KR20100127947A - 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치는, 적어도 하나 이상의 감지 센서가 구비된 다수의 감지센서 모듈과; 상기 감지센서 모듈과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 감지센서 모듈 네트워크 간의 통신을 통해 확인되는 감지 정보들을 제어부에 전달하는 코디네이터(coordinator) 모듈을 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 다수의 감지센서 모듈과 네트워킹 연결된 상기 코디네이터 모듈을 통해 상기 각 감지센서 모듈의 위치 정보를 수신하여 각 감지센서 모듈의 위치를 분석하는 위치분석모듈과; 상기 각 감지센서 모듈에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 온도 정보를 분석하는 온도분석모듈과; 상기 각 감지센서 모듈에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 가스누설 정보를 분석하는 가스누설분석모듈과; 상기 온도분석모듈 또는 가스누설분석모듈에 의해 분석된 값 및 메모리에 기 저장된 기준값을 비교하여 경보 발생 여부를 제어하는 경보발생모듈이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

Description

유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치{intergrated type processing control device of warning signal using Ubiquitous Sensor Network}

본 발명은 경보 처리 제어장치에 관한 것으로, 특히 화재, 가스누설탐지, 침입경보 등의 경보 신호를 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 실시간으로 검출하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템에 구비되는 제어장치에 관한 것이다.

현대사회의 복잡한 생활여건으로 인하여 공동 생활시설, 플랜트 생산시설, 위험시설은 특정지역에 밀집 분포될 수 밖에 없는 상황에 있으며, 전력, 통신, 가스, 지역난방, 급배수 설비 등의 생활 시설들은 지하공동구에 집합되어 일괄 설치되는 추세에 있다. 또한 지하공동구와 유사한 건축구조라 할 수 있는 도로 터널은 우리나라의 지질학적 구조에 따라 물류비용 절감 및 자연보호라는 문제의 해결을 위하여 건설이 급증하고 있는 실정이다.

이러한 건축물은 다양한 종류의 위험물을 저장 및 취급하고 있으며 사회적으로 매우 중요한 시설물인 관계로 일단의 재해가 발생할 경우에는 엄청난 규모의 피 해가 전체 사회로 확산될 것을 충분히 예상하면서도, 환경적 특징이라고 할 수 있는 습기나 먼지의 과다한 체류, 다양한 기류의 변화, 그리고 무엇보다도 현장의 접근이 용이하지 못하여 유지보수업무의 효율성을 기대하기 어렵다는 이유로 그 중요성에 비하여 마땅히 적합한 경보처리 시스템을 설치하지 못하였다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 건축물 등의 화재, 가스 누설 감시, 침임 경보 등에 대하여 감지 센서를 이용하는 경보처리 시스템을 설계하였으나, 이는 통합적으로 운영되지 못하였을 뿐 아니라 각 감지 센서의 감지범위가 넓지 않기 때문에 넓은 지역의 감시를 위해 매우 많은 수의 센서를 설치해야 하고, 이로 인해 과대한 설치비용이 소요되는 문제점이 있었으며, 또한, 이렇게 설치된 센서는 공동구나 도로 터널의 환경이 습기와 먼지가 많은 장소로 센서의 고장으로 수명이 짧아 유지 보수 비용과 교체 비용이 많이 드는 단점이 있어 왔다.

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워킹이 가능한 감지 센서 모듈을 감시 대상물의 전체 구간에 걸쳐 일정한 간격 또는 랜덤하게 배열하고, 이를 통해 상기 감시 대상물 전체 구간에서 감지되는 화재, 가스누설탐지, 침입경보 등의 경보 신호를 실시간으로 검출하여 표시함으로써, 보다 정밀하고 신속한 경보 신호 처리를 가능케 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템에 구비되는 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치는, 적어도 하나 이상의 감지 센서가 구비된 다수의 감지센서 모듈(100)과; 상기 감지센서 모듈(100)과 무선으로 연결되어 상기 감지센서 모듈(100) 네트워크 간의 통신을 통해 확인되는 감지 정보들을 제어부(300)에 전달하는 코디네이터(coordinator) 모듈(200)을 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템에 있어서, 상기 제어부(300)는, 상기 다수의 감지센서 모듈(100)과 네트워킹 연결된 상기 코디네이터 모듈(200)을 통해 상기 각 감지센서 모듈(100)의 위치 정보를 수신하여 각 감지센서 모듈(100)의 위치를 분석하는 위치분석모듈(351)과; 상기 각 감지센서 모듈(100)에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 온도 정보를 분석하는 온도분석모듈(352)과; 상기 각 감지센서 모듈(100)에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 가스누설 정보를 분석하는 가스누설분석모듈(353)과; 상기 온도분석모듈(352) 또는 가스누설분석모듈(353)에 의해 분석된 값 및 메모리에 기 저정된 기준값을 비교하여 경보 발생 여부를 제어하는 경보발생모듈(354)이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제어부(300)로부터 감지 정보를 수신하고, 이를 미리 저장된 감시대상물 이미지에 맵핑하여, 감시대상물의 구역별 사고 발생 여부를 그래픽으로 출력하는 그래픽표시장치(700)가 더 포함된다.

또한, 상기 감지센서 모듈(100)에는 온도, 연기, 가스 누출, 외부인 침입을 감지할 수 있는 제 1 내지 제 4 감지 센서들이 각각 구비된다.

또한, 상기 감지센서 모듈(100)과 코디네이터 모듈(200)은 지그비 무선 통신 시스템에 의한 메쉬 네트워크를 구현한다.

또한, 상기 코디네이터 모듈(200)은 상기 감지센서 모듈(100) 간의 무선 네트워크를 통해 확인되는 위치 정보를 제어부(300)에 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 유비쿼터스 센서 네트워킹이 가능한 감지 센서 모듈을 감시 대상물의 전체 구간에 걸쳐 일정한 간격으로 배열하고, 이를 통해 상기 감시 대상물 전체 구간에서 감지되는 화재, 가스누설탐지, 침입경보 등의 경보 신호를 실시간으로 검출하여 표시함으로써, 보다 정밀하고 신속한 경보 신호 처리가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 분석된 경보 신호를 그래픽 정보와 아날로그 정보로 출력함으로써, 효과적인 경보 처리가 가능하고, 다수의 감지 센서가 메쉬 네트워크로 연결됨으로써 광범위한 지역에 대한 통합 관리가 가능하다는 장점이 있다.

센서 네트워크 및 WPAN 기술은 다양한 정보를 감지할 수 있는 센서들을 네트워크화 하여 서로 통신 가능하게 함으로써 각 센서들이 통신 노드로 동작하도록 하는 기술이다. WPAN 기술은 ZigBee, 무선IEEE1394, UWB, 블루투스 등의 근거리 통신수단을 이용한 네트워킹 기술이다.

이러한 센서 네트워크 및 WPAN 기술은 모든 사물에 센싱, 컴퓨팅 및 통신 기능을 탑재하여 언제 어디서나 정보를 처리, 제공하는 유비쿼터스 서비스를 구현할 것이며, 국가 정책적인 미래의 IT 인프라 기술로 선정되었고 집중적으로 육성 지원 중이다.

무선 통신에 기반한 WPAN 구현은 긍극적으로 인간의 생활공간, 기기, 기계 등 모든 사물에 컴퓨팅 기능과 네크워크 기능을 부여하여, 환경과 상황 자동인지를 통해 인간에게 최적의 기능을 스스로 창출해 제공할 수 있다.

다시 말해, 초소형 무선장치가 다양한 센서에 내장되어 센서 간에 자율적으로 네트워크를 구성하고, 무선으로 정보유통 및 고도화된 서비스를 실현하는 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network, USN) 서비스를 실현하는 것이다. 그러므로 지속적으로 다양한 용도에 응용할 수 있는 센서 네트워크 및 WPAN 기술의 연구와 상용화의 노력은 계속되고 있다.

본 발명은 이와 같은 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 화재, 가스누설탐지, 침입경보 등의 경보 신호를 실시간으로 검출하는 통합형 경보 처리 시스템을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 의한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 지그비 무선 통신 시스템을 채용하는 무선 네트워크의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 의한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템은, 적어도 하나 이상의 감지 센서가 구비된 다 수의 감지센서 모듈(100)과; 상기 감지센서 모듈(100)과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 감지센서 모듈(100) 네트워크 간의 통신을 통해 확인되는 감지 정보들을 제어부(300)에 전달하는 코디네이터(coordinator) 모듈(200)과; 상기 코디네이터 모듈(200)로부터 전달받은 감지 정보를 통해 경보장치(400), 자동소화설비(500), 제연설비(600) 및 가스 차단기(700)의 작동을 제어하는 제어부(300)가 포함되어 구성된다.

이 때, 상기 제어부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 시스템 확장을 위해 여러개가 네트워크로 연결 구비될 수 있으며, 상기 제어부(300)에는 적어도 하나 이상의 코디네이터 모듈(200)이 연결되어 있다. 제어부(300)와 코디네이터 모듈(200)와의 네트워크에는 여러 형태의 모듈이 구성될 수 있다. 이런 네트워크의 구성은 RS485 통신방식을 통해 1:N 의 통신 을 많이 적용하고 있다.

특히, 상기 제어부(300)가 2 이상으로 구성되며, 서로 원격 네트워크으로 구성되는 경우 시간 동기화 문제가 매우 중요하다. 이를 위해 제어부(300)와 복수의 코디네이터 모듈(200)을 연결하는 네트워크에 GPS모듈(310)이 하나의 노드로 추가되어 상기 복수의 제어부(300) 간의 시각을 동기화시키는 것이 바람직하다.

그리고, 복수의 감지 센서 모듈(100)들은 각각의 감지 대상물에 설치되는데, 상기 감지 대상물이 여러 지역에 분산된 경우에는 각 지역의 감지 대상물을 네트워크로 연결함에 있어서 각 지역의 감지 대상물로부터 감지된 신호를 코디네이터 모듈(200)로부터 제어부(300)로 전송시 발생하는 시간차를 보정하기 위해 GPS 모듈(310)을 이용하여 복수의 코디네이터 모듈간(200)간의 시각 및 제어부(300)의 시 각을 동시화시킬 필요가 있다.

즉, 예를 들면 대학 캠퍼스 내에 본 발명의 실시예에 의한 통합형 경보 시스템을 설치할 경우 서울의 캠퍼스와 지방의 캠퍼스를 각각의 감지 대상물로 하게 되면 각 감지 대상물로부터 감지된 신호를 코디네이터 모듈(200)이 제어부(300)로 전송하는 경우, 각 코디네이터 모듈(200)과 제어부(300) 사이의 위치가 다르기 때문에 각 제어부(200)에 설정된 고유 시각에 차이가 발생할 수 있고, 이러한 경우 화재, 연기, 침입, 가스누출이 감지된 정확한 시각을 파악하지 못하게 되어 감지 정보의 신뢰성을 보장할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 이를 극복하기 위해 GPS 위성으로부터 수신된 표준시각 정보를 기준으로 하여 각 제어부(200)간의 시각 및 코디네이터 모듈들 간의 시각 동기를 위해 상기 GPS 모듈(310)을 추가 구비하는 것이다.

상기 GPS 모듈(310)은 지구상에 고정된 위치에 있는 여러개의 인공위성에서 보내오는 신호를 통해 위도, 경도 등 위치 계산 뿐 아니라 표준시각 정보를 계산할 수 있으므로 이를 활용하여 제어부(200)의 시각 동기화를 실현할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 GPS 모듈(310)은 GPS 위성으로부터 표준시각 정보를 수신하고, 수신된 정보는 네트워크에 연결된 복수의 코디네이터 모듈(200) 및 제어부(300)로 전송된다. 각 코디네이터 모듈(200) 및 제어부(300)의 중앙처리장치(미도시)에서는 기 설정된 시각을 GPS 모듈(310)로부터 전달받은 표준시각 정보로 실시간 리셋함으로써, 복수의 코디네이터 모듈(200) 및 제어부(300)의 시각이 상호 동기화된다.

한편, 상기 제어부(300)는 방재실 등에 설치된 그래픽표시장치(800)에 상기 감지 정보들을 전송하며, 상기 그래픽표시장치(800)는 제어부(300)로부터 온도정보, 위치정보, 및 경보신호들을 수신하고, 이를 미리 저장된 각종 프로그램과 상기 감지센서 모듈(100)이 설치된 위치에 대한 실제 지도 모형 데이터를 기초로, 감지 대상물의 구역별 온도 분포와 화재 발생 여부, 가스 누설 여부, 외부인 침입 여부 등을 그래픽을 이용하여 출력한다.

또한, 상기 그래픽 표시장치(800)에는 다수의 로컬 단말기(900)가 유선 또는 무선으로 연결되어 있으며, 이를 통해 상기 로컬 단말기(900)가 설치된 외부에서도 상기 그래픽 표시장치(800)에서 출력하는 정보를 취득할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(300)는 코디네이터 모듈(200)로부터 수신한 감지 정보(온도정보, 위치정보, 경보신호 등)들을 기초로, 건물 또는 터널 등 감시 대상물 내외부에 설치된 경종, 싸이렌, 시각경보기 등의 경보장치(400)에 화재 경보 등을 발령할 수 있으며, 이와 아울러, 상기 제어부(300)는 화재 발생 감지시 화재 감시대상물에 설치된 스프링쿨러나 소화전 등 자동소화설비(500) 및/또는 제연댐퍼와 송풍기와 같은 제연설비(600) 등의 소방설비의 작동을 원격 제어하고, 가스 누출 사고 발생 감지시 감시 대상물에 설치된 가스 차단기(700)의 작동을 원격 제어한다.

상기 감지센서 모듈(100)은 무선 네트워크 또는 유선 네트워크로 구현될 수 있는데, 무선 네트워크를 구성하는 구성요소로 이루어질 경우에는 감지센서 모듈(100)로 구현된다. 또한, 유선 네트워크로 구현될 경우에는 광선로를 이용한 광 센서감지기로 구현됨이 바람직하다.

또한, 상기 다수의 감지센서 모듈(100)은 무선 네트워크를 구현하는 구성요소로서, 이는 무선 네트워크를 연결하여 정보를 주고받을 때 송신정보(패킷: packet)에 담긴 수신처의 주소를 읽고 가장 적절한 통신통로를 이용하여 전송하는 장치이며, 상기 감지센서 모듈(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이 각각 화재, 가스 누출, 외부인 침입 등을 감지할 수 있는 제 1 내지 제 n감지 센서들이 구비된다.

이 때, 상기 화재 감지 센서는 보다 구체적으로 온도 감지 센서와, 연기 감지 센서로 구분된다.

상기 온도 감지 센서와 연기 감지 센서는 각각 온도나 연기농도를 측정하는 센서로서, 각각 온도 및 연기 농도를 측정하여 온도 아날로그신호와 연기농도 아날로그신호를 출력한다. 특히 상기 연기 감지 센서는 먼지가 적은 곳에서는 광전식이 적합하며, 먼지가 많은 곳은 이온화식이 적합하다. 예컨대, 광전식 연기 감지 센서는 대한민국 공개실용신안 제93-22221호에, 이온화식 연기 감지 센서는 대한민국 등록실용신안 제1980-000494호에 개시되어 있다. 상기 온도 감지 센서와 연기 감지 센서는 그 구성이 공지된 것이어서 본원에서는 이에 대한 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상기 코디네이터 모듈(200)은 일종의 중계기로서, 상기 감지센서 모듈(100) 간의 무선 네트워크를 통해 확인되는 감지 정보들을 제어부(300)에 제공하는 역할을 한다.

즉, 예컨대, 상기 감지센서 모듈(100)은 각 센서에 근거리 무선통신을 위한 지그비송신기가 결합된 상태로 구성되며, 상기 코디네이터 모듈(200)에는 지그비수신기가 구비되어 감지센서 모듈(100)로부터 감지된 신호를 무선으로 전달받을 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제어부(300)는 상기 코디네이터 모듈(200)과 연결되는 각각의 감지센서 모듈(100) 간의 통신을 제어하는 역할도 수행한다.

이하 설명되는 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 상기 감지센서 모듈(100) 및 코디네이터 모듈(200)이 무선 네트워크를 구성함을 그 예로 설명하도록 한다.

상기 감지센서 모듈(100)은 서로 다른 프로토콜로 운영하는 통신망에서 정보를 전송하기 위해 경로를 설정하는 역할을 제공하는 통신장비로서, 단순히 통신망을 연결해주는 브리지(bridge) 기능에 추가하여 경로 배정표에 따라 다른 통신망을 인식하여 경로를 배정하며, 수신된 패킷에 의하여 다른 통신망 또는 자신이 연결되어 있는 통신망 내의 수신처(노드)를 결정하여 여러 경로 중 가장 효율적인 경로를 선택하여 패킷을 보낸다. 통신 흐름을 제어하며 통신망 내부에 여러 보조 통신망을 구성하는 등의 다양한 통신망 관리기능을 수행한다.

이와 같은 감지센서 모듈의 장점은 통신환경의 설정을 가능하게 하여 관리 방침에 따라 라우팅 방식을 결정하여 전체 네트워크의 성능을 개선토록 할 수 있다. 또한, 표준 논리에 따라 통신방법이 자동으로 결정되므로 유지보수가 용이하고, 통신방법에 구애 받지 않으므로 대규모 통신망을 쉽게 구성할 수 있으며, 다양한 경로를 따라 통신량(트래픽: traffic)을 분산할 수 있다.

따라서, 감지 대상물에 대해 일정하게 또는 랜덤하게 상기 감지센서 모듈(100)이 설치되면, 특정 위치에 형성된 감지센서 모듈(100)에서 송출되는 감지 정보 및 위치 정보를 이에 인접한 감지센서 모듈(100)이 입력받아 상기 코디네이터 모듈(200)을 통해 상기 제어부(300)에서 상기 특정 위치의 감지센서 모듈의 정확한 위치와 상기 감지센서 모듈에서 제공하는 감지정보를 취득하게 된다.

본 발명에 적용되는 각각의 감지센서 모듈(100) 및/또는 코디네이터 모듈(200) 간의 무선 네트워크는 지그비(ZigBee) 무선통신 시스템과, 무선랜 통신 시스템과, RFID 통신 시스템, 블루투스 통신 시스템 등을 채용하여 이루어질 수 있으며, 특히 상기 무선 네트워크는 확장성과 호환성이 우수하고, 낮은 소모 전력이 구현되는 지그비 무선통신 시스템을 통해 이루어짐이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 실시예에서 상기 무선 네트워크는 지그비 무선통신 시스템을 채용하는 것으로 설명한다.

상기 지그비 무선통신 시스템은 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나로서 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10~20미터 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 세계 무선통신의 표준규격의 기술이다.

지그비 무선통신 시스템은 저전력, 저가격, 낮은 데이터비율, 다수의 네트워크 노드 지원, 단순한 프로토콜 구조, 긴 배터리(battery) 수명이 특징이다. 또 3개의 주파수 대역을 사용해 최대 100미터까지 20~50kbps 의 전송속도를 지원하며 2.4GHz에서 하나의 무선 네트워크에 대해, 상기 제어 컴퓨터에 연결된 지그비 코디네이터(coordinator) 모듈의 연결이 가능하고, 상기 코디네이터 모듈에 무선 또는 유선으로 연결되는 다수의 지그비 라우터 모듈로 이루어진 노드를 확장해 연결할 수 있다.

상기 지그비 무선통신 시스템은 866MHz또는 915MHz 중주파 영역의 주파수에서 2.4GHz의 고주파 영역의 주파수까지 사용하며, 이는 각각의 라우터 모듈에서 출력되는 정보를 검출하는 노드가 많고 확장성이 우수하기 때문에 엔드(end) 포인트 개수가 기존의 무선랜 또는 RFID에 비해 월등히 많다.

예컨대, 상기 지그비 무선통신 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 코디네이터 모듈(200)를 중심으로 방사상으로 다수개의 감지센서 모듈(100)이 무선으로 확장 연결되는 스타(star) 구조와, 적어도 하나 이상의 코디네이터 모듈(200)을 중심으로 일 방향으로 다수개의 감지센서 모듈(100)이 무선 확장 연결되는 클러스터 트리(cluster tree) 구조와, 적어도 하나 이상의 코디네이터 모듈(200)을 중심으로 다수개의 감지센서 모듈(100)이 무선 확장 연결되면서 상호 교차 연결되는 메쉬(mesh) 구조를 갖도록 설계될 수 있다.

이 때, 상기 감지센서 모듈(100)은 상기 코디네이터 모듈(200)에서 각 감지 대상물까지의 거리가 먼 경우, 상기 코디네이터 모듈(200)로부터 인접하게 위치한 다수개의 감지센서 모듈(100)을 통해 멀티 홉핑(multi-hopping)을 구현하기 위해 중계기 역할을 하면서 다기능 라우터의 기능을 구현한다.

본 발명의 실시예의 경우 상기 감지센서 모듈(100)의 위치를 파악하기 위한 정보로 각각의 감지센서 모듈로부터 얻어지는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 신호를 활용한다. 즉, 상기 RSSI 값이 감지센서 모듈(100)간의 거리가 가까울수록 커짐을 활용하여 위치를 파악하고자 하는 감지센서 모듈(100)의 위치를 보다 신속하고 정확하게 파악할 수 있는 것이다.

또한, 이러한 지그비 무선통신 시스템은 무선랜 통신 시스템과 RFID 통신 시스템에 비해 평균 전류가 월등하게 낮기 때문에 지그비 라우터 모듈에 탑재되는 전원 보조장치(battery)수명이 수개월에서 1년 정도의 전원전압 프로파일(power profile)을 갖는다.

여기서, 상기 지그비 무선통신 시스템의 상세한 구성 회로는 지그비 국제 표준화 단체인 지그비 얼라이언스(ZigBee alliance)에서 이미 공지된 기술로서 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

도 3은 도 1에 도시된 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제어부(300)는 위치분석모듈(351), 온도분석모듈(352), 가스누설분석모듈(353), 경보발생모듈(354), 온도설정모듈(356), 그리고 통신모듈(358)을 포함한다.

상기 위치분석모듈(251)은 앞서 도 2를 통해 설명한 바와 같이 다수의 감지센서 모듈(100)과 네트워킹 연결된 상기 코디네이터 모듈(200)을 통해 상기 각 감지센서 모듈(100)의 위치 정보를 수신하여 각 감지센서 모듈(100)의 위치를 분석한다.

또한, 온도분석모듈(352) 및 가스누설분석모듈(353)은 각각 감지센서 모듈(100)에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 온도 및 가스 누설 정도를 분석하는 역할을 한다.

이러한 구성을 통하여, 감지센서 모듈(100)의 전체 구간에 걸친 실시간 온도 측정, 가스누설 측정 등에 의해 화재 발생 여부, 가스 누설 여부 등의 판단이 가능하게 된다.

상기 경보발생모듈(354)은 온도분석모듈(352)에 의하여 산출된 온도값(이하, '산출온도값'이라 칭함)과 메모리에 미리 저장되어 있는 화재 발생 경고 기준 온도값(이하, '경보발생기준값')을 서로 비교하여, 산출온도값이 경보발생기준값 보다 큰 경우 화재경보신호를 발생한다.

또한, 상기 경보발생모듈(354)은 상기 화재 발생 경고 외에도 가스누설분석모듈(353)로부터 제공받은 정보를 통해 가스 누설 경고의 역할도 수행한다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제어부의 경보발생모듈(354)은 자동온도보정기능을 갖도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 경보발생모듈(354)은 온도분석모듈(352)로부터 실시간으로 전달되는 평시 주변 온도값들을 기초로 화재 감시대상물 주변 공기의 평시 온도 평균값을 산출하고, 산출된 평시 온도 평균값을 기초로 상기 경보발생기준값을 자동보정하도록 구성된다. 이 경우, 상기 경보발생모듈(354)은 실시간으로 자동 보정된 경보발생기준값과 온도분석모듈(352)에 의해 계산된 산출온도값을 비교하여, 산출온도값이 보정된 경보발생기준값 보다 큰 경우 경보 신호를 발생하게 된다.

한편, 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제어부에 수동으로 상기 경보발생기준값의 자유로운 변경이 가능하도록 온도설정모듈(356)을 추가하는 것도 바람직하다. 상기 온도설정모듈(356)은 제어부(300)의 전면에 설치된 제어패널(360)을 통하여 온도값을 입력받아 이를 경보발생모듈(354)에 전달하여 입력된 온도값을 경보발생기준값으로 업데이트시킨다. 이 경우, 상기 경보발생모듈(354)은 온도설정모듈(356)로부터 입력되어 보정된 경보발생기준값과 온도분석모듈(352)에 의해 계산된 산출온도값을 비교하여, 산출온도값이 보정된 경보발생기준값 보다 큰 경우 경보 신호를 발생하게 된다.

이러한 본 발명에 따른 경보발생모듈(354)의 구성을 통하여, 경보발생기준값이 실시간으로 또는 낮과 밤, 계절별로 자동 또는 수동으로 자유롭게 보정 변경될 수 있어, 화재 감시대상물의 주변 온도 변화에 따른 정밀한 온도 측정이 가능해진다.

또한, 통신 모듈(358)을 통해 상기 정보를 그래픽표시장치(800)에 전송한다.

도 4는 도 1에 도시된 그래픽 분석장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

상기 그래픽표시장치(800)는 제어부(300)로부터 온도정보, 위치정보, 가스누설정보 및 경보신호들을 수신하고, 이를 미리 저장된 각종 프로그램과 감지센서 모듈(100)이 설치된 위치에 대한 실제 지도 모형 데이터를 기초로, 감시대상물의 구역별 온도 분포와 화재 발생 여부, 가스 누설 여부, 외부인 침입여부 등을 그래픽을 이용하여 출력하는 장치이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 그래픽표시장치는 메모리부(810)와 그래픽표시장치제어부(820), 그리고 디스플레이부(830)로 구성된다.

상기 메모리부(810)는 감지센서 모듈(100)이 설치된 감시대상물을 모식적으 로 나타낸 이미지가 저장되는 이미지DB(812)와, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 온도정보, 위치정보, 가스누설정보 및 경보신호 등을 저장하는 감지정보DB(814)를 포함하며, 기타, 그래픽표시장치제어부(820)의 기능을 지원하는 각종 프로그램이 저장된다. 여기서 상기 이미지DB(812)에 저장되는 이미지는 해당 감시대상물의 위치를 지도 형식으로 표시한 이미지인 것이 바람직하다.

상기 그래픽표시장치제어부(820)는 데이터맵핑부(822)와 아날로그정보산출부(824)를 포함한다. 상기 데이터맵핑부(822)는 상기 이미지DB(812)로부터 감시대상물의 이미지를 추출하고, 추출된 특정 이미지에 표시된 위치에 상응하는 감지 정보를 감지정보DB(814)로부터 추출하고, 추출된 감지 정보를 해당 이미지 상에 맵핑하여 디스플레이부를 통하여 표시한다.

그리고, 상기 아날로그정보산출부(824)는 상기 감지정보DB(814)에 저장된 감지 정보를 기초로, 위치별(거리별) 온도값 등을 나타내는 그래프와 특정 위치에서의 시간에 따른 온도 변화 그래프 등을 작성하여 디스플레이부에 표시한다. 이와 같이, 감시 구역의 감시 정보들을 연속적인 아날로그정보로 산출하여 표시함에 따라 실시간 온도 변화 정도 등을 파악할 수 있어 화재 등의 징후를 미리 발견하여 예비경고할 수 있고, 화재 등의 사고 발생 위치를 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다.

아울러, 상기 그래픽표시장치제어부(820)는 유무선통신부(826)를 더 포함하여 도 1 에 도시된 바와 같이 건물의 경비실이나 시설팀 PC 등과 같은 로컬단말기(900)와 연동되어 그래픽표시장치에 표시되는 정보들을 실시간으로 제공할 수 있 으며 화재경보 등을 전달할 수 있다.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 의한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 2는 지그비 무선 통신 시스템을 채용하는 무선 네트워크의 구조를 나타내는 도면.

도 3은 도 1에 도시된 제어부의 구성을 나타내는 블록도.

도 4는 도 1에 도시된 그래픽 분석장치의 구성을 나타내는 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 감지센서 모듈 200 : 코디네이터 모듈

300 : 제어부 310: GPS 모듈

800 : 그래픽 분석장치

Claims (5)

1. 적어도 하나 이상의 감지 센서가 구비된 다수의 감지센서 모듈(100)과; 상기 감지센서 모듈(100)과 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 감지센서 모듈(100) 네트워크 간의 통신을 통해 확인되는 감지 정보들을 제어부(300)에 전달하는 코디네이터(coordinator) 모듈(200)을 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 시스템에 있어서,

   상기 제어부(300)는,

   상기 다수의 감지센서 모듈(100)과 네트워킹 연결된 상기 코디네이터 모듈(200)을 통해 상기 각 감지센서 모듈(100)의 위치 정보를 수신하여 각 감지센서 모듈(100)의 위치를 분석하는 위치분석모듈(351)과;

   상기 각 감지센서 모듈(100)에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 온도 정보를 분석하는 온도분석모듈(352)과;

   상기 각 감지센서 모듈(100)에 구비된 감지센서들로부터 감지된 정보를 수신하여 이를 통해 각 지점의 가스누설 정보를 분석하는 가스누설분석모듈(353)과;

   상기 온도분석모듈(352) 또는 가스누설분석모듈(353)에 의해 분석된 값 및 메모리에 기 저정된 기준값을 비교하여 경보 발생 여부를 제어하는 경보발생모듈(354)이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부(300)로부터 감지 정보를 수신하고, 이를 미리 저장된 감시대상물 이미지에 맵핑하여, 감시대상물의 구역별 사고 발생 여부를 그래픽으로 출력하는 그래픽표시장치(700)가 더 포함됨을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 감지센서 모듈(100)에는 온도, 연기, 가스 누출, 외부인 침입을 감지할 수 있는 제 1 내지 제 4 감지 센서들이 각각 구비됨을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 감지센서 모듈(100)과 코디네이터 모듈(200)은 지그비 무선 통신 시스템에 의한 메쉬 네트워크를 구현함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 코디네이터 모듈(200)은 상기 감지센서 모듈(100) 간의 무선 네트워크를 통해 확인되는 위치 정보를 제어부(300)에 제공함을 특징으로 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 통합형 경보 처리 제어장치.

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