KR20110075794A - 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템 - Google Patents

도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템 Download PDF

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KR20110075794A
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Abstract

본 발명은 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템에 관한 것으로서; 도시철도의 역사 또는 철도차량에 설치되는 카메라와, 상기 카메라에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기와, 상기 지능형 영상분석기에서 이벤트 정보가 발생시에 관리자가 감시할 수 있도록 영상을 종합사령실로 전송하는 광전송장비로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 도시철도의 역사나 선로 등에 설치되는 일반적인 모니터링 시스템을 개선하여 이벤트가 발생하는 경우 영상정보를 종합사령실 또는 승강장 등에 구비되는 모니터 등에 노출시켜 신속한 대응이 이루어질 수 있음은 물론, 시스템의 효율적인 인력 운영이 가능할 뿐만 아니라, 시스템 구성의 축소 및 그로 인한 유지 보수비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.
Figure P1020090132349
도시철도, 카메라, 영상 분석, 이벤트, 감시

Description

도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템 {Intelligent Integrated Surveillance System based on Urban Railway Infrastructure}
본 발명은 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 도시철도의 역사 등에 설치되는 감시 시스템에 지능형 감시가 가능하게 함으로써 효율적인 인력 및 유지 관리를 구현할 수 있는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 특정 기업이나 조직의 경우 수백 내지 수천 개의 카메라를 포함한 영상감시 시스템을 구축 및 운영하고 있으며, 이와 같은 시스템의 구축을 위해 막대한 자금을 소비한다. 이렇게 설치된 다수의 카메라 입력 영상 가운데 일부는 일정기간 동안 영상저장장치에 기록되고, 일부는 적어도 한 명 이상의 보안관리자에게 실시간으로 모니터링 될 수 있도록 종합사령실 감시센터로 보내진다.
이때, 보안 관리자가 얼마나 잘 훈련되고, 유능한 지와는 상관없이 동시에 1~2가지 이상에 완전한 주의를 기울이는 것은 불가능하고, 또한 감시 및 관리를 하 더라도 한번에 몇 분 동안만 집중할 수 있을 뿐이다.
이로 인해 모니터에 표출되는 수많은 영상의 대다수는 별다른 관찰 없이 지나치고 마는 것이다. 이 상황은 수백 개의 눈을 가졌지만 그 정보를 처리할 뇌가 없는 것과 같다.
한편, 도시철도는 많은 승객이 이용하며, 사고 발생시 대형사고로 이어질 수 있기 때문에 사고 발생시 초반의 대응에 따라 인명 및 재산 피해를 최소한으로 줄일 수 있다.
이를 위해 도시철도의 감시를 위한 CCTV 등을 이용한 모니터링 시스템이 제안되고 있지만, 단순히 영상을 받아와서 모니터에 출력되며, 관리자가 24시간 대기하면서 직접 모니터링을 하여 비상상황을 파악하는 수동적인 시스템으로 구성이 되어 있어 이 역시 관리자가 면밀하고도 집중적인 감시를 할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 기존 도시철도의 CCTV 감시시스템은 주로 아날로그 신호 방식의 영상정보이기 때문에 영상을 왜곡 없이 사실에 가장 가깝게 표현할 수 있다는 장점을 가지는 반면에 영상정보를 위한 동축케이블, 카메라 제어를 위한 제어 케이블, 전원을 공급하는 전원 케이블로 각각 구성되어 있어 설치 및 시공이 어렵고, 전송된 영상이 CCTV를 통한 운영자의 감시 및 대응에 전적으로 의존하기 때문에 보안의 취약점에 노출되어 있다.
또한, 영상저장 및 검색에 있어 아날로그 비디오테이프에 기록하는 방식으로 구현됨에 따라 기록물의 장기 보관이 요구되는 시설에는 기록매체를 보관하기 위한 보관소가 필수적이다. 아날로그 신호가 가지고 있는 기술적인 특징으로 인해 케이 블의 품질과 전송거리에 따라 영상의 노이즈 및 간섭이 발생할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 도시철도의 역에서의 비상상황이 발생시에 관리자가 신속하게 인지할 수 있어 조기에 신속한 대응이 가능함은 물론 효율적인 인력 및 시스템 운영이 가능해지는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템을 제공함에 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
도시철도의 역사 또는 철도차량에 설치되는 카메라와, 상기 카메라에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기와, 상기 지능형 영상분석기에서 이벤트 정보가 발생시에 관리자가 감시할 수 있도록 영상을 종합사령실로 전송하는 광전송장비로 구성되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템을 제공한다.
이때, 상기 카메라는 아날로그 영상을 촬영하는 돔 카메라, 스피드 돔 카메라, 일반카메라, 실외 카메라 중에 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 지능형 영상분석기를 거친 영상에 문자를 입력하는 문자발생기와, 상기 문자발생기를 거친 문자가 입력된 영상을 분배하는 VDA와, 상기 VDA를 통해 분배된 영상이 저장되는 DVR이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 문자발생기는 각각의 아날로그 카메라로부터 촬영되는 영상에 한 글, 영문, 숫자, 특수문자 등을 입력하여 멀티비전에 표출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 VDA는 문자발생기를 거치면서 문자가 입력된 영상을 MATRIX, DVR, 광전송장비, 4화면 분할기, 승강장 모니터 등으로 분배하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 DVR은 설치된 모든 카메라의 영상을 녹화하며, 광전송장비로 영상 및 데이터를 전송하기 위한 포트를 제공하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 VDA를 거친 영상은 멀티비전으로 표시되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 광전송장비는 상기 지능형 영상분석기를 거친 영상을 종합사령실의 모니터로 전송하는 광 전송카드가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 광전송장비는 망 확인 카드를 내장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은; 도시철도의 역사 또는 철도차량에 설치되어 영상을 촬영하되 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기가 내부에 탑재되는 지능형 네트워크 카메라와; 상기 지능형 네트워크 카메라에서 이벤트 정보가 발생시에 관리자가 감시할 수 있도록 영상을 종합사령실로 전송하는 광전송장비;로 구성되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템도 제공한다.
이때, 상기 지능형 네트워크 카메라를 통해 촬영되는 영상 정보는 디지털 영상 정보이고, 상기 디지털 영상 정보는 비디오서버에 저장하는 것을 특징으로 한 다.
그리고, 아날로그 카메라와, 상기 아날로그 카메라에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지능형 네트워크 카메라에서 촬영되는 영상 정보의 감시 및 관리를 위한 지능형 관리서버와, 지속적인 감시 또는 관리 프로세서를 구동하는 지능형 데몬서버와, 카메라를 통해 촬영되는 영상 정보를 저장하기 위한 대용량 저장장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 도시철도의 역사나 선로 등에 설치되는 일반적인 모니터링 시스템을 개선하여 이벤트가 발생하는 경우 영상정보를 종합사령실 또는 승강장 등에 구비되는 모니터 등에 노출시켜 신속한 대응이 이루어질 수 있음은 물론, 시스템의 효율적인 인력 운영이 가능할 뿐만 아니라, 시스템 구성의 축소 및 그로 인한 유지 보수비용의 절감 효과를 기대할 수 있다.
아울러, 영상을 디지털화된 영상으로 변환하여 디스크 장치에 기록함에 따라 별도의 매체 보관소가 별도로 요구되지 않고, 카메라를 통해 촬영되는 영상을 검색하는 경우 이벤트 정보를 기반으로 한 조건 검색이 가능해, 특정 사건이나 사고 등에 대한 신속한 판단이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이때, 도 1은 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 일 예를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 다른 예를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 또 다른 예를 도시한 구성도이다.
먼저, 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 아날로그 카메라를 이용한 시스템을 최대한 활용한 지능형 종합 감시 시스템과, 도 2에 도시된 바와 같이 지능형 네트워크 카메라를 적용한 지능형 종합 감시 시스템과, 도 3에 도시된 바와 같이 모든 카메라에서 촬영하는 영상을 디지털화하여 활용하는 지능형 종합 감시 시스템으로 구성할 수 있다.
좀 더 상세하게는 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 시스템을 최대한으로 활용한 지능형 종합감시시스템의 경우 기존에 설치되는 각종 아날로그 방식의 카메라(100)의 아날로그 영상을 영상분석기(110)를 이용해 분석하고, 그와 같은 분석을 통해 이벤트 발생시 관리자의 화면에 팝업창이나 메시지 등을 표시해주는 형태로 구성한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 지능형 네트워크 카메라(106)를 적용한 지능 형 종합감시시스템의 경우 지능형 영상분석기(110)와 지능형 네트워크 카메라(106)가 동시에 적용할 수 있는 구성으로, 상기 지능형 네트워크 카메라(106)는네트워크 카메라와 지능형 영상 분석기가 통합된 장치로서 지능형 영상분석을 시행하며, 디지털 형태의 영상데이터가 출력이 된다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 모든 카메라(100)의 영상을 디지털화한 지능형 종합감시시스템의 경우 이더넷 기반으로 데이터가 전달이 되며, 모든 영상 데이터는 비디오서버(107)에 저장이 되며, 이벤트가 발생한 이벤트 영상은 광전송장비(112)를 통하여 종합사령실(200)로 전달하여 종합사령실(200)에 구비되는 모니터(210)를 통해 감시하게 된다.
이하, 본 발명을 구성하는 각부의 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 1에 의하면 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템은 기존의 감시 시스템을 최대한 활용하게 되는데, 도시철도의 역이나 철도차량 등에 설치되는 아날로그 카메라(100)와, 상기 아날로그 카메라(100)에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기(110)와, 상기 지능형 영상분석기(110)에서 이벤트 정보가 발생시에 관리자가 감시할 수 있도록 종합사령실(200)로 전송하는 광전송장비(112)로 구성된다.
이와 같은 아날로그 카메라(100)는 도시철도의 운행을 위한 역사나 선로 또는 철도차량의 객실 등에 설치되어 아날로그 영상을 촬영하는 장비로서, 돔 카메 라(101), 일반카메라(102), 스피드 돔 카메라(103), 실외 카메라(104,105) 등이 있다.
좀 더 구체적으로는 상기 돔 카메라(101)는 역내의 대합실, 환승 통로, 엘리베이터, 에스컬레이터 등에 설치되어 역내의 모든 상황을 확인하기 위한 기능을 하는 것으로, 돔 카메라(101)는 자유로운 설치가 가능해야 하며, 모니터에 연결하기 위한 포트가 존재해야 하며, 현장에서 테스트할 수 있도록 소형모니터에 연결이 가능해야 한다.
또한, 상기 일반 카메라(102)는 대합실, 편의시설, 승강장 등에 설치되어 역내의 모든 상황을 확인하기 위한 기능을 하는 것으로, 지상 승강장의 경우 역광을 보정할 수 있는 렌즈가 장착이 되어 있어야 하며, 날씨에 따라서 영향을 받지 않는 성능을 유지해야 한다.
그리고, 상기 스피드 돔 카메라(103)는 대합실, 편의시설, 승강장 등에 설치되어 역내의 모든 상황을 확인하며, 화재 및 비상통화 경보수신반 등과 연동하여 이벤트 발생시 카메라의 위치를 지정된 지역이나 이벤트가 발생한 지역으로 제어하기 위한 기능을 하는 것으로, 일반적으로 RS-232 또는 RS-485 port를 통하여 카메라의 제어가 가능해야 한다.
또한, 실외 및 변전실에 설치하는 실외 카메라(104)는 실외 및 변전실의 상황을 확인하는 기능을 하는 것으로, 실외에 설치하는 경우 역광을 보정할 수 있는 카메라를 사용하며, 비나 눈 등의 자연 재해에도 영향을 받지 않아야 한다.
그리고, 선로전환기가 설치된 지역의 실외 카메라(105)는 선로 상태를 파악 하는 기능을 하는 것으로, 외부 빛의 양에 따라 조리개가 자동으로 조절되는 자동IRIS 기능을 갖추고 있어야 한다.
이와 같은 아날로그 카메라(104)의 아날로그 영상은 지능형 영상분석기(110)로 입력된다. 상기 지능형 영상 분석기(110)는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하여 이벤트 정보를 발생한다.
이와 같은 이벤트 정보를 이용함으로써 기존의 단순 영상의 경우 관리자가 24시간 모니터링 해야 하는 문제점을 해소할 수 있다. 즉, 모니터링 요원이 24시간 대기하지 않고, 지능형 영상분석기(110)에서 이벤트가 발생하는 경우 카메라(100)의 영상을 모니터링 하도록 영상을 전송하여 줌으로써, 상황발생시 능동적이고 효율적으로 대처할 수 있다.
이때, 상기 지능형 영상 분석기(110)는 영상처리(image processing) 기법을 이용해 물체의 움직임을 분석하여 이벤트의 발생 유무를 판별하게 된다.
상기 지능형 영상분석기(110)에서 영상을 분석하던 중에 이벤트 정보가 발생하는 경우 관리자가 감시할 수 있도록 광전송장비(112)로 전송하지만, 문자발생기(114)와 VDA(116)(Video Distribution Amplifier)를 거친 영상을 DVR(118)에 저장할 수 있다.
상기 광전송장비(112)는 현장에서 수집된 카메라의 영상을 다중화하여 광케이블을 이용하여 종합사령실(200)로 전송하는 역할을 하는 것으로, 기본적으로 역사 시스템은 각 역사에서 8개의 영상을 종합사령실(200)로 전달해야 하며, 8개의 영상 신호는 무압축으로 광전송장비(112)를 통해 전송된다. 시스템은 EMS 기능을 제공할 수 있어야 하며, 장거리 및 고품질 영상 전송이 가능하도록 디지털 광전송 기술을 지원한다.
이와 같은 광전송장비(112)는 광 전송카드가 구비되는데, 상기 광전송 카드는 송신카드와 수신카드로 구분되며, 고장발생시 현장에서 즉시 교체하여 시스템 운용에 지장을 주지 않도록 한다.
또한, 상기 광전송장비(112)는 망 확인 카드를 내장하여 시스템의 원격 확인 기능을 제공한다. 각 역의 화상 광전송장비(112)는 8개의 영상 입력과 1개 이상의 데이터, 이더넷, 포트를 지원가능하고, 최대 영상채널을 16개까지 지원할 수 있도록 구성함이 바람직하다.
한편, 상기 문자발생기(114)는 각각의 아날로그 카메라(100)로부터 촬영되는 영상에 한글, 영문, 숫자, 특수문자 등을 입력하여 멀티비전(120)에 표출한다. 이 경우 문자에 흑색테두리가 있어 밝거나 어두운 영상에서도 선명한 문자표시가 가능해야 하고, 각 출력별 시간에 대해서 온/오프(ON/OFF) 출력기능을 제공해야 하며, 한글과 영문 및 특수문자 표시 기능을 제공해야 한다.
그리고, 상기 VDA(116)(Video Distribution Amplifier)는 문자발생기(114)를 거치면서 문자가 입력된 영상을 MATRIX(122), DVR(118), 광전송장비(112), 4화면 분할기(123), 승강장 모니터(124) 등으로 분배하는 기능을 하는 것으로, 상기 VDA(116)는 복잡한 결선 작업을 방지할 수 있어야 함은 물론, 슬롯 타입의 영상 분배 카드가 내장되어 있어야 한다. 그리고 흑백 및 칼라 사용이 가능하며, 각 채널 별 게인(Gain) 조정을 통해 밝기조절이 가능한 장비를 이용해야 한다.
또한, 상기 DVR(118)은 영상을 녹화하기 위해서 모든 일반역에 적용하는 것으로, 설치된 모든 카메라(110)의 영상을 녹화하며, 광전송장비(112)로 영상 및 데이터를 전송하기 위한 포트를 제공한다.
또한, 시간 요일별로 카메라(100)를 설정하여 예약녹화를 할 수 있어야 하며, 스케쥴 기능을 추가하여 정해진 스케쥴대로 동작할 수 있어야 한다. 각 채널별로 녹화속도조절기능이 포함되며, 16채널 이상을 수용할 수 있어야 한다.
그리고, 상기 VDA(116)를 거친 영상은 멀티비전(120)으로 표시될 수 있는데, 상기 멀티비전(120)은 VIDEO, RGB 및 기타 역내의 필요한 영상을 입력받아 분할, 확대, 축소, 절체, VIDEO에서 RGB로 전환, POP-UP 등 다양한 시나리오를 표출하여야 한다.
특히, 상기 멀티비전(120)은 역내에 설치된 아날로그 카메라(100)의 영상을 멀티(multi)로 구성하여 다양하게 표출함은 물론 64개 이상의 카메라(100)의 영상을 효율적으로 분할 표출할 수 있어야 한다.
이때, 상기 멀티비전(120)은 16개 이상의 DVR영상 및 기타 RGB 영상을 2면에 동시 또는 선택적으로 표출 가능해야 하며, 멀티비전 컨트롤러(126)를 통해서 자유롭게 제어가 가능해야 한다. 상기 멀티비전(120)은 화재수신반(128)의 비상통화장치(미도시됨)와 연계하여 비상상황 발생시 자동으로 화면을 표출할 수 있어야 한다.
상기 멀티비전 컨트롤러(126)는 타 장치와 연동하여 멀티비전(120)을 효과적 으로 운영하기 위해서 요구된다. 지능형 종합감시기(130)와 통신하여 구동할 수 있어야 한다.
또한, 상기 멀티비전 컨트롤러(126)는 다양한 형태의 비디오 신호를 입력받아 이를 다양한 크기로 화면을 제어할 수 있어야 하고, 안정된 하드웨어 기반에서 영상신호들을 제어할 수 있어야 하며, 다양한 신호를 제어할 수 있어야 함은 물론, 다른 시스템을 추가 확장할 때 확장성이 용이해야 한다. 그리고, 상기 멀티비전 컨트롤러(126)는 역내 화재수신반(128)의 비상통화장치와 연동할 수 있는 기능을 가져야 한다.
그리고, 멀티비전 컨트롤러(126)는 DVR(118) 및 여러형태의 RGB 신호를 입출력을 스위칭하기 위한 Matrix 스위치(132)를 제어하는데, 상기 Matrix 스위치(132)의 RGB 입력은 최소 16개 이상은 가능해야 한다.
이때, 상기 Matrix 스위치(132)는 전원이 오프(OFF)된 후 또는 정전시 이전 동작 상태를 유지할 수 있어야 한다. 역무실내의 모든 DVR(118)과 연동하여 멀티비전(120)에 화면을 표출할 수 있어야 한다.
한편, KVM 스위치(134)는 키보드, 비디오, 마우스를 통합으로 관리하고 운영하는 기능을 하는 것으로, 1대의 모니터, 키보드, 마우스로 4대 이상의 DVR(118)을 선택할 수 있다.
이때, 상기 KVM 스위치(134)는 멀티 운영체제가 지원할 수 있으며 별도의 소프트웨어 없이 키보드의 Hot-key로 OSD기능을 실행 서버 이름에 지정할 수 있어서 원거리에서 목적하는 DVR(118) 작업시 혼돈을 방지할 수 있고, LED 표시로 시스템 의 상태 파악이 가능하다.
또한, 상기 멀티비전(120)에 표출되는 영상은 16화면 분할기(136)를 거쳐 역무실에서 자유롭게 선택하여 표출할 수 있다. 이때, 상기 16화면 분할기(136)는 기본적으로 16개의 영상신호를 1개의 영상신호로 분할하여 출력하는 기능을 수행하며 영상감지표시 기능을 제공한다. 또한, 16채널 이하의 화면분할(16채널, 9채널, 4채널, 1채널)이 가능하다.
상기 아날로그 카메라(100)가 회전식 카메라인 경우 카메라 제어장치(138)에 의해 제어될 수 있다. 이때 다수의 회전식 카메라를 제어하기 위해서는 카메라 제어장치(138)의 제어신호는 컨버터/인버터장치(140)를 거쳐 SDU(142)(Signal Distributor Unit)에서 효율적으로 분배하여 제어시 카메라간의 데이터 충돌이 발생하는 것을 방지하는 기능을 한다. 기본적으로 카메라 제어는 키보드를 통하여 이루어지고, 다수의 PTZ 카메라를 제어하기 위해서는 SDU를 사용하며, 통신 방법은 RS-485 port를 연결하여 통신한다.
한편, 고장정보수신반(144)은 일반 역사에서 장치의 상태를 실시간으로 경보 및 화상으로 표시하고 유지보수 할 수 있는 기능을 하는 것으로, 소켓 프로그램을 사용하는 기능뿐 아니라, 소켓 프로그램 없이 시리얼 통신 프로그램을 그대로 사용할 수 있는 COM포드 기능도 제공한다.
또한, 고장정보수신반(144)은 RS232/RS422/RS485 등 다양한 시리얼 통신 방식을 지원하여 사용자의 환경에 따라 선택이 가능하게 함이 바람직하다.
한편, 일반적인 감시시스템의 구성에서와 동일하게 센서노드(146), 게이트웨 이(148), 광센서(150), 데이터 로거(152)가 설치 운영된다.
이들을 살펴보면 센서노드(146)는 주변의 정보를 수집하여 이를 전송을 위한 신호로 변환한 후 게이트웨이(148)로 전송하는 역할을 하는 것으로, 센서노드(146)는 크게 MCU, 센서, 전원부(배터리), 무선 전송부로 구성된다. 이와 같은 센서노드(146)는 환경감시 노드(146a), 화재감시 노드(146b), 구조건전성 노드(146c)가 있다.
상기 환경감시 노드(146a)는 일 예로 지하 역사의 산소 농도를 측정하여 쾌적한 환경을 유지하고 있는지를 감지하는 기능을 하는 것으로, 산소센서 등으로 이루어짐이 바람직하다.
또한, 화재감시 노드(146b)는 불꽃의 존재 유무와 라이터와 같이 잠시 켠 불꽃인지 구별하기 위한 불꽃 유지 시간을 파악할 수 있는 불꽃센서와 연기의 농도를 알 수 있는 연기센서, 공기 중 CO의 비율을 알 수 있는 CO센서 등을 통해 다각적인 데이터를 수집하여 시스템이 학술적, 전문적인 계산을 통해 신속하게 화재 발생 유무를 감지하는 기능을 한다.
또한, 구조건전성 노드(146c)는 역사를 이루는 구조물에 전해지는 진동 및 가속도의 변화를 통해 역사 구조물에 영향을 미치는 지진 또는 역사 인접 공사를 감지할 수 있으며, 음향 센서를 통해 감지된 이벤트가 자연 지진인지, 또는 역사 인접 공사나 폭발 같은 인위적인 요인에 의해 유발된 지진인지의 진단 역시 가능하다.
또한 상기 광센서(150)는 화재감시용 광센서(150a)와 구조건전성 광센 서(150b)로 구성된다. 상기 화재감시용 광센서(150a)는 화재시 발생되는 빛을 감지하고, 상기 구조건전성 광센서(150b)는 광섬유 코어(Core) 부분에 일반적으로 자외선 레이저를 이용하여 FBG(Fiber Bragg Grating; 광섬유 격자)센서를 제조하게 된다. 이 격자는 브래그 조건을 만족하는 파장만을 반사하고, 그 외의 파장은 그대로 투과시키는 특징이 있어서, 격자의 주변 온도가 바뀌거나 격자에 인장/압축이 가해지면, 광섬유의 격자의 격자 간격이 바뀌게 되고 이는 반사되는 빛의 파장변화로 나타난다.
한편, 상기 센서노드(146)로 감지된 주변 정보를 센서 네트워크에서 사용되는 ZigBee 신호를 그대로 중앙 관제 시스템까지 전송하는 것은 불가능하다. 따라서 상기 게이트웨이(148)는 센서노드(146)로부터 수집된 주변 정보를 수집하고 이들 주변 정보를 병합해서 중앙 관제 시스템까지 전송 가능한 이기종 망의 신호로 변환을 한 후 전송한다.
본 발명에서는 게이트웨이(148)의 설치 위치와 환경에 따라 유선 Ethernet이 설치된 곳에서는 Ethernet 신호로 변환하여 전송하고, 유선 Ethernet의 설치가 여의치 않은 곳은 WLAN 신호로 변환하여 중앙 관제 시스템으로 감시정보를 전송한다.
상기 데이터 로거(152)는 FBG 센서 시스템과 고출력레이저, Optic Filter, 신호처리 모듈로 구성된다. FBG 센서는 센서의 중심파장이 각각 다르다면 직렬로 다중화할 수 있다. FBG센서로부터 반사되어 되돌아오는 중심 파장을 찾기 위하여 순차적으로 SLD(Super-luminescent Diode)의 빛이 파장을 바꾸어 가며 FBG sensor receiver로 응답 특성을 측정한다. 데이터로거(152)는 주변에 설치된 광센서(150) 로부터 수집된 주변 정보를 전송받아 그 정보들을 병합한 후 중앙 관제 시스템으로 전송한다.
한편, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 다른 실시 예들을 도시한 도면으로서, 도 1의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 번호 또는 부호를 사용해 설명한다.
도 2에 의하면, 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템은 도 1의 구성에 지능형 네트워크 카메라(106)를 적용한다.
상기 지능형 네트워크 카메라(106)는 지능형 영상분석기가 카메라 내부에 탑재된 것으로, 영상을 촬영하면 그 영상을 분석하여 이벤트가 발생되었으면 이벤트 정보를 발생하여 영상을 광전송 장비(112)로 출력하여 종합사령실(200)로 전송하게 된다.
이때, 상기 지능형 네트워크 카메라(106)를 통해 촬영되는 영상 정보는 디지털 형태이다. 이와 같은 지능형 네트워크 카메라(106)에서 촬영되는 영상 정보는 비디오서버(107)에 저장하고, 광전송 장비(112)를 통해 종합사령실(200)로 전송하게 된다.
한편, 도시철도의 역이나 철도차량 등에 설치되는 아날로그 카메라(100)를 이용하기 위해 상기 아날로그 카메라(100)에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기(110)를 함께 설치하여 병행 운영함도 가능하다.
한편, 다수의 지능형 네트워크 카메라(106) 및 일반 아날로그 카메라(100)에서 촬영되는 영상 정보는 서버(160)에 의해 저장 및 관리된다.
상기 서버(160)는 지능형 관리서버(162)와, 지속적인 감시 또는 관리 프로세서를 구동하는 지능형 데몬서버(164)와, 카메라(110,106)를 통해 촬영되는 영상 정보를 저장하기 위한 대용량 저장장치(166)로 구성되어 영상 정보를 저장 및 관리한다.
또한, 도 3에 의하면, 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템은 아날로그 카메라(100)에서 촬영되는 영상을 개별 구성되는 지능형 영상분석기(110)에서 분석한 후 개별적으로 구비되는 비디오서버(107)에 저장 관리한다.
따라서, 모든 카메라(100,107)의 영상을 디지털화하여 비디오서버(107)에 저장하고, 이벤트가 발생한 이벤트 영상은 광전송장비(112)를 통하여 종합사령실(200)로 전달한다.
물론, 상기 비디오서버(107)의 영상 정보는 지능형 관리서버(162)와 지능형 데몬서버(164)의 구동으로 이벤트가 발생한 영상을 대용량 저장장치(166)에 저장된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 다른 예를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템의 또 다른 예를 도시한 구성도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 카메라 106: 지능형 네트워크 카메라
107: 비디오서버 110: 지능형 영상분석기
112: 광전송장비 114: 문자발생기
116: VDA 118: DVR
120: 멀티비전 126: 멀티비전 컨트롤러
126: 멀티비전 컨트롤러 160: 서버
162: 지능형 관리서버 164: 지능형 데몬서버
166: 대용량 저장장치 200: 종합사령실

Claims (13)

  1. 도시철도의 역사 또는 철도차량에 설치되는 카메라와; 상기 카메라에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기와; 상기 지능형 영상분석기에서 이벤트 정보가 발생시에 관리자가 감시할 수 있도록 영상을 종합사령실로 전송하는 광전송 장비;로 구성되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라는 아날로그 영상을 촬영하는 돔 카메라, 스피드 돔 카메라, 일반카메라, 실외 카메라 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지능형 영상분석기를 거친 영상에 문자를 입력하는 문자발생기와, 상기 문자발생기를 거친 문자가 입력된 영상을 분배하는 VDA와, 상기 VDA를 통해 분배된 영상이 저장되는 DVR이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 문자발생기는 각각의 아날로그 카메라로부터 촬영되는 영상에 한글, 영문, 숫자, 특수문자 등을 입력하여 멀티비전에 표출하는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 VDA는 문자발생기를 거치면서 문자가 입력된 영상을 MATRIX, DVR, 광전송장비, 4화면 분할기, 승강장 모니터 등으로 분배하는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 DVR은 설치된 모든 카메라의 영상을 녹화하며, 광전송장비로 영상 및 데이터를 전송하기 위한 포트를 제공하는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 VDA를 거친 영상은 멀티비전으로 표시되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광전송장비는 상기 지능형 영상분석기를 거친 영상을 종합사령실의 모니터로 전송하는 광 전송카드가 구비되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광전송장비는 망 확인 카드를 내장하는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  10. 도시철도의 역사 또는 철도차량에 설치되어 영상을 촬영하되 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기가 내부에 탑재되는 지능형 네트워크 카메라와; 상기 지능형 네트워크 카메라에서 이벤트 정보가 발생시에 관리자가 감시할 수 있도록 영상을 종합사령실로 전송하는 광전송장비;로 구성되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 지능형 네트워크 카메라를 통해 촬영되는 영상 정보는 디지털 영상 정보이고, 상기 디지털 영상 정보는 비디오서버에 저장하는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    도시철도의 역사 또는 철도차량에 설치되는 아날로그 카메라와; 상기 아날로그 카메라에서 촬영되는 영상을 분석하여 영상에서 물체의 움직임을 감지하면 이벤트 정보를 발생하는 지능형 영상분석기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 지능형 네트워크 카메라에서 촬영되는 영상 정보의 감시 및 관리를 위한 지능형 관리서버와, 지속적인 감시 또는 관리 프로세서를 구동하는 지능형 데몬서버와, 카메라를 통해 촬영되는 영상 정보를 저장하기 위한 대용량 저장장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도시철도 기반의 지능형 종합 감시 시스템.
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