KR102636062B1 - 이동식 화재 감지기 및 이를 이용한 화재 감시 시스템 - Google Patents

이동식 화재 감지기 및 이를 이용한 화재 감시 시스템 Download PDF

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Abstract

이동식 화재 감지기 및 이를 이용한 화재 감시 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 이동식 화재 감지기가 상호 LOS(Line of Sight)를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 이동식으로 배치되고 근거리 통신모듈을 이용하여 상호 통신하도록 구성됨으로써, 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 공사현장, 산업현장 등에서도 화재발생 또는 화재위험을 즉각적으로 검출하여 원격에 알릴 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 이동식 화재 감지기가 대피 시나리오에 따라 복수 개의 엘이디 모듈 또는 음성 출력모듈을 이용하여 대피경로, 대피방향 등을 작업자에게 안내하도록 함으로써, 화재발생 또는 화재위험 발생시 작업자의 즉각적인 대피를 보다 손쉽게 유도할 수 있다. 특히, 이러한 대피 시나리오는 이동식 화재 감지기 각각에서 생성된 화재관련 데이터와 화재관련 데이터의 전달경로를 기반으로 실시간으로 생성되고, 화재의 발생장소, 확산방향 및 위험정도를 기반으로 동적으로 변경되도록 함으로써, 대상현장 및 화재의 특성에 맞는 최적화된 대피안내를 가능하게 한다.

Description

이동식 화재 감지기 및 이를 이용한 화재 감시 시스템{MOVABLE FIRE DETECTOR AND SYSTEM FOR DETECTING FIRE USING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 이동식 화재 감지기와 이를 이용하여 화재를 감시하는 시스템과 관련된다.
일반적으로, 화재 감시 시스템은 건물의 천정에 연기 감지기를 매립, 고정시킨 상태에서 화재 발생시 경보를 발생시키고 스프링클러를 통해 물을 분사하여 소화하는 방식으로 동작한다. 그러나, 이러한 매립/고정식 화재 감시 시스템은 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 제대로 구비되어 있지 않은 지역에서는 동작할 수 없다. 특히, 건물, 공장 등의 신축, 증축과 같은 공사현장(또는 산업현장)에서는 작업자의 작업 중 화재가 빈번하게 발생되나, 전기시설, 통신시설, 소방시설 등이 마련되어 있지 않아 상술한 화재 감시 시스템을 도입하기 어려운 실정이다. 이러한 공사현장의 경우 화재발생의 조기 감지 및 작업자의 대피로의 확보에 어려움이 있으며, 이에 따라 대형사고로 이어질 수 있다.
한국등록특허공보 제10-2523631호(2023.04.14)
본 발명의 실시예들은 전기시설, 통신시설, 소방시설 등이 마련되어 있지 않은 공사현장, 산업현장 등에서 화재발생 또는 화재위험 발생을 즉각적으로 감지하고 작업자에게 신속한 대피를 안내하기 위한 것이다.
예시적인 실시예에 따르면, 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 대상현장(target site)에서 화재발생 또는 화재위험을 검출할 수 있도록 상기 대상현장에서 소정 간격 이격되어 이동식으로 설치되는 복수 개의 이동식 화재 감지기; 및 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기 중 하나로부터 화재관련 데이터를 수신하고, 상기 화재관련 데이터를 분석하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성하는 서버를 포함하며, 상기 이동식 화재 감지기는, 불꽃 감지기를 통해 360도로 상기 화재발생을 검출하는 화재 검출부; 열화상 카메라를 통해 상기 화재위험을 검출하고, 영상 카메라를 통해 상기 화재발생 또는 상기 화재위험과 관련된 영상을 촬영하는 영상 인식부; 및 상기 화재 검출부에서 획득된 불꽃 감지신호를 분석하여 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리에 기초하여 상기 영상 인식부를 제어하는 제어부를 포함하는, 화재 감시 시스템이 제공된다.
상기 제어부는, 상기 불꽃 감지신호의 주파수 크기에 따라 상기 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향으로 상기 열화상 카메라 및 상기 영상 카메라를 동작시키고, 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리에 따라 상기 열화상 카메라 및 상기 영상 카메라의 초점을 제어할 수 있다.
상기 서버는, 관리자의 입력에 따라 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기 중 적어도 둘 이상의 이동식 화재 감지기를 하나의 그룹(group)으로 설정하고, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기의 식별번호 및 설치위치를 데이터베이스에 저장하며, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기는, 상호 메쉬 네트워크(mesh network)를 구성하고, 상기 열화상 카메라에서 촬영된 열화상 데이터, 상기 영상 카메라에서 촬영된 영상 데이터, 상기 화재발생 또는 상기 화재위험이 발생된 시각과 장소에 관한 정보를 포함하는 상기 화재관련 데이터를 상기 메쉬 네트워크에 속하는 인접한 타 이동식 화재 감지기로 전달하며, 상기 화재관련 데이터는, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각을 거쳐 순차적으로 전달되되, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 중 상기 화재관련 데이터를 마지막으로 전달 받은 이동식 화재 감지기를 통해 상기 서버로 전달될 수 있다.
상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각은, 근거리 통신모듈을 이용하여 상호 통신하며, 상기 그룹 내 서로 인접하는 두 개의 이동식 화재 감지기 각각은, 상호 LOS(Line of Sight)를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 이동식으로 배치되고, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 중 상기 화재관련 데이터를 마지막으로 전달 받은 이동식 화재 감지기는, 장거리 통신모듈을 이용하여 상기 화재관련 데이터를 상기 서버로 전달할 수 있다.
상기 서버는, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서 생성된 화재관련 데이터 및 상기 화재관련 데이터의 전달경로를 분석하여 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도를 결정하고, 상기 화재의 발생장소, 상기 화재의 확산방향 및 상기 화재의 위험정도와 상기 대상현장 내에서 이동 가능한 경로를 고려하여 상기 대피 시나리오를 실시간으로 생성하며, 상기 대피 시나리오는, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각을 출발지점으로 한 하나 이상의 대피경로, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서의 대피방향 및 대피 유도방식을 포함할 수 있다.
상기 서버는, 상기 출발지점으로부터 상기 대상현장의 외부로 이동 가능한 하나 이상의 경로를 선별하고, 선별된 상기 하나 이상의 경로 중 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로를 상기 대피경로로 결정하되, 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로가 존재하지 않는 경우 선별된 상기 하나 이상의 경로 중 상기 화재의 위험정도가 기준치 이하인 경로를 상기 대피경로로 결정하고, 결정된 상기 대피경로에 따라 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서의 대피방향을 결정할 수 있다.
상기 이동식 화재 감지기는, 복수 개의 엘이디 모듈; 및 음성 출력모듈을 더 포함하며, 상기 대피 유도방식은, 상기 복수 개의 엘이디 모듈을 이용한 제1 대피 유도방식, 상기 음성 출력모듈을 이용한 제2 대피 유도방식, 및 상기 복수 개의 엘이디 모듈과 상기 음성 출력모듈을 동시에 이용한 제3 대피 유도방식 중 하나일 수 있다.
상기 이동식 화재 감지기는, 동작 인식모듈을 더 포함하며, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각의 상기 동작 인식모듈에서 감지된 사람의 수가 상기 서버로 전달되며, 상기 서버는, 상기 화재의 위험정도 및 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서 감지된 사람의 수가 각각 기준치 이상인 경우 상기 대피 유도방식을 상기 제3 대피 유도방식으로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 대피 시나리오에 상기 제1 대피 유도방식 또는 상기 제3 대피 유도방식이 포함되는 경우 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향을 따라 상기 복수 개의 엘이디 모듈을 순차적으로 점멸시키고, 상기 대피 시나리오에 상기 제2 대피 유도방식 또는 상기 제3 대피 유도방식이 포함되는 경우 상기 음성 출력모듈을 제어하여 상기 대피 시나리오에 포함된 대피경로를 음성 출력할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 대상현장(target site)에서 화재발생 또는 화재위험을 검출할 수 있도록 상기 대상현장에서 소정 간격 이격되어 이동식으로 복수 개 설치되는 이동식 화재 감지기로서, 불꽃 감지기를 통해 360도로 화재발생을 검출하는 화재 검출부; 열화상 카메라를 통해 화재위험을 검출하고, 영상 카메라를 통해 상기 화재발생 또는 상기 화재위험과 관련된 영상을 촬영하는 영상 인식부; 및 상기 화재 검출부에서 획득된 불꽃 감지신호를 분석하여 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리에 기초하여 상기 영상 인식부를 제어하는 제어부를 포함하는, 이동식 화재 감지기가 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 이동식 화재 감지기가 상호 LOS(Line of Sight)를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 이동식으로 배치되고 근거리 통신모듈을 이용하여 상호 통신하도록 구성됨으로써, 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 공사현장, 산업현장 등에서도 화재발생 또는 화재위험을 즉각적으로 검출하여 원격에 알릴 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 이동식 화재 감지기가 대피 시나리오에 따라 복수 개의 엘이디 모듈 또는 음성 출력모듈을 이용하여 대피경로, 대피방향 등을 작업자에게 안내하도록 함으로써, 화재발생 또는 화재위험 발생시 작업자의 즉각적인 대피를 보다 손쉽게 유도할 수 있다. 특히, 이러한 대피 시나리오는 이동식 화재 감지기 각각에서 생성된 화재관련 데이터와 화재관련 데이터의 전달경로를 기반으로 실시간으로 생성되고, 화재의 발생장소, 확산방향 및 위험정도를 기반으로 동적으로 변경되도록 함으로써, 대상현장 및 화재의 특성에 맞는 최적화된 대피안내를 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감시 시스템의 상세 구성을 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화재 감지기의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 검출부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 인식부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화재 감지기의 예시
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 둘 이상의 이동식 화재 감지기가 그룹핑되는 예시
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 내 이동식 화재 감지기를 이용한 대피경로를 나타낸 예시
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그룹 내 이동식 화재 감지기를 이용한 대피경로를 나타낸 예시
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 모듈의 점멸 방식을 나타낸 예시
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈의 점멸 방식을 나타낸 예시
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈의 점멸 방식을 나타낸 예시
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈의 점멸 방식을 나타낸 예시
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리자 단말의 화면 예시
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 16은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 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 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감시 시스템(100)의 상세 구성을 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감시 시스템(100)은 복수 개의 이동식 화재 감지기(102), 서버(106) 및 관리자 단말(108)을 포함한다.
이동식 화재 감지기(102)는 대상현장(target site)에서 화재발생 또는 화재위험(즉, 기준치 이상의 위험도를 갖는 화재발생)을 검출하는 장치이다. 본 실시예들에 있어서, 대상현장은 이동식 화재 감지기(102)가 설치되는 지역으로서, 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 공사현장, 산업현장 등을 의미한다.
이동식 화재 감지기(102)는 대상현장 내 특정 지점에 매립되거나 고정되어 설치되는 것이 아니라 원하는 지점에 배치 가능하도록 이동식으로 설치된다. 이동식 화재 감지기(102)는 대상현장에서 소정 간격 이격되어 복수 개 설치되며, 상호 LOS(Line of Sight)를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 배치될 수 있다. 일 예시로서, 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 건물 내에 4개의 이동식 화재 감지기(102)가 상호 LOS를 유지하도록 직선 거리 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 각 이동식 화재 감지기(102)는 서로 인접한 타 이동식 화재 감지기(102)와 근거리 무선 통신(예를 들어, 2.4GHz 대역의 무선 통신)할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 상호 LOS를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 이동식으로 배치되고 근거리 통신모듈을 이용하여 상호 통신하도록 구성됨으로써, 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 공사현장, 산업현장 등에서도 화재발생 또는 화재위험을 즉각적으로 검출하여 원격에 알릴 수 있다.
또한, 이동식 화재 감지기(102) 각각은 상호 메쉬 네트워크(mesh network)를 구성할 수 있다. 후술할 바와 같이, 서버(106)는 관리자의 입력에 따라 복수 개의 이동식 화재 감지기 중 적어도 둘 이상의 이동식 화재 감지기를 하나의 그룹(group)으로 설정하고, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기의 식별번호 및 설치위치를 데이터베이스(미도시)에 저장할 수 있다. 여기서, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102)는 예를 들어, 동일한 영역 내에 존재하거나 동일한 건물의 층(floor)에 존재하는 둘 이상의 이동식 화재 감지기(102)일 수 있다. 후술할 바와 같이, 화재관련 데이터는 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각을 거쳐 순차적으로 전달되되, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 중 상기 화재관련 데이터를 마지막으로 전달 받은 이동식 화재 감지기(102)를 통해 서버(106)로 전달될 수 있다. 화재관련 데이터는 예를 들어, 이동식 화재 감지기(102)에 구비된 열화상 카메라에서 촬영된 열화상 데이터, 이동식 화재 감지기(102)에 구비된 영상 카메라에서 촬영된 영상 데이터, 화재발생 또는 화재위험이 발생된 시각, 장소에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
이를 위해, 이동식 화재 감지기(102)는 화재발생을 검출하기 위한 불꽃 감지기, 화재위험을 검출하기 위한 열화상 카메라, 화재발생 또는 화재위험과 관련된 영상을 촬영하기 위한 영상 카메라, 상기 열화상 카메라, 상기 영상 카메라 등의 동작을 제어하기 위한 제어부 등을 포함할 수 있다. 이동식 화재 감지기(102)의 상세 구성에 대해서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 후술하기로 한다.
서버(106)는 통합관제센터에 구비되는 장치로서, 네트워크(104)를 통해 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 여기서, 네트워크(104)는 예를 들어, 5G 네트워크, LTE 네트워크 등과 같은 모바일 네트워크(mobile network), 광역 네트워크(wire area networks) 등을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 서버(106)는 대상현장의 가장 외측에 배치된 하나 이상의 이동식 화재 감지기(102)와 네트워크(104)를 통해 연결될 수 있다. 상기 이동식 화재 감지기(102)는 내부에 구비된 장거리 통신모듈을 이용하여 화재관련 데이터를 서버(106)로 전달할 수 있다. 서버(106)는 네트워크(104)를 통해 상기 이동식 화재 감지기(102)로부터 상기 화재관련 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 서버(106)는 후술할 바와 같이 대피 시나리오를 대상현장의 가장 외측에 배치된 이동식 화재 감지기(102)로 전달할 수 있으며, 상기 대피 시나리오는 메쉬 네트워트를 따라 각 이동식 화재 감지기(102)로 순차적으로 전달될 수 있다.
또한, 서버(106)는 이동식 화재 감지기(102)의 내부에 구비된 장치, 센서들의 상태, 각 이동식 화재 감지기(102)의 그룹 정보, 대피 시나리오, 경보 발생 등을 관리한다. 또한, 서버(106)는 화재관련 데이터를 데이터베이스에 저장하고, 이를 분석하여 상기 대피 시나리오를 실시간으로 생성할 수 있다. 서버(106)의 상세 구성에 대해서는 도 13을 참조하여 구체적으로 후술하기로 한다.
관리자 단말(108)은 관리자가 소지하는 단말로서, 예를 들어 노트북, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 스마트 워치 등이 될 수 있다. 관리자 단말(108)은 네트워크(104)를 통해 서버(106)와 연결되며, 서버(106)로부터 화재관련 데이터를 전달 받을 수 있다. 관리자는 관리자 단말(108)을 통해 대상현장의 열화상 데이터, 영상 데이터 등을 확인할 수 있으며, 이에 따라 대상현장의 상황을 실시간으로 확인하면서 이동식 화재 감지기(102)의 동작을 원격으로 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화재 감지기(102)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 검출부(202)의 상세 구성을 나타낸 블록도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 인식부(204)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화재 감지기(102)는 화재 검출부(202), 영상 인식부(204), 가스 검출부(206), 제어부(208), 통신부(210), 경보부(212) 및 전원부(214)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 화재 검출부(202)는 불꽃 감지기(202a)를 구비할 수 있다. 화재 검출부(202)는 불꽃 감지기(202a)를 통해 360도로 대상현장 내 화재발생을 검출할 수 있다. 불꽃 감지기(202a)는 예를 들어, 적외선 광학센서(IR3)로 이루어질 수 있다. 또한, 불꽃 감지기(202a)는 예를 들어, 서로 다른 네 방향으로 설치되어 360도로 화재발생을 검출할 수 있다.
일반적으로, 불꽃 감지기(202a)에서 감지되는 불꽃 감지신호의 주파수는 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리가 가까울수록 크고, 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리가 가까울수록 작아진다. 또한, 불꽃 감지신호의 주파수가 IR1 > IR2 인 경우 화재방향이 IR2 방향인 것으로 판단되며, 불꽃 감지신호의 주파수가 IR1 < IR2 인 경우 화재방향이 IR1 방향인 것으로 판단된다. 화재 검출부(202)는 불꽃 감지기(202a)를 통해 불꽃 감지신호를 획득하고, 불꽃 감지신호에 관한 정보를 제어부(208)로 전달할 수 있다. 후술할 바와 같이, 제어부(208)는 불꽃 감지신호의 주파수 크기에 따라 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리를 계산할 수 있다. 제어부(208)는 상기 화재방향으로 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)를 동작시키고, 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리에 따라 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 초점을 제어할 수 있다.
영상 인식부(204)는 열화상 카메라(204a)를 통해 화재위험을 검출하고, 영상 카메라(204b)를 통해 화재발생 또는 화재위험과 관련된 영상을 촬영한다. 도 4를 참조하면, 영상 인식부(204)는 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)를 구비할 수 있다. 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)는 제어부(208)의 제어에 따라 온(on) 동작으로 전환될 수 있다. 제어부(208)는 화재 검출부(202)로부터 불꽃 감지신호를 수신함에 따라 화재발생을 인지하고, 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 온 동작 전환을 위한 트리거링 신호(triggering signal)를 발생시킨다. 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)는 상기 트리거링 신호에 따라 온 동작으로 전환되어 동작할 수 있다. 이때, 제어부(208)는 상기 불꽃 감지신호의 주파수 크기에 따라 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향으로 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)를 동작시킬 수 있다. 즉, 제어부(208)는 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)가 화재방향을 향하도록 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 촬영방향을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(208)는 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리에 따라 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 초점을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(208)는 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리를 고려하여 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 줌인(zoom-in), 줌아웃(zoom-out) 등을 제어할 수 있다.
열화상 카메라(204a)는 대상현장의 열화상 데이터, 즉 온도 데이터를 획득한다.
영상 카메라(204b)는 대상현장의 영상 데이터, 즉 촬영 데이터를 획득한다.
이러한 열화상 데이터 및 영상 데이터는 서버(106)로 전달되며, 서버(106)는 상기 열화상 데이터 및 영상 데이터를 통해 화재위험을 분석할 수 있다. 이때, 제어부(208)는 관리자의 입력에 따라 열화상 데이터에 대한 기준온도를 사전에 설정할 수 있으며, 열화상 데이터에 포함된 온도가 상기 기준온도보다 높은 경우에만 상기 열화상 데이터가 서버(106)로 전달되도록 제어할 수 있다.
가스 검출부(206)는 대상현장 내 유해가스를 검출한다. 여기서, 유해가스는 화재로 인해 발생되는 가스로서, 예를 들어 일산화탄소, 염화수소, 황화수소, 암모니아 등이 될 수 있다. 가스 검출부(206)는 가스 검출을 위한 각종 센서를 구비할 수 있으며, 상기 센서를 통해 대상현장 내 유해가스를 검출할 수 있다. 또한, 가스 검출부(206)는 유해가스 검출시 검출된 유해가스에 관한 정보를 서버(106)로 전달할 수 있다.
제어부(208)는 이동식 화재 감지기(102)의 내구 구성들을 제어한다. 상술한 바와 같이, 제어부(208)는 화재 검출부(202)에서 획득된 불꽃 감지신호를 분석하여 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리에 기초하여 영상 인식부(204)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(208)는 불꽃 감지신호의 주파수 크기에 따라 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향으로 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)를 동작시키고, 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리에 따라 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 초점을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(208)는 후술할 바와 같이 서버(106)로부터 전달 받은 대피 시나리오에 따라 이동식 화재 감지기(102)에 구비된 복수 개의 엘이디 모듈 및 음성 출력모듈의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(208)는 관리자 또는 작업자의 입력에 따라 이동식 화재 감지기(102)의 나머지 구성들에 대한 동작을 제어할 수 있다.
통신부(210)는 이동식 화재 감지기(102)를 IoT(Internet of Things) 모듈로서 동작시키기 위한 통신 기능을 담당한다. 이를 위해, 통신부(210)는 근거리 통신모듈 및 장거리 통신모듈을 구비할 수 있다. 여기서, 근거리 통신모듈은 예를 들어, 와이파이(wifi) 모듈, 블루투스 모듈 등이 될 수 있다. 또한, 장거리 통신모듈은 예를 들어, 5G 모듈, LTE 모듈 등이 될 수 있다. 통신부(210)는 IoT 게이트웨이로서 동작하며, 이에 따라 이동식 화재 감지기(102) 간의 상호 무선통신이 이루어질 수 있다. 또한, 통신부(210)는 장거리 통신모듈을 통해 서버(106)와 원격 무선통신할 수 있다.
경보부(212)는 화재발생 또는 화재위험 발생시 경보를 발생시킨다. 이를 위해, 경보부(212)는 복수 개의 엘이디 모듈 및 음성 출력모듈을 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제어부(208)는 서버(106)로부터 전달 받은 대피 시나리오에 따라 복수 개의 엘이디 모듈 및 음성 출력모듈의 동작을 제어할 수 있다. 경보부(212)는 상기 복수 개의 엘이디 모듈 및 음성 출력모듈을 통해 대상현장 내 작업자들의 대피를 유도할 수 있다.
전원부(214)는 이동식 화재 감지기(102)에 전원이 공급되는 부분이다. 전원부(214)는 충전식 배터리를 구비할 수 있으며, 상기 충전식 배터리를 통해 전원을 공급 받을 수 있다. 또한, 전원부(214)는 SMPS(Switching Mode Power Supply)와 같은 전원공급장치, 직류 변환기, 스위칭 회로 등을 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 화재 감지기(102)의 예시이다. 도 5의 (a)는 이동식 화재 감지기(102)의 전면을 나타낸 도면이며, 도 5의 (b)는 이동식 화재 감지기(102)의 후면을 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 이동식 화재 감지기(102)의 전면에는 디스플레이부(208a), 버튼 입력부(208b) 및 복수 개의 엘이디 모듈(212a)이 마련될 수 있다.
디스플레이부(208a)는 이동식 화재 감지기(102)에서 감지된 화재관련 데이터를 디스플레이한다. 일 예시로서, 디스플레이부(208a)는 대상현장의 현재온도, 시각, 열화상 데이터에 대한 기준온도 등을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이부(208a)에서 디스플레이되는 정보의 종류는 관리자 또는 작업자의 입력에 따라 달라질 수 있다.
버튼 입력부(208b)는 디스플레이부(208a)에서 디스플레이되는 정보의 종류를 설정하거나, 이동식 화재 감지기(102)에 구비된 센서들의 on/off 동작을 제어하거나, 화재관련 데이터의 전송, 경보 발생 등을 제어하는 데 사용되는 입력 장치이다. 관리자 또는 작업자는 버튼 입력부(208b)의 입력을 통해 디스플레이부(208a)에서 디스플레이되는 정보의 종류를 설정하거나, 이동식 화재 감지기(102)에 구비된 센서들의 동작을 온오프 시키거나 화재관련 데이터의 전송, 경보 발생여부 등을 설정할 수 있다.
엘이디 모듈(212a)은 대상현장에서 화재발생 또는 화재위험 발생시 대상현장 내 작업자들의 대피를 유도할 수 있다. 후술할 바와 같이, 제어부(208)는 서버(106)로부터 수신된 대피 시나리오에 따라 복수의 엘이디 모듈(212a)에 대한 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(208)는 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향을 따라 복수 개의 엘이디 모듈(212a)을 순차적으로 점멸시킬 수 있다. 또한, 제어부(208)는 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향에 맞게 복수 개의 엘이디 모듈(212a)의 조사방향을 제어할 수도 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 이동식 화재 감지기(102)의 후면에는 엘이디 모듈(212a), 음성 출력모듈(212b), 통신부(210) 및 전원 버튼(214a)이 마련될 수 있다.
음성 출력모듈(212b)은 대상현장에서 화재발생 또는 화재위험 발생시 대상현장 내 작업자들의 대피를 유도할 수 있다. 후술할 바와 같이, 제어부(208)는 서버(106)로부터 수신된 대피 시나리오에 따라 음성 출력모듈(212b)을 제어하여 상기 대피 시나리오에 포함된 대피경로를 음성 출력할 수 있다.
전원 버튼(214a)은 이동식 화재 감지기(102)의 동작을 on, off시키기 위한 버튼이다. 관리자 또는 작업자는 전원 버튼(214a)을 푸시함으로써 이동식 화재 감지기(102)의 동작을 on, off시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 둘 이상의 이동식 화재 감지기(102)가 그룹핑되는 예시이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 서버(106)는 관리자의 입력에 따라 복수 개의 이동식 화재 감지기(102) 중 적어도 둘 이상의 이동식 화재 감지기(102)를 하나의 그룹(group)으로 설정하고, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102)의 식별번호 및 설치위치를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 여기서, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102)는 예를 들어, 동일한 영역 내에 존재하거나 동일한 건물의 층(floor)에 존재하는 둘 이상의 이동식 화재 감지기(102)일 수 있다.
일 예시로서, 서버(106)는 관리자의 입력에 따라 1층에 배치된 5개의 이동식 화재 감지기(102)를 제1 그룹으로 설정하고, 2층에 배치된 4개의 이동식 화재 감지기(102)를 제2 그룹으로 설정하고, 3층에 배치된 3개의 이동식 화재 감지기(102)를 제3 그룹으로 설정하고, 상기 제1 그룹, 제2 그룹 및 제3 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각의 식별번호 및 설치위치를 데이터베이스에 저장할 수 있다.
이와 같이 그룹핑된 이동식 화재 감지기(102) 각각은 서로 메쉬 네트워크를 구성하게 되며, 열화상 카메라(204a)에서 촬영된 열화상 데이터, 영상 카메라(204b)에서 촬영된 영상 데이터, 화재발생 또는 화재위험이 발생된 시각과 장소에 관한 정보를 포함하는 화재관련 데이터를 상기 메쉬 네트워크에 속하는 인접한 타 이동식 화재 감지기(102)로 전달할 수 있다. 이때, 상기 그룹 내 서로 인접하는 두 개의 이동식 화재 감지기(102) 각각은 상호 LOS를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 이동식으로 배치될 수 있다.
서버(106)는 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 대상현장에 배치된 상태에서 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)에 대한 위치정보와 그룹 설정을 관리자로부터 입력 받는 경우 대상현장의 이동 가능한 경로와 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)에 대한 위치정보를 분석하여 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 LOS를 순차적으로 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 서버(106)는 동일 그룹 내에 속하는 두 개의 이동식 화재 감지기(102)가 대상현장의 이동 가능한 경로 상에 위치하는지, 상기 두 개의 이동식 화재 감지기(102) 간에 장애물이 존재하는지 등을 분석함으로써 LOS의 만족 여부를 판단할 수 있다. 만약, 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 LOS를 순차적으로 만족하지 않는 경우(즉, 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)의 중간에 장애물이 존재하는 경우), 서버(106)는 LOS가 만족되지 않는다는 취지의 메시지를 생성하여 관리자 단말(108)에 전달할 수 있다. 이 경우, 관리자는 관리자 단말(108)을 통해 작업자에게 LOS를 만족하도록 이동식 화재 감지기(102)의 이동 명령을 전달할 수 있다.
또한, 서버(106)는 기 마련된 인공지능 모델과 데이터베이스에 저장된 그룹 정보를 기반으로 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 추천할 수 있다. 구체적으로, 서버(106)는 대상현장의 이동 가능한 경로를 추출하고, 추출된 경로의 개수, 방향, 길이 및 형태와 기준치 이상의 유사도를 갖는 현장정보를 데이터베이스로부터 추출한 후 추출된 현장정보에 대응되는 그룹의 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 토대로 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 추천할 수 있다. 즉, 서버(106)는 과거에 설치되었던 이동식 화재 감지기(102)의 그룹정보와 이에 대응되는 현장정보를 학습하고, 이러한 학습 데이터를 토대로 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 자동으로 추천할 수 있다. 이 경우, 관리자는 대상현장에서 LOS를 만족하면서 원활한 무선통신을 하기 위해 몇 개의 이동식 화재 감지기(102)가 필요한지, 이동식 화재 감지기(102)가 대상현장 내에서 어디에 설치되어야 하는지에 관한 정보를 획득하고, 이를 토대로 작업자에게 이동식 화재 감지기(102)의 설치 명령을 전달할 수 있다.
또한, 서버(106)는 복수 개의 이동식 화재 감지기(102) 중 하나로부터 화재관련 데이터를 수신하고, 상기 화재관련 데이터를 분석하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성할 수 있다. 구체적으로, 서버(106)는 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서 생성된 화재관련 데이터 및 상기 화재관련 데이터의 전달경로(즉, 화재관련 데이터가 순차적으로 전달되는 이동식 화재 감지기(102) 각각의 식별번호에 관한 정보)를 분석하여 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도를 결정할 수 있다. 즉, 서버(106)는 각 이동식 화재 감지기(102)에서의 불꽃 감지신호, 열화상 데이터 및 영상 데이터를 분석하여 화재가 어디서 발생했는지, 화재가 어느 방향으로 확산되고 있는지, 화재의 위험정도가 어느 정도인지 등을 결정할 수 있다. 서버(106)는 데이터베이스에 저장된 학습 데이터를 이용하여 상기 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도를 결정할 수 있다. 이후, 서버(106)는 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도와 대상현장 내에서 이동 가능한 경로를 고려하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성할 수 있다.
여기서, 대피 시나리오는 예를 들어, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각을 출발지점으로 한 하나 이상의 대피경로, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향 및 대피 유도방식을 포함할 수 있다.
서버(106)는 상기 출발지점으로부터 대상현장의 외부로 이동 가능한 하나 이상의 경로를 선별하고, 선별된 상기 하나 이상의 경로 중 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로를 대피경로로 결정하고, 결정된 상기 대피경로에 따라 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향을 결정할 수 있다. 다만, 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로가 존재하지 않는 경우, 서버(106)는 선별된 상기 하나 이상의 경로 중 상기 화재의 위험정도가 기준치 이하인 경로를 상기 대피경로로 결정하고, 결정된 대피경로에 따라 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향을 결정할 수 있다.
또한, 대피 유도방식은 복수 개의 엘이디 모듈(212a)을 이용한 제1 대피 유도방식, 음성 출력모듈(212b)을 이용한 제2 대피 유도방식, 및 상기 복수 개의 엘이디 모듈(212a)과 음성 출력모듈(212b)을 동시에 이용한 제3 대피 유도방식 중 하나일 수 있다. 이동식 화재 감지기(102) 각각은 동작 인식모듈(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 상기 동작 인식모듈을 통해 이동식 화재 감지기(102)로부터 설정된 반경 이내에 속하는 사람의 수를 감지할 수 있다. 동일 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각의 동작 인식모듈에서 감지된 사람의 수는 서버(106)로 전달될 수 있다. 서버(106)는 관리자의 입력에 따라 대피 유도방식을 결정하되, 화재의 위험정도 및 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서 감지된 사람의 수가 각각 기준치 이상인 경우 대피 유도방식을 제3 대피 유도방식으로 결정할 수 있다. 즉, 화재 위험정도가 제1 기준치 이상이며 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서 감지된 사람의 수가 제2 기준치 이상인 경우, 서버(106)는 대상현장 내 작업자들을 보다 신속하게 대피시키기 위해 복수 개의 엘이디 모듈(212a)과 음성 출력모듈(212b)을 동시에 이용한 제3 대피 유도방식을 대피 유도방식으로 결정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 내 이동식 화재 감지기(102)를 이용한 대피경로를 나타낸 예시이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그룹 내 이동식 화재 감지기(102)를 이용한 대피경로를 나타낸 예시이다. 여기서, 화재가 처음으로 발생한 위치, 즉 화원은 S라 가정하며, 상기 화원의 근처에 작업자가 위치하는 것으로 가정한다.
도 7을 참조하면, 서버(106)는 화재의 확산방향이 A 지역의 방향인 것으로 판단되는 경우 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로를 대피경로로 결정하고, 상기 대피경로에 따라 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향을 결정할 수 있다. 이에 따라, 서버(106)는 상기 대피경로, 대피방향 및 대피 유도방식을 포함하는 대피 시나리오를 각 이동식 화재 감지기(102)에 전달할 수 있다. 도 7의 예시에서, 작업자 근처에 위치하는 이동식 화재 감지기(102c)는 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로에 위치하는 타 이동식 화재 감지기(102b) 측으로 작업자가 대피할 수 있도록 대피경로와 대피방향을 작업자에게 안내할 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 서버(106)는 화재의 확산방향이 B 지역의 방향인 것으로 판단되는 경우 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로를 대피경로로 결정하고, 상기 대피경로에 따라 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향을 결정할 수 있다. 이에 따라, 서버(106)는 상기 대피경로, 대피방향 및 대피 유도방식을 포함하는 대피 시나리오를 각 이동식 화재 감지기(102)에 전달할 수 있다. 도 8의 예시에서, 작업자 근처에 위치하는 이동식 화재 감지기(102c)는 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로에 위치하는 타 이동식 화재 감지기(102d) 측으로 작업자가 대피할 수 있도록 대피경로와 대피방향을 작업자에게 안내할 수 있다.
작업자는 이동식 화재 감지기(102c)의 대피 유도방식에 따라 타 이동식 화재 감지기(102d) 측으로 대피할 수 있으며, 타 이동식 화재 감지기(102d)로부터 설정된 반경 이내로 진입하는 경우 상기 타 이동식 화재 감지기(102d)의 대피 유도방식에 따라 대상현장의 외부로 대피할 수 있다. 각 이동식 화재 감지기(102)는 서버(106)로부터 수신된 대피 시나리오에 따라 해당 위치에서 가장 적합한 대피경로와 대피방향을 작업자에게 안내할 수 있으며, 작업자는 대피과정에서 이동식 화재 감지기(102)의 순차적인 안내에 따라 보다 신속하게 대피할 수 있다. 이때, 각 이동식 화재 감지기(102)는 서버(106)로부터 수신된 대피 시나리오에 따라 제1 대피 유도방식 내지 제3 대피 유도방식 중 하나로 작업자의 대피를 유도할 수 있다. 여기서, 음성 출력모듈(212b)을 이용한 대피 유도방식의 경우 음성 출력모듈(212b)을 통해 대피경로 및 대피방향을 출력하는 방식을 의미한다. 이하에서는, 엘이디 모듈(212a)을 이용한 대피 유도방식에 대해 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 모듈(212a)의 점멸 방식을 나타낸 예시이며, 도 10 내지 도12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 모듈(212a)의 점멸 방식을 나타낸 예시이다.
상술한 바와 같이, 이동식 화재 감지기(102)의 제어부(208)는 대피 시나리오에 포함된 대피방향을 따라 복수 개의 엘이디 모듈(212a)을 순차적으로 점멸시킬 수 있다. 또한, 제어부(208)는 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향에 맞게 복수 개의 엘이디 모듈(212a)의 조사방향을 제어할 수도 있다. 여기서는 설명의 편의상 3개의 엘이디 모듈(212a)이 일렬로 배치된 것으로 도시하였으나, 엘이디 모듈(212a)의 개수 및 배치 방향이 특별히 한정되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 제어부(208)는 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향이 우측방향인 경우 좌측에 배치된 엘이디 모듈(212a)부터 우측방향으로 순차적으로 점멸시킬 수 있다. 도 9에 도시된 숫자와 화살표 방향은 점멸 순서를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 제어부(208)는 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향이 좌측방향인 경우 우측에 배치된 엘이디 모듈(212a)부터 좌측방향으로 순차적으로 점멸시킬 수 있다. 도 10에 도시된 숫자와 화살표 방향은 점멸 순서를 나타낸다.
도 11 및 도12를 참조하면, 제어부(208)는 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향에 맞게 복수 개의 엘이디 모듈(212a)의 조사방향을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(208)는 복수 개의 엘이디 모듈(212a)이 대피방향을 향하도록 복수 개의 엘이디 모듈(212a)의 조사방향을 제어할 수 있다. 여기서, 도 11 및 도12에 도시된 화살표 방향은 대피방향을 나타낸다.
이와 같이, 제어부(208)는 복수 개의 엘이디 모듈(212a)을 이용하여 작업자에게 대피경로 및 대피방향을 안내할 수 있으며, 작업자는 이를 통해 대피경로 및 대피방향을 보다 직관적이고 신속하게 파악할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(106)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버(106)는 데이터 모니터링부(302), 대시보드(304), 디바이스 관리부(306), 경보 관리부(308), 빅데이터 분석부(310) 및 화이트 레이블링부(312)를 포함한다.
데이터 모니터링부(302)는 이동식 화재 감지기(102)의 내부에 구비된 장치 또는 센서들의 상태를 모니터링한다. 데이터 모니터링부(302)는 예를 들어, 불꽃 감지기(202a), 열화상 카메라(204a), 영상 카메라(204b) 등으로부터 주기적으로 신호를 수신하고, 수신된 상기 신호를 이용하여 이들의 정상 동작여부를 모니터링할 수 있다. 데이터 모니터링부(302)는 상기 신호와 데이터베이스에 기 저장된 신호를 비교하여 불꽃 감지기(202a), 열화상 카메라(204a), 영상 카메라(204b) 등의 정상 동작여부를 판단할 수 있다.
대시보드(304)는 이동식 화재 감지기(102)의 식별번호, 위치정보, 각종 설정값, 이동식 화재 감지기(102)로부터 수신된 화재관련 데이터 등의 디스플레이를 위한 사용자 인터페이스이다. 관리자는 대시보드(304)를 통해 이동식 화재 감지기(102)의 식별번호, 위치정보, 각종 설정값 등을 확인할 수 있다. 또한, 관리자는 대시보드(304)를 통해 화재관련 데이터의 열람권한, 디스플레이 형태 등을 설정할 수 있다.
디바이스 관리부(306)는 이동식 화재 감지기(102)를 관리하기 위한 모듈이다. 관리자는 디바이스 관리부(306)를 통해 이동식 화재 감지기(102)의 식별번호, 위치정보, 각종 설정값 등을 입력할 수 있다. 또한, 관리자는 디바이스 관리부(306)를 통해 둘 이상의 이동식 화재 감지기(102)에 대한 그룹정보를 입력할 수 있다.
경보 관리부(308)는 후술할 빅데이터 분석부(310)에서 생성되는 대피 시나리오를 관리한다. 상기 대피 시나리오는 각 이동식 화재 감지기(102)를 출발지점으로 한 하나 이상의 대피경로, 각 이동식 화재 감지기(102)에서의 대피방향, 대피 유도방식 등을 포함할 수 있다. 또한, 경보 관리부(308)는 제1 대피 유도방식 내지 제3 대피 유도방식의 구체적인 동작방법을 저장하고, 관리자의 입력에 따라 이를 변경, 추가, 삭제할 수 있다.
빅데이터 분석부(310)는 화재관련 데이터를 분석하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성한다. 빅데이터 분석부(310)는 하나의 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서 생성된 화재관련 데이터 및 상기 화재관련 데이터의 전달경로를 분석하여 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도를 결정하고, 상기 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도와 대상현장 내에서 이동 가능한 경로를 고려하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성할 수 있다. 이때, 빅데이터 분석부(310)는 상기 출발지점으로부터 대상현장의 외부로 이동 가능한 하나 이상의 경로를 선별하고, 선별된 하나 이상의 경로 중 화재의 확산방향과 반대방향의 경로를 대피경로로 결정하되, 화재의 확산방향과 반대방향의 경로가 존재하지 않는 경우 선별된 하나 이상의 경로 중 화재의 위험정도가 기준치 이하인 경로를 대피경로로 결정하고, 결정된 대피경로에 따라 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향을 결정할 수 있다.
또한, 빅데이터 분석부(310)는 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 대상현장에 배치된 상태에서 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)에 대한 위치정보와 그룹 설정을 관리자로부터 입력 받는 경우 대상현장의 이동 가능한 경로와 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)에 대한 위치정보를 분석하여 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 LOS를 순차적으로 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)가 LOS를 순차적으로 만족하지 않는 경우(즉, 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기(102)의 중간에 장애물이 존재하는 경우), 빅데이터 분석부(310)는 LOS가 만족되지 않는다는 취지의 메시지를 생성하여 관리자 단말(108)에 전달할 수 있다.
또한, 빅데이터 분석부(310)는 기 마련된 인공지능 모델과 데이터베이스에 저장된 그룹 정보를 기반으로 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 추천할 수도 있다. 구체적으로, 빅데이터 분석부(310)는 대상현장의 이동 가능한 경로를 추출하고, 추출된 경로의 개수, 방향, 길이 및 형태와 기준치 이상의 유사도를 갖는 현장정보를 데이터베이스로부터 추출한 후 추출된 현장정보에 대응되는 그룹의 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 토대로 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 추천할 수 있다. 즉, 서버(106)는 과거에 설치되었던 이동식 화재 감지기(102)의 그룹정보와 이에 대응되는 현장정보를 학습하고, 이러한 학습 데이터를 토대로 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기(102)의 개수와 설치위치를 자동으로 추천할 수 있다.
이와 같이, 빅데이터 분석부(310)는 인공지능 모델과 기 학습된 학습 데이터를 기초로 이동식 화재 감지기(102)로부터 수신된 화재관련 데이터를 분석하여 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도를 결정할 수 있을 뿐 아니라, 이동식 화재 감지기(102)의 설치 전 이동식 화재 감지기(102)의 바람직한 설치위치 및 개수를 자동으로 추천하는 등 대상현장에서 화재발생시 최적의 방법으로 대응하기 위한 각종 의사결정을 지원하는 데 활용될 수 있다.
화이트 레이블링부(312)는 이동식 화재 감지기(102)를 운영하고자 하는 각종 고객들에게 필요한 도메인을 제공하고, 고객의 요청에 맞는 커스터마이징(customizing) 기능을 제공한다.
이와 같이, 서버(102)는 공사현장, 산업현장 등에서 활용 가능한 화재안전 서비스 플랫폼을 제공할 수 있으며, 이러한 화재안전 서비스 플랫폼은 네트워크(104)를 통해 관리자 단말(108)과 연결될 수 있다. 관리자는 자신이 소지하고 있는 관리자 단말(108)을 통해 화재관련 데이터, 이동식 화재 감지기(102) 관련 데이터 등을 실시간으로 모니터링하고, 현장의 작업자들에게 그 내용을 공유함으로써 작업자들의 안전을 확보할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 관리자 단말(108)의 화면 예시이다.
도 14를 참조하면, 관리자 단말(108)은 현재 온도, 대상현장에 관한 정보, 작업자 정보, 작업 위험정보, 비상 대피정보, 화재 또는 화재위험이 발생된 위치에 대한 영상, 열화상 영상 등을 확인 가능한 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다. 관리자는 상기 사용자 인터페이스를 통해 대상현장 또는 이동식 화재 감지기(102)와 관련된 각종 정보들을 원격에서 확인할 수 있다. 또한, 관리자는 상기 사용자 인터페이스를 통해 비상 경보를 발생시키거나, 열화상 카메라(204a)의 동작을 제어하는 등 각종 명령 또는 제어기능을 수행할 수도 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
S102 단계에서, 화재 검출부(202)는 불꽃 감지기(202a)를 통해 대상현장 내 화재발생을 검출한다.
S104 단계에서, 화재 검출부(202)는 불꽃 감지기(202a)에서 감지된 불꽃 감지신호를 제어부(208)로 전달한다.
S106 단계에서, 제어부(208)는 상기 불꽃 감지신호를 분석하여 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리를 계산한다.
S108 단계 및 S110 단계에서, 제어부(208)는 화재방향 및 불꽃 감지기(202a)에서 화원까지의 거리에 기초하여 영상 인식부(204)의 동작을 제어한다.
S112 단계에서, 열화상 카메라(204a)는 제어부(208)의 제어에 따라 온 동작으로 전환되어 대상현장의 화재위험을 검출한다.
S114 단계에서, 영상 카메라(204b)는 제어부(208)의 제어에 따라 온 동작으로 전환되어 상기 화재발생 또는 상기 화재위험과 관련된 영상을 촬영한다.
상술한 바와 같이, 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)는 제어부(208)의 제어에 따라 온(on) 동작으로 전환될 수 있다. 제어부(208)는 화재 검출부(202)로부터 불꽃 감지신호를 수신함에 따라 화재발생을 인지하고, 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)의 온 동작 전환을 위한 트리거링 신호(triggering signal)를 발생시킨다. 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)는 상기 트리거링 신호에 따라 온 동작으로 전환되어 동작할 수 있다.
S116 단계 및 S118 단계에서, 통신부(210)는 열화상 카메라(204a) 및 영상 카메라(204b)로부터 열화상 데이터 및 영상 데이터를 각각 전달 받는다.
S120 단계에서, 통신부(210)는 상기 열화상 데이터, 영상 데이터, 상기 화재발생 또는 화재위험이 발생된 시각과 장소에 관한 정보를 포함하는 화재관련 데이터를 동일 그룹에 속하는 인접한 타 이동식 화재 감지기(102)로 순차적으로 전달한다. 이후, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 중 상기 화재관련 데이터를 마지막으로 전달 받은 이동식 화재 감지기(102)의 통신부(210)를 통해 상기 화재관련 데이터가 서버(106)로 전달된다.
S122 단계에서, 서버(106)는 상기 화재관련 데이터를 분석하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성한다. 상술한 바와 같이, 상기 대피 시나리오는 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각을 출발지점으로 한 하나 이상의 대피경로, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기(102) 각각에서의 대피방향 및 대피유도 방식을 포함할 수 있다.
S124 단계에서, 이동식 화재 감지기(102)의 통신부(210)는 서버(106)로부터 대피 시나리오를 수신한다. 이와 같이 수신된 대피 시나리오는 메쉬 네트워크를 통해 각 이동식 화재 감지기(102)에 순차적으로 전달될 수 있다.
S126 단계에서, 통신부(210)는 대피 시나리오를 제어부(208)로 전달한다.
S128 단계에서, 제어부(208)는 대피 시나리오에 따라 엘이디 모듈(212a) 및 음성 출력모듈(212b)을 제어한다.
도 16은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 않은 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 화재 감시 시스템(100), 또는 화재 감시 시스템(100)에 포함되는 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다.
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 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 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 화재 감시 시스템
102 : 이동식 화재 감지기
104 : 네트워크
106 : 서버
108 : 관리자 단말
202 : 화재 검출부
202a : 불꽃 감지기
204 : 영상 인식부
204a : 열화상 카메라
204b : 영상 카메라
206 : 가스 검출부
208 : 제어부
208a : 디스플레이부
208b : 버튼 입력부
210 : 통신부
212 : 경보부
212a : 엘이디 모듈
212b : 음성 출력모듈
214 : 전원부
214a : 전원 버튼
302 : 데이터 모니터링부
304 : 대시보드
306 : 디바이스 관리부
308 : 경보 관리부
310 : 빅데이터 분석부
312 : 화이트 레이블링부

Claims (10)

  1. 전기시설, 통신시설 및 소방시설이 구비되어 있지 않은 대상현장(target site)에서 화재발생 또는 화재위험을 검출할 수 있도록 상기 대상현장에서 소정 간격 이격되어 이동식으로 설치되는 복수 개의 이동식 화재 감지기; 및
    상기 복수 개의 이동식 화재 감지기 중 하나로부터 화재관련 데이터를 수신하고, 상기 화재관련 데이터를 분석하여 대피 시나리오를 실시간으로 생성하는 서버를 포함하며,
    상기 이동식 화재 감지기는,
    불꽃 감지기를 통해 360도로 상기 화재발생을 검출하는 화재 검출부;
    열화상 카메라를 통해 상기 화재위험을 검출하고, 영상 카메라를 통해 상기 화재발생 또는 상기 화재위험과 관련된 영상을 촬영하는 영상 인식부; 및
    상기 화재 검출부에서 획득된 불꽃 감지신호를 분석하여 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리에 기초하여 상기 영상 인식부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 서버는, 상기 복수 개의 이동식 화재 감지기 중 적어도 둘 이상의 이동식 화재 감지기를 하나의 그룹(group)으로 설정하고, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기의 식별번호 및 설치위치를 데이터베이스에 저장하며,
    상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기는, 상호 메쉬 네트워크(mesh network)를 구성하고, 상기 열화상 카메라에서 촬영된 열화상 데이터, 상기 영상 카메라에서 촬영된 영상 데이터, 상기 화재발생 또는 상기 화재위험이 발생된 시각과 장소에 관한 정보를 포함하는 상기 화재관련 데이터를 상기 메쉬 네트워크에 속하는 인접한 타 이동식 화재 감지기로 전달하며,
    상기 화재관련 데이터는, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각을 거쳐 순차적으로 전달되되, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 중 상기 화재관련 데이터를 마지막으로 전달 받은 이동식 화재 감지기를 통해 상기 서버로 전달되고,
    상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각은, 근거리 통신모듈을 이용하여 상호 통신하며,
    상기 그룹 내 서로 인접하는 두 개의 이동식 화재 감지기 각각은, 상호 LOS(Line of Sight)를 유지하도록 중간에 장애물이 없는 직선 거리 상에 이동식으로 배치되고,
    상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 중 상기 화재관련 데이터를 마지막으로 전달 받은 이동식 화재 감지기는, 장거리 통신모듈을 이용하여 상기 화재관련 데이터를 상기 서버로 전달하되,
    상기 서버는, 상기 대상현장의 이동 가능한 경로를 추출하고, 기 마련된 인공지능 모델과 추출된 상기 경로의 개수, 방향, 길이 및 형태와 기준치 이상의 유사도를 갖는 현장정보를 상기 데이터베이스로부터 추출한 후 추출된 상기 현장정보에 대응되는 그룹의 이동식 화재 감지기의 개수와 설치위치를 토대로 상기 대상현장에 배치될 이동식 화재 감지기의 개수와 설치위치를 추천하는, 화재 감시 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 불꽃 감지신호의 주파수 크기에 따라 상기 화재방향 및 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리를 계산하고, 상기 화재방향으로 상기 열화상 카메라 및 상기 영상 카메라를 동작시키고, 상기 불꽃 감지기에서 화원까지의 거리에 따라 상기 열화상 카메라 및 상기 영상 카메라의 초점을 제어하는, 화재 감시 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서 생성된 화재관련 데이터 및 상기 화재관련 데이터의 전달경로를 분석하여 화재의 발생장소, 화재의 확산방향 및 화재의 위험정도를 결정하고, 상기 화재의 발생장소, 상기 화재의 확산방향 및 상기 화재의 위험정도와 상기 대상현장 내에서 이동 가능한 경로를 고려하여 상기 대피 시나리오를 실시간으로 생성하며,
    상기 대피 시나리오는, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각을 출발지점으로 한 하나 이상의 대피경로, 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서의 대피방향 및 대피 유도방식을 포함하는, 화재 감시 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 서버는, 상기 출발지점으로부터 상기 대상현장의 외부로 이동 가능한 하나 이상의 경로를 선별하고, 선별된 상기 하나 이상의 경로 중 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로를 상기 대피경로로 결정하되, 상기 화재의 확산방향과 반대방향의 경로가 존재하지 않는 경우 선별된 상기 하나 이상의 경로 중 상기 화재의 위험정도가 기준치 이하인 경로를 상기 대피경로로 결정하고, 결정된 상기 대피경로에 따라 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서의 대피방향을 결정하는, 화재 감시 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 이동식 화재 감지기는,
    복수 개의 엘이디 모듈; 및
    음성 출력모듈을 더 포함하며,
    상기 대피 유도방식은, 상기 복수 개의 엘이디 모듈을 이용한 제1 대피 유도방식, 상기 음성 출력모듈을 이용한 제2 대피 유도방식, 및 상기 복수 개의 엘이디 모듈과 상기 음성 출력모듈을 동시에 이용한 제3 대피 유도방식 중 하나인, 화재 감시 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이동식 화재 감지기는, 동작 인식모듈을 더 포함하며,
    상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각의 상기 동작 인식모듈에서 감지된 사람의 수가 상기 서버로 전달되며,
    상기 서버는, 상기 화재의 위험정도 및 상기 그룹에 속한 이동식 화재 감지기 각각에서 감지된 사람의 수가 각각 기준치 이상인 경우 상기 대피 유도방식을 상기 제3 대피 유도방식으로 결정하는, 화재 감시 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 대피 시나리오에 상기 제1 대피 유도방식 또는 상기 제3 대피 유도방식이 포함되는 경우 상기 대피 시나리오에 포함된 대피방향을 따라 상기 복수 개의 엘이디 모듈을 순차적으로 점멸시키고, 상기 대피 시나리오에 상기 제2 대피 유도방식 또는 상기 제3 대피 유도방식이 포함되는 경우 상기 음성 출력모듈을 제어하여 상기 대피 시나리오에 포함된 대피경로를 음성 출력하는, 화재 감시 시스템.
  10. 삭제
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