KR102441268B1 - 드론을 이용한 소방 점검 시스템 - Google Patents

드론을 이용한 소방 점검 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템은 건물 내 천정에 설치되어 열을 감지하면 스프링클러헤드가 개방되어 방수하는 스프링클러가 갖추어진 소방기기; 상기 소방기기로부터 화재신호를 전달받아 시각경보기와 사이렌을 작동시키는 수신기; 및 상기 소방기기의 위치로 이동하여 무인점검하는 소방드론유닛;을 포함하며, 상기 소방드론유닛은, 공중을 비행하는 드론본체; 상기 드론본체에 설치되며, 상기 소방기기의 이미지를 촬영하여 설치시 초기이미지와 현재이미지를 비교하는 비전인식부; 상기 소방기기마다 각각의 점검모드를 실행하며 상기 소방기기의 점검결과를 판단하는 제어부;를 포함하고, 상기 스프링클러의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 비전인식부에서 상기 스프링클러헤드의 현재이미지와 초기이미지의 형상을 비교하여 설정된 허용범위를 벗어나면, 상기 스프링클러헤드의 교체필요로 판단하는 것을 특징으로 한다.

Description

드론을 이용한 소방 점검 시스템{Firefighting inspection system using drone}
본 발명은 건물 내 소방기기를 무인으로 점검할 수 있는 드론을 이용한 소방 점검 시스템에 관한 것이다.
최근 건축물의 고층화, 대형화로 인해 화재발생시 막대한 인명피해로 이어 질 수 있다. 특정소방대상물은 연간 1회 이상 작동기능점검 및 종합정밀점검을 실시하도록 되어있는데, 최근에는 소방안전관리자나 해당 소방대상물의 관계인의 안전에 대한 관심이 높아지고 있어, 연 1회이상 실시하는 작동기능점검 및 종합정밀점검 외에도 본인들이 관리하는 소방대상물의 소방시스템이 정상작동하는지에 대해 관심있게 지켜보고 있다.
소방 시설물로서 화재를 감지하고 경보를 발령하는 화재감지시스템이 구축된다. 업무용, 주거용 등의 각종 건축물의 내부에서 불시에 발생될 수 있는 화재에 대한 큰 피해를 예방하기 위해, 천정 등에 화재 발생 여부를 감지하는 화재감지기가 설치되며, 화재감지기로부터의 화재감지 신호를 수신하고 경보를 발령하는 화재수신기가 구비된다.
일반적으로 화재를 감지하는 화재감지기로는 화재에 의해 발생되는 연기(smoke)를 감지하는 연기감지기와 열(heat)을 감지하는 연기감지기가 있다. 이러한 화재감지기는 보통 천정에 위치하는데, 해당 화재감지기가 제대로 작동하는지를 점검하기 위해서는 점검기구를 이용하여 열 또는 연기를 각 감지기에 직접 가하는 방법으로 개별적인 점검을 하고 있다.
대한민국 공개실용신안 제20-2009-0010824호에는 막대형 화재감지기 시험장치가 개시되어 있다. 그러나 이와 같은 선행기술은, 일반 주거시설의 천장과 같이, 화재 감지센서의 설치높이가 비교적 높지 않은 현장에서는 효율적으로 사용될 수 있으나, 공장이나 천정 고도가 매우 높은 특수 구조물에서는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 고고도 구조물에 설치된 화재감지기의 점검은 점검자가 높은 사다리를 이용하거나 사다리 이용이 불가할 경우 고소작업대를 활용하여 작동점검을 수행하게 된다. 이와 같은 경우, 작업검사자가 고소작업대에서 추락으로 인명사고의 발생위험과 고소작업대를 임대해야 하는 경우의 경제적 비용 등에 의하여 점검을 효율적으로 수행할 수 없었다.
이에 따라 정상작동하지 않는 화재감지기의 방치로 인하여 화재발생시 그 피해가 가중되는 문제점이 있었다. 또한, 화재감지기가 설치된 구역에 일일이 점검기구를 가져다 대어 점검을 수행하는 것은 번거로울 뿐 아니라 천정이 높은 경우 위험한 상황이 발생될 수 있었다.
대한민국 공개실용신안 제20-2009-0010824호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 건물 내 소방기기의 설치높이에 관계없이 드론을 이용하여 무인점검을 수행할 수 있으며, 소방기기의 교체필요여부 및 정상작동여부를 즉각적으로 판단함에 따라 소방기기 점검작업에 대한 안전성과 효율성이 향상되고, 관리자가 없더라도 소방기기를 상시 점검할 수 있는 드론을 이용한 소방 점검 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템은 건물 내 천정에 설치되어 열을 감지하면 스프링클러헤드가 개방되어 방수하는 스프링클러가 갖추어진 소방기기; 상기 소방기기로부터 화재신호를 전달받아 시각경보기와 사이렌을 작동시키는 수신기; 및 상기 소방기기의 위치로 이동하여 무인점검하는 소방드론유닛;을 포함하며, 상기 소방드론유닛은, 공중을 비행하는 드론본체; 상기 드론본체에 설치되며, 상기 소방기기의 이미지를 촬영하여 설치시 초기이미지와 현재이미지를 비교하는 비전인식부; 상기 소방기기마다 각각의 점검모드를 실행하며 상기 소방기기의 점검결과를 판단하는 제어부;를 포함하고, 상기 스프링클러의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 비전인식부에서 상기 스프링클러헤드의 현재이미지와 초기이미지의 형상을 비교하여 설정된 허용범위를 벗어나면, 상기 스프링클러헤드의 교체필요로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소방드론유닛은, 상기 소방기기의 설치위치를 인식하여 위치좌표값을 산출하는 위치감지부; 상기 소방기기의 상기 초기이미지와 위치좌표값을 매칭하여 저장하는 저장부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 드론본체를 상기 소방기기의 위치좌표값으로 이동시킨 후 상기 저장부에 저장된 상기 초기이미지를 상기 비전인식부로 전달하여 상기 현재이미지와 비교 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소방기기는, 상기 스프링클러의 배관에 설치된 개폐밸브의 개폐신호를 상기 수신기로 전달하는 탬퍼스위치;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 탬퍼스위치의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 비전인식부에서 상기 개폐밸브의 현재이미지와 초기이미지의 형상을 비교하여 허용범위를 벗어나면 상기 개폐밸브의 폐쇄로 판단하고, 상기 수신기에 상기 시각경보기의 점등표시 또는 상기 사이렌의 경보음 알림신호가 감지되면 상기 탬퍼스위치의 정상작동으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부로부터 상기 소방기기의 점검결과를 관리자 모바일로 전달하는 통신부;를 포함하며, 상기 제어부에서 상기 스프링클러헤드의 교체필요로 판단시 상기 통신부를 통해 상기 관리자 모바일로 스프링클러헤드 교체필요 메세지를 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소방기기는, 설정온도 이상의 열과 설정농도 이상의 연기를 감지하는 화재감지기;를 포함하며, 상기 소방드론유닛은, 상기 드론본체의 상부에 설치되며 설정온도 이상의 열과 설정농도 이상의 연기를 발생시키는 화염발생부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 화재감지기의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 화염발생부를 작동시켜 상기 화재감지기가 상기 화재신호를 생성하고 상기 수신기에 상기 시각경보기의 점등표시 또는 상기 사이렌의 경보음 알림신호가 감지되면, 상기 화재감지기의 정상작동으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템에 의하면 아래와 같은 장점이 있다.
관리자가 접근하기 어려운 위치에 소방기기가 설치되더라도 소방드론유닛을 이용해 소방기기가 설치된 위치로 공중 이동하여 해당 소방기기의 점검을 수행할 수 있으며 점검 작업시 공간에 대한 제약을 받지 않아 작업의 효율성이 향상될 수 있다.
또한, 건물 내 관리자가 상주하지 않더라도 점검주기에 따라 소방기기를 설정된 점검순서로 무인으로 자동 수행할 수 있으며, 점검 작업시 필요한 작업자와 점검기구의 필수요소가 제거됨으로써 작업비용이 절감되며 관리자의 업무 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 비전인식부를 이용하여 소방기기의 초기이미지와 현재이미지를 비교해 소방기기의 교체필요유무 및 정상작동유무를 신속하게 판단할 수 있으며 관리자 모바일로 점검결과를 전달받아 점검 작업시간이 단축된다. 그리고 관리자가 직접 소방기기의 위치로 이동하면서 일일이 확인하는 과정을 거치지 않아도 됨으로써 관리자의 작업효율이 향상된다.
또한, 소방기기 설치시 초기이미지를 획득하고 위치좌표값 산출하여, 초기이미지와 위치좌표값을 매칭해 저장함으로써 소방드론유닛을 해당 소방기기의 위치로 즉시 이동시켜 초기이미지를 획득한 촬영위치와 동일한 위치에서 현재이미지를 촬영할 수 있으며, 오차없이 이미지를 서로 대응하여 정확하게 비교할 수 있다.
또한, 소방기기 설치시 정상작동 상태를 촬영하여 초기이미지로 저장함으로써 현재이미지와 비교시 허용범위를 벗어났다고 확인되면, 정상작동 상태와 다른 변화가 발생된 것으로 판단하여 비정상작동 상태로 결정함으로써 소방기기의 종류에 관계없이 다양한 소방기기를 점검할 수 있다.
또한, 화재감지기가 정상작동하는지 판단하기 위해 열과 연기를 발생시키는 화염발생부를 작동하며, 화염발생부를 감싸는 확산방지부가 상방향으로 확장형성됨으로써 화재감지기가 열이나 연기를 빠르게 감지할 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라 천정에 밀착되어 화염발생부의 연기와 열이 외부로 확산되지 않도록 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 스프링클러 점검모드 실행동작을 도시한 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 탬퍼스위치 점검모드 실행동작을 도시한 플로우차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 화재감지기 점검모드 실행동작을 도시한 플로우차트이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템은 건물 내 설치된 소방기기를 무인으로 자동 점검할 수 있으며, 고층 건물의 천정에 설치된 스프링클러헤드를 비전인식부로 촬영하여 초기이미지와 현재이미지를 비교하여 교체필요여부를 판단할 수 있는 것으로, 이하에서는 간략하게 '소방 점검 시스템'으로 호칭하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 소방 점검 시스템은 건물 내 설치된 소방기기의 설치위치에 관계없이 소방드론유닛을 이용하여 스프링클러와 탬퍼스위치 및 화재감지부를 무인으로 점검할 수 있으며, 비전인식부에서 스프링클러헤드의 초기이미지와 현재이미지를 비교하여 스프링클러헤드의 교체필요여부를 판단할 수 있도록 갖추어진다.
이와 같은 소방 점검 시스템은 건물 내 설치되어 화재 발생을 감지하며 화재신호를 생성하는 소방기기(100), 소방기기(100)로부터 화재신호를 전달받아 경보기를 작동시키는 수신기(200), 소방기기(100)의 정상작동을 무인점검하는 소방드론유닛(300)을 포함할 수 있다.
소방기기(100)는 건물 내 화재 발생을 감지하여 화재신호를 생성하고, 화재 확산을 방지하는 수단이다. 상세히, 소방기기(100)는 건물 내 천정에 설치되어 열을 감지하면 스프링클러헤드(111)가 개방되어 방수하는 스프링클러(110), 스프링클러(110)의 배관에 설치된 개폐밸브(121)의 개폐신호를 수신기(200)로 전달하는 탬퍼스위치(120), 열과 연기를 감지하여 화재신호를 생성하는 화재감지기(130)를 포함할 수 있다.
스프링클러(110)는 화재 발생시 초기 진화를 목적으로 열이 감지되면 스프링클러헤드(111)를 작동하여 방수하는 장치이다. 상세히, 스프링클러(110)는 건물의 천정에 배수관을 종횡으로 배치하고, 하단에 스프링클러헤드(111)를 일정 간격으로 설치하여 급수원에 연결한다. 이러한 스프링클러(110)는 화재로 인해 열을 받아 일정온도에 이르면 스프링클러헤드(111)를 막고 있던 퓨즈가 녹아서 방수구가 열리고, 압력수가 스프링클러헤드(111)의 살수판에 부딪혀 넓은 범위에 물을 뿌린다.
탬퍼스위치(120)는 스프링클러(110)에 급수 공급을 차단하는 개폐밸브(121)의 개폐상태에 따라 수신기(200)에 전기적인 신호를 보내어 개폐상태를 알 수 있도록 하기 위한 장치이다. 탬퍼스위치(120)는 개폐밸브(121)의 개폐상태를 수신기(200)에서 확인할 수 있도록 탬퍼스위치(120)를 개폐밸브(121)에 부착한다. 이때, 개폐밸브(121)는 구조적으로 개폐상태가 육안으로 식별가능하도록 갖추어진다. 특히, 개폐밸브(121)는 초기 설치시 개방된 상태로 설치되어 스프링클러(110)에 급수를 공급하는 상태로 설치된다. 이때, 개폐밸브(121)가 개방된 상태에서 수신기(200)의 표시창이 소등되며, 개폐밸브(121)가 폐쇄된 상태에는 수신기(200)에 탬퍼스위치 표시창이 점등되고 동시에 시각경보기(210) 또는 사이렌(220)이 작동된다.
화재감지기(130)는 건물이나 시설물의 실내에 설치되어 화재의 발생을 감지하는 센서 장치이다. 상세히, 화재감지기(130)는 건물의 천정에 설치되어 바닥에서 불과 연기가 상승하면서 감지하게 된다. 화재감지기(130)는 화재가 감지되면 경보음을 울려 사람들을 대피할 수 있도록 하거나 스프링클러(110)를 작동하게 한다. 이와 같은 화재감지기는 온도가 급격히 변화하면 주위의 공기가 팽창하여 화재를 감지하는 차동식감지기, 설정온도 이상이 감지되면 화재를 감지하는 정온식감지기, 적외선 LED를 이용하여 연기를 감지하는 광전식감지기로 구비될 수 있다.
수신기(200)는 화재발생시 화재감지기(130)로부터 화재신호를 전달받아 화재에 대처할 수 있도록 동작을 수행하는 장치이다. 즉, 수신기(200)는 작동신호를 수신하여 시각경보기(210)와 사이렌(220)이 작동하도록 제어한다. 상세히, 수신기(200)는 신호방식에 따라 공통신호로 수신하는지 고유신호로 수신하는지에 따라 P형 수신기와 R형 수신기로 구분된다. 공통신호방식은 신호발생장치들이 모두 공통된 신호를 발신하여 수신기에서 신호를 구분할 수 없다. 그러나 고유신호방식은 신호발생장치마다 개별적인 고유신호를 발신하여 수신기에서 각 신호들을 구분할 수 있다.
소방드론유닛(300)은 관리자의 설정에 따라 소방기기(100)의 설치위치로 이동하여 자동으로 무인점검하는 수단이다. 소방드론유닛(300)은 건물 내 관리자가 상주하지 않더라도 점검주기에 따라 소방기기(100)를 설정된 점검순서로 점검을 수행할 수 있으며, 관리자 모바일로 작동을 제어하여 점검을 실행할 수 있다. 이와 같은 소방드론유닛(300)은 소방기기(100)가 관리자가 접근하기 어려운 위치에 설치되더라도 소방기기(100)의 위치로 이동하여 해당 소방기기(100)의 점검을 수행할 수 있다.
소방드론유닛(300)은 각종 소방기기(100)를 촬영하여 소방기기(100)의 설치초기의 이미지와 현재의 이미지 비교를 통해 점검할 수 있다. 상세히, 소방드론유닛(300)은 건물 내 설정경로를 따라 공중을 비행하는 드론본체(310), 소방기기(100)의 이미지를 촬영하는 비전인식부(320), 소방기기(100)의 설치위치를 인식하여 위치좌표값을 산출하는 위치감지부(330), 소방기기(100)의 초기이미지와 위치좌표값을 매칭하여 저장하는 저장부(340)를 포함할 수 있다.
그리고 소방드론유닛(300)은 소방기기(100)의 위치좌표값으로 이동시켜 저장부(340)에 저장된 초기이미지를 비전인식부(320)로 전달하여 현재이미지와 비교 판단하는 제어부(350), 제어부(350)로부터 소방기기(100)의 점검결과를 관리자 모바일로 전달하는 통신부(360), 열과 연기를 발생시키는 화염발생부(370), 화염발생부(370)의 주변을 감싸며 외부로 열과 연기의 노출을 방지하는 확산방지부(380)를 포함할 수 있다.
드론본체(310)는 공중으로 비행하기 위해 회전모터에 의해 회전되어 부력을 발생시키는 프로펠러와, 하면에 착륙시 지면을 지지하기 위한 착륙레그가 갖추어진다. 그리고 드론본체(310)는 내부에 소방드론유닛(300)의 작동 및 동작을 제어하는 제어부(350)와 위치감지부(330), 저장부(340) 및 통신부(360)를 포함하는 컨트롤보드가 갖추어지며, 중앙에 비전인식부(320), 화염발생부(370) 및 확산방지부(380)를 설치할 수 있도록 설치공간이 갖추어진다.
비전인식부(320)는 점검하고자 하는 소방기기(100)의 이미지를 촬영하여 설치 초기이미지와 현재이미지를 비교함으로써 해당 소방기기(100)의 교체필요여부 또는 정상작동여부를 판단할 수 있다. 상세히, 비전인식부(320)는 이미지 인식이 가능한 카메라가 구비되어 소방기기(100)의 외형이미지를 추출하여 저장부(340)에 추출된 외형이미지를 저장할 수 있다. 비전인식부(320)는 소방기기(100)가 건물 내 신규 설치될 때 정상작동되는 최초의 이미지를 촬영하여 초기이미지로 저장한다. 이후 비전인식부(320)는 제어부(350)에 의해 소방기기(100)를 촬영하여 초기이미지와 비교해 이미지변형이 확인되면 소방기기(100)에 변화가 발생한 것으로 인지할 수 있다.
위치감지부(330)는 소방기기(100)의 현재 설치된 위치를 판단할 수 있는 장치이다. 위치감지부(330)는 소방기기(100)의 전기적인 신호를 수신받아 위치정보를 획득하며, 위치정보를 이용하여 설치위치의 x, y, z축을 기준으로 위치좌표값을 산출할 수 있다. 또한, 위치감지부(330)는 GPS를 이용하여 위도 및 경도의 위치좌표값을 획득하여 저장부(340)에 전달할 수 있다. 한편, 위치감지부(330)는 소방기기(100) 설치시 위치좌표값이 사전에 설정될 수 있으며, 위치좌표값을 획득하는 방법에 대해서는 제한하지 않고 다양한 방법으로 산출할 수 있다.
저장부(340)는 비전인식부(320)로부터 전달받은 소방기기(100)의 초기이미지와 위치감지부(330)로부터 전달받은 위치좌표값을 매칭하여 저장하는 장치이다. 상세히, 저장부(340)는 건물 내에 소방기기(100)를 신규 설치할 때 각각의 소방기기(100)의 초기이미지와 위치좌표값이 매칭되어 저장되며, 제어부(350)에서 실행되는 점검모드에 따라 해당하는 소방기기(100)의 초기이미지와 위치좌표값을 전달하여 점검을 수행할 수 있도록 한다.
제어부(350)는 소방드론유닛(300)의 작동을 제어하여 소방기기(100)의 점검을 수행할 수 있도록 구비되는 것으로, 소방기기(100)마다 각각의 점검모드를 실행하며 소방기기(100)의 점검결과를 판단한다. 상세히, 제어부(350)는 소방기기(100)의 점검대상에 따라 스프링클러 점검모드(351)와 탬퍼스위치 점검모드(352) 및 화재감지기 점검모드(353)로 선택적으로 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 스프링클러 점검모드 실행동작을 도시한 플로우차트이다.
도 2를 참조하면, 스프링클러 점검모드(351)는 스프링클러헤드(111)의 교체필요유무를 판단하기 위한 점검모드이다. 상세히, 스프링클러 점검모드(351)는 관리자에 의해 실행이 선택되면, 제어부(350)가 저장부(340)에서 스프링클러헤드(111)의 초기이미지 및 초기이미지와 매칭된 위치좌표값을 수신하며 드론본체(310)를 위치좌표값으로 이동시킨다. 그리고 비전인식부(320)가 실행되며 스프링클러헤드(111)를 촬영하여 현재이미지를 추출해 저장부(340)로부터 초기이미지와 비교하여 판단할 수 있다.
이어서 스프링클러 점검모드(351)는 비전인식부(320)에서 스프링클러헤드(111)의 초기이미지와 현재이미지 비교시 허용범위를 초과하였다고 판단되면 스프링클러헤드(111)를 교체필요로 판단한다. 이때, 스프링클러헤드(111)는 변형되거나 손상 또는 탈락된 경우로 초기이미지와 달리 현재이미지가 허용범위를 초과하게 된다. 여기서 이미지 비교시 허용범위는 초기이미지와 현재이미지의 일치율로 설정될 수 있으며, 관리자의 교체기준에 따라 일치율을 설정할 수 있다.
이와 달리, 스프링클러 점검모드(351)는 비전인식부(320)에서 스프링클러헤드(111)의 초기이미지와 현재이미지 비교시 허용범위 이내라고 판단되면 스프링클러헤드(111)를 교체불필요로 판단한다. 이때, 스프링클러헤드(111)는 변형되거나 손상 또는 탈락의 정도가 거의 없는 경우로 초기이미지와 현재이미지가 거의 일치하여 교체가 불필요한 것으로 판단된다. 그리고 스프링클러 점검모드(351)는 스프링클러헤드(111)의 교체필요여부가 판단된 후 관리자의 모바일로 판단결과가 전송되고 실행이 종료된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 탬퍼스위치 점검모드 실행동작을 도시한 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, 탬퍼스위치 점검모드(352)는 탬퍼스위치의 정상작동유무를 판단하기 위한 점검모드이다. 상세히, 탬퍼스위치 점검모드(352)는 관리자에 의해 실행이 선택되면, 제어부(350)가 저장부(340)에서 개폐밸브(121)의 초기이미지 및 매칭된 위치좌표값을 수신하며 드론본체(310)를 위치좌표값으로 이동시킨다. 그리고 비전인식부(320)가 실행되며 개폐밸브(121)를 촬영하여 현재이미지를 추출해 초기이미지와 비교하여 판단할 수 있다.
그리고 탬퍼스위치 점검모드(352)는 비전인식부(320)에서 개폐밸브(121)의 초기이미지와 현재이미지 비교시 허용범위를 초과하였다고 판단되면 개폐밸브(121)를 폐쇄된 상태로 판단한다. 이때, 개폐밸브(121)는 초기이미지에서 개방된 상태이므로 초기이미지와 달리 현재이미지가 허용범위를 초과하게 된다. 그리고 탬퍼스위치 점검모드(352)는 수신기(200)에 시각경보기(210)의 점등표시와 사이렌(220)의 알림신호가 감지되는지 확인한다.
이때, 시각경보기(210)와 사이렌(220)의 작동이 확인된 경우 탬퍼스위치(120)의 정상작동으로 판단하며, 작동이 확인되지 않은 경우 탬퍼스위치(120)의 비정상작동으로 판단하여 관리자의 모바일로 판단결과가 전송되고 실행이 종료된다.
이와 달리, 탬퍼스위치 점검모드(352)는 비전인식부(320)에서 개폐밸브(121)의 초기이미지와 현재이미지 비교시 허용범위 이내라고 판단되면 개폐밸브(121)를 개방된 상태로 판단한다. 이때, 개폐밸브(121)는 초기설치 상태와 동일한 상태이므로 초기이미지는 현재이미지와 거의 일치하여 탬퍼스위치(120)의 정상작동으로 판단하며, 관리자의 모바일로 판단결과가 전송되고 실행이 종료된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템의 화재감지기 점검모드 실행동작을 도시한 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 화재감지기 점검모드(353)는 화재감지기(130)의 정상작동유무를 판단하기 위한 점검모드이다. 상세히, 화재감지기 점검모드(353)는 관리자에 의해 실행이 선택되면, 제어부(350)가 저장부(340)에서 화재감지기(130)의 초기이미지 및 초기이미지와 매칭된 위치좌표값을 수신하며 드론본체(310)를 위치좌표값으로 이동시킨다. 그리고 비전인식부(320)가 실행되며 화염발생부(370)를 작동시켜 연기와 열을 가해 화재감지기(130)가 화재신호를 생성하도록 한다.
이어서 화재감지기(130)에 화재신호가 생성되면 수신기(200)에 시각경보기(210)의 점등표시와 사이렌(220)의 알림신호가 감지되는지 확인한다. 이때, 시각경보기(210)와 사이렌(220)의 작동이 확인된 경우 화재감지기(130)의 정상작동으로 판단하며, 작동이 확인되지 않은 경우 화재감지기(130)의 비정상작동으로 판단하여 관리자의 모바일로 판단결과가 전송되고 실행이 종료된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 통신부(360)는 소방드론유닛(300)과 관리자 모바일을 무선 통신 연결하는 수단이다. 이러한 통신부(360)는 소방드론유닛(300)이 점검을 수행한 소방기기(100)에 대해 판단결과를 관리자 모바일로 메세지를 전송한다. 또한, 통신부(360)는 저장부(340)에 저장된 소방기기(100)의 초기이미지와 위치좌표값 외에도 소방기기(100)의 현재이미지를 관리자 모바일로 전송할 수 있다. 이때, 관리자는 관리자 모바일로 소방기기(100)의 점검모드를 선택하여 소방드론유닛(300)의 작동을 제어할 수 있으며, 각각의 소방기기(100)마다 이미지 비교시 판단기준이 되는 허용범위의 설정값을 조절할 수 있다.
화염발생부(370)는 화재감지기(130)를 점검하기 위해 열과 연기를 발생시키는 장치이다. 화염발생부(370)는 드론본체(310)의 상부에 설치되어 화재감지기(130)가 화재를 감지하는 범위의 설정온도 이상의 열과 설정농도 이상의 연기를 발생시키도록 갖추어진다. 특히, 화염발생부(370)는 열 또는 연기를 감지하는 화재감지기(130)의 종류에 따라 열과 연기를 선택적으로 발생시킬 수 있으며, 최대한 화재감지기(130)의 설치위치에 근접하게 위치되도록 하여 작동된다.
확산방지부(380)는 화염발생부(370)의 열과 연기가 외부로 확산되지 않으며, 화재감지기(130)에 빠르게 감지될 수 있도록 하는 장치이다. 확산방지부(380)는 드론본체(310)의 상부에 설치되며 화염발생부(370)를 감싸고, 상방향으로 확장 형성되어 열과 연기를 상방향으로 확산시키는 확장면부(381)와, 확장면부(381)의 상단 외주면을 따라 장착된 탄성소재의 탄성돌부(382)가 갖추어진다.
특히, 확산방지부(380)는 화재감지기(130)를 감싸면서 탄성돌부(382)가 천정에 밀착되어, 화염발생부(370)의 열과 연기가 화재감지기(130)측 외에 밖으로 번지지 않도록 방지할 수 있다. 이에 따라 확산방지부(380)는 화재감지기(130)가 즉각적으로 화재를 감지할 수 있도록 도우며, 점검대상이 아닌 다른 화재감지기(130)가 화재를 감지하지 못하도록 차단함으로써 점검 정확도를 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 소방 점검 시스템은 아래와 같은 장점이 있다.
관리자가 접근하기 어려운 위치에 소방기기(100)가 설치되더라도 소방드론유닛(300)을 이용해 소방기기(100)의 위치로 공중으로 이동하여 해당 소방기기(100)의 점검을 수행할 수 있어, 점검 작업시 공간에 대한 제약을 받지 않아 작업의 효율성이 향상될 수 있다.
또한, 건물 내 관리자가 상주하지 않더라도 점검주기에 따라 소방기기(100) 점검을 설정된 점검순서로 무인으로 자동 수행할 수 있으며, 점검 작업시 필요한 작업자와 점검기구의 필수요소가 제거됨으로써 작업비용이 절감되며 관리자의 업무 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 비전인식부(320)를 이용하여 소방기기(100)의 초기이미지와 현재이미지를 비교해 소방기기(100)의 교체필요유무 및 정상작동유무를 신속하게 판단할 수 있으며 관리자 모바일로 점검결과를 전달받아 점검 작업시간이 단축된다. 그리고 관리자가 직접 소방기기(100)의 위치로 이동하면서 일일이 확인하는 과정을 거치지 않아도 됨으로써 관리자의 작업효율이 향상된다.
또한, 소방기기(100) 설치시 초기이미지를 획득하고 위치좌표값 산출하여, 초기이미지와 위치좌표값을 매칭해 저장함으로써 소방드론유닛(300)을 해당 소방기기(100)의 위치로 즉시 이동시켜 초기이미지를 획득한 촬영위치와 동일한 위치에서 현재이미지를 촬영할 수 있으며, 오차없이 이미지를 서로 대응하여 정확하게 비교할 수 있다.
또한, 소방기기(100) 설치시 정상작동 상태를 촬영하여 초기이미지로 저장함으로써 현재이미지와 비교시 허용범위를 벗어났다고 확인되면, 정상작동 상태와 다른 변화가 발생된 것으로 판단하여 비정상작동 상태로 결정함으로써 소방기기(100)의 종류에 관계없이 다양한 소방기기(100)를 점검할 수 있다.
또한, 화재감지기(130)가 정상작동하는지 판단하기 위해 열과 연기를 발생시키는 화염발생부(370)를 작동하며, 화염발생부(370)를 감싸는 확산방지부(380)가 상방향으로 확장형성됨으로써 화재감지기(130)가 열이나 연기를 빠르게 감지할 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라 천정에 밀착되어 화염발생부(370)의 연기와 열이 외부로 확산되지 않도록 방지할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 소방기기
110 : 스프링클러
111 : 스프링클러헤드
120 : 탬퍼스위치
121 : 개폐밸브
130 : 화재감지기
200 : 수신기
210 : 시각경보기
220 : 사이렌
300 : 소방드론유닛
310 : 드론본체
320 : 비전인식부
330 : 위치감지부
340 : 저장부
350 : 제어부
351 : 스프링클러 점검모드
352 : 탬퍼스위치 점검모드
353 : 화재감지기 점검모드
360 : 통신부
370 : 화염발생부
380 : 확산방지부
381 : 확장면부
382 : 탄성돌부

Claims (5)

  1. 건물 내 천장에 설치되어 열을 감지하면 스프링클러헤드가 개방되어 방수하는 스프링클러 및 설정온도 이상의 열과 설정농도 이상의 연기를 감지하는 화재감지기가 갖추어진 소방기기;
    상기 소방기기로부터 화재신호를 전달받아 시각경보기와 사이렌을 작동시키는 수신기; 및
    설정온도 이상의 열과 설정농도 이상의 연기를 발생시키는 화염발생부를 포함하고, 상기 소방기기의 위치로 이동하여 무인점검하는 소방드론유닛;을 포함하며,
    상기 소방기기는 상기 스프링클러의 배관에 설치된 개폐밸브의 개폐신호를 상기 수신기로 전달하는 탬퍼스위치를 더 포함하며,
    상기 소방드론유닛은,
    상부에 상기 화염발생부가 설치되고, 공중을 비행하는 드론본체;
    상기 드론본체에 설치되며, 상기 소방기기의 이미지를 촬영하여 설치시 초기이미지와 현재이미지를 비교하는 비전인식부;
    상기 소방기기마다 각각의 점검모드를 실행하며 상기 소방기기의 점검결과를 판단하는 제어부; 및
    상방향으로 확장 형성되어 화재감지기를 감싸도록 형성되고 상기 드론본체의 상부에 설치되는 확장면부 및 상기 확장면부의 상단 외주면을 따라 장착되고 탄성소재로 형성되는 탄성돌부를 포함하는 확산방지부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 스프링클러의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 비전인식부에서 상기 스프링클러헤드의 현재이미지와 초기이미지의 형상을 비교하여 설정된 허용범위를 벗어나면, 상기 스프링클러헤드의 교체필요로 판단하며,
    상기 탬퍼스위치의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 비전인식부에서 상기 개폐밸브의 현재이미지와 초기이미지의 형상을 비교하여 허용범위를 벗어나면 상기 개폐밸브의 폐쇄로 판단하고, 상기 수신기에 상기 시각경보기의 점등표시 또는 상기 사이렌의 경보음 알림신호가 감지되면 상기 탬퍼스위치의 정상작동으로 판단하며,
    상기 화재감지기의 점검모드가 실행되는 경우, 상기 화염발생부를 작동시켜 상기 화재감지기가 상기 화재신호를 생성하고 상기 수신기에 상기 시각경보기의 점등표시 또는 상기 사이렌의 경보음 알림신호가 감지되면, 상기 화재감지기의 정상작동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 소방 점검 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소방드론유닛은,
    상기 소방기기의 설치위치를 인식하여 위치좌표값을 산출하는 위치감지부;
    상기 소방기기의 상기 초기이미지와 위치좌표값을 매칭하여 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 드론본체를 상기 소방기기의 위치좌표값으로 이동시킨 후 상기 저장부에 저장된 상기 초기이미지를 상기 비전인식부로 전달하여 상기 현재이미지와 비교 판단하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 소방 점검 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 상기 소방기기의 점검결과를 관리자 모바일로 전달하는 통신부;를 포함하며,
    상기 제어부에서 상기 스프링클러헤드의 교체필요로 판단시 상기 통신부를 통해 상기 관리자 모바일로 스프링클러헤드 교체필요 메세지를 전달하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 소방 점검 시스템.
  5. 삭제
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