KR102551024B1 - 열화상 카메라 기반의 터널 안전관리 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 터널 내부의 열화상 이미지를 수집하는 하나 이상의 열화상 카메라와, 수집한 열화상 이미지에 기초하여 터널 내부의 위험 상황을 판단 또는 예측하는 모니터링 서버, 그리고 모니터링 서버에 의해 작동 제어되어, 판단 또는 예측된 위험 상황에 대하여 대응하는 하나 이상의 대응 수단을 포함한다. 본 발명에 의하면, 위험 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 위험 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 발생한 위험 상황에 대한 즉각적인 대응을 통해 위험 상황의 발생을 차단하거나 또는 위험 상황을 극복 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

열화상 카메라 기반의 터널 안전관리 모니터링 시스템{Tunnel safety management monitoring system using thermal imaging camera}

본 발명은 열화상 카메라 기반의 터널 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열화상 이미지에 기초하여 모니터링 서버가 터널 내의 위험 상황을 판단하거나 또는 예측하고 위험 상황이 발생하였거나 또는 발생할 것으로 예측되는 경우 즉시 위험 상황에 대한 대응이 가능하도록 대응 수단을 구비하여, 위험 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 위험 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 발생한 위험 상황에 대한 즉각적인 대응을 통해 위험 상황의 발생을 차단하거나 또는 위험 상황을 극복 가능하도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템에 관한 것이다.

열화상 카메라는 피사체의 실물이 아니라 피사체의 표면으로부터 복사되는 열 에너지를 전자파의 일종인 적외선 파장의 형태로 검출하여 피사체 표면의 복사열의 강도에 따라서 각각 다른 색상으로 표현해 보여주는 장치를 말한다. 일반 카메라는 사람의 눈과 같은 구조를 하고 있어 우리 눈이 보는 것과 유사한 모습을 담아내지만 열화상 카메라는 오직 열을 이용해서 촬영하는 특수 장비이다.

이러한 열화상 카메라는 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 일례로 열화상 카메라는 사람 또는 가축의 질병 여부를 판단하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 사람 또는 가축의 질병 여부를 판단하기 위한 하나의 방법으로 발열을 체크하는데 이러한 발열 체크에 열화상 카메라를 이용하면 대상과 접촉하지 않고 발열 체크가 가능하고 동시에 다수를 대상으로 발열 체크가 가능하며 실시간으로 발열 체크가 가능하여 열화상 카메라는 사람 또는 가축의 질병 여부를 안전하고 신속하게 판단 가능하게 해준다.

다른 예로 열화상 카메라는 군사용 또는 보안용으로 사용될 수 있다. 열화상 카메라는 빛이 전혀 없는 밤이라고 할지라도 스스로 열을 발생시키는 사람의 몸을 쉽게 찾아낼 수 있어 야간 감시에 적합하여 야간 군사 작전 또는 야간 치안 향상을 위한 감시 등에 사용될 수 있다.

이뿐 아니라, 최근에는 터널 내부의 위험 상황을 모니터링하는 분야에도 열화상 카메라가 사용되고 있다. 열화상 카메라는 대상의 발열 강도에 따른 화면을 보여주기 때문에 연기와 같은 장애물의 유무, 빛의 유무와 상관없이 물체를 확인 가능하여 터널 내부의 위험 상황 모니터링 시스템에 사용되기 매우 적합하다.

하지만, 종래의 열화상 카메라를 이용한 터널 내부의 위험 상황을 모니터링하는 시스템의 경우 관리자가 직접 열화상 화면을 주시하며 화재와 같은 위험 상황을 판단하는 방식으로 모니터링이 이루어지기 때문에 재난 상황에 대한 오판 가능성이 높다는 문제점이 존재한다. 그리고 터널 내부에 화재가 발생하였을 때 발원지점을 초기에 파악하여 초기 진압하는 것이 중요한데, 종래의 열화상 카메라를 이용한 터널 내부의 위험 상황을 모니터링하는 시스템의 경우 위험 상황 발생시 관측자가 발생한 위험 상황, 발생 위치 및 대응 방법을 판단하고 판단한 대응 방법을 실행하기까지의 시간 소요가 커 자칫 잘못하면 재난 상황 대응에 대한 골든 타임을 놓칠 수 있다는 한계가 존재한다.

대한민국 등록특허 제10-1783720호

본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 열화상 이미지에 기초하여 모니터링 서버가 터널 내의 위험 상황을 판단하거나 또는 예측하고 위험 상황이 발생하였거나 또는 발생할 것으로 예측되는 경우 즉시 위험 상황에 대한 대응이 가능하도록 대응 수단을 구비하여, 위험 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 위험 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 발생한 위험 상황에 대한 즉각적인 대응을 통해 위험 상황의 발생을 차단하거나 또는 위험 상황을 극복 가능하도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은, 터널 내의 위험 상황 중에서도 특히 화재가 발생하였을 경우 발원지점을 판단하고 판단된 발원지점에 즉시 소화액을 분사하여, 터널 내의 화재 발생시 초기 진압 가능하도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 발원지점과 최대한 가까운 위치에서 소화액이 분사되도록 하여 발원지점으로의 정확하고 효율적인 소화액 분사가 가능하도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 소화액을 수용하고 수용하는 소화액을 분사하는 분사 장치가 다수개 구비되고 다수개의 분사 장치는 서로 간에 분사액을 공급 가능하게 형성되어, 화재 진압을 위해 소화액을 분사하는 분사 장치에 소화액을 추가로 공급 가능하도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 터널 내 화재 발생시 유도등을 이용하여 대피 경로를 가이드하여, 터널 내 화재 발생시 연기에 의해 화재 지점을 파악하기 어려운 상황에서도 터널 내 사람들이 안전하게 대피 가능하도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 열화상 카메라를 이용하여 터널내 라이닝, 각종 시설물의 균열과 누수 등의 시설물 상태를 파악하고, 도로내 이물질(기름, 물 등)을 감지하여, 터널 내 붕괴사고 및 시설물의 예방적 유지관리, 교통사고를 막을 수 있도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은, 열화상 카메라를 이용하여 터널 및 지하차도 내 여름철 집중호우나 태풍 등으로 인해 우수가 침투하여 침수가 일어나는 경우를 미리 감지하여, 그로 인한 피해를 막을 수 있도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 안전관리 모니터링 시스템은, 터널 내부의 열화상 이미지를 수집하는 하나 이상의 열화상 카메라와, 수집한 열화상 이미지에 기초하여 터널 내부의 위험 상황을 판단 또는 예측하는 모니터링 서버, 그리고 모니터링 서버에 의해 작동 제어되어, 판단 또는 예측된 위험 상황에 대하여 대응하는 하나 이상의 대응 수단을 포함한다.

이때, 대응 수단은 터널의 길이 방향을 따라 이동하고 소화액을 분사하는 분사 장치를 포함하고, 모니터링 서버는 열화상 이미지에 기초하여 터널 내 화재를 감지하고 발원지점을 판단하는 화재 감지부, 그리고 터널 내 화재가 감지되면, 발원지점 근방에서 발원지점을 향해 소화액을 분사하도록 분사 장치를 작동 제어하는 분사 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 분사 장치는 터널의 길이 방향으로 배치되는 레일을 따라 이동 가능하고 소화액이 수용되도록 수용공간이 형성되며 수용된 소화액을 분사하고, 분사 제어부는 터널 내 화재가 감지되면, 발원지점 근방으로 이동하고 발원지점을 향해 소화액을 분사하도록 분사 장치를 작동 제어할 수 있다.

또한, 분사 장치는 터널의 폭 방향으로 각도 조절 가능하게 형성되는 분사 노즐을 포함하고, 분사 제어부는 분사 장치가 발원지점 근방에 도착하면, 발원지점을 향해 각도가 조절되도록 분사 노즐을 작동 제어할 수 있다.

또한, 분사 노즐은 텔레스코픽 방식으로 길이가 연장 가능하도록 형성되고, 분사 제어부는 분사 노즐의 각도가 조절되면, 발원지점을 향해 길이가 연장되도록 분사 노즐을 작동 제어한 후 소화액을 분사하도록 분사 노즐을 작동 제어할 수 있다.

또한, 레일은 터널의 폭 방향으로 소정 간격 이격된 상태로 다수개 배치되고, 각각의 레일 상에는 하나 이상의 분사 장치가 배치되며, 분사 제어부는 발원지점에서 가장 가까운 레일 상에 배치된 분사 장치를 선택하여 소화액을 분사하도록 작동 제어할 수 있다.

또한, 분사 장치는 다른 레일에 배치된 분사 장치에 수용된 분사액을 공급 가능하게 형성되고, 분사 제어부는 선택된 분사 장치와 다른 레일에 배치된 분사 장치 중 선택된 분사 장치에 분사액을 공급하는 공급 분사 장치를 지정하여 선택된 분사 장치에 분사액을 공급하도록 작동 제어할 수 있다.

또한, 분사 장치는 다른 분사 장치의 분사 노즐이 연결 가능하도록 형성되는 연결공을 더 포함하고, 분사 제어부는 지정된 공급 분사 장치의 분사 노즐이, 선택된 분사 장치를 향해 각도가 조절되고 연장되어 연결공에 연결된 후 분사액을 분사하도록 공급 분사 장치를 작동 제어하여 분사액이 공급되도록 할 수 있다.

또한, 대응 수단은 터널의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치되고 대피 방향을 가이드하는 다수개의 유도등을 포함하고, 모니터링 서버는 열화상 이미지에 기초하여 터널 내 화재를 감지하고 발원지점을 판단하는 화재 감지부, 그리고 터널 내 화재가 감지되면, 발원지점과 멀어지는 방향으로 대피 방향을 가이드하도록 유도등을 작동 제어하는 유도등 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 대응 수단은 터널 내에 설치되는 하나 이상의 스피커를 포함하고, 모니터링 서버는 열화상 이미지에 기초하여 터널 내의 보행자를 감지하는 보행자 감지부, 그리고 터널 내 보행자가 감지되면, 보행자에게 대피 또는 차량 탑승을 경고하도록 스피커를 작동 제어하는 스피커 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 모니터링 서버는 열화상 이미지에 기초하여 터널 내 차량 위치를 판단하는 차량 위치 판단부, 그리고 열화상 이미지에 기초하여 터널 내 사람 위치를 판단하는 사람 위치 판단부를 더 포함하고, 보행자 감지부는 차량 위치에서 벗어난 사람을 보행자로 판단하여 감지할 수 있다.

또한, 모니터링 서버는 열화상 이미지에 기초하여 터널 내 화재를 감지하고 발원지점을 판단하는 화재 감지부를 더 포함하고, 보행자 감지부는 터널 내 화재가 감지되면 보행자 판단을 보류할 수 있다.

본 발명에 의하면, 열화상 이미지에 기초하여 모니터링 서버가 터널 내의 위험 상황을 판단하거나 또는 예측하고 위험 상황이 발생하였거나 또는 발생할 것으로 예측되는 경우 즉시 위험 상황에 대한 대응이 가능하도록 대응 수단을 구비하여, 위험 상황을 모니터링하는 별도의 관리자가 요구되지 않고 위험 상황의 판단 또는 예측의 정확도를 향상시키며 예측되거나 발생한 위험 상황에 대한 즉각적인 대응을 통해 위험 상황의 발생을 차단하거나 또는 위험 상황을 극복 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 터널 내의 위험 상황 중에서도 특히 화재가 발생하였을 경우 발원지점을 판단하고 판단된 발원지점에 즉시 소화액을 분사하여, 터널 내의 화재 발생시 초기 진압 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 소화액을 분사하는 분사 노즐의 길이가 연장된 상태로 발원지점과 최대한 가까운 위치에서 소화액이 분사되도록 하여 발원지점으로의 정확하고 효율적인 소화액 분사가 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 다수개의 분사 장치가 서로 간에 분사액을 공급 가능하게 형성되어 화재 진압을 위해 소화액을 분사하는 분사 장치에 소화액을 추가로 공급 가능하도록 함으로써, 화재 진압 중인 분사 장치에 소화액이 소진되어도 다른 분사 장치로부터 소화액을 공급받아 분사 가능하므로 화재 진압 중인 분사 장치에 소화액이 소진되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 터널 내 화재 발생시 유도등을 이용하여 대피 경로를 가이드하여, 터널 내 화재 발생시 연기에 의해 화재 지점을 파악하기 어려운 상황에서도 터널 내 사람들이 안전하게 대피 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 열화상 이미지를 활용하여 터널내 각종 구조물의 균열, 누수, 오작동 등을 파악하고, 도로내 이물질(기름, 물, 이물질 등)을 감지하여 차량의 미끄러짐, 전복 등으로 인한 교통사고를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 여름철 집중호우나 태풍 등으로 터널이나 지하차도에 우수의 침투나 역류로 침수되는 것을 감지하여 차량의 통행이 불가능한 상황을 실시간으로 감지하여 차량 침수 등의 안전사고를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 안전관리 모니터링 시스템의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 서버의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치의 터널 내 배치 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치에 의한 화재 진압 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도등을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도등에 의한 대피 경로 가이드 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치의 분사 방향 조절 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 노즐의 길이 연장 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치 간의 분사액 공급 모습을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 안전관리 모니터링 시스템의 기능 블록도이다.

본 발명은 터널 내부의 열화상 이미지를 수집하고 수집한 열화상 이미지를 이용하여 터널 내부의 위험 상황을 판단하거나 또는 예측하며, 위험 상황이 판단되거나 또는 예측되는 경우 이에 대하여 즉각적인 대응이 이루어지도록 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템(이하, '모니터링 시스템'이라 한다.)에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 시스템은 열화상 카메라(10), 모니터링 서버(30) 및 대응 수단(50)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 열화상 카메라(10)는 터널 내부 또는 터널 근처에 설치되어 터널 내부의 열화상 이미지를 수집하며, 터널의 규모에 따라 다수개 구비되어 서로 간에 소정 거리 이격 설치될 수 있다.

모니터링 서버(30)는 열화상 카메라(10)와 통신 연결되어 열화상 카메라(10)로부터 열화상 이미지를 수신하며, 수신한 열화상 이미지에 기초하여 터널 내부의 위험 상황을 판단 또는 예측할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(30)는 재난 상황이 발생한 것으로 판단되거나 또는 재난 상황이 예측되면 통신 연결된 대응 수단(50)을 작동 제어하여 재난 상황에 대한 즉각적인 대응이 가능하도록 한다.

터널 내부의 다양한 위험 상황에 대한 대응을 가능하도록 하기 위해 대응 수단(50)은 다양하게 구비될 수 있다. 구체적으로, 대응 수단(50)으로는 소화액을 분사하여 화재를 진압하는 분사 장치(51)와, 대피 경로를 가이드하는 유도등(53), 그리고 경고음 또는 음성을 출력하는 스피커(55)가 포함될 수 있다. 여기서 분사 장치(51), 유도등(53) 및 스피커(55)는 터널의 규모에 따라 다수개 구비될 수 있다.

모니터링 서버(30)는 위험 상황이 발생하였거나 또는 예측되면, 발생 또는 예측되는 위험 상황의 종류에 따라 분사 장치(51), 유도등(53) 및 스피커(55) 중 하나 이상을 작동 제어하여 위험 상황에 대한 즉각적인 대응을 수행할 수 있다. 구체적으로, 모니터링 서버(30)는 터널 내부에 화재가 감지되는 경우 분사 장치(51)를 작동 제어하여 화재 진압을 수행하고 유도등(53)을 작동 제어하여 터널 내부의 사람들에게 대피 경로를 가이드하며 스피커(55)를 작동 제어하여 터널 내부의 사람들에게 화재 발생을 알리고 안전한 대피를 위한 행동 요령을 음성 출력할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았지만 대응 수단(50)으로 터널 입구에 설치되는 전광판이 추가로 구비되고 모니터링 서버(30)는 전광판을 작동 제어하여 터널 내부에 화재가 발생하였음을 알리는 문구를 출력하도록 함으로써 터널 외부 차량이 터널 내부로 진입하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 모니터링 서버(30)는 터널 내부에 보행자가 감지되는 경우 스피커(55)를 작동 제어하여 보행자에게 터널 내 보행시 위험을 경고하고 보행자가 즉시 차량에 탑승하거나 또는 터널 외부로 대피하도록 가이드할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 서버의 기능 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치의 터널 내 배치 모습을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치에 의한 화재 진압 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도등을 도시한 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도등에 의한 대피 경로 가이드 모습을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면 본 실시예에 따른 모니터링 서버(30)는 화재 감지부(31), 분사 제어부(32), 유도등 제어부(33), 스피커 제어부(34), 차량 위치 판단부(35), 사람 위치 판단부(36), 보행자 감지부(37)를 포함하여 구성될 수 있다.

화재 감지부(31)는 열화상 카메라(10)로부터 수신한 열화상 이미지에 기초하여 터널 내 화재를 감지한다. 구체적으로 화재 감지부(31)는 열화상 이미지에 기초하여 터널 내부에서 소정 이상의 온도가 감지되는 영역에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그리고 화재 감지부(31)는 화재가 발생한 것으로 판단되면 화재가 최초 감지된 지점을 발원지점으로 판단할 수 있다. 이와 같이 화재 감지부(31)에서 터널 내부의 화재를 감지하고 발원지점을 판단하면 분사 제어부(32)는 발원지점 근방에서 분사 장치(51)가 발원지점을 향해 소화액을 분사하도록 분사 장치(51)를 작동 제어할 수 있다.

도 3을 참조하여 분사 장치(51)를 살펴보면, 분사 장치(51)는 터널의 길이 방향을 따라 배치되는 레일(r)에 배치되어 레일(r)을 따라 이동 가능하게 형성된다. 또한, 분사 장치(51)에는 소화액이 수용되도록 수용공간이 형성되고 수용된 소화액을 분사 가능하도록 형성된다. 이때, 분사 장치(51)에 수용되는 소화액으로는 일반 화재를 진압하기 위한 제1 소화액과, 화학물질에 의한 화재를 진입하기 위한 제2 소화액이 필요에 따라 구분되어 수용될 수 있으며, 바람직하게는 제1 소화액이 수용되는 수용공간과 제2 소화액이 수용되는 수용공간이 각각 구비되어 제1 소화액 및 제2 소화액이 모두 수용될 수 있다. 또한, 분사 장치(51)가 다수개 구비되는 경우, 일부 분사 장치(51)에는 제1 소화액이 수용되고 일부를 제외한 나머지 분사 장치(51)에는 제2 소화액이 수용될 수 있다. 분사 제어부(32)는 화재가 감지되고 발원지점이 판단되면 도 4에 도시된 바와 같이 분사 장치(51)가 발원지점(f) 근방으로 레일(r)을 따라 이동하도록 작동 제어하며, 분사 장치(51)가 발원지점(f) 근방으로 이동을 마치면 발원지점을 향해 소화액(e)을 분사하도록 작동 제어할 수 있다.

이때, 분사 제어부(32)는 다수개의 분사 장치(51)를 작동 제어하여 다수개의 분사 장치(51)로부터 발원지점(f)을 향해 소화액(e)이 분사되도록 할 수 있지만, 바람직하게, 분사 제어부(32)는 발원지점(f)과 가장 근접하게 배치되는 레일(r) 상에 배치되는 분사 장치(51)만을 작동 제어하여 분사액(e)의 소모를 줄일 수 있다. 이때, 분사 제어부(32)는 발생한 화재의 규모에 따라 화재 진압을 수행하는 분사 장치(51)의 개수를 결정할 수 있다.

다시 도 2를 참조하여 설명하면, 유도등 제어부(33)는 화재 감지부(31)에서 화재가 감지되고 발원지점이 판단되면 발원지점과 멀어지는 방향으로 대피 방향을 가이드 하도록 유도등(53)을 작동 제어할 수 있다.

도 5를 참조하여 유도등(53)을 살펴보면, 유도등(53)은 다수개 구비되어 터널의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격 배치될 수 있다. 또한, 유도등(53)에는 제1 방향으로의 대피 경로를 가이드하도록 빛을 출력하는 제1 발광부(531)와 제1 방향과 반대 방향으로의 대피 경로를 가이드하도록 빛을 출력하는 제2 발광부(533)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 발광부(531)는 제1 방향을 향하는 화살표 형상의 LED 모듈일 수 있으며, 제2 발광부(533)는 제2 방향을 향하는 화살표 형상의 LED 모듈일 수 있다.

이때, 유도등 제어부(33)는 도 6에 도시된 바와 같이 발원지점으로부터 제1 방향에 배치되는 유도등(53-1)을 선택하여 제1 발광부(531)에서 빛을 방출하도록 작동 제어하고, 발원지점으로부터 제2 방향에 배치되는 유도등(53-2)을 선택하여 제2 발광부(533)에서 빛을 방출하도록 작동제어하여, 각 유도등(53)에서 발원지점으로부터 멀어지는 방향을 향하는 화살표 형상의 빛이 방출되도록 함으로써 발원지점과 멀어지는 방향으로 대피 방향을 가이드 할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 화재 감지부(31)에서 화재가 감지되면 스피커 제어부(34)는 화재가 발생하였음을 경고하거나 또는 화재 발생시 행동 요령에 관한 정보를 제공하는 음성을 출력하도록 스피커(55)를 작동 제어할 수 있다.

또한, 스피커 제어부(34)는 터널 내 보행자가 감지되면 보행자에게 차량에 탑승하거나 터널 외부로 대피할 것을 경고할 수 있다. 구체적으로, 차량 위치 판단부(35)는 수신한 열화상 이미지에 기초하여 터널 내의 차량 위치를 판단하고 사람 위치 판단부(36)는 수신한 열화상 이미지에 기초하여 터널 내의 사람 위치를 판단할 수 있다. 보행자 감지부(37)는 차량 위치 판단부(35)와 사람 위치 판단부(36)에서 판단된 터널 내 차량 위치 및 사람 위치에 기초하여 차량 위치에서 벗어난 사람을 보행자로 판단하여 감지할 수 있다. 그리고 보행자 감지부(37)에서 터널 내의 보행자를 감지하면 스피커 제어부(34)는 스피커(55)를 작동 제어하여 보행자에게 터널 외부 또는 터널 내 대피 공간으로 대피할 것을 경고하거나, 차량 탑승을 경고하도록 할 수 있다. 만약, 터널 내에 다수개의 스피커(55)가 구비되는 경우 스피커 제어부(34)는 모든 스피커(55)에서 경고가 출력되도록 작동 제어할 수 있지만, 바람직하게 스피커 제어부(34)는 다수개의 스피커(55) 중 보행자가 감지된 위치에서 가장 근접한 스피커(55)를 추출하고 추출한 스피커(55)에서 경고가 출력되도록 작동 제어할 수 있다.

여기서, 터널 내 화재 발생 등의 이유로 터널 내 사람들이 차량으로부터 이탈하여 터널로부터 대피해야 하는 상황이 발생할 수 있는데, 이와 같은 상황에서 보행자를 감지하고 보행자에게 차량에 탑승할 것을 경고한다면 대피에 혼선이 발생할 것이다. 때문에, 본 실시예에 따른 보행자 감지부(37)는 터널 내 화재가 감지된 경우 보행자 판단을 보류하여, 보행자에 대한 경고가 발생하지 않도록 할 수 있다.

한편, 화재 감지부(31)는 화재 발생을 판단할 때 터널 사람이 흡연 중에 감지되는 담뱃불을 구분할 수 있다. 구체적으로, 화재 감지부(31)는 터널 내에 소정 이상의 온도가 감지되었을 때, 소정 이상의 온도가 감지된 화재 영역 크기가 소정 크기 이하이고 동시에 감지된 화재 영역이 사람 위치와 중첩되는 위치에서 감지된 경우 해당 화재 영역은 사람이 흡연 중에 감지되는 담뱃불로 판단하여 화재 발생으로 판단하지 않을 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치의 분사 방향 조절 모습을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 노즐의 길이 연장 모습을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 장치 간의 분사액 공급 모습을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면 본 실시예에 따른 분사 장치(51)는 분사 장치(51)의 몸체를 이루고 레일(r)을 따라 이동하도록 형성되며 내부에 분사액을 수용하는 몸체부(511)와, 수용된 분사액을 분사하도록 형성되는 분사 노즐(513), 그리고 다른 분사 장치(51)의 분사 노즐(513)이 삽입되도록 형성되고 분사액 수용 공간과 연통되는 연결공(515)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 분사 장치(51)는 도 7에 도시된 바와 같이 터널의 폭 방향(즉, 레일을 가로지르는 방향)으로 분사액의 분사 각도가 조절 가능하도록 분사 노즐(513)이 터널의 폭 방향으로 몸체부(511)를 따라 이동 가능하게 형성될 수 있다. 그리고 분사 제어부(32)는 분사 장치(51)가 발원지점 근방에 도착하면, 발원지점을 향해 각도가 조절되도록 분사 노즐(513)을 작동 제어할 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 분사 노즐(513)은 텔레스코픽 방식으로 길이가 연장 가능하도록 형성되고, 분사 제어부(32)는 분사 노즐(513)의 각도가 발원지점을 향하도록 조절되면, 발원지점을 향해 길이가 연장되도록 분사 노즐(513)을 작동 제어한 후 소화액(e)을 분사하도록 분사 노즐(513)을 작동 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 예에 따른 분사 노즐(513)은 발원지점과 가장 가까운 위치에서 발원지점을 향해 길이가 연장된 상태로 소화액(e)을 분사하기 때문에 발원지점으로의 정확하고 효율적인 소화액(e) 분사가 가능하도록 하는 효과가 있다.

한편, 본 실시예에 따른 분사 장치(51)는 소화액을 몸체에 직접 수용하여 별도의 소화액 공급관 연결이 불필요하도록 함으로써 레일(r)을 따라 자유롭게 이동 가능하도록 하는데, 이와 같은 방식은 분사 장치(51) 마다 분사 가능한 소화액의 양이 한정된다는 문제점이 존재한다.

이와 같은 문제점을 극복하기 위해 본 실시예에 따른 분사 장치(51)는 다른 레일에 배치된 분사 장치(51)에 수용된 분사액을 공급 가능하게 형성되고, 분사 제어부(32)는 선택된 분사 장치(51)와 다른 레일에 배치된 분사 장치(51) 중 선택된 분사 장치(51)에 분사액을 공급하는 공급 분사 장치(51)를 지정하여 선택된 분사 장치(51)에 분사액을 공급하도록 작동 제어할 수 있다.

도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 분사 제어부(32)는 지정된 공급 분사 장치(51-2)의 분사 노즐(513)이, 선택된 분사 장치(51-1)의 연결공(515)을 향해 각도가 조절되고 연장되어 연결공(515)에 연결된 후 분사액을 분사하도록 공급 분사 장치(51-2)를 작동 제어하여 분사액이 공급되도록 할 수 있다. 이로써, 본 실시예에 따른 모니터링 시스템은 화재 진압 중인 분사 장치(51)에 소화액이 소진되어도 다른 분사 장치(51)로부터 소화액을 공급받아 분사 가능하므로 화재 진압 중인 분사 장치(51)에 소화액이 소진되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 분사 장치(51)는 서로 간에 별도의 연결관을 통해 연결되지 않고 소화액 공급이 요구될 때에만 분사 노즐(513)을 통해 연결되기 때문에 개별적인 이동이 가능할 수 있으며 별도의 연결관의 구성이 요구되지 않으며, 분사 장치(51)의 이동 중에 터널 내 다른 시설물이 별도의 연결관에 걸리는 것을 방지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 열화상 카메라
30: 모니터링 서버
31: 화재 감지부
32: 분사 제어부
33: 유도등 제어부
34: 스피커 제어부
35: 차량 위치 판단부
36: 사람 위치 판단부
37: 보행자 감지부
50: 대응 수단
51: 분사 장치
511: 몸체부
513: 분사 노즐
515: 연결공
53: 유도등
531: 제1 발광부
533: 제2 발광부
55: 스피커

Claims (12)

1. 터널 내부의 열화상 이미지를 수집하는 하나 이상의 열화상 카메라;
   수집한 열화상 이미지에 기초하여 상기 터널 내부의 위험 상황을 판단 또는 예측하는 모니터링 서버; 및
   상기 모니터링 서버에 의해 작동 제어되어, 판단 또는 예측된 상기 위험 상황에 대하여 대응하는 하나 이상의 대응 수단을 포함하고,
   상기 대응 수단은, 상기 터널의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치되고 대피 방향을 가이드하는 다수개의 유도등을 포함하고,
   상기 유도등은, 제1 방향으로 대피 경로를 가이드하도록 상기 제1 방향을 향하는 화살표 형상의 빛을 출력하는 제1 발광부와, 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 대피 경로를 가이드하도록 상기 제2 방향을 향하는 화살표 형상의 빛을 출력하는 제2 발광부를 구비하며,
   상기 모니터링 서버는, 상기 열화상 이미지에 기초하여 상기 터널 내 화재를 감지하고 발원지점을 판단하는 화재 감지부와, 상기 열화상 이미지에 기초하여 상기 터널 내 사람 위치를 판단하는 사람 위치 판단부, 그리고 상기 유도등의 제1 발광부 또는 제2 발광부를 작동 제어하는 유도등 제어부를 구비하고,
   상기 화재 감지부는 소정 이상의 온도가 감지되는 화재 영역에 화재가 발생한 것으로 판단하고 최초 감지된 상기 화재 영역 위치를 발원지점으로 판단하되, 감지된 화재 영역의 크기가 소정 크기 이하이고 동시에 감지된 화재 영역이 사람 위치와 중첩되는 위치에서 감지되는 경우 해당 화재 영역에 대해서는 화재 발생 판단에서 제외하며,
   상기 유도등 제어부는, 상기 터널 내 화재가 감지되면 상기 발원지점으로부터 상기 제1 방향에 배치되는 유도등은 상기 제1 발광부가 빛을 출력하도록 작동 제어하고, 상기 발원지점으로부터 상기 제2 방향에 배치되는 유도등은 상기 제2 발광부가 빛을 출력하도록 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대응 수단은 상기 터널의 길이 방향을 따라 이동하고 소화액을 분사하는 분사 장치를 포함하고,
   상기 모니터링 서버는
   상기 터널 내 화재가 감지되면, 상기 발원지점 근방에서 상기 발원지점을 향해 소화액을 분사하도록 상기 분사 장치를 작동 제어하는 분사 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 분사 장치는 상기 터널의 길이 방향으로 배치되는 레일을 따라 이동을 따라 이동 가능하고 소화액이 수용되도록 수용공간이 형성되며 수용된 상기 소화액을 분사하고,
   상기 분사 제어부는 상기 터널 내 화재가 감지되면, 상기 발원지점 근방으로 이동하고 상기 발원지점을 향해 소화액을 분사하도록 상기 분사 장치를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 분사 장치는 상기 터널의 폭 방향으로 각도 조절 가능하게 형성되는 분사 노즐을 포함하고,
   상기 분사 제어부는 상기 분사 장치가 상기 발원지점 근방에 도착하면, 상기 발원지점을 향해 각도가 조절되도록 상기 분사 노즐을 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 분사 노즐은 텔레스코픽 방식으로 길이가 연장 가능하도록 형성되고,
   상기 분사 제어부는 상기 분사 노즐의 각도가 조절되면, 상기 발원지점을 향해 길이가 연장되도록 상기 분사 노즐을 작동 제어한 후 상기 소화액을 분사하도록 상기 분사 노즐을 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 레일은 상기 터널의 폭 방향으로 소정 간격 이격된 상태로 다수개 배치되고, 각각의 상기 레일 상에는 하나 이상의 분사 장치가 배치되며,
   상기 분사 제어부는 상기 발원지점에서 가장 가까운 상기 레일 상에 배치된 상기 분사 장치를 선택하여 상기 소화액을 분사하도록 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 분사 장치는 다른 레일에 배치된 분사 장치에 수용된 상기 소화액을 공급 가능하게 형성되고,
   상기 분사 제어부는 선택된 상기 분사 장치와 다른 레일에 배치된 상기 분사 장치 중 선택된 상기 분사 장치에 분사액을 공급하는 공급 분사 장치를 지정하여 선택된 상기 분사 장치에 상기 분사액을 공급하도록 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 분사 장치는 다른 분사 장치의 상기 분사 노즐이 연결 가능하도록 형성되는 연결공을 더 포함하고,
   상기 분사 제어부는 지정된 상기 공급 분사 장치의 상기 분사 노즐이, 선택된 상기 분사 장치를 향해 각도가 조절되고 연장되어 상기 연결공에 연결된 후 상기 분사액을 분사하도록 상기 공급 분사 장치를 작동 제어하여 상기 분사액이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
   
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 대응 수단은 상기 터널 내에 설치되는 하나 이상의 스피커를 포함하고,
    상기 모니터링 서버는
    상기 열화상 이미지에 기초하여 상기 터널 내의 보행자를 감지하는 보행자 감지부; 및
    상기 터널 내 보행자가 감지되면, 상기 보행자에게 대피 또는 차량 탑승을 경고하도록 상기 스피커를 작동 제어하는 스피커 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 모니터링 서버는
    상기 열화상 이미지에 기초하여 상기 터널 내 차량 위치를 판단하는 차량 위치 판단부를 더 포함하고,
    상기 보행자 감지부는 상기 차량 위치에서 벗어난 사람을 상기 보행자로 판단하여 감지하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보행자 감지부는 상기 터널 내 화재가 감지되면 상기 보행자 판단을 보류하는 것을 특징으로 하는 터널 안전관리 모니터링 시스템.
    
    

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