KR102666356B1 - 광파 및 gis를 활용한 울타리 감시 cctv 시스템 - Google Patents

광파 및 gis를 활용한 울타리 감시 cctv 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광파 및 GIS(geographic information system)을 이용하여 CCTV 시스템을 구축할 수 있도록 구현한 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템에 관한 것으로, 광원으로는 발광 다이오드가 사용되며, 전력이 공급되면 일정한 파장 분포를 갖는 광을 발생시키며, 주변의 온도를 감지하는 광케이블 센서; 및 상기 광케이블 센서의 감지에 따라 온도와 변동률 수치를 분석하고, PTZ CCTV를 제어하며, 비디오 영상을 관리하며, GIS 지도 데이터를 저장하는 중앙감시실;을 포함한다.

Description

광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템{Fence Monitoring CCTV System Using Light Wave And GIS}
본 발명은 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광파 및 GIS(geographic information system)을 이용하여 CCTV 시스템을 구축할 수 있도록 구현한 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 광케이블은 굵기가 약 125㎛ 정도의 석영유리로 만들어져 있는데, 광케이블 속으로 들어간 빛은 밖으로 빠져 나오지 않고 빛의 전반사 원리에 의거해서 광케이블을 따라 진행한다.
광케이블 센서가 다른 센서들에 비해 갖는 장점들은 전자소자 대신에 빛을 이용해 측정한다는 사실과, 이 측정신호의 전달 역시 빛으로 하고 있는 데서 기인한다. 우선 전기가 통하는 전도체가 포함되어 있지 않으므로 주변의 여러 장치에서 발생할 수 있는 전자파 장애에 의한 잡음이 없고, 전기적인 접지, 누전, 감전 등의 염려가 없다. 크기가 작고 가벼우며, 거의 모든 종류의 물리량 측정에 이용할 수 있다. 특히 파장이 매우 짧은 빛을 기준으로 측정하게 되어 매우 높은 감도를 보장하고 있다. 뿐만 아니라 통신의 경우와 마찬가지로 광손실이 적고 정보전송 대역폭이 넓어 많은 수의 센서를 광케이블 한가닥에 연결하여 동시에 측정할 수 있는 배열형 센서가 가능하며, 수십 km 떨어진 거리에서도 원격측정을 할 수 있고, 위치에 따른 물리량의 분포를 측정하는 분포계측이 가능하다. 이러한 특징들과 함께 언급해야 될 점은, 광케이블 센서를 이용하면 기존의 기술로는 센서의 동작이 불가능한 환경에서도 사용할 수 있다는 점이다. 예를 들면 전자파 장애가 많은 환경으로 발전소, 변전소, 전기용접 등이 이루어지는 공장 등이 포함된다.
도 1에서 광케이블센서 케이블을 이용하여 첨단 IT기법에 바탕을 둔 광케이블센서 이용기술의 근본원리를 요약하고 있다. 즉, 대단히 폭이 좁은 레이저(pulsed laser) 파형요소를 광케이블에 입사하면 극히 일부분이 산란(scattering)되고 대부분은 그대로 계속 전파된다.
여기서 온도 및 변형률 측정은 연속적으로 역 산란(back scattering)되는 신호를 대상으로 하기 때문에 1) 광케이블 그 자체가 바로 센서 역할을 담당하며, 2) 연속적으로 역 산란 되는 각 위치가 측정점이 된다(온도 혹은 변형률과 무관하게, 샘플링 간격에 의해 결정됨).
따라서 측정을 위한 설치과정이 단순하며 또한, 먼 거리(약 30 km)까지도 측정이 가능하기 때문에 무엇보다 1) 대규모 장거리 응용에 따른 경제성이 기대되고, 2) 광케이블을 따라 촘촘히 등 간격으로 데이터가 취득되고 또한 반복 측정(모니터링)되기 때문에 이벤트 발생 위치 판단이 근원적으로 가능하고 또한 용이할 것이 기대되며, 3) 측정이 재래의 점 개념을 탈피하여 공간적인 개념의 분포개념으로 전환되어 계측의 효율성이 극대화될 것으로 보고 있다.
종래에는 온도 및 변형률 측정을 위하여 광케이블의 종단점에 온도 및 변형률 등을 측정할 수 있는 포인트 센서를 부착하여 측정구간의 온도 및 변형률을 측정하였다. 하지만 지금까지의 측정은 제한된 측정구간에서 제한된 양의 게이지(strain gauge)에 의해 이루어져 왔기 때문에 현실적으로 불충분한 자료가 될 수밖에 없었다. 그런데 만약, 광케이블센서 케이블을 울타리나 배관 파이프를 따라 5km를 설치한 후 1m 간격으로 변형률 값이 측정된다면 도합 5000개 지점의 변형률 값이 취득된다. 이는 바로 5000개 변형률 게이지를 설치하여 동시에 측정하는 결과와 대등하다.
그러나 이러한 유용한 광케이블 센서의 기능이 변형률 측정과 같은 단순한 센서 업무에만 치중되어 있어, 외부의 침입이나 충격을 실시간으로 파악하며 파형의 변형이 일어난 지점을 실시간으로 연동하여 해당 위치를 추적 관찰할 수 있는 시스템의 개발은 없는 실정이었다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-1462445호 한국공개특허 제10-2001-0086668호
본 발명의 일측면은 울타리 감시 CCTV에 관한 것으로 특히 광케이블 섬유를 통과하는 광파의 파형을 분석하여 외부의 침입이나 충격을 실시간으로 파악하며 파형의 변형이 일어난 지점을 실시간으로 GIS 서버와 연동하여 그 위치를 CCTV 관제 서버에 알려주며, 관제서버에서는 CCTV를 제어하여 침입이 일어난 지점을 추적 관찰할 수 있는 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 울타리를 감시하는 광케이블, 광케이블의 파형을 인식하여 분리해 내고 그에 따른 거리 위치를 전달하는 광케이블 파형 측정기, 광케이블 파형의 형태를 분석하여 침입의 가부를 판단하는 지능형 분석기, 광케이블의 파형의 변화가 일어난 거리 지점을 GIS 지점과 연동시키는 GIS 서버, GIS 서버로 부터 받은 위치정보를 CCTV로 하여금 추적 관찰하게 하는 VMS 서버, 침입자를 추적하여 확대 밀접 촬영하는 CCTV 로 구성된 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템은, 광원으로는 발광 다이오드가 사용되며, 전력이 공급되면 일정한 파장 분포를 갖는 광을 발생시키며, 주변의 온도를 감지하는 광케이블 센서; 및 상기 광케이블 센서의 감지에 따라 온도와 변동률 수치를 분석하고, PTZ CCTV를 제어하며, 비디오 영상을 관리하며, GIS 지도 데이터를 저장하는 중앙감시실;을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 중앙감시실은, 포토다이오드가 구비된 광검출부를 포함하고, 상기 광케이블 센서에서 반사된 특정 파장의 반사광이 커플러를 통해 도달하면 이를 투과시켜 상기 광검출부에서 검출된 신호를 분석하는 신호분석서버; 상기 PTZ CCTV의 추적영역을 설정하여 추적영역 이외의 움직임에는 상기 PTZ CCTV가 반응하지 않도록 제어하며, 고정 촬영 영역을 설정하여 고정 영역에 움직이는 객체가 포착되면 포착된 움직임 영상에 대해 저장 및 관리하는 비디오 관리 시스템; 및 상기 PTZ CCTV의 위치 데이터 및 GIS 지도 데이터로부터 실시간 추출한 좌표값을 기준으로 하여 상기 광케이블 센서와 상기 PTZ CCTV의 위치를 GIS 모니터 화면에 표출하도록 정보를 제공하는 GIS 서버;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 광케이블 센서는, 브래그 조건을 만족하는 일정 폭을 갖는 파장만을 반사하고 그 외 파장은 그대로 투과시킬 수 있도록 게르마늄이 첨가된 광케이블 코어 부분에 자외선 영역의 빛을 노출시키면 굴절률이 10-5 정도 증가하며 일정 간격으로 굴절률 변화를 갖도록 광케이블의 일부 영역에 격자를 새긴 광케이블 격자 센서일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 신호분석서버는, 상기 광케이블 센서에서 반사되는 산란광 중에서 Raman 산란광을 통해 온도를 측정하고, Rayleigh 산란광을 통해 온도 및 진동을 동시에 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 중앙감시실은, Information, Warning, Minor, Major, Critical 등급 중 어느 하나로 설정되는 알람 등급 설정 기능을 가지고, 관리자 단말기 수신그룹 설정 기능으로 운용자, 관리자, 운용보수 담당, 및 유지보수 업체 담당 중 하나 이상을 알람 수취자로 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 중앙감시실은, 상기 광케이블 센서의 가간섭성 차이를 검출하며, 검출된 가간섭성 차이를 기반으로 침입 위치를 파악할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 PTZ CCTV는, 건물의 벽체에 설치되는 브라켓; 상기 중앙감시실과 무선 통신을 위해 상기 브라켓의 설치되는 통신 장치; 상기 브라켓의 전단에 설치되는 구동 모듈; 상기 구동 모듈에 설치되어 상기 구동 모듈에 의해 회전 및 틸팅 구동되면서 주변의 영상을 촬영하는 CCTV 모듈; 및 태양광을 이용하여 상기 구동 모듈 또는 상기 CCTV 모듈의 구동을 위한 전기를 생산 및 저장해 두는 태양광 발전 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 브라켓은, 건물의 벽체에 안착되는 베이스 플레이트; 건물의 벽체에 안착되는 상기 베이스 플레이트의 후단을 따라 형성되는 후단 안착홈 마다 설치되어 상기 베이스 플레이트를 지지하는 동시에 상기 후단 안착홈으로부터 노출되는 후단이 건물의 벽체에 안착되어 건물의 벽체로부터 상기 베이스 플레이트로 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 완충 지지부; 상기 완충 지지부에 의해 지지되어 건물의 벽체에 안착되어 있는 상기 베이스 플레이트를 관통한 뒤 건물의 벽체에 삽입되어 건물의 벽체에 상기 베이스 플레이트를 체결시키는 적어도 하나 이상의 체결 볼트; 후단에 상기 베이스 플레이트가 삽입되기 위한 플레이트 안착홈을 형성하며, 상기 플레이트 안착홈에 상기 베이스 플레이트를 삽입하면서 상기 베이스 플레이트에 체결되는 체결구; 상기 플레이트 안착홈의 내주면을 따라 설치되는 체결 돌기; 및 상기 체결 돌기가 삽입 체결될 수 있도록 상기 체결 돌기와 대향하면서 상기 베이스 플레이트의 외측을 따라 형성되는 체결홈;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 지지부는, 사각 평판 형태로 형성되어 상기 후단 안착홈의 내측면을 지지하는 제1 수평 지지대; 사각 평판 형태로 형성되어 상기 제1 수평 지지대와 대향하면서 건물의 벽체에 안착되는 제2 수평 지지대; 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 일측과 상기 제2 수평 지지대의 일측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 제1 수직 지지대; 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 타측과 상기 제2 수평 지지대의 타측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 타측을 지지하는 제2 수직 지지대; 및 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하면서 설치되는 완충 모듈;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 모듈은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제1 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제2 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제2 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제3 지지 프레임; 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제3 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제4 지지 프레임; 상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 지지 롤러; 상기 제2 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제2 지지 롤러; 상기 제3 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제3 지지 롤러; 상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제4 지지 롤러; 상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 경유 롤러; 상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 지지 롤러와 상기 제2 수직 지지대 사이에 설치되는 제2 경유 롤러; 및 일단이 상기 제1 지지 프레임에 설치되고, 타단이 상기 제1 지지 롤러, 상기 제2 지지 롤러, 상기 제3 지지 롤러, 상기 제4 지지 롤러, 상기 제1 경유 롤러 및 상기 제2 경유 롤러를 차례로 경유한 뒤 상기 제2 지지 프레임에 설치되는 완충 벨트;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 지지 프레임은, 큐브 형상의 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 큐브 슬라이딩 홈에는, 상기 제1 지지 롤러의 전단 및 후단을 상기 제2 수직 지지대 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링이 일측에 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 수직 지지대는, 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 상부 벽체; 상기 상부 벽체와 대향하면서 상기 제2 수평 지지대의 일측에 설치되며, 상부에 상기 상부 벽체의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈이 형성되는 하부 벽체; 및 상기 벽체 안착홈의 하측에 설치되어 상기 상부 벽체의 하측을 지지하는 벽체 지지 스프링;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충 벨트는, 일단이 상기 제2 수직 지지대와 대향하는 상기 하부 벽체의 타측면을 관통하고 상기 벽체 안착홈으로 삽입된 뒤 상기 벽체 안착홈에 안착되어 있는 상기 상부 벽체의 하측에 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하부 벽체는, 상기 제2 수직 지지대와 대향하는 타측면에 상기 완충 벨트가 삽입되기 위한 관통홀을 형성하고, 상기 완충 벨트를 상기 상부 벽체의 하측 방향으로 경유시켜 주기 위한 벨트 경유 롤러가 관통홀에 연결 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 벽체는, 상기 벨트 경유 롤러가 배치될 수 있도록 상기 하부 벽체의 관통홀과 대향하는 타측면을 따라 상하 방향으로 롤러 배치홈이 연장 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 기존에 광케이블을 활용하여 각종 센서를 부착하여 감시하는 시스템과 달리 광케이블 자체의 파형을 분석하는 시스템으로 기존 센서를 활용한 시스템에 비하여 정밀도를 향상 시킬 수 있다.
또한 본 발명은 수집된 파형 데이터의 학습을 통해 외부 침입에 대한 특수한 파형만을 구별할 수 있도록 교육되어진 지능형 분석기는 기존 시스템에 비해 관제의 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 광케이블 파형측정기에서 확인된 거리와 GIS 서버와의 맵핑을 통해 침입지점에 대한 구체화가 이루어지며 줌인 줌아웃이 가능한 CCTV를 통해 침입이 일어난 지점을 추적 감시하도록 적용함으로서 광범위 지역의 감시에 들어가는 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 종래의 광케이블의 세부 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 광케이블 센서의 사용 모습을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면들이다.
도 5는 본 발명에 따른 PTZ CCTV를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 브라켓을 보여주는 도면들이다.
도 8은 도 7의 완충 지지부의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 제1 지지 프레임을 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 8의 제1 수직 지지대를 보여주는 도면들이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템(10)은, 광케이블 센서(100) 및 중앙감시실(200)을 포함한다.
광케이블 센서(100)는, 광원으로는 발광 다이오드(LED는 사용 불가함)가 사용되며, 전력이 공급되면 일정한 파장 분포를 갖는 광을 발생시킨 뒤 커플러(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 통해 중앙감시실(200)의 신호분석서버(210)로 전달하며, 주변의 온도를 감지한 뒤 중앙감시실(200)로 전달한다.
일 실시예에서, 광케이블 센서(100)는, DTSS(변형률 측정) 장비로서, 동적 변형률 분해능(0.1초 마다 변형률 측정)은 약 가 바람직하다.
광케이블 센서(100)의 원리를 살펴보면 광케이블에 대단히 폭이 좁은 레이저를 보내면 대부분 광케이블을 따라 전달되며, 그 중 극히 일부분만 산란된 후 반사되어 돌아오게 된다.
이러한 산란광에는 Rayleigh, Raman, Brillouin 3 종류가 있다. Rayleigh 산란광은 광케이블의 손실, 왜곡, 절단 등을 측정하는 데 이용되며, Raman 산란광은 온도측정을, Brillouin 산란광은 온도 및 변형률을 동시에 측정하는 데 이용된다.
또한 광케이블은 비상시를 위하여 백업용으로 각각 하나씩의 멀티모드 광케이블과 싱글모드 광케이블을 더 포함한 추가 광케이블로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2b의 (a)의 광섬유센서 케이블에 의한 온도 측정의 근본원리는 연속적으로 역 산란되는 신호를 대상으로 하기 때문에 대체로 그의 광펄스 폭은 최소 측정 점 간격으로 간주된다. 본 발명에서 온도측정의 측정 점 간격은 0.5m ~ 1m이다. 예를 들면, 만약 10km 광케이블이 설치되어 모든 지점에서의 온도 값을 동시에 얻을 수 있다는 것이다. 이는 바로 20,000개의 상용되는 단일 온도센서를 0.5m 간격으로 분포하여 온도를 측정하는 것과 대등하다.
또한 도 2b의 (b)의 광섬유센서 케이블에 의한 변형률 측정을 통한 제반 토목 시설물 및 건축물의 안정성은 광섬유센서 케이블의 변형률 모니터링 결과에 의해 판단될 수 있다.
즉, 광섬유센서 케이블을 울타리나 배관 파이프 또는 울타리 주변 지하 50CM 지점에 매설하여 울타리를 따라 약 5km 설치한 후 1m 간격으로 변형률 값이 측정된다면 도합 5000개 지점의 변형률 값이 취득된다.
이는 바로 5000개 변형률 게이지를 설치하여 동시에 측정하는 결과와 대등하다.
광케이블에 의한 본 변형률 측정에는 DTS의 측정원리와 유사하게 케이블을 따라 1m 간격으로 변형률 값을 얻게 된다. 편의상 이러한 측정기법을 DTSS(Distributed Temperature and Strain Sensing)라 명명하였다. 여기서 변형률 10은 1m 길이의 광케이블이 0.02mm 늘어났을 경우에 해당한다.
일 실시예에서, 광케이블 센서(100)는, 브래그 조건을 만족하는 일정 폭을 갖는 파장만을 반사하고 그 외 파장은 그대로 투과시킬 수 있도록 게르마늄이 첨가된 광케이블 코어 부분에 자외선 영역의 빛을 노출시키면 굴절률이 10-5 정도 증가하며 일정 간격으로 굴절률 변화를 갖도록 광케이블의 일부 영역에 격자를 새긴 광케이블 격자 센서일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광케이블 센서(200)는 제조 과정을 통해 특정 파장의 빛을 반사시키는 광케이블 격자 센서(FBG; Fiber Bragg Grating)의 특성을 삽입할 수 있다.
광케이블 격자 센서는 브래그(Bragg) 조건을 만족하는 일정 폭을 갖는 파장만을 반사하고 그 외 파장은 그대로 투과시키는 특성을 갖는다.
또한 광케이블 격자 센서는 광케이블 코어에 주기적으로 굴절률 변화를 주어 특정 파장의 빛을 반사시키는데, 파장 선택도가 높은 특성을 보인다.
즉, 광케이블 코어 부분이 자외선 영역의 빛에 노출되면 노출된 부분의 굴절률이 어느 정도 증가하는 현상이 일어나는데, 예를 들어 게르마늄이 첨가된 광케이블 코어 부분에 자외선 영역의 빛을 노출시키면 굴절률이 10-5 정도 증가하며 일정 간격으로 이러한 굴절률 변화를 갖도록 광케이블의 일부 영역에 격자를 새긴다.
이러한 광케이블 격자 센서는 측정된 변형율 정보가 파장(wavelength)의 변화로 나타나며, 가해진 물리량에 대한 브래그(Bragg) 파장의 변화율이 선형적으로 나타나므로 파장의 변화량을 정밀하게 측정하면 가해진 물리량에 대한 정보를 역으로 산출할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예로서, 브래그 조건을 만족하는 광섬유의 유효굴절율(effective refractive index)을 정한 후 브래그 파장을 고려하여 광격자의 주기(period)를 설계한다.
즉, 위상 정합 조건(phase matching condition)을 만족하는 브래그 파장은 수학식 1에 의해 결정된다.
본 발명에 따른 실시예에서는 유효굴절율이 ~1.45 정도의 SMF 28(Corning)광섬유를 선택하여, 브래그 격자의 주기가 ~0.54㎛로 설계하여 브래그 파장이 ~1562.5 nm인 것이 바람직하다.
중앙감시실(200)은, 광케이블 센서(100)의 감지에 따라 온도와 변동률 수치를 분석하고, PTZ CCTV(300)를 제어하며, 비디오 영상을 관리하며, GIS 지도 데이터를 저장한다.
일 실시예에서, 중앙감시실(200)은 광케이블 센서(100)의 감지에 따라 변화량 수치를 분석하는 신호분석서버(210), PTZ CCTV(300)의 비디오 영상을 관리하는 비디오 관리 시스템(VMS; 220), GIS 서버(Geographic Information System; 230)를 포함할 수 있다.
신호분석서버(210)는, 포토다이오드 (Photo-diode)가 구비된 광검출부를 포함하고, 광케이블 센서(100)에서 반사된 특정 파장의 반사광이 커플러를 통해 도달하면 이를 투과시켜 광검출부에서 검출된 신호를 분석한다.
일 실시예에서, 신호분석서버(210)는 미분기 및 비교기를 통해 반사광의 피크(peak)지점과 다른 피크 지점에서의 광량을 산출하여 입사된 광케이블 센서(100)의 반사광의 광량에 따른 분석된 신호를 지능형분석기(240)로 출력할 수 있다.
따라서, 신호분석서버(210)는 산출된 반사광의 피크지점 및 광량데이터로부터 반사광의 세기를 산출할 수 있으며, 광케이블의 스트레인(Strain) 변화량에 따라 반사광의 세기가 달라지므로 산출된 세기 값으로부터 광케이블 센서(100)에 발생한 스트레인 변화량을 산출하고 이를 통해 신호분석서버(210)에서 변화량에 따른 변화량 수치를 산출할 수 있다.
비디오 관리 시스템(220)은, PTZ CCTV(300)의 추적영역을 설정하여 추적영역 이외의 움직임에는 PTZ CCTV(300)가 반응하지 않도록 제어하며, 고정 촬영 영역을 설정하여 고정 영역에 움직이는 객체가 포착되면 포착된 움직임 영상에 대해 저장 및 관리한다.
또한, 비디오 관리 시스템(220)은 PTZ CCTV(300)의 우선 순위 노출 제어를 통한 화질 최적화를 위해 전체 이미지 서클을 노출 측정 8 개 영역으로 나누어 우선 순위를 할당할 수 있다.
비디오 관리 시스템(220)은 PTZ CCTV(300)의 노출 수준을 계산하면서 이 영역들에 우선 순위의 높고 낮음을 부여한다. 이를 통해 PTZ CCTV(300)에서 촬영되는 장면의 중요한 부분의 최적의 노출 수준을 확보할 수 있다.
GIS 서버(230)는, PTZ CCTV(300)의 위치 데이터 및 GIS 지도 데이터로부터 실시간 추출한 좌표값을 기준으로 하여 광케이블 센서(100)와 PTZ CCTV(300)의 위치를 GIS 모니터 화면에 표출하도록 정보를 제공한다.
일 실시예에서, 신호분석서버(210)는, 광케이블 센서(100)에서 반사되는 산란광 중에서 Raman 산란광을 통해 온도를 측정하고, Rayleigh 산란광을 통해 온도 및 진동을 동시에 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙감시실(200)은, Information, Warning, Minor, Major, Critical 등급 중 어느 하나로 설정되는 알람 등급 설정 기능을 가지고, 관리자 단말기 수신그룹 설정 기능으로 운용자, 관리자, 운용보수 담당, 및 유지보수 업체 담당 중 하나 이상을 알람 수취자로 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 중앙감시실(200)은, 광케이블 센서(100)의 가간섭성 차이를 검출하며, 검출된 가간섭성 차이를 기반으로 침입 위치를 파악할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 발명의 일 실시예에 따른 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템(10)의 경보 데이터 통보 조건 설정 기능으로서, 중앙감시실(200)의 알람 등급 설정 기능에는 Information, Warning, Minor, Major, Critical (5개 등급) 등으로 구성될 수 있고, 관리자 단말기 수신그룹 설정 기능으로 운용자, 관리자, 운용보수 담당, 및 유지보수 업체 담당 등을 설정할 수 있으며, GIS 서버(230)를 이용하여 침입 위치 발생 위치와 담당자 위치를 표시할 수 있다.
예를 들어 관리자 단말기로 경고 메시지를 송출할 때, NFC, 블루투스, RFID, 지그비, 와이파이, LAN(Local Area Network), PLC(Power Line Communication), SUN, 6LoWPAN 또는 이들의 조합 중 적어도 하나 이상을 통해 전송할 수 있다.
또한 본 발명은 반복 전송 주기 설정 기능으로 10초, 30초, 60초, 5분, 10분, 30분, 1시간 등을 선택할 수 있으며, 전송 횟수 설정 기능으로 1회, 3회, 5회 등을 설정할 수 있고, 관리자 단말기 번호 설정 기능으로 최대 10대 이상을 저장할 수 있다.
또한 본 발명은 중앙감시실(200)이 경보 데이터 변경 단계에서 미리 입력된 변경 제어 정보에 따라 경보 데이터의 변경이 필요하다고 판단하여, 경보 데이터의 설정, 조건을 변경하고, 경보 데이터 변경 단계에서 변경 제어 정보에 따라 경보 데이터를 변경하게 된다.
특히, 중앙감시실(200)이 이전의 장애 발생 경보 동작에서 관리자가 대처했던 상황과 동일한 상황이 존재했었는지 판단하고, 동일한 상황이 있었던 경우 이전의 장애 발생 경보 설정 또는 장애 발생 경보 조건을 반영하여 경보 데이터를 변경하게 된다.
또는 미리 사용자에 의해 설정된 사항이 적용되도록 경보 데이터가 변경될 수 있다.
경보 데이터 변경은 경보 데이터의 구동중지 즉, 경보 데이터가 출력되지 않도록 하는 과정을 포함한다.
중앙감시실(200)은 미리 설정된 기준 설정치를 입력받아 기능저하/오류/고장 내용이 기준 설정치를 초과할 경우, 설정 조건에 따른 기본 경보 데이터를 전송하고 일정치 이상 경보 데이터를 전송한 경우 중지하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 중앙감시실(200)은 광케이블 센서(100)의 알람 설정 조건 변경 모듈과 동일 상황 비교 모듈과 결과 저장 모듈 등을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 발명의 일 실시예에 따른 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템(10)은. 기존에 광케이블을 활용하여 각종 센서를 부착하여 감시하는 시스템과 달리 광케이블 자체의 파형을 분석하는 시스템으로 기존 센서를 활용한 시스템에 비하여 정밀도를 향상 시킬 수 있다.
또한 본 발명은 수집된 파형 데이터의 학습을 통해 외부 침입에 대한 특수한 파형만을 구별할 수 있도록 교육되어진 지능형 분석기는 기존 시스템에 비해 관제의 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 광케이블 파형측정기에서 확인된 거리와 GIS 서버와의 맵핑을 통해 침입지점에 대한 구체화가 이루어지며 줌인 줌아웃이 가능한 CCTV를 통해 침입이 일어난 지점을 추적 감시하도록 적용함으로서 광범위 지역의 감시에 들어가는 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 PTZ CCTV를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, PTZ CCTV(300)는, 브라켓(310), 통신 장치(320), 구동 모듈(330), CCTV 모듈(340) 및 태양광 발전 장치(350)를 포함한다.
브라켓(310)은, 건물의 벽체(P)에 설치되며, 통신 장치(320), 구동 모듈(330), CCTV 모듈(340) 및 태양광 발전 장치(350) 등의 구성들을 지지한다.
통신 장치(320)는, 중앙감시실(200)과 무선 통신을 위해 브라켓(310)의 설치된다.
구동 모듈(330)은, 브라켓(310)의 전단에 설치되어 CCTV 모듈(340)을 회전 및 틸팅 구동시켜 준다.
CCTV 모듈(340)은, 구동 모듈(330)에 설치되어 구동 모듈(330))에 의해 회전 및 틸팅 구동되면서 주변의 영상을 촬영한 뒤, 촬영된 영상을 통신 장치(320)를 통해 중앙감시실(200)로 전송한다.
태양광 발전 장치(350)는, 태양광을 이용하여 구동 모듈(330) 또는 CCTV 모듈(340)의 구동을 위한 전기를 생산 및 저장해 둔다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 PTZ CCTV(300)는, 하나의 CCTV만으로부터 다양한 화각 영역의 영상을 촬영함으로써, 음영 지역을 최소화할 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 5의 브라켓을 보여주는 도면들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 브라켓(310)은, 베이스 플레이트(311), 완충 지지부(312), 적어도 하나 이상의 체결 볼트(313), 체결구(314), 체결 돌기(315) 및 체결홈(316)을 포함한다.
베이스 플레이트(311)는, 완충 지지부(312)에 의해 지지되어 건물의 벽체(P)에 안착된 뒤 적어도 하나 이상의 체결 볼트(313)에 의해 건물의 벽체(P)에 체결된다.
완충 지지부(312)는, 건물의 벽체에 안착되는 베이스 플레이트(311)의 후단을 따라 형성되는 후단 안착홈(311a) 마다 설치되어 베이스 플레이트(311)를 지지하는 동시에 후단 안착홈(311a)으로부터 노출되는 후단이 건물의 벽체(P)에 안착되어 건물의 벽체(P)로부터 베이스 플레이트(311)로 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 동시에 베이스 플레이트(311)로부터 전달되는 진동 또는 충격 역시 완충시켜 준다.
체결 볼트(313)는, 완충 지지부(312)에 의해 지지되어 건물의 벽체(P)에 안착되어 있는 베이스 플레이트(311)를 관통한 뒤 건물의 벽체(P)에 삽입되어 건물의 벽체에 베이스 플레이트(311)를 체결시킨다.
체결구(314)는, 후단에 베이스 플레이트(311)가 삽입되기 위한 플레이트 안착홈을 형성하며, 플레이트 안착홈(314a)에 베이스 플레이트(311)를 삽입하면서 베이스 플레이트(311)에 체결된다.
체결 돌기(315)는, 체결홈(316)에 체결될 수 있도록 플레이트 안착홈(314a)의 내주면을 따라 설치된다.
체결홈(316)은, 체결 돌기(315)가 삽입 체결될 수 있도록 체결 돌기(315)와 대향하면서 베이스 플레이트(311)의 외측을 따라 형성된다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 브라켓(310)은, 건물 등의 구조물에 탈부착이 용이하도록 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 건물로부터 또는 CCTV로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 효과적으로 완충시켜 줌으로써, 보다 안정적인 영상 촬영이 가능하도록 할 수 있을 뿐만 아니라, CCTV의 수명을 향상시켜 줄 수 있다.
도 8은 도 7의 완충 지지부의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 완충 지지부(400)는, 제1 수평 지지대(410), 제2 수평 지지대(420), 제1 수직 지지대(430), 제2 수직 지지대(440) 및 완충 모듈(450)을 포함한다.
여기서, 완충 지지부(400)는, 제1 수평 지지대(410)가 전단에 위치하고 제2 수평 지지대(420)가 후단에 위치하는 것과 같이 뉘인 형태로 설치될 것이나, 이하에서는 설명의 편의상
제1 수평 지지대(410)가 상측에 위치하고 제2 수평 지지대(420)가 하측에 위치하는 것과 같이 직립된 상태를 기준으로 설명하기로 한다.
제1 수평 지지대(410)는, 제2 수평 지지대(420)의 형상에 대응하여 사각 평판 형태로 형성되며, 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440)에 의해 일측 및 타측이 지지되어 후단 안착홈(311a)의 내측면을 지지한다.
제2 수평 지지대(420)는, 제1 수평 지지대(410)의 형상에 대응하여 사각 평판 형태로 형성되어 제1 수평 지지대(410)와 대향하면서 지지대 안착홈(441a)의 바닥면에 안착되며, 상부 일측 및 상부 타측에 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440)가 직립되어 설치된다.
제1 수직 지지대(430)는, 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 제2 수직 지지대(440)와 대향하면서 제1 수평 지지대(410)의 일측과 제2 수평 지지대(420)의 일측 사이에 설치되어 제1 수평 지지대(410)의 일측을 지지하며, 상하 방향으로 신장 또는 수축하면서 건물의 벽체로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
제2 수직 지지대(440)는, 상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 제1 수직 지지대(430)와 대향하면서 제1 수평 지지대(410)의 타측과 제2 수평 지지대(420)의 타측 사이에 설치되어 제1 수평 지지대(410)의 타측을 지지하며, 상하 방향으로 신장 또는 수축하면서 건물의 벽체(P)로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
완충 모듈(450)은, 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440) 사이를 지지하면서 설치되어 건물의 벽체(P)로부터 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
일 실시예에서, 완충 모듈(450)은, 제1 지지 프레임(4501), 제2 지지 프레임(4502), 제3 지지 프레임(4503), 제4 지지 프레임(4504), 제1 지지 롤러(4505), 제2 지지 롤러(4506), 제3 지지 롤러(4507), 제4 지지 롤러(4508), 제1 경유 롤러(4509), 제2 경유 롤러(4510) 및 완충 벨트(4511)를 포함할 수 있다.
제1 지지 프레임(4501)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(4501a, 4501b)으로 이루어지며, 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440) 사이를 지지하며, 제1 지지 롤러(4505)와 제2 경유 롤러(4510)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제2 지지 프레임(4502)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제1 지지 프레임(4501)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440) 사이를 지지하며, 제2 지지 롤러(4506)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제3 지지 프레임(4503)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제2 지지 프레임(4502)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440) 사이를 지지하며, 제3 지지 롤러(4507)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제4 지지 프레임(4504)은, 서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)으로 이루어지며, 제3 지지 프레임(4503)으로부터 하측으로 이격 설치되어 제1 수직 지지대(430)와 제2 수직 지지대(440) 사이를 지지하며, 제4 지지 롤러(4508)와 제1 경유 롤러(4509)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.
제1 지지 롤러(4505)는, 제1 지지 프레임(4501)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(430)보다 제2 수직 지지대(440) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(4511)의 이동 방향을 제2 지지 롤러(4506) 방향으로 변경시킨다.
제2 지지 롤러(4506)는, 제2 지지 프레임(4502)에 연결 설치되되, 제2 수직 지지대(440)보다 제1 수직 지지대(430) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(4511)의 이동 방향을 제3 지지 롤러(4507) 방향으로 변경시킨다.
제3 지지 롤러(4507)는, 제3 지지 프레임(4503)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(430)보다 제2 수직 지지대(440) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(4511)의 이동 방향을 제4 지지 롤러(4508) 방향으로 변경시킨다.
제4 지지 롤러(4508)는, 제4 지지 프레임(4504)에 연결 설치되되, 제2 수직 지지대(440)보다 제1 수직 지지대(430) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(4511)의 이동 방향을 제1 경유 롤러(4509) 방향으로 변경시킨다.
제1 경유 롤러(4509)는, 제4 지지 프레임(4504)에 연결 설치되되, 제1 수직 지지대(430)보다 제2 수직 지지대(440) 방향으로 치우쳐서 설치되어 완충 벨트(4511)의 이동 방향을 제2 경유 롤러(4510) 방향으로 변경시킨다.
제2 경유 롤러(4510)는, 제1 지지 프레임(4501)에 연결 설치되되, 제1 지지 롤러(4505)와 제2 수직 지지대(440) 사이에 설치되어 제1 경유 롤러(4509)를 경유하고 전달되는 완충 벨트(4511)를 제2 수직 지지대(440)로 전달한다.
완충 벨트(4511)는, 일단이 제1 지지 프레임(4501)에 설치되고, 타단이 제1 지지 롤러(4505), 제2 지지 롤러(4506), 제3 지지 롤러(4507), 제4 지지 롤러(4508), 제1 경유 롤러(4509) 및 제2 경유 롤러(4510)를 지그재그 형태로 이동하면서 차례로 경유한 뒤 제2 지지 프레임(4502)에 설치된다.
여기서, 완충 벨트(4511)는, 제1 지지 프레임(4501)과 제2 지지 프레임(4502)의 길이가 수축됨에 따라 일단 및 타단이 제1 지지 프레임(4501)과 제2 지지 프레임(4502) 방향으로 각각 잡아 당겨지는 동시에 제1 지지 롤러(4505), 제2 지지 롤러(4506), 제3 지지 롤러(4507)와 제4 지지 롤러(4508) 각각에 설치되는 완충 구조(즉, 큐브 슬라이딩 홈(4501c)과 큐브 지지 스프링(4501d) 등)를 통해 제1 수평 지지대(410)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 줄 수 있다.
일 실시예에서, 제1 지지 프레임(4501)은, 큐브 형상의 제1 지지 롤러(4505)의 전단 및 후단(4505a)이 안착될 수 있도록 전단 및 후단에 배치되는 각 프레임(4501a, 4501b)에 좌우 길이 방향으로 연장 형성되는 큐브 슬라이딩 홈(4501c)이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 큐브 슬라이딩 홈(4501c)에는, 제1 지지 롤러(4505)의 전단 및 후단(4505a)을 제2 수직 지지대(440) 방향으로 지지하기 위한 큐브 지지 스프링(4501d)이 일측에 설치될 수 있다.
여기서, 큐브 슬라이딩 홈(4501c)과 큐브 지지 스프링(4501d)은, 제2 지지 롤러(4506), 제3 지지 롤러(4507) 및 제4 지지 롤러(4508)의 각 전단 및 후단이 연결 설치되는 제2 지지 프레임(4502), 제3 지지 프레임(4503) 및 제4 지지 프레임(4504)에 동일하게 적용되는 구조로서, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 일 실시예에 따른 완충 지지부(400)는, 제1 지지 롤러(4505), 제2 지지 롤러(4506), 제3 지지 롤러(4507)와 제4 지지 롤러(4508)를 경유하고 안착되는 완충 벨트(4511)에 형성되는 장력을 제1 지지 롤러(4505), 제2 지지 롤러(4506), 제3 지지 롤러(4507)와 제4 지지 롤러(4508) 각각에 설치되는 완충 구조(즉, 큐브 슬라이딩 홈(4501c)과 큐브 지지 스프링(4501d) 등)를 통해 감쇄시켜 줌으로써, 제1 수평 지지대(410)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 효과적으로 완충시켜 줄 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 8의 제1 수직 지지대를 보여주는 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 수직 지지대(430)는, 상부 벽체(431), 하부 벽체(432) 및 벽체 지지 스프링(433)을 포함한다.
여기서, 제2 수직 지지대(440)는, 후술하는 제1 수직 지지대(430)와 대칭 구조로서 제1 수직 지지대(430)의 상부 벽체(431), 하부 벽체(432) 및 벽체 지지 스프링(433) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상부 벽체(431)는, 제1 수평 지지대(410)의 일측을 지지하며, 벽체 안착홈(432a)으로 삽입되어 벽체 지지 스프링(433)에 의해 지지되며, 하측에 완충 벨트(4511)의 일단이 체결된다.
하부 벽체(432)는, 상부 벽체(431)와 대향하면서 제2 수평 지지대(420)의 일측에 설치되며, 상부에 상부 벽체(431)의 하부 안착되기 위한 벽체 안착홈(432a)이 형성된다.
일 실시예에서, 완충 벨트(4511)는, 일단이 제2 수직 지지대(440)와 대향하는 하부 벽체(432)의 타측면을 관통하고 벽체 안착홈(432a)으로 삽입된 뒤 벽체 안착홈(432a)에 안착되어 있는 상부 벽체(431)의 하측에 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 하부 벽체(432)는, 제2 수직 지지대(440)와 대향하는 타측면에 완충 벨트(4511)가 삽입되기 위한 관통홀(432b)을 형성하고, 완충 벨트(4511)를 상부 벽체(431)의 하측 방향으로 경유시켜 주기 위한 벨트 경유 롤러(432c)가 관통홀(432b)에 연결 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상부 벽체(431)는, 벨트 경유 롤러(432b)가 배치될 수 있도록 하부 벽체(432)의 관통홀(432b)과 대향하는 타측면을 따라 상하 방향으로 롤러 배치홈(431a)이 연장 형성될 수 있다.
벽체 지지 스프링(433)은, 벽체 안착홈(432a)의 하측에 설치되어 상부 벽체(431)의 하측을 지지하면서 상부 벽체(431)를 통해 전달되는 진동 또는 충격 등을 완충시켜 준다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템
100: 광케이블 센서
200: 중앙감시실
300: PTZ CCTV

Claims (13)

  1. 광원으로는 발광 다이오드가 사용되며, 전력이 공급되면 일정한 파장 분포를 갖는 광을 발생시키며, 주변의 온도를 감지하는 광케이블 센서; 및
    상기 광케이블 센서의 감지에 따라 온도와 변동률 수치를 분석하고, PTZ CCTV를 제어하며, 비디오 영상을 관리하며, GIS 지도 데이터를 저장하는 중앙감시실;을 포함하며,
    상기 PTZ CCTV는,
    건물의 벽체에 설치되는 브라켓;
    상기 중앙감시실과 무선 통신을 위해 상기 브라켓의 설치되는 통신 장치;
    상기 브라켓의 전단에 설치되는 구동 모듈;
    상기 구동 모듈에 설치되어 상기 구동 모듈에 의해 회전 및 틸팅 구동되면서 주변의 영상을 촬영하는 CCTV 모듈; 및
    태양광을 이용하여 상기 구동 모듈 또는 상기 CCTV 모듈의 구동을 위한 전기를 생산 및 저장해 두는 태양광 발전 장치;를 포함하며,
    상기 브라켓은,
    건물의 벽체에 안착되는 베이스 플레이트;
    건물의 벽체에 안착되는 상기 베이스 플레이트의 후단을 따라 형성되는 후단 안착홈 마다 설치되어 상기 베이스 플레이트를 지지하는 동시에 상기 후단 안착홈으로부터 노출되는 후단이 건물의 벽체에 안착되어 건물의 벽체로부터 상기 베이스 플레이트로 전달되는 진동 또는 충격을 완충시켜 주는 완충 지지부;
    상기 완충 지지부에 의해 지지되어 건물의 벽체에 안착되어 있는 상기 베이스 플레이트를 관통한 뒤 건물의 벽체에 삽입되어 건물의 벽체에 상기 베이스 플레이트를 체결시키는 적어도 하나 이상의 체결 볼트;
    후단에 상기 베이스 플레이트가 삽입되기 위한 플레이트 안착홈을 형성하며, 상기 플레이트 안착홈에 상기 베이스 플레이트를 삽입하면서 상기 베이스 플레이트에 체결되는 체결구;
    상기 플레이트 안착홈의 내주면을 따라 설치되는 체결 돌기; 및
    상기 체결 돌기가 삽입 체결될 수 있도록 상기 체결 돌기와 대향하면서 상기 베이스 플레이트의 외측을 따라 형성되는 체결홈;을 포함하며,
    상기 완충 지지부는,
    사각 평판 형태로 형성되어 상기 후단 안착홈의 내측면을 지지하는 제1 수평 지지대;
    사각 평판 형태로 형성되어 상기 제1 수평 지지대와 대향하면서 건물의 벽체에 안착되는 제2 수평 지지대;
    상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 일측과 상기 제2 수평 지지대의 일측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 일측을 지지하는 제1 수직 지지대;
    상하 방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 이루어지며, 상기 제1 수평 지지대의 타측과 상기 제2 수평 지지대의 타측 사이에 설치되어 상기 제1 수평 지지대의 타측을 지지하는 제2 수직 지지대; 및
    상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하면서 설치되는 완충 모듈;을 포함하며,
    상기 완충 모듈은,
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제1 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제1 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제2 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제2 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제3 지지 프레임;
    서로 대향하면서 전후 방향으로 이격 배치되는 두 개의 프레임으로 이루어지며, 상기 제3 지지 프레임으로부터 하측으로 이격 설치되어 상기 제1 수직 지지대와 상기 제2 수직 지지대 사이를 지지하는 제4 지지 프레임;
    상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 지지 롤러;
    상기 제2 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제2 지지 롤러;
    상기 제3 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제3 지지 롤러;
    상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제2 수직 지지대보다 상기 제1 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제4 지지 롤러;
    상기 제4 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 수직 지지대보다 상기 제2 수직 지지대 방향으로 치우쳐서 설치되는 제1 경유 롤러;
    상기 제1 지지 프레임에 연결 설치되되, 상기 제1 지지 롤러와 상기 제2 수직 지지대 사이에 설치되는 제2 경유 롤러; 및
    일단이 상기 제1 지지 프레임에 설치되고, 타단이 상기 제1 지지 롤러, 상기 제2 지지 롤러, 상기 제3 지지 롤러, 상기 제4 지지 롤러, 상기 제1 경유 롤러 및 상기 제2 경유 롤러를 차례로 경유한 뒤 상기 제2 지지 프레임에 설치되는 완충 벨트;를 포함하는, 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중앙감시실은,
    포토다이오드가 구비된 광검출부를 포함하고, 상기 광케이블 센서에서 반사된 특정 파장의 반사광이 커플러를 통해 도달하면 이를 투과시켜 상기 광검출부에서 검출된 신호를 분석하는 신호분석서버;
    상기 PTZ CCTV의 추적영역을 설정하여 추적영역 이외의 움직임에는 상기 PTZ CCTV가 반응하지 않도록 제어하며, 고정 촬영 영역을 설정하여 고정 영역에 움직이는 객체가 포착되면 포착된 움직임 영상에 대해 저장 및 관리하는 비디오 관리 시스템; 및
    상기 PTZ CCTV의 위치 데이터 및 GIS 지도 데이터로부터 실시간 추출한 좌표값을 기준으로 하여 상기 광케이블 센서와 상기 PTZ CCTV의 위치를 GIS 모니터 화면에 표출하도록 정보를 제공하는 GIS 서버;를 포함하는, 광파 및 GIS를 활용한 울타리 감시 CCTV 시스템.
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