KR20070098109A - 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재와 같은 비상 재난 시에 외부로 탈출하기 위한 비상구의 방향을 자동적으로 유도하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템을 제공하고자 하는 것으로서, 화재 등의 재난 시에 비상 상황을 감지하는 감지 센서와, 연속적인 유도 방향의 표시가 가능하고, 또한 양 방향 표시가 가능한 유도등(誘導燈)과, 중앙 제어 장치나 무선 라우터, 다른 대피 유도등과의 데이터 송수신을 수행하는 지그비(zigbee)를 포함하는 무선통신 단말기와, 전원 차단시에도 상시 전원 공급이 가능하여, 무선 통신과 자체 발광이 가능하도록 하는 예비 배터리와, 상기 구성 요소와 유기적으로 연결되어 대피 상황을 전체적으로 제어하는 중앙 제어 장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

감지 센서, 유도등, 무선통신 단말기, 중앙 제어 장치

Description

무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템 {An intelligence type shunting incitement system that it is based in radio communication}

도 1은 본 발명의 전체 구성도이다.

도 2는 선형의 EL wire 대피 유도등의 구조의 설명도이다.

도 3은 선형의 EL wire를 구동하는 단말장치를 나타낸 도면이다.

도 4는 무선통신 시스템에 필요한 무선 라우터이다.

도 5는 본 시스템에 필요한 무선화재 센서를 나타낸 도면이다.

도 6은 지능형 대피 유도등의 실시예를 나타낸 도면이다.

본 발명은 화재와 같은 비상 재난 시에 외부로 탈출하기 위한 비상구의 방향을 자동적으로 유도하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템을 제공하는데 있다. 특히, 재난 상황에서 전원 및 유선 통신의 두절에 대비하며, 건물 내의 네트워크를 구축하기 위해서 무선 통신을 기반으로 한 통신 네트워크를 사용하며, 화재시에 발생하는 짙은 연무(煙霧)로 인한 표시등(表示燈)의 식별을 위해서 선형(線形) 발광이 가능한 EL wire를 사용하여 시스템을 구현한 것이다.

기존의 비상 유도등(誘導燈)은 비상 탈출구 입구에 위치하여, 재난 시에 대피하는 통로를 알려준다. 그러나, 화재 발생시에는 전원 차단 및 짙은 연무로 인하여, 비상 유도등의 식별은 거의 불가능하다. 연기의 특성상, 위로 상승하여 비상 유도등이 연무속에 있기 때문에 실제 재난 현장에서 비상 탈출구를 식별하여 빠져나오기 힘든 상황이다.

더욱이 지상 및 지하 구조물이 복잡한 경우, 화재 지역에 대한 정보없이 비상 유도등의 위치만을 보고 대피시에, 오히려 화재 지역으로 잘못 들어갈 수 있는 위험이 존재했다.

또한, 국내 실용신안 20-2004-0010692(이중출원)의 경우 운영 PC로 중앙관제 시스템이라는 개념으로 설명하고 있지만, 시스템 구축에서 중요한 통신 방식에 대한 구체성이 미비하여, 실제 시스템 구현에 있어서 문제점이 존재한다.

그리고 Chip LED를 이용하는 경우에는 점(点)광원으로서 짙은 연무의 발생시, 육안 식별이 어려울 수 있으며, 유연성 있는 대피 라인 설계에도 문제가 있다.

이에 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해서, 구리 동선(銅線)에 반도체 성분의 발광물질(Phosphor)을 스퍼터링 방식으로 코팅하여 발광하는 선형(線形)의 Electro-Luminescent Wire(이하 EL wire라고 함)를 이용하여 화재와 같은 짙은 연무에서도 식별이 가능한 대피 유도등으로 사용하며, 무선통신 방식을 이용하여 건물 내의 무선네트워크를 구성하여, 무선 화재 센서 등을 통하여 실시간으로 건물 내의 화재 정보를 입수하고, 자동적으로 비상 대피 동선을 생성하고, 그 정보를 무선통신을 통하여 대피 유도등을 가동하도록 하여, 건물에서 신속하게 대피가 가능하게 한다. 특히 탈출구를 분산하여 한쪽으로만 몰리는 현상을 방지하여 안전한 대피를 유도하도록 시스템을 구현한 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템은, 화재 등의 재난 시에 비상 상황을 감지하는 감지 센서와, 연속적인 유도 방향의 표시가 가능하고, 또한 양 방향 표시가 가능한 유도등(誘導燈)과, 중앙 제어 장치나 무선 라우터, 다른 대피 유도등과의 데이터 송수신을 수행하는 지그비(zigbee)를 포함하는 무선통신 단말기와, 전원 차단시에도 상시 전원 공급이 가능하여, 무선 통신과 자체 발광이 가능하도록 하는 예비 배터리와, 상기 구성 요소와 유기적으로 연결되어 대피 상황을 전체적으로 제어하는 중앙 제어 장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유도등은 LED로 또는 선형(線形)의 EL(Electro-Luminescent) wire로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙 제어 장치 또는 무선 라우터는, 감지 센서로부터 경보가 발해지면 화재 장소의 위치를 자동으로 파악하여 화재 위치에서 반대의 탈출 경로와 단일 탈출구로의 혼잡 상황을 방지하기 위한 최적의 경로를 설정하여 무선 통신으로 상기 유도등에 피난 경로가 표시되도록 한다.

또한, 각 층에 설치된 상기 무선 라우터는, 감지 센서의 정보가 중앙 제어 장치로 전송되지 못한 경우에는 자체적으로 피난 경로를 생성하여 설치된 층의 대 피 유도등을 구동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중앙 제어 장치 또는 무선 라우터는, 대피를 위한 최적의 경로를 설정하는데 있어서, 대피 경로를 분산하여 복수 개의 경로가 표시되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 각 층에 설치된 상기 무선 라우터는, 다른 층에 있는 무선 라우터에 화재 위치와 대피 경로를 발송시켜, 각 층에 대피 경로 정보를 전달하도록 것을 특징으로 한다.

상기 지그비(zigbee)를 포함하는 무선통신 단말기는, 재난 상황에서도 두절되지 않는 통신 환경을 확보하기 위해서 증폭회로를 내장한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선통신 단말기는 제1 듀플렉서, 순방향 증폭기, 역방향 증폭기, 제 2 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도이다.

도 2는 EL wire 대피 유도등의 구조의 설명도이다.

도 3은 EL wire를 구동하는 단말장치를 나타낸 도면이다.

도 4는 무선통신 시스템에 필요한 무선 라우터이다.

도 5는 본 시스템에 필요한 무선화재 센서를 나타낸 도면이다.

도 6은 지능형 대피 유도등의 실시예를 나타낸 도면이다.

상기 도 2의 대피 유도등은 건물 내부의 대피 동선(動線)을 따라서 설치가 되도록 한다. 특히 상기 대피 유도등은 양 방향의 표시가 가능하도록 구성되는데, 먼저 좌측 방향으로 이동시에는 (3)에서 시작하여 (2)번, 그리고 (1)번으로 선형 발광이 순차적으로 이루어진다. 그 반면에 우측 방향으로 이동시에는 (1)부터 시작하여 (2)번, 그리고 (3)번 방향으로 선형 발광이 순차적으로 발생하게 된다. 이처럼, 선형 발광의 순서에 따라서 이동 경로를 알려 줌으로, 재난 현장에서 적합한 대피 장소로 유도하게 된다. 일반적으로 화재로 인한 짙은 연무가 발생하면 일반적인 대피 유도등은 식별을 하지 못하여 탈출구의 방향을 찾지 못하게 되는 경우가 발생되는데, 지능형 대피 유도등은 화재로 인한 연무의 발생시 연무가 공기보다 가벼워 상승하게 되기 때문에 대피 동선의 하단에 설치하여 쉽게 식별이 가능하도록 구성하며, 특히 선형 발광이기 때문에 연무가 가려져 있어도 점을 식별하는 것보다는 선으로 된 발광체가 식별하는데 도움이 되어 대피자의 탈출에 있어서 매우 중요한 도구로서 사용될 수 있다.

특히, 도 1에서와 같이 본 시스템은 이동 경로가 화재 센서(도 5)에서 경보를 발생하게 되면, 무선통신을 통하여 중앙 제어 장치 혹은 무선 라우터(도 4)로 전송하게 된다. 중앙관제 센터 혹은 무선 라우터(도 4)는 화재 경보의 위치를 자동적으로 파악하여 최적의 경로를 설정하여 대피 유도등에게 무선통신으로 대피 경로를 알려주게 된다.

중앙관제센터와 무선 라우터는 설치된 건물의 도면 정보와 비상 탈출구의 위 치 정보를 바탕으로 화재와 같은 재난 발생 장소에 따라서 최적의 대피 경로를 자체적으로 생성하게 된다.

각 층에 설치된 무선 라우터(도 4)는 화재 센서(도 5)의 정보가 중앙관제센터와의 교신이 이루어졌는지를 확인하고, 중앙관제센터에서 대피 경로 정보가 전달되면, 무선 라우터는 정보 전달 단말기로서의 역할에 한정되게 된다. 그러나 화재 센서의 정보가 중앙관제센터로 전송되지 못한 경우에는 자체적으로 대피경로를 생성하여 설치된 층의 대피 유도등을 구동하게 된다. 또한 무선 라우터는 다른 층에 있는 무선 라우터에 화재 위치와 대피 경로를 발송시켜, 각 층에 대피 경로 정보를 전달하도록 한다. 이러한 방식은 중앙관제센터와의 정보 전달의 두절로 인하여 화재와 같은 재난 상황에서 대피 경로가 생성되지 못하여는 경우를 대비하여, 재난 사고의 피해를 최소화 할 수 있다.

또한 화재와 같은 재난 상황에서는 종종 전원이 차단될 수 있는데, 도 3에 있는 것처럼 대피 유도등은 예비 배터리가 내장되어, 전원 차단이 발생되는 경우라 하더라도 예비 배터리를 이용하여 무선통신과 자체 발광 전원을 공급하도록 구성되어 있다.

그리고 본 시스템은 대피 유도 경로를 다수 개의 탈출구로 분산하도록 경로 설정을 하여, 비상 사태에서 한 개의 탈출구로 집중되는 것을 막도록 처리한다.

이러한 분산 탈출구 설정은 화재와 같은 재난 상황에서 발생할 수 있는 불상사를 예방하고, 보다 신속하게 대피할 수 있도록 한다.

이러한 시스템을 구동시키기 위해서 지그비를 포함한 무선통신 방식을 사용 하도록 한다. 특히 네트워크 방식에 있어서 peer to peer등을 기반으로 건물 내부의 전파 차폐 혹은 감쇄의 영향에서도 안정적인 네트워크를 구축할 수 있도록 한다. 또한 각 지그비를 포함한 무선통신 모뎀은 ID를 설정하여, 화재장소에 대한 위치가 ID 정보를 통해서 건물 도면상에서의 위치를 바로 확인하여 화재 등의 재난 위치를 중앙관제센터에 즉각적으로 표시하도록 한다.

또한 지그비를 포함한 무선통신 모뎀은 자체 증폭회로를 통하여 감도를 증가시켜, 화재와 같은 재난 사고 발생시에 무선 통신을 원활하게 전송될 수 있도록 한다.

이러한 신호처리 및 증폭처리는 제1 듀플렉서, 순방향 증폭기, 역방향 증폭기, 제 2 듀플렉서를 포함한다.

이러한 증폭 회로는 무선 통신에서 발생할 수 있는 전파 감쇄 및 전파 차폐로 인한 무선 통신 실패율을 크게 줄일 수 있어, 안정적인 무선 통신망을 구축할 수 있다.

본 발명의 실시예를 도 6에서 살펴볼 수 있다. (5)번에서 화재가 발생된 경우, (2)번 위치에 있는 대피자는 종래의 경우라면 화재 경보를 듣고 제일 가까운 대피 장소로 탈출하기 위해 (4)번을 거쳐 (1번)으로 대피하려고 할 것이다. 그러나 (1)번 방향은 화재 지역과 가까울 뿐만 아니라, 연무로 인하여 인명 피해가 높은 탈출구가 될 것이다. 하지만 (2)번에 있는 대피자는 화재 장소에 대해서 인지하지 못하여, 잘못된 탈출구로 나가려고 시도하게 되며, 건물의 내부 구조에 인식지 않는 경우라면 올바른 다른 탈출구를 찾는 것은 어려운 일이 된다. 특히 전원이 차단 된 경우라면 더욱 그러할 것이다. 그러나 본 시스템은 (2)에 위치한 대피자를 (3)번 방향으로 유도하여 안전하고 신속하게 대피할 수 있도록 도와 줄 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 다중이용시설물을 포함한 대형 건축물에서 일어날 수 있는 화재를 포함한 재난 시에 무선통신과 EL wire를 이용한 대피 유도등을 이용하여 짙은 연무와 같은 상황에서도 선 광원을 통하여 높은 식별력을 제공하고, 최적의 대피 경로를 즉시 파악하고, 그 정보를 무선통신으로 전송하여 선광원의 순차적인 표시에 의하여 대피 방향을 표시함으로 인명피해를 최소화 하는데 있다. 또한 대피 경로를 다수 개의 탈출구로 분산 유도함으로써 한 곳의 탈출구로 몰리는 것을 방지하여, 안전사고의 예방에 있다.

특히, 증폭기를 이용한 무선통신 단말기는 최적의 무선 통신 환경을 제공함으로, 전파 감쇄나 전파 차단의 영향을 최소화 하여, 재난 사고를 방지하며, 예비 배터리를 사용하여 전원 차단시에도 무선통신 단말기와 대피 유도등에 전원을 공급함으로 비상 사태에 충분한 기능을 발휘할 수 있다.

Claims (9)

1. 화재 등의 재난 시에 비상 상황을 감지하는 감지 센서와,

   연속적인 유도 방향의 표시가 가능하고, 또한 양 방향 표시가 가능한 유도등(誘導燈)과,

   중앙 제어 장치나 무선 라우터, 다른 대피 유도등과의 데이터 송수신을 수행하는 지그비(zigbee)를 포함하는 무선통신 단말기와,

   전원 차단시에도 상시 전원 공급이 가능하여, 무선 통신과 자체 발광이 가능하도록 하는 예비 배터리와,

   상기 구성 요소와 유기적으로 연결되어 대피 상황을 전체적으로 제어하는 중앙 제어 장치

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유도등은 LED로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유도등은 선형(線形)의 EL(Electro-Luminescent) wire로 이루어지는 것 을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 중앙 제어 장치 또는 무선 라우터는, 감지 센서로부터 경보가 발해지면 화재 장소의 위치를 자동으로 파악하여 화재 위치에서 반대의 탈출 경로와 단일 탈출구로의 혼잡 상황을 방지하기 위한 최적의 경로를 설정하여 무선 통신으로 상기 유도등에 피난 경로가 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   각 층에 설치된 상기 무선 라우터는, 감지 센서의 정보가 중앙 제어 장치로 전송되지 못한 경우에는 자체적으로 피난 경로를 생성하여 설치된 층의 대피 유도등을 구동하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서,

   상기 중앙 제어 장치 또는 무선 라우터는, 대피를 위한 최적의 경로를 설정하는데 있어서, 대피 경로를 분산하여 복수 개의 경로가 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템.
7. 제1항에 있어서,

   각 층에 설치된 상기 무선 라우터는, 다른 층에 있는 무선 라우터에 화재 위치와 대피 경로를 발송시켜, 각 층에 대피 경로 정보를 전달하도록 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템.
8. 제1항에 있어서,

   상기 지그비(zigbee)를 포함하는 무선통신 단말기는, 재난 상황에서도 두절되지 않는 통신 환경을 확보하기 위해서 증폭회로를 내장한 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템.
9. 제1항에 있어서,

   상기 무선통신 단말기는 제1 듀플렉서, 순방향 증폭기, 역방향 증폭기, 제 2 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신을 기반으로 하는 지능형 대피 유도 시스템.

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