KR102454411B1 - Method for Disaster Detection Based on Artificial Intelligence Using Railbot and Building Automation System for Disaster Response and the System therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로봇 기술, 건물 제어 기술 및 첨단 IT 기술이 융합된 기술에 관한 것이다. 구체적으로, 레일을 따라 이동 가능한 로봇인 레일봇의 감지에 따라 건물이 자동으로 제어되는 소프트웨어 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a technology in which robot technology, building control technology, and advanced IT technology are fused. Specifically, it relates to software and a system for automatically controlling a building according to the detection of a rail bot, which is a robot that can move along rails.
건물의 내외부 환경은 다양하게 변화하며, 이러한 변화에 맞추어 건물 내 다수의 설비들을 동작시키는 것은, 주거 건물이나 상업 건물에서는 거주자에게 쾌적한 환경을 제공하고, 플랜트 등에서는 건물 내에 위치한 주요 기기들의 생산율을 최적화하는데 필수적이다. 또한, 건물의 대형화 및 복잡화 경향, 기술 발전에 따른 다양한 제어 가능 설비의 등장, 건물의 에너지 효율 최적화 문제 해결, 건물 내 보안 문제 강화 등을 위해서도 건물 내외부 환경 감지 및 건물 내 설비의 스마트한 제어의 필요성이 커지고 있다. 에너지 관점에서 건물을 제어하는 기술은 BEMS(Building Energy Management System)으로 지칭되는데, 일반적으로 BEMS의 기능을 일부 포함하면서도 에너지 관점 이외의 다양한 관점에서 건물을 자동으로 감지하고 제어하는 기술은 BAS(Building Automation System)으로 지칭된다. The internal and external environment of a building changes in various ways, and operating multiple facilities in a building according to these changes provides a comfortable environment for residents in residential and commercial buildings, and optimizes the production rate of major devices located in buildings in plants, etc. essential to do In addition, the necessity of sensing the environment inside and outside the building and smart control of the facilities in the building is also necessary for the enlargement and complexity of buildings, the emergence of various controllable facilities according to the development of technology, solving the problem of optimizing the energy efficiency of the building, and strengthening the security problem in the building. this is getting bigger A technology that controls a building from an energy point of view is referred to as BEMS (Building Energy Management System). In general, a technology that automatically detects and controls a building from various points other than the energy point while including some of the functions of BEMS is BAS (Building Automation System). system).
BAS는 중앙 감지 및 제어 설비는 BAS 서버를 기준으로, 센서를 포함한 다양한 건물 내 설비가 통신 가능하게 연결된 시스템이다. 건물 내 설비는 공기조화기, 보일러, 온습도센서, 전력/피크 제어기, 조명, 열교환기, 밸브 및 미세먼지센서 등을 포함하는데, 이는 예시적일 뿐이며, 기술 발전에 따라 건물 내 설비는 정교하고 다양하며 복잡한 운용 체계를 갖게 되었다. BAS is a system in which the central detection and control facility is based on the BAS server, and various facilities in the building, including sensors, are communicatively connected. Facilities in buildings include air conditioners, boilers, temperature and humidity sensors, power/peak controllers, lighting, heat exchangers, valves and fine dust sensors, etc., which are only exemplary. It has a complex operating system.
관리자는 BAS 서버에 연결된 관리자 단말기를 통해 건물 내외부 환경과 건물 내 설비와 주요 기기의 현재 상태를 실시간으로 확인할 수 있으며, 필요시 건물 내 설비를 원격으로 제어할 수 있다. Through the manager terminal connected to the BAS server, the manager can check the current status of the building's internal and external environment, the facilities and major devices in real time, and can remotely control the facilities inside the building if necessary.
그러나 일반적인 BAS는 다음과 같은 문제점을 갖는다. However, general BAS has the following problems.
첫째, BAS는 건물에 구비된 화재 감지 기능과 연동될 수 있지만, 대부분의 경우 어느 정도 화재가 진행된 이후에야 비로서 확인된다. 예컨대, 스프링클러 등과 연계되는 화재감지기는 화재에 의한 고온의 공기가 해당 센서 위치까지 유동하여야 비로소 화재가 감지된다. 이 때에 스프링클러의 자동 동작이나 관리자에게 경고를 전달함으로써 이를 진화하고자 한다면, 어느 정도 피해가 발생한 이후일 수 있으며, 심한 경우 건물 자체에 큰 악영향을 주게 된다. First, the BAS can be linked with the fire detection function provided in the building, but in most cases, it is only confirmed after the fire has progressed to some extent. For example, a fire detector linked to a sprinkler detects a fire only when high-temperature air from a fire flows to the sensor position. At this time, if you try to extinguish the sprinkler by automatically operating the sprinkler or sending a warning to the manager, it may be after a certain amount of damage has occurred, and in severe cases, it will have a great adverse effect on the building itself.
둘째, 언급한 첫째의 문제를 해결하고자 로봇 등 자율 주행 기기를 이용할 수 있는데, 대형화된 건물에서 기계실과 같은 설비 공간 전체를 감지하기에는 많은 초기 투자 비용이 필요하다. 또한, 자율 주행 기기는 주로 무선 통신을 하게 되는데, 화재 등의 상황으로 중계기 등이 손상된 경우 마찬가지로 데이터 전달이 어려울 수 있다. Second, to solve the first problem mentioned above, autonomous driving devices such as robots can be used, but a large initial investment is required to detect the entire facility space such as a machine room in a large building. In addition, the autonomous driving device mainly performs wireless communication, and if the repeater is damaged due to a fire or the like, data transmission may be similarly difficult.
셋째, 사고 지점(화재, 불꽃 등)의 위치를 로봇 등에 구비된 뎁스 카메라(3D depth camera)를 통해 높은 정확도로 파악할 수 있지만, 화재 등의 상황에서는 이를 인지하기 위해서는 수 cm 단위의 정확도는 크게 의미가 없어서 굳이 값 비싼 뎁스 카메라를 사용할 의미가 적다. Third, the location of the accident point (fire, flame, etc.) can be grasped with high accuracy through a depth camera (3D depth camera) provided on a robot, etc., but in order to recognize it in a situation such as a fire, the accuracy of several centimeters means a lot. There is little meaning to use an expensive depth camera.
관련하여, 본 출원인은 한국공개특허 제10-2022-0061312호를 통하여 레일로봇장치가 구비된 딥러닝 기반의 건물 관리 시스템을 출원한 바 있다. 그러나 상기의 특허에서도 여전히 전술한 문제점들이 확인되며, 특히 딥러닝 기반으로 둘 이상의 인적을 감지할 경우 인식 정확도가 낮아지는 추가 문제점도 확인하였다. In this regard, the present applicant has applied for a deep learning-based building management system equipped with a rail robot device through Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2022-0061312. However, the above-mentioned problems are still confirmed in the above patents, and in particular, when two or more people are detected based on deep learning, an additional problem in that recognition accuracy is lowered was also confirmed.
또한, 본 출원인에 의한 한국등록특허 제10-1866861호, 한국등록특허 10-1860872호, 한국등록특허 제10-1845396호를 통하여 기존의 BAS 시스템의 문제점을 개선한 기술들을 공개한 바 있으나, 전술한 문제점들은 여전히 해결되지 못한다. In addition, techniques for improving the problems of the existing BAS system have been disclosed through Korean Patent No. 10-1866861, Korean Patent No. 10-1860872, and Korean Patent No. 10-1845396 by the present applicant. One problem is still unresolved.
(특허문헌 1) KR 10-2022-0061312 A(Patent Document 1) KR 10-2022-0061312 A
(특허문헌 2) KR 10-1866861 B1(Patent Document 2) KR 10-1866861 B1
(특허문헌 3) KR 10-1860872 B1(Patent Document 3) KR 10-1860872 B1
(특허문헌 4) KR 10-1845396 B1(Patent Document 4) KR 10-1845396 B1
(특허문헌 5) KR 10-2096175 B1(Patent Document 5) KR 10-2096175 B1
(특허문헌 6) KR 10-2020-0074503 A(Patent Document 6) KR 10-2020-0074503 A
(특허문헌 7) KR 10-1543561 B1(Patent Document 7) KR 10-1543561 B1
(특허문헌 8) KR 10-2020-0061578 A(Patent Document 8) KR 10-2020-0061578 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. The present invention has been devised to solve the above problems.
BAS 서버와 연계되되 화재를 조기에 감지하여 관리자에게 최대한 신속하게 경고를 할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. We would like to propose a method that can be linked with the BAS server, but can detect a fire early and warn the manager as quickly as possible.
이와 동시에, 최소한의 설비 및 최소한의 에너지로 넓은 건물 공간을 감지할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 예컨대, 초고층 빌딩, 대형 플랜트 등 기계실 등의 공간이 크고 감시하여야 하는 주의 설비가 많은 건물에 유용한 방법을 제안하고자 한다. 굳이 뎁스 카메라를 사용하지 않고서도 일정 알고리즘에 의해 거리 인식이 가능하다면 초기 비용 절감을 위해 뎁스 카메라를 사용하지 않을 수 있다. At the same time, we want to propose a method that can detect a large building space with minimum equipment and minimum energy. For example, it is intended to propose a method useful for a building with a large space such as a machine room, such as a high-rise building, a large plant, and a large number of caution facilities to be monitored. If the distance can be recognized by a certain algorithm without having to use the depth camera, the depth camera may not be used to reduce the initial cost.
또한, 둘 이상의 상황이 동시에 발생한 경우, 우선순위를 책정하는 방법을 적용하여, 보다 시급한 상황을 신속히 파악하고 이를 지속 감시 관찰할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. In addition, when two or more situations occur at the same time, by applying the method of setting priorities, we want to propose a method for quickly identifying more urgent situations and continuously monitoring and observing them.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 건축물 내에 구비된 레일(200)을 따라 이동 가능한 레일봇(100)과 이에 통신 가능한 서버부(400)를 이용한 건물 자동제어 방법으로서, 상기 서버부(400)는 BAS(Building Automation System) 서버(401) 및 상기 레일봇(100)을 제어하는 레일봇 서버(402)를 포함하며, 상기 레일봇(100)은, 뎁스 카메라(3D depth camera)가 아니며 VGA 카메라인 실화상 카메라(171)와, 상기 실화상 카메라(171)와 함께 틸트(tilt) 및 팬(pan) 구동하는 열화상 카메라(172)를 포함하는 카메라 모듈(170); 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도를 제어하는 틸트 스텝 모터(141); 및 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도를 제어하는 팬 스텝 모터(142)를 포함하고, 상기 서버부(400)는, 상기 레일봇(100)의 구동을 제어하는 레일봇 구동 모듈(410); 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 화면 상에서 객체의 움직임을 감지한 경우 객체가 인적인지 여부를 판단하고 이 때의 인식 정확도를 연산하는 인적 감지 모듈(430); 및 경고 모듈(490)을 포함하며, 상기 방법은, (a1) 상기 레일봇(100)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 객체의 움직임을 감지하는 단계; (a2) 상기 인적 감지 모듈(430)이, 상기 움직임이 감지된 객체의 인식 정확도가 기 설정된 값 이상인 경우 인적이 감지된 것으로 판단하는 단계; (a3) 상기 인적 감지 모듈(430)이, 움직임이 감지된 시간이 기 설정된 스케줄 상의 감지시간 내인 경우 감지된 인적을 위험인적으로 판단하는 단계; (a4) 상기 인적 감지 모듈(430)이, 상기 움직임이 감지된 물체가 둘 이상이어서 위험인적이 둘 이상으로 판단한 경우 인식 정확도의 값이 큰 물체를 우선순위가 높은 위험인적으로 판단하고, 상기 인식 정확도의 값이 동일한 경우 물체에 해당하는 화면 상 픽셀의 개수가 많은 객체를 우선순위가 높은 위험인적으로 판단하는 단계; (a5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (a4) 단계에서 우선순위가 가장 높은 위험인적의 픽셀을 통해 화면 상 중심을 확인하고, 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계; (a6) 상기 (a5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 인적 감지 모듈(430)이 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 위험인적의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계; (a7) 상기 (a5) 단계 및 상기 (a6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키는 단계; (a8) 상기 인적 감지 모듈(430)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (a6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 위험인적의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및 (a9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하는 단계를 포함하고, 상기 (a6) 단계는, 상기 인적 감지 모듈(430)이, 인식된 객체의 픽셀 중 우선순위가 가장 높은 위험인적의 머리에 해당하는 픽셀들을 식별하고, 사람의 평균 머리 크기에 해당하는 픽셀수와 상기 식별된 픽셀수 사이의 상관관계 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 위험인적 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention for solving the above problems is an automatic building control method using a
또한, 상기 서버부(400)는, 인공지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 화재를 판단하는 화재 감지 모듈(440)을 더 포함하고, 상기 방법은, (b1) 상기 화재 감지 모듈(440)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 화재가 발생한 것으로 판단하는 단계; (b3) 상기 화재 감지 모듈(440)이 화재로 판단된 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 상기 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 화재의 개수를 확인하고, 상기 화재의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 화재로 판단하는 단계; (b5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (b3) 단계에서의 우선순위가 가장 높은 화재의 중심을 확인하고 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계; (b6) 상기 (b5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 화재 감지 모듈(440)이 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 화재의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계; (b7) 상기 (b5) 단계 및 상기 (b6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키면서도 상기 (b6) 단계에 따라 추정된 거리가 기 설정된 제한거리 미만이 되지 않도록 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계; (b8) 상기 화재 감지 모듈(440)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (b6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 화재의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및 (b9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키고 급배기 설비 및 댐퍼를 정지시키는 단계를 더 포함하고, 상기 (b6) 단계는, 상기 화재 감지 모듈(440)이, i) 상기 레일봇(100)이 상기 (b7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도와 틸트 각도 및 ii) 상기 레일봇(100)이 상기 (b7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도와 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 화재의 중심 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 서버부(400)는 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 불꽃 유무를 판단하는 불꽃 감지 모듈(450)을 더 포함하고, 상기 방법은, (c1) 상기 불꽃 감지 모듈(450)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 불꽃이 발생한 것으로 판단하는 단계; (c3) 상기 불꽃 감지 모듈(450)이 상기 판단된 불꽃에 해당하는 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 상기 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 불꽃의 개수를 확인하고, 상기 불꽃의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 불꽃으로 판단하는 단계; (c5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (c3) 단계에서의 우선순위가 가장 높은 불꽃의 중심을 확인하고 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계; (c6) 상기 (c5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 불꽃 감지 모듈(450)이, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 불꽃의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계; (c7) 상기 (c5) 단계 및 상기 (c6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키면서도 상기 (c6) 단계에 따라 추정된 거리가 기 설정된 제한거리 미만이 되지 않도록 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계; (c8) 상기 불꽃 감지 모듈(450)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (c6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 불꽃의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및 (c9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키는 단계를 더 포함하고, 상기 (c6) 단계는, 상기 화재 감지 모듈(440)이, i) 상기 레일봇(100)이 상기 (c7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도 및 ii) 상기 레일봇(100)이 상기 (c7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 불꽃의 중심 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 서버부(400)는 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 연기 유무를 판단하고 화면 상에서 연기가 보다 짙은 방향에서 보다 옅은 방향을 향하여 연기가 이동하고 있음을 이용함으로써 연기의 이동 방향을 식별하는 연기 감지 모듈(460)을 더 포함하고, 상기 방법은, (d1) 상기 연기 감지 모듈(460)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 연기가 발생한 것으로 판단하고 연기의 이동 방향을 식별하는 단계; (d2) 상기 연기 감지 모듈(460)이 상기 판단된 연기에 해당하는 픽셀들과 상기 식별된 연기의 이동 방향을 이용하여, 연기 발생 지점을 식별하는 단계; (d5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (d2) 단계에서의 식별된 연기 발생 지점이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계; (d6) 상기 (d5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 연기 감지 모듈(460)이 상기 레일봇(100)과 상기 연기 발생 지점 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계; (d7) 상기 (d5) 단계 및 상기 (d6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키면서도 상기 (d6) 단계에 따라 추정된 거리가 기 설정된 제한거리 미만이 되지 않도록 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계; (d8) 상기 연기 감지 모듈(460)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (d6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 연기 발생 지점의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및 (d9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키고 급배기 설비 및 댐퍼를 정지시키는 단계를 더 포함하고, 상기 (d6) 단계는, 상기 연기 감지 모듈(460)이, i) 상기 레일봇(100)이 상기 (d7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도 및 ii) 상기 레일봇(100)이 상기 (d7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 연기 발생 지점 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 서버부(400)는 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 침수 유무를 판단하는 침수 감지 모듈(470)을 더 포함하고, 상기 방법은, (e1) 상기 침수 감지 모듈(470)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 침수가 발생한 것으로 판단하는 단계; (e3) 상기 침수 감지 모듈(470)이 상기 판단된 침수에 해당하는 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 상기 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 침수의 개수를 확인하고, 상기 침수의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 침수로 판단하는 단계; (e5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (e3) 단계에서의 우선순위가 가장 높은 침수의 중심을 확인하고 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계; (e6) 상기 (e5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 침수 감지 모듈(470)이 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 침수의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계; (e8) 상기 침수 감지 모듈(470)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (e6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 침수의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및 (e9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키는 단계를 더 포함하고, 상기 (e6) 단계는, 상기 침수 감지 모듈(470)이, 상기 레일봇(100)이 상기 (e7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도 및 상기 레일봇(100)이 상기 (e7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 침수의 중심 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 서버부(400)는, 다수의 설비마다, 설비의 평면 상 위치 및 설비의 평면 상 감시위치가 기 저장된 설비 데이터베이스(409); 및 상기 다수의 설비 중 어느 하나의 설비에 이상이 있는 경우 상기 설비 데이터베이스(409)를 이용하여 이를 식별할 수 있는 설비 감시 모듈(480)을 더 포함하며, 상기 방법은, (f1) 상기 설비 감시 모듈(480)이, 상기 다수의 설비 중 어느 하나의 설비에 이상이 있음을 확인하는 단계; (f5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (f1) 단계에서의 확인된 설비가 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계; (f7) 상기 (f5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이 해당 설비에 대한 것으로 기 저장된 설비의 감시위치로 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계; 및 (f9) 상기 경고 모듈(490)이 상기 레일봇(100)의 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 설비 데이터베이스(409)에는, 다수의 설비마다, 정상 작동 최대 온도인 제1상한값, 설비 파손 온도로 상기 제1상한값보다 큰 제2상한값, 정상 작동 최소 온도인 제1하한값, 설비 동파 온도로 상기 제1하한값보다 작은 제2하한값, 설비의 과열을 제어하기 위해 설비 가동율을 낮추는 제1제어변수, 설비의 동파를 방지하도록 설비 가동율을 높이는 제2제어변수 및 설비의 동파를 방지하도록 상기 제2제어변수에서보다 설비 가동율이 더 높이는 제3제어변수가 기 저장되고, 상기 서버부(400)는 설비 온도 감지 모듈(420) 및 설비 제어 모듈(421)을 더 포함하고, (g11) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 설비의 온도를 확인하고 해당 설비를 식별하는 단계; (g12) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2상한값보다 큰 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비를 오프시키고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계; (g13) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1상한값보다 크고 제2상한값보다 작은 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1제어변수로 변경하여 제어하고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계; (g14) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1하한값보다 작고 제2하한값보다 큰 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2제어변수로 변경하여 제어하고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계; 및 (g15) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2하한값보다 작은 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제3제어변수로 변경하여 제어하고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, in the
또한, 상기 레일봇(100)의 상기 실화상 카메라(171)와 상기 열화상 카메라(172)는 동일한 방향을 지향하여 동일한 화면에 대한 실화상과 열화상 화면을 함께 획득하며, 상기 레일봇(100)은 무선 통신 기능을 수행하는 통신모듈(160)을 더 포함하여 상기 통신모듈(160)을 통해 사용자 단말기(511)에 획득한 실화상 및 열화상 화면을 무선으로 전송하며, 상기 서버부(400)는, 이더넷을 통해 중계기부(310)의 이더넷 허브(311)와 통신하며, 상기 이더넷 허브(311)와 상기 레일봇(100)은, 상기 레일(200) 내에 위치하는 동관을 통해 유선 연결되거나 또는 무선 연결되어, 상기 레일봇(100)이 상기 이더넷 허브(311)를 통해 웹 클라이언트 단말기(510)에 획득한 실화상 및 열화상 화면을 전송하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 레일(200) 내의 상기 동관을 통해 상기 레일봇(100)과 전원부(310)가 유선 연결되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the
또한, 상기 레일(200)은 건물 내 공간의 천장 하면에 설치되되 상기 공간의 외벽에 인접하여 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 레일봇(100)은, 상기 레일(200) 상에서 회전하는 하나 이상의 바퀴(102); 상기 중계기부(310)와 유선 또는 무선 연결되어 통신하는 메인보드 모듈(130); 상기 메인보드 모듈(130)이 실장되는 하우징(103); 상기 레일(200) 상에서 접하여 상기 전원부(310)와 유선 연결되어 전력이 공급되는 전원 롤러(110); 상기 메인보드 모듈(130)과 유선 연결되어 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 엔코딩하는 엔코더 연산 모듈(143); 전력이 공급되어 상기 바퀴(102)를 회전시키는 모터(144); 상기 모터(144)와 상기 바퀴(102)를 연결하는 구동기어(145); 전력이 공급되어 전력을 충전하는 배터리 및 충전 모듈(146); 상기 레일봇(100)의 전방 장애물을 감지하는 전방 근접센서(151); 및 상기 레일봇(100)의 후방 장애물을 감지하는 후방 근접센서(152)를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 BAS 서버(400)는 CCMS(Central Control & Monitoring System)이며, 상기 BAS 서버(400)는, 게이트웨이(610) 및 DDC(Direct Digital Control)(620)을 통해 건물 내 설비(630)들과 통신하며, 상기 설비(630)는 공기조화기, 보일러, 온습도센서, 전력/피크 제어기, 조명, 열교환기, 밸브 및 미세먼지센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the BAS
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 전술한 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 및 기록매체에 저장된, 컴퓨터프로그램을 더 제공한다.The present invention for solving the above problems further provides a computer program recorded in a computer program for executing the above-described method, stored in a computer-readable recording medium and the recording medium.
본 발명에 의해, 화재 등 다양한 재해의 조기 감지가 가능한 BAS 운용이 가능하다. 다양한 위치로 이동 가능한 레일봇에 의해 영상을 분석함으로써 위험인적, 화재, 연기, 불꽃, 침수 등 다양한 재해 감지가 가능하다. According to the present invention, it is possible to operate a BAS capable of early detection of various disasters such as fire. By analyzing images by railbots that can move to various locations, it is possible to detect various disasters such as dangerous people, fire, smoke, sparks, and flooding.
그러면서도, 최소한의 설비 및 최소한의 에너지로 넓은 건물 공간을 감지할 수 있다. 대형화된 건물에 본 발명이 적용됨으로써, 적절한 위치에 레일을 설치하고 적절하게 레일봇의 이동 스케줄을 관리함으로써, 최소한의 개수의 레일봇으로도 넓은 공간 전체를 사각 없이 감지할 수 있다. At the same time, it can detect a large building space with minimal equipment and minimal energy. By applying the present invention to a large-sized building, by installing rails at an appropriate location and appropriately managing the movement schedule of the railbot, even a minimum number of railbots can detect the entire large space without blind spots.
또한, 설비에 이상이 있는 경우 관리자가 굳이 해당 설비가 있는 공간으로 이동하지 않고서도 육안으로 이상이 발생한 것으로 알려진 설비의 확인이 가능하다. In addition, if there is an abnormality in the equipment, it is possible to visually check the equipment that is known to have an abnormality without the manager moving to the space where the equipment is located.
본 발명에 따른 레일봇은 둘 이상의 인적이 동시에 감지된 경우 보다 높은 정확도로 확인된 인적의 우선순위를 높여서 우선 감지할 수 있다. 인공 지능의 불안정한 인적 감지를 보완함으로써, 위 경고를 방지할 수 있다. 또한, 둘 이상의 화재, 둘 이상의 불꽃, 둘 이상의 침수 등이 발생한 경우에도 보다 큰 규모의 화재, 불꽃, 침수 등의 우선순위를 높여서 우선 감지함으로써 보다 큰 사고에 대비한 자원을 효율적으로 분배할 수 있다. The rail bot according to the present invention can detect first by increasing the priority of the identified human with higher accuracy when two or more human beings are detected at the same time. By supplementing artificial intelligence's unstable human detection, the above warning can be prevented. In addition, even when two or more fires, two or more flames, or two or more floods occur, resources can be efficiently distributed in preparation for a larger accident by prioritizing and detecting larger fires, flames, flooding, etc. .
본 발명에 따르면, 위험인적까지의 거리는 머리의 픽셀수를 이용하여 추정하고, 화재, 불꽃, 연기, 침수 지점까지의 거리는 삼각법을 이용한다. 이는, 사람은 보통 크게 움직임을 고려한 것으로, 거리 추정의 정확도를 높일 수 있다. According to the present invention, the distance to the dangerous person is estimated using the number of pixels on the head, and the distance to the fire, flame, smoke, and submergence point uses trigonometry. This generally considers a large movement of a person, and may increase the accuracy of distance estimation.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 수행되는 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 서버부와 설비 사이의 유선 통신 방법을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 웹 클라이언트 단말기에서 출력되는 화면의 일례를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법이 수행되는 레일봇의 사시도를 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 방법이 수행되는 레일봇의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 웹 클라이언트 단말기에서 실화상 및 열화상이 동시에 출력되는 화면의 일례를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 레일봇 서버의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 방법에서, 화재, 불꽃, 연기, 침수 등의 지점까지의 거리를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 schematically shows a system in which a method according to the invention is carried out.
2 schematically shows a wired communication method between a server unit and a facility according to the present invention.
3 shows an example of a screen output from a web client terminal according to the present invention.
4 exemplarily shows a perspective view of a railbot in which the method according to the present invention is performed.
5 schematically shows the configuration of a railbot in which the method according to the present invention is performed.
6 illustrates an example of a screen on which a real image and a thermal image are simultaneously output in the web client terminal according to the present invention.
7 schematically shows the configuration of a railbot server according to the present invention.
8 is a view for explaining a method of estimating a distance to a point of fire, flame, smoke, flooding, etc. in the method according to the present invention.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1. 시스템의 설명1. Description of the system
도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 시스템을 설명한다. A system for carrying out the method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 .
본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 시스템은 레일봇(100)과 서버부(400)를 포함한다. 서버부(400)는 BAS 서버(401) 및 레일봇 서버(402)를 포함한다. A system for performing the method according to the present invention includes a
레일봇(railbot)(100)은 레일(200)을 따라 이동하는 로봇을 통칭한다. 본 발명의 일 실시예에서는 바퀴(102)를 이용하여 레일(200)을 따라 이동하나 이에 제한되지 않는다. Railbot (railbot) 100 is collectively referred to as a robot that moves along the rail (200). In one embodiment of the present invention, it moves along the
BAS 서버(401)는 종래의 일반적인 BAS 서버와 같이 건물 내 설비의 모니터링 기능을 포함한다, 레일봇 서버(402)는 본 발명 특유의 레일봇(100)에서 취득한 정보를 분석하고, 레일봇(100)을 제어하며, 건물 내 설비를 제어하기 위한 특유의 기능들을 더 포함한다. 각각의 기능을 담당하는 모듈들이 도 7에 도시되는데, 이는 아래의 방법의 설명에서 상세히 설명한다. The
먼저, 도 1을 참조하여 서버부(400) 및 관련 구성을 설명한다. First, the
서버부(400)는 BAS 서버(401) 및 레일봇 서버(402)를 포함한다. BAS 서버(401)와 레일봇 서버(402)는 반드시 물리적으로 구분된 서버일 필요는 없으며, 필요시 하나의 하드웨어 등에서 2개의 서버의 역할을 모두 수행할 수도 있다. 이하에서느 참고를 위해 이를 구부하여 설명한다. The
BAS 서버(401)는 종래의 BAS 서버와 같이 건물 내 다양한 설비(630)들과 유선 또는 무선으로 연결되어, 설비(630)로부터 획득되는 다양한 정보들을 확인하며, 이들을 제어하는 CCMS(Central Control & Monitoring System)이다. 여기서의 설비(630)는 공기조화기, 보일러, 온습도센서, 전력/피크 제어기, 조명, 열교환기, 밸브 및 미세먼지센서 중 어느 하나 이상을 포함하나, 이에 제한되지 않고 건물 내 구비 가능한 다른 설비와도 연결될 수 있다. The
BAS 서버(401)는, 게이트웨이(610) 및 DDC(Direct Digital Control)(620)을 통해 건물 내 설비(630)들과 통신한다. 도 2에 보다 상세한 예시가 도시된다. The
또한, BAS 서버(401)는 이더넷을 통해 웹 클라이언트 단말기(510)와 연결될 수 있다. 관리자는 웹 클라이언트 단말기(510)를 통하여 설비(630)의 상태를 확인하고 이를 제어할 수 있다. 웹 클라이언트 단말기(510)에서 확인 가능한 화면의 예시들이 도 3에서 (a) 내지 (f)로 도시된다. In addition, the
레일봇 서버(402)는 레일봇(100)으로부터 정보를 수신하고 레일봇(100)을 제어하는 기능을 수행한다. The
한편, 서버부(400)에는 설비(630)에 대한 정보가 포함된 설비 데이터베이스(409)가 구비된다. 설비 데이터베이스(409)에는 건물 내 설비(630)의 명칭과 특징들이 미리 저장된다. Meanwhile, the
본 발명의 일 실시예에서, 설비 데이터베이스(409)에는, 다수의 설비마다, 설비의 평면 상 위치, 설비의 평면 상 감시위치가 미리 저장될 수 있다. 여기서, 평면 상 감시위치는, 레일봇(100)이 해당 설비를 감시하는 최적의 위치로 미리 설정된 위치로서, 레일(200) 상의 위치이다. In one embodiment of the present invention, in the
본 발명의 다른 실시예에서, 설비 데이터베이스(409)에는, 다수의 설비마다, 정상 작동 최대 온도인 제1상한값, 설비 파손 온도로 상기 제1상한값보다 큰 제2상한값, 정상 작동 최소 온도인 제1하한값, 설비 동파 온도로 상기 제1하한값보다 작은 제2하한값, 설비의 과열을 제어하기 위해 설비 가동율을 낮추는 제1제어변수, 설비의 동파를 방지하도록 설비 가동율을 높이는 제2제어변수 및 설비의 동파를 방지하도록 상기 제2제어변수에서보다 설비 가동율이 더 높이는 제3제어변수가 기 저장될 수 있다. 후술하는 설비 기상 감지 기능을 활용하여, 설비의 온도가 특별히 높거나 특별히 낮은 경우, 파손 또는 과열 등으로 인한 화재가 발생한 것인지(제2상한값 이상), 단지 사용자 설정 오류 등에 의한 오동작에 기인한 단순 과열 단계인지(제1상한값 이상 제2상한값 이하), 정상 동작 중인지(제1하한값 이상 제1 상한값 이하), 동파가 진행되는 중인지(제2하한값 이상 제1하한값 이하), 동파가 상당히 이루어졌거나 이루어질 가능성이 높은지(제2하한값 이하) 구분할 수 있다. 설비마다 특성이 다르므로 이들에 대한 값들이 미리 설비 데이터베이스(409)에 저장된 것이다. 또한, 각각의 상황에 따라 장비의 가동율을 높이거나 낮추기 위한 제어변수들 역시 설비마다 다르므로 이들 값들 역시 미리 설비 데이터베이스(409)에 저장된다.In another embodiment of the present invention, in the
다음, 도 4 내지 도 6을 참조하여 레일봇(100)을 설명한다. 도 4는 레일봇(100)의 일 실시예의 사시도를 도시하고, 도 5는 레일봇(100)의 구성 부품을 개략적으로 도시한다. Next, the
레일봇(100)은 레일(200)을 따라 기 설정된 스케줄로 이동하면서 설비(630) 등을 감시한다. The
레일(200)은 건물 내 설비가 위치한 기계실 등의 공간의 천장 하면에 설치되되 공간의 외벽에 인접하여 설치되는 것이 바람직하다. 최대한 많은 공간을 감시할 수 있다. The
레일(200)은 레일봇(100)의 바퀴(102)를 가이드하는 기능 외에도, 이더넷 허브(311)에서 연결된 통신 케이블의 접점과 전원부(310)에서 연결된 전원 케이블의 접점이 외부로 노출됨으로써 전원 롤러(110)에 의해 이들과 레일봇(100)을 유선 연결하는 기능을 갖는다. 즉, 레일봇(100)이 레일(200)을 주행함에 따라 그 내측에 실장된 케이블들이 연결되어 레일봇(100)과 중계기부(310) 및 전원부(320)를 연결한다. 여기서, 케이블들은 레일(200) 내에 위치한 동관 내에 위치하게 된다. 따라서, 동관이 포함된 레일(200)을 설치되면 레일봇(100)이 감시하여야 하는 건물 내 공간이 넓더라도 손쉽게 유선 연결이 이루어지며, 동관에 의해 화재 등으로부터 케이블을 보호하여 안정적인 성능이 발휘된다. In addition to the function of guiding the
이와 같은 레일봇(100)과 이더넷 허브(311)의 유선 연결 외에도 이들은 무선 연결될 수도 있다. In addition to the wired connection between the
한편, 레일봇(100)은 통신 모듈(160)에 의해 사용자 단말기(511)와 무선 통신 가능하다. 따라서, 관리자는 사용자 단말기(511)를 통해서 레일봇(100)과 직접 무선 통신하여 이를 제어하거나 정보를 확인할 수도 있으며, 전술한 레일봇 서버(402)를 통해 레일봇(100)을 제어하거나 정보를 확인할 수도 있다. Meanwhile, the
이와 같이, 본 발명에 따른 레일봇(100)은 유선 연결과 무선 연결이 모두 가능하다. As such, the
한편, 레일봇(100)의 설비 감시는 카메라 모듈(170)을 통해 이루어진다. 카메라 모듈(170)은 실화상 카메라(171)와 열화상 카메라(172)로 구성된다. 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 내지 영상은 서버부(400)에 통신으로 전달되며, 서버부(400)의 다양한 모듈들이 이를 분석하여 건물 내 설비(630)의 문제를 진단하고, 필요시 설비(630)를 직접 제어하거나, 사용자에게 경고를 전달하거나, 레일봇(100)을 추가 구동시킨다. On the other hand, facility monitoring of the
서버부(400)는 전술한 통신 라인을 통해 설비(630)로부터 데이터를 전송받으며, 레일봇(100)을 더 이용함으로써 설비(630)에 구비된 센서의 오류, 통신 연결의 오류 등을 대비할 수 있다. 특히, 화재, 침수, 설비(630) 자체의 이상 등의 상황에서는 정상적인 데이터가 서버부(400)에 전달되기 어렵기에, 레일봇(100)이 직접 촬영한 화면에 기인한 다른 방법의 분석은 건물 운용의 안정성을 크게 높일 수 있다.The
실화상 카메라(171)는 뎁스 카메라(3D depth camera)이어서 레일봇(100)으로부터 위험인적 또는 화재 등 사고 지점까지의 거리를 카메라 자체가 높은 정확도로 연산할 수도 있지만, 본 발명에서는 뎁스 카메라가 아닌 것이 바람직하며 VGA 카메라를 채택할 수 있다. 화재, 연기 등의 상황에서 수 cm 단위의 높은 정확도가 큰 의미가 없기에 굳이 값 비싼 뎁스 카메라를 적용할 의미가 적다. Since the
실화상 카메라(171)와 열화상 카메라(172)를 포함하는 카메라 모듈(170)은 틸트 스텝 모터(141)에 의해 XY 방향(도 8 참조)인 틸트 각도가 조절될 수 있으며, 팬 스텝 모터(142)에 의해 XZ 방향(도 8 참조)인 팬 각도가 조절될 수 있다. 조절은 수동 또는 자동으로 이루어진다.The
레일봇(100)은 무선 통신 기능을 수행하는 통신 모듈(160)을 더 포함한다. 통신 모듈(160)에 의해 실화상 및 열화상 화면이 무선으로 사용자 단말기(511)에 전송된다. 즉, 실화상 및 열화상 화면은 중계기부(310)를 통한 유선 또는 무선으로 웹 클라이언트 단말기(510)에 전송되는 동시에 통신 모듈(160)을 통한 무선으로 사용자 단말기(511)에 전송된다. 전술한 바와 같이, 화재 등의 상황에 대비할 수 있다. 도 6은 웹 클라이언트 단말기(510)에서 확인되는 실화상 및 열화상 화면의 출력 화면을 도시한다.
여기서, 레일봇(100)은 서버부(400)와 유선 또는 무선 또는 유무선 모두에 의해 통신할 수 있는데 통상 둘 중 어느 하나의 방법으로 사용하게 된다. 무선 통신의 경우 거리 문제를 해결하기 위해 중계기부(310)가 채택되는 것이 일반적이다. Here, the
한편, 레일봇(100)은 중계기부(310)와 유선 또는 무선 연결되어 통신하는 메인보드 모듈(130)과, 메인보드 모듈(130)이 실장되는 하우징(103)과, 메인보드 모듈(130)과 유선 연결되어 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 엔코딩하는 엔코더 연산 모듈(143)과, 전력이 공급되면 연결된 구동기어(145)를 통하여 바퀴(102)를 회전시키는 모터(144)와, 전력을 충전하는 배터리 및 충전 모듈(146)과, 레일봇(100)의 전방 장애물을 감지하는 전방 근접센서(151)와, 레일봇(100)의 후방 장애물을 감지하는 후방 근접센서(152)를 더 포함한다. On the other hand, the
2. 방법의 설명2. Description of the method
이하, 도 7 내지 도 8을 더 참조하여, 본 발명에 따른 방법을 설명한다. Hereinafter, a method according to the present invention will be described with further reference to FIGS. 7 to 8 .
2.1 설비 온도 감지 기능2.1 Facility temperature detection function
본 발명에 따른 방법의 제1실시예는 설비(630)의 온도를 감지하는 방법에 관한 것이다. A first embodiment of the method according to the invention relates to a method for sensing the temperature of an
설비(630)가 과열되거나 화재시 온도가 상승하고, 온도가 지나치게 낮으면 동파의 위험이 있다. 기준이 되는 온도는 설비(630)마다 다르다. 해당 상황 발생시 설비(630)의 가동율을 높이거나 낮추는 방식으로 온도 조절이 가능하다. 가동율을 제어하는 제어변수 역시 설비(630)마다 다르다. 이러한 정보들은 설비 데이터베이스(409)에 미리 저장되어 있다. If the
구체적으로, 설비 데이터베이스(409)에는 다수의 설비마다, 정상 작동 최대 온도인 제1상한값, 설비 파손 온도로 상기 제1상한값보다 큰 제2상한값, 정상 작동 최소 온도인 제1하한값, 설비 동파 온도로 상기 제1하한값보다 작은 제2하한값, 설비의 과열을 제어하기 위해 설비 가동율을 낮추는 제1제어변수, 설비의 동파를 방지하도록 설비 가동율을 높이는 제2제어변수 및 설비의 동파를 방지하도록 상기 제2제어변수에서보다 설비 가동율이 더 높이는 제3제어변수가 기 저장되어 있다. Specifically, in the
한편, 설비 데이터베이스(409)에는 다수의 설비마다 설비의 평면 상 위치가 더 저장되어 있다. 따라서, 레일봇(100)이 화면을 촬영하면, 설비 온도 감지 모듈(420)은 해당 화면에 나타나는 설비를 식별할 수 있다. 설비 온도 감지 모듈(420)이 설비를 식별하였으므로, 식별된 설비에 해당하는 온도의 상한값, 하한값 및 제어변수를 확인할 수 있고, 따라서 레일봇(100)이 촬영한 화면에서 온도를 확인하면 해당 설비의 온도 기준을 이용하여 정상값 이내인지 여부를 확인하고 해당 설비의 제어변수를 확인하여 설비를 제어할 수 있다. On the other hand, the
구체적인 방법을 설명한다.A specific method will be described.
설비 온도 감지 모듈(420)이, 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 설비의 온도를 확인하고 해당 설비를 식별한다.The facility
다음, 설비 온도 감지 모듈(420)이, 앞서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2상한값보다 큰 경우, 과열 내지 화재로 판단하여, 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비를 오프시키고, 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력한다.Next, when the facility
앞서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1상한값보다 크고 제2상한값보다 작은 경우, 단순 과열로 판단하여, 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1제어변수로 변경하여 제어하고, 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력한다. 여기서 제1제어변수는 가동율을 낮추는 변수이다. If the previously checked temperature is greater than the first upper limit value stored in the facility and smaller than the second upper limit value, it is determined as simple overheating, and the
앞서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1하한값보다 작고 제2하한값보다 큰 경우, 동파 우려 수준으로 판단하여 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2제어변수로 변경하여 제어하고, 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력한다. 여기서 제2제어변수는 가동율을 조금 높이는 변수이다. If the previously checked temperature is smaller than the first lower limit value stored in the facility and greater than the second lower limit value, the
앞서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2하한값보다 작은 경우, 동파 우려가 높은 것으로 판단하여 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제3제어변수로 변경하여 제어하고, 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력한다. 여기서 제3제어변수는 가동율을 크게 높이는 변수이다. If the previously checked temperature is smaller than the second lower limit value stored in advance for the facility, it is determined that the risk of freezing is high, and the
2.2 인적 감지 기능2.2 Human detection function
본 발명에 따른 제 2 실시예는 건물 내 소정의 공간 내 인적을 감지하는 방법에 관한 것이다. 여기서, 인적을 감지함은 사람 또는 사람의 움직임을 감지함을 통칭한다. A second embodiment according to the present invention relates to a method for detecting a person in a predetermined space in a building. Here, sensing a person refers to sensing a person or a movement of a person.
해당 기능은 인적 감지 모듈(430)이 수행한다. 인적 감지 모듈(430)은 널리 사용되는 어떠한 인적 감지 인공 지능을 이용하여 카메라 모듈(170)이 화면 상에서 객체의 움직임을 감지한 경우 객체가 인적인지 여부를 판단하고 이 때의 인식 정확도를 연산한다. The corresponding function is performed by the
구체적인 방법을 설명한다.A specific method will be described.
레일봇(100)이, 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 객체의 움직임을 감지하면, 인적 감지 모듈(430)이, 움직임이 감지된 객체의 인식 정확도가 기 설정된 값 이상인 경우 인적이 감지된 것으로 판단한다. When the
다음, 인적 감지 모듈(430)이, 움직임이 감지된 시간이 기 설정된 스케줄 상의 감지시간 내인 경우 감지된 인적을 위험인적으로 판단한다. 기 설정된 스케쥴 상의 감지시간이 아니라면, 예를 들어, 관리자의 작업 시간 또는 정기적 순찰 시간 등이라면, 인적 감지 모듈(430)에 의해 인적이 감지되더라도 이는 승인된 인원일 수 있기 때문이다. 이를 위해 스케줄은 관리자에 의해 입력 가능하다. Next, the
다음, 인적 감지 모듈(430)이, 움직임이 감지된 물체가 둘 이상이어서 위험인적이 둘 이상으로 판단한 경우 인식 정확도의 값이 큰 물체를 우선순위가 높은 위험인적으로 판단하고, 인식 정확도의 값이 동일한 경우 물체에 해당하는 화면 상 픽셀의 개수가 많은 객체를 우선순위가 높은 위험인적으로 판단한다. 인식 정확도가 우선이 되는 것은, 현재 상용화된 인적 감지 인공 지능이 100% 완벽한 것이 아니기에, 보다 확실하게 사람으로 판단된 경우에만 경고 등을 동작시키기 위함이다. 같은 이유로, 인식 정확도의 값이 동일하다면 레일봇(100)에 보다 가까이 위치한 사람, 즉 픽셀의 개수가 많은 객체의 우선순위가 높게 설정된다. Next, when the
다음, 레일봇 구동 모듈(410)이, 우선순위가 가장 높은 위험인적의 픽셀을 통해 화면 상 중심을 확인하고, 확인된 중심이 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시켜, 카메라가 인적을 지향하도록 한다. Next, the railbot driving module 410 checks the center of the screen through the pixel of the person with the highest priority, and the tilt step motor ( 141) and the
이와 동시에, 인적 감지 모듈(430)이 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 위험인적의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정한다. 거리의 추정은 인적의 머리 크기를 이용할 수 있다. 인적 감지 모듈(430)은 인식된 객체의 픽셀 중 인적의 머리에 해당하는 픽셀들을 식별하고 픽셀수를 확인한다. 사람의 평균 머리 크기에 해당하는 픽셀수는 거리마다 다르게 되며 이들의 상관관계가 미리 저장되어 있는바, 확인된 픽셀수를 이용하면 레일봇(100)과 인적 사이의 거리를 추정할 수 있다. At the same time, the
이와 동시에, 레일봇 구동 모듈(410)이, 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 레일봇(100)의 전방에 인적이 있다고 판단하여 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 레일봇(100)의 후방에 인적이 있다고 판단하여 레일봇(100)을 후진시키도록 레일봇(100)을 이동시킴으로써, 레일봇(100)을 인적에 근접시킨다. 여기서 팬 각도 0도는 레일봇(100)의 진행 방향을 의미한다. At the same time, the railbot driving module 410 determines that there is a human in front of the
레일봇(100)이 이동하면서 인적에 근접하면 인적은 레일봇(100)의 진행 방향에 수직인 위치에 이르게 되며 해당 위치가 레일봇(100)이 인적에 가장 근접한 위치가 된다. 이 때에 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 된다. 레일봇 구동 모듈(410)은 팬 각도를 실시간으로 확인하면서 해당 각도가 되면 인적에 가장 근접하였으므로 레일봇(100)을 정지시킨다. 현재, 레일봇(100)은 인적에 가장 접근하여 인적을 바라본 화면을 통신하는 중이다. When the
이제, 인적 감지 모듈(430)은, i) 레일봇(100)의 현재의 평면 상 위치, ii) 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 앞서 추정된 레일봇(100)과 인적 사이의 거리를 이용하여, 해당 인적의 평면 상 위치를 추정할 수 있다. Now, the
경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도(즉, 레일봇(100)이 위치한 공간의 평면도) 상에 추정한 인적의 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력한다. The
한편, 인적까지의 거리 추정에 있어서, 화재 감지 기능 등에서 후술하는 삼각법으로도 레일봇(100)과 인적 사이의 거리를 추정할 수 있으나, 화재, 불꽃, 연기 등과 다르게 사람은 지속적으로 이동할 가능성이 높기에, 실시간으로 이동하는 인적의 평면 상 위치를 신속히 추정하기 위해 삼각법보다는 머리의 픽셀수를 활용하는 것이 보다 효과적이다. On the other hand, in estimating the distance to humans, the distance between the
2.3 화재 감지 기능2.3 Fire detection function
본 발명에 따른 제 3 실시예는 건물 내 소정의 공간 내 화재를 감지하는 방법에 관한 것이다. A third embodiment according to the present invention relates to a method for detecting a fire in a predetermined space in a building.
해당 기능은 화재 감지 모듈(440)이 수행한다. 화재 감지 모듈(440)은 화재 감지 인공지능을 이용하여 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 화재 유무를 판단한다. 화재 감지 인공지능은 어떠한 방식을 사용하여도 무방하며, 이는 종래 기술인바 상세한 설명은 생략한다. The corresponding function is performed by the
구체적인 방법을 설명한다. A specific method will be described.
화재 감지 모듈(440)이, 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 화재가 발생한 것을 판단하되, 화재 감지 모듈(440)이 화재 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 화재의 개수를 확인함으로써 화재의 개수가 둘 이상인지 판단할 수 있다. 화재의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우는 실재 2개소에서 화재가 발생한 것일 수도 있고, 또는 화재가 1개소에서만 발생하였으나 레일봇(100)이 바라볼 경우 설비(630) 등에 가려져 외곽선 기준 2개소로 판단된 것일 수도 있다. 다만, 전자이든 후자이든, 신속한 방재 작업을 진행하고, 해당 공간 내의 설비 운용을 정지하고, 관리자에게 경고를 하는 조치가 동일하기에, 이를 굳이 구분하지 않는다. 다만, 화재의 규모가 큰 쪽을 통해 발화 지점을 찾고 관리지에게 이를 통지하는 것은 중요한바, 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 화재로 판단한다.The
다음, 레일봇 구동 모듈(410)이, 화재의 중심을 확인하고 이를 향하도록 카메라를 지향시킨다. 그 방법은 제 2 실시예에서와 동일하다.Next, the railbot driving module 410 checks the center of the fire and directs the camera to face it. The method is the same as in the second embodiment.
이와 동시에, 화재 감지 모듈(440)은 레일봇(100)과 화재의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정한다. 이 때에 삼각법을 활용할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명하면, i) 레일봇(100)이 후술하는 화재 중심을 향한 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 카메라 모듈(170)의 팬 각도와 틸트 각도 및 ii) 레일봇(100)이 후술하는 화재 중심을 향한 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 카메라 모듈(170)의 팬 각도와 틸트 각도를 이용함으로써, 현재의 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 화재의 중심 사이의 거리(즉, B와 C 사이의 거리인 L)을 추정할 수 있다. At the same time, the
이와 동시에, 레일봇 구동 모듈(410)이, 화재의 중심을 향해 레일봇(100)을 이동시킨다. 이는 제 2 실시예와 동일하다. 다만, 인적에 접근하는 경우와 달리, 화재에 레일봇(100)이 접근하는 경우, 과다하게 접근한다면 레일봇(100)의 고장이 우려되고 이 경우 더 이상 데이터를 전송할 수 없게 되므로, 앞서 추정된 거리(L)가 기 설정된 제한거리(예컨대, 3m) 미만이 되지 않도록 그 전에 레일봇(100)을 정지시키는 것이 바람직하다. 현재, 레일봇(100)은 화재에 가장 접근하여(단, 과다하게 접근하지 않고) 화재를 바라본 화면을 통신 중이다. At the same time, the railbot driving module 410 moves the
이제, 화재 감지 모듈(440)이, i) 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 앞서 추정된 거리(L)를 이용하여, 화재의 평면 상 위치를 추정할 수 있다. Now, the
경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도(즉, 레일봇(100)이 위치한 공간의 평면도) 상에 화재의 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력한다. The
2.4 불꽃 감지 기능2.4 Flame detection function
본 발명에 따른 제 4 실시예는 건물 내 소정의 공간 내 불꽃을 감지하는 방법에 관한 것이다. A fourth embodiment according to the present invention relates to a method for detecting a flame in a predetermined space in a building.
해당 기능은 불꽃 감지 모듈(450)이 수행한다. 불꽃 감지 모듈(450)은 불꽃 감지 인공 지능을 이용하여 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 불꽃 유무를 판단한다. 종래의 어떠한 인공 지능을 활용하여도 무방하다. 예컨대, 픽셀의 광량의 변화를 통해 불꽃을 확인할 수도 있고, 적외선이나 자외선 등 불꽃의 특정 파장을 감지하여 불꽃을 확인할 수도 있다. The corresponding function is performed by the
불꽃 감지 방식을 제외한 방법은 제 3 실시예에서와 대부분 실질적으로 동일한바 구체적 설명을 생략한다. The method except for the flame detection method is substantially the same as that of the third embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
2.5 연기 감지 기능2.5 Smoke detection function
본 발명에 따른 제 5 실시예는 건물 내 소정의 공간 내 연기를 감지하는 방법에 관한 것이다. A fifth embodiment according to the present invention relates to a method for detecting smoke in a predetermined space in a building.
해당 기능은 연기 감지 모듈(460)이 수행한다. 연기 감지 모듈(460)은 연기 감지 인공 지능을 이용하여 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 연기 유무를 판단한다. 종래의 어떠한 인공 지능을 활용하여도 무방하다. 예컨대, 픽셀 중 회색 내지 흑색 영역의 변화를 통해 연기 여부를 판단할 수 있다. The corresponding function is performed by the
또한, 연기 감지 모듈(460)의 인공 지능은 연기의 영역의 변화를 통해서, 구체적으로 화면 상에서 연기가 보다 짙은 방향에서 보다 옅은 방향을 향하여 연기가 이동하고 있음을 이용함으로써 연기의 이동 방향 또한 식별할 수 있으며, 연기의 이동 방향을 통해 연기의 발생 지점 역시 식별 가능하다. 구체적인 식별 방식은 종래 기술인바 상세한 설명은 생략한다.In addition, the artificial intelligence of the
구체적인 방법을 설명한다. A specific method will be described.
연기 감지 모듈(460)이, 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 연기가 발생한 것으로 판단하고 화면 상에서 연기가 보다 짙은 방향에서 보다 옅은 방향을 향하여 연기가 이동하고 있음을 가정함으로써 색상의 짙음 여부를 통해 연기의 이동 방향을 식별하며, 판단된 연기에 해당하는 픽셀들과 식별된 연기의 이동 방향을 이용하여, 연기 발생 지점을 식별한다.The
다음, 레일봇 구동 모듈(410)이, 식별된 연기 발생 지점이 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시킨다.Next, the railbot driving module 410 operates any one or more of the
이와 동시에, 연기 감지 모듈(460)이 레일봇(100)과 연기 발생 지점 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정한다. 구체적인 방법은 제 3 실시예에서와 실질적으로 동일하다.At the same time, the
이와 동시에, 레일봇 구동 모듈(410)이, 연기 발생 지점을 향해 레일봇(100)을 이동시킨다. 구체적인 방법은 제 3 실시예와 실질적으로 동일하다. 현재, 레일봇(100)은 연기 발생 지점에 가장 접근하여(단, 과다하게 접근하지 않고) 연기 발생 지점을 바라본 화면을 통신 중이다. At the same time, the railbot driving module 410 moves the
이제, 연기 감지 모듈(460)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (d6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 연기 발생 지점의 평면 상 위치를 추정한다. Now, the
경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도(즉, 레일봇(100)이 위치한 공간의 평면도) 상에 연기 발생 지점의 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력한다. The
2.6 침수 감지 기능2.6 Water immersion detection function
본 발명에 따른 제 6 실시예는 건물 내 소정의 공간 내 침수를 감지하는 방법에 관한 것이다. A sixth embodiment according to the present invention relates to a method for detecting flooding in a predetermined space in a building.
해당 기능은 침수 감지 모듈(470)이 수행한다. 침수 감지 모듈(470)은 침수 감지 인공 지능을 이용하여 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 침수 유무를 판단한다. 종래의 어떠한 인공 지능을 활용하여도 무방하다. 예컨대, 픽셀의 파장 중 물에 해당하는 파장의 변화를 통해 침수를 판단할 수 있다.The corresponding function is performed by the
침수 감지 방식과 해당 지점으로의 레일봇 이동을 제외한 방법은 제 3 실시예에서와 실질적으로 동일한바 구체적 설명을 생략한다. The method except for the submerged detection method and the railbot movement to the corresponding point is substantially the same as in the third embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.
2.7 설비 감시 기능2.7 Facility monitoring function
본 발명에 따른 제 7 실시예는 설비의 이상을 확인한 경우 레일봇(100)을 해당 설비를 감시할 수 있는 위치로 이동시켜 이를 촬영한 영상을 관리자에게 제공하는 기능이다. The seventh embodiment according to the present invention is a function of moving the
일반적인 BAS에서는 설비의 이상은 확인할 수 있지만, 이상이 발생하였다는 사실만 확인될 뿐 CCTV 등이 없다면 해당 설비가 위치한 기계실 등으로 관리자가 직접 이동하지 않는 한 설비를 육안으로 관찰할 수 없어서 어떠한 이상이 발행하였는지 신속한 조치를 해야 하는지 확인할 수 없다. 본 발명에 의해, 설비 이상이 확인된 경우 레일봇(100)을 이동시켜 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 관리자에게 직접 전달할 수 있기에, CCTV 사각에 위치한 설비에서 이상이 발생하여도 현재 상황을 신속하고 정확하게 확인할 수 있다. In general BAS, abnormalities of facilities can be checked, but only the fact that an abnormality has occurred is confirmed. It is not possible to confirm whether it was issued or whether prompt action should be taken. According to the present invention, when a facility abnormality is confirmed, the
이를 위해, 전술한 바와 같이, 설비 데이터베이스(409)에는 다수의 설비마다 상이한, 설비의 평면 상 위치와 설비의 평면 상 감시위치가 미리 저장되어 있다. 감시위치는 레일봇(100)이 이동할 경우 설비를 가장 잘 촬영할 수 있는 위치로 미리 설정된 것이다. To this end, as described above, the
설비 감시 기능은 설비 감시 모듈(480)이 수행한다. The facility monitoring function is performed by the
구체적인 방법을 설명한다. A specific method will be described.
설비 감시 모듈(480)이 다수의 설비 중 어느 하나의 설비에 이상이 있음을 확인하면, 레일봇 구동 모듈(410)이, 해당 설비가 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시킨다. When the
이와 동시에, 레일봇 구동 모듈(410)이 해당 설비에 대한 것으로 기 저장된 설비의 감시위치로 레일봇(100)을 이동시킨다. At the same time, the railbot driving module 410 moves the
다음, 경고 모듈(490)은 레일봇(100)의 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력한다. Next, the
100: 레일봇
102: 바퀴
103: 하우징
110: 전원 롤러
130: 메인보드 모듈
141: 틸트 스텝 모터
142: 팬 스텝 모터
143: 엔코더 연산 모듈
144: 모터
145: 구동기어
146: 배터리 및 충전 모듈
151: 전방 근접센서
152: 후방 근접센서
160: 통신 모듈
170: 카메라 모듈
171: 실화상 카메라 모듈
172: 열화상 카메라 모듈
200: 레일
310: 중계기부
311: 이더넷 허브
312: TLC 모뎀
320: 전원부
400: 서버부
401: BAS 서버
402: 레일봇 서버
501: 설비 데이터베이스
510: 웹 클라이언트 단말기
511: 사용자 단말기
520: 사용자 단말기
610: 게이트웨이
620: DDC
630: 설비100: railbot
102: wheel
103: housing
110: power roller
130: motherboard module
141: tilt step motor
142: fan step motor
143: encoder operation module
144: motor
145: drive gear
146: battery and charging module
151: front proximity sensor
152: rear proximity sensor
160: communication module
170: camera module
171: visual camera module
172: thermal imaging camera module
200: rail
310: relay donation
311: Ethernet Hub
312: TLC modem
320: power unit
400: server unit
401: BAS Server
402: railbot server
501: facility database
510: web client terminal
511: user terminal
520: user terminal
610: gateway
620: DDC
630: equipment
Claims (14)
상기 서버부(400)는 BAS(Building Automation System) 서버(401) 및 상기 레일봇(100)을 제어하는 레일봇 서버(402)를 포함하며,
상기 레일봇(100)은,
뎁스 카메라(3D depth camera)가 아닌 VGA 카메라인 실화상 카메라(171)와, 상기 실화상 카메라(171)와 함께 틸트(tilt) 및 팬(pan) 구동하는 열화상 카메라(172)를 포함하는 카메라 모듈(170);
상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도를 제어하는 틸트 스텝 모터(141); 및
상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도를 제어하는 팬 스텝 모터(142)를 포함하고,
상기 서버부(400)는,
상기 레일봇(100)의 구동을 제어하는 레일봇 구동 모듈(410);
인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 화면 상에서 객체의 움직임을 감지한 경우 객체가 인적인지 여부를 판단하고 이 때의 인식 정확도를 연산하는 인적 감지 모듈(430); 및
경고 모듈(490)을 포함하며,
상기 방법은,
(a1) 상기 레일봇(100)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 객체의 움직임을 감지하는 단계;
(a2) 상기 인적 감지 모듈(430)이, 상기 움직임이 감지된 객체의 인식 정확도가 기 설정된 값 이상인 경우 인적이 감지된 것으로 판단하는 단계;
(a3) 상기 인적 감지 모듈(430)이, 움직임이 감지된 시간이 기 설정된 스케줄 상의 감지시간 내인 경우 감지된 인적을 위험인적으로 판단하는 단계;
(a4) 상기 인적 감지 모듈(430)이, 상기 움직임이 감지된 물체가 둘 이상이어서 위험인적이 둘 이상으로 판단한 경우 인식 정확도의 값이 큰 물체를 우선순위가 높은 위험인적으로 판단하고, 상기 인식 정확도의 값이 동일한 경우 물체에 해당하는 화면 상 픽셀의 개수가 많은 객체를 우선순위가 높은 위험인적으로 판단하는 단계;
(a5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (a4) 단계에서 우선순위가 가장 높은 위험인적의 픽셀을 통해 화면 상 중심을 확인하고, 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계;
(a6) 상기 (a5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 인적 감지 모듈(430)이 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 위험인적의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계;
(a7) 상기 (a5) 단계 및 상기 (a6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키는 단계;
(a8) 상기 인적 감지 모듈(430)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (a6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 위험인적의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및
(a9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하는 단계를 포함하고,
상기 (a6) 단계는,
상기 인적 감지 모듈(430)이, 인식된 객체의 픽셀 중 우선순위가 가장 높은 위험인적의 머리에 해당하는 픽셀들을 식별하고, 사람의 평균 머리 크기에 해당하는 픽셀수와 상기 식별된 픽셀수 사이의 상관관계 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 위험인적 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는,
방법.
As a building automatic control method using a rail bot 100 that can move along a rail 200 provided in a building and a server unit 400 that can communicate with it,
The server unit 400 includes a BAS (Building Automation System) server 401 and a railbot server 402 for controlling the railbot 100,
The railbot 100,
A camera including a real image camera 171 that is not a 3D depth camera, but a VGA camera, and a thermal imager 172 that drives tilt and pan together with the real image camera 171 . module 170;
a tilt step motor 141 for controlling the tilt angle of the camera module 170; and
and a fan step motor 142 for controlling the fan angle of the camera module 170,
The server unit 400,
a railbot driving module 410 for controlling the driving of the railbot 100;
a human detection module 430 that determines whether the object is human when the camera module 170 detects the movement of an object on the screen using artificial intelligence and calculates recognition accuracy at this time; and
a warning module 490;
The method is
(a1) detecting, by the railbot 100, the movement of an object on the screen captured by the camera module 170;
(a2) determining, by the human detection module 430, that a human is detected when the recognition accuracy of the object in which the motion is sensed is equal to or greater than a preset value;
(a3) judging, by the human detection module 430, the detected human as a dangerous person when the movement is detected within the detection time on a preset schedule;
(a4) When the human detection module 430 determines that there are two or more dangerous people because there are two or more objects for which the motion is sensed, it is determined that an object with a high recognition accuracy value is a high risk person, and the recognition determining an object having a large number of pixels on a screen corresponding to the object as a high risk person when the accuracy values are the same;
(a5) The railbot driving module 410 checks the center on the screen through the pixel of the highest priority in the step (a4), and the confirmed center is photographed by the camera module 170 operating at least one of the tilt step motor 141 and the pan step motor 142 to come to the center of the screen;
(a6) estimating, by the human detection module 430, the distance between the railbot 100 and the center of the highest-priority risk person in a preset manner while performing the step (a5);
(a7) At the same time as performing steps (a5) and (a6), when the railbot driving module 410, the fan angle of the camera module 170 is between -85 and 85 degrees, the railbot Move the rail bot 100 to move the rail bot 100 backward if it is between 95 degrees and -95 and the pan angle of the camera module 170 is 85 degrees to 95 degrees or - moving it until it is between 95 degrees and -85 degrees;
(a8) the human detection module 430 includes: i) a plane position of the railbot 100, ii) a pan angle of the camera module 170, iii) a tilt angle of the camera module 170, and iv) using the distance estimated in step (a6), estimating the position on the plane of the risk person with the highest priority; and
(a9) the warning module 490 displaying the estimated location on a preset floor plan and outputting it through a preset web client terminal 510,
The step (a6) is,
The human detection module 430 identifies the pixels corresponding to the head of a risky person with the highest priority among the pixels of the recognized object, and selects the number of pixels between the number of pixels corresponding to the average head size of the person and the identified number of pixels. Using the correlation, including the step of estimating the distance between the rail bot 100 and the risk person with the highest priority,
Way.
상기 서버부(400)는, 인공지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 화재를 판단하는 화재 감지 모듈(440)을 더 포함하고,
상기 방법은,
(b1) 상기 화재 감지 모듈(440)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 화재가 발생한 것으로 판단하는 단계;
(b3) 상기 화재 감지 모듈(440)이 화재로 판단된 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 상기 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 화재의 개수를 확인하고, 상기 화재의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 화재로 판단하는 단계;
(b5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (b3) 단계에서의 우선순위가 가장 높은 화재의 중심을 확인하고 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계;
(b6) 상기 (b5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 화재 감지 모듈(440)이 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 화재의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계;
(b7) 상기 (b5) 단계 및 상기 (b6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키면서도 상기 (b6) 단계에 따라 추정된 거리가 기 설정된 제한거리 미만이 되지 않도록 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계;
(b8) 상기 화재 감지 모듈(440)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (b6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 화재의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및
(b9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키고 급배기 설비 및 댐퍼를 정지시키는 단계를 더 포함하고,
상기 (b6) 단계는,
상기 화재 감지 모듈(440)이, i) 상기 레일봇(100)이 상기 (b7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도와 틸트 각도 및 ii) 상기 레일봇(100)이 상기 (b7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도와 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 화재의 중심 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는,
방법.
The method of claim 1,
The server unit 400 further includes a fire detection module 440 that determines a fire on the screen shot by the camera module 170 using artificial intelligence,
The method is
(b1) determining, by the fire detection module 440, that a fire has occurred on the screen captured by the camera module 170;
(b3) the fire detection module 440 identifies the outline of the group of the portion determined to be a fire, checks the number of fires using the discontinuity of the identified outline, and determines that the number of fires is two or more judging a group having a larger area of a group bounded by a discontinuous outline as a high-priority fire;
(b5) the railbot driving module 410 checks the center of the fire having the highest priority in the step (b3), and the confirmed center comes to the center of the screen photographed by the camera module 170. operating one or more of the tilt step motor 141 and the pan step motor 142;
(b6) estimating, by the fire detection module 440, the distance between the railbot 100 and the center of the highest priority fire in a preset manner while performing the step (b5);
(b7) At the same time as performing the steps (b5) and (b6), when the railbot driving module 410, the fan angle of the camera module 170 is between -85 and 85 degrees, the railbot Move the rail bot 100 to move the rail bot 100 backward if it is between 95 degrees and -95 and the pan angle of the camera module 170 is 85 degrees to 95 degrees or - moving the railbot 100 so that the distance estimated according to step (b6) does not become less than a preset limit distance while moving it until it is between 95 degrees and -85 degrees;
(b8) the fire detection module 440 includes: i) a plane position of the railbot 100, ii) a pan angle of the camera module 170, iii) a tilt angle of the camera module 170, and iv) using the distance estimated in step (b6), estimating the location on the plane of the highest priority fire; and
(b9) The warning module 490 displays the estimated location on a preset floor plan and outputs it through a preset web client terminal 510, and follows a preset rule based on the estimated location on the floor plan. Further comprising the step of turning off the power of one or more equipment according to and stopping the supply and exhaust equipment and the damper,
The step (b6) is,
The fire detection module 440, i) the rail bot 100, the pan angle of the camera module 170 at any one position (A) before starting to move according to the step (b7) and Tilt angle and ii) the pan angle of the camera module 170 at the one position (A) and the other position (B) after the rail bot 100 starts to move according to step (b7) and estimating the distance between the rail bot 100 and the center of the highest priority fire using the tilt angle,
Way.
상기 서버부(400)는 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 불꽃 유무를 판단하는 불꽃 감지 모듈(450)을 더 포함하고,
상기 방법은,
(c1) 상기 불꽃 감지 모듈(450)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 불꽃이 발생한 것으로 판단하는 단계;
(c3) 상기 불꽃 감지 모듈(450)이 상기 판단된 불꽃에 해당하는 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 상기 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 불꽃의 개수를 확인하고, 상기 불꽃의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 불꽃으로 판단하는 단계;
(c5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (c3) 단계에서의 우선순위가 가장 높은 불꽃의 중심을 확인하고 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계;
(c6) 상기 (c5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 불꽃 감지 모듈(450)이, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 불꽃의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계;
(c7) 상기 (c5) 단계 및 상기 (c6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키면서도 상기 (c6) 단계에 따라 추정된 거리가 기 설정된 제한거리 미만이 되지 않도록 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계;
(c8) 상기 불꽃 감지 모듈(450)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (c6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 불꽃의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및
(c9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키는 단계를 더 포함하고,
상기 (c6) 단계는,
상기 화재 감지 모듈(440)이, i) 상기 레일봇(100)이 상기 (c7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도 및 ii) 상기 레일봇(100)이 상기 (c7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 불꽃의 중심 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는,
방법.
3. The method of claim 2,
The server unit 400 further includes a flame detection module 450 that determines the presence or absence of a flame on the screen photographed by the camera module 170 using artificial intelligence,
The method is
(c1) determining, by the flame detection module 450, that a flame is generated on the screen photographed by the camera module 170;
(c3) the flame detection module 450 identifies the outline of the group of the portion corresponding to the determined flame, and checks the number of flames using whether the identified outline is discontinuous, and the number of flames is two. judging a group having a larger area of a group bordered by a discontinuous outline as a flame having a higher priority when it is determined as above;
(c5) the railbot driving module 410 checks the center of the flame having the highest priority in the step (c3), and the confirmed center comes to the center of the screen photographed by the camera module 170. operating one or more of the tilt step motor 141 and the pan step motor 142;
(c6) estimating, by the flame detection module 450, the distance between the railbot 100 and the center of the highest priority flame in a preset manner while performing the step (c5);
(c7) At the same time as performing steps (c5) and (c6), when the railbot driving module 410 has a fan angle of the camera module 170 between -85 and 85 degrees, the railbot ( If the angle of the camera module 170 is 85 degrees to 95 degrees or -95 degrees while moving the rail bot 100 to move the rail bot 100 backward 100) and moving the rail bot 100 backward when it is between 95 degrees and -95 degrees. moving the railbot 100 so that the distance estimated according to step (c6) does not become less than a preset limit distance while moving it until it is between degrees and -85 degrees;
(c8) the flame detection module 450, i) a plane position of the railbot 100, ii) a pan angle of the camera module 170, iii) a tilt angle of the camera module 170, and iv) estimating the position on the plane of the flame having the highest priority by using the distance estimated in step (c6); and
(c9) The warning module 490 displays the estimated location on a preset floor plan and outputs it through a preset web client terminal 510, and follows a preset rule based on the estimated location on the floor plan. Further comprising the step of turning off the power of one or more equipment according to,
The step (c6) is,
The fire detection module 440, i) the pan angle of the camera module 170 at any one position (A) before the railbot 100 starts moving according to the step (c7), and Tilt angle and ii) the pan angle of the camera module 170 at the one position (A) and the other position (B) after the railbot 100 starts to move according to step (c7) and estimating the distance between the railbot 100 and the center of the highest priority flame using the tilt angle,
Way.
상기 서버부(400)는 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 연기 유무를 판단하고 연기의 이동 방향을 식별하는 연기 감지 모듈(460)을 더 포함하고,
상기 방법은,
(d1) 상기 연기 감지 모듈(460)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 연기가 발생한 것으로 판단하고 화면 상에서 연기가 보다 짙은 방향에서 보다 옅은 방향을 향하여 연기가 이동하고 있음을 이용함으로써 연기의 이동 방향을 식별하는 단계;
(d2) 상기 연기 감지 모듈(460)이 상기 판단된 연기에 해당하는 픽셀들과 상기 식별된 연기의 이동 방향을 이용하여, 연기 발생 지점을 식별하는 단계;
(d5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (d2) 단계에서의 식별된 연기 발생 지점이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계;
(d6) 상기 (d5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 연기 감지 모듈(460)이 상기 레일봇(100)과 상기 연기 발생 지점 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계;
(d7) 상기 (d5) 단계 및 상기 (d6) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 -85 내지 85도 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 전진시키고 95도 내지 -95 사이인 경우 상기 레일봇(100)을 후진시키도록 상기 레일봇(100)을 이동시키되 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도가 85도 내지 95도 또는 -95도 내지 -85도 사이가 될 때까지 이동시키면서도 상기 (d6) 단계에 따라 추정된 거리가 기 설정된 제한거리 미만이 되지 않도록 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계;
(d8) 상기 연기 감지 모듈(450)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (d6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 연기 발생 지점의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및
(d9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키고 급배기 설비 및 댐퍼를 정지시키는 단계를 더 포함하고,
상기 (d6) 단계는,
상기 연기 감지 모듈(460)이, i) 상기 레일봇(100)이 상기 (d7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도 및 ii) 상기 레일봇(100)이 상기 (d7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 연기 발생 지점 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는,
방법.
4. The method of claim 3,
The server unit 400 further includes a smoke detection module 460 that determines the presence or absence of smoke on the screen photographed by the camera module 170 using artificial intelligence and identifies the direction of movement of the smoke,
The method is
(d1) the smoke detection module 460 determines that smoke has occurred on the screen photographed by the camera module 170, and uses that smoke is moving from a darker direction to a lighter smoke on the screen. identifying the direction of movement of the smoke;
(d2) identifying, by the smoke detection module 460, a smoke generating point using pixels corresponding to the determined smoke and the identified moving direction of the smoke;
(d5) the railbot driving module 410, the tilt step motor 141 and the pan step so that the smoke generating point identified in step (d2) comes to the center of the screen photographed by the camera module 170 operating any one or more of the motors 142;
(d6) estimating, by the smoke detection module 460, the distance between the railbot 100 and the smoke generating point in a preset manner while performing the step (d5);
(d7) At the same time as performing steps (d5) and (d6), when the railbot driving module 410, the fan angle of the camera module 170 is between -85 and 85 degrees, the railbot Move the rail bot 100 to move the rail bot 100 backward if it is between 95 degrees and -95 and the pan angle of the camera module 170 is 85 degrees to 95 degrees or - moving the railbot 100 so that the distance estimated according to step (d6) does not become less than a preset limit distance while moving it until it is between 95 degrees and -85 degrees;
(d8) the smoke detection module 450, i) a plane position of the railbot 100, ii) a pan angle of the camera module 170, iii) a tilt angle of the camera module 170, and iv) estimating a location on a plane of a smoke generating point using the distance estimated in step (d6); and
(d9) The warning module 490 displays the estimated location on a preset floor plan and outputs it through a preset web client terminal 510, and follows a preset rule based on the estimated location on the floor plan. Further comprising the step of turning off the power of one or more equipment according to and stopping the supply and exhaust equipment and the damper,
The step (d6) is,
The smoke detection module 460, i) the pan angle of the camera module 170 at any one position (A) before the railbot 100 starts moving according to the step (d7), and Tilt angle and ii) the pan angle of the camera module 170 at the one position (A) and the other position (B) after the railbot 100 starts moving according to step (d7) and estimating the distance between the railbot 100 and the smoke generating point by using the tilt angle,
Way.
상기 서버부(400)는 인공 지능을 이용하여 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 침수 유무를 판단하는 침수 감지 모듈(470)을 더 포함하고,
상기 방법은,
(e1) 상기 침수 감지 모듈(470)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 침수가 발생한 것으로 판단하는 단계;
(e3) 상기 침수 감지 모듈(470)이 상기 판단된 침수에 해당하는 부분의 그룹의 외곽선을 식별하고, 상기 식별된 외곽선의 불연속 여부를 이용하여 침수의 개수를 확인하고, 상기 침수의 개수가 둘 이상으로 판단된 경우 불연속적인 외곽선을 경계로 하는 그룹의 면적이 더 큰 그룹을 우선순위가 높은 침수로 판단하는 단계;
(e5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (e3) 단계에서의 우선순위가 가장 높은 침수의 중심을 확인하고 확인된 중심이 상기 카메라 모듈(170)이 촬영하는 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계;
(e6) 상기 (e5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 침수 감지 모듈(470)이 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 침수의 중심 사이의 거리를 기 설정된 방식으로 추정하는 단계;
(e8) 상기 침수 감지 모듈(470)이, i) 상기 레일봇(100)의 평면 상 위치, ii) 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도, iii) 상기 카메라 모듈(170)의 틸트 각도, 및 iv) 상기 (e6) 단계에서 추정된 거리를 이용하여, 우선순위가 가장 높은 침수의 평면 상 위치를 추정하는 단계; 및
(e9) 상기 경고 모듈(490)이 기 설정된 평면도 상에 상기 추정한 위치를 표시하여 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하고, 상기 평면도 상에서의 상기 추정한 위치를 중심으로 기 설정된 규칙에 따라 하나 이상의 설비의 전원을 오프시키는 단계를 더 포함하고,
상기 (e6) 단계는,
상기 침수 감지 모듈(470)이, 상기 레일봇(100)이 상기 (e7) 단계에 따라 이동을 시작하기 이전의 어느 하나의 위치(A)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도 및 상기 레일봇(100)이 상기 (e7) 단계에 따라 이동을 시작한 이후 상기 어느 하나의 위치(A)와 다른 하나의 위치(B)에서의 상기 카메라 모듈(170)의 팬 각도 및 틸트 각도를 이용하여, 상기 레일봇(100)과 우선순위가 가장 높은 침수의 중심 사이의 거리를 추정하는 단계를 포함하는,
방법.
5. The method of claim 4,
The server unit 400 further includes a immersion detection module 470 that determines whether there is immersion on the screen photographed by the camera module 170 using artificial intelligence,
The method is
(e1) determining, by the immersion detection module 470, that immersion has occurred on the screen photographed by the camera module 170;
(e3) the submersion detection module 470 identifies the outline of the group of the portion corresponding to the determined submergence, checks the number of submergences using the discontinuity of the identified outline, and the number of submergence is two judging a group having a larger area of a group bordered by a discontinuous outline as a high-priority immersion if it is determined as above;
(e5) the railbot driving module 410 checks the center of the immersion with the highest priority in the step (e3), and the confirmed center comes to the center of the screen photographed by the camera module 170. operating one or more of the tilt step motor 141 and the pan step motor 142;
(e6) estimating, by the submersion detection module 470, the distance between the railbot 100 and the center of the highest priority submersion in a preset manner while performing step (e5);
(e8) the immersion detection module 470, i) a plane position of the railbot 100, ii) a pan angle of the camera module 170, iii) a tilt angle of the camera module 170, and iv) using the distance estimated in step (e6), estimating the position on the plane of the submerged with the highest priority; and
(e9) The warning module 490 displays the estimated location on a preset floor plan and outputs it through the preset web client terminal 510, and follows a preset rule based on the estimated location on the floor plan. Further comprising the step of turning off the power of one or more equipment according to,
The step (e6) is,
The immersion detection module 470, the pan angle and the tilt angle of the camera module 170 at any one position (A) before the railbot 100 starts to move according to the step (e7). and the pan angle and tilt angle of the camera module 170 at the one position (A) and the other position (B) after the railbot 100 starts moving according to step (e7). Using, including the step of estimating the distance between the railbot 100 and the center of the highest priority immersion,
Way.
상기 서버부(400)는,
다수의 설비마다, 설비의 평면 상 위치 및 설비의 평면 상 감시위치가 기 저장된 설비 데이터베이스(409); 및
상기 다수의 설비 중 어느 하나의 설비에 이상이 있는 경우 상기 설비 데이터베이스(409)를 이용하여 이를 식별할 수 있는 설비 감시 모듈(480)을 더 포함하며,
상기 방법은,
(f1) 상기 설비 감시 모듈(480)이, 상기 다수의 설비 중 어느 하나의 설비에 이상이 있음을 확인하는 단계;
(f5) 상기 레일봇 구동 모듈(410)이, 상기 (f1) 단계에서의 확인된 설비가 화면의 중앙에 오도록 상기 틸트 스텝 모터(141) 및 팬 스텝 모터(142) 중 어느 하나 이상을 작동시키는 단계;
(f7) 상기 (f5) 단계를 수행함과 동시에, 상기 레일봇 구동 모듈(410)이 해당 설비에 대한 것으로 기 저장된 설비의 감시위치로 상기 레일봇(100)을 이동시키는 단계; 및
(f9) 상기 경고 모듈(490)이 상기 레일봇(100)의 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 웹 클라이언트 단말기(510)를 통해 출력하는 단계를 더 포함하는,
방법.
6. The method of claim 5,
The server unit 400,
For each of the plurality of facilities, the facility database 409 in which the location of the facility on the plane and the location of the monitoring on the plane of the facility are pre-stored; and
When there is an abnormality in any one of the plurality of facilities, it further includes a facility monitoring module 480 that can identify it using the facility database 409,
The method is
(f1) confirming, by the facility monitoring module 480, that there is an abnormality in any one of the plurality of facilities;
(f5) the railbot driving module 410 operates any one or more of the tilt step motor 141 and the fan step motor 142 so that the equipment identified in the step (f1) comes to the center of the screen step;
(f7) simultaneously performing the step (f5), the railbot driving module 410 moving the railbot 100 to the monitoring position of the equipment stored in advance for the equipment; and
(f9) further comprising the step of outputting, by the warning module 490, the image captured by the camera module 170 of the railbot 100 through the web client terminal 510,
Way.
상기 설비 데이터베이스(409)에는,
다수의 설비마다, 정상 작동 최대 온도인 제1상한값, 설비 파손 온도로 상기 제1상한값보다 큰 제2상한값, 정상 작동 최소 온도인 제1하한값, 설비 동파 온도로 상기 제1하한값보다 작은 제2하한값, 설비의 과열을 제어하기 위해 설비 가동율을 낮추는 제1제어변수, 설비의 동파를 방지하도록 설비 가동율을 높이는 제2제어변수 및 설비의 동파를 방지하도록 상기 제2제어변수에서보다 설비 가동율이 더 높이는 제3제어변수가 기 저장되고,
상기 서버부(400)는 설비 온도 감지 모듈(420) 및 설비 제어 모듈(421)을 더 포함하고,
(g11) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 화면 상에서 설비의 온도를 확인하고 해당 설비를 식별하는 단계;
(g12) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2상한값보다 큰 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비를 오프시키고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계;
(g13) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1상한값보다 크고 제2상한값보다 작은 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1제어변수로 변경하여 제어하고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계;
(g14) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제1하한값보다 작고 제2하한값보다 큰 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2제어변수로 변경하여 제어하고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계; 및
(g15) 상기 설비 온도 감지 모듈(420)이, 상기 (g11) 단계에서 확인한 온도가 해당 설비에 대하여 기 저장된 제2하한값보다 작은 경우, 상기 설비 제어 모듈(421)이 해당 설비의 제어변수를 해당 설비에 대하여 기 저장된 제3제어변수로 변경하여 제어하고, 상기 경고 모듈(490)을 통해 기 설정된 웹 클라이언트 단말기(510)에 경고를 출력하는 단계를 더 포함하는,
방법.
7. The method of claim 6,
In the facility database 409,
For each of the plurality of facilities, the first upper limit value that is the maximum normal operating temperature, the second upper limit value that is greater than the first upper limit value as the equipment breakage temperature, the first lower limit value that is the normal operating minimum temperature, and the second lower limit value that is smaller than the first lower limit value as the equipment freezing temperature , a first control variable that lowers the facility operation rate to control overheating of the facility, a second control variable that increases the facility operation rate to prevent freezing of the facility, and the second control variable that increases the facility operation rate higher than the second control variable to prevent freezing of the facility The third control variable is pre-stored,
The server unit 400 further includes a facility temperature sensing module 420 and a facility control module 421,
(g11) step of the facility temperature detection module 420, the camera module 170 to check the temperature of the facility on the photographed screen and identify the facility;
(g12) the facility temperature sensing module 420, when the temperature checked in step (g11) is greater than the second upper limit value stored in advance for the facility, the facility control module 421 turns off the facility, outputting a warning to a preset web client terminal 510 through the warning module 490;
(g13) when the facility temperature detection module 420, the temperature checked in step (g11) is greater than the first upper limit value stored in advance for the facility and smaller than the second upper limit value, the facility control module 421 controls the facility changing the control variable of , to a first control variable stored in advance for the corresponding facility, controlling the control variable, and outputting a warning to a preset web client terminal 510 through the warning module 490;
(g14) the facility temperature sensing module 420, when the temperature checked in step (g11) is smaller than the first lower limit value stored in advance for the facility and greater than the second lower limit value, the facility control module 421 controls the facility changing the control variable of , to a second control variable stored in advance for the facility, controlling the control variable, and outputting a warning to a preset web client terminal 510 through the warning module 490; and
(g15) when the facility temperature sensing module 420, the temperature checked in step (g11) is smaller than the second lower limit value stored in advance for the facility, the facility control module 421 corresponds to the control variable of the facility The method further comprises the step of controlling the facility by changing it to a third control variable stored in advance, and outputting a warning to a preset web client terminal 510 through the warning module 490,
Way.
상기 레일봇(100)의 상기 실화상 카메라(171)와 상기 열화상 카메라(172)는 동일한 방향을 지향하여 동일한 화면에 대한 실화상과 열화상 화면을 함께 획득하며,
상기 레일봇(100)은 무선 통신 기능을 수행하는 통신모듈(160)을 더 포함하여 상기 통신모듈(160)을 통해 사용자 단말기(511)에 획득한 실화상 및 열화상 화면을 무선으로 전송하며,
상기 서버부(400)는, 이더넷을 통해 중계기부(310)의 이더넷 허브(311)와 통신하며,
상기 이더넷 허브(311)와 상기 레일봇(100)은, 상기 레일(200) 내에 위치하는 동관을 통해 유선 연결되거나 또는 무선 연결되어, 상기 레일봇(100)이 상기 이더넷 허브(311)를 통해 웹 클라이언트 단말기(510)에 획득한 실화상 및 열화상 화면을 전송하는,
방법.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The real image camera 171 and the thermal image camera 172 of the railbot 100 are oriented in the same direction to acquire a real image and a thermal image screen for the same screen together,
The railbot 100 further includes a communication module 160 that performs a wireless communication function, and wirelessly transmits the real image and thermal image screen acquired to the user terminal 511 through the communication module 160,
The server unit 400 communicates with the Ethernet hub 311 of the repeater unit 310 through Ethernet,
The Ethernet hub 311 and the railbot 100 are wired or wirelessly connected through a copper tube located in the rail 200 , so that the railbot 100 is connected to the web through the Ethernet hub 311 . Transmitting the acquired real image and thermal image screen to the client terminal 510,
Way.
상기 레일(200) 내의 상기 동관을 통해 상기 레일봇(100)과 전원부(310)가 유선 연결되는,
방법.
9. The method of claim 8,
The rail bot 100 and the power supply unit 310 are wired through the copper tube in the rail 200,
Way.
상기 레일(200)은 건물 내 공간의 천장 하면에 설치되되 상기 공간의 외벽에 인접하여 설치되는,
방법.
10. The method of claim 9,
The rail 200 is installed on the lower surface of the ceiling of the space in the building is installed adjacent to the outer wall of the space,
Way.
상기 레일봇(100)은,
상기 레일(200) 상에서 회전하는 하나 이상의 바퀴(102);
상기 중계기부(310)와 유선 또는 무선 연결되어 통신하는 메인보드 모듈(130);
상기 메인보드 모듈(130)이 실장되는 하우징(103);
상기 레일(200) 상에서 접하여 상기 전원부(310)와 유선 연결되어 전력이 공급되는 전원 롤러(110);
상기 메인보드 모듈(130)과 유선 연결되어 상기 카메라 모듈(170)이 촬영한 영상을 엔코딩하는 엔코더 연산 모듈(143);
전력이 공급되어 상기 바퀴(102)를 회전시키는 모터(144);
상기 모터(144)와 상기 바퀴(102)를 연결하는 구동기어(145);
전력이 공급되어 전력을 충전하는 배터리 및 충전 모듈(146);
상기 레일봇(100)의 전방 장애물을 감지하는 전방 근접센서(151); 및
상기 레일봇(100)의 후방 장애물을 감지하는 후방 근접센서(152)를 더 포함하는,
방법.
11. The method of claim 10,
The railbot 100,
one or more wheels (102) rotating on the rail (200);
a mainboard module 130 for communicating with the repeater unit 310 by wire or wireless connection;
a housing 103 in which the main board module 130 is mounted;
a power roller 110 that is in contact with the rail 200 and is wiredly connected to the power supply unit 310 to supply power;
an encoder operation module 143 connected to the main board module 130 by wire to encode the image captured by the camera module 170;
a motor 144 to which electric power is supplied to rotate the wheel 102;
a driving gear 145 connecting the motor 144 and the wheel 102;
a battery and charging module 146 to which power is supplied to charge power;
a front proximity sensor 151 for detecting an obstacle in front of the railbot 100; and
Further comprising a rear proximity sensor 152 for detecting a rear obstacle of the rail bot 100,
Way.
상기 BAS 서버(401)는 CCMS(Central Control & Monitoring System)이며,
상기 BAS 서버(401)는, 게이트웨이(610) 및 DDC(Direct Digital Control)(620)을 통해 건물 내 설비(630)들과 통신하며,
상기 설비(630)는 공기조화기, 보일러, 온습도센서, 전력/피크 제어기, 조명, 열교환기, 밸브 및 미세먼지센서 중 어느 하나 이상을 포함하는,
방법.
9. The method of claim 8,
The BAS server 401 is a CCMS (Central Control & Monitoring System),
The BAS server 401 communicates with the facilities 630 in the building through the gateway 610 and DDC (Direct Digital Control) 620,
The facility 630 includes any one or more of an air conditioner, a boiler, a temperature and humidity sensor, a power / peak controller, a lighting, a heat exchanger, a valve, and a fine dust sensor,
Way.
A computer-readable recording medium in which a computer program for executing the method according to any one of claims 1 to 7 is recorded in a computer.
A computer program stored in a recording medium for executing the method according to any one of claims 1 to 7 on a computer.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220111649A KR102454411B1 (en) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | Method for Disaster Detection Based on Artificial Intelligence Using Railbot and Building Automation System for Disaster Response and the System therefor |
Applications Claiming Priority (1)
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KR102454411B1 true KR102454411B1 (en) | 2022-10-18 |
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ID=83803835
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KR (1) | KR102454411B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2022
- 2022-09-02 KR KR1020220111649A patent/KR102454411B1/en active IP Right Grant
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