KR102523055B1 - 재난 감지와 방재를 위한 무인타워 - Google Patents

재난 감지와 방재를 위한 무인타워 Download PDF

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KR102523055B1 KR1020220024320A KR20220024320A KR102523055B1 KR 102523055 B1 KR102523055 B1 KR 102523055B1 KR 1020220024320 A KR1020220024320 A KR 1020220024320A KR 20220024320 A KR20220024320 A KR 20220024320A KR 102523055 B1 KR102523055 B1 KR 102523055B1
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Abstract

본 발명은 기 설정된 위치에 고정되는 타워부; 상기 타워부에 설치되어, 상기 타워부로부터 기 설정된 영역 이내에서 발생하는 화재와 지진을 포함한 재난을 감지하는 재난감지부; 상기 재난감지부에서 재난이 발생된 것으로 감지되면 재난을 알리는 재난알림부; 및 상기 재난감지부에서 화재가 발생된 것으로 감지되면 화재 진압을 위한 물을 분사하는 소방시설부; 및 태양열 또는 풍력에 의해 동력이 발전되는 자가발전부;를 포함하여, 무인 방식으로 기 설정된 영역 이내의 재난을 감지 및 방재할 수 있는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공한다.

Description

재난 감지와 방재를 위한 무인타워{UNMANNED TOWER FOR DISASTER DETECTION AND DISASTER PREVENTION}
본 발명은 재난 감지와 방재를 위한 무인타워에 관한 것이다.
산림청 통계자료 중 과거 3년(2012~2014)과 최근 3년(2015~2017)을 비교하여 보면, 산불건수는 1.7배, 피해면적은 3배나 증가한 것을 알 수 있다. 지진, 산사태, 외부 충돌 등 재난 발생 빈도와 피해가 증가 추세이다.
특히, 사람이 쉽게 접근할 수 없는 넓은 자연환경에서 초기화재의 진압과 방재는 매우 중요하다. 대부분의 화재는 초기 진압시 효율적인 효과를 거둘 수 있지만 자연환경에서의 감지는 매우 어렵다. 현대에서는 온난화의 영항으로 자연공원에서의 화재가 빈발하여 많은 인명과 재산을 앗아가고 있다. 그러나 자연에서의 화재와 재난을 인력의 노력으로 예방하고 감지하는 것은 쉽지 않다. 이러한 문제점인 자연재해를 감시 예방하기 위하여 다수의 방법들이 제안되었다. 그 예로, 미국에서는 자연화재를 감시하기 위하여 산속에 감시망루를 설치하고 장기간 숙식을 하며 거주를 하든 방법이 시행되고 있다. 위 방법은 장기간 산속에서 거주를 하여야 하기 때문에 일상의 환경에서 벗어나 고립된 생활을 하여야 하는 불편함이 발생한다. 다른 예로는 드론을 이용하여 감시하는 방법이 있으나 넓은 자연 공간에서의 통신의 한계와 24시간 운영이 되지 않는 사각시간이 존재한다.
또한, 접근성이 열악한 산간 오지의 경우 감시 시스템에 대한 전원 공급의 어려움이 있으며, 넒은 영역을 고해상도로 감시하여 실시간 송신할 경우 많은 데이터 송신에 따른 통신망 과부하가 발생한다는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1325485호(2013.10.30.)
본 발명은 무인으로 24시간 내내 자연 화재와 같은 재난을 빠르게 감지하고, 재난 감지 시 알림 및 방재를 통해서 초기에 화재 진압을 시도하여, 안전하고 효율적으로 자원과 재산을 보호할 수 있는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공하기 위한 것이다.
또한, 화재를 조기에 발견하고 알림을 줄 수 있고 화재의 확산이 되지 않도록 방어역할을 할 수 있는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공하기 위한 것이다.
또한, 자연에서 발생할 수 있는 다양한 복합 재난을 감지, 예방, 진압, 피난을 위한 무인 자가 발전기를 갖춘 소형의 타워형 건축물로써, 타워부에 설치된 재난감지부를 이용하여 화재 등의 재난을 감지하여 알리고, 지하수와 빗물을 저장해두었다가 재난 발생 시 물 분사로 사용하여 화재 진압을 시도하고, 타워부 내부의 피난공간을 제공할 수 있는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기 설정된 위치에 고정되는 타워부; 상기 타워부에 설치되어, 상기 타워부로부터 기 설정된 영역 이내에서 발생하는 화재와 지진을 포함한 재난을 감지하는 재난감지부; 상기 재난감지부에서 재난이 발생된 것으로 감지되면 재난을 알리는 재난알림부; 상기 재난감지부에서 화재가 발생된 것으로 감지되면 화재 진압을 위한 물을 분사하는 소방시설부; 및 태양열 또는 풍력에 의해 동력이 발전되는 자가발전부;를 포함하여, 무인 방식으로 기 설정된 영역 이내의 재난을 감지 및 방재할 수 있는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공한다.
또한, 상기 타워부의 내부에 마련되는 대피공간; 및 상기 재난감지부에서 감지되는 신호를 통해 재난 발생 여부를 판단하여 상기 재난알림부 및 상기 소방시설부의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공할 수 있다.
또한, 상기 재난감지부는, 상기 타워부의 상부에 설치되어, 상기 타워부의 주변을 촬영하는 촬영부; 상기 타워부에 설치되어, 상기 타워부로부터 기 설정된 영역 이내에서 기 설정된 온도 이상의 열, 가스 및 연기 중 하나 이상을 감지하여 화재를 감지할 수 있는 화재감지부; 및 상기 타워부의 하부에 설치되어, 지면으로부터 발생하는 진동을 감지하는 지진감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공할 수 있다.
또한, 상기 소방시설부는, 상기 타워부 하측에 매설되어, 지하수나 빗물을 채집하는 물채집부; 상기 타워부의 하부에 설치되어, 상기 물채집부와 연결되어, 채집되는 물을 저장하는 물탱크부; 및 상기 타워부에 설치되되 상기 물탱크부와 연결관에 의해 연결되어, 화재 발생 시에 물을 분사하는 물분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 무인으로 24시간 내내 자연 화재와 같은 재난을 빠르게 감지하고, 재난 감지 시 알림 및 방재를 통해서 초기에 화재 진압을 시도하여, 안전하고 효율적으로 자원과 재산을 보호할 수 있다.
또한, 화재를 조기에 발견하고 알림을 줄 수 있고 화재의 확산이 되지 않도록 방어역할을 할 수 있다.
또한, 자연에서 발생할 수 있는 다양한 복합 재난을 감지, 예방, 진압, 피난을 위한 무인 자가 발전기를 갖춘 소형의 타워형 건축물로써, 타워부에 설치된 재난감지부를 이용하여 화재 등의 재난을 감지하여 알리고, 지하수와 빗물을 저장해두었다가 재난 발생 시 물 분사로 사용하여 화재 진압을 시도하고, 타워부 내부의 피난공간을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워의 재난감지부의 구성을 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워의 재난알림부의 구성을 나타낸 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워의 제어부의 구성을 나타낸 블록도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워가 매립배관을 더 포함하는 것을 개략적으로 나타낸 도면
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워가 비행부를 더 포함하는 것을 개략적으로 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워가 구조 경로 분석부를 더 포함하는 것을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워가 이동볼을 더 포함하는 것을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)의 재난감지부(20)의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)의 재난알림부(30)의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)의 제어부(70)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)는 무인으로 자연에서 발생하는 화재와 같은 재난을 감지하고 초기 방재를 통해 대형 화재로 번지는 것을 예방할 수 있다. 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)는 타워부(10), 재난감지부(20), 재난알림부(30), 소방시설부(40), 대피공간(50), 자가발전부(60) 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.
타워부(10)는 기 설정된 위치에 고정될 수 있다. 구체적으로, 타워부(10)는 재난을 감지하고자 하는 영역에 설치될 수 있다. 일 예로, 사람이 자주 다니지 않는 자연 속에 설치되어, 무인으로, 재난을 감지 및 방재할 수 있다. 타워부(10)는 기 설정된 높이의 건축물로 이루어지며, 화재에도 무너지거나 타지 않는 벽돌과 같은 재료로 건축될 수 있다.
재난감지부(20)는 타워부(10)에 설치되어, 타워부(10)로부터 기 설정된 영역 이내에서 발생하는 화재를 포함한 재난을 감지할 수 있다. 재난감지부(20)는 촬영부(21), 화재감지부(22), 지진감지부(23), 날씨센서(24), 바람확인부(25) 및 건조도감지부(26)를 포함할 수 있다.
촬영부(21)는 타워부(10)의 상부에 설치되어, 타워부(10) 주변을 촬영할 수 있다. 촬영부(21)는 타워부(10)의 상부에서 타워부(10)의 둘레를 따라 복수개가 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 따라서, 타워부(10)를 기준으로 타워부(10) 주변 360도에 해당하는 촬영 이미지와 영상을 모두 확인할 수 있다. 촬영부(21)는 이미지촬영부(211) 및 영상촬영부(212)를 포함할 수 있다. 이미지촬영부(211) 및 영상촬영부(212)가 타워부(10)의 상부에 교번하며 설치될 수 있다.
이미지촬영부(211)는 타워부(10) 주변의 기 설정된 영역의 이미지를 기 설정된 시점마다 촬영할 수 있다. 영상촬영부(212)는 타워부(10) 주변의 기 설정된 영역의 영상을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 각 이미지촬영부(211)가 기 설정된 시간마다 타워부(10) 주변의 기 설정된 영역의 이미지를 촬영할 수 있다. 이때, 각 이미지촬영부(211)에서 촬영되는 이미지는 기 설정된 기간 동안의 이미지가 저장되고, 그 이전 기간의 이미지는 차례로 삭제될 수 있다. 각 이미지촬영부(211)는 30분 간격마다 타워부(10) 주변을 이미지 촬영할 수 있다. 이때, 각 이미지촬영부(211)에서 촬영된 이미지는 일주일치가 저장될 수 있다. 일주일이 지난 이미지는 순차적으로 새로운 이미지가 저장되면서 삭제될 수 있다. 따라서, 저장공간(91)을 일정하게 사용하여 오류 발생을 예방할 수 있다. 다만, 관리자에 의해 기 설정되는 경우, 하루에 한장의 이미지는 저장된 상태가 유지될 수 있다.
또한, 각 영상촬영부(212)는 하루에 3번 5분동안 영상을 촬영할 수 있다. 이때, 각 영상촬영부(212)에서 촬영된 영상은 일주일치가 저장될 수 있다. 일주일이 지난 이미지는 순차적으로 삭제되며, 새로운 영상이 저장될 수 있다. 따라서, 저장공간(91)을 일정하게 사용하여 오류 발생을 예방할 수 있다. 다만, 관리자에 의해 기 설정되는 경우, 하루에 하나의 영상은 저장된 상태가 유지될 수 있다.
또는, 재난이 발생되기 전에는 각 이미지촬영부(211)가 기 설정된 시간마다 이미지를 촬영하고, 영상촬영부(212)는 영상을 촬영하지 않을 수 있다. 각 이미지촬영부(211)에서 촬영된 이미지를 통해 제어부(70)에서 분석한 경우 재난이 의심되거나, 화재감지부(22), 지진감지부(23) 등 다른 구성을 통해 재난 의심 또는 재난이 발생된 경우 보다 정확하게 확인하고 상황 판단을 위해 영상촬영부(212)가 작동되어 타워부(10) 주변의 영상을 촬영할 수 있다.
화재감지부(22)는 타워부(10) 주변의 열이나 가스를 감지할 수 있다. 구체적으로, 화재감지부(22)는 타워부(10)에 설치되어, 타워부(10)로부터 기 설정된 영역 이내에서 기 설정된 온도 이상의 열이나 가스, 연기 중 하나 이상을 감지하여 화재를 감지할 수 있다. 화재감지부(22)는 일반적으로 화재를 감지하는 화재감지기 중 하나로 구성될 수 있다.
지진감지부(23)는 타워부(10)의 하부에 설치되어 지진 발생 여부를 감지할 수 있다. 일 예로, 지진감지부(23)는 타워부(10) 최하부에 설치되거나 타워부(10) 하측의 지면에 설치되어, 지면에 발생하는 진동 등을 감지하여, 지진 발생 여부를 감지할 수 있다. 지진감지부(23)는 일반적으로 사용되는 지진감지장치로 구성될 수 있다.
날씨센서(24)는 타워부(10) 주변의 날씨를 감지할 수 있다. 날씨센서(24)는 타워부(10)에 설치되어 타워부(10) 주변의 습도, 온도 등을 통해 타워부(10) 주변 날씨를 감지할 수 있다. 뿐만 아니라, 날씨센서(24)는 기상청 홈페이지와 같이 외부 사이트와 연결되어 외부로부터 날씨 정보를 전달받을 수 있다.
바람확인부(25) 타워부(10) 주변의 풍량, 풍속, 풍향 등 바람에 대한 정보를 감지하고 확인할 수 있다. 제어부(70)는 바람확인부(25)에서 확인된 바람 정보를 통해 재난 발생 시에 재난의 피해 규모, 화재가 번지는 방향, 대피 방향과 같은 재난 관련 정보를 파악할 수 있다.
건조도감지부(26)는 타워부(10) 주변의 건조 정도를 감지 및 확인할 수 있다. 예를 들어, 타워부(10) 주변이 건조할수록 화재의 위험이 증가하게 된다. 건조도감지부(26)에서 감지되는 건조도에 따라 제어부(70)는 화재 발생 예방을 위한 판단을 할 수 있다.
재난알림부(30)는 재난감지부(20)에서 재난이 발생된 것으로 감지되면 재난을 알릴 수 있다. 재난알림부(30)는 타워부(10)에 설치되어 소리나 조명 등을 통해 재난 발생을 알릴 수 있고, 외부로 재난 발생 여부를 전송할 수 있다. 재난알림부(30)는 스피커부(31), 조명부(32), 동물대피소음발생부(33) 및 통신부(34)를 포함할 수 있다.
스피커부(31)는 재난이 발생한 경우, 안내 방송, 비상벨 등의 소리를 발생시켜, 타워부(10) 주변으로 재난이 발생한 것을 알릴 수 있다.
조명부(32)는 재난이 발생한 경우, 빨간 불빛 등을 조사하여 타워부(10) 주변으로 재난이 발생한 것을 알릴 수 있다.
동물대피소음발생부(33)는 재난이 발생한 경우 동물들이 싫어하는 소리를 발생시켜, 재난이 발생한 타워부(10) 주변의 동물들이 화재가 번지기 전에 타워부(10)로부터 멀어지도록 할 수 있다. 다시 말해, 화재가 감지되면 동물대피소음발생부(33)는 동물들이 싫어하는 소음을 발생시켜서 타워부(10) 주변에 머무르던 동물들이 멀리 도망가도록 유도할 수 있다.
통신부(34)는 외부와 정보나 신호를 송수신할 수 있다. 일 예로, 타워부(10)의 상부에 안테나가 설치될 수 있다. 통신부(34)는 재난이 발생한 경우 외부에 재난 발생 여부와 재난 발생 상황에 대한 정보를 전송할 수 있다.
소방시설부(40)는 재난감지부(20)에서 화재가 발생된 것으로 감지되면 화재 진압을 위한 물을 분사할 수 있다. 소방시설부(40)는 물채집부(41), 물탱크부(42), 물분사부(43), 연결관(44) 및 펌핑부(45)를 포함할 수 있다.
물채집부(41)는 타워부(10) 하측에 매설되어, 지하수나 빗물을 채집할 수 있다. 즉, 물채집부(41)는 화재 발생 시 화재 방재에 사용할 수 있는 물을 채집할 수 있다.
물탱크부(42)는 타워부(10)의 하부에 설치되어, 물채집부(41)로부터 채집되는 물을 저장할 수 있다. 물탱크부(42)에 저장된 물은 화재 방재 등 재난 예방과 방재에 사용될 수 있다.
물분사부(43) 타워부(10)에 설치되되, 물탱크부(42)와 연결관(44)에 의해 연결되어, 화재 발생 시에 물을 분사할 수 있다. 일 예로, 물분사부(43)는 타워부(10)의 상부에 설치될 수 있다. 물분사부(43)는 타워부(10)의 둘레를 따라 복수개가 이격 설치되어, 타워부(10)의 360도 주변에 모두 물을 분사할 수 있다. 물분사부(43)에서 물을 분사하는 세기에 따라 물을 분사 거리가 조절될 수 있다.
연결관(44)은 물분사부(43)와 물탱크부(42)를 연결할 수 있다. 즉, 물탱크부(42)에 저장된 물이 물분사부(43)로 공급될 수 있도록 연결하는 관이다.
펌핑부(45)는 연결관(44)과 물탱크부(42)가 연결되는 부분에 설치되어, 타워부(10) 하부에 배치된 물탱크부(42)의 물이 연결관(44)을 통해 타워부(10) 상부에 배치된 물분사부(43)로 공급되도록 할 수 있다.
대피공간(50)은 타워부(10)의 내부 일 영역에 마련되어, 대피할 수 있는 공간이다. 일 예로, 대피공간(50)은 타워부(10)의 상부나 중심부의 내부에 형성되어, 사람이나 동물이 대피할 수 있는 공간이다.
자가발전부(60)는 태양열 또는 풍력에 의해 동력이 발전될 수 있다. 구체적으로, 자가발전부(60)에서 태양열이나 풍력을 이용하여 생산 및 충전된 전기를 통해, 무인타워가 자가 운영될 수 있다. 자가발전부(60)는 태양광패널(61), 풍력발전부(62) 및 충전부(63)를 포함할 수 있다.
태양광패널(61)은 타워부(10)의 상부에 설치되어, 태양열 에너지를 생성할 수 있다.
풍력발전부(62)는 소형 풍력 터빈으로 이루어져, 바람에 의해 전기를 생산할 수 있다.
충전부(63)는 태양광패널(61) 및 풍력발전부(62)에서 발전되는 전기가 충전되어, 전기가 필요한 곳에 사용될 수 있다.
제어부(70)는 재난감지부(20)에서 감지되는 신호를 통해 재난 발생 여부를 판단하여 재난알림부(30) 및 소방시설부(40)의 작동을 제어할 수 있다.
제어부(70)는 재난감지부(20), 재난알림부(30), 소방시설부(40), 자가발전부(60)와 신호를 송수신할 수 있다. 일 예로, 제어부(70)는 재난감지부(20)에서 감지되는 신호에 따라 재난 여부를 확인하고, 재난알림부(30)와 소방시설부(40)가 작동되도록 할 수 있다.
제어부(70)는 데이터분석부(71) 및 판단부(72)를 포함할 수 있다.
데이터분석부(71)는 재난감지부(20)에서 감지된 신호들을 분석할 수 있다. 일 예로, 촬영부(21)에서 촬영된 이미지나 영상을 지난 이미지와 현재 이미지를 비교하여, 타워부(10) 주변에 변화가 발생하였는지, 발생한 변화가 화재나 다른 재난 상황인지를 분석할 수 있다. 또한, 데이터분석부(71)는 지진감지부(23)에서 감지된 진동 변화를 분석할 수 있다.
판단부(72)는 데이터분석부(71)에서 분석한 내용을 바탕으로 재난 알림을 판단할 수 있다. 판단부(72)에서 재난이 발생한 것으로 판단되면, 재난알림부(30)가 알림을 발생하도록 할 수 있다. 판단부(72)에서 화재가 발생된 것으로 판단되는 경우 제어부(70)는 소방시설부(40)가 작동되도록 할 수 있다.
이처럼, 제어부(70)는 촬영부(21)에서 촬영된 데이터, 지진감지부(23)에서 감지된 진동, 화재감지부(22)에서 감지되는 신호 등을 분석하여 재난을 감지하고 알릴 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)가 매립배관(46)을 더 포함하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)의 소방시설부(40)는 매립배관(46) 및 분기관(47)을 더 포함할 수 있다.
매립배관(46)은 물탱크부(42)와 연결되며, 타워부(10)로부터 기 설정된 거리까지 배관이 매립 또는 지면상에 설치될 수 있다. 구체적으로, 매립배관(46)은 복수개가 설치될 수 있다. 복수개의 매립배관(46)은 타워부(10) 둘레를 따라 이격 배치된 상태에서 타워부(10)와 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다. 특히, 매립배관(46)은 타워부(10) 상부에 설치된 물분사부(43)에서 분사되는 물이 공급되지 않는 위치까지 연장될 수 있다. 따라서, 물분사부(43)에서 분사되는 물이 화재를 방재하기 어려운 상황일 때, 매립배관(46)을 통해 물을 배출하여 화재를 방재할 수 있다. 매립배관(46)의 일 단부는 물탱크부(42)와 연통되어 물탱크부(42)로부터 물을 공급받을 수 있다. 매립배관(46)은 밸브(미도시)와 펌핑부(45)를 통해 물탱크부(42)로부터 물을 공급받을 수 있다.
분기관(47)은 매립배관(46)과 연결되며 지상으로 연결될 수 있다. 분기관(47)은 매립배관(46)의 길이를 따라 복수개가 이격되며 연결될 수 있다. 분기관(47)은 매립배관(46)을 통해 공급된 물이 분기관(47)을 통해 지상으로 분사되도록 할 수 있다.
예를 들어, 화재가 발생한 경우, 물분사부(43)를 통해 화재를 진압하거나, 매립배관(46)과 분기관(47)을 통해 화재를 진압할 수 있다.
제어부(70)에서 분석한 화재 위치와 화재 규모에 따라서, 물분사부(43)와 매립배관(46)으로의 물 공급을 제어할 수 있다. 일 예로, 타워부(10)와 인접한 부분에 작은 규모의 화재가 발생한 경우 물분사부(43)를 통해서 화재 진압을 시도할 수 있다. 반면에 타워부(10)와 거리가 있는 부분에서 화재가 발생한 경우, 매립배관(46)과 분기관(47)을 통해 화재 진압을 시도할 수 있다. 특히, 화재가 발생한 부분과 인접한 매립배관(46)과 분기관(47)으로 물의 공급을 집중시켜 화재 진압을 빠르게 할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)가 비행부(80)를 더 포함하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)는 비행부(80)를 더 포함할 수 있다.
비행부(80)는 타워부(10) 주변의 상황을 촬영 및 확인하여 제어부(70)로 데이터를 전송할 수 있고, 물을 분사할 수 있다. 구체적으로, 비행부(80)는 드론(81) 및 수용부(82)를 포함할 수 있다.
드론(81)은 수용부(82) 내부에 장착되어 충전부(63)로부터 전력을 전달받아 충전될 수 있다. 드론(81)은 수용부(82)에 수용되어 있다가, 제어부(70)의 제어에 의해 외부로 비행하여 타워부(10) 외부를 촬영하고 재난을 감지하여 제어부(70)로 데이터와 신호를 전송할 수 있다. 즉, 타워부(10) 상부에 설치된 촬영부(21)를 통해 확인이 어려운 구역의 경우에는 드론(81)을 통해 확인할 수 있다.
또한, 드론(81)의 하부에는 물공급부(811)가 설치되어, 화재 발생 시, 화재 발생 구역으로 이동하여 화재 진압을 위한 물을 분사할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)가 구조 경로 분석부를 더 포함하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제어부(70)는 화재규모확인부(73), 화재경로예측부(74), 구조인명파악부(75), 구조경로파악부(76), 수분공급경로(77) 및 영유아노약자파악부(78)를 포함할 수 있다.
화재규모확인부(73)는 촬영부(21)에서 촬영된 화재발생시간동안 지속적으로 촬영되고 있는 실시간 이미지나 영상을 바탕으로 화재의 규모와 화재 위치를 확인할 수 있다.
화재경로예측부(74)는 화재규모확인부(73)에서 확인된 화재의 규모와 위치에 대한 정보를 전달받고, 재난감지부(20)의 날씨센서(24), 바람확인부(25) 및 건조도감지부(26)로부터 날씨, 바람, 건조도에 대한 정보를 전달받을 수 있다.
화재경로예측부(74)는 화재규모확인부(73)와 재난감지부(20)에서 전달받은 정보를 바탕으로, 화재가 번지는 경로를 예측할 수 있다. 예를 들어, 화재는 바람의 방향이나 바람의 속도, 건조도 등에 따라 영향을 많이 받기 때문에, 화재가 발생한 시점의 날씨와 관련된 정보를 모두 수집하여 화재가 퍼질 위험이 있는 경로를 미리 예측할 수 있다.
화재경로예측부(74)에서 화재가 번지는 경로를 예측한 경우, 제어부(70)는 화재 예측 경로에 따라 그에 해당하는 매립배관(46)과 분기관(47)으로 다량의 물이 공급되도록 밸브(미도시)와 펌핑부(45)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(70)는 화재 발생 구역과 화재가 번질 위험이 있는 구역으로 드론(81)이 이동되도록 하여, 드론(81)이 물공급부(811)를 통해 물을 분사하도록 할 수 있다. 예를 들어, 드론(81)이 화재 발생 구역에 물을 분사하여 화재 진압을 시도하는 동시에, 화재가 번질 위험이 있는 경로에 물을 미리 분사하여, 화재가 번지는 속도가 줄어들도록 할 수 있다.
구조인명파악부(75)는 촬영부(21)에서 촬영되는 이미지와 영상 데이터와, 드론(81)에서 촬영되는 이미지와 영상 데이터를 바탕으로, 화재 구역 주변에 사람이 있는지 분석할 수 있다. 구조인명파악부(75)는 화재 구역 주변에 있는 사람의 수와, 사람의 위치, 화재 구역으로부터의 거리 등 사람에 관한 정보를 파악할 수 있다.
구조경로파악부(76)는 구조인명파악부(75)에서 파악된 사람의 위치와 정보에 따라, 화재 위험 구역으로부터 대피할 수 있는 사람의 구조 경로를 분석할 수 있다. 예를 들어, A구역과 B구역에 화재가 발생된 상태에서, A구역의 화재 구역 주변에 있는 사람들이 빠르게 대피할 수 있는 경로를 파악할 수 있다. 일 예로, A구역과 B구역 사이의 공간을 파악할 수 있다. 구조경로파악부(76)에서 사람들이 대피할 수 있는 경로가 파악되는 경우, 제어부(70)는 구조경로파악부(76)로부터 대피 경로를 전달받아, 대피 경로를 향해 조명부(32)를 이용하여 불빛을 비출 수 있다. 대피하는 사람들이 조명부(32)의 불빛을 따라 대피할 수 있도록 유도할 수 있다.
수분공급경로(77)는 화재구역과, 사람들이 대피하는 대피 경로를 파악하여, 물을 분사해야하는 구역과 경로를 파악 및 분석하여 제어부(70)에 전달할 수 있다. 구체적으로 수분공급경로(77)는 바람의 방향이나 사람들이 대피하는 경로에 따라서 불길이 번지는 것을 방지하기 위한 경로, 화재 발생 구역 등 화재 진압이 필요한 구역을 분석할 수 있다. 이후, 수분공급경로(77)에서 파악된 정보를 제어부(70)로 전달하고, 제어부(70)는 드론(81)을 통해 A구역과 B구역 사이의 대피 경로에 물을 분사하여, 대피 경로로 불길이 번지는 것을 방지하고, 사람들이 안전하게 대피할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 드론(81)은 대피 경로뿐만 아니라 화재 구역에 물을 분사할 수 있다.
영유아노약자파악부(78)는 이미지를 이용하여, 주변 사물과 사람의 높이를 비교하여, 성인과 어린이이 인지 확인하여 영유아나 노약자의 위치를 파악할 수 있다. 이처럼 거동이 불편하거나 대피에 어려움이 있는 어린이나 노약자를 파악하고 해당 위치를 구조자에게 전달함으로써 보다 빠른 구조 및 대처가 가능하도록 도울 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)가 이동볼(90)을 더 포함하는 것을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 재난 감지와 방재를 위한 무인타워(1)는 이동볼(90)을 더 포함할 수 있다.
이동볼(90)은 볼 형태의 물공급볼(92)을 통해 타워부(10)로부터 거리가 있는 구역으로 물을 공급할 수 있다. 이동볼(90)은 저장공관 및 물공급볼(92)을 포함할 수 있다.
저장공간(91)은 타워부(10)의 하부에 형성되는 공간으로써, 복수개의 물공급볼(92)이 저장될 수 있다.
물공급볼(92)은 볼 형태로 형성되며 내부에 물이 저장될 수 있다. 물공급볼(92)은 고온이나 불에 의해 외피(921)가 파괴되면서 내부의 물이 공급될 수 있도록 형성될 수 있다. 볼 형태로 형성되는 물공급볼(92)은 저장공간(91)이 개방됨에 따라 외부로 굴러나올 수 있다. 볼 형태로 형성되는 물공급볼(92)은 지형의 경사에 따라 굴러서 낙하하는 방식으로 화재 구역으로 공급될 수 있다.
구체적으로, 물공급볼(92)은 외피(921), 물수용부(922), 방향가이드홈(923), 및 방향가이드블록(924)을 포함할 수 있다. 외피(921)는 볼 형태의 동그란 외형을 형성하는 재질이나 재료로 형성될 수 있다. 이때, 외피(921)는 고온이나 불에 의해 녹거나 파괴되는 성질의 재료로 형성될 수 있다. 또한, 외피(921)는 내부에 물이 수용될 수 있는 재료로 형성될 수 있다.
외피(921) 내부의 공간에는 물수용부(922)가 형성되어, 물이 저장된 상태일 수 있다.
또한, 외피(921)의 외면이나 내부 일 영역에는 소정 길이 형태의 방향가이드홈(923)이 형성될 수 있다. 방향가이드홈(923) 내부에 방향가이드블록(924)이 위치될 수 있다. 방향가이드블록(924)은 볼 형태로 형성되어 방향가이드홈(923)을 따라 이동될 수 있다. 방향가이드블록(924)이 방향가이드홈(923)을 따라 이동됨에 따라 방향가이드블록(924)의 무게에 의해 물공급볼(92)이 굴러가는 방향이 변경될 수 있다. 이때, 방향가이드블록(924)과 방향가이드홈(923)은 전자석 형성되어, 전류의 흐름이 변경됨에 따라 방향가이드블록(924)이 방향가이드홈(923)에서 좌측 또는 우측으로 이동되며, 물공급볼(92)이 굴러가는 방향이 결정되도록 할 수 있다.
예를 들어, 지대가 높은 곳에 설치된 타워부(10)와 거리가 떨어진 구역에서 화재가 발생하는 경우, 제어부(70)는 저장공간(91)의 도어를 개방할 수 있다. 저장공간(91)이 개방되면, 내부의 물공급볼(92)들은 지면의 경사를 따라 이동될 수 있다. 이때, 화재 구역 방향으로 물공급볼(92)이 이동될 수 있도록, 제어부(70)는 물공급볼(92)에 장착된 통신장치(미도시)를 통해 방향가이드블록(924)이 방향가이드홈(923) 내에서 이동되도록 할 수 있다. 이에 따라, 물공급볼(92)이 화재 구역과 화재구역 주변으로 이동되도록 하고, 물공급볼(92)은 불이나 불길의 높인 온도에 따라 외피(921)가 파괴되면서 내부의 물이 화재 구역에 공급되도록 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 재난 감지와 방재를 위한 무인타워
10: 타워부 20: 재난감지부
21: 촬영부 211: 이미지촬영부
212: 영상촬영부 22: 화재감지부
23: 지진감지부 24: 날씨센서
25: 바람확인부 26: 건조도감지부
30: 재난알림부 31: 스피커부
32: 조명부 33: 동물대피소음발생부
34: 통신부 40: 소방시설부
41: 물채집부 42: 물탱크부
43: 물분사부 44: 연결관
45: 펌핑부 46: 매립배관
47: 분기관 50: 대피공간
60: 자가발전부 61: 태양광 패널
62: 풍력발전부 63: 충전부
70: 제어부 71: 데이터분석부
72: 판단부 73: 화재규모확인부
74: 화재경로예측부 75: 구조인명파악부
76: 구조경로파악부 77: 수분공급경로
78: 영유아노약자파악부 80: 비행부
81: 드론 811: 물공급부
82: 수용부 90: 이동볼
91: 저장공간 92: 물공급볼
921: 외피 922: 물수용부
923: 방향가이드홈 924: 방향가이드블록

Claims (4)

  1. 화재에도 무너지거나 타지 않는 재료로 기 설정된 높이로 건축되며, 자연 속에서 기 설정된 위치에 고정되는 타워부;
    상기 타워부에 설치되어, 상기 타워부로부터 기 설정된 영역 이내에서 발생하는 화재와 지진을 포함한 재난을 감지하는 재난감지부;
    상기 재난감지부에서 재난이 발생된 것으로 감지되면 재난을 알리는 재난알림부;
    상기 재난감지부에서 화재가 발생된 것으로 감지되면 화재 진압을 위한 물을 분사하는 소방시설부;
    태양열 또는 풍력에 의해 동력이 발전되는 자가발전부; 및
    상기 타워부의 상부 또는 중심부의 내부에 마련되어, 대피할 수 있는 공간이 형성되는 대피공간;를 포함하여,
    무인 방식으로 기 설정된 영역 이내의 재난을 감지 및 방재할 수 있으며,
    상기 재난감지부는,
    상기 타워부의 상부에 설치되어, 상기 타워부의 주변을 촬영하는 촬영부;
    상기 타워부에 설치되어, 상기 타워부로부터 기 설정된 영역 이내에서 기 설정된 온도 이상의 열, 가스 및 연기 중 하나 이상을 감지하여 화재를 감지할 수 있는 화재감지부;
    상기 타워부의 하측의 지면에 설치되어, 지면에 발생하는 진동을 감지하여 지진 발생 여부를 감지하는 지진감지부;
    상기 타워부 주변의 습도, 온도를 포함한 날씨를 감지하는 날씨센서;
    상기 타워부 주변의 풍량, 풍속, 풍향 등 바람에 대한 정보를 감지하고 확인하는 바람확인부; 및
    상기 타워부 주변의 건조 정도를 확인하는 건조도감지부;를 포함하고,
    상기 재난알림부는,
    재난이 발생한 상기 타워부 주변에서 동물들이 도망가도록 동물들이 싫어하는 소리를 발생시키는 동물대피소음발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재난감지부에서 감지되는 신호를 통해 재난 발생 여부를 판단하여 상기 재난알림부 및 상기 소방시설부의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 소방시설부는,
    상기 타워부 하측에 매설되어, 지하수나 빗물을 채집하는 물채집부;
    상기 타워부의 하부에 설치되어, 상기 물채집부와 연결되어, 채집되는 물을 저장하는 물탱크부; 및
    상기 타워부에 설치되되 상기 물탱크부와 연결관에 의해 연결되어, 화재 발생 시에 물을 분사하는 물분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 감지와 방재를 위한 무인타워.
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