KR102627402B1 - 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 관한 것으로서, 천장에 부착될 수 있도록 형성되며 내부에는 각종 기기가 장착될 수 있도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체 하부에 형성되어 주변의 영상을 촬영하고 화재 여부를 판단하는 카메라와, 상기 카메라의 하부에 형성되며 상기 몸체 내부에 수용된 소화물질을 분사하여 화재를 진압하는 소화노즐과, 상기 몸체 내부에 형성되며 무선통신망을 이용하여 주변기기를 원격 제어하여 스마트홈 구축이 가능하고, 상기 카메라 및 소화노즐의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 무선 통신하며 실내 각 구역별로 불꽃감지센서, 온도감지센서, 가스감지센서가 형성되어 화재위치를 전송하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러{A IoT smart sprinkler to be capable of Interwork home devices}
본 발명은 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 가전기기와 무선통신을 통해 연동되어 스마트홈 구축이 가능하고 화재 감지 및 진압이 가능한 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 관한 것이다.
일반적으로 스프링클러는 건물 내 천장에 매립된 소방배관과 연결되어 있으며, 화재가 발생되면 열감지기에 의해서 감지되어 경보를 울리면서 화재발생지점에 자동적으로 소화용수를 분사하여 화재발생초기에 소화할 수 있도록 한 것이다.
여기서 소방배관 내부에는 압력이 가해진 소방용수가 저장되어 있고, 스프링클러는 헤드가 막혀진 상태로 유지되어 평소에는 소화용수가 배출되지 않도록 방지하는 한편, 화재가 발생되면 화재열에 의해 스프링클러 헤드가 개방되면서 소화용수가 화재발생지점으로 분사되어 화재를 조기에 소화할 수 있는 원리를 적용하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 스프링클러는 단순히 열에 의해 스프링클러의 헤드가 파손되면서 가압된 소화용수가 배출되도록 형성되어 있기 때문에 화재 초기에 대응하는 것이 어렵고, 한번 작동되면 소방배관 내부에 저장된 소화용수가 모두 배출될 때까지 중단되지 않아 화재로 인해 피해를 받지 않은 가구, 가전제품 등이 소방용수로 인해 손상을 입는 문제점이 있었다.
또한 화재 발생시 열에 의해 동작되기 때문에 실내에 사람이 없는 경우 화재를 인지하지 못하고, 화재 진압을 원격으로 수행할 수 없어 화재로 인한 피해가 증가 된다는 문제점이 있었다.
한국특허 공개번호 제10-2006-0010233호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실시간 화재 분석이 가능하여 화재 초기에 소화물질을 분사하여 소화시킴으로써 화재로 인한 피해확산을 방지하고, 소방물질에 의한 피해를 최소화하는 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 화재가 발생된 지점을 계산하고 소화물질을 화재 발생 지점에만 집중 분사함으로써 화재 초기 진압이 가능하고, 화재정보를 외부로 송신하여 화재 확산 방지 및 인명피해를 방지할 수 있는 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 실내에 있는 가전기기와 무선통신을 통해 연동되어 원격제어를 통해 스마트홈을 구축이 가능하고, 단말기 또는 음성으로 연동된 기기를 제어할 수 있는 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러는 천장에 부착될 수 있도록 형성되며 내부에는 각종 기기가 장착될 수 있도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체 하부에 형성되어 주변의 영상을 촬영하고 화재 여부를 판단하는 카메라와, 상기 카메라의 하부에 형성되며 상기 몸체 내부에 수용된 소화물질을 분사하여 화재를 진압하는 소화노즐과, 상기 몸체 내부에 형성되며 무선통신망을 이용하여 주변기기를 원격 제어하여 스마트홈 구축이 가능하고, 상기 카메라 및 소화노즐의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 제어부와 무선 통신하며 실내 각 구역별로 불꽃감지센서, 온도감지센서, 가스감지센서가 형성되어 화재위치를 전송하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 상기 제어부는 불꽃이 발생되는 장소 또는 위치를 불꽃발생구역으로 설정하여 구분하고, 상기 카메라에 의해 상기 불꽃발생구역 내에서 감지된 화염은 사전에 설정된 상태의 이미지와 색상 및 픽셀크기로 비교하여 화재를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 상기 제어부는 상기 카메라가 촬영하는 구역의 구조 및 크기를 판단하여, 상기 카메라에 의해 화재 위치가 촬영되면 상기 소화노즐에서 상기 화재위치까지 거리를 계산하여 분사압력을 조절하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 상기 카메라 또는 상기 감지부는 감시 구역 내에 사람의 존재유무를 판단할 수 있도록 형성되며, 상기 제어부는 화재 발생시 감시 구역 내에 존재하는 사람의 위치를 상기 카메라 또는 상기 감지부를 통해 추적하여 구조위치 또는 대피여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 상기 소화노즐은 감지된 사람이 대피할 수 있는 대피진입경로 또는 구조진입경로를 따라 상기 소화물질을 분사하여 진입경로를 확보하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 상기 제어부는 상기 카메라가 촬영하는 감시 구역에 존재하는 가연성 물질을 별도로 설정하고, 감시 구역에 존재하는 상기 가연성 물질에 따라 상기 가연성 물질에 의한 화재 소화할 수 있는 상기 소화물질이 선택되어 상기 몸체에 수용되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 의하면, 실시간 화재 분석이 가능하여 화재 초기에 소화물질을 분사하여 소화시킴으로써 화재로 인한 피해확산을 방지하고, 소방물질에 의한 피해를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 의하면, 화재가 발생된 지점을 계산하고 소화물질을 화재 발생 지점에만 집중 분사함으로써 화재 초기 진압이 가능하고, 화재정보를 외부로 송신하여 화재 확산 방지 및 인명피해를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 의하면, 실내에 있는 가전기기와 무선통신을 통해 연동되어 원격제어를 통해 스마트홈을 구축이 가능하고, 단말기 또는 음성으로 연동된 기기를 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 전체적인 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 설치 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 주방에 불꽃발생구역을 설정한 모습을 나타낸 예시도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 가전기기와 무선통신을 통해 연동되어 스마트홈 구축이 가능하고 화재 감지 및 진압이 가능한 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 전체적인 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 설치 상태를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러의 주방에 불꽃발생구역을 설정한 모습을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주변기기(600) 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러는 천장에 부착될 수 있도록 형성되며 내부에는 각종 기기가 장착될 수 있도록 형성되는 몸체(100)와, 몸체(100) 하부에 형성되어 주변의 영상을 촬영하고 화재 여부를 판단하는 카메라(110)와, 카메라(110)의 하부에 형성되며 몸체(100) 내부에 수용된 소화물질을 분사하여 화재를 진압하는 소화노즐(120)과, 몸체(100) 내부에 형성되며 무선통신망을 이용하여 주변기기(600)를 원격 제어하여 스마트홈 구축이 가능하고, 카메라(110) 및 소화노즐(120)의 동작을 제어하는 제어부(300)와, 제어부(300)와 무선 통신하며 실내 각 구역별로 불꽃감지센서(410), 온도감지센서(420), 가스감지센서(430)가 형성되어 화재위치를 전송하는 감지부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
몸체(100)는 각종 부재가 장착될 수 있도록 형성되어 있으며, 상부는 천장에 부착되거나 매립되어 천장에서 고정된 상태로 유지될 수 있으며, 하부는 감시 구역을 촬영하기 위한 카메라(110)와, 화재 발생시 소화물질을 분사하기 위한 분사노즐이 형성되어 있다.
또한 몸체(100) 내부에는 가압된 상태의 소화물질이 저장된 소화물질용기(130)를 수용하기 위한 공간이 마련되어 있으며, 소화물질용기(130)는 몸체(100) 내부에 장착되면 소화노즐(120)과 연결되어 소화노즐(120)을 통해 몸체(100) 외부로 분사될 수 있게 된다.
이때 소화물질용기(130) 내부에 저장되는 소화물질은 물, CO2, 포말, 할론 중 어느 하나가 압축된 상태로 저장되어 있으며, 필요에 따라 몸체(100) 내부에는 분사압력 조절을 위해 고압으로 압축된 CO2가 별도로 저장되는 가압탱크(140)가 형성되어 있을 수 있다.
가압탱크(140)는 소화물질이 분사되는 거리에 따라 제어부(300)에 의해 제어되어 CO2가 소화물질용기(130)로 투입되면서 소화물질용기(130) 내부의 압력을 증가시킬 수 있게 되고, 증가된 압력에 의해 화재 위치까지 소화물질이 도달할 수 있게 된다.
또한 가압탱크(140)는 소화물질용기(130) 내부에 형성되어 있을 수도 있으며, 화재종류에 따라 가압탱크(140)에서 CO2만 분사되도록 제어하여 사용될 수도 있다.
카메라(110)는 화재 현장을 촬영하기 위해 사용되는 것으로, 설정된 감시구역을 설정된 경로대로 촬영하여 촬영된 영상을 제어부(300)로 전송하고, 제어부(300)는 촬영된 영상 내에서 화재 여부를 확인할 수 있는 인자를 추출하여 화재여부를 판단할 수 있게 된다.
이때 카메라(110) 및 소화노즐(120)은 설정된 방향으로 움직여 촬영 또는 화재진압을 할 수 있도록 형성되어야 하므로, 몸체(100) 하단에는 모터에 의해 카메라(110) 및 소화노즐(120)을 회전, 틸팅시키는 조절부(200)가 더 포함된다.
조절부(200)에 의해 카메라(110)는 설정된 경로를 따라 회전 및 틸팅되어 감시 구역 내 영상을 촬영할 수 있게 되며, 소화노즐(120)은 화재가 발생된 위치로 회전 및 틸팅된 후 화재지점에 소화물질을 분사시켜 화재를 진압할 수 있게 된다.
또한 조절부(200)는 카메라(110)와 소화노즐(120)이 동일한 방향으로 위치시킨 후 동시에 회전 및 틸팅시킬 수 있어 카메라(110)가 촬영되는 위치에 소화노즐(120)이 바로 소화물질을 분사할 수 있게 된다.
이때 조절부(200)는 화재가 발생되어 소화물질이 분사되는 경우 카메라(110)는 화염이 번지는 방향을 추적하여 영상을 촬영하게 되고, 소화노즐(120)은 설정된 시간차를 두고 카메라(110)가 이동한 경로를 따라 이동되도록 함으로써 소화노즐(120)에서 분사되는 소화물질이 화재를 충분히 진압한 후 다음 위치로 이동되도록 제어하는 것이 바람직하다.
제어부(300)는 몸체(100) 내부에 형성되어 카메라(110), 소화노즐(120), 조절부(200)의 동작을 제어하고, 카메라(110)로부터 전송되는 영상을 통해 화재가 발생되었는지 판단할 수 있도록 형성되어 있다.
또한 제어부(300)는 통신모듈(310)을 포함하고 있어 무선통신망을 통해 주변에 형성된 주변기기(600)와 연동되어 원격으로 제어할 수 있게 되며, 가정 내 주변기기(600)를 원격으로 제어함에 따라 스마트홈 구축이 가능해진다.
이때 구동장치가 구비된 창문(610)의 경우 제어부(300)에 의해 원격으로 창문(610)을 열고 닫을 수 있게 되므로, 화재로 인해 연기가 발생되면 창문(610)을 개방시켜 연기가 외부로 배출되도록 유도하여 질식사고를 방지할 수 있게 된다.
또한 실내에 환풍기가 존재하는 경우 환풍기를 동작시켜 실내의 연기를 빠르게 외부로 배출시킬 수 있게 되며, 필요에 따라 화재가 발생된 구역에 사람이 존재하지 않는 경우 구역을 밀폐시켜 산소공급을 차단함과 동시에 소화물질을 분사하여 화재를 신속하게 진압할 수도 있게 된다.
또한 제어부(300)는 마이크 및 스피커가 내장되어 있어 사용자가 가정 내에 연동된 주변기기(600)의 제어명령을 음성으로 인식하고 이에 대한 결과를 스피커로 출력하여 동작상태 및 결과를 출력할 수 있게 된다.
제어부(300)에 통신모듈(310)이 형성됨에 따라 사전에 연동된 단말기(700)가 실내가 아닌 실외에 위치되더라도 인터넷 망을 통해 제어신호를 전송받을 수 있게 되며, 사용자는 연동된 단말기(700)의 어플리케이션을 이용하여 실내 가전기기(620)를 원격으로 제어할 수 있게 된다.
또한 화재가 발생된 경우 제어부(300)는 재난센터(500)에 화재발생 신호를 전송하여 화재가 초기에 진압되지 못한 경우 소방서에 의해 2차 진압 및 인명구조가 진행될 수 있도록 조치할 수 있게 된다.
감지부(400)는 실내 각 감시 구역에 다수 개가 설치되어 있으며, 불꽃감지센서(410), 온도감지센서(420), 가스감지센서(430)로 구성되어 불꽃, 온도, 가스에 관한 정보를 수집한 후 어느 하나 이상이 설정된 감지값보다 높게 측정되면 이를 제어부(300)로 화재 발생 신호를 전송하게 된다.
감지부(400)에 의해 측정된 감지값을 기반으로 제어부(300)는 해당 감지기가 위치된 방향으로 카메라(110)를 회전 및 틸팅시키고, 주변을 촬영하여 화재로 인식될 수 있는 불꽃의 색깔 및 크기를 픽셀별로 추출하여 화재 유무를 판단하게 된다.
이때 불꽃은 일렁거리기 때문에 모양이 일정하지 않으므로 검출된 픽셀 색상을 기반으로 다음 촬영된 영상에서 픽셀위치가 가변되는 경우 화염으로 인식하여 화재로 판단할 수 있게 된다.
보다 정밀한 화재 감지를 하기 위해서 각 방, 거실, 주방을 각각 감시구역으로 설정하고 각각의 감시구역에는 감지부(400)가 형성되고 천장에는 카메라(110), 소화노즐(120), 제어부(300)가 수용된 몸체(100)가 장착되어 각각의 감시구역에서 발생하는 화재를 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때 감시구역에 따라 몸체(100)가 여러 개로 구성되는 경우 어느 하나의 몸체(100)에 형성된 제어부(300)가 메인으로 동작되고, 나머지 제어부(300)는 서브로 동작되어 메인 제어부(300)에 의해 제어될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 제어부(300)는 카메라(110)가 촬영하는 감시 구역에 존재하는 가연성 물질을 별도로 설정하고, 감시 구역에 존재하는 가연성 물질에 따라 가연성 물질에 의한 화재 소화할 수 있는 소화물질이 선택되어 몸체(100)에 수용되는 것을 특징으로 한다.
몸체(100)가 설치된 감시 구역은 설치 위치에 따라 화재가 발생되는 가연성 물질이 달라질 수 있으므로, 각 감시 구역에 설치되는 몸체(100) 내부에는 해당 구역 내에 존재하는 가연성 물질에 의해 발생된 화재를 진압할 수 있도록 소화물질이 수용되어 있는 것이 바람직하다.
특히 주방의 경우 식용유의 가열로 인한 화재가 발생될 수 있기 때문에 유막을 형성해 기름 온도를 낮추고 산소 접촉을 차단시키는 아세트산 칼륨을 소화물질용기(130)에 저장시켜 유류로 인한 화재도 초기 진압이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 각 감시 구역에 존재하는 가연성 물질에 따라 발생되는 화재가 A급화재(일반화재), B급화재(유류화재), C급화재(전기화재), K급화재(주방 식용유화재)인지 확인하고, 이에 따라 몸체(100) 내부에 소화물질용기(130)에 저장된 소화물질을 달리하여 화재 진압에 최적화 하는 것이 바람직하다.
또한 몸체(100) 내부에 장착되는 소화물질용기(130)는 하나 이상이 장착될 수도 있으며, 필요에 따라 소화물질용기(130) 내부에 서로 다른 소화물질이 저장될 수 있도록 구분시켜 제어부(300)에 의해 선택적으로 소화물질이 배출될 수 있도록 제어될 수도 있다.
이때 제어부(300)는 각 구역별로 가연성 물질을 데이터베이스화 하여 저장하고, 화재가 발생된 위치를 카메라(110)에 의해 확인되면, 촬영된 부분에 대응되는 가연성 물질을 제어부(300)가 분석한 후 소화물질을 선택적으로 분사할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 제어부(300)는 카메라(110)가 촬영하는 구역의 구조 및 크기를 판단하여, 카메라(110)에 의해 화재 위치가 촬영되면 소화노즐(120)에서 화재위치까지 거리를 계산하여 분사압력을 조절하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어부(300)는 카메라(110)에서 촬영된 영상에서 설정된 불꽃색이 표현된 픽셀을 크기 및 색깔로 분석하여 화재 발생을 판단하게 되며, 화재가 발생된 위치가 특정되면 소화노즐(120)로부터 화재 발생위치까지의 거리를 계산하게 된다.
이때 제어부(300)는 사전에 감시 구역 내의 거리가 입력되어 있거나 ToF센서, 라이다(Lidar)센서, 레이저센서, 초음파센서 중 어느 하나를 이용하여 화재 위치까지의 거리를 측정할 수 있게 되며, 이러한 센서는 카메라(110) 렌즈 주위에 형성되어 촬영과 동시에 거리를 측정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 로봇청소기가 있는 경우 감시 구역 내에 로봇청소기가 이동하는 거리 및 위치를 이용하여 감시 구역 내의 구조 및 거리를 제어부(300)가 산출할 수 있게 되며, 이러한 내용을 기반으로 카메라(110)에서 촬영된 공간의 거리를 예측할 수도 있게 된다.
제어부(300)에 의해 화재위치 거리가 산출되면 소화물질용기(130)에 가압되어 수용된 소화물질이 소화노즐(120)을 통해 분사되게 되고, 소화노즐(120)로부터 화재발생 위치의 거리차에 따라 소화물질용기(130)에 압축된 CO2를 공급하여 분사압력을 증가시켜 소화물질이 화재위치까지 도달되도록 제어할 수 있게 된다.
또한 카메라(110)를 통해 소화노즐(120)에서 분사되는 소화물질이 화재발생 위치까지 도달하는지 촬영한 후 촬영된 영상을 분석하여 CO2를 공급함으로써 소화물질이 도달되도록 유도할 수도 있다.
또한 카메라(110) 또는 감지부(400)는 감시 구역 내에 사람의 존재유무를 판단할 수 있도록 형성되며, 제어부(300)는 화재 발생시 감시 구역 내에 존재하는 사람의 위치를 카메라(110) 또는 감지부(400)를 통해 추적하여 구조위치 또는 대피 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한 소화노즐(120)은 감지된 사람이 대피할 수 있는 대피진입경로 또는 구조진입경로를 따라 소화물질을 분사하여 진입경로를 확보하는 것을 특징으로 한다.
감지부(400)는 인체감지센서(440)가 추가로 형성되어 있어 각 감시구역에 이동 또는 존재하는 사람을 감지할 수 있도록 형성되고, 카메라(110)는 촬영된 영상 내에서 사람의 형상을 추출하여 사람의 존재여부를 확인할 수 있도록 형성될 수 있다.
감지부(400) 또는 카메라(110)에 의해 감시구역 내에 사람이 존재하는 것을 확인할 수 있게 됨에 따라 각 감시 구역 중 어느 하나에 화재가 발생된 경우 제어부(300)는 화재가 발생되지 않은 각 구역별 존재하는 사람의 위치를 추적하여 동선을 파악하고 재난센터(500)에 구조 요청을 송신할 수 있게 된다.
또한 제어부(300)는 실내에 있는 사람이 신속하게 외부로 대피할 수 있도록 화재 발생시 현관문의 도어락을 미리 해제함으로써 대피하는 사람이 패닉상태에 빠지지 않도록 할 수 있다.
또한 실내에 사람이 대피를 못한 경우에도 현관문 도어락이 해제되어 있기 때문에 외부 구조자가 신속하게 실내로 진입하여 화재 진압 및 인명구조를 시도할 수 있게 된다.
이때 제어부(300)는 화재가 발생된 구역에서 대피하는 사람의 동선을 추적하여 재난센터(500)에 실내에 존재하는 사람의 위치를 정확하게 전송할 수 있어 구조가 신속하게 이루어질 수 있다.
또한 제어부(300)는 화재로 인해 현관문 또는 실내 대피공간으로 향하는 길목에 화염이 있는 경우 소화물질을 분사시켜 진입경로를 확보하여 실내에 대피하는 사람이 안전하게 이동할 수 있도록 소화노즐(120)을 제어할 수 있게 된다.
또한 제어부(300)는 불꽃이 발생되는 장소 또는 위치를 불꽃발생구역(320)으로 설정하여 구분하고, 카메라(110)에 의해 불꽃발생구역(320) 내에서 감지된 화염은 사전에 설정된 상태의 이미지와 색상 및 픽셀크기로 비교하여 화재를 판단하는 것을 특징으로 한다.
도 3과 같이, 제어부(300)는 불꽃이 발생되는 가스레인지(321)를 불꽃발생구역(320)으로 별도로 설정할 수 있으며, 불꽃발생구역(320)에서 감지부(400) 또는 카메라(110)에 의해 화염이 검출되는 경우 제어부(300)는 불꽃발생구역(320)에서 사전에 촬영된 영상과 현재 영상을 비교하여 화재 여부를 판단하게 된다.
이때 제어부(300)는 가스레인지(321)에 불꽃이 점화된 영상이 저장되어 있으며, 저장된 영상과 촬영된 영상을 비교하여 불꽃의 크기 및 색상을 비교 판단하여 화재여부를 판단할 수 있게 된다.
즉, 가스레인지(321)에서 정상상태에서 발생되는 불꽃은 푸른색에 가까우며 불꽃의 크기도 일정하고 냄비에 가려져 불꽃이 외부로 잘 들어나지 않는 반면, 화재로 번질 위험이 있는 불꽃은 불완전 연소에 의해 붉은색에 가까운 색깔로 나타나고 불꽃의 크기도 커지게 된다.
따라서 불꽃의 색상과 크기를 픽셀별로 비교함으로써 가스레인지(321)에서 촬영된 불꽃이 화재인지를 판단할 수 있게 되고, 화재로 판단되는 경우 제어부(300)는 가스레인지(321)로 공급되는 가스를 차단시킴과 동시에 불꽃을 향해 소화물질을 분사하여 화재를 진압할 수 있게 된다.
제어부(300)의 동작은 오작동을 방지하기 위해 화재를 분석하고 이에 대한 경보를 지정된 단말기(700)로 전송하도록 형성되어, 단말기(700)를 통해 사용자가 다시 확인한 후 소화노즐(120)을 통해 화재를 진압하도로 하는 것이 바람직하다.
그러나 사용자의 응답이 없는 경우 스피커를 통해 실내에 존재하는 사람에게 화재발생을 알려 화재를 진압할 수 있도록 유도하고, 설정된 시간 이후에도 화재가 진압되지 않으면 자동으로 소화물질을 분사시켜 화재를 진압하는 것이 바람직하다.
또한 화재로 인해 발생된 불꽃의 크기가 설정된 크기 이상인 경우, 즉 몸체(100)에 저장된 소화물질로 화재를 진압할 수 없는 상태로 진행된 경우 재난센터(500)에 자동신고를 통해 구조요청을 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러에 의하면, 실시간 화재 분석이 가능하여 화재 초기에 소화물질을 분사하여 소화시킴으로써 화재로 인한 피해확산을 방지하고, 소방물질에 의한 피해를 최소화하고, 화재가 발생된 지점을 계산하고 소화물질을 화재 발생 지점에만 집중 분사함으로써 화재 초기 진압이 가능하고, 화재정보를 외부로 송신하여 화재 확산 방지 및 인명피해를 방지할 수 있으며, 실내에 있는 가전기기와 무선통신을 통해 연동되어 원격제어를 통해 스마트홈을 구축이 가능하고, 단말기 또는 음성으로 연동된 기기를 제어할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
100 : 몸체 110 : 카메라
120 : 소화노즐 130 : 소화물질용기
140 : 가압탱크 200 : 조절부
300 : 제어부 310 : 통신모듈
320 : 불꽃발생구역 321 : 가스레인지
400 : 감지부 410 : 불꽃감지센서
420 : 온도감지센서 430 : 가스감지센서
440 : 인체감지센서 500 : 재난센터
600 : 주변기기 610 : 창문
620 : 가전기기 700 : 단말기

Claims (6)

  1. 천장에 부착될 수 있도록 형성되며 내부에는 각종 기기가 장착될 수 있도록 형성되는 몸체와;
    상기 몸체 하부에 형성되어 주변의 영상을 촬영하고 화재 여부를 판단하는 카메라와;
    상기 카메라의 하부에 형성되며 상기 몸체 내부에 수용된 소화물질을 분사하여 화재를 진압하는 소화노즐과;
    상기 몸체 내부에 형성되며 무선통신망을 이용하여 주변기기를 원격 제어하여 스마트홈 구축이 가능하고, 상기 카메라 및 소화노즐의 동작을 제어하는 제어부와;
    상기 제어부와 무선 통신하며 실내 각 구역별로 불꽃감지센서, 온도감지센서, 가스감지센서가 형성되어 화재위치를 전송하는 감지부;를 포함하고,
    상기 몸체의 하단에는 모터에 의해 상기 카메라 및 상기 소화노즐을 회전, 틸팅시키는 조절부;를 더 포함하며,
    상기 조절부는 화재가 발생되어 소화물질이 분사되는 경우 상기 카메라가 화염이 번지는 방향을 추적하여 영상을 촬영하도록 하고, 상기 소화노즐이 상기 카메라가 이동한 경로를 따라 시간차를 두고 이동되도록 함으로써 상기 소화노즐에서 분사되는 소화물질이 화재를 진압한 후 다음 위치로 이동되도록 하며,
    상기 제어부는 스마트홈 구축을 통해 창문, 환풍기, 도어락과 연동되어 원격으로 제어할 수 있도록 형성되어 화재가 발생되면 상기 창문을 개방시키고, 상기 환풍기를 동작시켜 실내의 연기가 외부로 배출되도록 유도하여 질식사고를 방지하고, 상기 도어락을 해제하여 대피하는 사람이 패닉상태에 빠지지 않도록 하면서 외부 구조자가 신속하게 실내로 진입하여 화재 진압 및 인명구조를 할 수 있도록 유도하고,
    상기 소화노즐은 대피진입경로 또는 구조진입경로를 따라 상기 소화물질을 분사하여 진입경로를 확보하는 것을 특징으로 하는
    주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 불꽃이 발생되는 장소 또는 위치를 불꽃발생구역으로 설정하여 구분하고, 상기 카메라에 의해 상기 불꽃발생구역 내에서 감지된 화염은 사전에 설정된 상태의 이미지와 색상 및 픽셀크기로 비교하여 화재를 판단하는 것을 특징으로 하는
    주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 카메라가 촬영하는 구역의 구조 및 크기를 판단하여, 상기 카메라에 의해 화재 위치가 촬영되면 상기 소화노즐에서 상기 화재위치까지 거리를 계산하여 분사압력을 조절하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라 또는 상기 감지부는 감시 구역 내에 사람의 존재유무를 판단할 수 있도록 형성되며,
    상기 제어부는 화재 발생시 감시 구역 내에 존재하는 사람의 위치를 상기 카메라 또는 상기 감지부를 통해 추적하여 구조위치 또는 대피여부를 확인하는 것을 특징으로 하는
    주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 카메라가 촬영하는 감시 구역에 존재하는 가연성 물질을 별도로 설정하고, 감시 구역에 존재하는 상기 가연성 물질에 따라 상기 가연성 물질에 의한 화재 소화할 수 있는 상기 소화물질이 선택되어 상기 몸체에 수용되는 것을 특징으로 하는
    주변기기 연동이 가능한 IoT 스마트 스프링클러.
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