KR20210080665A - Tof 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템 - Google Patents

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KR20210080665A
KR20210080665A KR1020190171614A KR20190171614A KR20210080665A KR 20210080665 A KR20210080665 A KR 20210080665A KR 1020190171614 A KR1020190171614 A KR 1020190171614A KR 20190171614 A KR20190171614 A KR 20190171614A KR 20210080665 A KR20210080665 A KR 20210080665A
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최경민
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Abstract

본 발명은 경계구역 내의 화재 발생 여부를 촬영 또는 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 화재감지기 및 상기 화재감지기가 감지한 감지정보를 수신하여 상기 감지정보의 전송 기능을 수행하는 중계기를 포함하는 화재 감지부; 및 상기 화재 감지부로부터 감지정보를 수신하고, 수신된 상기 감지정보를 모니터링하며, 상기 감지정보를 통해 화재가 감지될 경우, 상기 경계구역 내 구비된 화재 경보 및 진압을 위한 방재시설의 구동을 제어하는 통합 관리부; 및 상기 통합 관리부와 통신하며, 상기 감지정보를 원격지에서 모니터링하는 원격 관제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템 {FIRE SENSING AND MONITERING SYSTEM USING TOF CAMERA}
본 발명은 화재 감지 및 모니터링 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 TOF(Time of Flight) 카메라를 통해 화재를 감지할 뿐만 아니라, 화재 발생 시 연기에 의해 시야확보가 안되더라도 화재 속 구조대상의 구분이 가능하여 신속한 인명구조가 가능한 화재 감지 및 모니터링 시스템에 관한 것이다.
아파트, 백화점, 영화관, 지하철역, 시장, 공공시설물 등 유동인구가 많은 공간에는 화재 발생 시 신속하게 대처하여 재산 및 인명피해를 최소화하기 위한 방재설비(防災設備)가 구비되어야 한다.
통상적으로, 방재설비 중 화재 감지를 위한 설비는 화재 시 발생하는 열이나 연기를 검출함으로써, 화재를 감지하는 복수의 화재감지기와, 화재를 발견한 사람이 수동으로 스위치를 조작하여 화재 발생신호를 발생시키는 발신기와, 화재감지기 또는 발신기로부터 화재감지신호를 직접 수신하거나 중계기를 통해 수신하여, 화재발생에 대한 경보를 발생시키는 화재수신기를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 화재 감지를 위한 화재감지기는 습기나 먼지 등을 화재로 오인하는 등의 오작동이 빈번하게 발생하였으며, 화재감지기가 제대로 작동하거나 오작동을 하더라도 정확한 화재진행상황에 대해서는 상세히 확인할 수 없기에 해당 현장을 찾아가 확인해야하는 문제점이 존재하였다.
이에, 상술한 문제점을 해소하기 위한 기술의 개발이 다각도로 이루어지고 있으며, 이러한 기술의 일환으로, 대한민국 등록실용신안 제20-0413990(출원일 : 2006. 01. 19., 등록일 : 2006. 04. 07, 이하, ‘종래기술’이라 칭함)이 제시된 바 있다.
이때, 종래기술은 화재감지기로부터 화재가 감지될 경우, 해당 화재감지기의 위치를 검색하여 해당 위치 주변에 설치된 영상취득장치로부터 영상을 취득하여, 화재가 발생한 장소의 영상을 함께 제공하는 기술을 제시하고 있다.
그러나, 종래기술은 화재를 감지한 화재감지기 주변에 영상취득장치가 설치되어 있지 않은 경우에는 영상 제공이 불가능하며, 영상취득장치가 설치되어 있다 하더라도, 화재 시 발생한 연기로 인해 화재진생상황이 제대로 확인되지 않을뿐더러 사람과 같은 구조대상에 대한 구분이 어려워 인명구조에 난항을 겪을 수밖에 없었다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0413990호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 TOF(Time of Flight) 카메라를 이용해 화재를 감지할 뿐만 아니라, 화재 발생 시 연기에 의해 시야확보가 안되더라도 화재 속 구조 대상의 구분이 가능한 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템은 경계구역 내의 화재 발생 여부를 촬영 또는 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 화재감지기 및 상기 화재감지기가 감지한 감지정보를 수신하여 상기 감지정보의 전송 기능을 수행하는 중계기를 포함하는 화재 감지부; 및 상기 화재 감지부로부터 감지정보를 수신하고, 수신된 상기 감지정보를 모니터링하며, 상기 감지정보를 통해 화재가 감지될 경우, 상기 경계구역 내 구비된 화재 경보 및 진압을 위한 방재시설의 구동을 제어하는 통합 관리부; 및 상기 통합 관리부와 통신하며, 상기 감지정보를 원격지에서 모니터링하는 원격 관제부;를 포함하고, 상기 화재감지기 중 적어도 어느 하나는 TOF(Time of Flight) 방식으로 상기 경계구역 내 개체 구분이 가능한 모니터링 영상을 상기 감지정보로 생성하는 촬영장치;로 마련될 수 있다.
이때, 상기 촬영장치는, 펄스 형태의 광을 조사하는 광 조사부; 상기 광 조사부로부터 조사된 광(이하, ‘조사광’이라 칭함)이 개체에 부딪침에 따라 반사되어 돌아오는 광(이하, ‘반사광’이라 칭함)을 감지하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에 감지된 반사광의 광량으로부터 감지영역에 대한 진폭(Amplitude) 데이터를 추출하고, 상기 조사광이 조사된 후 반사광으로 상기 이미지 센서에 감지되는데 소요된 시간으로부터 개체와의 거리를 연산하여, 감지영역에 대한 깊이(Depth) 데이터를 추출하는 신호 추출부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 촬영장치는, 상기 신호 처리부가 추출한 깊이 데이터를 렌더링(Rendering)하여, 상기 경계구역 내 개체 구분이 가능한 모니터링 영상으로 생성하는 영상 처리부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화재 감지부는, 상기 신호 처리부가 추출한 데이터의 변화정도를 분석하여, 상기 경계구역 내 화재 발생여부를 판단하는 화재 판단부;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 화재 판단부는, 상기 촬영장치가 화재 발생 전 상기 경계구역에 대해 추출한 데이터(이하, ‘제1 획득정보’라 칭함)가 기 저장되는 저장부분; 상기 촬영장치가 상기 경계구역에 대해 실시간 추출한 데이터 (이하, ‘제2 획득정보’라 칭함)가 수집되는 수집부분; 및 상기 제1 획득정보와 제2 획득정보의 차이를 비교 분석하여, 화재 발생여부를 감지하는 분석부분;을 포함하고, 상기 분석부분은, 화재로 인한 연기 발생 시 상기 이미지 센서가 감지하는 반사광의 반사율이 낮아짐에 따라, 상기 제2 획득정보에 포함된 진폭 데이터가 상기 제1 획득정보에 포함된 진폭 데이터와 일정 수준차이가 나는 경우에 상기 경계구역 내 화재발생을 감지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 도출될 수 있다.
첫째, 화재 시 발생하는 연기와 같은 개체는 TOF 방식을 통해 경계구역 내의 화재 발생 여부를 촬영 또는 감지하는 본 발명의 화재감지기가 추출하는 데이터에 영향을 끼치므로, 화재 감지기로부터 실시간 추출된 데이터를 분석 알고리즘에 적용하여 평소와 다른 데이터 변화 양상을 파악함으로써, 정확한 화재 감지가 가능할 수 있다.
둘째, 화재 발생 시 연기로 인해 시야확보가 어렵더라도, 경계구역 내 위치한 개체의 깊이 데이터를 반영하여 생성된 모니터링 영상을 통해 화재 속 구조대상의 구분이 가능할 수 있다.
셋째, 원격 관제부를 통해 화재 감지부에서 생성된 모니터링 영상을 원격지에서 제공받아, 소방관계자가 실시간 화재진행상황, 구조대상의 존재 유무 및 위치 등을 신속하게 파악할 수 있고, 이로부터 화재 진압 및 인명 구조계획을 수립하여 화재로 인한 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지부를 개략적으로 도시한 것이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영장치를 설명하기 위해 예시한 것으로, 도3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영장치를 개략적으로 도시한 것이며, 도3(b)는 이미지 센서가 감지하는 광신호를 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지부를 개략적으로 도시한 것이며, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영장치를 설명하기 위해 예시한 것으로, 도3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영장치를 개략적으로 도시한 것이며, 도3(b)는 이미지 센서가 감지하는 광신호를 설명하기 위한 예시도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템(10, 이하, ‘화재 감지 및 모니터링 시스템’이라 칭함)은 화재 감지부(100), 통합 관리부(200) 및 원격 관제부(300)를 포함하여 구성된다.
화재 감지부(100)는 경계구역 내의 화재 발생 여부를 촬영 또는 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 화재감지기(110) 및 화재감지기(110)가 감지한 감지정보를 수신하여 상기 감지정보의 전송기능을 수행하는 중계기(120)를 포함한다. 이때, 경계구역이란, 아파트, 백화점, 영화관, 지하철역, 시장, 공공시설물 등 유동인구가 많은 공간에서 원활한 화재 감시 및 진압을 위해 일정 구역 구획한 개념이며, 각 경계구역마다 화재감지기뿐 아니라 화재 경보 및 진압을 위한 방재시설이 구비될 수 있다.
여기서, 화재감지기(110) 중 적어도 어느 하나는 TOF(Time of Flight) 방식으로 상기 경계구역 내 개체 구분이 가능한 모니터링 영상을 상기 감지정보로 생성하는 촬영장치(111)로 마련될 수 있다. 일예로, 촬영장치(111)는 TOF(Time of Flight) 카메라일 수 있다.
도3을 참조하면, 촬영장치(111)는 광 조사부(111a), 이미지 센서(111b), 신호 추출부(111c) 및 영상 처리부(111d)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 광 조사부(111a)는 펄스 형태의 광을 조사한다. 그리고, 이미지 센서(111b)는 광 조사부(111a)로부터 조사된 광(이하, ‘조사광’이라 칭함)이 개체(O)에 부딪침에 따라 반사되어 돌아오는 광(이하,‘반사광’이라 칭함)을 감지한다.
그리고, 신호 추출부(111c)는 이미지 센서(111b)에 감지된 반사광의 광량으로부터 감지영역에 대한 진폭(Amplitude) 데이터를 추출하고, 조사광이 조사된 후 반사광으로 이미지 센서(111b)에 감지되는데 소요된 시간으로부터 개체와의 거리를 연산하여, 감지영역에 대한 깊이(Depth) 데이터를 추출한다.
도3(a)를 참조하면, 이미지 센서(111b)는 매트릭스 형태로 배열되고, 이미지 센서(111b)의 1 픽셀은 두 개의 채널(C1, C2)로 구성된다. 하나의 채널(C1)은 광 조사부(111a)에서 조사되는 같은 주파수로 동기화되어, 광 조사부(111a)가 광을 조사하는 동안에만 반사광을 수신하도록 셔터를 열고 , 다른 하나의 채널(C2)는 C1과 반대되는 위상으로 동작하여, 광 조사부가 광을 조사하지 않는 시간동안에 반사되어 돌아오는 반사광을 수신하도록 셔터를 연다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 도3(b)에 예시된 바와 같이, 조사광(TL)은 50%의 듀티 사이클(duty cycle)로 광 조사부(111a)로부터 조사될 수 있다. 여기서, C1은 조사광과 동기화된 주파수로 동작하고, C2는 C1과 반대되는 위상으로 동작한다. 이때, 개체(O)로부터 반사되어 이미지 센서(111b)에 수신되는 반사광(RL)은 C1과 C2가 동작하는 구간에 걸쳐 수신되게 되고, 하기의 참고식을 이용하여 촬영장치(111)와 개체(O)간의 거리 산출이 가능하게 되는 것이다. 이에, 신호 추출부는 각 픽셀마다의 거리 즉, 깊이 데이터를 추출하고, 후술할 영상 처리부는 이로부터 깊이 맵(Map)을 생성하여, 개체 구분이 가능한 흑백(Gray scale) 이미지를 추출할 수 있다.
[참고식]
Figure pat00001
(여기서, d는 거리, c는 빛의 속력,
Figure pat00002
조사광이 반사광으로 수신되는데 걸린 시간, q1은 C1의 셔터가 열릴 때 축적된 전하의 양, q2는 C2의 셔터가 열릴 때 축적된 전하의 양)
참고로, 촬영장치(111)와 개체(O)간의 거리가 0일 경우에는, C1에만 반사광이 수신되고, C2에 수신되는 반사광은 존재하지 않는다. 그리고, 촬영장치(111)와 개체(O)간의 거리가 어느 정도 있는 경우에는 조사광이 개체(O)에 부딪쳐 되돌아오는 시간이 생기게 되고, C1과 C2는 각기 일정 부분의 반사광을 수신하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 및 모니터링 시스템(10)에서 촬영장치(111)는 신호 처리부(111c)가 추출한 깊이 데이터를 렌더링(Rendering)하여, 경계구역 내 개체 구분이 가능한 모니터링 영상으로 생성하는 영상 처리부(111d)를 더 포함할 수 있다. 참고로, 영상 처리부(111d)는 본 발명의 일 실시예에서는 촬영장치(111)에 포함되는 구성으로 마련되었으나, 별도의 구성으로 마련되는 것 또한 가능하다.
일 예로, 영상 처리부(111d)는 신호 처리부(111b)가 획득한 데이터를 렌더링하여, 촬영장치(111)가 감지한 감지영역에 대한 프레임 당 이미지를 추출하고, 렌더링된 이미지를 연속적으로 축적하여 실시간 모니터링 영상을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 영상은 흑백(Gray scale)으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 진폭 데이터 또는 깊이 데이터의 각기 수준에 따른 색상 레벨을 지정한 경우에 좀 더 개채 구분이 원활한 영상을 생성할 수 있다.
여기서, 감지영역은 촬영장치(111)가 촬영 가능한 영역을 의미하며, 촬영장치(110)의 성능에 따라 경계구역 전체 혹은 일부가 될 수 있다. 그리고, 영상 처리부(111b)에서 생성된 모니터링 영상은 감지정보에 포함되어 통합 관리부(200)에 제공될 수 있다.
참고로, 촬영장치(111) 즉, TOF 카메라에 경우, 외부 빛에 대한 영향이 적어, 주야(晝夜)에 관계없이 실시간 감지 정보를 생성하는 것이 가능하기에, 이러한 촬영장치(111)가 감지한 데이터를 토대로 생성된 모니터링 영상을 모니터링 시 육안으로도 명확한 개채 구분이 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지부(100)는 신호 처리부(111d)가 추출한 데이터의 변화정도를 분석하여, 경계구역 내 화재 발생여부를 판단하는 화재 판단부(120)를 포함할 수 있다.
화재 판단부(120)는 저장부분(121), 수집부분(122) 및 분석부분(123)을 포함할 수 있다. 이때, 화재 판단부(120)에서 판단된 사항은 감지정보에 포함되어, 후술할 통합 관리부(200)에 제공될 수 있다.
여기서, 저장부분(121)은 촬영장치(111)가 화재 발생 전 경계구역에 대해 추출한 데이터(이하, ‘제1 획득정보’라 칭함)가 기 저장된다. 여기서, 제1 획득정보는 연기와 같은 화재 여부를 판단할 수 있는 개체가 경계구역에 위치하지 않을 경우에 신호 처리부(111c)가 추출한 감지영역에 대한 데이터일 수 있다. 좀 더 구체적으로는 감지영역에 대한 진폭 데이터일 수 있다.
그리고, 수집부분(122)은 촬영장치(111)가 경계구역에 대해 실시간 추출한 데이터(이하, ‘제2 획득정보’라 칭함)가 수집된다. 좀 더 구체적으로, 제2 획득정보는 신호 처리부(111c)가 실시간 추출한 감지영역에 대한 진폭 데이터일 수 있다.
또한, 분석부분(123)은 제1 획득정보와 제2 획득정보의 차이를 비교 분석하여, 화재 발생여부를 감지할 수 있다.
이때, 분석부분(1230)은 화재로 인한 연기 발생 시 이미지 센서(111c)가 감지하는 반사광의 반사율이 낮아짐에 따라, 제2 획득정보에 포함된 진폭 데이터가 제1 획득정보에 포함된 진폭 데이터와 일정 수준차이가 나는 경우, 경계구역 내 화재발생을 감지할 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 촬영장치(111)가 감지하고 있는 감지영역에 연기 등의 화재 발생 유무를 판단할 수 있는 개체가 위치하게 되면, 평상시와 같은 깊이 데이터가 감지될 수 있으나, 연기로 인한 반사율이 낮아져 이미지 센서(111b)에서 수신하는 광량이 평상시와는 다른 양상을 보이게 되고, 이러한 양상을 보이는 제2 획득정보를 분석 알고리즘에 적용시켜, 화재 발생여부의 판단이 가능한 것이다.
이때, 분석 알고리즘에는 제1 획득정보가 기준정보로 데이터베이스화되어 있을 수 있다. 또한. 분석 알고리즘에는 화재 발생 유무를 판단할 수 있는 개체에 대한 데이터 변화 양상이 기 저장되어 있을 수 있다.
그리고, 화재감지기(110) 중 다른 하나는 화재를 발견한 사람이 수동으로 스위치를 조작하여 화재 발생신호를 발생시키는 발신기(112)로 마련될 수 있다. 이때, 발신기(112)는 경종 및 시각경보장치가 구비되어 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 만약, 발신기(112)가 경종 및 시각경보장치를 구비하지 않는다면, 경종 및 시각경보 장치는 별로로 경계구역 내 위치할 수 있으며, 후술할 통합 관리부(200)의 제어에 의해 그 동작이 제어될 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 및 모니터링 시스템(10)은 화재감지기(110)로 기존 화재 감지를 위해 사용되었던 열, 연기 등의 각종 센서들을 추가적으로 구비할 수 있으며, 이 경우, 각종 센서들은 촬영장치(111)로부터 감지된 감지정보의 신뢰성을 확보하는 보조역할을 수행할 수 있다.
중계기(130)는 촬영장치(111) 및 발신기(112) 중 적어도 어느 하나로부터 감지된 감지정보를 통합 관리부(200)에 제공할 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 촬영장치(111)가 감지한 데이터를 통해 화재 발생 여부를 판단하는 화재 판단부(120)의 판단 결과 또한 감지정보에 포함되어 중계기(130)를 통해 통합 관리부(200)에 제공될 수 있다. 즉, 중계기(130)는 화재감지부(100)와 통합 관리부(200) 사이에서 데이터를 중계하는 역할을 수행한다. 이때, 중계기(130)와 화재감지기(110) 및 화재 감지부(120)는 유/무선 통신망을 통해 통신할 수 있으나, 무선 통신망을 통해 데이터 통신이 이루어지는 것이 바람직하다. 경우에 따라, 무선 통신망을 통한 데이터 통신은 특정 주파수 대역(ex. 447 MHz)을 통해 이루질 수 있다.
통합 관리부(200)는 화재 감지부(100)로부터 감지정보를 수신하고, 수신된 감지정보를 모니터링하며, 감지정보를 통해 화재가 감지될 경우, 경계구역 내 구비된 화재 경보 및 진압을 위한 방재시설의 구동을 제어할 수 있다. 이때, 통합 관리부(200)에서 생성된 방재시설의 구동을 위한 제어신호는 중계기(130)를 통해 각각의 방재시설에 전달될 수 있다.
여기서, 통합 관리부(200)는 수신기(210) 및 통합관리서버(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
수신기(210)는 다수개의 경계구역에 구비된 화재 감지부(100)가 감지한 감지정보에 따라, 화재 시, 화재가 발생한 위치에 구비된 방재시설을 제어하기 위한 제어신호를 송출하는 역할을 수행한다. 이때, 수신기(210)에서 송출되는 제어신호는 수신기(210)에 구비된 조작부를 통해 시설 관계자가 입력하거나, 후술할 통합관리서버(220)로부터 입력될 수 있다. 참고로, 수신기(210)는 R형 수신기로 마련될 수 있으나, 이에 한정되진 않는다.
통합관리서버(220)는 화재 감지부(100), 좀 더 구체적으로는 화재감지기(110) 및 화재 판단부(120)가 감지한 감지정보를 수집하여 데이터베이스화하며, 이에 대한 데이터는 후술할 원격 관제부(300)에 제공될 수 있다. 이때, 통합관리서버(200)가 수집하는 감지정보는 통합관리서버(200)와 통신하는 모니터링 디바이스(M)에 실시간 출력될 수 있다. 이를 통해, 시설 관계자가 관리실 혹은 관리실을 벗어난 위치에서 다수의 경계구역에 대한 화재 감시 및 모니터링을 수행할 수 있다.
이때, 모니터링 디바이스(M)는 모니터, 노트북, 태블릿PC, 스마트폰 등 영상출력이 가능하고, 상기한 각 부의 제어를 위한 제어신호 입력이 가능한 장치로 마련될 수 있다.
그리고, 통합관리서버(220)는 판별부(D)를 통해 화재 발생여부 판단 결과를 수신하고, 화재 시 수신기(210)가 화재가 발생한 위치에 구비된 방재시설을 제어하기 위한 제어신호를 송출하도록, 수신기(210)에 현 상황에 적합한 제어신호를 제공할 수 있다. 또한, 통합관리서버(220)는 화재가 감지된 경우, 소방관제센터에 이를 알리는 알림정보를 제공하여, 소방 관계자의 빠른 출동이 이루어지도록 할 수 있다.
원격 관제부(300)는 통합 관리부(200)와 통신하며, 화재감지부(100)에서 감지한 감지정보를 원격지에서 모니터링할 수 있다. 이때, 원격 관제부(300)는 원격지에 위치한 관제서버(미도시) 및 모니터링 디바이스(M) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
참고로, 관제서버는 통신망을 통해 통합관리서버(220)에 수집된 감지정보를 제공받아, 통합 관리부(200)를 원격지에서 관제할 수 있다. 또한, 모니터링 디바이스(M)는 화재 진압 및 인명 구조를 위해 출동한 소방 관계자가 구비함으로써, 이를 통해 실시간 화재진행상황을 파악하고, 신속한 화재 진압 및 인명 구조 계획을 수립할 수 있다. 이때, 감지정보 즉, 모니터링 영상이 제공될 때, 해당 모니터링 영상을 촬영한 촬영장치(111)의 식별ID 및 설치 위치 등이 함께 제공될 수 있다.
종래에는 실시간 화재진행상황의 파악이 어려운 경우, 소방 관계자는 한명이라도 많은 인명을 구조하기 위해 위험을 감수하고서라도 현장에 진입하여, 소방 관계자의 부상, 사망 등의 안타까운 상황으로 이어지는 경우가 존재하였으나, 본 발명은 모니터링 디바이스(M)를 통해 제공되는 모니터링 영상은 연기에 시야가 가려진 상황에서도 개체구분이 가능하기에, 구조대상의 위치, 인원수 등의 파악이 가능하고, 신속한 구조로 이어질 수 있다. 이에, 소방 관계자의 안타까운 희생을 방지하면서도 화재로 인한 인명피해가 최소화될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.
10 : 화재 감지 및 모니터링 시스템
100 : 화재 감지부
110 : 화재감지기
111 : 촬영장치
111a : 광 조사부
111b : 이미지 센서
111c : 신호 추출부
111d : 영상 처리부
112 : 발신기
120 : 화재 판단부
121 : 저장부분
122 : 수집부분
123 : 분석부분
130 : 중계기
200 : 통합 관리부
210 : 수신기
220 : 통합관리서버
300 : 원격 관제부
M : 모니터링 디바이스

Claims (5)

  1. 경계구역 내의 화재 발생 여부를 촬영 또는 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 화재감지기 및 상기 화재감지기가 감지한 감지정보를 수신하여 상기 감지정보의 전송 기능을 수행하는 중계기를 포함하는 화재 감지부; 및
    상기 화재 감지부로부터 감지정보를 수신하고, 수신된 상기 감지정보를 모니터링하며, 상기 감지정보를 통해 화재가 감지될 경우, 상기 경계구역 내 구비된 화재 경보 및 진압을 위한 방재시설의 구동을 제어하는 통합 관리부; 및
    상기 통합 관리부와 통신하며, 상기 감지정보를 원격지에서 모니터링하는 원격 관제부;를 포함하고,
    상기 화재감지기 중 적어도 어느 하나는 TOF(Time of Flight) 방식으로 상기 경계구역 내 개체 구분이 가능한 모니터링 영상을 상기 감지정보로 생성하는 촬영장치;로 마련되는 것을 특징으로 하는
    TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영장치는,
    펄스 형태의 광을 조사하는 광 조사부;
    상기 광 조사부로부터 조사된 광(이하, ‘조사광’이라 칭함)이 개체에 부딪침에 따라 반사되어 돌아오는 광(이하, ‘반사광’이라 칭함)을 감지하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서에 감지된 반사광의 광량으로부터 감지영역에 대한 진폭(Amplitude) 데이터를 추출하고, 상기 조사광이 조사된 후 반사광으로 상기 이미지 센서에 감지되는데 소요된 시간으로부터 개체와의 거리를 연산하여, 감지영역에 대한 깊이(Depth) 데이터를 추출하는 신호 추출부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 촬영장치는, 상기 신호 처리부가 추출한 깊이 데이터를 렌더링(Rendering)하여, 상기 경계구역 내 개체 구분이 가능한 모니터링 영상으로 생성하는 영상 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 화재 감지부는, 상기 신호 처리부가 추출한 데이터의 변화정도를 분석하여, 상기 경계구역 내 화재 발생여부를 판단하는 화재 판단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화재 판단부는,
    상기 촬영장치가 화재 발생 전 상기 경계구역에 대해 추출한 데이터(이하, ‘제1 획득정보’라 칭함)가 기 저장되는 저장부분;
    상기 촬영장치가 상기 경계구역에 대해 실시간 추출한 데이터 (이하, ‘제2 획득정보’라 칭함)가 수집되는 수집부분; 및
    상기 제1 획득정보와 제2 획득정보의 차이를 비교 분석하여, 화재 발생여부를 감지하는 분석부분;을 포함하고,
    상기 분석부분은, 화재로 인한 연기 발생 시 상기 이미지 센서가 감지하는 반사광의 반사율이 낮아짐에 따라, 상기 제2 획득정보에 포함된 진폭 데이터가 상기 제1 획득정보에 포함된 진폭 데이터와 일정 수준차이가 나는 경우에 상기 경계구역 내 화재발생을 감지하는 것을 특징으로 하는
    TOF 카메라를 이용한 화재 감지 및 모니터링 시스템.
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