KR20010058063A

KR20010058063A - 영상 화재 감지장치

Info

Publication number: KR20010058063A
Application number: KR1019990061531A
Authority: KR
Inventors: 이기식
Original assignee: 한상훈; (주) 세이프 씨스템
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-05
Also published as: KR100347300B1

Abstract

본 발명은 화재 감지기가 화재를 감지하면 카메라에서 현장상황을 영상으로 촬영하여 화재 수신부에 표시해 주도록 함으로써, 실제 화재 상황을 실시간으로 영상 모니터링할 수 있도록 한 영상 화재 감지 시스템에 관한 것이다.

종래에는 화염센서나 온도센서, 연기센서 등을 이용해서 화재 감지기가 화재를 감지하면 감지신호를 수신반에 전송하여 화재발생 여부만 표시해 주기 때문에 실제 화재발생 상황이나 비화재보 등의 오동작 여부를 정확하게 판단할 수 없었다.

본 발명은 화재 감지기에 카메라를 내장하거나, 혹은 여러개의 화재 감지기를 1단위으로 하여 1단위의 화재 감지기에 대응하는 카메라를 화재 감지기 혹은 그 주변의 적절한 위치에 설치하고, 화재 감지기가 화재를 감지하면 자동적으로 해당 카메라가 작동하여 그 화재발생 지역의 상황을 실시간 영상 정보로 촬영하여 화재 수신부에 전송해 주고, 화재 수신부에서는 이 실시간 영상 화재감지 정보를 이용해서 화재현장의 상황을 영상으로 확인, 판단, 조치할 수 있도록 하였다.

Description

영상 화재 감지장치{Automatic Fire Detection Device Using Video Image}

본 발명은 화재 자동 감지 시스템에 관한 것으로서 특히, 센서에 의한 화재 감지와 카메라에 의한 화재현장의 영상정보를 서로 연동시켜 화재를 감지 및 영상 모니터링할 수 있도록 한 영상 화재 감지장치에 관한 것이다.

종래에 화재 감시를 위해서는 구조물의 천정 등에 설치된 화염센서나 연기센서 혹은 온도센서와 같은 화재 감지기를 이용하고 있다.

즉, 화재 감지기에서 열이나 온도 등을 이용해서 화재가 감지되면 이 감지신호를 수신반에서 수신하여 화재 발생지점의 표시와 화재 경보의 수행 등을 하는 시스템이다.

그러나, 상기와 같은 여러가지 센서들이 화재가 아닌 다른 원인에 의해서도 동작될 수 있고, 이러한 경우 오보의 가능성은 항상 존재하며, 비화재보 발생으로 인한 화재 감시 시스템의 동작 신뢰성 저하는 치명적이기 까지 하다.

따라서, 센서의 동작을 신뢰하기 어려울 뿐만 아니라, 빈번한 오동작을 모두 현장에 직접 가서 육안으로 확인하기에는 어려움이 따르고, 이러한 번거로움 등으로 인하여 실제 화재가 감지되고서도 경보를 발하는 것을 회피하게 되어 중대한 안전사고의 발생과, 화재의 초기진화의 실패 등으로 인한 인명, 재산상의 손실을 감수하고 있는 실정이다.

본 발명은 화재 감지기와 화재현장의 영상을 실시간으로 촬영하는 카메라 수단을 상호 유기적으로 결합함으로써, 화재 감지시에 화재현장의 상황이나 실제 화재의 발생 혹은 오작동 여부 등을 현장에 직접 가지 않고도 모니터링 할 수 있도록 한 영상 화재 감지장치를 제공한다.

도1은 본 발명의 영상 화재 감지시스템의 블럭도

도2는 본 발명의 영상 화재 감지장치에서 카메라 내장 화재 감지기의 내부 구성을 설명하기 위한 도면

도3은 본 발명의 영상 화재 감지장치에서 카메라 내장 화재 감지기의 내부 회로구성을 설명하기 위한 블럭도

도4는 본 발명의 영상 화재 감지장치에서 카메라 내장 화재 감지기의 동작 수순을 나타낸 플로우차트

도5는 본 발명의 영상 화재 감지시스템에서 수신반의 회로 구성을 나타낸 블럭도

도6a,b는 본 발명의 영상 화재 감지시스템에서 수신반의 동작수순을 나타낸 플로우차트

도7은 본 발명의 다른 실시예로서 화재 감지장치의 회로구성을 나타낸 블럭도

도8은 도7의 화재 감지장치의 동작수순을 나타낸 플로우차트

도9는 본 발명의 또 다른 실시예로서 화재 감지장치의 회로구성을 나타낸 블럭도

도10은 도9의 화재 감지장치의 동작수순을 나타낸 플로우차트

도1은 본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 실시예 구성을 보이고 있다.

영상 화재 감지부(101)는 기본적으로 카메라 내장형 화재 감지기(102)와, 화재감지 정보의 송수신 및 제어 등을 위한 데이터 버스(103), 영상 화재감지 정보를 전송하기 위한 영상 케이블(VIDEO CABLE)(104)로 이루어지고, 데이터 버스(103)와 영상 케이블(103)은 수신반(105)에 연결된다.

도1에서는 데이터와 영상신호를 전송하기 위하여 각각 데이터 버스와 영상 케이블을 사용한 경우를 도시하였으나, 이 것에 의해서 본 발명이 제한되지는 않는다.

예를 들어, 영상 화재 감지부(101)의 화재감지 신호와 영상신호를 수신반 (105)에 전송하고 또 수신반(105)으로부터 필요한 신호를 전달받기 위한 통신선로로는 기존에 이미 화재 감지부와 수신반 사이에 구축된 통신선로를 그대로 이용할 수도 있으며, 영상과 데이터를 하나의 통신선로를 이용해서 송수신할 수도 있으며, 무선통신방식으로 영상과 데이터를 송수신할 수도 있다.

이와같은 통신선로의 구축은 보다 효율적이고 또 현장 적응적인 형태로 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.

수신반(105)은 화재 감지 정보의 처리와 모니터링 및 경보 등의 제어를 하기 위한 컴퓨터부(105a)와, 화재 감지정보와 영상정보 등을 디스플레이 하기 위한 모니터(105b)를 포함하고 있다.

따라서, 카메라 내장형 화재 감지기(102)에서 화재를 감지하게 되면 해당 감지기내의 카메라를 구동시켜 그 감지기 주변의 현장 상황을 영상신호로 취득하고, 이 영상신호는 영상 케이블(103)을 통해서 수신반(105)에 전송함으로써, 화재 현장에 대한 영상 모니터링이 이루어지게 된다.

수신반(105)의 컴퓨터부(105a)는 수신된 화재 감지정보 및 영상정보를 처리하여 모니터(105b)에 화재발생지점(위치)와 그 지점의 현장상황을 영상으로 디스플레이 해준다.

여기서, 카메라 내장 화재 감지기(102)에서 취득되어 수신반(105)에 제공되는 화재현장 영상은 동영상 혹은 소정시간 간격의 연속 정지영상 등의 적절한 형태로 구사될 수 있다.

앞에서 설명한 영상 화재 감지부(101)는 각각의 화재 감지기(102)들 마다 그 속에 카메라를 내장하고, 이 카메라 신호를 처리 및 송수신 제어하는 회로를 내장하는 실시예에 해당한다.

그러나, 수개의 화재 감지기를 1단위(Group)으로 하여 그 1단위의 화재 감지기가 감지하는 소정의 영역(Area)을 1대의 카메라로 감시할 수 있는 변형도 가능하다.

이 것을 그룹단위 화재 감지부(106)로서 도1에 도시하였다.

즉, n개의 화재 감지기들 중에서 그 그룹을 대표하는 1개의 화재 감지기 (107)에만 카메라(영상처리수단 포함)를 내장하고, 나머지 n-1개의 화재 감지기 (108)들에는 카메라를 내장하지 않는 시스템이다.

카메라 내장 화재 감지기(107)는 앞에서 설명한 것처럼 데이터 버스(109)와 영상 케이블(110)로서 수신반(105)에 연결된다.

따라서, 이 실시예에서는 화재 감지기(107)(108)들 중에서 어느 하나라도 화재를 감지하게 되면 그 그룹을 대표하는 카메라 내장 화재 감지기(107)의 카메라가 작동하여 화재 현장의 상황을 영상정보로 수신반(105)에 실시간 전송해 주게 된다.

이와같이 그룹단위 화재 감지부(106)를 실시하면 화재 발생 현장을 영상으로 감시(모니터링)하기 위한 카메라의 수를 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 또다른 실시예로서 화재 감지기와 카메라를 각각 별도로 설치하여 운용하는 시스템도 가능하다.

이 것은 도1에서 카메라 독립형 화재 감지부(111)로서 나타내었다.

즉, 화재 감지기(112)는 화재만을 감지할 뿐이며, 이 화재 감지기(112)들이 감지하는 영역을 촬영할 수 있는 카메라(113)를 별도로 구비하고, 화재 감지기 (112)와 카메라(113)는 중계기(114)를 이용해서 서로 연동시키며, 중계기(114)는 데이터 버스(115)로서 수신반(105)에 연결되고, 카메라(113)는 영상 케이블(116)로서 수신반(105)에 연결되는데, 여기서 카메라(113)는 화재 감지를 목적으로 설치하는 전용 카메라일 수도 있고, 기존의 감시용 CCTV 등의 카메라를 활용할 수도 있다.

카메라 독립형 화재 감지부(111)의 경우는 화재 감지기(112)가 화재를 감지하면 중계기(114)에서 스위칭수단(113a)을 제어하여 카메라(113)로 현장의 상황을 촬영하게 하고, 이 촬영된 영상신호가 영상 케이블(116)을 통해서 수신반(105)에 전송되도록 한 것이다.

도1에서 117은 중계기, 118은 화재 감지기를 표시 하는데, 이 것은 복수개의 화재 감지기들을 앞에서 설명한 바와같이 설치하고, 각각의 화재 감지기들 마다 중계기를 이용해서 수신반에 연결하는 한편, 채널 멀티플렉싱(스캐닝)의 방식으로 화재 감지기의 제어 및 통신이 이루어지도록 하기 위함이다.

도2는 도1에서 카메라 내장형 화재 감지기(102 또는 107)의 개략적인 내부 구성을 보인 도면이다.

건물의 천정 등에 설치되는 감지기 몸체안에 카메라(201), 렌즈(202), 연기나 온도 등의 센서(203), PCB(204)를 내장하고 있음을 보이고 있다.

여기서 카메라(201)는 팬틸트 기능을 내장함으로써 감지구역 전체를 감시하게 할 수 있다.

또, 카메라(201)는 초소형의 CCD카메라를 이용할 수 있으며, PCB(204)에는 영상신호 처리보드와 통신보드 등을 구비하게 된다.

도3은 도1 및 도2에서 카메라 내장형 화재 감지기의 내부 회로구성을 나타낸 블럭도 이다.

도3을 참조하면 본 발명의 카메라 내장형 화재 감지기(300)는 다음과 같이이루어지고 있다.

먼저, 메인 프로세서(301)를 가지며, 메인 프로세서(301)는 CPU(301a)와 화재 감지부(301b), 패킷처리부(Packet Handle)(301c), 통신버퍼(301d), 직렬 인터페이스(301e)를 포함하고 있다.

CPU(301a)는 화재 감지신호와 영상신호의 송수신 제어를 수행하며, 화재 감지부(301b)는 센서로 감지되는 화재 감지신호를 검출하여 CPU(301a)에 입력한다.

패킷처리부(301c)는 CPU(301a)과 연결되어 수신반과의 데이타 송수신 패킷을 처리하며, 통신버퍼(301d)는 수신반과의 데이타 송수신 버퍼링을 수행하며, 직렬 인터페이스(301e)는 상기 통신버퍼(301d)를 통한 데이타 송수신 인터페이스를 담당한다.

또한, 도3의 카메라 내장형 화재 감지기(300)는 센서(302)와 상기 센서(302)의 감지신호 인터페이스(303) 및 A/D변환기(304)를 가지며, 센서(302)의 감지신호는 인터페이스(303)를 통해서 A/D변환기(304)에서 디지털 신호로 변환되어 메인 프로세서(301)의 화재 감지부(301b)에 화재 감지신호를 입력해 준다.

또한, 도3의 카메라 내장형 화재 감지기(300)는 카메라부(305)와, 줌 렌즈부(306), 패닝처리부(Panning Device)(307), 입출력 인터페이스(308), 프레임 그래버(Frame Grabber)(309) 및 영상 버퍼(310)를 가진다.

카메라부(305)에는 CCD(305a)와 영상신호 엔코더(305b)를 포함함으로써, CCD (305a)로 촬영된 영상신호를 엔코더(305b)에서 엔코딩하여 출력한다.

줌렌즈부(306)는 CCD(305a)를 제어하며, 입출력 인터페이스(308)를 통해서메인 프로세서(301)의 CPU(301a)에 연결되어 CCD의 구동과 줌인/줌아웃을 수행한다.

그리고, 패닝처리부(307)는 입출력 인터페이스(308)를 통해서 CPU(301a)의 제어를 받아 카메라부(305)를 감시영역 전체를 촬영할 수 있도록 적절한 각도로 구동 제어한다.

프레임 그래버(309)는 CPU(301a)와 영상신호 엔코더(305b) 사이에 연결되고, 또 영상 버퍼(310)에도 연결되어, 상기 CCD(305a)로 촬영된 현장의 영상신호를 수신반으로 전송할 수 있도록 하였다.

그리고, 앞에서 설명한 바와 같이 카메라 내장형 화재 감지기(300)와 수신반과의 데이터 및 영상신호 송수신을 위해 데이터 버스(311)와 영상 케이블(312)이 연결되어 있고, 상기 영상신호 엔코더(305b)의 출력단과 영상 케이블(312) 사이에 스위칭수단(313)을 구비하고, 이 스위칭수단(313)을 입출력 인터페이스(308)를 통해서 CPU(301a)가 제어함으로써, 현장의 영상신호를 수신반으로 전송할 수 있도록 하였다.

또한, 데이터 버스(311)를 이용한 수신반과의 통신을 위해서 통신 인터페이스(314)가 데이터 버스(311)와 직렬 인터페이스(301e) 사이에 구비되었다.

도4에 상기 도3의 카메라 내장형 화재 감지기(300)의 동작수순을 표현하였는데, 도3 및 도4를 참조하여 본 발명에 의한 화재감지와 영상신호의 전송 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메인 프로세서(301)에 의한 시스템 각부의 초기화가 이루어지고센서(302)의 입력을 대기한다.

센서(302)가 화재를 감지하게 되면(단계 401) 그 감지신호는 인터페이스 (303)와 A/D변환기(304)를 통해서 디지털 신호로 메인 프로세서(301)의 화재 감지부(301b)에 입력된다.

화재 감지부(301b)에서는 입력된 감지신호값과 화재로 판정하기 위해 설정된 임계값을 서로 비교하여(단계 402), 입력값이 임계값 이상으로 들어오면 CPU(301a)는 화재 발생으로 판정하여 화상 데이터의 저장을 실행제어한다(단계 403).

즉, CPU(301a)에서 입출력 인터페이스(308)를 통해 카메라부(305)를 구동시켜 화재 현장의 상황을 촬영하게 하고, 이 촬영된 영상신호는 프레임 그래버(309)를 통해서 영상버퍼(310)에 저장시킨다.

이때, 패닝처리부(307)를 통해서 카메라부(305)를 구동시켜 화재지역 전체를 감시(영상촬영)하도록 제어할 수 있으며, 줌렌즈부(306)를 제어하여 줌인/줌아웃 등을 수행할 수도 있고, 이러한 제어는 수신반으로부터의 명령에 따라 수행할 수도 있다.

그리고 CPU(301a)는 패킷(Packet)의 유무를 판정한다(단계 404).

즉, 수신반으로부터 데이터 버스(311)와 통신 인터페이스(314)를 통해서 화재 감지부(300)를 액세스하는 패킷 데이터를 전송받아, 이 것을 직렬 인터페이스 (301e)와 통신버퍼(301d)를 통해 입력받고, 패킷처리부(301c)에서 입력 패킷을 디코딩하여 패킷ID가 자신의 ID와 일치하는지의 여부를 판단하게 된다(단계 405).

수신반으로부터의 패킷ID가 자신의 ID와 일치하면 상기 센서(302)로 감지된값을 패킷처리부(301c), 통신버퍼(301d), 직렬 인터페이스(301e), 통신 인터페이스 (314), 데이터 버스(311)를 통해서 수신반에 전송해 주는데(단계 406), 이때 자신의 ID를 함께 패킷처리하여 전송함으로써 수신반에서는 어떤 위치의 화재 감지기가 데이터를 전송해 왔는가를 알 수 있도록 해준다.

다음 단계(407)로 CPU(301a)는 화상 데이터가 유효한가의 여부를 판단(전송할 화상 데이터 유무)하여, 화상 데이터가 유효하면 상기 영상 버퍼(310)에 저장된 화상 데이터를 출력해주고, 또한 이때 입출력 인터페이스(308)를 통해서 스위칭수단(313)을 제어하여 상기 화상 데이터가 영상 케이블(312)을 통해서 수신반측으로 전송되도록 해준다.(단계 408).

이와같이 전송된 화재감지정보(감지신호 및 영상신호)는 수신반에서 처리되는데, 도5에 본 발명의 화재감지 시스템에 적용된 수신반의 내부 회로구성을 블럭도로 나타내었다.

컴퓨터부(501)는 화재 감지 및 감지신호의 처리와 모니터링, 경보 등의 제어를 수행한다.

컴퓨터부(501)에는 CRT나 LCD모니터(502)가 연결되어 있어서, 화재 감지에 관련된 각종 정보들을 디스플레이해 주며, 또한 상기 화재 현장으로부터 전송되어온 영상을 디스플레이 해준다.

컴퓨터부(501)의 동작과 데이터 처리를 위한 보조기억장치(503)가 구비되었고, 사용자에 의한 각종 조작명령을 입력하기 위한 키보드 또는 마우스 등의 사용자 인터페이스(504)도 구비되었다.

그리고, 상기 영상 케이블을 통해서 화재현장의 영상신호(VIDEO)를 실시간으로 전송받기 위한 영상 인터페이스(505)가 구비되며, 전원공급부(506)를 포함하고 있다.

또한, 컴퓨터부(501)에는 16채널(CH) 멀티포트 직렬 인터페이스(507)가 연결되어 있고, 이 16채널 멀티포트 직렬 인터페이스(507)는 각각의 화재 감지기들을 채널별로 할당하여 멀티플렉싱에 의한 데이타 송수신 및 제어가 이루어지도록 한 것이다.

도6에 상기 도5의 수신반 동작수순을 플로우차트로서 도시하였으며, 상기 도6 및 도7을 참조하여 수신반의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

시스템 초기화가 이루어지고, 중계기 번호(TRM)을 TRM=1로 설정하여(단계 601) 첫번째 중계기부터 데이터 검색과 송수신 제어를 시작한다.

즉, 단계(602)에서 출력 데이터의 유효 여부를 판단하여 출력명령을 전송하거나(단계 603) 혹은 스캔명령을 전송한다(단계 604).

출력명령이나 스캔명령은 데이터 버스를 통해서 송출되며, 그 출력명령이나 스캔명령에 대응하여 해당 화재감지기(중계기)로부터의 응답을 대기하고(단계 605), 설정된 소정시간의 경과 여부를 판단한다(단계 606).

설정된 소정시간이 경과되어도 응답이 없으면 단계(616)로 이행하여 중계기 번호(TRM)를 '1'증가시키고, 그 다음 중계기(TRM=2)에 대해서 상기 단계(602)로부터 반복 실행한다.

이 과정을 단계(617)에서의 최대 중계기수(MAXTRM) 까지 수행하여, 마지막중계기 까지 상기 과정을 수행하였으면 단계(601)로 이행하여 처음부터 위 과정을 다시 수행한다.

이러한 데이터 송수신은 16채널 멀티포트 직렬 인터페이스(507)를 통해서 이루어진다.

한편, 앞의 단계(606)에서 설정된 소정시간 이내에 해당 ID의 중계기로부터 응답이 있는 경우에는 그 응답 데이터를 데이터 버스를 통해서 수신받아 응답 데이터를 읽고(단계 607), 그 응답 데이터를 분석하여 카메라 센서(카메라 내장 화재 감지기)로부터의 응답이면(단계 608), 그 카메라 센서로부터의 영상 데이터가 유효한가를 판정한다(단계 609).

이때, 응답 데이터가 카메라 센서로부터의 데이터가 아니거나 혹은 유효한 영상 데이터가 아닌 경우에는 단계(611)로 이행하여 입력값을 분석하고, 그 분석 결과로부터 화재상황인가의 여부를 판정한다(단계 612).

이 단계(612)에서 화재 상황이 아니라면 단계(616)로 이행하여, 앞에서 설명한 바와 같이 그 다음 순번의 중계기에 대해 위 과정을 반복한다.

그러나 이 단계(612)에서 화재 상황이라면 단계(613)를 실행하는데, 이 단계(613)는 도1에서 카메라 독립형 화재 감지부(111)의 실시예에 해당하는 수순이다.

즉, 카메라 독립형 화재 감지부(111)의 경우는 화재 상황이면 카메라가 유효한가를 판정하여 유효한 경우 카메라 스위치(스위칭수단 113a)을 온시켜 주고 단계(614)로 이행한다.

또한, 상기 단계(609)에서 해당 카메라 센서로부터의 영상 데이터가 유효한 데이터로서 입력된다면 해당 데이터를 읽고(단계610), 단계(614)로 이행한다.

단계(614)에서는 해당 카메라로 촬영된 화재현장의 영상 데이터를 디스플레이하고, 그 다음 단계(615)로서 화재경보를 발생시키며, 단계(616)로 이행하여 앞에서 설명한 바와 같이 그 다음 순번의 중계기에 대하여 위 전 과정을 반복 실행하는 것이다.

도7은 도1에서 그룹단위 화재 감지부(106)에 대한 카메라 내장형 화재 감지기(107) 및 카메라가 내장되지 않은 화재 감지기 그룹(108)의 실시예 회로 구성을 나타낸 블럭도이다.

도7에서 카메라 내장형 화재 감지기(700)는 도1에서 화재 감지기(107)에 해당하며, 도3의 실시예와 거의 동일 내지 유사한 회로구성을 이루고 있다.

먼저, 메인 프로세서(701)를 가지며, 메인 프로세서(701)는 CPU(701a)와 화재 감지신호의 입력포트(701b), 패킷처리부(Packet Handle)(701c), 통신버퍼 (701d), 직렬 인터페이스(701e)를 포함하고 있다.

CPU(701a)는 화재 감지신호와 영상신호의 송수신 제어를 수행하며, 화재 감지 신호 입력포트(701b)는 센서로 감지되는 화재 감지신호를 CPU(701a)에 입력한다.

패킷처리부(701c)는 CPU(701a)과 연결되어 수신반과의 데이타 송수신 패킷을 처리하며, 통신버퍼(701d)는 수신반과의 데이타 송수신 버퍼링을 수행하며, 직렬 인터페이스(701e)는 상기 통신버퍼(701d)를 통한 데이타 송수신 인터페이스를 담당한다.

또한, 도7의 카메라 내장형 화재 감지기(700)는 카메라가 내장되지 않은 1그룹내의 여러 센서들(702)(703)과 상기 센서의 감지신호 인터페이스(704)를 가지며, 센서(702)(703)의 감지신호는 인터페이스(704)를 통해서 메인 프로세서(701)의 화재 감지신호 입력포트(701b)에 화재 감지신호를 입력해 준다.

또한, 도7의 카메라 내장형 화재 감지기(700)는 카메라부(705)와, 줌 렌즈부(706), 패닝처리부(Panning Device)(707), 입출력 인터페이스(708), 프레임 그래버(Frame Grabber)(709) 및 영상 버퍼(710)를 가진다.

카메라부(705)에는 CCD(705a)와 영상신호 엔코더(705b)를 포함함으로써, CCD (705a)로 촬영된 영상신호를 엔코더(705b)에서 엔코딩하여 출력한다.

줌렌즈부(706)는 CCD(705a)를 제어하며, 입출력 인터페이스(708)를 통해서 메인 프로세서(701)의 CPU(701a)에 연결되어 CCD의 구동과 줌인/줌아웃을 수행한다.

그리고, 패닝처리부(707)는 입출력 인터페이스(708)를 통해서 CPU(701a)의 제어를 받아 카메라부(705)를 감시영역 전체를 촬영할 수 있도록 적절한 각도로 구동 제어한다.

프레임 그래버(709)는 CPU(701a)와 영상신호 엔코더(705b) 사이에 연결되고, 또 영상 버퍼(710)에도 연결되어, 상기 CCD(705a)로 촬영된 현장의 영상신호를 수신반으로 전송할 수 있도록 하였다.

그리고, 앞에서 설명한 바와 같이 카메라 내장형 화재 감지기(700)와 수신반과의 데이터 및 영상신호 송수신을 위해 데이터 버스(711)와 영상 케이블(712)이 연결되어 있고, 상기 영상신호 엔코더(705b)의 출력단과 영상 케이블(712) 사이에 스위칭수단(713)을 구비하고, 이 스위칭수단(713)을 입출력 인터페이스(708)를 통해서 CPU(701a)가 제어함으로써, 현장의 영상신호를 수신반으로 전송할 수 있도록 하였다.

또한, 데이터 버스(711)를 이용한 수신반과의 통신을 위해서 통신 인터페이스(714)가 데이터 버스(711)와 직렬 인터페이스(701e) 사이에 구비되었다.

도8에 상기 도7의 그룹단위 화재감지부에 따른 카메라 내장형 화재 감지기(700)의 동작수순을 표현하였는데, 도7 및 도8을 참조하여 본 발명에 의한 화재감지와 영상신호의 전송 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메인 프로세서(701)에 의한 시스템 각부의 초기화가 이루어지고 센서(702)(703)의 입력을 대기한다.

센서의 감지신호는 인터페이스(704)와 감지신호 입력포트(701b)를 통해서 메인 프로세서(701)의 CPU(701a)에 입력된다.(단계 801)

CPU(701a)는 입력값이 '1'인가를 검색하여 화재 발생 여부를 판정하는데, 입력값이 '1'이면 화재로 판정하여 화상 데이터의 저장을 실행제어한다(단계 802, 803).

즉, CPU(701a)에서 입출력 인터페이스(708)를 통해 카메라부(705)를 구동시켜 화재 현장의 상황을 촬영하게 하고, 이 촬영된 영상신호는 프레임 그래버(709)를 통해서 영상버퍼(710)에 저장시킨다.

이때, 패닝처리부(707)를 통해서 카메라부(705)를 구동시켜 화재지역 전체를 감시(영상촬영)하도록 제어할 수 있으며, 줌렌즈부(706)를 제어하여 줌인/줌아웃 등을 수행할 수도 있고, 이러한 제어는 수신반으로부터의 명령에 따라 수행할 수도 있다.

그리고 CPU(701a)는 패킷(Packet)의 유무를 판정한다(단계 804).

즉, 수신반으로부터 데이터 버스(711)와 통신 인터페이스(714)를 통해서 화재 감지부(700)를 액세스하는 패킷 데이터를 전송받아, 이 것을 직렬 인터페이스(701e)와 통신버퍼(701d)를 통해 입력받고, 패킷처리부(701c)에서 입력 패킷을 디코딩하여 패킷ID가 자신의 ID와 일치하는지의 여부를 판단하게 된다(단계 805).

수신반으로부터의 패킷ID가 자신의 ID와 일치하면 상기 센서로 감지된 값을 패킷처리부(701c), 통신버퍼(701d), 직렬 인터페이스(701e), 통신 인터페이스 (714), 데이터 버스(711)를 통해서 수신반에 전송해 주는데(단계 806), 이때 자신의 ID를 함께 패킷처리하여 전송함으로써 수신반에서는 어떤 위치의 화재 감지기가 데이터를 전송해 왔는가를 알 수 있도록 해준다.

다음 단계(807)로 CPU(701a)는 화상 데이터가 유효한가의 여부를 판단(전송할 화상 데이터 유무)하여, 화상 데이터가 유효하면 상기 영상 버퍼(710)에 저장된 화상 데이터를 출력해주고, 또한 이때 입출력 인터페이스(708)를 통해서 스위칭수단(713)을 제어하여 상기 화상 데이터가 영상 케이블(712)을 통해서 수신반측으로 전송되도록 해준다.(단계 808).

이와같이 전송된 화재감지정보(감지신호 및 영상신호)는 수신반에서 처리되는데, 이 동작은 도5 및 도6에서 설명한 바와 같다.

도9은 본 발명의 또다른 실시예로서 상기 도1의 카메라 독립형 화재 감지부(111)의 실시예 이다.

도9에서 중계기(900)는 도1에서 중계기(114)에 해당하며, 도3 또는 도7의 실시예와 거의 동일 내지 유사한 회로구성을 이루고 있다.

먼저, 메인 프로세서(901)를 가지며, 메인 프로세서(901)는 CPU(901a)와 화재 감지신호의 입력포트(901b), 패킷처리부(901c), 통신버퍼(901d), 직렬 인터페이스(901e)를 포함하고 있다.

CPU(901a)는 화재 감지신호와 영상신호의 송수신 제어를 수행하며, 화재 감지 신호 입력포트(901b)는 센서로 감지되는 화재 감지신호를 CPU(901a)에 입력한다.

패킷처리부(901c)는 CPU(901a)과 연결되어 수신반과의 데이타 송수신 패킷을 처리하며, 통신버퍼(901d)는 수신반과의 데이타 송수신 버퍼링을 수행하며, 직렬 인터페이스(901e)는 상기 통신버퍼(901d)를 통한 데이타 송수신 인터페이스를 담당한다.

또한, 도9의 중계기(900)는 카메라가 내장되지 않은 여러 센서들(902)(903)과 상기 센서의 감지신호 인터페이스(904)를 가지며, 센서(902)(903)의 감지신호는 인터페이스(904)를 통해서 메인 프로세서(901)의 화재 감지신호 입력포트(901b)에 화재 감지신호를 입력해 준다.

또한 도9의 중계기(900)는 독립형 카메라(905)를 구동제어할 수 있는 스위칭수단(906)을 내장하거나 혹은 외장할 수 있으며, 이 스위칭수단(906)은 CPU(901a)의 제어를 받는다.

이 스위칭수단(906)은 도1에서 스위칭수단(113a)에 대응한다.

그리고, 앞에서 설명한 바와 같이 수신반과의 데이터 및 영상신호 송수신을 위해 데이터 버스(908)와 영상 케이블(909)이 연결되어 있어서 상기 카메라(905)로 촬영된 화재 현장의 영상신호를 수신반으로 전송할 수 있도록 하였다.

또한, 데이터 버스(908)를 이용한 수신반과의 통신을 위해서 통신 인터페이스(907)가 데이터 버스(908)와 직렬 인터페이스(901e) 사이에 구비되었다.

도10에 상기 도9의 카메라 독립형 화재감지부에 따른 화재감지신호의 전송과 화재현장의 영상신호 전송에 관련된 동작수순을 표현하였는데, 도9 및 도10을 참조하여 본 발명에 의한 화재감지와 영상신호의 전송 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메인 프로세서(901)에 의한 시스템 각부의 초기화가 이루어지고 센서(902)(903)의 입력을 대기한다.

센서의 감지신호는 인터페이스(904)와 감지신호 입력포트(901b)를 통해서 메인 프로세서(901)의 CPU(901a)에 입력된다.

CPU(901a)는 패킷(Packet)의 유무를 판정한다.

즉, 수신반으로부터 데이터 버스(908)와 통신 인터페이스(907)를 통해서 화재 감지부를 액세스하는 패킷 데이터를 전송받아, 이 것을 직렬 인터페이스(901e)와 통신버퍼(901d)를 통해 입력받고, 패킷처리부(901c)에서 입력 패킷을 디코딩하여 패킷ID가 자신의 ID와 일치하는지의 여부를 판단하게 된다.

수신반으로부터의 패킷ID가 자신의 ID와 일치하면 그 패킷 데이터가 출력명령인지를 판정하여 출력명령이면 CPU(901a)는 스위칭수단(906)을 스위칭 온 구동제어하고, 이에 따라 카메라로 촬영되는 화재현장의 영상신호가 영상 케이블(909)을 통해서 모니터링되도록 하며, 또한 상기 센서로 감지된 값을 패킷처리부(901c), 통신버퍼(901d), 직렬 인터페이스(901e), 통신 인터페이스(907), 데이터 버스(908)를 통해서 수신반에 전송해 준다.

앞에서 설명한 본 발명의 영상 화재 감지시스템에서 감지부의 데이타를 수신반으로 전송할 때 자신의 ID정보를 함께 패킷 처리하여 전송하는 경우로 설명하였으나, 수신반에서 현재 스캐닝하는 채널(감지부)이 어떤 채널인가를 알고 순차 스캐닝을 수행하는 방식을 도입한다면 응답하는 화재 감지부가 궂이 자신의 ID를 패킷처리하여 수신반으로 보낼 필요는 없다.

즉, 도5와 같이 16채널 멀티플렉싱 방식으로 화재 감지부 각각을 순차 스캐닝하면서 그 응답을 받아 처리하는 방식으로 화재 감지부를 어드레스 맵핑하여 제어하는 경우에는 화재 감지부의 ID를 수신반으로 전송하는 과정을 생략할 수 있는 것이다.

그리고, 카메라로 감시되는 영역의 감시영역 확장을 위한 카메라의 수평 혹은 수직방향으로의 구동에 관련된 기구적 전기적 구성은 이미 알려진 카메라 구동장치를 사용하면 되기 때문에, 이에 관련된 구체적인 구성의 도시와 설명은 생략되었다.

또한, 앞에서 설명한 패킷 데이터의 포맷은 다음과 같이 실시할 수 있다.

먼저, 수신반에서 감지부 쪽으로 전송되는 패킷 데이터의 경우는 패킷ID(Packet ID), 명령어(Command Byte), 체크섬(Check SUM)의 포맷을 가질 수 있고, 감지부에서 수신반쪽으로 전송되는 패킷 데이터의 경우는 ID, 응답코드 (Response Code), 센서 데이터(Sensor Data), 이미지(영상)데이터(Image Data), 체크섬(Check SUM)의 포맷을 가질 수 있다.

그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.

그리고, 화재 감지부에서 촬영되는 화재 현장의 영상신호는 정지영상인 경우 RAW DATA, JPEG등을 따를 수 있으며, 동영상인 경우는 NTSC나 MPEG을 따를 수 있고, 이러한 정지영상 혹은 동영상 처리에 관련된 회로구성은 이미 알려진 것을 적용하여 실시하면 무방하다.

또한, 수신반(도5)에 입력된 영상은 내부의 보조기억장치(503)에 동영상이나 정지영상으로 저장하고, 이 것을 다시 재생시켜 봄으로써, 후에 화재원인 등을 파악하는데 유용한 자료로 활용된다.

본 발명은 화재 현장의 상황을 실시간으로 정지영상 혹은 동영상으로서 모니터링할 수 있으므로, 화재현장의 상황을 보다 정확하게 판단할 수 있는 자료를 제공할 수 있으며, 이에 따른 신속하고도 적절한 화재진압의 대응을 효과적으로 이룰수 있는 환경을 제공한다.

또한 본 발명은 화재 현장의 상황을 실재 영상으로 모니터링하는 것은 물론,그 영상신호를 저장하였다가 후에 화재원인 등을 밝히는데 유용한 자료로써 활용할 수 있는 환경을 제공한다.

Claims

화염이나 연기, 온도감지 방식 등으로 화재를 감지하고 이 감지된 화재신호를 수신반에 전송하여 모니터링함과 함께 화재경보를 발생시키는 화재감지 시스템에 있어서,

화재발생을 감지하는 화재감지수단과, 화재현장을 촬영하기 위한 영상 촬영수단과, 상기 영상촬영수단에 의해서 촬영된 화재현장의 영상을 수신반으로 전송처리하기 위한 영상처리수단과, 상기 화재감지신호 및 영상신호를 수신반으로 전송하고 또 수신반으로부터의 명령을 수신하기 위한 통신수단과, 상기 수신반과의 통신제어 및 상기 화재감지신호와 화재현장의 영상신호 처리 및 송수신 제어를 수행하는 제어수단과, 상기 화재감지신호 및 영상신호의 송수신 제어와 수신 영상신호의모니터링을 수행하는 수신반을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화재감지수단과 영상촬영수단, 영상처리수단, 통신수단, 제어수단이 화재감지기에 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화재감지수단은 n개의 화재감지수단을 1그룹으로 하고, 이 1그룹의 화재감지수단 중에서 어느 하나가 영상촬영수단과 영상처리수단 및통신수단, 제어수단을 일체로 구비하여 그 그룹내의 화재감지수단에 대한 영상전송을 담당하는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 영상촬영수단 및 영상신호 처리수단과, 상기 화재감지수단과, 상기 통신수단 및 제어수단은 각각 독립적으로 연결되고, 상기 통신수단 및 제어수단은 화재감지수단 중계기에 구비되는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한항에 있어서, 상기 영상신호는 동영상이나 정지영상의 포맷으로 모니터링되는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한항에 있어서, 상기 카메라 촬영수단은 상기 화재감지수단이 화재를 감지한 경우에 작동시켜 화재현장의 영상을 촬영하도록 제어하는 카메라 스위칭 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한항에 있어서, 상기 카메라 촬영수단은 패닝수단(Panning Device)을 더 포함하여 그 촬영각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한항에 있어서, 상기 수신반은 상기 화재감지수단을 n개의 채널별로 순차 스캐닝하여 화재감지 및 영상신호의 송수신 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한항에 있어서, 상기 수신반은 상기 촬영된 화재현장의 영상신호를 저장하는 영상저장수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
화재를 감지하기 위한 센서와, 상기 센서의 감지신호를 CPU에 입력하기 위한 감지신호 입력수단과, 화재발생 현장을 영상으로 촬영하기 위한 카메라부와, 상기 화재감지신호 및 영상신호를 송수신 제어하기 위한 CPU와, 상기 CPU의 제어를 받아 수신반과의 데이터 송수신을 수행하기 위한 패킷처리부 및 통신 인터페이스 수단과, 상기 CPU의 제어를 받아 상기 카메라 촬영 영상신호를 처리하기 위한 영상신호 처리부와, 상기 CPU의 제어를 받아 상기 카메라 촬영 영상신호를 수신반으로 전송제어하기 위한 카메라 스위칭수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 10 항에 있어서, 상기 감지신호 입력수단은 상기 센서로 감지된 신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기의 디지탈 신호로부터 화재발생 여부를 검출하여 상기 CPU에 입력해주는 화재 검출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
제 10 항에 있어서, 상기 감지신호 입력수단은 상기 센서로 감지된 신호를 CPU에 입력하기 위한 센서 인터페이스 및 CPU 입력포트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.
화재를 감지하기 위한 센서와, 상기 센서의 감지신호를 CPU에 입력하기 위한 감지신호 입력수단과, 화재발생 현장을 영상으로 촬영하기 위한 카메라부와, 상기 화재감지신호 및 영상신호를 송수신 제어하기 위한 CPU와, 상기 CPU의 제어를 받아 수신반과의 데이터 송수신을 수행하기 위한 패킷처리부 및 통신 인터페이스 수단과, 상기 CPU의 제어를 받아 상기 카메라 촬영 영상신호를 수신반으로 전송해 주기 위한 카메라 스위칭수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 화재 감지장치.