KR20100122173A

KR20100122173A - 화재 감시용 연기 검출장치

Info

Publication number: KR20100122173A
Application number: KR1020090041085A
Authority: KR
Inventors: 구자효; 양승복; 김영환
Original assignee: 주식회사 에프나인
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2010-11-22
Also published as: KR101029936B1

Abstract

본 발명은 화재 감시용 연기 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감시영역에 설치된 카메라를 통해 감시영역의 실시간 영상을 연속하여 수득하고, 이 수득된 실시간 영상과 데이터 베이스에 저장된 표본영상과의 대조를 통해 연기의 발생유무와 연기의 진행방향을 실시간으로 감시하여, 관리자로 하여금 화재 발생여부를 신속히 인지하고 또 화재의 진행방향을 예측하여 보다 신속한 진화가 가능하도록 구성된 것으로, 특히 표본영상 선정부를 통해 감시에 따른 소방방재청 또는 기상청의 데이터 베이스 등과 연동하여 표본영상의 선정에 따른 시간값과 기후값을 자동으로 인가받아 감시환경에 적합한 표본영상을 선정하고 이 선정된 표본영상과 실시간 영상을 대조하여 연기패턴을 인식하도록 함으로써, 연기패턴의 인식에 따른 정밀도가 향상되도록 구성한 화재 감시용 연기 검출장치에 관한 것이다.

연기패턴, 감시영역, 표본영상, 실시간 영상, 시간값, 기후값, 표본영상 선정부

Description

화재 감시용 연기 검출장치{APPARATUS FOR FIRE SURVEILLANCE}

일반적으로 화재 감시시스템은 열 감지형과 연기 감지형으로 대별되며, 여기서 열감지형 화재 감시시스템은 주위온도가 상승시 일정온도가 초과하면 내부의 바이메탈(Bimetal)이 동작하여 접점을 접속하는 정온도 방식과 주위온도가 급격히 상승하면 감열실 내의 공기가 팽창하여 감열실내의 다이아램프를 밀어올려 접점 내부 의 접점을 접합시켜 감시하도록 하는 차등식이 있다.

그러나, 이러한 열 감지형 화재 감시시스템은 설치 환경에 대한 영향이 적은 반면, 감시 범위가 좁고 감시속도가 느려 화염에 의한 고열발생시에만 감시되는 단점이 있다.

따라서, 상기 열 감지형 화재 감시시스템은 조기감시 조기진화의 소방목적을 충족시키기는 어려운 관계로, 화재의 조기 진압에 실패할 위험성이 존재한다.

이에 대비하여 연기 감지형 화재 감시시스템은, 감시 범위가 넓고 감시시간이 빠른 이점을 가지고는 있으나, 각 연기 감지센서의 전류 공급과 통신을 위한 통신구와 전력구가 부가하여 요구되므로, 이들 전력구 및 통신구가 갖추어진 건물 내에는 시공이 적합하다.

그러나, 이들이 구비되지 아니한 산이나 공터 등지에 이 시스템을 구축할 경우에는, 각 지점에 설치되는 연기 감지센서에 전류 및 통신을 위한 전력구 및 통신구를 부가하여 설치하여야 하므로, 시설에 따른 부대비용이 과다하게 소요되는 문제점이 발생 된다.

특히, 상기 연기 감지센서는 그 특성상 외부에 노출된 상태를 유지하여야 하므로, 먼지나 수분 및 급격한 기온 변화에 의해 잦은 오작동이 발생 될 수도 있고, 또 잦은 고장으로 인한 감시 기능이 정지되는 한편, 유지 보수에 따른 많은 비용이 소요되는 문제점이 발생 될 수도 있으며, 또 관리자가 육안으로 현장의 상황을 볼 수 없는 한계성을 갖는다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 감시영역에 설치된 카메라를 통해 감시영역의 실시간 영상을 연속하여 수득하고, 이 수득된 실시간 영상과 데이터 베이스에 저장된 표본영상과의 대조를 통해 연기의 발생유무와 연기의 진행방향을 실시간으로 감시하여, 관리자로 하여금 화재 발생 여부를 신속히 인지하고 또 화재의 진행방향을 예측하여 보다 신속한 진화가 가능하도록 구성된 것으로, 특히 표본영상 선정부를 통해 감시에 따른 소방방재청 또는 기상청의 데이터 베이스 등과 연동하여 표본영상의 선정에 따른 시간값과 기후값을 자동으로 인가받아 감시환경에 적합한 표본영상을 선정하고 이 선정된 표본영상과 실시간 영상을 대조하여 연기패턴을 인식하도록 함으로써, 연기패턴의 인식에 따른 정밀도가 향상되도록 구성한 화재 감시용 연기 검출장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 화재 감시용 연기 검출장치는, 카메라를 통해 감시영역을 촬영하여 수득되는 감시영역의 표본영상을 데이터 베이스에 사전 저장하고, 실시간 영상은 화면에 디스플레이하는 제어부와;

상기 카메라를 통해 연속하여 수득되는 실시간 영상과 데이터 베이스에 사전 저장된 표본 영상을 상호 대조하여, 편차영상을 생성하는 비교 판독부와; 마스크 필터를 통해 편차영상의 노이즈를 제거하여 각 편차영상에 대한 연기패턴을 검출하 는 필터링부를 포함하여 구성되어서, 관리자가 카메라에 의해 촬영되는 감시영역의 연기발생 유무와, 연기의 진행방향을 인지하여, 신속한 진화가 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 카메라에는 제어부의 제어에 의해 원거리 촬영과 근접 촬영을 택일하여 설정하는 배율 조절모듈이 마련되어서, 제어부는 필터링부에 의해 연기패턴이 검출되지 아니하면 카메라를 통해 감시영역을 원거리 촬영하여 감시범위를 확대하고, 필터링부에 의해 연기패턴이 검출되면 연기패턴의 발생지점을 근접 촬영하도록 구성된다.

보다 바람직하게는, 상기 데이터 베이스에는 연기가 발생 되지 아니한 상태에서 감시영역을 기후별, 시간대별로 각각 촬영하여 수득한 복수의 표본영상들이 사전 저장되고, 데이터 베이스에 저장된 표본영상들 중 현재의 기후와 시간에 적합한 표본 영상을 택일하는 표본영상 선정부가 부가하여 마련되어서, 상기 비교 판독부는 실시간 영상과 유사한 환경에서 촬영된 표본 영상을 대조하여, 판독에 따른 정밀도가 향상되도록 구성한다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 카메라에 의해 실시간으로 생성되는 감시영역의 실시간 영상과, 데이터 베이스에 사전 저장된 표본영상 사이의 모멘트 편차값을 통해 편차영상을 생성하고, 이 생성된 편차영상에서 노이즈를 제거하여 연기패턴을 식별하도록 한 화재 감시용 연기 검출장치를 제안하고 있다.

또 화재의 진행방향을 예측하여 보다 신속한 진화가 가능하도록 구성된 것으 로, 특히 표본영상 선정부를 통해 감시에 따른 소방방재청 또는 기상청의 데이터 베이스 등과 연동하여 표본영상의 선정에 따른 시간값과 기후값을 자동으로 인가받아 감시환경에 적합한 표본영상을 선정하고 이 선정된 표본영상과 실시간 영상을 대조하여 연기패턴을 인식하도록 함으로써, 연기패턴의 인식에 따른 정밀도가 향상되도록 구성한 화재 감시용 연기 검출장치를 제공함에 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 화재 감시 시스템용 연기 검출장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 화재 감시 시스템용 연기 검출장치의 전체 구성을 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 화재 감시 시스템용 연기 검출장치를 통한 연기 검출방법을 보여주는 흐름도이다.

본 발명에 따른 화재 감시용 연기 검출장치는, 기본적으로 도 1에서 보는 바와 같이 복수의 카메라(20)를 통해 감시영역을 촬영하여 수득되는 감시영역의 표본영상을 데이터 베이스(11)에 사전 저장하고, 실시간 영상은 화면에 디스플레이하는 제어부(10)와; 상기 카메라(20)를 통해 연속하여 수득되는 실시간 영상과 데이터 베이스(11)에 사전 저장된 표본 영상을 상호 대조하여, 편차영상을 생성하는 비교 판독부(40); 및 마스크 필터를 통해 편차영상의 노이즈를 제거하여 각 편차영상에 대한 연기패턴을 검출하는 필터링부(50)를 포함하여 구성된다.

바람직한 실시예를 보여주는 도면을 보면 본 실시예에서는, 감시영역의 가장자리에 복수의 카메라(20)를 설치하고 있으며, 상기 카메라는 공지의 각도 조절기능과 회전기능이 각각 마련되어서, 감지영역을 다각도로 촬영하도록 구성된다.

그리고, 상기 카메라(20)와 제어부(10) 사이에는 유선 통신망 또는 무선의 통신망이 구축되며, 본 실시예에서는 상기 카메라(20)와 상황실에 설치된 제어부(10) 사이에 무선 통신망을 구축하여, 제어부(10)는 무선 통신망 통해 각 카메라(20)의 제어와 각 카메라(20)를 통해 수득 되는 표본영상과 실시간 영상을 인가받도록 하고 있다.

또한, 상기 카메라(20)를 통해 수득되어 제어부(10)의 데이터 베이스(11)에 저장되는 표본영상은, 연기가 발생되지 아니한 상태의 감시영역을 사전 촬영하여 기록한 것이고, 실시간 영상은 감시상황에서 카메라(20)를 통해 연속하여 촬영하여 수득되는 영상을 의미한다.

그리고 상기 제어부(10)의 데이터 베이스(11)에 하나의 표본영상을 저장하고, 이 표본영상과 실시간 영상을 대조하여 연기의 발생유무를 판독할 수도 있다.

다만, 본 실시예에서는 주위 조도를 고려한 시간대 별, 그리고 흐린날, 맑은날 등을 고려한 기후별로 구분하여 촬영한 복수의 표본영상을 저장하고, 이 표본영상들 중 감시환경과 부합되는 어느 하나의 표본영상을 선정하여 실시간 영상과 대조하여 연기의 발생 유무를 판독하고 있다.

이를 위해 본 실시예에서는, 연기가 발생 되지 아니한 상태의 감시영역을 기후별, 시간대별로 각각 촬영하여 수득한 복수의 표본 영상들을 데이터 베이스(11)에 사전 저장하고, 데이터 베이스(11)에 저장된 표본 영상들 중 현재의 기후값과 시간값에 적합한 표본 영상을 택일하여 선정하는 표본영상 선정부(30)를 부가하여 마련하고 있다.

따라서, 비교 판독부(40)에 의해 실시간 영상과 상호 비교하여 판독되는 표본영상은 감시영역의 환경과 유사한 환경에서 촬영한 표본영상이 선정되므로, 연기패턴의 검출에 따른 정밀도가 향상될 수 있다.

여기서, 표본영상 선정부(30)는, 관리자가 직접 현 시간값과 기후값을 입력하여 이에 적합한 표본영상을 택일하여 선정할 수도 있으나, 바람직하기로는 시간값과 기후값이 저장된 기상청 또는 소방방재청의 데이터 베이스(11) 등과 연동하여 표본영상의 선정에 따른 시간값과 기후값을 자동으로 인가받아 표본영상을 선정하도록 구성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 화재 감시용 연기 검출장치(1)는, 최초 제어부(10)가 복수의 카메라(20)를 통해 현장을 촬영하여 실시간 영상을 연속하여 수득하고, 표본영상 선정부(30)는 입력된 시간값과 기후값을 통해 표본영상을 선정하게 된다.

이후, 비교 판독부(40)는 이 수득된 실시간 영상과 데이터베이스(11)에 사전 저장되어 표본영상 선정부(30)를 통해 선정된 표본영상을 상호 대조하여 편차영상을 생성하고, 최종적으로 필터링부(50)가 마스크 필터를 통해 편차영상의 노이즈를 제거함으로써 실시간 영상에 포함된 연기의 패턴을 추출하게 된다.

이때, 상기 비교 판독부(40)에 의해 생성되는 편차영상의 형성과정은, 제어부(10)의 데이터 베이스(11)에 사전 저장된 표본영상과 실시간 영상을 대조하여 기준 모멘트값 이상의 모멘트 편차값을 추출하고, 이 추출된 모멘트 편차값을 이미지 형태로 변환함으로써 생성된다.

따라서 본 실시예에 따른 화재 감시용 연기 검출장치(1)는, 카메라(20)를 통해 촬영되는 실시간 영상을 통해 연기패턴의 형성유무를 연속 또는 주기적으로 판독하여, 관리자로 하여금 화재 발생여부를 사전에 인지할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에서는 이와 같이 구성된 화재 감시용 연기 검출장치(1)를 구현함에 있어, 상기 표본영상과 실시간 영상의 수득을 도모하는 카메라(20)에 제어부(10)의 제어에 의해 원거리 촬영과 근접 촬영을 택일하여 설정되는 배율 조절모듈을 부가하여 마련하고 있다.

이러한 구성에 의해, 제어부(10)는 필터링부(50)에 의해 연기의 패턴이 검출 되지 아니한 경우 카메라(20)를 통해 감시영역을 원거리 촬영하여 감시범위를 확대하고, 필터링부(50)에 의해 연기의 패턴이 검출된 경우에는 연기의 패턴이 검출된 지점을 근접 촬영하여, 관리자로 하여금 화재발생 지점의 보다 면밀한 관찰이 가능하도록 한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 화재 감시 시스템용 연기 검출장치의 전체 구성을 보여주는 블록도이고,

도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 화재 감시 시스템용 연기 검출장치를 통한 연기 검출방법을 보여주는 흐름도이다.

**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****

1. 화재 감시용 연기 검출장치

10. 제어부

11. 데이터 베이스

12. 화면

20. 카메라

21. 배율조절모듈

30. 표본영상 선정부

40. 비교 판독부

50. 필터링부

Claims

카메라(20)를 통해 감시영역을 촬영하여 수득되는 감시영역의 표본영상(10)을 데이터 베이스(11)에 사전 저장하고, 실시간 영상은 화면에 디스플레이하는 제어부(10)와;

상기 카메라(20)를 통해 연속하여 수득되는 실시간 영상과 데이터 베이스(11)에 사전 저장된 표본 영상을 상호 대조하여, 편차영상을 생성하는 비교 판독부(40); 및 마스크 필터를 통해 편차영상의 노이즈를 제거하여 각 편차영상에 대한 연기패턴을 검출하는 필터링부(50)를 포함하여 구성되어서, 관리자가 카메라(20)에 의해 촬영되는 감시영역의 연기발생 유무와, 연기의 진행방향을 인지하여, 신속한 진화가 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 화재 감시용 연기 검출장치.
제 1항에 있어서,

상기 카메라(20)에는 제어부(10)의 제어에 의해 원거리 촬영과 근접 촬영을 택일하여 설정하는 배율 조절모듈이 마련되어서, 제어부(10)는 필터링부(50)에 의해 연기패턴이 검출되지 아니하면 카메라(20)를 통해 감시영역을 원거리 촬영하여 감시범위를 확대하고, 필터링부(50)에 의해 연기패턴이 검출되면 연기패턴의 발생지점을 근접 촬영하도록 구성된 것을 특징으로 하는 화재 감시용 연기 검출장치.
제 1항에 있어서,

상기 데이터 베이스(11)에는 연기가 발생되지 아니한 상태에서 감시영역을 기후별, 시간대별로 각각 촬영하여 수득한 복수의 표본 영상들이 사전 저장되고, 데이터 베이스(11)에 저장된 표본영상들 중 현재의 기후와 시간에 맞는 표본 영상을 택일하는 표본영상 선정부(30)가 부가하여 마련되어서, 상기 비교 판독부(40)는 실시간 영상과 유사한 환경에서 촬영된 표본영상을 대조하여, 판독에 따른 정밀도가 향상되도록 구성한 것을 특징으로 하는 화재 감시용 연기 검출장치.