KR20110092107A - 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 객차에 설치된 화재 감지 센서부와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위의 환경을 감시하는 보조 센서부를 통해 객차 내부의 화재 경보가 오작동하지 않도록 하며, 화재 감시 센서부의 화재 경보의 정확도를 높여 오작동이나 오감지에 대한 피해를 최소화할 수 있는, 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로서,
객차 내부의 화재의 여부를 감지하기 위한 화재감지 센서부와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위 환경을 감지하기 위한 보조센서부와, 상기한 화재감지 센서부와 보조센서부에 연결되어 있으며 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하여 전송하기 위한 게이트웨이부와, 상기한 게이트웨이부로부터의 전송받은 센싱정보를 복원하고 복원된 센싱정보에 기초하여, 화재 여부를 모니터링하는 중앙관제센터를 포함하여 이루어진다.

Description

지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법{SUBWAY FIRE-SENSING SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
이 발명은 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 객차에 설치된 화재 감지 센서부와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위의 환경을 감시하는 보조 센서부를 통해 객차 내부의 화재 경보가 오작동하지 않도록 하며, 화재 감시 센서부의 화재 경보의 정확도를 높여 오작동이나 오감지에 대한 피해를 최소화할 수 있는, 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
매일 수많은 사람들이 이용하는 지하철에 화재가 날 경우, 화재감지 센서를 이용하여 이를 빠르게 감지함으로써 대형 사고의 발생을 막는 것은 매우 중요한 일이다.
하지만, 지하철에 설치되어 있는 화재감지 센서의 오작동에 의한 화재 경보기의 비화재 경보 발령은, 현재 화재 감시 시스템의 운용 상의 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다.
화재감지 센서의 오작동으로 인하여 비화재 경보 발령이 났을 경우, 운행 중인 열차를 정지시키고, 화재 발생 유무를 확인한 후 다시 운행이 재개되도록 하기 때문에 열차 정지 및 화재 확인 등으로 인해 시간적으로 많은 지연이 생기게 되어 지하철이 연착됨에 따라 지하철 이용 승객에게 큰 불편을 끼치게 될 뿐만 아니라, 이로 인한 피해도 상당히 크게 되는 문제점이 있다.
이러한 화재감지 센서의 오작동의 원인 중, 가장 큰 비중을 차지하는 것은 지하 공간에 존재하는 수 많은 미세 먼지와 높은 습도와 온도이다. 즉, 화재 감지 센서가 설치되어 있는 지하철 역사가 주로 지하에 위치하기 때문에 지하공간에서 발생하는 미세 먼지 및 습도에 의해서 오작동이 발생하게 된다.
또한, 상기한 화재 감지 센서는 구역으로 그룹화되어 관리되므로 화재 발생 시 정확한 위치를 알기가 어려우며, 각 센서별로 문제가 발생할 경우 어느 센서를 보수해야 되는지 여부를 판단하는 등 체계적이고 완벽한 관리가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 객차 내부에 설치된 화재 감지 센서부의 오작동을 개선하기 위해 보조 센서부를 이용해, 객차 내부의 화재 경보가 오작동하지 않도록 하는, 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 객차에 설치된 화재 감지 센서부와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위의 환경을 감시하는 보조 센서부를 통해 화재 감시 센서부의 화재 경보의 정확도를 높여 오작동이나 오감지에 대한 피해를 최소화할 수 있는, 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 객차 내부의 화재의 여부를 감지하기 위한 화재감지 센서부와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위 환경 정보를 감지하기 위한 보조센서부와, 상기한 화재감지 센서부와 보조센서부에 연결되어 있으며 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하여 전송하기 위한 게이트웨이부와, 상기한 게이트웨이부로부터의 전송받은 센싱정보를 복원하고 복원된 센싱정보에 기초하여, 화재 여부를 모니터링하는 중앙관제센터를 포함하여 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 화재감지 센서부는 복수개의 화재 감지 센서로 이루어지면 바람직하다 .
이 발명의 구성은, 상기한 보조센서부는 복수개의 USN 환경 감지 센서로 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 게이트웨이부는 복수개의 USN 게이트웨이로 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 게이트웨이는, 송신부, 변환부 및 수신부를 포함하여 이루어지며, 상기한 수신부는 USN 센서노드에 연결된 IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크를 통해, USN 센서노드로부터 센싱정보를 수신하고, 이와 같이 수신된 센싱정보를 변환부로 전달하며, 상기한 변환부는 이 기종망과의 연동을 위해 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하고, 이와 같이 변환된 센싱정보는 송신부로 전달하며, 상기한 송신부는 이를 중앙관제센터로 전송하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 이 기종망은 Optic, Ethernet, WLAN, CDMA, Wibro 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 복수개의 화재 감지 센서와, 상기한 복수개의 USN 환경 감지 센서와, 상기한 복수개의 USN 게이트웨이는 무선센서네트워크를 형성하며, 상기한 무선센서네트워크의 센싱정보는 중앙관제센터로 전송되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기 센싱정보는 화재감시를 위한 정보와 화재 감시 센서 주변의 환경정보 외에 상기 USN 센서노드에 고유한 노드ID 및 상기 USN 센서노드의 위치정보를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 환경정보는 온도, 습도, 미세먼지에 관한 정보를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 다른 구성은, 도시철도 역사 내부에 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 화재 감지 센서부를 통해 객차의 화재 발생 감지를 위한 센싱정보를 수집하는 단계와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위 환경을 감지하기 위하여 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 보조 센서부를 통해 화재 감지 센서부의 위치정보에 대한 센싱정보를 수집하는 단계와, IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크를 통해 상기 USN 센서노드에 연결된 게이트웨이에서, 상기 수신된 센싱정보를 이기종망과의 연동을 위한 상위연동신호로 변환하여 전송하는 단계와, 상기 변환된 상위연동신호를 센싱정보로 복원하고, 상기 복원된 센싱정보에 기초하여 상기 구조물의 안전을 모니터링하는 단계와, 화재가 발생되었다고 판단되는 경우에 화재경보 발령 및 후속조치를 하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이 발명의 다른 구성은, 상기한 센싱정보에는 화재감시를 위한 정보와 화재 감시 센서 주변의 환경정보 외에도 USN 센서노드에 고유한 노드ID와 USN 센서노드의 위치정보를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 다른 구성은, 상기한 환경정보는 온도, 습도, 미세먼지에 관한 정보를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 다른 구성은, 상기한 이 기종망은 Optic, Ethernet, WLAN, CDMA, Wibro 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지면 바람직하다.
이 발명은, USN 센서노드로부터 화재 감지 정보를 입력 받아, 중앙관제센터에서 정확한 화재의 여부를 감지해 내고, 오작동으로 인한 피해를 최소화 하고, 시설을 유지 보수를 효율적으로 할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 블럭 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 설치 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 게이트웨이의 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법의 구성도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 구성은, 객차 내부의 화재의 여부를 감지하기 위한 화재감지 센서부(2)와, 상기한 화재 감시 센서부(2)의 주위 환경을 감지하기 위한 보조센서부(1)와, 상기한 화재감지 센서부(2)와 보조센서부(1)에 연결되어 있으며 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하여 전송하기 위한 게이트웨이부(4)와, 상기한 게이트웨이부(4)로부터의 전송받은 센싱정보를 복원하고 복원된 센싱정보에 기초하여, 화재 여부를 모니터링하는 중앙관제센터(5)를 포함하여 이루어진다.
상기한 화재감지 센서부(2)는 복수개의 화재 감지 센서(112, 122, 132)로 이루어진다 .
상기한 보조센서부(1)는 복수개의 USN 환경 감지 센서(111, 121, 131)로 이루어진다.
상기한 게이트웨이부(4)는 복수개의 USN 게이트웨이(114, 124, 134)로 이루어진다.
상기한 복수개의 화재 감지 센서(112, 122, 132)와, 상기한 복수개의 USN 환경 감지 센서(111, 121, 131)와, 상기한 복수개의 USN 게이트웨이(114, 124, 134)는 무선센서네트워크(119, 129, 139)를 형성하며, 상기한 무선센서네트워크(119, 129, 139)의 센싱정보는 중앙관제센터(5)로 전송된다. 이 경우에 상기한 복수개의 화재 감지 센서(112, 122, 132)와 USN 환경 감지 센서(111, 121, 131)의 하나 하나를 유비쿼터스 센서 네트워크 센서노드(UBIQUITOUS SENSOR NETWORK SENSOR NODE), 즉 USN 센서노드라고 한다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 게이트웨이의 구성도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 게이트웨이(114)는, 송신부(114a), 변환부(114b) 및 수신부(114c)를 포함하여 이루어진다.
상기한 게이트웨이(114)의 수신부(114c)는 USN 센서노드에 연결된 IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크(119)를 통해, USN 센서노드로부터 센싱정보를 수신하고, 이와 같이 수신된 센싱정보를 변환부(114b)로 전달한다.
상기한 게이트웨이(114)의 변환부(114b)는 이 기종망(Optic, Ethernet, WLAN, CDMA, Wibro 등)과의 연동을 위해 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하고, 이와 같이 변환된 센싱정보는 송신부(114a)로 전달하며, 송신부(114a)는 이를 중앙관제센터(5)로 전송한다.
상기한 센싱정보에는 화재감시를 위한 정보와 화재 감시 센서 주변의 환경정보(온도, 습도, 미세먼지 등)외에도 USN 센서노드에 고유한 노드ID와 USN 센서노드의 위치정보를 포함하도록 함으로써, 어느 구조물의 어느 위치에 부착된 센서노드인지를 파악할 수 있도록 한다.
상기한 중앙관제센터(5)는 게이트웨이부(4)로부터 전송받은 센싱정보를 저장하고, 센싱정보에 기초하여 지하철 역사 내부의 화재 여부와 안전상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 제어명령에 따라 경보음 또는 경보메시지를 생성하고, 생성된 경보음 또는 경보메시지를 해당 구조물의 관리기관에 전송하도록 함으로써, 해당 관리기관으로 하여금 비상사태에 긴급하게 대처하도록 할 수 있다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법의 구성도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법의 구성은, 도시철도 역사 내부에 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 화재 감지 센서부를 통해 객차의 화재 발생 감지를 위한 센싱정보를 수집하는 단계(S500)와, 상기한 화재 감시 센서부의 주위 환경을 감지하기 위하여 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 보조 센서부를 통해 화재 감지 센서부의 위치정보에 대한 센싱정보를 수집하는 단계(S501)와, IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크를 통해 상기 USN 센서노드에 연결된 게이트웨이에서, 상기 수신된 센싱정보를 이기종망과의 연동을 위한 상위연동신호로 변환하여 전송하는 단계(S502)와, 상기 변환된 상위연동신호를 센싱정보로 복원하고, 상기 복원된 센싱정보에 기초하여 상기 구조물의 안전을 모니터링하는 단계(S504)와, 화재가 발생되었다고 판단되는 경우에 화재경보 발령 및 후속조치를 하는 단계(S504)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법의 작용은 다음과 같다.
중앙관제센터(5)는 도시철도 역사 내부에 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 화재감지센서부(2)를 통해 객차의 화재 발생 감지를 위한 센싱정보를 수집한다(S500).
또한, 중앙관제센터(5)는 상기한 화재 감시 센서부(2)의 주위의 온도, 습도, 미세먼지 등과 같은 주변 환경 정보를 감지하기 위하여 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 보조 센서부(1)를 통해 화재 감지 센서부(2)의 주변 환경 정보 및 해당 USN 센서노드의 위치정보에 대한 센싱정보를 수집한다(S501).
IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크를 통해 상기 USN 센서노드들로 이루어진 화재감지센서부(2)와 보조센서부(1)에 연결된 게이트웨이부(4)에서는, 상기 수신된 센싱정보를 이기종망과의 연동을 위한 상위연동신호로 변환하여 전송한다(S502).
중앙관제센터(5)는 상기 변환된 상위연동신호를 센싱정보로 복원하고, 상기 복원된 센싱정보에 기초하여 상기 구조물의 안전을 모니터링한다(S504).
그리고, 화재가 발생되었다고 판단되는 경우에 중앙관제센터(5)에서는 화재경보 발령 및 후속조치를 한다(S504).
이와 같이 무선센서네트워크를 이용한 화재 감지 센서부(2)에 보조센서부(1)를 추가하여 오작동을 개선함으로써 화재 감지 센서부(2)의 오작동률을 줄일 수 있다.
1 : 보조센서부 2 : 화재감지센서부
4 : 게이트웨이부 5 : 중앙관제센터

Claims (13)

  1. 객차 내부의 화재의 여부를 감지하기 위한 화재감지 센서부와,
    상기한 화재 감시 센서부의 주위 환경을 감지하기 위한 보조센서부와,
    상기한 화재감지 센서부와 보조센서부에 연결되어 있으며 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하여 전송하기 위한 게이트웨이부와,
    상기한 게이트웨이부로부터의 전송받은 센싱정보를 복원하고 복원된 센싱정보에 기초하여, 화재 여부를 모니터링하는 중앙관제센터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 화재감지 센서부는 복수개의 화재 감지 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 보조센서부는 복수개의 USN 환경 감지 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 게이트웨이부는 복수개의 USN 게이트웨이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기한 게이트웨이는, 송신부, 변환부 및 수신부를 포함하여 이루어지며,
    상기한 수신부는 USN 센서노드에 연결된 IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크를 통해, USN 센서노드로부터 센싱정보를 수신하고, 이와 같이 수신된 센싱정보를 변환부로 전달하며,
    상기한 변환부는 이 기종망과의 연동을 위해 수신된 센싱정보를 상위연동신호로 변환하고, 이와 같이 변환된 센싱정보는 송신부로 전달하며,
    상기한 송신부는 이를 중앙관제센터로 전송하는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기한 이 기종망은 Optic, Ethernet, WLAN, CDMA, Wibro 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  7. 제 2항 및 제3항 및 제 4항에 있어서,
    상기한 복수개의 화재 감지 센서와, 상기한 복수개의 USN 환경 감지 센서와, 상기한 복수개의 USN 게이트웨이는 무선센서네트워크를 형성하며, 상기한 무선센서네트워크의 센싱정보는 중앙관제센터로 전송되는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 센싱정보는 화재감시를 위한 정보와 화재 감시 센서 주변의 환경정보 외에 상기 USN 센서노드에 고유한 노드ID 및 상기 USN 센서노드의 위치정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기한 환경정보는 온도, 습도, 미세먼지에 관한 정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템.
  10. 도시철도 역사 내부에 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 화재 감지 센서부를 통해 객차의 화재 발생 감지를 위한 센싱정보를 수집하는 단계와,
    상기한 화재 감시 센서부의 주위 환경을 감지하기 위하여 부착된 USN 센서노드들로 이루어진 보조 센서부를 통해 화재 감지 센서부의 위치정보에 대한 센싱정보를 수집하는 단계와,
    IEEE 802.15.4 지그비(ZigBee) 기반의 무선센서네트워크를 통해 상기 USN 센서노드에 연결된 게이트웨이에서, 상기 수신된 센싱정보를 이기종망과의 연동을 위한 상위연동신호로 변환하여 전송하는 단계와,
    상기 변환된 상위연동신호를 센싱정보로 복원하고, 상기 복원된 센싱정보에 기초하여 상기 구조물의 안전을 모니터링하는 단계와,
    화재가 발생되었다고 판단되는 경우에 화재경보 발령 및 후속조치를 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기한 센싱정보에는 화재감시를 위한 정보와 화재 감시 센서 주변의 환경정보 외에도 USN 센서노드에 고유한 노드ID와 USN 센서노드의 위치정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기한 환경정보는 온도, 습도, 미세먼지에 관한 정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기한 이 기종망은 Optic, Ethernet, WLAN, CDMA, Wibro 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 화재 감시 시스템의 제어방법.
KR1020100011577A 2010-02-08 2010-02-08 지하철 화재 감시 시스템 및 그의 제어방법 KR101098041B1 (ko)

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