KR20180030484A - 먼지센서와 iot통신을 이용한 산불 감시시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무인산불감시기(200)를 포함하는 무인산불감시시스템에 관한 것으로 무인산불감시기(200)는 솔라셀으로부터 충전된 전원을 공급 받아 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기 감지센서를 구동하고 센서에서 측정된 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기 농도을 센서와 연결된 LoRa 단말을 통하여 중앙통제소에 설치된 LoRa 게이트웨이에 전송되고 전송된 무인산불감시기(200)의 데이타는 중앙통제소에 설치된 산불관리서버에서 처리되며 산불관리서버는 산불발생이나 감지장치의 이상 유무를 확인하고 등록된 담당자에게 자동으로 연락하여 빠른 조치가 가능하게 한다. .
본 발명의 무인산불감시시스템은 무인산불 감시기에서 보내온 데이타로서 산불관리서버가 산불 발생 지점을 신속하게 예측하여 실시간으로 관련 기관 및 담당자에게 비상 연락하여 조치함으로서 산불의 조기조치가 가능하여 산림 훼손 및 재산 피해를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Description

먼지센서와 IOT통신을 이용한 산불 감시시스템 {Fire Monitoring System Using Dust Sensor and IOT Communication}
본발명은 먼지센서와 IOT 저전력 통신을 이용한 산불 감시시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 산불 발생시 증가하는 미세먼지와 연기를 감지 LoRa와 같은 IOT통신망을 통하여 원격으로 산불을 감시하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 무인산불감시시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인산불감지센서에서 산불을 조기에 감지하여 LoRa망을 통하여 중앙 통제소의 산불관리서버에 전송하여 산불 발생을 확인하게 함으로 산불이 확대되는 것을 방지할 수 있고 인명피해는 물론 재산 손실을 최소화할 수 있는 무인산불감시 시스템에 관한 것이다.
생활이 여유와 함께 주말이면 유휴 시간을 즐기려고 도심을 벗어나 산을 찾는 사람들이 날로 증가하고 있다. 이런 추세에 따라 산을 찾는 등산객들의 부주의에 의하여 산불의 발생 가능성이 증가하고, 또 농촌에서의 논두렁 태우기 작업이나, 건조기의 자연발화, 번개 등이 자연적 현상이 원인이 되어 산불 발생은 날로 증가하고 있다.
요즘의 산불은 우거진 산림으로 인하여 점점 대형화되고 있고 한번 발화되면 초기에 진압이 되지 않을 경우 많은 장비와 인원이 동원하고서도 진화가 어려워 많은 인명과 재산 그리고 산림을 잿더미로 만드는 사례가 많아지고 있다.
종래의 산불감시시스템은 국립공원과 같은 사람의 출입이 잦은 산의 요소요소에 산림 감시초소를 설치하고 산림 감시요원을 상주시켜 산불의 발생 여부를 육안으로 감시하고 산불 발생 시에는 무선 또는 유선의통신수단을 이용하여 중앙 통제소에 전달하여 진화를 하였다.
이렇게 산림을 감시하는 것은 그 눈이 미치는 범위 내에서는 가장 확실한 감시방법이 될 수 있으나 산불을 감시하는 수단이 육안에 의존하게 되어 감시 범위에는 한계가 있을 수밖에 없으며 감시요원이 감시초소에 상주하여 24시간 감시하여야하므로 감시인원 수의 한계로 인하여 전체 지역의 동시 감시에는 어려운 점이 있다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위해 산불의 발화 가능성이 많은 장소에 무인 감시카메라를 설치하고 중앙통제소에서 영상정보를 모니터링하여 산불발생을 감시하고 대처하도록 하는 감시방식을 사용하기도 한다.
그러나 감시카메라를 이용한 무인감시시스템은 시스템 운용자가 카메라 제어장치를 조작하여 카메라로부터 수신 받은 현장의 상황 및 관련 정보를 중앙통제소의 디스플레이장치에 출력하도록 하여 육안 또는 이미지 프로세싱으로 영상을 확인하는 방식이다.
이 방식은 고가의 고해상도의 카메라를 사용해야 하고 감시 모니터를 카메라의 숫자만큼 설치 할 수 없어 감시구역 전체 상황을 실시간으로 확인할 수 없고 야간이나 산의 특성상 안개가 많이 끼는 상황에서는 시야가 가리어 제대로 된 감시가 어려워지는 경우가 있어 보완이 필요하다.
또한 감시카메라를 작동시키기 위해서는 전력이 필요하고 감시카메라 설치비용이 과다하며 낙뢰에 취약한 문제도 안고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 환경의 영향을 받지않으며 실시간 감시가 가능한 능동적 무인감시시스템이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 산불 발생시 산림의 바이오매스(Biomass) 즉 동,식물이 탈 때 발생하는 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도 증가를 확인하여 이를 산불 감지의 수단으로 하는 시스템을 구성하였다.
그중 초미세먼지는 그 농도가 갑자기 증가 할 경우 산불의 발생일 가능성이 매우 높은 요소이며 측정방법은 대부분 베타선 흡수방식을 사요와고 있다. 작동원리는 대기 중 부유하고 있는 2.5 ㎛ 이하 입자상 물질을 일정시간 여과지위에 포집하여 베타선을 투과시켜 입자상 물질의 질량 농도를 연속적으로 측정하며 이 방식의 장비는 크고 고가로서 산불감시센서로 사용하기에는 부적합하다.
그러나 산란광 방식의 센서를 사용하는 방식은 소형 팬을 구동하여 외부의 공기를 센서 내부로 유입시켜 검출하게 되며, 유입된 공기 중의 초미세먼지는 비중 차이의 의해 입자분리 체임버 역할을 하는 가상 임팩터에 의해 내부로 직경2.5 ㎛ 이하의 초미세먼지만 유입시켜 조사된 적외선을 산란시켜 산란된 빛의 양을 측정하여 초미세먼지의 공기 중 농도를 간접적으로 측정한다. 이방식은 베타선 흡수 방식과 비교하여 상대적으로 정밀도는 낮으나 장치의 소형화, 실시간 측정 가능 및 기기 제작 비용이 낮아 무인산불감시센로서 사용에 적합하다.
지름이 2.5μm(마이크로미터) 이하인 초미세먼지는 코털이나 기관지에서도 잘 걸러지지 않아 뇌질환이나 폐·심장질환 원인으로 알려져 있으며 흔히 화석 연료를 태울 때 발생하는 걸로 알려져 있지만 농작물 잔류물이나 특히 산불에 의하여 산림의 바이오매스(Biomass)가 연소 때 많이 발생한다.
산불로 인한 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도 변화를 저전력의 LoRa와 같은 IOT통신방식을 이용하여 중앙통제소에 설치된 산불관리서버에 전달하고, 산불관리서버에서 판단하여 상황을 표시하고 관련기관에 자동으로 연락하므로 서버로부터 연락을 받은 산림 감시요원이 즉각적으로 산불 발생을 확인하고 이에 대응하는 조치를 취할 수 있다. 산불 발생의 정확한 위치가 산불관리서버 상에 표시됨으로 드론이나 주변에 설치된 무인카메라 등의 보조 장치를 이용하여 좀 더 상세한 사항을 추가 확인 할 수도 있다.
중앙통제소의 산불관리서버는 산 요소요소에 설치된 다수의 무인산불감시기(200)의 정보를 일괄 수신 처리함으로서 산불 감시가 가능하고 컴퓨터에서 전산 처리함으로 사람에 대한 의존력이 최소화되고 서버에 의하여 동시에 관련 기관에 자동 통보됨으로 인력 부재로 인한 즉각적인 조치 부재를 막을 수 있다.
본 발명의 무인산불감시시스템은 무인산불감시기(200)에서 측정한 초미세먼지 미세먼지 연기의 농도, 온도, 습도, GPS시스템으로 실시간 획득하거나 측위하여 수동 입력된 설치위치, 무인산불감시기(200)의 장비 상태 그리고 풍향 등의 데이타를 전송 데이타에 포함시켜 산불감시서버로 보내 산불감시서버가 다수의 무인산불 감시기에서 보내온 데이타들을 일괄 처리 판단 함으로서 산불 발생의 여부와 위치를 예측하여 산불을 적기에 진화하게 하여 인명 및 산림피해를 줄일 수 있게 하여 준다. 기존의 무인 카메라 방식의 산불 감시시스템과 함께 사용 할 경우 더 좋은 효과를 볼수 있다. 즉 전송된 센서의 값으로 경보된 지역을 무인카메라로 영상 확인하는 방식으로 경보의 신뢰도를 올리는 방식이다. 드론을 이용한 방식도 경보된 지역dp 드론을 띄워 영상으로 상황을 확인하는 방식이다
종래의 산불감시시스템은 국립공원과 같이 사람의 출입이 빈번한 산의 요소요소에 산림감시 초소를 설치하고 그 초소에 산림감시요원이 위치하면서 산불의 발생 여부를 육안으로 감시하고 산불 발생시에는 통신수단을 이용하여 중앙 통제소에 알리는 형태로 이루어졌다.
발전된 형태로서 산 요소요소에 무인 감시카메라를 설치하고 중앙통제소에서 영상을 감시하여 산불의 발생을 확인하고 이에 대처하도록 하고 있다.
그러나 이와 같은 종래의 무인감시시스템은 카메라 제어장치를 조작하여 카메라로부터 입력되는 현장의 상황 및 관련 정보를 디스플레이장치에 출력하도록 하여 감시요원이 육안으로 영상을 확인하거나 서버에서 이미지 프로세싱하여 확인하는 방식으로 운영되고 있다.
이 방식은 고가의 고해상도의 카메라를 사용해야 하고 감시모니터를 카메라의 숫자만큼 설치 할 수 없어 감시구역 전체 상황을 실시간으로 확인할 수 없고 야간이나 산의 특성상 안개가 많이 끼는 운무상황에서는 시야가 가리어 제대로 된 감시가 어려워지는 경우가 있어 보완이 절실하다.
또한 이러한 종래의 시스템은 감시카메라 설치가 복잡하고 비용이 높으며 시설이 낙뢰에 취약한 문제점도 가지고 있다.
본 발명은 산의 요소요소에 설치되는 무인산불감시기(100)를 포함하는 무인산불감시시스템에 관한 것으로 무인산불감시기(100)는 솔라셀(160)으로부터 충전된 전원을 공급 받아 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기 감지센서(200)를 구동하고 센서에서 측정된 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기 농도을 센서와 연결된 LoRa 단말을 통하여 중앙통제소에 설치된 LoRa 게이트웨이(400)에 전달한다. 이때 온도와 습도도 측정 같이 전달 할 수도 있다. 전달된 각각의 무인산불감시기(100)의 데이타는 중앙통제소에 설치된 산불관리서버(600)에서 전달되어 처리되며 산불관리서버(600)는 산불발생이나 감지장치의 이상 유무를 확인하고 관련 기관 및 담당자(700)에 자동으로 연락 하여 빠르게 조치할 수 있게 한다.
본 발명의 무인산불감시기(100)는 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도를 측정하여 산불을 예측하도록 구성 되어 있다.
본 발명의 무인산불감시기(100)는 산불이나 논두렁 태우기 등으로 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 변화된 농도가 측정되면 이 데이타를 산불관리서버(600)로 전송하여 서버에서 데이타를 분석하여 종합하여 산불 발생 여부를 판단 조치 할 수 있게 한다.
본 발명의 무인산불감시시스템은 무인산불 감시기(100)에서 보내온 데이타로서 산불관리서버(600)가 산불 발생 지점을 신속하게 예측하여 실시간으로 관련기관 및 담당자(700)에게 비상 연락하여 조치함으로서 산불의 조기진화가 가능하여 산림 훼손 및 재산 피해를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
기존의 무인 카메라 방식의 산불 감시시스템과 함께 사용 할 경우 더 좋은 효과를 볼수 있다. 즉 전송된 센서의 값으로 경보된 지역을 무인카메라로 영상 확인하거나 드론을 이용하여 무인산불 감시기로 부터 전송된 데이타에 포함된 위치데이타로 확보한 지역에 드론을 띄워 영상을 받아 서버에서 예측된 산불 경보를 확인 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 산불감지시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 무인산불감시기의 블록도.
도 3는 본 발명에 따른 산불감시센서의 블록도.
도 4은 본 발명에 따른 산불감시기의 지지대 구조도.
도 5는 본 발명에 따른 LoRa 중계기 블록도
도 6은 본 발명에 따른 산불감시서버 동작 순서도
본 발명은 산불 가능성이 많은 장소에 무인산불감시기(100)를 설치하고, 상기 무인산불감시센서
(200)에 산불이 발생하여 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도변화가 감지되면 이를 측정하여 측정치를 중앙통제소의 산불관리서버(600)에 연결된 게이트웨이(400)에 LoRa통신방식으로 실시간으로 보내게 된다. 만일 무인산불감시기(100)에서 연속 측정되는 농도가 1~2시간 전의 평균측정값보다 일정 값 이상으로 증가한 경우에는 이 데이터를 긴급으로 산불감시서버(600)에 전송하고 농도가 일정값 이하로 증가한 경우에는 지정된 주기의 시차마다 무인산불감시기(100)에서 측정된 데이타를 산불관리서버(600)로 자동 전송한다.
산에서는 이동통신과 같은 공용통신 서비스가 원활치 않을 때에는 LoRa 네트웍을 사설망(Private Netwok)으로 구성하여 운영할 수도 있다. 예를 들면 상기 무인산불 감시기 내의 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기센서에서 측정된 데이타는 센서와 연결된 LoRa단말을 통하여 중앙통제소의 산불관리서버(600)에 연결된 게이트웨이(400)에 전송하게 된다. 산불관리서버(600)는 게이트웨이(400)에 수신된 각각의 무인산불 감시기(100)의 데이타를 전달받아 데이타를 읽어 서버의 어플리케이션 WEB상에 표시하고 데이터를 분삭 종합하여 WEB상에 산불 발생을 표시하고 ,경보를 울리고 담당자에게 연락을 하는 산불 진화를 위한 조치를 한다. 무인산불감시기(100)가 산불관리서버(600)와 연결된 게이트웨이(400)에 거리나 지형지물 때문에 통신을 연결 할 수 없을 때는 신호 수신이 가능한 중간지점에 도면 5와 같은 구조의 LoRa중계기(300)를 한 개 또는 다수 설치함으로서 무인산불감시기(100)의 신호를 중계시켜 중앙통제소의 게이트웨이(400)가 수신하게하여 이 데이타를 산불관리서버(600)에서 처리하게 한다. 중계기(300)를 설치한 위치에 무인산불감시기(100)를 같이 설치하여 운영 할수도 있다.
도면 5의 LoRa중계기(300)는 게이트웨이(400)와 단말(150), 안테나(140) 그리고 제어장치(310)로서 이루어지며 동작전력을 얻기 위한 솔라셀(160),충전회로(170),충전지(180)로 구성된다.
이하, 첨부된 도면 1을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 산불을 감지하고 산불 발생을 알려주는 무인산불감시장치로서 산불이 우려되는 지역에 초미세먼지(210),미세먼지(220) 그리고 연기센서(230)와 풍향계(260)를 설치하여 산불로 인한 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도 변화를 감지하고 무인산불감지센서부(200)와 상기 무인산불감지센서부(200)로부터 감지된 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기 농도변화 정보를 LoRa단말(150)을 통하여 중앙 통제소에 설치된 게이트웨이(400)로 보낸다. 게이트웨이(400)에서 수신된 무인산불감시기(100)에서 전송된 데이타는 산불관리서버(600)로 전달되고 데이타 처리되어 산불관리서버(600)의 어플리케이션 WEB에 표시하고 담당자(700) 및 관계자가 화재 신호를 인지할 수 있도록 비상 연락하게 된다.
상기 무인산불감시기(100)는 도면 4에서 보는 것과 같이 지상에 꼽혀서 설치되는 지지대(800) 그리고 상부에 달리는 함체(870)로 구성되며 함체 내에는 도면 3과 같은 초미세먼지(210), 미세먼지(220), 연기센서(230), 온도센서(240), 습도센서(250),풍향센서 (260)등으로 구성되는 무인산불감지센서(200) 그리고 무인산불감지센서(200)에서 측정된 정보를 중앙통제소의 산불관리서버(600)에 연결된 게이트웨이(400)로 보내는 LoRa단말(150), 그리고 시스템에 전원을 공급하기 위한 솔라셀(160)과 충전지(180)를 포함하는 충전시스템(170), 설치 위치 데이타를 얻기 위한 GIS 시스템(120) 그리고 낙뢰로부터 시스템을 보호하기 위한 피뢰침(190)으로 구성된다.
각각의 장치는 함체의 윗면에는 풍향계(260)와 솔라셀(160),GPS안테나(110), 피뢰침(190)으로 이 놓여지고, 상기 함체(870) 하부에는 산불 발생을 감지하게 되는 무인산불감지센서(200)와 LoRa단말(150) 신호를 내보내는 loRa안테나(140)를 장치한다.
도면 4에서 보여주는 바와 같이 지지대는 각각 2M 정도의 분리, 조립이 가능한 다단봉(810-1~N)으로 만들고 다단의 봉은 고정나사(830)로 고정함으로서 봉을 쉽게 조립하여 올리고 내림으로 지지대를 타고 오르거나 내리지 않고 지지대에 무인산불 감시기의 설치, 유지 보수 할 수 있게 하였다.
상기 무인산불감지센서(200)는 함체(870) 하부에 설치하고 산불 감지의 효율을 최대화할 수 있도록 주변의 공기를 빨아들여 센서에 공급 할 수 있는 팬(880)을 설치하고 팬(880)으로부터 흡입한 공기를 센서에 공급하여 초미세먼지,미세먼지, 연기의 농도를 측정하게 하며 무인산불감시기(100)는 대략 50~100m 정도의 간격을 두고 설치하고, 지지대를 높이 설치할 경우 감시거리를 넓힐 수도 있다. 또한 상기 무인산불감지기(100)에는 LoRa단말(150)이 산불관리서버(600)의 지시을 받아 따라 기 설치된 악세서리 즉 사이렌 등과 같은 장치를 이용 경보음를 울리게 할 수도 있다. 이와 같이 무인산불감시기와 중앙통제소의 게이트웨이(400)는와의 통신은 Sigfox, LoRa와 같은 저전력 IOT 통신방식을 사용함으로 많게는 수천 개의 무인산불감시기(100)를 동시에 운영할 수도 있다. 각각의 무인산불감시기 데이타는 암호화 할 수 있으며 중앙통제소의 산불관리서버(600)에서 다수의 게이트웨이(300)를 인터넷을 통하여 통합하여 운영 할 수도 있다. 무인산불감지센서(200)와 산불관리서버(600)까지의 연결은 기존의 공용망(Public Netwok)의 서비스 반경 안에서는 공용망(Public Netwok)으로 구성도 가능하나 망 임대비용이 발생하고 산과 같이 공용망(Public Netwok)이 잘 미치지 못하는 곳에는 사설망(Private Netwok)으로 하게 되면 망 임대비용을 지불할 필요가 없이 구성을 할 수 있다. 그러나 더 넓은 지역을 감시하기 위해서는 공용망(Public Netwok)과 사설망(Private Netwok)을 혼합하여 운영 할 수도 있다.
부가적인 효과로서 산 요소요소에 설치된 LoRa중계기(300)를 활용할 경우 등산객의 비상 연락망으로도 활용이 가능하다. 즉 등산객이 지정된 단말을 가지고 자신의 스마트폰에 연결하여 스마트폰 앱을 통하여 필요한 정보를 산불관리서버에 올리거나 받을 수 있다.
그리고 상기 무인산불 감시기(100)의 함체(870)에는 솔라셀(160)을 이용 전기에너지를 충전하는 태양광 충전장치(170)와 충전 배터리(180)가 내장되어있다. 무인산불감지센서(200)는 주기적으로 LoRa망을 통하여 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도와 무인산불감시기(100)의 상태 데이타를 산불관리서버(600)에 올려 줌으로 산불관리서버(600)에서 이 데이타의 수신 유무와 데이타를 확인하여 각각의 감시기(100)의 상태를 확인하여 조치할 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 무인산불감지시스템을 살펴보면 아래와 같다.
산불 발생시 무인산불감시기(100)의 초미세먼지(210),미세먼지(220) 그리고 연기센서(230)가 실시간으로 초미세먼지, 미세먼지 그리고 연기의 변화된 농도를 측정하여 LoRa단말(150)을 통하여 산불관리서버(600)로 보내게 되면, 산불관리서버(600)는 주변의 무인산불감시기(100) 보다 갑자기 높아진 농도로 산불을 예측 판단하게 된다.
무인산불감시기(200)의 함체(870)에는 충전배터리(180)의 과충전 및 과방전 그리고 무인산불감시기(100)의 모듈의 고장를 감시하고 산불관리서버(600)에 무인산불감시기(100)의 모듈 상태를 센서 데이타에 더하여 전송한다..
또한 상기 무인산불감시기(100)에서 보내는 신호는 AES128로 암호화 되어 있음으로 임의로 데이타 접근이 불가하다. 데이타 보안의 필요에 따라 ABP방식이나 OTAA의 방식으로 중앙통제소의 산불관리서버에 무인산불감시기(100)를 등록, 조인시켜 데이타를 전송할 수도 있다.
WEB서버와 연결하여 무인산불감시기(100)의 등록정보를 오프라인에서 공유할 수 있는 앱 서버를 가지는 경우 휴대용 게이트웨이(400)를 사용하여 산림 관리인이 돌아다니면서 주변의 단말(150)에서 보내는 신호를 잡아 데이타를 현장에서 직접 수집 확인할 수도 있다.
그리고, 무인산불감지기(100)에서는 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기농도 데이타를 LoRa단말(150)에 전달하고 LoRa 무선안테나(140)를 통해 산불관리서버(600)에 연결된 게이트웨이(400)로 전송한다. 상기 LoRa단말(150)은 무인산불감지센서(200)로부터 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기농도 데이타, 기기 고장여부 그리고 GPS시스템(120)으로 취득한 위치정보 풍향을 포함하는 데이타를 산불관리서버(600)로 보낸다.
산불관리서버(600)에서는 도면 6의 예와 같이 수신한 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기농도 데이타를 지도상의 무인산불감시기(100) 위치에 표시하고 지도상에 농도의 시간별 변화량, 주변의 농도, 바람의 방향 등의 데이타를 표시하고 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기농도를 등농도곡선을 그려 농도변화가 큰 이상 구역을 추출하여 사전에 산불 발생을 예측 발생 위치를 확인할 수 있다. 추가적으로는 무인산불감시기(100)의 온도센서(240) 습도센서(250)를 이용 산불 발생 위험지역 등을 표시할 수 있다.
서버에서 예측된 산불은 기 설치 운영중인 무인 카메라로 산불을 확인하거나나 영상전송이 가능한 드론을 산불감시기에서 보낸 데이타에 포함된 위치데이타로 확보한 지역에 띄워 영상을 수신받아 서버에서 예측된 산불 경보를 직접 확인 할 수도 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗
어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 산불감시기 110 : GPS 안테나 120 : GPS센서 130 : 히터
140 : LoRa 안테나 150 : LoRa 단말기 160 : 솔라셀 170 : 충전회로
180 : 충전지 190 : 피뢰침
200 : 산불감지센서 210 : 초미세먼지센서 220 : 미세먼지센서 230 : 연기센서
240 : 온도센서 250 : 습도센서 270 : 풍향센서 270 : 풍향센서
300 : LoRa중계기 310 : 제어부(MCU)
400 : 게이트웨이
500 : 통신단말기
600 : 산불감시서버
700 : 담당자
800 : 지지대 810-1 : 지지대 다단봉1 810-2 : 지지대 다단봉2 810-N : 지지대 다단봉 N
820 ,840 : 다단봉 고정홀 830 :다단봉 고정나사
850 : 무인산불감시기 함체 고정나사 860 : 무인산불감시기함체 고정홀 880 : 팬

Claims (10)

  1. 산불이 우려되는 지역에 산불 발생으로 증가하는 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도 변화를 측정하는 초미세먼지센서(210),미세먼지센서(220) 와 연기센서(230)를 가지는 산불감지센서부 (200)와 센서에서 측정된 데이타를 LoRa단말(150)을 통하여 중앙통제소에 설치된 게이트웨이(400)로 보내기 위한 LoRa단말기(150), 무인산불감시기(100)에 전원을 공급하기 위한 솔라셀(160)과 충전지(180)를 포함하는 충전시스템(170), 설치 위치 데이타를 얻기 위한 GIS 시스템(120) 그리고 산불발생위치 예측을 위한 풍향계(260)를 가진 무인산불감시기(100)와 무인산불감시기(100)가 송신한 데이타를 게이트웨이(400)가 받아 산불관리서버(600)에 전달하면 서버에서 분석 종합하여 산불을 관리하는 것을 특징으로 하는 LoRa 망을 사용한 무인산불감시 시스템
  2. 제 1 항에 있어서,
    지리적인 문제로 산불감지센서에 연결되어 송신된 LoRa단말(150) 신호를 중앙 통제소에 설치된 게이트웨이(400)가 직접 수신이 불가능한 지역에는 무인산불감지기(100)와 중앙통제소에 설치된 게이트웨이(400) 사이에 LoRa단말(150) 신호를 중계하는 LoRa 중계기(300)를 추가 설치하여 운영하는 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템 .
  3. 제 1 항에 있어서,
    게이트웨이(400)에서 수신된 무인산불감지센서(200) 신호는 산불관리서버(600)로 전달되어 정보가 분석 종합되어 WEB상에 표시하고 산불감지서버(600)에서 관계기관에 화재 발생을 인지할 수 있도록 자동 연락하는 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템
  4. 제 1 항에 있어서
    무인산불감시장치를 설치하기 위한 지지대(800)는 각각 분리,조립이 가능한 다단봉(801-1~N)으로 만들고 각단의 봉은 조립시 고정나사(830)로 고정하고 지지대에 함체(870) 설치 시에는 고정나사(830)을 제거함으로서 봉을 올리고 내려 직접 지지대(800)를 타고 오르거나 내리지 않고 지지대(800)에 무인산불감시기(100) 함체를 설치하고 유지 보수 할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템
  5. 제 1 항에 있어서
    무인산불감시장치는 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기농도 데이타, 무인산불감시기(100)의 상태 , GPS시스템(120)으로 취득한 위치정보 그리고 풍향(260)을 포함하는 데이타를 산불관리서버로 보내는 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템
  6. 산불로 인한 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기의 농도 변화를 감지하므로 산불 발생을 예측하는 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템
  7. 1항에 있어서 LoRa 사설망(Private Netwok) 이나 공용망(Public Netwok) 또는 사설망(Private Netwok)과 공용망(Public Netwok)의 혼합망으로 운영되는 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템
  8. 1항에 있어서
    무인산불감시시스템에서 등산객이 지정된 LoRa 게이트웨이를 통신단말기(150)에 연결하고 데이타를 보내면 기 설치된 LoRa중계기가 받아 중앙통제소의 관리서버에 전달하고 등산객은 통신단말기의 앱을 통하여 필요한 정보를 산불관리서버(600)로 보내거나 받아 비상망으로 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 무인산불감시 시스템
  9. 산불관리서버(600)가 수신한 초미세먼지,미세먼지 그리고 연기 농도 데이타를 지도상의 무인산불감시기(100)위치에 시간별 변화, 주변의 농도, 바람의 방향 등의 형태로 표시하고 초미세먼지, 미세먼지 그리고 연기농도의 등농도 곡선을 그려 농도변화가 큰 이상 구역을 추출하여 사전에 산불 발생을 예측 예보하게하고, 무인산불감시기(200)에 온 습도 센서를 더하여 산불 발생 위험지역 등을 표시할 수 있게 하는 무인산불감시 시스템
  10. 제1항에 있어서
    산불감시서버의 산불예측 경보를 확인 하기위하여 무인카메라 나 드론을 같이 사용하는 것을 특징으로 하는 산불감시시스템
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