KR20190095575A - smart fire fighting robot vessel - Google Patents

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KR20190095575A KR1020180007507A KR20180007507A KR20190095575A KR 20190095575 A KR20190095575 A KR 20190095575A KR 1020180007507 A KR1020180007507 A KR 1020180007507A KR 20180007507 A KR20180007507 A KR 20180007507A KR 20190095575 A KR20190095575 A KR 20190095575A
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Abstract

The present invention relates to a smart firefighting robot vessel performing firefighting for a vessel or structure in which fire occurs. According to the present invention, the smart firefighting robot vessel comprises: a waterjet (20) spaced apart from the bow and stern of a catamaran (10), which includes a hull providing a predetermined loading space, at a predetermined distance and providing thrust in the outer direction of the hull to control the position of the vessel; a thermal image camera unit (30) disposed on one side of the catamaran (10) to measure the position of a fire source in the vehicle or structure in which fire occurs; a control unit (40) checking the size and shape of flames transmitted from the thermal image camera unit (30) and including a function dividing a fire zone into predetermined sizes to derive the fire source; and a robot arm unit (50) disposed in a mounting space formed in the catamaran (10) and including a firefighting nozzle tracking the fire source based on a signal transmitted from the control unit (40) to extinguish the fire source. Moreover, an ultrasonic sensor (60) measuring the distance is installed at one or more positions on one side of the hull, such that the thrust generated from the waterjet (20) is controlled, thereby tracking and extinguishing the fire source while maintaining the predetermined distance from a position in which the fire occurs. According to one embodiment of the present invention, the smart firefighting robot vessel provides an advantage of efficiently performing unmanned firefighting for a vessel, a floating structure, and the like in real-time without being affected by changes in the meteorological environment, and the like.

Description

스마트 화재진압 로봇선 {smart fire fighting robot vessel}Smart fire fighting robot vessel

본 발명은 화재가 발생한 선박이나 구조물에 대해서 방재작업을 수행하는 무인 로봇선박의 구성에 관한 것이다.The present invention relates to a configuration of an unmanned robot ship that performs disaster prevention work for a fired ship or structure.

상세하게는, 화재발생 선박이나 구조물로부터 소정의 안전거리를 유지하면서 화원을 파악하여 화재을 진압하는 무인로봇선의 구성에 관한 것이다.Specifically, the present invention relates to the construction of an unmanned robot ship that grasps a fire source and suppresses a fire while maintaining a predetermined safety distance from a fire-generating vessel or a structure.

2010년 발생한 총 658건의 해양사고 중 화재사고는 71건으로 11%를 차지하고 있다. 외부진화를 기대할 수 없는 해상에서 선박 화재는 초기 진화에 실패할 경우 대규모 인명 손실과 막대한 재산피해로 귀결되며, 선박은 부분손실로도 선박 전체의 소실로 이루어질 수 있으므로 화제의 조기 탐지를 위한 방재 시스템의 개발이 필요하다.Of the 658 marine accidents in 2010, fire accidents accounted for 71% or 11%. In the seas where external evolution cannot be expected, fires in the ship can lead to massive loss of life and enormous property damage if the initial fire-fighting fails. Development is needed.

선박이나 해양구조물 등에 화재가 발생하는 경우에, 해당지역으로의 접근성, 기상상황 등과 같은 여러 다른 요인들로 인해 그 방재작업이 육상에서의 화재진압과의 차원이 다르고, 그 대응방법 또한 전혀 다르다 할 것이다.In the event of a fire on a ship or offshore structure, due to various factors such as access to the area, weather conditions, etc., the disaster prevention work may be different from the fire suppression on land, and the response method may be completely different. will be.

상기와 같은 해상화재의 특수성을 고려하여 기상상황 및 화재의 종류 및 크기 등을 자동으로 파악 및 분석하여 이에 대응할 수 있는 해상화재 소방선에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다.In view of the specificity of the marine fire as described above, there is a great need for a marine firefighting ship that can automatically identify and analyze the weather conditions and the type and size of the fire and the like.

(특허문헌 0001) 1. 대한민국 특허등록 제0211920호(Patent Document 0001) 1. Republic of Korea Patent Registration No. 0211920

(특허문헌 0002) 2. 대한민국 특허등록 제0556263호(Patent Document 0002) 2. Republic of Korea Patent Registration No. 0556263

(특허문헌 0003) 3. 대한민국 특허등록 제0985564호(Patent Document 0003) 3. Republic of Korea Patent Registration No. 0985564

화재가 발생한 선박이나 구조물에 접근한 상태에서, 화원과의 소정의 안전거리를 확보한 위치에 선박을 고정한 후, 화염의 상태를 분석하여 화원의 위치를 도출하여 화재의 종류 및 규모에 따른 방재작업을 수행하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 도출하고자 한다.After approaching the ship or structure in which the fire occurred, fix the ship at the position that secured a certain safety distance from the fire source, and analyze the condition of the flame to derive the location of the fire source. To derive the configuration of the smart fire suppression robot ship.

상기 스마트 화재진압 로봇선은, 화원으로부터 소정의 안전거리를 유치한 채, 열화상카메라를 이용해서 화염에서 화원을 도출해내고, 하나 또는 복수개의 화원에 대해서 능동적으로 대처하여 방재작업을 수행하는 기능을 수행하는 것이 가능한 무인 로봇선을 제공하는 데 있다.The smart fire suppression robot ship draws a fire source from a flame using a thermal imaging camera while attracting a predetermined safety distance from the fire source, and actively responds to one or a plurality of fire sources and performs disaster prevention work. It is to provide an unmanned robot ship that can be done.

또한, 화재 발생시 기상조건이나 화재발생시간 등의 조건에 구애없이 방재작업이 가능하고, 화재진압시 발생하는 인명피해 등과 같은 2차적인 피해발생을 최소화하면서 안전하고 효율적인 선박 방재작업이 가능한 소방 무인 로봇선을 제공하는 것에 있다.In addition, fire protection robots are capable of disaster prevention work regardless of weather conditions or fire occurrence time during fire occurrence, and safe and efficient ship disaster prevention work while minimizing secondary damage such as human injury that occurs during fire suppression. Is to provide goodness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 선박방재용 수상용 로봇에 있어서, 소정의 적재공간을 제공하고, 전기모터(11) 또는 내연기관(11) 엔진을 구동원으로 하여 수상운행가능한 쌍동선(10)과; 상기 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)과; 상기 쌍동선(10)의 일측에 구비되어, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화염원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)와; 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염영역을 분할하여 화원을 도출해내는 기능을 구비한 제어부와; 상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50);를 포함하여 구성되고, 상기 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어, 화재가 발생한 지점과 소정의 거리를 유지하면서 화원을 추적하여 화원을 방재하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 제공한다.In order to achieve the above object, in the marine robot for marine disaster prevention according to an embodiment of the present invention, a predetermined loading space is provided, and the water motor using the electric motor 11 or the internal combustion engine 11 as a driving source An operable catamaran 10; A water jet 20 positioned at a predetermined distance from the stern and the bow of the catamaran vessel 10 and controlling thrust of the ship by providing thrust in an outward direction of the hull; It is provided on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the position of the flame source of the vessel or structure in which the fire occurred; A control unit having a function of grasping the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30 and dividing the flame area into a predetermined size to derive a fire source; And a robot arm unit 50 provided in a seating space formed in the catamaran line 10 and provided with a disaster prevention nozzle for removing a flame by tracking a fire source according to a signal transmitted from the control unit. The ultrasonic sensor 60 for measuring the distance is provided at one or more places, and provides a configuration of the smart fire suppression robot ship to keep the fire garden by tracking the fire garden while maintaining a predetermined distance from the point where the fire occurred.

이때, 상기 쌍동선(10) 선체의 양측에는, 화재가 발생한 선박 또는 구조물 등과의 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 1개소 이상에 구비되어, 화원으로부터의 방재작업을 위한 일정한 거리를 유지가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.At this time, the two sides of the catamaran (10) hull, the ultrasonic sensor 60 for measuring the distance to the vessel or structure, such as a fire is provided at one or more places, so as to maintain a constant distance for disaster prevention work from the fire source Characterized in that.

한편, 상기 로봇암부(50)는, 일단에는 화재의 종류에 따라 화재진압용 소화액 또는 분사되는 분사액의 형상을 선택적으로 분사가능한 분사노즐이 구비된 방재노즐부(510)와, 일단부는 상기 방재노즐부(510)와 고정결합하여 지지하고, 타단은 모터구동부(530)와 결합하는 노즐지지암부(520)와; 상기 노즐지지암부(520)와 축결합하여, 상기 노즐지지암부(520)를 결합축을 중심으로 좌우방향으로 소정의 각도만큼 위치를 제어하는 모터구동부(530)와, 상기 모터구동부(530)의 일측에 구비되고, 상기 모터구동부(530)를 좌우방향 및 상하방향으로 위치를 제어하는 2축 제어부(540)를 포함하여 구성되고, 상기 로봇암부(50)는 상기 제어부에서 판단한 화원에 대해서 위치를 추적하면서 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the robot arm 50, one end of the disaster prevention nozzle unit 510 is provided with a spray nozzle that can selectively spray the fire extinguishing extinguishing liquid or the injection liquid to be sprayed according to the type of fire, and one end is the disaster prevention A nozzle support arm part 520 fixedly coupled to the nozzle part 510 and supported at the other end and coupled to the motor driving part 530; The motor driver 530 and the motor driver 530 which are axially coupled to the nozzle support arm 520 to control the position of the nozzle support arm 520 by a predetermined angle in a horizontal direction about the coupling axis. Is provided in, and comprises a two-axis control unit 540 for controlling the position of the motor driving unit 530 in the left and right direction and the vertical direction, the robot arm unit 50 tracks the position with respect to the flower garden determined by the control unit It is characterized by performing the disaster prevention work.

그리고, 상기 방재노즐부(510)의 일측에는, 상기 열화상 카메라부(30)가 구비되어, 화원의 크기와 위치를 파악하여 방재작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermal imaging camera unit 30 is provided at one side of the disaster prevention nozzle unit 510 so as to grasp the size and position of the flower garden so that disaster prevention work can be efficiently performed.

한편, 상기 2축 제어부(540)는, 상기 모터구동부(530)를 지지하는 베이스부(541)와, 상기 베이스부(541)를 상하방향으로의 위치를 제어하는 엘리베이션부(542)와, 상기 엘리베이션부(542)를 좌우방향으로 위치를 이동시키기 위해, 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에서 위치를 고정시키는 위치고정부(544) 그리고 상기 엘리베이션부(542)를 이동시키는 가이드구동부(545)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the two-axis controller 540, the base portion 541 for supporting the motor driving portion 530, the elevation portion 542 for controlling the position of the base portion 541 in the vertical direction, and In order to move the position of the elevation portion 542 in the left and right direction, the guide rail portion 543, the position fixing portion 544 for fixing the position at both ends of the guide rail portion 543 and the elevation portion 542 It characterized in that it comprises a guide driver 545 for moving.

이때, 화염원과의 소정의 거리를 유지하면서, 상기 방재노즐부(510)가 상기 모터구동부(530)와 상기 2축 제어부(540)의 제어를 통한 상하방향과 좌우방향에 대한 2축 제어를 통해서 화원을 추적하여 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, while maintaining a predetermined distance from the flame source, the disaster prevention nozzle unit 510 controls the two-axis control in the vertical direction and the left and right directions through the control of the motor driving unit 530 and the two-axis controller 540. It is characterized by performing the disaster prevention work by tracking the garden.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 화재가 발생한 선박 또는 구조물에 대해서 방재작업을 수행하는 선박방재용 수상용 로봇에 있어서, 상기 소정의 적재공간을 제공하는 선체를 구비한 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)과; 상기 쌍동선(10)의 일측에 구비되어, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)와; 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염영역을 분할하여 화원을 도출해내는 기능을 구비한 제어부와; 상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50);를 포함하여 구성되고, 상기 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어, 상기 워터젯(20)에 발생하는 추진력을 제어하여 화재가 발생한 지점과 소정의 거리를 유지하면서 화원을 추적하여 화원을 방재하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 제공한다.In the marine robot for disaster prevention, which performs disaster prevention work for a fire or a vessel or structure according to another embodiment of the present invention, the stern and bow of the catamaran vessel 10 having a hull providing the predetermined loading space Water jets 20 positioned at predetermined distances from the water jets, and providing a thrust in an outward direction of the hull to control the position of the ship; It is provided on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the location of the fire source of the vessel or structure in which the fire occurred; A control unit having a function of grasping the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30 and dividing the flame area into a predetermined size to derive a fire source; And a robot arm unit 50 provided in a seating space formed in the catamaran line 10 and provided with a disaster prevention nozzle for removing a flame by tracking a fire source according to a signal transmitted from the control unit. Ultrasonic sensor 60 for measuring the distance is provided in one or more places, smart to control the propulsion force generated in the waterjet 20 to track the flower garden while maintaining a predetermined distance from the point where the fire occurred Provide the construction of a fire suppression robot ship.

이때, 상기 로봇암부(50)는, 일단에는 화재의 종류에 따라 화재진압용 소화액 또는 분사되는 분사액의 형상을 선택적으로 분사가능한 분사노즐이 구비된 방재노즐부(510)와, 일단부는 상기 방재노즐부(510)와 고정결합하여 지지하고, 타단은 모터구동부(530)와 결합하는 노즐지지암부(520)와; 상기 노즐지지암부(520)와 축결합하여, 상기 노즐지지암부(520)를 결합축을 중심으로 좌우방향으로 소정의 각도만큼 위치를 제어하는 모터구동부(530)와, 상기 모터구동부(530)의 일측에 구비되고, 상기 모터구동부(530)를 좌우방향 및 상하방향으로 위치를 제어하는 2축 제어부(540)를 포함하여 구성되고, 상기 로봇암부(50)는 상기 제어부에서 판단한 화원에 대해서 위치를 추적하면서 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, the robot arm 50, the disaster prevention nozzle unit 510 is provided with a spray nozzle that can selectively spray the fire extinguishing extinguishing liquid or the injection liquid to be sprayed according to the type of fire at one end, and one end is the disaster prevention A nozzle support arm part 520 fixedly coupled to the nozzle part 510 and supported at the other end and coupled to the motor driving part 530; The motor driver 530 and the motor driver 530 which are axially coupled to the nozzle support arm 520 to control the position of the nozzle support arm 520 by a predetermined angle in a horizontal direction about the coupling axis. Is provided in, and comprises a two-axis control unit 540 for controlling the position of the motor driving unit 530 in the left and right direction and the vertical direction, the robot arm unit 50 tracks the position with respect to the flower garden determined by the control unit It is characterized by performing the disaster prevention work.

또한, 상기 방재노즐부(510)의 일측에는, 상기 열화상 카메라부(30)가 구비되어, 화원의 크기와 위치를 파악하여 방재작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, one side of the disaster prevention nozzle unit 510, the thermal imaging camera unit 30 is characterized in that the disaster prevention work can be efficiently performed by grasping the size and location of the flower garden.

한편, 상기 2축 제어부(540)는, 상기 모터구동부(530)를 지지하는 베이스부(541)와, 상기 베이스부(541)를 상하방향으로의 위치를 제어하는 엘리베이션부(542)와, 상기 엘리베이션부(542)를 좌우방향으로 위치를 이동시키기 위해, 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에서 위치를 고정시키는 위치고정부(544) 그리고 상기 엘리베이션부(542)를 이동시키는 가이드구동부(545)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the two-axis controller 540, the base portion 541 for supporting the motor driving portion 530, the elevation portion 542 for controlling the position of the base portion 541 in the vertical direction, and In order to move the position of the elevation portion 542 in the left and right direction, the guide rail portion 543, the position fixing portion 544 for fixing the position at both ends of the guide rail portion 543 and the elevation portion 542 It characterized in that it comprises a guide driver 545 for moving.

이때, 화염원과의 소정의 거리를 유지하면서, 상기 방재노즐부(510)가 상기 모터구동부(530)와 상기 2축 제어부(540)의 제어를 통한 상하방향과 좌우방향에 대한 2축 제어를 통해서 화원을 추적하여 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, while maintaining a predetermined distance from the flame source, the disaster prevention nozzle unit 510 controls the two-axis control in the vertical direction and the left and right directions through the control of the motor driving unit 530 and the two-axis controller 540. It is characterized by performing the disaster prevention work by tracking the garden.

한편, 상기 제어부는, 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송된 화염에 대한 이미지를 분석하여, 상기 화염원의 크기와 형상을 소정의 크기로 분할하여, 분할된 이미지를 분석을 통해서 화원을 파악하여 상기 화원을 추적하여 방재작업을 수행하고, 상기 화원이 다수개로 파악되는 경우에는 상기 방재노즐부(510)에 구비된 다수개의 노즐을 이용하여 동시에 방재작업을 수행하거나, 방재노즐부(510)를 다수개의 화원에 대해서 소정의 시간간격을 통해서 반복적으로 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the controller analyzes an image of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30, divides the size and shape of the flame source into a predetermined size, and grasps the source through the analysis of the divided image To carry out the disaster prevention work by tracking the flower garden, and when the number of the flower garden is identified as a plurality, the disaster prevention work is simultaneously performed by using a plurality of nozzles provided in the disaster prevention nozzle unit 510 or the disaster prevention nozzle unit 510. It characterized in that the disaster prevention operation is repeatedly performed for a plurality of gardens through a predetermined time interval.

본 발명의 실시 예에 따른 선박방재용 수상용 로봇은, 화재가 발생한 선박이나 구조물에 접근한 상태에서, 화원과의 소정의 안전거리를 확보한 위치에 선박을 고정한 후, 화염의 상태를 분석하여 화원의 위치를 도출하여 화재의 종류 및 규모에 따른 방재작업을 수행하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 제공하는 것에 있다.The marine robot for marine disaster prevention according to an embodiment of the present invention, after the vessel is fixed to a position securing a predetermined safety distance with the fire source in the state of approaching the vessel or structure in which the fire occurred, by analyzing the state of the flame The purpose of the present invention is to provide a configuration of a smart fire suppression robot ship that derives the location of a fire source and performs disaster prevention work according to the type and scale of the fire.

상기 스마트 화재진압 로봇선은, 화원으로부터 소정의 안전거리를 유치한 채, 열화상카메라를 이용해서 화염에서 화원을 도출해내고, 하나 또는 복수개의 화원에 대해서 능동적으로 대처하여 방재작업을 수행하는 기능을 수행하는 것이 가능하다.The smart fire suppression robot ship draws a fire source from a flame using a thermal imaging camera while attracting a predetermined safety distance from the fire source, and actively responds to one or a plurality of fire sources and performs disaster prevention work. It is possible to do

또한, 화재 발생시 기상조건이나 화재발생시간 등의 조건에 구애없이 방재작업이 가능하고, 화재진압시 발생하는 인명피해 등과 같은 2차적인 피해발생을 최소화하면서 안전하고 효율적인 선박 방재작업이 가능하게 한다.In addition, disaster prevention work can be performed regardless of weather conditions or fire occurrence time during fire occurrence, and safe and efficient ship disaster prevention work can be performed while minimizing secondary damage such as human injury occurring during fire suppression.

그리고, 선박의 크기를 용도별로 제작함으로써, 다양한 해난방재작업에 대응하는 것이 가능하다.In addition, by manufacturing the size of the vessel for each use, it is possible to cope with various marine disaster prevention operations.

도 1 내지 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 화재진압 로봇선의 전체 및 개별 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 화재진압 로봇선이 화재가 난 선박에 대한 방재작업을 수행하는 모습을 도시한 도면이다.1 to 6 is a view showing the overall and individual configuration of the smart fire suppression robot ship according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view illustrating a smart fire suppression robot ship performing disaster prevention work for a fired ship according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily suggest other embodiments within the scope of the same idea.

도 1 내지 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 화재진압 로봇선의 전체 및 개별 구성을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 화재진압 로봇선이 화재가 난 선박에 대한 방재작업을 수행하는 모습을 도시한 도면이다.1 to 6 is a view showing the overall and individual configuration of the smart fire suppression robot ship according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view illustrating a smart fire suppression robot ship performing disaster prevention work for a fired ship according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선박방재용 수상용 로봇은, 화재가 발생한 선박이나 구조물에 접근한 상태에서, 화원과의 소정의 안전거리를 확보한 위치에 선박을 고정한 후, 화염의 상태를 분석하여 화원의 위치를 도출하여 화재의 종류 및 규모에 따른 방재작업을 수행하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 제공하는 것에 있다.1 to 7, the marine robot for water disaster prevention according to an embodiment of the present invention, the vessel is fixed in a position to secure a predetermined safety distance to the fire source in the state of approaching the vessel or structure in which the fire occurred After that, by analyzing the state of the flame to derive the location of the fire source to provide a configuration of smart fire suppression robot ship to perform disaster prevention work according to the type and scale of fire.

상기 스마트 화재진압 로봇선은, 화원으로부터 소정의 안전거리를 유치한 채, 열화상카메라를 이용해서 화염에서 화원을 도출해내고, 하나 또는 복수개의 화원에 대해서 능동적으로 대처하여 방재작업을 수행하는 기능을 구비하는 것이 가능하다.The smart fire suppression robot ship has a function of deriving a fire source from a flame using a thermal imaging camera and actively responding to one or a plurality of fire sources while maintaining a predetermined safety distance from the fire source. It is possible to do

또한, 화재 발생시 기상조건이나 화재발생시간 등의 조건에 구애없이 방재작업이 가능하고, 화재진압시 발생하는 인명피해 등과 같은 2차적인 피해발생을 최소화하면서 안전하고 효율적인 선박 방재작업이 가능하게 한다.In addition, disaster prevention work can be performed regardless of weather conditions or fire occurrence time during fire occurrence, and safe and efficient ship disaster prevention work can be performed while minimizing secondary damage such as human injury occurring during fire suppression.

그리고, 선박의 크기를 용도별로 제작함으로써, 다양한 해난방재작업에 대응하는 것이 가능하다.In addition, by manufacturing the size of the vessel for each use, it is possible to cope with various marine disaster prevention operations.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 선박방재용 수상용 로봇에 있어서, 소정의 적재공간을 제공하고, 전기모터(11) 또는 내연기관(11) 엔진을 구동원으로 하여 수상운행가능한 쌍동선(10)과; 상기 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)과; 상기 쌍동선(10)의 일측에 구비되어, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화염원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)와; 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염영역을 분할하여 화원을 도출해내는 기능을 구비한 제어부(40)와; 상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부(40)에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50);를 포함하여 구성되고, 상기 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어, 화재가 발생한 지점과 소정의 거리를 유지하면서 화원을 추적하여 화원을 방재하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성이 제공된다.Accordingly, in the marine robot for marine disaster prevention according to an embodiment of the present invention, a predetermined loading space is provided, and a catamaran vessel 10 capable of receiving water by using an electric motor 11 or an internal combustion engine 11 as a driving source; ; A water jet 20 positioned at a predetermined distance from the stern and the bow of the catamaran vessel 10 and controlling thrust of the ship by providing thrust in an outward direction of the hull; It is provided on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the position of the flame source of the vessel or structure in which the fire occurred; A controller 40 having a function of grasping the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30 and dividing the flame region into a predetermined size to derive the source of the flame; And a robot arm unit 50 provided in a seating space formed in the catamaran line 10 and provided with a disaster prevention nozzle for removing a flame by tracking a fire source according to a signal transmitted from the control unit 40. One side of the hull is provided with an ultrasonic sensor 60 to measure the distance at one or more places, the configuration of the smart fire suppression robot ship to keep the fire source by tracking the fire while maintaining a predetermined distance from the point where the fire occurred.

수상에서 정지된 위치에서 방재작업 등을 수행하기 위해서는, 파도나 바람으로 인해서 발생하게 되는 요(yaw), 스웨이(sway), 히브(heave), 롤(roll) 등의 현상으로부터 방재선박을 안정적으로 자세 및 위치를 유지하기 위해서는 단동선보다는 쌍동선(10)이 보다 안정적인 구조를 제공하게 된다.In order to carry out disaster prevention work at a stationary position in the water, disaster prevention vessels can be stably protected from phenomena such as yaw, sway, heave, and roll caused by waves or wind. In order to maintain the posture and position, the catamaran line 10 provides a more stable structure than the single copper line.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 쌍동선(10)의 선체를 구비한 스마트 화재진압 로봇선을 실시 예로 기술하기로 한다.Therefore, in the embodiment of the present invention, a smart fire suppression robot ship having the hull of the catamaran 10 will be described as an embodiment.

상세히, 상기 쌍동선(10)의 본체에는 소정의 적재공간을 제공하는 공간이 형성되고, 구동원으로는 전기모터(11) 또는 내연기관(11) 엔진을 동력원으로 해서 수상운행가능하다.In detail, a space for providing a predetermined loading space is formed in the main body of the catamaran 10, and as the driving source, the water motor can be operated using the electric motor 11 or the internal combustion engine 11 as a power source.

이때, 전기모터(11)를 메인동력원으로 하는 경우에는, 상대적으로 소형선박에 적용되는 것이 일반적이고, 내연기관(11) 엔진을 동력원으로 병행해서 사용하는 하이브리드 형태의 구성을 가지는 것이 바람직하다.In this case, when the electric motor 11 is used as the main power source, it is generally applied to a relatively small ship, and it is preferable to have a hybrid configuration in which the internal combustion engine 11 engine is used in parallel as a power source.

전기모터(11)와 내연기관(11) 엔진을 동시에 장착해서 사용하는 경우에는, 소정의 속도미만으로 운행하는 지역이나, 법령 등으로 인해 환경오염에 대한 규제를 받는 지역에서는 전기모터(11)만으로 운행을 하고, 고속운행의 조건이나 기타 큰 화물 등을 싣고 있는 경우와 같이 상대적으로 큰 마력의 동력의 필요로 하는 경우에는, 내연기관(11) 엔지 단독 또는 전기모터(11) 구동원과 병렬로 사용하는 것이 바람직하다.When the electric motor 11 and the internal combustion engine 11 are mounted and used at the same time, the electric motor 11 is used only in an area that operates at a speed lower than a predetermined speed or in an area subject to environmental pollution due to laws and the like. In case of needing relatively high horsepower, such as when driving and carrying high-speed driving conditions or other large cargoes, the engine is used alone or in parallel with the electric motor 11 drive source. It is desirable to.

한편, 전기모터(11) 추진시스템을 구비하는 경우엔, 선체일측에 태양광 충전시스템을 구비하여 선박에 소용되는 전력원을 충전 및 공급받는 시스템을 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the electric motor 11 is provided with a propulsion system, it is preferable to include a solar charging system on one side of the hull provided with a system for charging and supplying the power source used for the vessel.

상기 태양광충전시스템은 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 집광판과 직류전원으로 저장하는 배터리부, 그리고 필요한 동력원에 따라서 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 컨버터, 혹은 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 인터버와 그리고 이를 제어하는 제어부(40) 등을 포함하여 구성하는 것이 가능하다.The solar charging system includes a light collecting plate for converting light energy into electrical energy, a battery unit for storing DC power, and a converter for converting DC power into AC power according to a required power source, or an inverter for converting AC power into DC power. And it can be configured to include a control unit 40 and the like to control this.

한편, 상기 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)이 구비된다.On the other hand, the water jet 20 is located at a predetermined distance from the stern and the bow of the catamaran 10, respectively, to provide a thrust in the outward direction of the hull to control the position of the vessel.

상기 워터젯(20)은 바람직하게는 상기 쌍동선(10)의 외측 선체부위에 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 구비되고, 총 4쌍의 워터젯(20)이 구비되는 것이 바람직하다.The waterjet 20 is preferably provided at a predetermined distance from the stern and the bow on the outer hull portion of the catamaran 10, and a total of four pairs of waterjet 20 is preferably provided.

상기 쌍동선(10)이 방재작업을 하기 위해서 포지셔닝하는 위치에 따라, 상기 워터젯(20)에 대한 선택적인 분사 및 동작을 통해서 상기 쌍동선(10)의 안정적인 위치를 구축할 수 있게 한다.According to the position where the catamaran 10 is positioned for disaster prevention work, it is possible to establish a stable position of the catamaran 10 through the selective injection and operation of the waterjet 20.

그리고, 상기 쌍동선(10)의 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어 화재가 발생한 선박 또는 구조물과의 거리를 측정하여 제어부(40) 측으로 그 신호를 전송하게 된다.In addition, one side of the hull of the catamaran 10 is provided with an ultrasonic sensor 60 to measure the distance at one or more places to measure the distance to the vessel or structure in which the fire occurred to transmit the signal to the controller 40 side. do.

본 발명의 실시 예에서는 상기 초음파 센서(60)는 상기 워터젯(20)과 마찬가지로, 상기 쌍동선(10)의 외측 선체부위에 2개소 이상에 구비되어 거리를 측정하는 역할을 수행하게 된다. 바람직하게는 선체 일측마다 3개소 이상에 구비되어 장착되고, 총 6개소 이상의 위치에 구비되는 것이 안정적인 거리측정에 바람직하다.In the embodiment of the present invention, the ultrasonic sensor 60, like the waterjet 20, is provided in two or more places on the outer hull portion of the catamaran 10 serves to measure the distance. Preferably, it is preferably provided at three or more locations for each side of the hull and provided at six or more locations in total, which is preferable for stable distance measurement.

그리고, 상기 쌍동선(10)의 일측에 장착되고, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화염원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)가 구비된다. 상기 열화상 카메라부(30)는 상기 쌍동선(10)에 1개소 이상에 구비되는 것이 바람직하고, 그 측정의 정확도 및 방재작업과의 효율적인 연계성을 고려하면 후술할 방재노즐부(510)의 일측 또는 로봇암부(50)의 일측에 구비되는 것이 바람직하다.And, it is mounted on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the position of the flame source of the vessel or structure in which the fire occurs. Preferably, the thermal imaging camera unit 30 is provided at one or more places on the catamaran line 10, and considering one side of the disaster prevention nozzle unit 510 which will be described later in consideration of the accuracy of the measurement and the efficient connection with the disaster prevention work. It is preferable that one side of the robot arm unit 50 is provided.

적외선 온도계가 일반적으로 한 지점의 온도만을 측정할 수 있는 반면에 열화상카메라는 물체(열화상) 전체의 온도를 동시에 측정하는 것이 가능하다. 종류와 스펙에 따라서 차이가 있긴 하나 일반적으로 6,400개의 적외선 온도계를 동시에 사용하는 것과 동일한 효과를 낼수 있으므로, 넓은 면적에 걸쳐 화재가 발생한 경우에 열화상 카메라를 이용하여 측정한 온도분포를 분석하면, 화염원인 화원을 파악하는 것이 용이하게 된다.Infrared thermometers can generally measure only one point of temperature, while a thermal imaging camera can measure the temperature of an entire object (thermal image) simultaneously. Although it varies depending on the type and specification, it can generally have the same effect as using 6,400 infrared thermometers simultaneously. When analyzing a temperature distribution measured by a thermal imaging camera in case of a fire over a large area, the flame It is easy to identify the cause and source.

따라서, 상기 열화상 카메라부(30)가 화염의 크기와 분포 그리고, 측정되는 부위별 온도 등에 관한 정보를 촬영하여 후술할 제어부(40)측으로 그 정보를 송신하면, 상기 제어부(40)는 상기 열화상 카메라부(30)에서 촬영된 화염에 관한 정보를 분석하여 화원을 도출 및 추적하게 된다.Therefore, when the thermal imaging camera unit 30 photographs information on the size and distribution of the flame, the temperature of each part to be measured, and the like and transmits the information to the control unit 40 to be described later, the control unit 40 controls the heat. By analyzing the information on the flame photographed by the image camera unit 30 to derive and track the source.

이때, 상기 제어부(40)는 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염에 관한 이미지를 소정의 크기와 온도영역 등으로 분할하여 화원을 도출하게 된다.At this time, the controller 40 grasps the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30, and divides the image of the flame into a predetermined size and temperature region by a predetermined size. A flower garden will be derived.

한편, 상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부(40)에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50)가 구비된다.On the other hand, the robot arm unit 50 is provided in the seating space formed in the catamaran line 10, the disaster prevention nozzle for removing the flame by tracking the fire source according to the signal transmitted from the control unit 40.

상기 로봇암부(50)는 제어모터 또는 유압기기 등을 구성요소로 해서 소정의 선택된 지점으로 이동하는 것이 가능한 구성을 가진다. The robot arm unit 50 has a configuration capable of moving to a predetermined selected point using a control motor or a hydraulic device as a component.

상세히, 상기 로봇암부(50)는, 일단에는 화재의 종류에 따라 화재진압용 소화액 또는 분사되는 분사액의 형상을 선택적으로 분사가능한 분사노즐이 구비된 방재노즐부(510)와, 일단부는 상기 방재노즐부(510)와 고정결합하여 지지하고, 타단은 모터구동부(530)와 결합하는 노즐지지암부(520)와; 상기 노즐지지암부(520)와 축결합하여, 상기 노즐지지암부(520)를 결합축을 중심으로 좌우방향으로 소정의 각도만큼 위치를 제어하는 모터구동부(530)와, 상기 모터구동부(530)의 일측에 구비되고, 상기 모터구동부(530)를 좌우방향 및 상하방향으로 위치를 제어하는 2축 제어부(540)를 포함하여 구성된다.In detail, the robot arm part 50 includes, at one end, a disaster prevention nozzle unit 510 having an injection nozzle capable of selectively injecting a fire extinguishing liquid or a spray liquid to be sprayed according to the type of fire, and one end of the disaster prevention unit. A nozzle support arm part 520 fixedly coupled to the nozzle part 510 and supported at the other end and coupled to the motor driving part 530; The motor driver 530 and the motor driver 530 which are axially coupled to the nozzle support arm 520 to control the position of the nozzle support arm 520 by a predetermined angle in a horizontal direction about the coupling axis. It is provided in, and comprises a two-axis control unit 540 for controlling the position of the motor driving unit 530 in the left and right direction and up and down direction.

상기와 같은 구성을 가진 상기 로봇암부(50)는 상기 제어부(40)에서 판단한 화원에 대해서 위치를 추적하면서 방재작업을 수행하는 기능을 하게 된다.The robot arm unit 50 having the configuration as described above has a function of performing disaster prevention work while tracking the position of the flower garden determined by the controller 40.

이때, 상기 방재노즐부(510)의 일측에는, 상기 열화상 카메라부(30)가 구비되어, 화원의 크기와 위치를 파악하여 방재작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.At this time, one side of the disaster prevention nozzle unit 510, the thermal imaging camera unit 30 is characterized in that the disaster prevention work can be efficiently performed by grasping the size and location of the flower garden.

한편, 상기 2축 제어부(540)는, 상기 모터구동부(530)를 지지하는 베이스부(541)와, 상기 베이스부(541)를 상하방향으로의 위치를 제어하는 엘리베이션부(542)와, 상기 엘리베이션부(542)를 좌우방향으로 위치를 이동시키기 위해, 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에서 위치를 고정시키는 위치고정부(544) 그리고 상기 엘리베이션부(542)를 이동시키는 가이드구동부(545)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the two-axis controller 540, the base portion 541 for supporting the motor driving portion 530, the elevation portion 542 for controlling the position of the base portion 541 in the vertical direction, and In order to move the position of the elevation portion 542 in the left and right direction, the guide rail portion 543, the position fixing portion 544 for fixing the position at both ends of the guide rail portion 543 and the elevation portion 542 It characterized in that it comprises a guide driver 545 for moving.

상세히, 상기 베이스부(541)는 상기 모터구동부(530)의 저면에 위치하도록 구비되고, 상기 모터구동부(530)의 안정적인 구동을 제공하는 역할을 수행한다. 그리고 상기 베이스부(541)의 저면에는 상기 엘리베이션부(542)가 구비된다. In detail, the base part 541 is provided to be located at the bottom of the motor driving part 530, and serves to provide stable driving of the motor driving part 530. In addition, an elevation part 542 is provided on the bottom of the base part 541.

상기 엘리베이션부(542)는, 상기 베이스부(541)를 소정의 높이만큼 상하방향으로 그 위치를 제어하는 기능을 수행하게 된다. 상기 엘리베이션부(542)는 유압장치 또는 모터와 기어부 조합등으로 구성되는 것이 가능하다.The elevation unit 542 performs a function of controlling the position of the base unit 541 in a vertical direction by a predetermined height. The elevation unit 542 may be composed of a hydraulic device or a motor and a gear unit combination.

한편, 상기 엘리베이션부(542)의 좌우방향으로의 왕복 직선운동을 제공하기 위해서, 상기 엘리베이션부(542)의 저면에는 가이드구동부(545)가 구비되고, 상기 가이드구동부(545)의 이동을 안내하는 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에 구비되어 상기 가이드구동부(545)의 이동의 한계위치를 설정하는 위치고정부(544) 등이 구비된다.On the other hand, in order to provide a reciprocating linear motion in the left and right direction of the elevation portion 542, the guide driving portion 545 is provided on the bottom of the elevation portion 542, to guide the movement of the guide driving portion 545 The guide rail portion 543 and the position fixing portion 544 provided at both ends of the guide rail portion 543 to set the limit position of the movement of the guide driving portion 545 are provided.

상기와 같이, 상기 로봇암부(50)를 X-Y축 방향으로의 2축제어를 통해서 화염원으로부터 소정의 안전거리를 유지한 채, 화염원에서 화원에 해당하는 지점을 파악한 후, 상기 쌍동선(10)을 화원의 가장 근접한 거리에 위치시킨 후, 워터젯(20) 구동을 통해서 쌍동선(10) 선체의 위치를 고정시킨 후, 2축 제어부(540)의 구동을 통해서 상기 로봇암에 구비된 방재노즐부(510)에 구비된 다양한 노즐부를 이용하여 방재작업을 수행하게 된다.As described above, the robot arm unit 50 maintains a predetermined safety distance from the flame source through two-axis control in the XY axis direction, and after grasping the point corresponding to the flame source in the flame source, the catamaran vessel 10 After positioning at the closest distance of the flower garden, and fixed the position of the hull 10, the hull through the waterjet 20 drive, the disaster prevention nozzle unit provided in the robot arm through the drive of the two-axis control unit 540 ( Disaster prevention work is performed using various nozzle units provided at 510.

한편, 상기 쌍동선(10)의 적재공간의 일측에는 워터펌프가 구비된다. 상기 워터펌프는 상기 적재공간에 구비된 방재용 소화액이나 바닷물을 상기 로봇암을 통해서 상기 방재노즐부(510)로 공급하는 역할을 수행하게 된다.On the other hand, the water pump is provided on one side of the loading space of the catamaran (10). The water pump serves to supply the disaster prevention extinguishing liquid or seawater provided in the loading space to the disaster prevention nozzle unit 510 through the robot arm.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 화재진압 로봇선을 구성을 통해서, 다양한 형태와 크기를 가진 화염원과의 소정의 거리를 유지하면서, 상기 방재노즐부(510)가 상기 모터구동부(530)와 상기 2축 제어부(540)의 제어를 통한 상하방향과 좌우방향에 대한 2축 제어를 통해서 화원을 추적하여 방재작업을 수행하는 것이 가능하다 할 것이다.Through the configuration of the smart fire suppression robot ship according to an embodiment of the present invention having the above configuration, while maintaining a predetermined distance from the flame source having a variety of shapes and sizes, the disaster prevention nozzle unit 510 is the motor Through the control of the drive unit 530 and the two-axis control unit 540 through the two-axis control in the up and down direction and the left and right direction it will be possible to perform the disaster prevention work by tracking the fire.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 화재가 발생한 선박 또는 구조물에 대해서 방재작업을 수행하는 선박방재용 수상용 로봇에 있어서, 상기 소정의 적재공간을 제공하는 선체를 구비한 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)과; 상기 쌍동선(10)의 일측에 구비되어, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)와; 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염영역을 분할하여 화원을 도출해내는 기능을 구비한 제어부(40)와; 상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부(40)에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50);를 포함하여 구성되고, 상기 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어, 상기 워터젯(20)에 발생하는 추진력을 제어하여 화재가 발생한 지점과 소정의 거리를 유지하면서 화원을 추적하여 화원을 방재하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 제공하게 된다.On the other hand, in a marine robot for disaster prevention for performing disaster prevention work for a fire or a vessel or structure according to another embodiment of the present invention, the stern of the catamaran vessel 10 having a hull providing the predetermined loading space And a waterjet 20 positioned at a predetermined distance from each other and providing a thrust in an outward direction of the hull to control the position of the ship; It is provided on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the location of the fire source of the vessel or structure in which the fire occurred; A controller 40 having a function of grasping the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30 and dividing the flame region into a predetermined size to derive the source of the flame; And a robot arm unit 50 provided in a seating space formed in the catamaran line 10 and provided with a disaster prevention nozzle for removing a flame by tracking a fire source according to a signal transmitted from the control unit 40. One side of the hull is provided with at least one ultrasonic sensor 60 for measuring the distance, by controlling the propulsion force generated in the waterjet 20 to maintain the predetermined distance and the point where the fire occurred to keep the flower garden It will provide the construction of a smart fire suppression robot ship for disaster prevention.

이때, 상기 로봇암부(50)는, 일단에는 화재의 종류에 따라 화재진압용 소화액 또는 분사되는 분사액의 형상을 선택적으로 분사가능한 분사노즐이 구비된 방재노즐부(510)와, 일단부는 상기 방재노즐부(510)와 고정결합하여 지지하고, 타단은 모터구동부(530)와 결합하는 노즐지지암부(520)와; 상기 노즐지지암부(520)와 축결합하여, 상기 노즐지지암부(520)를 결합축을 중심으로 좌우방향으로 소정의 각도만큼 위치를 제어하는 모터구동부(530)와, 상기 모터구동부(530)의 일측에 구비되고, 상기 모터구동부(530)를 좌우방향 및 상하방향으로 위치를 제어하는 2축 제어부(540)를 포함하여 구성되고, 상기 로봇암부(50)는 상기 제어부(40)에서 판단한 화원에 대해서 위치를 추적하면서 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 하게 된다.At this time, the robot arm 50, the disaster prevention nozzle unit 510 is provided with a spray nozzle that can selectively spray the fire extinguishing extinguishing liquid or the injection liquid to be sprayed according to the type of fire at one end, and one end is the disaster prevention A nozzle support arm part 520 fixedly coupled to the nozzle part 510 and supported at the other end and coupled to the motor driving part 530; The motor driver 530 and the motor driver 530 which are axially coupled to the nozzle support arm 520 to control the position of the nozzle support arm 520 by a predetermined angle in a horizontal direction about the coupling axis. It is provided in, and comprises a two-axis control unit 540 for controlling the position of the motor driving unit 530 in the left and right direction and up and down direction, the robot arm unit 50 with respect to the flower garden determined by the control unit 40 It is characterized by performing the disaster prevention work while tracking the location.

그리고, 상기 방재노즐부(510)의 일측에는, 상기 열화상 카메라부(30)가 구비되어, 화원의 크기와 위치를 파악하여 방재작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermal imaging camera unit 30 is provided at one side of the disaster prevention nozzle unit 510 so as to grasp the size and position of the flower garden so that disaster prevention work can be efficiently performed.

한편, 상기 2축 제어부(540)는, 상기 모터구동부(530)를 지지하는 베이스부(541)와, 상기 베이스부(541)를 상하방향으로의 위치를 제어하는 엘리베이션부(542)와, 상기 엘리베이션부(542)를 좌우방향으로 위치를 이동시키기 위해, 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에서 위치를 고정시키는 위치고정부(544) 그리고 상기 엘리베이션부(542)를 이동시키는 가이드구동부(545)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the two-axis controller 540, the base portion 541 for supporting the motor driving portion 530, the elevation portion 542 for controlling the position of the base portion 541 in the vertical direction, and In order to move the position of the elevation portion 542 in the left and right direction, the guide rail portion 543, the position fixing portion 544 for fixing the position at both ends of the guide rail portion 543 and the elevation portion 542 It comprises a guide driving unit 545 for moving.

상기와 같은 구성을 통해서, 화염원과의 소정의 거리를 유지하면서, 상기 방재노즐부(510)가 상기 모터구동부(530)와 상기 2축 제어부(540)의 제어를 통한 상하방향과 좌우방향에 대한 2축 제어를 통해서 화원을 추적하여 방재작업을 수행하는 것이 가능하다.Through the above configuration, the disaster prevention nozzle unit 510 is maintained in the vertical direction and the left and right directions through the control of the motor driving unit 530 and the two-axis control unit 540 while maintaining a predetermined distance from the flame source. It is possible to carry out disaster prevention work by tracking the fire source through the 2-axis control.

이때, 상기 제어부(40)는, 상기 열화상 카메라부(30)에서 전송된 화염에 대한 이미지를 분석하여, 상기 화염원의 크기와 형상을 소정의 크기로 분할하여, 분할된 이미지를 분석을 통해서 화원을 파악하여 상기 화원을 추적하여 방재작업을 수행하고, 상기 화원이 다수개로 파악되는 경우에는 상기 방재노즐부(510)에 구비된 다수개의 노즐을 이용하여 동시에 방재작업을 수행하거나, 방재노즐부(510)를 다수개의 화원에 대해서 소정의 시간간격을 통해서 반복적으로 방재작업을 수행하는 가능하게 한다.In this case, the control unit 40 analyzes an image of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30, divides the size and shape of the flame source into a predetermined size, and analyzes the divided image through analysis. Disaster prevention work by grasping the flower garden to track the flower garden, if the number of the flower garden is identified by a plurality of nozzles at the same time using a plurality of nozzles provided in the disaster prevention nozzle unit 510, or disaster prevention nozzle unit 510 makes it possible to repeatedly perform the disaster prevention work for a plurality of gardens through a predetermined time interval.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 선박방재용 수상용 로봇은, 화재가 발생한 선박이나 구조물에 접근한 상태에서, 화원과의 소정의 안전거리를 확보한 위치에 선박을 고정한 후, 화염의 상태를 분석하여 화원의 위치를 도출하여 화재의 종류 및 규모에 따른 방재작업을 수행하는 스마트 화재진압 로봇선의 구성을 제공하는 것에 있다.The marine robot for water disaster prevention according to the present invention having the above-described configuration is a state of flame after fixing a vessel at a position securing a predetermined safety distance with a fire source in a state in which a fire or a structure approaches a fire. It is to provide a configuration of a smart fire suppression robot ship that performs the disaster prevention work according to the type and scale of the fire by deriving the location of the flower garden by analyzing the.

상기 스마트 화재진압 로봇선은, 화원으로부터 소정의 안전거리를 유치한 채, 열화상카메라를 이용해서 화염에서 화원을 도출해내고, 하나 또는 복수개의 화원에 대해서 능동적으로 대처하여 방재작업을 수행하는 기능을 수행하는 것이 가능하다.The smart fire suppression robot ship draws a fire source from a flame using a thermal imaging camera while attracting a predetermined safety distance from the fire source, and actively responds to one or a plurality of fire sources and performs disaster prevention work. It is possible to do

또한, 화재 발생시 기상조건이나 화재발생시간 등의 조건에 구애없이 방재작업이 가능하고, 화재진압시 발생하는 인명피해 등과 같은 2차적인 피해발생을 최소화하면서 안전하고 효율적인 선박 방재작업이 가능하게 한다.In addition, disaster prevention work can be performed regardless of weather conditions or fire occurrence time during fire occurrence, and safe and efficient ship disaster prevention work can be performed while minimizing secondary damage such as human injury occurring during fire suppression.

10. 쌍동선 11. 전기모 도는 내연기관 추진체
20. 워터젯 30. 열화상 카메라부
40. 제어부 50. 로봇암부
510. 방재노즐부 520. 노즐지지암부
530. 모터구동부 540. 2축 제어부
541. 베이스부 542. 엘리베이션부
543. 가이드레일부 544. 위치고정부
545. 가이드구동부 60. 초음파 센서10. Catamarans 11. Electric-driven internal combustion engine propellant
20. Waterjet 30. Thermal imaging camera
40. Control part 50. Robot arm part
510. Disaster prevention nozzle part 520. Nozzle support arm part
530. Motor drive unit 540. 2 axis control unit
541. Base part 542. Elevation part
543. Guide rail section 544. Position fixing
545. Guide driver 60. Ultrasonic sensor

Claims (12)

선박방재용 수상용 로봇에 있어서,
소정의 적재공간을 제공하고, 전기모터(11) 또는 내연기관(11) 엔진을 구동원으로 하여 수상운행가능한 쌍동선(10)과;
상기 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)과;
상기 쌍동선(10)의 일측에 구비되어, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화염원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)와;
상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염영역을 분할하여 화원을 도출해내는 기능을 구비한 제어부(40)와;
상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부(40)에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50);를 포함하여 구성되고,
상기 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어, 화재가 발생한 지점과 소정의 거리를 유지하면서 화원을 추적하여 화원을 방재하는 스마트 화재진압 로봇선.
In the marine robot for marine disaster prevention,
A catamaran vessel 10 which provides a predetermined loading space and is capable of receiving water by using an electric motor 11 or an internal combustion engine 11 as a driving source;
A water jet 20 positioned at a predetermined distance from the stern and the bow of the catamaran vessel 10 and controlling thrust of the ship by providing thrust in an outward direction of the hull;
It is provided on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the position of the flame source of the vessel or structure in which the fire occurred;
A controller 40 having a function of grasping the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30 and dividing the flame region into a predetermined size to derive the source of the flame;
And a robot arm unit 50 provided in a seating space formed in the catamaran line 10 and provided with a disaster prevention nozzle for removing a flame by tracking a fire source according to a signal transmitted from the controller 40.
One side of the hull is provided with at least one ultrasonic sensor 60 for measuring the distance, smart fire suppression robot ship that keeps fire by tracking the garden while maintaining a predetermined distance from the point where the fire occurred.
제 1항에 있어서,
상기 쌍동선(10) 선체의 양측에는,
화재가 발생한 선박 또는 구조물 등과의 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 1개소 이상에 구비되어, 화원으로부터의 방재작업을 위한 일정한 거리를 유지가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 1,
On both sides of the hull 10,
Smart fire suppression robot ship characterized in that it is provided at one or more ultrasonic sensors 60 for measuring the distance to the vessel or structure in which the fire occurred, so as to maintain a constant distance for disaster prevention work from the fire source.
제 1항에 있어서,
상기 로봇암부(50)는,
일단에는 화재의 종류에 따라 화재진압용 소화액 또는 분사되는 분사액의 형상을 선택적으로 분사가능한 분사노즐이 구비된 방재노즐부(510)와,
일단부는 상기 방재노즐부(510)와 고정결합하여 지지하고, 타단은 모터구동부(530)와 결합하는 노즐지지암부(520)와;
상기 노즐지지암부(520)와 축결합하여, 상기 노즐지지암부(520)를 결합축을 중심으로 좌우방향으로 소정의 각도만큼 위치를 제어하는 모터구동부(530)와,
상기 모터구동부(530)의 일측에 구비되고, 상기 모터구동부(530)를 좌우방향 및 상하방향으로 위치를 제어하는 2축 제어부(540)를 포함하여 구성되고,
상기 로봇암부(50)는 상기 제어부(40)에서 판단한 화원에 대해서 위치를 추적하면서 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 1,
The robot arm unit 50,
Disaster prevention nozzle unit 510 having an injection nozzle capable of selectively spraying the fire extinguishing extinguishing liquid or the spraying liquid to be sprayed according to the type of fire;
A nozzle support arm part 520 having one end fixedly coupled to the disaster prevention nozzle unit 510 and the other end being coupled to the motor driving unit 530;
A motor driver 530 axially coupled with the nozzle support arm 520 to control the nozzle support arm 520 by a predetermined angle in a horizontal direction about the coupling axis;
It is provided on one side of the motor driving unit 530, and comprises a two-axis control unit 540 for controlling the position of the motor driving unit 530 in the left and right direction, and up and down direction,
The robot arm unit 50 is a smart fire suppression robot ship, characterized in that for performing the disaster prevention work while tracking the position with respect to the flower garden determined by the control unit (40).
제 3항에 있어서,
상기 방재노즐부(510)의 일측에는,
상기 열화상 카메라부(30)가 구비되어, 화원의 크기와 위치를 파악하여 방재작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 3, wherein
On one side of the disaster prevention nozzle unit 510,
The thermal imaging camera unit 30 is provided, the smart fire suppression robot ship, characterized in that to grasp the size and location of the fire source so that disaster prevention work can be performed efficiently.
제 3항에 있어서,
상기 2축 제어부(540)는,
상기 모터구동부(530)를 지지하는 베이스부(541)와,
상기 베이스부(541)를 상하방향으로의 위치를 제어하는 엘리베이션부(542)와,
상기 엘리베이션부(542)를 좌우방향으로 위치를 이동시키기 위해, 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에서 위치를 고정시키는 위치고정부(544) 그리고 상기 엘리베이션부(542)를 이동시키는 가이드구동부(545)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 3, wherein
The two-axis control unit 540,
A base part 541 supporting the motor driving part 530;
Elevation unit 542 for controlling the position of the base portion 541 in the vertical direction,
In order to move the position of the elevation portion 542 in the horizontal direction, the guide rail portion 543, the position fixing portion 544 for fixing the position at both ends of the guide rail portion 543 and the elevation portion 542 Smart fire suppression robot ship characterized in that it comprises a guide driver 545 for moving.
제 5항에 있어서,
화염원과의 소정의 거리를 유지하면서,
상기 방재노즐부(510)가 상기 모터구동부(530)와 상기 2축 제어부(540)의 제어를 통한 상하방향과 좌우방향에 대한 2축 제어를 통해서 화원을 추적하여 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 5,
While maintaining a predetermined distance to the flame source,
The disaster prevention nozzle unit 510 performs a disaster prevention operation by tracking a fire source through two-axis control in the vertical direction and the left and right directions through the control of the motor driving unit 530 and the two-axis control unit 540. Smart fire suppression robot ship.
화재가 발생한 선박 또는 구조물에 대해서 방재작업을 수행하는 선박방재용 수상용 로봇에 있어서,
상기 소정의 적재공간을 제공하는 선체를 구비한 쌍동선(10)의 선미와 선수로부터 각각 소정의 이격거리에 위치하고, 선체의 바깥방향으로 추력을 제공하여 선박의 위치를 제어하는 워터젯(20)과;
상기 쌍동선(10)의 일측에 구비되어, 화재가 발생한 선박 또는 구조물의 화원의 위치를 측정하는 열화상 카메라부(30)와;
상기 열화상 카메라부(30)에서 전송되는 화염에 대한 크기와 형상에 대해서 파악하고, 소정의 크기로 상기 화염영역을 분할하여 화원을 도출해내는 기능을 구비한 제어부(40)와;
상기 쌍동선(10)에 형성된 안착공간에 구비되고, 상기 제어부(40)에서 전송되는 신호에 따라 화원을 추적하여 화염을 제거하는 방재노즐이 구비된 로봇암부(50);를 포함하여 구성되고,
상기 선체의 일측에는 거리를 측정하는 초음파 센서(60)가 일개소 이상에 구비되어, 상기 워터젯(20)에 발생하는 추진력을 제어하여 화재가 발생한 지점과 소정의 거리를 유지하면서 화원을 추적하여 화원을 방재하는 스마트 화재진압 로봇선.
In the marine robot for water disaster prevention, which performs disaster prevention work for a fire or a ship in which a fire has occurred,
A waterjet 20 positioned at a predetermined distance from the stern and the bow of the catamaran vessel 10 having the hull providing the predetermined loading space and controlling the position of the ship by providing thrust in an outward direction of the hull;
It is provided on one side of the catamaran (10), the thermal imaging camera unit 30 for measuring the location of the fire source of the vessel or structure in which the fire occurred;
A controller 40 having a function of grasping the size and shape of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30 and dividing the flame region into a predetermined size to derive the source of the flame;
And a robot arm unit 50 provided in a seating space formed in the catamaran line 10 and provided with a disaster prevention nozzle for removing a flame by tracking a fire source according to a signal transmitted from the controller 40.
One side of the hull is provided with at least one ultrasonic sensor 60 for measuring the distance, by controlling the driving force generated in the waterjet 20 to maintain the predetermined distance and the point where the fire occurred to keep the flower garden Smart fire suppression robot ship to prevent fire.
제 7항에 있어서,
상기 로봇암부(50)는,
일단에는 화재의 종류에 따라 화재진압용 소화액 또는 분사되는 분사액의 형상을 선택적으로 분사가능한 분사노즐이 구비된 방재노즐부(510)와,
일단부는 상기 방재노즐부(510)와 고정결합하여 지지하고, 타단은 모터구동부(530)와 결합하는 노즐지지암부(520)와;
상기 노즐지지암부(520)와 축결합하여, 상기 노즐지지암부(520)를 결합축을 중심으로 좌우방향으로 소정의 각도만큼 위치를 제어하는 모터구동부(530)와,
상기 모터구동부(530)의 일측에 구비되고, 상기 모터구동부(530)를 좌우방향 및 상하방향으로 위치를 제어하는 2축 제어부(540)를 포함하여 구성되고,
상기 로봇암부(50)는 상기 제어부(40)에서 판단한 화원에 대해서 위치를 추적하면서 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 7, wherein
The robot arm unit 50,
Disaster prevention nozzle unit 510 having an injection nozzle capable of selectively spraying the fire extinguishing extinguishing liquid or the spraying liquid to be sprayed according to the type of fire;
A nozzle support arm part 520 having one end fixedly coupled to the disaster prevention nozzle unit 510 and the other end being coupled to the motor driving unit 530;
A motor driver 530 axially coupled with the nozzle support arm 520 to control the nozzle support arm 520 by a predetermined angle in a horizontal direction about the coupling axis;
It is provided on one side of the motor driving unit 530, and comprises a two-axis control unit 540 for controlling the position of the motor driving unit 530 in the left and right direction, and up and down direction,
The robot arm unit 50 is a smart fire suppression robot ship, characterized in that for performing the disaster prevention work while tracking the position with respect to the flower garden determined by the control unit (40).
제 8항에 있어서,
상기 방재노즐부(510)의 일측에는,
상기 열화상 카메라부(30)가 구비되어, 화원의 크기와 위치를 파악하여 방재작업이 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 8,
On one side of the disaster prevention nozzle unit 510,
The thermal imaging camera unit 30 is provided, the smart fire suppression robot ship, characterized in that to grasp the size and location of the fire source so that disaster prevention work can be performed efficiently.
제 8항에 있어서,
상기 2축 제어부(540)는,
상기 모터구동부(530)를 지지하는 베이스부(541)와,
상기 베이스부(541)를 상하방향으로의 위치를 제어하는 엘리베이션부(542)와,
상기 엘리베이션부(542)를 좌우방향으로 위치를 이동시키기 위해, 가이드레일부(543)와, 상기 가이드레일부(543)의 양단에서 위치를 고정시키는 위치고정부(544) 그리고 상기 엘리베이션부(542)를 이동시키는 가이드구동부(545)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 8,
The two-axis control unit 540,
A base part 541 supporting the motor driving part 530;
Elevation unit 542 for controlling the position of the base portion 541 in the vertical direction,
In order to move the position of the elevation portion 542 in the horizontal direction, the guide rail portion 543, the position fixing portion 544 for fixing the position at both ends of the guide rail portion 543 and the elevation portion 542 Smart fire suppression robot ship characterized in that it comprises a guide driver 545 for moving.
제 10항에 있어서,
화염원과의 소정의 거리를 유지하면서,
상기 방재노즐부(510)가 상기 모터구동부(530)와 상기 2축 제어부(540)의 제어를 통한 상하방향과 좌우방향에 대한 2축 제어를 통해서 화원을 추적하여 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.
The method of claim 10,
While maintaining a predetermined distance to the flame source,
The disaster prevention nozzle unit 510 performs a disaster prevention operation by tracking a fire source through two-axis control in the vertical direction and the left and right directions through the control of the motor driving unit 530 and the two-axis control unit 540. Smart fire suppression robot ship.
제 7항에 있어서,
상기 제어부(40)는,
상기 열화상 카메라부(30)에서 전송된 화염에 대한 이미지를 분석하여,
상기 화염원의 크기와 형상을 소정의 크기로 분할하여, 분할된 이미지를 분석을 통해서 화원을 파악하여 상기 화원을 추적하여 방재작업을 수행하고,
상기 화원이 다수개로 파악되는 경우에는 상기 방재노즐부(510)에 구비된 다수개의 노즐을 이용하여 동시에 방재작업을 수행하거나, 방재노즐부(510)를 다수개의 화원에 대해서 소정의 시간간격을 통해서 반복적으로 방재작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 화재진압 로봇선.The method of claim 7, wherein
The control unit 40,
By analyzing the image of the flame transmitted from the thermal imaging camera unit 30,
By dividing the size and shape of the flame source into a predetermined size, grasping the divided image to analyze the fire source to track the fire source and to carry out disaster prevention work,
When the number of flower gardens is identified as a plurality, the disaster prevention work may be performed simultaneously using a plurality of nozzles provided in the disaster prevention nozzle unit 510, or the disaster prevention nozzle unit 510 may be provided through a predetermined time interval for a plurality of flower gardens. Smart fire suppression robot ship characterized in that to carry out the disaster prevention work repeatedly.
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