KR20030042148A - 원격 재해관측시스템 - Google Patents

Abstract

상습 재해발생 지역의 교량, 하천 등에 설치된 다수의 센서로부터 검출된 감지결과를 무선의 형태로 원거리에 전송하는 원격송신장치와, 동사무소나 구청의 재해본부(또는 민방위 본부)에 설치되어 상기 원격재해송신장치로부터 제공되는 데이터를 수신하여 컴퓨터에 상황을 수치데이터 및 영상으로 실시간 표시를 하며, 상급기관이나 각 가정에 인터넷 등의 통신망을 통해 수신정보를 제공하는 원격수신장치를 포함하여 이루어지는 원격재해 관측시스템.

Description

원격 재해관측시스템{A remote disaster predicting system}

본 발명은 원격 재해 관측시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상습 재해 발생지역에 설치된 센서와 영상카메라를 통해 취득된 정보를 무선(RF)신호로 전송하고, 이를 동사무소나 재해본부에 설치된 수신장치에서 수신하여 분석하고, 분석결과를 인터넷을 통하여 지역주민에게 제공할 수 있는 원격 재해 관측 시스템에 관한 것이다.

천재지변은 인력으로 막을 수 없는 재해를 의미한다. 이러한 재해에 의한피해의 정도는 대응하는 방법에 따라 차이가 발생할 수 있다. 그럼에도 불구하고 아직도 상습 재해 발생지역에서는 해마다 장마나 홍수 등으로 인해 축대 붕괴, 도로유실 및 하수도 범람 등의 재해가 반복되고 있다. 재해에 의한 피해를 최소화하기 위해 현재 이루어지고 있는 방법으로는, 자연 재해가 어느 정도 진행된 상태에서 재해 발생 지역에 재해대책 본부를 설치하고 각 지역에 파견된 공무원의 유·무선 보고에 의해 추출된 정보를 토대로 소위 주먹구구 방식으로 이루어지고 있다. 따라서, 재해 예상 지역의 재해 진행 정도를 신속히 파악하고 이에 대한 대비를 수행함으로써 피해를 최소화할 수 있는 장치가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 자연 재해에 의해 발생되는 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있는 원격 재해 관측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 재해 발생 예상지역의 시설물에 대한 정보를 지역 주민에게 실시간으로 제공할 수 있는 원격 재해 관측 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격 재해 관측 시스템은 상습 재해발생 지역의 교량, 하천, 하상주차장, 하수구, 도로, 육교 등에 설치된 다수의 센서로부터 검출된 감지결과를 무선의 형태로 원거리에 전송하는 원격송신장치와, 동사무소나 구청의 재해본부(또는 민방위 본부)에 설치되어 상기 원격재해송신장치로부터 제공되는 데이터를 수신하여 컴퓨터에 상황을 수치데이터 및 영상으로 실시간 표시를 하며, 상급기관이나 각 가정에 인터넷 등의 통신망을 통해 수신정보를 제공하는 원격수신장치를 포함하여 이루어지는 점을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 원격 재해 관측 시스템의 다른 특징은 상습 재해발생 지역의 교량, 하천 등에 설치되어 주변 상태 정보를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 다수의 센서(a-1)와, 재해시 감시가 필요한 지역에 설치되어 영상정보를 출력하는 다수의 영상카메라(a-2)와, 상기 센서들 및 영상카메라로부터 제공된 신호를 송신안테나를 통해 원거리로 송신하는 송신부(a-3)를 포함하여 이루어지는 재해관측 송신장치(A)와,

수신안테나를 통해 상기 송신부로부터 전달받은 정보를 분석하고 분석된 결과를 출력하는 관측수신부(b-1)와, 상기 관측수신부의 분석결과를 인터넷을 이용하여 다수 클라이언트 시스템에 제공하는 통신부(b-2)를 포함하여 이루어지는 재해관측 수신장치(B)를 포함하여 구성된 점이다.

도 1은 본 발명에 따른 원격재해 관측시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,

도 2는 도 1의 원격 재해 송신장치의 구성을 상세히 나타낸 블록도,

도 3은 도 2의 각 센서부의 장착 예시도,

도 4는 도 1의 원격 재해 수신장치의 구성을 상세히 나타낸 블록도,

도 5는 본 발명에 따른 원격 재해 관측 시스템의 실시 예를 나타낸 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 원격 재해 관측 시스템의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 원격재해 관측 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 원격 송신장치(100)와 원격 수신장치(200) 및 상기 원격 수신장치(200)로부터 인터넷을 통해 정보를 제공받는 다수의 클라이언트 시스템(지역 주민 및 상급 기관을 의미)을 포함하여 이루어진다.

도 2는 도 1의 원격 송신장치(100)를 좀 더 상세히 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 상습 재해발생 지역의 교량, 하천 등에 설치되어 주변 상태 정보를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 다수의 센서(111, 112 …)와, 재해시 감시가 필요한 지역에 설치되어 영상정보를 출력하는 다수의 영상카메라(121, 122 …)와, 상기 센서들 및 영상카메라로부터 제공된 신호를 송신안테나(140)를 통해 원거리로 송신하는 송신부(130)로 이루어진다.

상기 송신부(130)는 상기 다수의 센서로부터 제공되는 검출 신호를 조절하는 신호조절부(131)와, 상기 신호조절부(131)에 의해 조절된 아날로그 데이터를 전송하기 위해 디지털 데이터로 변환하는 펄스부호변조부(Pulse Code Modulation)(132)와, 상기 영상카메라(121, 122 …)로부터 제공된 영상신호를 압축하고, 상기 펄스부호변조부(132)를 거쳐 제공된 신호를 무선으로 전송하기 위한 신호로 변환하는 신호제어부(133)와, 상기 신호제어부(133)에 의해 변환된 신호를 증폭하여 송신안테나(140)를 통해 전송하는 무선 전송부(Radio Frequency Transmitter)(134)를 포함하여 이루어진다.

도 3은 도 2의 각 센서의 장착 예시도로서, 재해가 예상되는 축대에 다수의센서 등이 설치된 예시도이다. 축대에 설치된 센서철판 내에는 물체에 외력이 가해지는 힘을 측정하는 스트레인 게이지(strain gauge)와, 물체에 가해지는 충격 및 진동을 측정하는 가속도계가 내장되어 축대붕괴, 산사태, 교량, 고층 건물 붕괴 및 도로 유실과 같은 위험지역에 설치하여 붕괴과정에서 발생하는 힘을 측정한다. 수위계는 강이나 하천의 수위를 측정하는 센서로서 하상 주차장, 하수구 및 도로에설치하여 수해로 인해 침수되는 수위를 측정한다. 기상센서는 위험 예상 지역의 기상(온도, 풍향, 풍속)을 측정하여 태풍에 의해 고층 건물, 교량 및 육교 등에 미치는 영향을 측정하는데 이용한다. 영상 카메라는 하상주차장 및 산사태 위험지역과 같이 재해시 항시 감시가 필요한 곳에 설치하여 해당 지역의 영상 이미지를 추출하기 위해 사용된다.

도 4는 도 1의 원격 수신장치의 구성을 좀 더 상세히 나타낸 도면이다. 수신안테나(210)를 통해 상기 송신장치(100)로부터 전달받은 정보를 분석하고 분석된 결과를 출력하는 관측수신부(220)와, 상기 관측수신부(220)의 분석결과를 인터넷을 이용하여 다수 클라이언트 시스템에 제공하는 통신부(230)로 이루어진다. 관측수신부(220)는 수신안테나(210)를 통해 수신된 신호를 복조하는 무선수신부(221)와, 상기 무선수신부(221)를 통해 복조된 신호의 파형을 정형하고 채널을 해독하는 비트 및 프레임 동기부(bit & frame synchronizer)(222)와, 상기 비트 및 프레임 동기부(222)에 의해 동기된 영상을 복원하여 소정 기억장치에 저장하고, 센서에 의해 감지된 검출결과를 설정된 값과 비교하여 재해발생 여부를 분석하여 그 결과를 출력하는 영상 복원 및 신호처리부(223)로 이루어진다.

도 5는 본 발명에 따른 원격재해 관측 시스템의 사용 실시예를 나타낸 예시도이다. 도시된 바와 같이, 각 지역의 상습 재해 발생 지역의 교량, 도로, 하상 주차장 및 축대 등에 다수의 센서와 영상 카메라 및 원격송신장치를 설치하고, 각센서 및 영상 카메라로부터 제공되는 정보를 해당 지역의 동사무소 또는 구청에 설치된 원격 수신장치로 무선으로 실시간 전송한다. 홍수로 인해 하수구가 범람하거나 도로나 교량 또는 하상주차장이 유실되거나 축대가 붕괴될 위험에 처한 것을 미리 관측하여 각 동사무소 및 구청에서는 피해를 최소화하기 위해 신속한 방재 및 대피 방송을 한다. 또한, 각 원격 수신장치에서는 전용 네트워크 및 인터넷을 이용하여 상급기관의 재해본부 및 각 가정에 신속히 재해 상황정보를 전달하여 판단할 수 있고 전 국민이 자기 지역의 재해 지구의 위험 상황을 실시간으로 파악하여 신속히 대처할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원격 재해관측 시스템은 상습 재해 발생 지역의 상황을 사전에 관측하여 위험 여부를 각 지역주민에게 알림으로써 자연 재해로 인해 발생되는 인명 및 재산 피해를 최소화하고, 재해에 대한 전국민의 안전의식을 고취시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 상습 재해발생 지역의 교량, 하천, 하상주차장, 하수구, 도로, 육교 등에 설치된 다수의 센서로부터 검출된 감지결과를 무선의 형태로 원거리에 전송하는 원격송신장치와,

   동사무소나 구청의 재해본부(또는 민방위 본부)에 설치되어 상기 원격재해송신장치로부터 제공되는 데이터를 수신하여 컴퓨터에 상황을 수치데이터 및 영상으로 실시간 표시를 하며, 상급기관이나 각 가정에 인터넷 등의 통신망을 통해 수신정보를 제공하는 원격수신장치를 포함하여 이루어지는 원격재해 관측시스템.
2. 상습 재해발생 지역의 교량, 하천, 하상주차장, 하수구, 도로, 육교 등에 설치되어 주변 상태 정보를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 다수의 센서(a-1)와,

   재해시 감시가 필요한 지역에 설치되어 영상정보를 출력하는 다수의 영상카메라(a-2)와,

   상기 센서들 및 영상카메라로부터 제공된 신호를 송신안테나를 통해 원거리로 송신하는 송신부(a-3)를 포함하여 이루어지는 재해관측 송신장치(A)와,

   수신안테나를 통해 상기 송신부로부터 전달받은 정보를 분석하고 분석된 결과를 출력하는 관측수신부(b-1)와,

   상기 관측수신부의 분석결과를 인터넷을 이용하여 다수 클라이언트 시스템에제공하는 통신부(b-2)를 포함하여 이루어지는 재해관측 수신장치(B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 원격 재해관측시스템.
3. 제 2 항에 있어서; 상기 송신부는,

   상기 다수의 센서로부터 제공되는 검출 신호를 조절하는 신호조절부와,

   상기 신호조절부에 의해 조절된 아날로그 데이터를 전송하기 위해 디지털 데이터로 변환하는 펄스부호변조부(Pulse Code Modulation)와,

   상기 영상카메라로부터 제공된 영상신호를 압축하고, 상기 펄스부호변조부를 거쳐 제공된 신호를 무선으로 전송하기 위한 신호로 변환하는 신호제어부와,

   상기 신호제어부에 의해 변환된 신호를 증폭하여 송신안테나를 통해 전송하는 무선 전송부(Radio Frequency Transmitter)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격재해관측 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서; 상기 관측수신부는,

   수신안테나를 통해 수신된 신호를 복조하는 무선수신부와,

   상기 무선수신부를 통해 복조된 신호의 파형을 정형하고 채널을 해독하는 비트 및 프레임 동기부(bit & frame synchronizer)와,

   상기 비트 및 프레임 동기부에 의해 동기된 영상을 복원하여 소정 기억장치에 저장하고, 센서에 의해 감지된 검출결과를 설정된 값과 비교하여 재해발생 여부를 분석하여 그 결과를 출력하는 영상 복원 및 신호처리부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 재해관측시스템.