KR102561269B1 - 산불확산방지용 소방수 저장탱크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산불확산방지용 소방수 저장탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산불 발생시 원격제어 또는 자체 감지를 통해 저장된 소방수를 자동으로 살수하여 산불확산을 방지하기 위해 저면에 구비된 받침대와, 하부 일측에 배출구가 구비되고 상부가 개방되어 내부에 소방수를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크의 상부에 안착되어 상부를 밀폐하되, 상하로 다수개의 유입공이 형성되어 강우시 빗물을 저장탱크 내부로 집수하도록 상광하협(上廣下狹) 형상으로 이루어지는 빗물집수받이; 상기 빗물집수받이 상면으로 낙하된 이물질로 유입공이 막히는 것을 방지하도록 상기 빗물집수받이 상부를 커버하도록 설치되는 이물질유입방지 그물망; 상기 저장탱크의 외주면에 설치되어 태양광수광을 통해 전력을 생산하는 태양광모듈 및 상기 태양광모듈에서 생산된 전력을 축전하는 배터리; 상기 빗물집수받이 중앙 상부에 설치되어 상기 저장탱크에서 공급된 소방수를 저장탱크 주변으로 분사하도록 구성되는 방수포; 상기 빗물집수받이의 상면 일측 또는 상기 저장탱크의 내부에서 상기 급수관에 연결 설치되어 저장탱크의 소방수를 급수관 및 방수포로 펌핑하는 급수펌프; 상기 배터리의 충방전관리 및 상기 급수펌프의 동작제어 및 상기 배터리에서 급수펌프로 공급되는 전원 제어를 하도록 상기 저장탱크의 외주연 일측에 구비되는 전자제어부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
Description
본 발명은 산불확산방지용 소방수 저장탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산림 및 산악지역, 등산로 주변에 설치되어 산불이 발생된 경우 원격제어 또는 내장된 센서의 감지를 통해 주변에서 산불이 발생한 경우 저장된 소방수를 자동으로 살수 또는 배출되도록 하여 산불이 확산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 산불확산방지용 소방수(消防水) 저장탱크에 관한 것이다.
지구 온난화 영향으로 각종 자연재해가 빈번하게 발생되고 있으며, 이러한 자연재해는 어느 특정국가에 한정되기 보다는 세계 곳곳에서 매우 다양한 형태로 발생되고 있다.
특히, 세계 각국이 산업화에 역점을 두면서 각종 자연환경이 파괴되고, 이로 인해 이산화탄소나 메탄 등 온실기체의 농도가 증가하면서 지구의 기온상승을 더욱 부추기고 있다.
지구 온난화로 인한 영향으로 극지방의 빙하를 녹아 내리고, 해수면이 상승하고, 국지적 홍수나 가뭄이 발생되는 등 이상기온이 빈번하게 나타나면서 인간의 생활에 많은 영향을 미치고 있다.
특히, 장기간의 가뭄 등으로 대지가 메마르면서 지구의 허파 역할을 하는 대규모의 산림 등이 화재로 인해 순식간에 잿더미로 변하는 사례가 빈번하게 발생되고 있지만 마땅한 대책이 없는 것이 현실이다.
특히, 우리나와 같이 전 국토의 70%가 산지로 이루어져 있는 경우, 건조한 날씨속에서 산불이 발생되어 초기에 진화를 하지 못하게 되면 대규모의 산림 피해가 발생될 뿐만 아니라 국가 중요문화재 및 산지에 인접한 농가, 축사 등에도 막대한 피해를 발생시키고 있다.
화재가 발생하게 되면 초기에 진화가 이루어져 그 피해를 줄일 수 있는데, 산악지역이나 수목이 우거진 산림지역에서 화재가 발생된 경우, 소방인력이나 소방차량의 접근이 어렵기 때문에 헬리콥터를 이용한 진화만 가능하기 때문에 산불확산을 차단하는데 한계가 있는 실정이다.
본 발명은 인재(人災) 또는 자연재해(自然災害)로 산악지역이나 산림지역에서 산불이 발생되는 경우, 산불이 더욱 확산되는 것을 방지할 수 있도록 산악지역 및 산림지역에 설치되는 소방수 저장탱크에 관한 것이다.
산불이 발생되는 경우, 상술한 바와 같이 소방인력이나 소방차량의 접근이 어렵기 때문에 이를 대응할 수 있는 수단에 대해 종래에도 일부 발명이 안출되기도 하였다.
그 중, 일례로 특허등록 제10-0975723호(등록일: 2010.08.06)의 ‘산불방지 및 홍수조절용 다목적 물탱크’가 안된 바 있다.
상기 발명은 탱크부 상부가 구멍이 형성된 고깔 형태의 뚜껑부가 구비되어 우수가 내부로 진입하여 집수되는 구조로 이루어져 있으나, 고깔형태의 특성상 많은 비가 오지 않은 이상 빗물의 집수 효율을 떨어지고, 탱크부의 하단에 소방호스 연결밸브가 구비되어 산불발생시 소방호스를 연결하여 물을 배출시킬 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 발명은 강우시 빗물의 집수능력이 떨어지고, 화재발생시 산악지역이나 산림지역에 설치된 경우, 화재진압자가 직접 탱크부에 접근하여 소방호스 연결밸브를 개방시키거나 소방호스를 연결하여 사용해야 하기 때문에 산불이 발생된 지역안으로 화재진압자가 진입해야 하는 어려움이 있어서 그 실효성이 매우 낮을 것으로 파악된다.
또한, 강유량이 적어 탱크부에 빗물이 저장되지 않은 경우, 인위적으로 탱크부에 물을 채워야 할 경우, 주변에 급수원이 없는 경우 탱크부에 물을 채우는 것은 현실적으로 매우 어려워 산악지역에 설치되기보다는 농가 및 급수원이 근접한 농지에 설치하여 가뭄시 농업용으로 이용할 수 있을 정도에 불가하였다.
또 다른 일 실시예로, 특허등록 제10-1389486호(등록일:2014.04.21)의 ‘산불 진화 장치’가 안출된 바 있다.
상기 ‘산불 진화 장치’소방수 저장탱크 일측에 온도센서의 신호를 받아 개방되는 밸브를 통해 가스탱크에서 고압의 가스를 배출시켜 소방수가 가스의 가압력에 의해 토출배관을 통해 주변으로 배출되는 구성으로 이루어져 있고, 소방수 저장탱크에 일정한 가압력을 제공하기 위해 상기 가스탱크에 저장된 가스는 기화챔버를 통해 기화되는 과정을 거치도록 구성되어 있다.
하지만, 발명의 상세한 설명에는 고압의 가스가 어떠한 기화과정을 거쳐 소방수 분출에 필요한 압력을 어떻게 제공하는 것인지에 대한 구체적인 설명이 없고, 설혹 이러한 장치를 구성한다 하더라도 소방수 저장탱크 및 고압의 내구성이 요구되는 가스탱크를 제조하는 과정에 있어서 당업자가 용이하게 실시하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 강풍 등에 의해 산불이 급속하게 번지는 상황에서 가스탱크에 잔류하는 고압의 가스가 외부로 누출되는 경우, 화재진압을 더욱 어렵게 할 수 있는 위험성이 있을 뿐만 아니라 방출되는 소방수는 토출관이 형성된 일방향 및 좁은 영역에만 방수되기 때문에 광범위한 산불 진화에는 미진한 점이 있었다.
또한, 소방수 저장탱크를 제작하는 과정에서 고압의 가스를 주입하여 운반하는 과정 또한 용이하지 않고, 설치 후 안전성 및 유지관리 측면에서도 매우 불편한 단점을 가지고 있었다.
또한, 이러한 종래의 발명은 단지 온도센서에 의한 화재발생 신호만을 수신하여 동작되도록 구성되기 때문에, 화재가 발생되지 않은 건조기나 가뭄시에 수목에 임의로 물을 살수하여 가뭄을 해소하거나 건조상태를 예방하는데는 이용하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 산불발생시 및 갈수기와 같은 가뭄시에 임의로 저장된 물을 필요한 영역으로 방출하여 화재진압이나 병충해 예방, 갈수상태 해소 등을 통해 중요한 수목자원을 보호할 수 있도록 하는 산불확산방지용 소방수 저장탱크를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 관리자의 원격제어에 따라 저장된 물을 필요한 방향으로 분사되도록 하고, 방사되는 물의 방수영역을 임의로 제어가능하도록 하여 산불의 효과적인 진화와, 병충해 예방을 위한 약제의 효과적인 분무 및 갈수기 화재 예방을 위한 사전 방수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 산불확산방지용 소방수 저장탱크를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 일정한 장소에 설치 후 필요에 따라 다른 지역으로 이동설치가 용이하고, 급수원이 없는 원격지역에 설치되더라도 헬리콥터 등을 이용하여 수시로 물을 채워 넣을 수 있어 유사시 발생된 산불의 확산을 예방하는데 효과적으로 이용할수 있도록 하는 산불확산방지용 소방수 저장탱크를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 잇다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크는 저면에 받침대가 구비되고, 하부 일측에 배출구가 구비되며, 상부가 개방되어 내부에 일정량의 소방수가 저장되는 저장탱크; 다수개의 유입공이 형성되어 집수된 빗물이 상기 저장탱크 내부에 저장되도록 상광하협(上廣下狹) 형상으로 이루어져 상기 저장탱크의 상부를 밀폐하는 빗물집수받이; 이물질이 쌓여 상기 빗물집수받이의 유입공이 막히는 것을 방지하도록 상기 빗물집수받이 상면에 설치되는 이물질유입방지 그물망; 상기 저장탱크의 외주면에 설치되어 전력을 생산하는 태양광모듈 및 상기 태양광모듈에서 생산된 전력을 축전하는 배터리; 상기 빗물집수받이의 중앙 상부로 돌출되어 상기 저장탱크의 소방수가 급수관을 통해 공급되어 산불이 발생된 저장탱크 주변으로 분사되도록 구성되는 방수포; 상기 빗물집수받이의 상면 일측 또는 상기 급수관에 연결 설치되어 상기 소방수를 급수관 및 방수포로 펌핑하는 급수펌프; 상기 배터리의 충방전관리와, 상기 급수펌프의 동작제어 및 상기 급수펌프의 전원제어를 위한 마이컴이 구비되어 상기 저장탱크의 외주연 일측에 구비되는 전자제어부;를 포함하되, 상기 방수포에는 상기 전자제어부의 제어명령에 따라 소방수의 살수방향을 가변시킬 수 있는 회전방향제어부가 더 구비되고, 상기 저장탱크의 상단 일측에는 주변 영상을 실시간 촬영하여 산불발생여부를 감시할 수 있는 열화상카메라가 더 구비되며, 상기 전자제어부에는 원격관리단말기에서 전송된 제어명령을 수신하여 상기 회전방향제어부 및 급수펌프의 동작제어가 가능하도록 하는 통신모듈과 GPS수신기가 더 구비된 구성으로 이루어진다.
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또한, 상기 저장탱크의 내부에는 저장된 소방수의 수위량을 감지하기 위한 수위감지계가 구비되고, 상기 급수펌프 및 급수관에는 급수펌프의 동작시 급수펌프의 동작상태 및 급수관 내부의 유속을 감지하기 위한 고장감지센서와 유속감지센서가 각각 구비된 구성으로 이루어진다.
이와 더불어 상기 마이컴에는, 설정된 프로그램을 통해 상기 수위감지계에서 감지된 신호를 수신하여 적정량의 소방수가 채워져 있는지를 판단하는 수위감시부와, 상기 방수포 회전방향제어부의 회전방향을 제어하는 방수포 회전방향제어부와, 상기 급수펌프의 동작 및 토출량 제어를 위한 급수펌프 동작제어부와, 상기 유속감지센서 또는 상기 고장감지센서의 신호를 수신하여 급수펌프의 고장상태를 감시하는 고장감시부와, 상기 태양광모듈에서 생산되는 전력량을 감시하는 전력량감시부와, 상기 배터리의 충방전 상태를 감시하는 충방전 감시부와, 상기 열화상카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 산불발생 여부를 판단하는 영상분석부와, 상기 수위감시부 및 상기 전력량감시부에서 파악된 수위량과 전력생산량, 열화상카메라에서 촬영된 영상 및 상기 충방전감시부에서 파악된 배터리의 충방전량을 임시 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 데이터를 원격관리단말기로 전송하거나 원격관리단말기의 원격제어명령을 수신하여 급수펌프의 동작과 방수포의 회전방향을 제어하도록 하는 원격제어 송수신부가 포함된 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크의 외관사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크의 주요부 분해상태도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크에서 방수포 하단에 구비되는 회전방향제어부측의 수직 절단단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크의 전자제어부를 구성하는 마이컴의 주요기능 및 구성 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크의 주요부 분해상태도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크에서 방수포 하단에 구비되는 회전방향제어부측의 수직 절단단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크의 전자제어부를 구성하는 마이컴의 주요기능 및 구성 블럭도이다.
본 발명의 실시예에 따른 산불확산방지용 소방수 저장탱크(이하, ‘소방수 저장탱크’라 약칭함)는 산악 또는 산림지역 곳곳에 설치되어 산불이 발생하여 확산되는 과정에서 산불이 발생된 영역으로 준비된 소방수를 방사시켜 주변으로 더 이상 산불이 확산되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.
특히, 본 발명은 소방수 저장탱크에 설치된 열화상카메라를 통해 획득한 영상정보를 토대로 설정된 프로그램을 통해 자체적으로 산불발생여부를 판단하여 소방수 분사를 하거나 또는 원격관리자의 제어명령을 수신하여 산불이 발생된 영역으로 소방수가 분사되도록 하여 산불진화 및 산불의 확산을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크는 저면에 받침대가 구비되고, 하부 일측에 배출구가 구비되며, 상부가 개방된 상태로 구성되어 내부에 일정량의 소방수가 저장되는 저장탱크; 상기 저장탱크의 개방된 상부에 안착되어 상부를 밀폐하되, 상하로 다수개의 유입공이 형성되어 강우시 빗물을 집수하여 상기 저장탱크 내부에 저장되도록 상광하협(上廣下狹) 형상으로 이루어지는 빗물집수받이; 상기 빗물집수받이 상면으로 이물질이 쌓여 유입공이 막히는 것을 방지하도록 상기 빗물집수받이 상부를 커버하도록 설치되는 이물질유입방지 그물망; 상기 저장탱크의 외주면에 설치되어 태양광 수광을 통해 전력을 생산하는 태양광모듈 및 상기 태양광모듈에서 생산된 전력을 축전하는 배터리; 상기 빗물집수받이 중앙 상부로 돌출 설치되어 상기 저장탱크에 저장된 소방수가 급수관을 통해 공급되어 산불이 발생된 저장탱크 주변으로 분사하도록 구성되는 방수포; 상기 빗물집수받이의 상면 일측 또는 상기 급수관에 연결 설치되어 저장탱크에 저장된 소방수를 급수관 및 방수포로 펌핑하는 급수펌프; 상기 배터리의 충방전관리와, 상기 급수펌프의 동작제어 및 상기 급수펌프로 공급되는 전원제어를 하는 마이컴이 구비되어 상기 저장탱크의 외주연 일측에 구비되는 전자제어부;를 포함한 구성으로 이루어진다.
특히, 상기 방수포에는 상기 전자제어부의 제어명령에 따라 소방수의 살수방향을 가변시킬 수 있는 회전방향제어부가 더 구비되고, 상기 저장탱크의 상단 일측에는 주변 영상을 실시간 촬영하여 산불발생여부를 판단할 수 있도록 하는 열화상카메라가 구비되고, 상기 전자제어부에는 원격관리자와 통신이 이루어지도록 하는 통신모듈과 GPS수신기가 구비되어 원격지의 관리단말기에서 전송된 제어명령 또는 상기 열화상카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 화재가 발생된 경우 상기 회전방향제어부의 제어를 통한 방수포의 방향제어와 상기 급수펌프의 동작제어가 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 저장탱크의 내부에는 저장된 물의 수위량을 감지하기 위한 수위감지계가 구비되고, 상기 급수펌프의 동작시 급수펌프의 동작상태 또는 급수관 내부의 유속을 감지하기 위한 고장감지센서 및 유속감지센서가 더 구비된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 마이컴에는 설정된 프로그램을 통해 상기 수위감지계에서 감지된 신호를 수신하여 적정량의 소방수가 채워져 있는지를 판단하는 수위감시부와, 상기 방수포 회전방향제어부의 회전방향을 제어하는 방수포 회전방향제어부와, 상기 급수펌프의 동작 및 토출량 제어를 위한 급수펌프 동작제어부와, 상기 유속감지센서 또는 상기 고장감지센서의 신호를 수신하여 급수펌프의 고장상태를 감시하는 고장감시부와, 상기 태양광모듈에서 생산되는 전력량을 감시하는 전력량감시부와, 상기 배터리의 충방전 상태를 감시하는 충방전 감시부와, 상기 열화상카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 산불발생 여부를 판단하는 영상분석부와, 상기 수위감시부 및 상기 전력량감시부에서 파악된 수위량과 전력생산량, 열화상카메라에서 촬영된 영상 및 상기 충방전감시부에서 파악된 배터리의 충방전량을 임시 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 데이터를 원격관리단말기로 전송하거나 원격관리단말기의 원격제어명령을 수신하여 급수펌프의 동작과 방수포의 회전방향을 제어하도록 하는 원격제어 송수신부가 더 포함된 구성으로 이루어진다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 본 발명의 구성에 대한 기능을 고려하여 일반적인 용어 및 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용했으며, 이 경우 그 용어가 가지는 의미는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의된다.
또한, 상세한 설명에서 어떤 부분이 다른 부분에 “결합”또는 “설치”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 결합”되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 “간접적으로 결합”되어 있는 경우를 포함하는 의미로 해석된다.
그리고, 상세한 설명 가운데에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
이와 더불어, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예에 적용되는 ‘급수펌프’및 ‘전자제어부’는 본 발명이 속하는 기술분야에서 당업자가 공지된 기술을 토대로 용이하게 적용 가능한 것으로, 이에 대한 구체적인 설명(전기, 전자 및 회로구성 부분)은 가급적 생략하고, 본 발명의 특징적 구성을 이해하는데 필요한 기술구성 위주로 상세한 설명을 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크의 구체적인 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)의 조립된 외관사시 상태를 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)의 주요부 구성에 대한 분해상태를 각각 도시하고 있다.
또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)에서 방수포(150)의 하단에 구비되는 회전방향제어부(160)의 개략적인 구성을 도시한 수직 절단 단면도를 도시하고 있고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)에 적용되는 전자제어부(180)의 마이컴에 대한 주요기능 및 구성을 블럭도로 간략하게 도시하고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)는 화재발생시 소방수(消防水)를 분사하여 화재를 진압할 수 있는 모든 장치가 하나의 저장탱크(100)에 일체로 구성된 특징을 가지고 있다.
즉, 산악지역이나 산림지역 곳곳에 설치되어 산불발생을 감시하는 기능과, 산불발생시 산불이 번져오는 방향으로 소방수(消防水)를 분사하는 기능과, 화재진압을 위해 필요로 하는 소방수(消防水) 저장기능과, 각부의 장치가 동작될 수 있도록 외부의 전원공급 없이 자체 전력을 생산하여 공급할 수 있는 전력생산 및 공급기능이 저장탱크(100)에 일체로 구성되어 이동설치가 용이할 뿐만 아니라 장치의 모듈화를 통해 유지관리의 편리성을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
이하, 도면을 참고하면서 본 발명의 소방수 저장탱크(200)의 주요 구성을 좀 더 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)는 일정량의 소방수(消防水)가 저장되는 대용량의 저장탱크(100)와, 우기시 빗물을 집수하여 부족한 소방수(消防水)를 저장탱크(100) 내부로 집수하여 소방수(消防水)로 사용할 수 있도록 저장탱크(100)의 상면에 접시모양으로 구성되는 빗물집수받이(120)가 구비된다.
또한, 상기 빗물집수받이(120)의 상면 중앙부에는 상기 저장탱크(100)에 저장된 소방수(消防水)가 공급되어 화재가 발생된 방향이나 화염이 번져오는 방향으로 소방수(消防水)를 고압으로 분사시킬 수 있는 방수포(150)가 설치되고, 필요한 전력을 태양광발전을 통해 자체 생산하여 운용할 수 있도록 저장탱크(100)의 외주면에 복수개의 태양광모듈(140)이 구비된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 태양광모듈(140)에서 생산된 전력을 임시 저장하도록 저장탱크(100)의 타측 외주면에 대용량의 배터리(145)가 구비되고, 상기 방수포(150)로 소방수(消防水)의 공급을 제어하거나 상기 태양광모듈(140)에서 생산된 전력 및 상기 배터리(145)에 저장되는 전력을 관리하기 위해 저장탱크(100)의 외주면에 전자제어부(180)가 구비된 구성으로 이루어진다.
상기 저장탱크(100)의 하단 외주연 일측에는 내부에 저장된 소방수를 배출시키거나 저장탱크 내부의 청소시 이물질을 배출시키거나 또는 화재시 소방호스 등을 연결할 수 있도록 한 개 이상의 배출구(112)가 마련된다.
또한, 상기 저장탱크(100)의 일측에는 저장탱크(100)의 상부로 작업자나 관리자가 올라가 장비를 점검하거나 고장수리를 하기 위해 사다리(116)가 설치되고, 저장탱크(100)의 하단부에는 저장탱크(100)의 설치편의를 위한 복수개의 받침대(110)가 일정 간격으로 구비된다.
그리고, 상기 저장탱크(100)의 내부에는 수직으로 소방수(消防水)의 수위를 실시간 파악하기 위한 수위감지계(114)가 설치되고, 상기 수위감지계(114)에서 감지된 수위정보는 상기 전자제어부(180)로 전송되어 소방수(消防水)의 적부를 판단하게 되고, 만약 소방수(消防水)의 수위(水位)가 기준수위 이하로 판단되면 상기 전자제어부(180)에서 원격관리단말기(도시생략)로 소방수 보충신호를 전송할 수 있도록 구성되어 항상 저장탱크(100) 내부에 소방수(消防水)가 채워진 상태로 유지될 수 있도록 한다.
상기 접시형 빗물집수받이(120)는 저장탱크(100)의 상부에 안착되어 개방된 저장탱크(100)의 상부를 밀폐하면서 강우시 빗물을 집수하여 저장탱크(100)의 내부로 유입되도록 중심 바닥면에 복수개의 유입공(122)이 관통 형성되어 있으며, 특히 상기 빗물집수받이(120)는 강우시 빗물의 집수가 용이하도록 상단 테두리부의 내경이 넓고 하단부로 내려올수록 점점 내경이 작아지는 상광하협(上廣下狹) 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크는 주변에 나무가 있는 산림 지역에 설치되기 때문에 주변 나무에서 떨어지는 낙엽이나 잔가지 등 각종 이물질이 빗물집수받이(120) 상면으로 낙하되어 유입공(122)을 밀폐하여 강우시 빗물 유입을 차단하는 것을 방지하도록 빗물집수받이(120) 상부로 이물질유입방지 그물망(130)이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 이물질유입방지 그물망(130)은 빗물집수받이(120) 상면으로 낙하된 각종 이물질로 유입공(122)이 막히는 것을 차단하여 강우시 저장탱크 내부로 빗물 유입이 원활하게 이루어지도록 할 뿐만 아니라 유입공을 통해 저장탱크 내부로 유입된 후 소방수 분사시 급수펌프와 급수관, 방사포로 이어지는 급수라인 내부에 이물질 끼어 소방수 분사에 차질이 발생되지 않도록 한다.
그리고, 상기 저장탱크(100)의 외주면에 설치되는 태양광모듈(140)은 태양광의 수광효율을 높이기 위해 일정 기울기로 설치되는 것이 바람직하며, 저장탱크가 설치되는 지점에서 태양광의 수광이 어려운 경우 별도의 지점에 태양광모듈을 설치하여 전력을 생산할 수 있도록 저장탱크(100)의 외주면에서 쉽게 분리 가능한 구조로 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 빗물집수받이(120)의 상면 중앙에는 상기 방수포(150)의 하단부에 구비된 안착결합부(155)가 안착되어 결합되는 방수포체결부(124)가 구비된다.
상기 방수포체결부(124)에는 저장탱크(100)의 내부로 설치된 급수관(154b)의 상단부가 일정길이 돌출되어 방수포(150)의 안착결합부(155) 내측으로 삽입되어 급수관(154b)을 통해 유입된 소방수(消防水)가 방수포(150)로 공급되도록 구성된다.
상기 방수포(150)는 상하 회동은 물론 하단부에 구비된 회전연결부(152)를 통해 좌우 회전이 이루어지도록 구성되어 소방수(消防水)가 화염을 향해 원활하게 분사될 수 있도록 구성된다.
상기 회전연결부(152)의 상단측에는 소방수(消防水) 분사시 방수포(150)를 설정된 제어명령에 따라 좌우 회전이 가능하도록 제어하는 회전방향제어부(160)가 더 구비된다.
상기 회전연결부(152) 및 회전방향제어부(160)의 내부 구성이 도 3에 발췌된 단면상태로 도시되어 있다.
도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 회전방향제어부(160)는 방수포의 좌우 회전을 자동 제어하기 위한 장치로, 상기 전자제어부(180)의 제어명령에 따라 좌우 회전이 이루어지는 방향제어모터(162)와, 상기 방향제어모터(162)의 출력축에 연결되어 모터의 회전력을 감속시키는 감속기(164)가 일체로 구성된다.
상기 감속기(164)는 크고 작은 복수개의 기어가 상호 기어결합되어 방수포를 적당한 속도로 좌우 회전할 수 있는 회전력을 출력하게 되며, 상기 방수포(150)의 내측 급수관(154a)의 외주연에는 원통형 회전기어(151)가 구비되어 상기 감속기(164)의 최종 출력기어와 기어결합된 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 전자제어부(180)의 제어명령에 따라 상기 방향제어모터(162)가 일측 방향으로 회전되면, 그 회전력은 감속기(164)를 거치면서 일정 속도로 감속된 후에 방수포(150) 내측의 급수관(154a) 외주연에 구비된 회전기어(151)로 회전력이 전달되어 방수포(150)가 회동이 이루어지게 된다.
상기 방수포(150)의 내측에 구비된 급수관(154b)과 빗물집수받이(120)의 중앙부에 돌출된 저장탱크 측의 급수관(154b)은 회전연결부(152)를 통해 상호간에 회전 가능한 구조로 결합되어 소방수(消防水)가 상하 급수관(154a,154b)을 통해 방수포(150)로 공급되는 동안에도 방수포(150)의 원활한 회동이 가능하도록 구성된다.
그리고, 상기 하부측 급수관(154b)에는 상기 전자제어부(180)의 제어명령에 따라 동작이 이루어지는 급수펌프(170)가 설치된다.
도면에 도시된 일 실시예의 경우, 하부측 급수관(154b)의 하단부에 급수펌프(170)가 결합되어 저장탱크(100)에 채워지는 소방수(消防水)에 잠겨 있는 형태의 수중펌프가 도시되어 있으나, 필요에 따라 상기 급수펌프(170)를 저장탱크(100)의 외측이나 빗물집수받이(120)의 상면에 고정 설치하여 상하측 어느 하나의 급수관(154a,154b)에 연결하는 구성으로 설치될 수도 있다.
또한, 상기 상하부 급수관(154a,154b) 중 어느 한 곳 이상에는 급수펌프 동작시 유속을 감지하는 유속감지센서(157)가 설치되어 설정된 소방수가 방수되고 있는지 여부를 파악할 수 있도록 구성되고, 상기 급수펌프(170)에는 금수펌프의 동작신호 급수펌프의 모터 또는 임펠러부위의 동작상태를 파악하여 고장여부를 감지하기 위한 고장감지센서(172)가 추가로 구성되는 것이 바람직하다.
물론, 상기 유속감지센서(157) 및 고장감지센서(172)에서 감지된 신호는 전자제어부(180)로 전송되고, 상기 전자제어부(180)는 유속감지센서(157)와 고장감지센서(172)에서 전달된 신호를 토대로 정상적인 동작과 방수가 이루어지고 있는지 파악하여 고장여부를 판단할 수 있도록 구성된다.
상기 급수펌프(170)는 모터와 임펠러로 구성되는 통상의 수중펌프를 적용하여 간단히 구현 가능하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 감속기(164)의 내부에 구성되는 복수개의 감속기어는 방수포(150)의 적절한 회전속도에 맞춰 기어비를 구성할 수 있으며, 이러한 감속기어의 구성은 당업자가 공지된 기술을 통해 용이하게 안출할 수 있는 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 저장탱크(100)의 일측 상단으로는 열화상카메라(115)와 안테나(117)가 설치된다.
상기 열화상카메라(115)는 주간 및 야간에도 저장탱크(100) 주변의 열을 추척, 탐지하여 영상을 촬영한 후에 상기 전자제어부(180)로 전송하면, 상기 전자제어부(180)에서는 획득된 열화상을 분석하여 설정된 기준온도 이상의 열이 감지된 경우, 산불이 발생한 것으로 간주하여 급수펌프(170)를 동작시켜 방수포(150)를 통해 소방수가 분사되도록 구성된다.
또한, 상기 열화상카메라(115)는 한 개 이상으로 구성되어 저장탱크(100)의 사방을 실시간 감시할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하고, 상기 열화상카메라(115)가 설치되는 지지대(113)에는 상기 전자제어부(180)에 구비되는 통신모듈과 도시가 생략된 원격관리단말기측과의 통신을 위해 안테나(117)가 추가적으로 더 설치될 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)는 산림을 관리하는 행정기관별로 산불이 예상되거나 산불 발생시 진화가 어렵고 산림자원 보호가 필요한 곳곳에 설치하여 관리할 수 있게 되며, 복수의 소방수 저장탱크(200)는 관할 행정기관에 마련된 원격관리단말기(도시생략)를 통해 통합적으로 관리가 이루어질 수 있도록 구성된다.
한편, 도 4에는 상술한 소방수 저장탱크에 저장된 소방수를 산불발생지점으로 분사시키고, 산불감시에 필요한 주요기능을 수행하는 전자제어부(180)의 주요 기능 및 구성이 블럭도로 간단하게 도시되어 있으며, 도 4를 참고하여 전자제어부(180)의 주요기능 및 구성에 대해 좀 더 상술한다.
상기 전자제어부(180)는 설정된 프로그램을 통해 각부를 제어하는 마이컴(190)이 구비된 구성으로 이루어지는 것이 바람직하며, 원격관리단말기와 통신을 위한 통신모듈(181) 및 저장탱크의 위치파악을 위한 GPS수신기(182)가 구비된다.
특히, 상기 마이컴(190)에는 설정된 프로그램을 통해 상기 수위감지계(114)에서 감지된 신호를 수신하여 적정량의 소방수가 채워져 있는지를 판단하는 수위감시부(191)와, 상기 방수포 회전방향제어부(160)의 회전방향을 제어하는 방수포 회전방향제어부(192)와, 상기 급수펌프(170)의 동작 및 토출량 제어를 위한 급수펌프 동작제어부(193)가 구비된다.
또한, 상기 급수펌프(170)측 고장감지센서(172) 및 급수관의 유속감지센서(157)의 신호를 수신하여 급수펌프의 고장여부를 판단하는 고장감시부(194)가 구비되고, 상기 태양광모듈(140)에서 생산되는 전력량을 감시하는 전력량감시부(195)및 상기 태양광모듈에서 생산된 전력이 저장되는 배터리(145)의 충방전 상태를 감시하는 충방전감시부(196)가 구비된다.
또한, 상기 열화상카메라(115)에서 촬영되어 송신된 영상을 분석하여 산불발생 여부를 판단하는 영상분석부(197)와, 상기 수위감시부(191) 및 상기 전력량감시부(195)에서 파악된 수위량과 전력생산량, 열화상카메라(115)에서 촬영된 영상과 상기 충방전감시부(196)에서 파악된 배터리의 충방전량을 임시 저장하는 메모리부(198)가 구비된다.
이와 더불어, 상기 메모리부(198)에 저장된 데이터를 관리자가 관리하는 원격관리단말기로 전송하거나 원격관리단말기의 원격제어명령을 수신하여 급수펌프의 동작과 방수포의 회전방향을 제어하도록 하는 원격제어 송수신부(199)가 구비되고, 상기 각 부에서 수행되는 주요기능은 마이컴에 내장된 중앙처리부(도시생략)를 거쳐 제어신호의 입출력이 일괄적으로 처리된다.
이와 같이 구성된 상기 전자제어부(180)는 수위감시부(191)를 통해 저장탱크 내부에 적정량의 소방수가 채워져 있는지 여부를 실시간 파악하게 되며, 만약 저장탱크의 소방수(消防水) 수위가 설정된 기준수위 이하일 경우 원격제어송수신부(199)를 거쳐 원격관리단말기로 수위부족상태를 통보하게 된다.
관리자는 원격관리단말기에 수신된 수위부족 상태를 파악하여 소방헬기 등을 동원하여 소방수가 부족한 소방수 저장탱크에 소방수를 보충해놓음으로써 산불발생시 소방수를 효과적으로 이용할 수 있도록 한다.
물론, 우기시나 강우가 예상되는 경우에는 굳이 소방수(消防水)가 부족한 저장탱크에 헬기 등을 이용하여 소방수를 보충하지 않고, 강우시 내린 비가 저장탱크 상부에 구비된 빗물집수받이를 통해 집수하여 부족한 소방수(消防水)를 저장탱크에 집수할 수도 있다.
또한, 상기 전력량감시부(195)와 충방전감시부(196)는 저장탱크(100)의 외측면에 설치된 태양광모듈(140)에서 태양광을 수광하여 생산된 전력량 및 배터리의 충전량을 감시하는 것으로, 대부분 산불은 건기(乾期)시에 발생되고, 건기시는 충분한 태양광을 수광할 수 있기 때문에 태양광모듈(140)을 통해 배터리(145)에 각 장치의 구동에 필요한 전력을 충분히 생산하여 저장할 수 있게 되어 산불 발생시에 각 장치의 원활한 동작이 이루어지도록 하여 산불진화가 가능하도록 한다.
또한, 상기 방수포 회전방향제어부(192)와 급수펌프 동작제어부(193)는 산불발생시 소방수(消防水)를 분사하는 방수포의 회동과 소방수의 공급을 위한 급수펌프의 동작이 이루어지도록 제어한다.
산불발생 여부는 영상분석부에 수신되는 영화상감지카메라에서 촬영된 영상을 토대로 저장탱크 주변의 산불발생 여부가 판단되거나, 또는 원격관리자의 원격제어명령을 통해 저장탱크 주변에서 산불이 발생된 것으로 파악하게 되고, 산불이 발생한 경우, 상기 급수펌프동작제어부는 급수펌프측으로 동작신호가 출력되도록 하여 급수펌프를 동작시켜 저장탱크의 소방수를 급수관을 통해 방수로로 공급하여 소방수 분사가 이루어지도록 한다.
이때, 소방수를 분사하는 방수포는 화재가 발생된 지점으로 방수포 회전방향제어부의 제어를 통해 일정각도 회전된 후 화염을 향해 소방수 분사가 이루어지도록 하여 화재진압이 효율적으로 수행되도록 한다.
상기 방수포 회전방향제어부는 방향제어모터의 회전방향과 회전수를 제어하게 되고, 그 회전방향과 회전수는 열화상카메라에서 감지된 열화상을 분석하여 파악된 산불발생 지점으로 방수포 회전이 이루어지도록 하며, 이때 방수포의 회전변위(각)은 상부 급수관에 구비된 회전기어와 감속기의 감속비, 방향제어모터의 회전수 등에 따라 설정된 프로그램을 통해 자동으로 산출되도록 구성된다.
상기 고장감시부(195)는 급수펌프의 동작으로 소방수가 방수포를 통해 외부로 분사되는 경우, 급수관에 설치된 유속감지센서 및 급수펌프 측에 설치된 고장감지센서에서 감지된 소방수의 유속과 급수펌프의 회전상태를 감지신호를 토대로 정상적인 소방수 방출과 급수펌프의 동작여부를 파악하게 된다.
즉, 급수펌프의 동작속도에 따른 방수량의 유속(또는 유량)이 설정된 기준범위를 벗어날 경우, 급수펌프측에 고장이 발생되었거나 예방점검이 필요한 것으로 판단하여 원격제어송수신부(199)를 통해 원격관리단말기로 그 신호를 송출하고, 관리자는 원격관리단말기에 수신된 고장감지신호를 분석하여 현장에 방문, 급수펌프의 정비 및 유지관리를 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 영상분석부(197)는 저장탱크의 상단부에 설치된 열화상카메라에서 촬영되어 송신된 영상정보를 분석하여 설정된 기준온도 이상이 검출되는지 를 파악하여 산불발생 여부를 파악하게 된다.
그리고, 메모리부(198)는 상술한 각부의 필요한 정보를 임시 저장한 후에 관라자측의 원격관리단말기로 필요한 정보를 송신하여 관리자가 원격지에서 복수의 소방수 저장탱크에 대한 관리를 수월하게 하도록 한다.
또한, 원격제어송수신부(199)는 마이컴 내부의 정보를 원격관리단말기로 전송하거나 또는 원격관리단말기로부터 관리자의 제어명령을 수신, 전달하여 급수펌프 동작 및 방수포의 회전동작이 가능하도록 구성된다.
즉, 상기 원격제어송수신부(199)는 본 발명의 실시예에 따른 소방수 저장탱크(200)를 원격지의 관리자 원격으로 저장탱크(100)의 상황을 실시간 관리할 수 있도록 저장탱크(100)에서 획득한 정보를 원격관리단말기로 전송하고, 관리자의 원격제어명령을 수신하여 급수펌프(170)의 동작과 방수포(150)의 회전제어가 가능하도록 구성되어 산불 발생시 열화상카메라에서 획득한 정보를 토대로 자체적으로 소방수 분사가 가능함은 물론 원격지의 관리자가 사전에 소방수 저장탱크가 설치된 주변 지역에서 산불이 발생된 것을 감지하고 원격으로 소방수 분사를 제어할 수 있도록 한다.
도면 중 미설명부호 153은 방수포의 내부로 소방수가 이동하는 급수통로를 표현한 것으로, 회전기어(151)가 형성된 상부측 급수관(154a)의 내측 중공부 통로를 의미한다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 위주로 상세한 설명을 하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위 이내에서 당업자가 간단한 설계변경을 통해 다양한 변형 실시예를 구현할 수도 있다.
100 : 저장탱크 110 : 받침대
112 : 배출구 114 : 수위감지계
113 : 지지대 115 : 열화상카메라
116 : 사다리 117 : 안테나
120 : 빗물 집수받이
122 : 유입공 124 : 방수포체결부
130 : 이물질유입방지 그물망
140 : 태양광모듈 145 : 배터리
150 : 방수포 151 : 회전기어
152 : 회전연결부 153 : 급수통로
154a, 154b : 급수관 155 : 안착결합부
157 : 유속감지센서
160 : 회전방향제어부
162 : 방향제어모터 164 : 감속기
170 : 급수펌프 172 : 고장감지센서
180 : 전자제어부 181 : 통신모듈
182 : GPS수신기 190 : 마이컴
191 : 수위감시부 192 : 회전방향제어부
193 : 급수펌프 동작제어부 194 : 고장감시부
195 : 전력량감시부 196 : 충방전 감시부
197 : 영상분석부 198 : 메모리부
199 : 원격제어 송수신부
200 : 소방수 저장탱크
M : 원격관리단말기
112 : 배출구 114 : 수위감지계
113 : 지지대 115 : 열화상카메라
116 : 사다리 117 : 안테나
120 : 빗물 집수받이
122 : 유입공 124 : 방수포체결부
130 : 이물질유입방지 그물망
140 : 태양광모듈 145 : 배터리
150 : 방수포 151 : 회전기어
152 : 회전연결부 153 : 급수통로
154a, 154b : 급수관 155 : 안착결합부
157 : 유속감지센서
160 : 회전방향제어부
162 : 방향제어모터 164 : 감속기
170 : 급수펌프 172 : 고장감지센서
180 : 전자제어부 181 : 통신모듈
182 : GPS수신기 190 : 마이컴
191 : 수위감시부 192 : 회전방향제어부
193 : 급수펌프 동작제어부 194 : 고장감시부
195 : 전력량감시부 196 : 충방전 감시부
197 : 영상분석부 198 : 메모리부
199 : 원격제어 송수신부
200 : 소방수 저장탱크
M : 원격관리단말기
Claims (4)
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- 저면에 받침대가 구비되고, 하부 일측에 배출구가 구비되며, 상부가 개방되어 내부에 일정량의 소방수가 저장되는 저장탱크; 다수개의 유입공이 형성되어 집수된 빗물이 상기 저장탱크 내부에 저장되도록 상광하협(上廣下狹) 형상으로 이루어져 상기 저장탱크의 상부를 밀폐하는 빗물집수받이; 이물질이 쌓여 상기 빗물집수받이의 유입공이 막히는 것을 방지하도록 상기 빗물집수받이 상면에 설치되는 이물질유입방지 그물망; 상기 저장탱크의 외주면에 설치되어 전력을 생산하는 태양광모듈 및 상기 태양광모듈에서 생산된 전력을 축전하는 배터리; 상기 빗물집수받이의 중앙 상부로 돌출되어 상기 저장탱크의 소방수가 급수관을 통해 공급되어 산불이 발생된 저장탱크 주변으로 분사되도록 구성되는 방수포; 상기 빗물집수받이의 상면 일측 또는 상기 급수관에 연결 설치되어 상기 소방수를 급수관 및 방수포로 펌핑하는 급수펌프; 상기 배터리의 충방전관리와, 상기 급수펌프의 동작제어 및 상기 급수펌프의 전원제어를 위한 마이컴이 구비되어 상기 저장탱크의 외주연 일측에 구비되는 전자제어부;를 포함하되,
상기 저장탱크의 상단 일측에는 주변 영상을 실시간 촬영하여 산불발생여부를 감시할 수 있는 열화상카메라가 더 구비되며,
상기 방수포에는 상기 전자제어부의 제어명령에 따라 소방수의 살수방향을 가변시킬 수 있는 회전방향제어부가 더 구비되고,
상기 전자제어부에는 원격관리단말기에서 전송된 제어명령을 수신하여 상기 회전방향제어부 및 급수펌프의 동작제어가 가능하도록 하는 통신모듈과 GPS수신기가 더 구비되고,
상기 저장탱크의 내부에는 저장된 소방수의 수위량을 감지하기 위한 수위감지계가 구비되고, 상기 급수펌프 및 급수관에는 급수펌프의 동작시 급수펌프의 동작상태 및 급수관 내부의 유속을 감지하기 위한 고장감지센서와 유속감지센서가 각각 구비되고,
상기 마이컴에는 설정된 프로그램을 통해 상기 수위감지계에서 감지된 신호를 수신하여 적정량의 소방수가 채워져 있는지를 판단하는 수위감시부와, 상기 방수포의 회전방향을 제어하는 방수포 회전방향제어부와, 상기 급수펌프의 동작 및 토출량 제어를 위한 급수펌프 동작제어부와, 상기 유속감지센서 또는 상기 고장감지센서의 신호를 수신하여 급수펌프의 고장상태를 감시하는 고장감시부와, 상기 태양광모듈에서 생산되는 전력량을 감시하는 전력량감시부와, 상기 배터리의 충방전 상태를 감시하는 충방전 감시부와, 상기 열화상카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 산불발생 여부를 판단하는 영상분석부와, 상기 수위감시부 및 상기 전력량감시부에서 파악된 수위량과 전력생산량, 열화상카메라에서 촬영된 영상 및 상기 충방전감시부에서 파악된 배터리의 충방전량을 임시 저장하는 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 데이터를 원격관리단말기로 전송하거나 원격관리단말기의 원격제어명령을 수신하여 급수펌프의 동작과 방수포의 회전방향을 제어하도록 하는 원격제어 송수신부가 포함된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산불확산방지용 소방수 저장탱크.
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| KR1020220064654A KR102561269B1 (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 산불확산방지용 소방수 저장탱크 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220064654A KR102561269B1 (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 산불확산방지용 소방수 저장탱크 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220064654A KR102561269B1 (ko) | 2022-05-26 | 2022-05-26 | 산불확산방지용 소방수 저장탱크 |
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2022
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