정 센서(1500)는 사전에 건물 내 특정 구역과 맵핑된 고유 식별자(ID)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 후술될 화재 관제 장치(3000)는 상기 고유 식별자(ID)를 이용하여, 환경 측정 센서(1500)로부터 수신된 환경 측정 데이터를 해당 건물의 공간 구조 별로 분류할 수 있다.
따라서, 환경 측정 센서(1500)는 해당 건물의 화재 발생 시, 화재에 의한 특정 구역에서의 환경 정보 변화를 실시간으로 감지할 수 있다. 환경 측정 데이터를 공간별로 분류하는 방법은 후술될 화재 관제 장치(3000)를 이용한 화재 대응 방법의 설명 시 보다 구체적으로 설명하겠다.
다시 도 1을 참조하면, 화재 관제 장치(3000)는 센서 모듈(1000)로부터 측정된 적어도 하나의 환경 측정 데이터를 분석하여 화재 진압 및 대응 방법을 제공하는 장치일 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 화재 관제 장치(3000)는 메모리(3100) 및 프로세서(3500)를 포함할 수 있다.
메모리(3100)는 후술될 프로세서(3500)를 수행하기 위한 적어도 하나의 명령을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 적어도 하나의 명령은, 화재 발생 여부를 모니터링하도록 하는 명령, 화재 감지 센서(1100)로부터 화재 감지 신호 또는 화재 감지 데이터를 수신하도록 하는 명령, 화재 감지 신호 또는 화재 감지 데이터 수신시 환경 측정 센서(1500)를 작동시키도록 하는 명령, 환경 측정 센서(1500)로부터 주기적으로 환경 측정 데이터를 수신하도록 하는 명령, 수신된 화재 감지 데이터 및 적어도 하나의 환경 측정 데이터를 바탕으로 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령, 생성된 분석 데이터를 바탕으로 안전 대피 구역을 선정하도록 하는 명령 및 분석 데이터 및 안전 대피 구역 정보를 수색 지원 장치(5000) 및 구조 대상자의 단말(7000)로 송신하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
프로세서(3500)는 앞서 설명된 바와 같이, 메모리(3100) 내 적어도 하나의 명령에 의해 수행될 수 있다. 화재 관제 장치(3000) 내 프로세서(3500)의 동작은, 하기 화재 대응 방법의 설명시 보다 구체적으로 설명하겠다.
수색 지원 장치(5000)는 화재 현장에 투입된 적어도 한명의 구조요원이 소지할 수 있다.
수색 지원 장치(5000)는 앞서 설명된 바와 같이, 화재 관제 장치(3000)로부터 분석된 적어도 하나의 분석 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, 구조요원들은 수색 지원 장치(5000)로부터 수신된 분석 데이터를 참고하여, 화재 진압을 위한 현장 대응에 따른 의사 결정을 내릴 수 있다.
단말(7000)은 구조 대상자가 소지하는 단말일 수 있다. 단말(7000)은 앞서 설명한 화재 관제 장치(3000)로부터 분석 데이터를 실시간으로 수신할 수 있다. 이에 따라, 구조 대상자는 분석 데이터 정보를 바탕으로 화재 건물 내 실시간 안전지대로 대피 및 탈출할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 시스템을 설명하였다. 이하에서는 화재 관제 장치 내 프로세서의 동작에 의해 실행되는 화재 대응 방법을 보다 자세히 설명하겠다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 장치의 프로세서에 의한 화재 대응 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 화재 관제 장치 내 프로세서(3500)는 화재 발생 여부를 모니터링할 수 있다(S1000).
보다 구체적으로 설명하면, 프로세서(3500)는 센서 모듈(1000)이 설치된 해당 건물의 소방 시설물의 상태를 모니터링 할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(3500)는 건물 내 설치된 스프링쿨러 또는 소화전의 고장 여부를 주기적으로 모니터링 할 수 있다.
또한, 프로세서(3500)는 화재 감지 센서(1100)의 동작 상태를 주기적으로 모니터링 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법은 건물 내 설치된 적어도 하나의 소방 시설물 및 화재 감지 센서(1100)를 주기적으로 모니터링 함으로써, 소방 시설물 및 화재 감지 센서(1100)의 고장에 의한 화재 관제 장치(3000)의 오작동을 방지할 수 있다.
실시예에 따르면, 프로세서(3500)는 화재 감지 센서(1100)로부터 화재 감지 신호 또는 화재 감지 데이터가 수신(S2000)될 경우, 환경 측정 센서(1500)를 동작시킬 수 있다(S3000).
이후, 프로세서(3500)는 환경 측정 센서(1500)로부터 주기적으로 환경 측정 데이터를 수신할 수 있다(S4000).
프로세서(3500)는 수신된 화재 감지 데이터 및 적어도 하나의 환경 측정 데이터를 바탕으로 분석 데이터를 생성할 수 있다(S5000). 분석 데이터를 생성하는 단계는 하기 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하겠다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 분석 데이터를 생성하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 프로세서(3500)는 수신된 적어도 하나의 환경 측정 데이터를 바탕으로, 공간 정보 별로 환경 측정 데이터를 분류할 수 있다(S5100). 환경 측정 데이터를 공간 정보 별로 분류하는 단계는 하기 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하겠다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 환경 측정 데이터를 공간 정보 별로 분류하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 적어도 하나의 상기 환경 측정 데이터는 각각 고유 식별자(ID) 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 고유 식별자(ID) 정보는 앞서 환경 측정 센서(1500)에서 설명한 바와 같이, 화재가 발생한 건물에서의 환경 측정 센서(1500)의 위치와 공간 정보와 맵핑한 정보일 수 있다. 다시 말하면, 고유 식별자(ID) 정보는 환경 측정 센서(1500)의 설치 공간 구역의 정보를 포함할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 프로세서(3500)는 적어도 하나의 환경 측정 데이터 내 고유 식별자(ID) 정보를 이용하여, 해당 건물의 공간 정보와 맵핑시킬 수 있다(S5200). 예를 들어, 공간 정보는 건축 설계 도면일 수 있다.
이후, 프로세서(3500)는 수신된 적어도 하나의 환경 측정 데이터를 바탕으로, 화재 시 발생하는 유체의 확산 예측 정보를 산출할 수 있다(S5300).
유체의 확산 예측 정보를 산출하는 단계는 하기 도 6을 참조하여 보다 자세히 설명하겠다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 유체의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 프로세서(3500)는 환경 측정 센서(1500)로부터 수신된 적어도 하나의 환경 측정 데이터 중에서 연기 및 유해 가스의 농도를 측정한 실시간 환경 측정 데이터를 추출할 수 있다.
이후, 프로세서(3500)는 추출된 환경 측정 데이터 및 외부 데이터를 바탕으로 유체의 확산 방향을 예측할 수 있다. 여기서, 외부 데이터는 외부로부터 추가 획득한 데이터로, 날씨 데이터 및 공간 데이터 중 적어도 하나일 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 프로세서(3500)는 수신된 적어도 하나의 환경 측정 데이터를 바탕으로, 화재 시 발생하는 화염의 확산 예측 정보를 산출할 수 있다(S5400).
화염의 확산 예측 정보를 산출하는 단계는 하기 도 7을 참조하여 보다 자세히 설명하겠다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 화염의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 프로세서(3500)는 환경 측정 센서(1500)로부터 수신된 적어도 하나의 환경 측정 데이터 중에서 열 유속 및 산소 농도를 측정한 데이터를 추출할 수 있다.
이후, 프로세서(3500)는 추출된 환경 측정 데이터 및 공간 데이터를 바탕으로 화염의 확산 방향을 예측할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 프로세서(3500)는 공간 별로 분류되 환경 측정 데이터들을 분석하여 공간 구역별 위험 정보를 산출할 수 있다(S5500).
공간 구역별 위험 정보를 산출하는 단계는 하기 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하겠다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 공간 구역별 위험 정보를 산출하는 단계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(3500)는 앞서 산출된 유체의 확산 예측 정보 및 화염의 확산 예측 정보를 바탕으로 공간 구역별 위험 정보를 산출할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 위험 정보는 화재 발생 시 일어날 수 있는 2차 피해 현상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 위험 정보는 백 드래프트(Back Draft) 및 플래시 오버(Flash Over) 중 적어도 하나의 발생 예측 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 백 드래프트(Back Draft)는 공간 내 산소가 부족한 상태에서 일시적으로 산소가 다량 공급될 경우 연소가스가 순간적으로 발화하는 현상일 수 있다. 또한, 플레시 오버(Flash Over)는 화재가 발생한 후로 일정 시점이 경과되었을 때 발생되는 위험 요소로, 대류 및 복사 현상에 의해 공간 내에 열과 가연성 가스가 축적될 경우 주위 온도가 발화점에 도달하면 폭발하는 현상일 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법 중 안전 대피 경로를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 프로세서(3500)는 생성된 분석 데이터를 바탕으로, 안전 대피 구역을 선정할 수 있다(S6000).
실시예에 따라 보다 구체적으로 설명하면, 프로세서(3500)는 화재 감지 데이터, 환경 측정 데이터, 유체의 확산 예측 정보, 화염의 확산 예측 정보 및 공간별 위험 정보를 바탕으로, 구조 대상자의 안전 대피 구역 및 안전 대피 경로를 산출할 수 있다.
이후, 프로세서(3500)는 분석 데이터 및 안전 대피 구역 정보를 수색 지원 장치(5000) 및 구조 대상자의 단말(7000)로 송신할 수 있다(S7000).
프로세서(3500)는 수색 지원 장치(5000) 및 구조 대상자의 단말(7000)로부터 화재 진압 완료 신호가 수신(S8000)되면, 화재 대응을 종료할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화재 대응 방법에 있어서, 화재 관제 장치(3000)의 프로세스(3500)는 앞서 상술된 바에 국한되지 않고, 무선 중계기를 이용하여 원격지인 화재 발생 건물에 위치한 센서 모듈(1000)와 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 장치(3000)의 프로세스(3500)는, 앞서 상술된 바에 국한되지 않고, 센서 모듈(1000)로부터 측정된 화재 감지 데이터 및 환경 측정 데이터를 별도의 수신기를 통해 수집하여 화재 관제 장치(3000)로 송신할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템을 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템은 화재 발생 건물의 공간 정보 및 센서 모듈의 환경 측정 데이터를 이용하여 화재 진압을 위한 분석 데이터 및 안전 대피 경로를 구조요원 및 구조 대상자에게 제공함으로써, 고효율의 화재 관제 장치 및 이를 이용한 화재 대응 방법, 그리고 화재 관제 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 센서 모듈 1100: 화재 감지 센서
1500: 환경 측정 센서 3000: 화재 관제 장치
3100: 메모리 3500: 프로세서
5000: 수색 지원 장치 7000: 단말
C: 중계기

Claims (20)

  1. 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치되며, 화재 감지 센서 및 환경 측정 센서를 포함하는 센서 모듈과 연동되는 화재 관제 장치에 있어서,
    메모리(memory); 및
    상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행하는 프로세서(processor)를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 명령은,
    상기 화재 감지 센서를 이용하여, 적어도 하나의 공간에 대한 화재 발생 여부를 모니터링하도록 하는 명령,
    적어도 하나의 공간에 화재가 발생할 경우, 상기 환경 측정 센서를 작동시키도록 하는 명령,
    상기 환경 측정 센서로부터 환경 측정 데이터를 수신하도록 하는 명령,
    외부로부터 상기 건물의 공간 데이터를 수신하도록 하는 명령 및,
    상기 환경 측정 데이터 및 상기 공간 데이터를 바탕으로, 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령을 포함하고,
    상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은,
    화재 발생 시 생성되는 유체의 확산 예측 정보를 산출하도록 하는 명령을 포함하는, 화재 관제 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 구조 요원의 수색 지원 장치로 송신하도록 하는 명령을 더 포함하는, 화재 관제 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령 이후에, 상기 분석 데이터를 바탕으로 구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하도록 하는 명령을 더 포함하는, 화재 관제 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하도록 하는 명령 이후에,
    상기 분석 데이터 및 상기 안전 대피 구역 정보 중 적어도 하나를 구조 대상자의 단말로 송신하도록 하는 명령을 더 포함하는, 화재 관제 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은,
    상기 환경 측정 데이터를 측정된 공간 정보 별로 분류하도록 하는 명령, 및
    분류된 상기 환경 측정 데이터를 상기 공간 데이터와 맵핑하도록 하는 명령을 더 포함하는, 화재 관제 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은,
    화염의 확산 예측 정보를 산출하도록 하는 명령을 더 포함하는, 화재 관제 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하도록 하는 명령은,
    상기 건물의 공간별로 위험 정보를 산출하도록 하는 명령을 더 포함하는, 화재 관제 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 위험 정보는, 화재 발생 시 일어나는 2차 피해 현상인, 플래시 오버(flash over) 및 백 드래프트(Back Draft) 중 적어도 하나의 정보를 포함하는, 화재 관제 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 환경 측정 데이터는,
    상기 환경 측정 센서의 위치 정보를 고려한 고유 식별자 정보를 활용하여, 상기 공간 데이터와 맵핑되는, 화재 관제 장치.
  10. 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치되며, 화재 감지 센서 및 환경 측정 센서를 포함하는 센서 모듈과 연동되는 화재 관제 장치를 이용한 화재 대응 방법에 있어서,
    상기 화재 감지 센서를 이용하여, 적어도 하나의 공간에 대한 화재 발생 여부를 모니터링 하는 단계;
    적어도 하나의 공간에 화재가 발생할 경우, 상기 환경 측정 센서를 작동시키는 단계;
    상기 환경 측정 센서로부터 환경 측정 데이터를 수신하는 단계;
    외부로부터 상기 건물의 공간 데이터를 수신하는 단계; 및,
    상기 환경 측정 데이터 및 상기 공간 데이터를 바탕으로, 분석 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 분석 데이터를 생성하는 단계는,
    화재 발생 시 생성되는 유체의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 포함하는, 화재 대응 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 구조 요원의 수색 지원 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는, 화재 대응 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하는 단계 이후에, 상기 분석 데이터를 바탕으로 구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는, 화재 대응 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    구조 대상자의 안전 대피 구역 정보를 생성하는 단계 이후에,
    상기 분석 데이터 및 상기 안전 대피 구역 정보 중 적어도 하나를 구조 대상자의 단말로 송신하는 단계를 더 포함하는, 화재 대응 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 환경 측정 데이터를 측정된 공간 정보 별로 분류하는 단계; 및
    분류된 상기 환경 측정 데이터를 상기 공간 데이터와 맵핑시키는 단계를 더 포함하는, 화재 대응 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하는 단계는,
    화염의 확산 예측 정보를 산출하는 단계를 더 포함하는, 화재 대응 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 분석 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 건물의 공간별로 위험 정보를 산출하는 단계를 더 포함하는, 화재 대응 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 위험 정보는, 화재 발생 시 일어나는 2차 피해 현상인, 플래시 오버(flash over) 및 백 드래프트(Back Draft) 중 적어도 하나의 정보를 포함하는, 화재 대응 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 환경 측정 데이터는,
    상기 환경 측정 센서의 위치 정보를 고려한 고유 식별자 정보를 활용하여, 상기 공간 데이터와 맵핑되는, 화재 대응 방법.
  19. 건물 내 적어도 하나의 공간에 설치되며, 화재 감지 센서 및 환경 측정 센서를 포함하는 센서 모듈;
    상기 센서 모듈로부터 수신된 화재 감지 데이터 및 환경 측정 데이터와 외부로부터 수신된 상기 공간에 대한 정보인 공간 데이터를 활용하여 분석 데이터를 생성하는 화재 관제 장치; 및
    상기 건물 내 화재가 발생될 경우 상기 건물에 투입하는 적어도 한명의 구조요원이 소지하여, 상기 분석 데이터를 수신하여 디스플레이하는 수색 지원 장치를 포함하고,
    상기 화재 관제 장치는 화재 발생 시 생성되는 유체의 확산 예측 정보를 상기 분석 데이터의 적어도 일부로서 산출하는, 화재 관제 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 환경 측정 센서는, 온도 센서, 산소 센서, 연기 센서, 유해 가스 센서 및 열 유속 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하는, 화재 관제 시스템.
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