KR20110007413A - 인공지능형 화재경보 음향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공지능형 화재경보 음향장치에 관한 것으로, 화재신호 수신부(10)와; 음향수신부(20)와; 음량분석부(30)와; 화재신호 분석부(40)와; 디지털신호처리부(50) 및; 경고음향 출력부(60)로 구성되어 화재 경보기가 설치된 곳 주위의 소음을 실시간으로 검출하여 소음의 음량에 따라 화재 경보기의 음량을 자동으로 조절하여 화재를 인식할 수 있는 최적의 음량으로 화재 음향을 발할 수 있고, 화재 발생을 감지하는 다수의 센서수단을 요소 요소에 배설하여 어느 센서가 화재 발생을 감지하였는가를 판별하여 화재 발생 장소를 알림과 더불어 어떻게 대피하고 어떤 경로로 이동해야 하는지 등 구체적인 경고 및 대피 안내를 메모리에 저장된 방송의 멘트로 발함으로써 화재 발생에 초기 대응을 신속하게 할 수 있어 화재로 인한 각종 피해를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 구성이 단순하여 제품의 가격을 저렴하게 할 수 있어 경제성이 탁월하면서도 고장 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있으면서도 건물에 기 설치된 구내 방송 시스템에 큰 구조 변화를 가하지 않고도 효율적인 화재대피 방송을 할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

인공지능형, 화재경보, 음향장치, 화재 경보기, 음량.

Description

인공지능형 화재경보 음향장치{An artificial intelligence type sound apparatus for fire alarm}

본 발명은 화재 경보기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화재 경보기가 설치된 곳 주위의 소음을 실시간으로 검출하여 소음의 음량에 따라 화재 경보기의 음량을 제동으로 조절하여 화재를 인식할 수 있는 최적의 음량으로 화재 음향을 발하는 인공지능형 화재경보 음향장치에 관한 것이다.

종래의 화재 경보 시스템은 감지기에서 화재발생을 인지하고 수신기로 알려주면, 이 수신기는 화재경보를 울리고, 각종 피난 유도등과 비상조명등 등을 제어하여 건물 내의 사람들이 대피하도록 유도한다. 즉 종래의 화재 경보 시스템은, 화재 발생시, 감지기에서 화재시 발생하는 열, 연기, 불꽃 또는 연소생성물을 자동으로 감지하여 수신기에 전송하면 수신기에서 화재의 발생을 표시 및 경보를 내려 준다.

이때 종래의 화재 경보 시스템은, 단순히 경보음만 출력하므로, 특정 지역에 화재발생시 화재 발생 여부는 사이렌을 통해 확인할 수는 있어도 실제로 화재가 발생한 지역에 대한 정보는 사이렌을 통해 알 수 없으며 오로지 사람이 직접 방송을 통해 알리는 방법밖에는 없으므로 최대한 빠른 시간 내에 인명 및 재산 피해 없이 대피하기 위해서는 화재 발생에 관한 정확한 정보 전달이 필수적이다. 즉, 화재발생시 긴급하게 대처하여야 하는 상황이 발생한 경우 사람이 직접방송하기 전까지는 사이렌에 의한 경보만으로는 화재지역을 신속히 파악할 수 없으므로 화재가 발생한 지역에 있는 사람들은 화재장소에 관한 정보가 어두워 효율적인 대피가 이루어질 수 없고 이로 인한 인명피해가 초래될 위험이 상존하고 있는 실정이다.

이와 같은 실정하에 특정지역에 화재가 발생한 경우 방송으로 동지역에 화재가 발생했다는 경보를 신속하게 발하고 또한 이를 자동화할 수 있는 수단이 강구되어져야 할 필요가 있음은 재언을 요하지 아니한다.

이러한 화재 경보 시스템 중에 건물 내 화재경고방송을 하는 화재속보설비가 매우 중요한 부분을 차지하고 있는데, 종래의 화재 경보 시스템에서는 화재발생시 건물 전체 경보 시스템이 발동하여 건물 전체에 알람이 울리는데 어느 지점에서 화재가 발생하였는지, 그리고 어떻게 대피하고 어떤 경로로 이동해야 하는지는 소방관계자가 직접 건물방송시스템을 통해 방송해야만 하는 실정이다. 따라서 어느 건물에 화재가 발생한 경우, 그 건물은 대혼란에 빠질 수밖에 없으며, 만약 소방관계자가 화재발생시 대응 매뉴얼을 미리 준비하지 못했다면 방송조차도 혼란에 빠지는 상황이 명백해진다.

종래의 화재 경보 시스템에 의하면, 안내 방송 장치를 갖추고 있는 건물의 경우에도 수동으로 작동하는 경우가 많고, 안내방송의 내용 또한 구체적인 대피 방안 없이 화재 발생 사실의 전달만이 주를 이루기 때문에 자칫 대형사고로 이어지는 경우가 많다. 그리고 대피 방송 자체도 화재 발생 구역으로부터 가까운지, 멀리 있는지에 따라 구분하여 각각 최선의 대피 방안을 제시해야함이 요구되는 실정이다.

또한 종래의 화재 경보 시스템에 의하면, 실제 화재 상황을 대비한 훈련 프로그램을 지원하지 못하고, 상시 모니터링이 부재하여 야간이나 공휴일에는 화재에 대한 적절한 대비책이 거의 없는 실정이다.

상기한 실정을 감안하여 개발된 것으로서, 화재발생시에, 편집 가능하고 미리 준비된 화재방송 시나리오에 실제 상황을 자동으로 반영할 수 있는 TTS를 이용한 화재 경보 시스템이 실용신안등록 제20-0442209호 "TTS를 이용한 화재 경보 시스템"이 등록실용신안공보에 게시되어 있다.

상기 실용신안등록 제20-0442209호의 "TTS를 이용한 화재 경보 시스템"은 도 1에 도시한 바와 같이 화재 감지 시스템과 구내 방송 시스템을 구비한 건물에 설치되는 TTS(Text-To-Speech)를 이용한 화재 경보 시스템에 있어서, 상기 화재 감지 시스템으로부터 화재발생 위치정보를 포함하는 화재발생신호를 수신하는 수신부(1); 텍스트로 구성되고 편집 가능한 화재방송 시나리오를 적어도 하나 이상 포함하는 시나리오 데이터베이스 및 상기 건물 내의 위치에 따른 대피경로 정보를 저장하는 저장부(2); 상기 대피경로 정보를 참조하여, 상기 화재발생 위치에 따른 상기 대피경로를 획득하고, 상기 화재발생 위치정보와 상기 획득된 대피경로를 상기 화재방송 시나리오에 반영함으로써 화재방송용 텍스트를 구성하는 화재방송용 텍스트 구성부(3); TTS 엔진을 이용하여 텍스트를 음성으로 변환하는 음성 변환부(4); 상기 음성 변환부에서 변환된 음성을 상기 구내 방송 시스템으로 전송하는 전송 부(5); 및 상기 화재 감지 시스템으로부터 상기 화재발생신호를 수신한 경우, 상기 시나리오 데이터베이스를 참조하여 상기 수신된 화재발생신호에 포함된 화재발생 위치정보에 부합하는 화재방송 시나리오를 검색하고, 상기 화재방송용 텍스트 구성부를 제어하여 상기 수신된 화재발생신호에 포함된 화재발생 위치정보에 따라 화재방송용 텍스트를 구성하고, 상기 음성 변환부를 제어하여 상기 구성된 화재방송용 텍스트를 음성으로 변환하여 상기 전송부를 통해 상기 구내 방송 시스템으로 전송하는 제어부(6)로 이루어지는 화재경보시스템(7)과; 클라이언트 단말기(8); 다수의 센서로 구성되는 화재 감지 시스템(9) 및; 구내 방송 시스템(A)으로 구성되어 있다.

그러나 상기 실용신안등록 제20-0442209호의 "TTS를 이용한 화재 경보 시스템" 뿐만 아니라 개발되어 있는 각종 화재 경보기 들은 화재 경보기가 설치되는 곳 주위의 환경 특히 주위의 소음을 고려하지 않고 대략 90dB 정도의 일정한 음량의 경보나 음성을 발하도록 이루어져 있었다.

따라서 발생하는 화재를 감지하여 경보를 발한다고 하더라도 경보기 위주의 소음의 정도에 따라 경보를 인지하지 못하게 되는 경우가 야기되는 결점이 있었다.

예컨대 화재 경보기가 설치되는 건물 내의 환경이 다변화하거나 재실 자의 상태 즉, 연령, 성별, 장애 유무 또는 작업중, 음주, 수면 등에 따라 화재 경보기의 경보인지, 다른 소리인지 혼동을 하거나 주위 소음의 음량이 높은 경우에는 경보기의 경보를 인지하지 못하게 됨으로써 화재 발생에 대한 초기 대응을 할 수 없게 되거나 피난할 수 없게 되어 화재의 피해를 증가시키게 된다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 화재경보기에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점들을 해결하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 화재 경보기가 설치된 곳 주위의 소음을 실시간으로 검출하여 소음의 음량에 따라 화재 경보기의 음량을 자동으로 조절하여 화재를 인식할 수 있는 최적의 음량으로 화재 음향을 발하는 인공지능형 화재경보 음향장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 화재 발생을 감지하는 다수의 센서수단을 요소 요소에 배설하여 어느 센서가 화재 발생을 감지하였는가를 판별하여 화재 발생장소를 알림과 더불어 어떻게 대피하고 어떤 경로로 이동해야 하는지 등 구체적인 경고 및 대피 안내를 메모리에 저장된 방송의 멘트로 발함으로써 화재 발생에 초기 대응을 신속하게 할 수 있어 화재로 인한 각종 피해를 최소화할 수 있는 인공지능형 화재경보 음향장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 장치의 구성이 단순하여 제품의 가격을 저렴하게 할 수 있어 경제성이 탁월하면서도 고장 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있는 인공지능형 화재경보 음향장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 건물에 기 설치된 구내 방송 시스템에 큰 구조 변화를 가하지 않고도 효율적인 화재대피 방송을 할 수 있는 범용성 높은 인공지능형 화재경보 음향장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치는 다수의 화재 감지센서로 이루어지는 화재감지장치로부터 화재 감지신호를 수신하여 경보를 발하는 화재경보장치에 있어서, 상기 화재감지장치로부터 화재 감지신호를 수신하는 화재신호 수신부(10)와; 화재경보 음향장치 주위의 소음을 마이크로폰을 통해 수신하는 음향수신부(20)와; 상기 음향수신부(20)의 수신음향의 음량을 분석하는 음량분석부(30)와; 상기 화재신호 수신부(10)가 수신한 화재신호를 분석하여 화재가 발생한 곳의 위치를 판별하는 화재신호 분석부(40)와; 마이크로프로세서(51)와 메모리952)를 구비하여 상기 음량분석부(30)에서 분석한 음량에 따라 결정된 음량의 크기로 출력 음량의 크기를 제어하고 상기 화재신호 분석부(40)에서 분석한 화재 발생위치에 따라 메모리(51)에 저장된 화재경고 음향을 선택하여 출력하는 디지털신호처리부(50) 및; 화재경고 음향을 출력하는 경고음향 출력부(60)로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화재 경보기가 설치된 곳 주위의 소음을 실시간으로 검출하여 소음의 음량에 따라 화재 경보기의 음량을 자동으로 조절하여 화재를 인식할 수 있는 최적의 음량으로 화재 음향을 발할 수 있고, 화재 발생을 감지하는 다수의 센서수단을 요소 요소에 배설하여 어느 센서가 화재 발생을 감지하였는가를 판별하여 화재 발생 장소를 알림과 더불어 어떻게 대피하고 어떤 경로로 이동해야 하는지 등 구체적인 경고 및 대피 안내를 메모리에 저장된 방송의 멘트로 발함으로써 화재 발생에 초기 대응을 신속하게 할 수 있어 화재로 인한 각종 피해를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 장치의 구성이 단순하여 제품의 가격을 저렴하게 할 수 있어 경제성이 탁월하면서도 고장 없이 장기간 안정적으로 사용할 수 있으면서도 건물에 기 설치된 구내 방송 시스템에 큰 구조 변화를 가하지 않고도 효율적인 화재대피 방송을 할 수 있는 각별한 장점이 있다.

이하, 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치를 바람직한 실시예로서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치의 블록 구성도, 도 3은 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치의 작동 순서도로서, 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치는 다수의 화재 감지센서로 이루어지는 화재감지장치로부터 화재발생신호를 수신하여 경보를 발하는 화재경보장치에 있어서, 상기 화재감지장치로부터 화재발생신호를 수신하는 화재신호 수신부(10)와; 화재경보 음향장치 주위의 소음을 마이크로폰을 통해 수신하는 음향수신부(20)와; 상기 음향수신부(20)의 수신음향의 음량을 분석하는 음량분석부(30)와; 상기 화재신호 수신부(10)가 수신한 화재발생신호를 분석하여 화재가 발생한 곳의 위치를 판별하는 화재신호 분석부(40)와; 마이크로프로세서(51)와 메모리(52)를 구비하여 상기 음량분석부(30)에서 분석한 음량에 따라 결정된 음량의 크기로 출력 음량의 크기를 제어하고 상기 화재신호 분석부(40)에서 분석한 화재 발생위치에 따라 메모리(51)에 저장된 화재경고 음향을 선택하여 출력하는 디지털신호처리부(50) 및; 화재경고 음향을 출력하는 경고음향 출력부(60)로 구성되어 있다.

상기 음량분석부(30)는 상기 음향수신부(20)에서 수신하는 화재경보 음향장치 주위의 소음을 분석하여 소음의 음량(dB)을 판별하는 것이고, 상기 화재신호 분석부(40)는 화재신호 수신부(10)에서 수신한 화재발생신호를 분석하여 화재가 발생한 곳의 위치를 판별하는 것이다.

상기 디지털신호처리부(50)는 상기 음량분석부(30)에서 분석 판별한 소음의 음량(dB)의 음량이 75dB 이하인 경우 경고음향 출력부(60)의 출력음량을 90dB로 제어하고, 소음의 음량(dB)의 음량이 75dB 를 초과하는 경우 경고음향 출력부(60)의 출력음량을 소음의 음량(dB) 보다 15dB 이상 높은 음량이 되도록 제어함과 더불어 상기 화재신호 분석부(40)에서 분석한 화재 발생위치에 따라 메모리(51)에 저장된 경보내용을 선택하여 경고음향 출력부(60)로 출력하도록 구성되어 있다.

다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치의 작용을 도 2의 순서도를 참조하면서 상세하게 설명한다.

먼저 평상시 음향수신부(20)로 화재경보 음향장치 주위의 소음을 마이크로폰을 통해 실시간으로 수신하고(S1단계), 상기 S1단계에서 음향수신부(20)로 수신한 소음은 음량분석부(30)로 인가하여 음량분석부(30)에서 수신한 소음을 분석하여 판별한 소음의 음량(dB)을 실시간으로 디지털신호처리부(50)로 전송한다(S2단계).

이와 더불어 화재신호 수신부(10)에서는 도시하지 않은 화재감지장치로부터 화재발생신호를 수신하고(S1'단계), 상기 S1'단계에서 화재신호 수신부(10)로 수신한 화재발생신호는 화재신호 분석부(40)로 인가하여 화재신호 분석부(40)에서 수신한 화재발생신호를 분석하여 화재발생 위치를 판별하여 디지털신호처리부(50)로 전 송한다(S2'단계).

이어서 S3단계에서 디지털신호처리부(50)는 화재신호 분석부(40)로부터 입력되는 신호에 의해 화재발생 여부를 판별하고, 화재가 발생한 경우에는 상기 화재신호 분석부(40)가 분석한 화재발생위치에 따른 해당 화재경보음향을 메모리(52)에서 선택하여 경고음향 출력부(60) 전송하고(S4단계), S5단계에서 음량분석부(30)로부터 인가된 소음의 음량이 75dB 이하인지의 여부를 판별하여 판별결과 소음의 음량이 75dB 이하이면, 디지털신호처리부(50)는 경고음향 출력부(60)의 출력음량을 90dB 로 제어하여(S6단계) 경고음향 출력부(60)가 경고음향을 발하도록 하고(S7단계), 상기 S5단계의 판별결과 소음의 음량이 75dB 를 초과하면, 디지털신호처리부(50)는 소음의 음량보다 보다 15dB 이상 높은 음량이 되도록 경고음향 출력부(60)의 음량을 제어하여(S8단계) 경고음향 출력부(60)가 경고음향을 발하도록 한다(S7단계).

한편, 상기 S3단계의 판별결과 화재가 발생하지 않은 경우에는 디지털신호처리부(50)가 경고음향 출력부(60)의 작동을 정지시킨다(S9단계).

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 고안의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래 TTS를 이용한 화재 경보시스템의 블록 구성도,

도 2는 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치의 블록 구성도,

도 3은 본 발명 인공지능형 화재경보 음향장치의 작동 순서도 이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 화재신호 수신부 20 : 음향수신부

30 : 음량분석부 40 : 화재신호 분석부

50 : 디지털신호처리부 51 : 마이크로프로세서

52 : 메모리 60 : 경고음향 출력부

Claims (3)

1. 다수의 화재 감지센서로 이루어지는 화재감지장치로부터 화재발생신호를 수신하여 경보를 발하는 화재경보장치에 있어서, 상기 화재감지장치로부터 화재발생신호를 수신하는 화재신호 수신부(10)와; 화재경보 음향장치 주위의 소음을 마이크로폰을 통해 수신하는 음향수신부(20)와; 상기 음향수신부(20)의 수신음향의 음량을 분석하는 음량분석부(30)와; 상기 화재신호 수신부(10)가 수신한 화재발생신호를 분석하여 화재가 발생한 곳의 위치를 판별하는 화재신호 분석부(40)와; 마이크로프로세서(51)와 메모리(52)를 구비하여 상기 음량분석부(30)에서 분석한 음량에 따라 결정된 음량의 크기로 출력 음량의 크기를 제어하고 상기 화재신호 분석부(40)에서 분석한 화재 발생위치에 따라 메모리(51)에 저장된 화재경고 음향을 선택하여 출력하는 디지털신호처리부(50) 및; 화재경고 음향을 출력하는 경고음향 출력부(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 화재경보 음향장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 음량분석부(30)는 상기 음향수신부(20)에서 수신하는 화재경보 음향장치 주위의 소음을 분석하여 소음의 음량(dB)을 판별하고, 상기 화재신호 분석부(40)는 화재신호 수신부(10)에서 수신한 화재발생신호를 분석하여 화재가 발생한 곳의 위치를 판별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 화재경보 음향장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 디지털신호처리부(50)는 상기 음량분석부(30)에서 분석 판별한 소음의 음량(dB)의 음량이 75dB 이하인 경우 경고음향 출력부(60)의 출력음량을 90dB로 제어하고, 소음의 음량(dB)의 음량이 75dB 를 초과하는 경우 경고음향 출력부(60)의 출력음량을 소음의 음량(dB) 보다 15dB 이상 높은 음량이 되도록 제어함과 더불어 상기 화재신호 분석부(40)에서 분석한 화재 발생위치에 따라 메모리(51)에 저장된 경보내용을 선택하여 경고음향 출력부(60)로 출력하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 인공지능형 화재경보 음향장치.

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