KR200423964Y1

KR200423964Y1 - 서버통신기능이 있는 소방차 방재설비 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR200423964Y1
Application number: KR2020060008240U
Authority: KR
Inventors: 문병래
Original assignee: 문병래
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-08-14

Abstract

본 고안은 소방차의 차량상태 및 차량에 장착된 소방방재관련 설비의 소방 준비상태, 이상 유무 등을 상시 모니터링하여 소방요원들에게 그 상태를 시각적 및 청각적으로 통지하여 알려줌은 물론, 이상발생 및 설정치 미달 또는 초과시에 시청각적 방법으로 경보를 하여 효율적인 소방방재활동을 촉진하고 또한 소방차가 소방서 차고지에 주차중일 경우에는 블루투스 등의 무선통신을 통하여 소방본부의 서버로 소방차의 모든 상황정보가 전송되어서 소방차의 소방대기상태를 사전점검하여 완벽한 방재준비상태를 유지할 수 있는 기능을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 시청각적 경보방법은 소방차량 외부에 LED전광판을 장착하여 차량상태 및 소방설비의 상태를 텍스트 및 그래픽으로 표시하여 소란스러운 화재진압환경에서도 육안으로 상태를 파악하여 소방요원들이 대응을 할 수 있도록 하였으며 LED전광판의 상태표시와 연동하여 각 소방방재설비 상태의 단계별 경보수준에 따라서 음성경보 메시지도 외부 스피커를 통하여 방송하여 상시 LED 전광판을 주시하지 않고도 상황전달이 가능하도록 하였으며 소방차 운전석 옆 공간에 전 소방차 상태 및 소방방재설비 상태를 일괄적으로 모니터링할 수 있는 디스플레이시스템이 구비된다.

소방차, 소방방재설비, 음성경보전광판, 모니터링, 서버통신

Description

서버통신기능이 있는 소방차 방재설비 모니터링 시스템 { Monitoring system of fire engine with server }

도 1a는 본 고안에 따른 소방차 방재설비 모니터링 시스템의 구조도

도 1b는 본 고안에 따른 소방차 방재설비 모니터링 시스템의 서버 구조도

도 2a는 본 고안에 따른 소방차 방재설비 모니터링 시스템 표시조작부 실시 예

도 2b는 본 고안에 따른 소방차 방재설비 모니터링 시스템의 LED 전광판 실시 예

도 3a~f는 본 고안에 따른 소방차 방재설비 모니터링 시스템의 순서도

도 4는 본 고안에 따른 소방차 방재설비 모니터링 시스템의 서버운영 실시 예

*도면의 주요부분에 대한 부분의 부호의 설명

10 : PTO(동력인출장치) 검출부

20: 소방용수 용수량 검출부

30: 공기탱크 공기압 검출부

40: 차량배터리 전압 검출부

50: 방수압력 검출부

100: 마이크로컨트롤러

110 : 기억장치(메모리)

120: 음성합성컨트롤러

130: 음원저장장치

140: 실시간 시계회로

150: 무선통신부

160: 시리얼통신부

170: 전원부

180: 증폭기

190: 스피커

200~230: 디지털 표시부

240: 키입력부

300: LED 전광판 제어용 마이크로컨트롤러

310: LED 전광판 기억장치

320: LED 전광판 시리얼통신부

330: LED 전광판 LED 구동부

340: 도트메트릭스 LED 전광판 표시부

350: LED 전광판 전원부

400: 소방방재설비 상태 집계 모니터링 서버 PC

500 : 동력인출장치(PTO) 상태표시 및 경보 부분 순서도

600: 소방용수 잔량 표시 및 경보 부분 순서도

700: 공기압력 표시 및 경보 부분 순서도

800: 배터리 전압표시 및 경보 부분 순서도

900: 방수압력 표시 및 경보 부분 순서도

1000: 모니터링시스템 전체 순서도

본 고안은 소방차의 신속한 출동과 안전운전 및 소방방재활동의 효율성 재고를 위한 소방차의 차량상태와 소방차에 탑재된 소방방재설비의 이상 유무 및 현황을 모니터링할 수 있는 소방방재설비 모니터링 시스템(Monitoring System of a fire engine)으로서 종래의 소방차는 소방방재설비의 이상 유무를 단순히 램프 점등이나 버저 경보음만으로 알려줘서 소방방재설비에 대한 상세한 정보를 소방요원들이 즉시 인지하는데 한계가 있었을 뿐더러, 화재진압 장소 등 주변이 소란스러운 환경에서 소방방재설비의 상태정보를 기존의 램프 점멸이나 버저경보만으로는 소방요원들에게 즉각 알리기란 사실상 쉽지 않은 상황이었다.

본 고안의 목적은 이러한 종래의 단순 경보장치를 소방용수량, 공기탱크 압력, 동력인출장치(PTO) 연결 해제 여 부, 배터리 전압 등을 검사하여 소방차 내부에서는 소방차 운전석 측면공간에서 디지털표시부로 현상태를 표시하고, 차량 내부스피커를 통하여 단계별 설정기준에 도달했을 때 필요한 음성메시지를 마이크로컨트롤러 보드의 음성합성장치에서 방송할 수 있도록 하였으며, 또한 화재진압장소와 같은 차량 외부에서 소방요원들이 소방차의 상태정보를 즉시 인지할 수 있도록 소방차 상부에 설치된 LED 전광판을 통하여 소방용수 잔량, 방수압력 등의 여러 소방정보들을 문자로 표시하여주며 내부 스피커와 같이 음성메시지도 외부 혼을 통하여 방송하여 주도록 하였다.

그리고 소방차가 소방서에서 대기시 이상점검 및 준비상태를 일일이 수동으로 확인하여야 하는 수동적 관리시스템을 모니터링 시스템에서 블루투스 등의 근거리 무선통신을 통하여 소방본부의 서버로 소방차량의 상태와 소방방재설비의 상태정보를 전송하여 전 소방차량의 준비상태와 이상 유무를 사전에 점검할 수 있는 것을 특징으로 하는 종합 관리시스템이다.

이하 첨부된 도면을 기준으로 하여 본 고안의 서버통신기능이 있는 소방차 소방방재설비 모니터링 시스템의 구체적 실시 예를 설명하면 아래와 같다.

동력인출장치(PTO) 연결 또는 해제 검출부(10)는 소방차량이 동력인출장치가 연결된 상태에서 주행 중인가를 검지하여 마이크로컨트롤러(100)에 알려 주고, 소방용수 용수량 검출부(20)는 소방수 탱크에 소방용수가 현재 얼마나 남아있는지를 아날로그량을 검측하여 아날로그 디지털 변환기를 통하여 디지털신호로 바뀌어서 마이크로컨트롤러(100)로 전송된다. 또한, 공기탱크압력 검출부(30)도 압력센서에서 압력량에 따라 발생하는 아날로그 전기량이 아날로그 디지털 변환기를 통하여 디지털 신호로 바뀐 뒤, 마이크로컨트롤러(100)로 전송되며, 차량 배터리전압 측정부(40)의 전압 값 역시 아날로그 디지털 변환기를 통하여 마이크로컨트롤러(100)로 전송된다. 소방펌프에서 방수되는 소방호스의 방수압력 검출부(50)도 압력센서에 의하여 압력에 비례 되는 아날로그 전압이 발생하여서 아날로그 디지털 변환기를 통하여 디지털 신호로 변환되어서 마이크로컨트롤러(100)로 전송된다.

이러한 감시항목들은 소방차량운전에 필요한 요소나 추가적인 방재설비가 있을 경우는 얼마든지 해당 센서 등을 추가하여 위와 같은 신호변환으로 마이크로컨트롤러(100)로 전송될 수 있을 것이다.

마이크로컨트롤러(100)에 전송된 각부의 디지털 신호에 대응되는 값은 기억장치(110)에 저장된 각 장치별 하한값이나 상한값 또는 단계별 설정 값과 비교되어서 소방용수량이 부족하거나 배터리전압이 과방전되었거나, 공기탱크 압력은 적절히 유지되고 있는가, 방수 압력은 규정치 내에 있는가를 마이크로컨트롤러(100)가 비교분석하여 상시 검출된 디 지털 값을 디스플레이 부(200~230)를 통하여 표시하여 주고 이상발생 및 안전관리 기준 이하로 단계별 경고수준일 때는 디스플레이 상에서 점검표시와 더불어 해당경고에 맞는 음성메시지를 음성합성장치(120)를 통하여 스피커로 내보내 진다.

또한, 화재진압 중인 장소와 같이 주변이 소란스러운 곳에서도 소방차 외부에 있는 소방요원들이 즉시 이상상태 및 단계별 경고상태를 인지할 수 있도록 소방차 운전석 상부에 설치된 LED 전광판(340)에 시리얼통신(160, 320)을 통하여 경고문자를 표시하여 주며, 외부 스피커를 통하여 음성메시지 경고도 같이 방송하여 준다. LED 전광판(340)과 외부 음성메시지 송출은 평상시에는 필요한 사항이 아니므로 선택스위치로 동작을 선택할 수 있으며 또한, 자동으로 소방방재활동 중을 검출하여 표시 및 송출할 수 있도록 할 수 있다.

다음으로, 소방방재설비 모니터링 시스템의 각 단계별 구체적인 동작을 순서도에 기초하여 설명하도록 하겠다.

동력인출장치(이하 PTO) 상태검사 루틴(500)은 첫 번째 단계 501에서 PTO의 연결상태를 검사하고 단계 502에서 연결상태이면 단계 504로 분기하고 연결해제상태이면 단계 503으로 분기하여 PTO 연결해제를 표시하고 단계 507에서 PTO 연결경보 플래그를 리셋한 후에 본 검사루틴에서 리턴된다. 단계 504에서는 PTO가 연결된 상태에서 현재 소방차량이 주행중인가를 검사하여 비주행중이면 단계 505로 분기하여 PTO 연결상태를 표시하며 단계 507에서 PTO 연결경보 플래그를 리 셋하고 리턴되고, 차량이 주행중이면 단계 506에서 PTO 연결경보 플래그를 세트 시키고 리턴한다.

소방용수 모니터링 루틴(600)은 첫 번째 단계 601에서 수위 검출 등의 방법으로 소방용수 탱크에 있는 소방용수량을 검출하여서 단계 602에서 소방요원이 기억장치(110)에 사전에 설정해 놓은 제1차 경고레벨의 소방용수 잔량 설정 값과 비교하여 아직 설정 값 이상이면 단계 603으로 분기하여 소방용수량 값을 표시하고 경보플래그는 리셋으로 유지하며 리턴한다.

그러나 설정 값 이하이면 단계 604로 분기하여 제2차 경고레벨 설정 값과 비교하여 설정 값 이상이면 단계 605로 분기하여 소방용수량 값을 표시하고 경보플래그는 리셋으로 유지하되 1차 예비경고 플래그를 세트 시킨 후, 리턴하고 설정 값 이하이면 단계 606으로 분기하여 잔류 용수량을 제3차 설정 값과 비교한다.

잔류용수량이 제 3차 설정 값 이상이면 단계 607로 분기하여 소방용수량 값을 표시하고 경보플래그는 리셋으로 유지하되 2차 예비경고 플래그를 세트 시키고 리턴한다. 잔류용수량이 제 3차 설정 값 이하이면 단계 608에서 용수고갈 경보플래그를 세트 시키고 본 루틴에서 리턴한다.

공기탱크의 공기압력 검출루틴(700)은 단계 701에서 공기압력을 검출하고 단계 702에서 검출된 공기압력이 1차 설정 값 이하인가를 비교하여 설정 값 이상일 경우에는 단계 703으로 분기하여 정상적인 공기압력 값을 표시하고 리턴한다. 설정 값 이하일 경우에는 단계 704로 분기하여 다시 제 2차 설정 값과 비교하여 2차 설정 값 이상이면 단계 705 로 분기하여 공기압력 부족 1차 예비경보 플래그를 세트 시키고 리턴한다.

2차 설정 값 이하이면 단계 706으로 분기하여 제 3차 설정 값과 비교하여 설정 값 이상이면 공기압력 부족 2차 예비경보 플래그를 세트 시키고 리턴한다. 3차 설정 값 이하이면 단계 708로 분기하여 공기압력 절대부족 경보 플래그를 세트 시키고 본 루틴에서 리턴된다.

배터리 전압 체크루틴(800)은 단계 801에서 배터리 전압을 검사하여 단계 802에서 제 3차 설정 값과 비교하여 설정 값 이상이면 단계 803으로 비교하여 상시 전압 값을 표시하고 리턴한다. 제 1차 설정 값 이하이면 단계 804로 분기하여 제 2차 설정 값과 비교하여 설정 값 이상이면 단계 805로 분기하여 제 1차 배터리 저전압 예비경고 플래그를 세트 시킨 후에 리턴하고 설정 값 이하이면 단계 806으로 분기하여 제 3차 설정 값과 비교를 하여 설정 값 이상이면 제 2차 배터리 저전압 예비경보 플래그를 세트 시키고 리턴한다. 제 3차 설정 값 이하이면 배터리 과방전 경보 플래그를 세트 시키고 본 루틴에서 리턴한다.

방수압 모니터링 루틴(900)은 소방차의 소방펌프에서 방수되는 소방용수의 방수압력을 검사하는 루틴으로 단계 901에서 방수압력을 검출하여 단계 902에서 설정압 상한값과 비교한다. 상한값 이상이면 단계 903에서 방수압이 너무 높음을 알리는 방수압 과압력 경보플래그를 세트 시키고 리턴한다. 상한값 이하이면 단계 904로 분기하여 설정압 하한값과 비교하여 하한값 이상이면 단계 905로 분기하여 정상압력을 표시하고 경고표시를 리셋시키며 본 루틴에서 리턴한 다.

단계 904에서 방수압이 하한값 이하이면 단계 906으로 분기하여 방수압력이 부족함을 알리는 방수압 부족 경보플래그를 세트 시키고 리턴한다.

도 3f는 상기에서 서술한 부분루틴을 포함한 전체 동작 순서도(1000)이며 단계 500과 단계 900 사이에서 각 소방방재설비의 이상 유무 또는 측정값을 비교하여 그 결과 값을 단계 1010에서 검사한다. 체크결과 모든 설비상태가 이상이 없으면 단계 1020으로 분기하여 소방방재설비 상태가 이상 없음을 표시하고 단계 1040으로 분기한다.

경보플래그가 하나라도 세트 되어있으면 단계 1030에서 세트 된 경보플래그에 해당하는 경보문자 및 경보정보를 디스플레이부(200~230) 및 LED 전광판(340)을 통하여 시각적으로 알리고 음성합성장치(120~130)를 통하여 관련된 음성메시지 경보도 방송하여 준다.

단계 1040에서는 소방차가 소방본부 또는 소방서에 주차중인가를 검사하여 주장중이 아니면 시작루틴으로 분기하여 본 시스템을 처음부터 다시 반복 처리하고 소방차가 소방본부에 주차중이면 단계 1050으로 분기하여 모니터링시스템의 무선통신장치(150)를 통하여 소방본부의 서버컴퓨터(400)와 무선통신을 시도하여 접속이 이루어지면 소방차량의 상태정보 및 소방방재설비의 상태 정보를 서버컴퓨터(400)로 전송하여 도 4의 실시 예처럼 실시간 소방차의 상태정보를 집계 및 분석하여 모니터링이 가능하도록 한다.

소방방재활동은 화재가 발생시 신속한 대응을 필요로 하므로 소방차가 운용되지 않고 소방본부에 주차중일 때도 소방방재설비에 대한 상시 점검이 무엇보다도 중요하다. 이러한 점을 대비하여 소방차가 소방본부에 주차되어 있을 경우에는 모든 소방차량의 상태와 소방방재설비의 상태 정보 그리고 이상 유무가 소방본부의 서버컴퓨터(400)로 정기적 또는 비정기적으로 전송되어서 소방본부에서는 모든 소방차량의 방재대기상태를 실시간으로 관제하며 소방용수가 불충분하거나 차량의 배터리 전압이 낮거나 하는 상황에 미리 대응을 취하여 항상 방재준비출동에 만전을 기할 수 있을 것이다.

도 4는 서버컴퓨터에서 운영되는 소방차 방재설비 모니터링 시스템의 실시 예를 보여준다.

본 고안의 이러한 기능은 기존의 소방방재관리에서 진일보하여 종합적이고 신속한 시스템으로 예방차원의 소방방재설비 유지보수 활동을 가능하게 할 것이며 소방방재관리의 자동화와 시스템화로 소방방재설비의 신뢰성 향상과 소방방재활동의 효율성을 향상시키는데 큰 기여를 할 것으로 본다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 효과로는 소방차의 상태와 소방방재설비의 유지보수관리를 LED 전광판과 음성합성장치를 이용하여 경보시스템의 경보성능 및 가독성을 상승시키고 단계별 예방 경보를 통하여 소방방재활동의 효율성을 향상시키고, 서버컴퓨터를 통하여 소방본부에서 실시간으로 모든 소방차량의 상태를 일괄적으로 모니터링할 수 있어서 언제나 즉시 출동할 수 있는 완벽한 준비를 통하여 신속한 소방방재활동에 최상의 지원 시스템이 될 수 있으리라 본다.

Claims

소방차의 차량상태 및 소방방재설비 모니터링 시스템에 있어서 각 센서에서 검출된 신호를 분석한 마이크로컨트롤러(100)로부터 그 해당정보를 시리얼통신(160, 320)을 통하여 수신받아서 이상경보를 문자표시를 하는 LED 전광판(340)과 마이크로컨트롤러(100)로부터 각각의 음성메시지에 대응하는 코드를 입력받아서 해당 음성메시지를 합성하여 방송하는 음성합성장치(120~130)를 구비하여 시각 및 청각적으로 경보기능을 구현한 것을 특징으로 하는 서버통신 기능이 있는 소방차 방재설비 모니터링 시스템
청구항 1에 있어서 모니터링된 소방방재정보를 마이크로컨트롤러(100)가 블루투스(150)와 같은 근거리 무선 데이터통신을 통하여 서버(400)로 전송하여서 서버컴퓨터에서 실시간으로 소방방재설비의 준비상태를 일괄적으로 통제 관리할 수 있는 서버통신 기능이 있는 소방차 방재설비 모니터링 시스템