KR20230013882A

KR20230013882A - 화재 감지 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20230013882A
Application number: KR1020210094916A
Authority: KR
Inventors: 이경희; 하철호
Original assignee: (주)컴퍼니에스; 한국중부발전(주)
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-01-27
Also published as: KR102585634B1

Abstract

본 발명은 건물에서 화재발생시 광학표시를 통해 위험경고 및 대피경로안내를 수행하고 피난용 승강기를 이용하여 피난할 수 있도록 화재 발생 상황을 감시할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 건물의 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링단계; 영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지단계; 관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제단계; 상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완단계; 설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완단계; 화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림단계; 및 재실자 및/또는 구호자에게 위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고 피난용 승강기를 이용한 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 제공하는 화재대피단계를 포함하는, 화재 감지 방법을 제공한다.

Description

화재 감지 방법 및 시스템{Method And System for Monitoring Fire}

본 발명은 화재 감지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물에서 화재발생시 광학표시를 통해 위험경고 및 대피경로안내를 수행하고 피난용 승강기를 이용하여 피난할 수 있도록 화재 발생 상황을 감시할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 화재의 감지가 필요한 지역에는 화재 감지 센서 및 CCTV가 설치되어 화재를 감지하게 된다.

CCTV에 의한 화재 감지의 경우, 획득된 영상을 사용자가 직접 모니터링 하여야만 화재를 인지할 수 있으며, 사용자가 자리에 없거나 자리에 있을 경우에도 화면을 보지 않을 경우 화재를 인지할 수 없다. 또한, 화재 감지 센서에 의한 경우, 건물에 설치된 센서가 직접 화재 정보로서 연기나 온도를 감지하고 해당 정보를 중앙 서버로 송신함으로써 화재 감지가 이루어질 수 있다.

그러나, 이러한 방식의 종래 화재 감지 시스템에서는 화재가 아닌 경우에도 화재로 감지하는 경우가 종종 발생하게 된다. 즉, 획득된 영상을 분석하는 과정에서 잡음이 제거되지 않거나 화재와 유사한 정보가 제대로 처리되지 못함으로써, 영상 내의 이동하는 물체, 반사된 조명, 인공 조명 등이 화재로 감지되는 경우가 종종 발생하였다.

또한, 기존에는 고층 건물에서 화재 발생시 승강기를 이용하지 않도록 권장하고 있었으나, 화재 발생시 많은 사람들이 승강기를 이용하여 빠르게 피난구역으로 대피한 사례가 있은 후, 전세계적으로 고층 건물에서 승강기가 피난에 활용되고 있다. 이렇게 고층 건물에서 피난에 활용할 수 있도록 일반 승용 승강기에 비하여 안전조치를 보다 강화한 승강기를 피난용 승강기(Occupant Evacuation Elevator: OEE)라고 한다.

그러나, 초고층 건물에서 재난상황 발생시 건물 내부의 정확한 재실자 정보가 부족하여 피난전략을 수립하는데 어려움이 있으며, 건물의 내부 구조와 화재상황을 개개인에게 실시간으로 알려주지 못하므로 개선의 필요성이 있다.

대한민국 등록 특허 제10-0476536호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 건물에서 화재발생시 광학표시를 통해 위험경고 및 대피경로안내를 수행하고 피난용 승강기를 이용하여 피난할 수 있도록 화재 발생 상황을 감시할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 영상모니터링을 이용하여 현장에서 발생 가능한 화염이나 연기 등 화재 발생을 원격으로 감시할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 건물의 도면 정보를 연계하여 화재발생구역의 이미지를 생성하고 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하여 의사결정에 대한 편의성을 향상시킬 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 화재발생구역의 내외부에 대한 환경정보를 연계 반영하고 화재 오류를 보정하여 화재 징후의 정확성을 향상시킬 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 화재 확산 방향을 예측하고, 추가 관제 지원하여 화재 확산에 의한 추가 피해를 감소시킬 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 영상 데이터만을 토대로 화재를 감지할 경우에 발생하는 판단 오류를 방지하기 위하여 추가적으로 센서 데이터를 필요에 따라 매칭하여 검증하고, 이를 통해 화재 감지의 정확도를 높일 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 건물의 도면 정보를 연계하여 화재발생구역과 화재확산구역을 구분함으로써 유효한 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 산출할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 화재등급, 풍향, 풍속을 기반으로 화재확산구역을 설정하여 화재확산에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 재실자를 분류하여 재실자에게 차별화된 정보를 제공할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 실시간으로 대피경로와 화재확산을 모니터링하여 안전한 대피경로와 효과적인 구호경로를 설정하여 대피자 및/또는 구호자에게 제공할 수 있는 화재 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는, 건물의 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링단계; 영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지단계; 관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제단계; 상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완단계; 설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완단계; 화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림단계; 및 재실자 및/또는 구호자에게 위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고 피난용 승강기를 이용한 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 제공하는 화재대피단계를 포함하는, 화재 감지 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 화재대피단계는, 상기 피난용 승강기의 위치를 반영하여 화재발생구역, 화재확산구역 및 피난구역을 구분하는 구획단계; 경고방송 송출 및/또는 경고비상등 점등을 수행하는 경고단계; 상기 건물의 층별 재실자의 인원정보 및/또는 동선정보를 수집하고, 상기 피난용 승강기의 수용인원 및/또는 수용면적을 분석하여 상기 피난용 승강기에 탑승 가능한 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 재실자모니터링단계; 그룹핑된 층별 재실자의 인원수를 반영하여 운행횟수, 사용예상전력, 및 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정하는 운용계획설정단계; 그룹핑된 층별 재실자 및/또는 구호자에게 상기 피난용 승강기를 이용한 상기 화재대피경로 및/또는 상기 화재구호경로를 선택적으로 알리는 경로알림단계; 및 상기 운용계획에 따라 상기 피난용 승강기를 운용하는 승강기운용단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 구획단계는, 화재발생구역에 해당하는 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 화재발생구역 이미지 생성단계; 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근에 위치하는 구역의 화재등급 및/또는 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근 구역에 영향을 미치는 풍향 및/또는 퐁속 정보를 기반으로 상기 화재발생구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 화재확산구역을 연산하여 화재확산구역 이미지를 추가적으로 생성하고, 상기 화재발생구역과 화재확산구역을 구분하는 화재확산구역 이미지 생성단계; 상기 피난용 승강기의 위치와 화재확산구역을 반영하여 건물 내의 피난구역을 구분하는 피난구역 이미지 생성단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 재실자모니터링단계에서는, 수용인원, 수용면적, 가동 승강기수, 운행속도, 도어개폐시간, 운행고도 중 적어도 하나를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 수집하여 상기 피난용 승강기의 피난용량을 산정하고, 산정된 상기 피난용 승강기의 피난용량을 바탕으로 층별 재실자의 동선 파악 및/또는 인원수 카운팅을 통해 상기 층별 재실자의 그룹핑을 실시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경로알림단계는, 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 적어도 하나의 화재대피경로를 생성하는 대피경로생성단계; 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 대피자를 구호하기 위한 구호자가 건물 내로 진입하도록 적어도 하나의 화재구호경로를 생성하는 구호경로생성단계; 상기 건물 내부에 위치하는 재실자가 대피자 또는 구호자인지 여부를 확인하는 재실자특성분석단계; 센서에 의해 대피자 및/또는 구호자가 감지되면 위험영역을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하는 위험영역경고단계; 및 상기 재실자가 대피자인 경우, 대피경로를, 상기 재실자가 구호자인 경우, 구호경로를 추천하는 경로추천단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 위험영역경고단계는, 상기 센서의 감지결과에 따라 건물의 설정된 표시위치에 상기 위험영역패턴을 표시하도록 위험경고제어부가 위험경고표시부의 구동을 제어하되, 상기 위험경고제어부는, 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역 중 적어도 하나를 반영하여 위험영역등급을 구분하고, 상기 위험영역등급을 반영하여 상기 재실자의 위치 주변 영역별 위험영역등급에 따라 상기 위험영역패턴의 표시범위, 색상, 문양, 발광패턴, 휘도 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 표시위치에 위치하는 대피자 또는 구호자에게 상기 위험영역패턴을 이용하여 선택적으로 차별 표시되는 대피경고 또는 구호경로를 알릴 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 화재감지단계는, 상기 영상데이터로부터 영상 이미지를 획득하고, 상기 영상 이미지를 복수의 블록으로 분할하는 영상 이미지획득단계; 상기 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지로부터 화염영역 및/또는 연기영역을 검출하는 영상처리단계; 및 상기 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 산출하되, 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 화재발생 기준값과 비교하고, 비교결과로 화재징후의 감지결과를 출력하는 감지결과출력단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 관제단계는, 상기 화재감지단계에서 화재 징후가 감지된 경우, 상기 화재 징후가 감지된 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 구역 이미지 생성단계; 상기 구역의 조도, 온도, 습도, 풍향, 퐁속 중 어느 하나 이상의 환경정보를 건물의 내부 및/또는 외부에 설치된 기상정보센서를 통해 수신하고, 감지된 상기 화재 징후를 보정하는 환경보정단계; 및 상기 화재 징후 및 상기 환경정보를 기반으로 상기 구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 주변 구역을 연산하여 추가 생성하는 화재확산정보생성단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 관제보완단계는, 상기 화재감지단계에서 화재 징후가 감지된 경우, 상기 영상데이터를 통해 확인되는 구역에 대응되는 위치에 설치된 센서를 통해 센서데이터를 수집하는 센서데이터수집단계; 상기 영상데이터를 통해 확인된 불꽃발생 및/또는 연기발생 정보와 상기 센서데이터를 통해 수집된 이상온도 및/또는 이상습도 발생/지속 여부를 매칭하는 영상-센싱정보매칭단계; 및 매칭 결과로 최종 화재발생여부를 판독하여 관제보완기능을 수행하는 판독검증단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 화재대피단계는, 상기 경로알림단계 이후, 설정된 대피경로로의 대피자의 대피상황을 모니터링 하는 대피경로 모니터링단계; 대피자 대피경로와 상기 화재확산구역의 실시간 및/또는 설정된 시간 내 확산 예측정보에 따른 겹침여부를 실시간 확인하는 대피위험 모니터링단계; 및 상기 대피경로와 상기 화재확산구역의 겹침이 예상되는 경우, 상기 대피경로를 재설정하는 대피경로 재설정단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에서는, 건물의 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링부; 영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지부; 관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제지원부; 상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완부; 설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완부; 화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림부; 및 위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고, 피난용 승강기를 이용한 최적의 화재대피경로 및 화재구호경로에 대하여 대피자 및/또는 구호자에게 설정된 정보를 제공하는 경로정보제공부를 포함하는, 화재 감지 시스템을 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경로정보제공부는, 피난용 승강기의 위치를 반영하여 화재발생구역, 화재확산구역 및 피난구역을 구분하는 구역 설정부; 경고방송 송출 및/또는 경고비상등 점등을 수행하는 화재경고부; 상기 건물의 층별 재실자의 인원정보 및/또는 동선정보를 수집하고, 상기 피난용 승강기의 수용인원 및/또는 수용면적을 분석하여 상기 피난용 승강기에 탑승 가능한 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 재실자모니터링부; 그룹핑된 층별 재실자의 인원수를 반영하여 운행횟수, 사용예상전력, 및 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정하는 운용계획설정부; 그룹핑된 층별 재실자 및/또는 구호자에게 상기 피난용 승강기를 이용한 상기 화재대피경로 및/또는 상기 화재구호경로를 선택적으로 알리는 경로알림부; 및 상기 운용계획에 따라 상기 피난용 승강기를 운용하는 승강기운용부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 구역 설정부는, 화재발생구역에 해당하는 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 화재발생구역 이미지 생성부; 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근에 위치하는 구역의 화재등급 및/또는 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근 구역에 영향을 미치는 풍향 및/또는 퐁속 정보를 기반으로 상기 화재발생구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 화재확산구역을 연산하여 추가적으로 생성하고, 상기 화재발생구역과 상기 화재확산구역를 구분하는 화재확산구역 설정부; 및 상기 피난용 승강기의 위치와 화재확산구역을 반영하여 상기 피난용 승강기로부터 접근이 용이하고 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역으로부터 멀리 떨어진 건물 내의 피난구역을 구분하는 피난구역 설정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 재실자모니터링부는, 수용인원, 수용면적, 가동 승강기수, 운행속도, 도어개폐시간, 운행고도 중 적어도 하나를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 수집하여 상기 피난용 승강기의 피난용량을 산정하고, 산정된 상기 피난용 승강기의 피난용량을 바탕으로 층별 재실자의 동선 파악 및/또는 인원수 카운팅을 통해 상기 층별 재실자의 그룹핑을 실시할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경로알림부는, 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 적어도 하나의 화재대피경로를 생성하는 대피경로생성부; 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 대피자를 구호하기 위한 구호자가 건물 내로 진입하도록 적어도 하나의 화재구호경로를 생성하는 구호경로생성부; 상기 건물 내부에 위치하는 재실자가 대피자 또는 구호자인지 여부를 확인하는 재실자특성분석부; 센서에 의해 대피자 및/또는 구호자가 감지되면 위험영역을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하는 위험경고표시부; 상기 센서의 감지결과에 따라 설정된 표시위치에 상기 위험영역패턴을 표시하도록 상기 위험경고표시부를 제어하는 위험경고제어부; 및 상기 재실자가 대피자인 경우, 대피경로를, 상기 재실자가 구호자인 경우, 구호경로를 추천하는 경로추천부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 위험경고제어부는, 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역 중 적어도 하나를 반영하여 위험영역등급을 구분하고, 상기 위험영역등급을 반영하여 상기 재실자의 위치 주변 영역별 위험영역등급에 따라 상기 위험영역패턴의 표시범위, 색상, 문양, 발광패턴, 휘도 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 표시위치에 위치하는 대피자 또는 구호자에게 상기 위험영역패턴을 이용하여 선택적으로 차별 표시되는 대피경고 또는 구호경로를 알릴 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 화재감지부는, 상기 영상데이터로부터 영상 이미지를 획득하고, 상기 영상 이미지를 복수의 블록으로 분할하는 이미지 획득부; 상기 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지로부터 화염영역 및/또는 연기영역을 검출하는 영상처리부; 및 상기 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 산출하되, 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 화재발생 기준값과 비교하고, 비교결과로 화재징후의 감지결과를 출력하는 감지결과출력부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 관제지원부는, 상기 화재 징후가 감지된 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 구역이미지 생성부; 상기 구역의 조도, 온도, 습도, 풍향, 퐁속 중 어느 하나 이상의 환경정보를 건물의 내부 및/또는 외부에 설치된 기상정보센서를 통해 수신하고, 감지된 상기 화재 징후를 보정하는 화재징후 보정부; 및 상기 화재 징후 및 상기 환경정보를 기반으로 상기 구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 주변 구역을 연산하여 추가 생성하는 화재확산정보 생성부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 관제보완부는, 상기 영상데이터를 통해 확인되는 구역에 대응되는 위치에 설치된 센서를 통해 센서데이터를 수집하는 센서데이터 수집부; 상기 영상데이터를 통해 확인된 불꽃발생 및/또는 연기발생 정보와 상기 센서데이터를 통해 수집된 이상온도 및/또는 이상습도 발생/지속 여부를 매칭하는 정보 매칭부; 및 매칭 결과로 최종 화재발생여부를 판독하여 관제보완기능을 수행하는 판독검증부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 경로정보제공부는, 설정된 대피경로로의 대피자의 대피상황을 모니터링 하는 대피경로 모니터링부; 대피자 대피경로와 상기 화재확산구역의 실시간 및/또는 설정된 시간 내 확산 예측정보에 따른 겹침여부를 실시간 확인하는 대피위험 모니터링부; 및 상기 대피경로와 상기 화재확산구역의 겹침이 예상되는 경우, 상기 대피경로를 재설정하는 대피경로 재설정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 건물에서 화재발생시 광학표시를 통해 위험경고 및 대피경로안내를 수행하고 피난용 승강기를 이용하여 피난할 수 있도록 화재 발생 상황을 감시할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 영상모니터링을 이용하여 현장에서 발생 가능한 화염이나 연기 등 화재 발생을 원격으로 감시할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 건물의 도면 정보를 연계하여 화재발생구역의 이미지를 생성하고 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원함으로써, 의사결정에 대한 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 화재발생구역의 내외부에 대한 환경정보를 연계 반영하여 화재 오류를 보정함으로써, 화재 징후의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 화재 확산 방향을 예측하고, 추가 관제 지원하여 화재 확산에 의한 추가 피해를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 영상 데이터만을 토대로 화재를 감지할 경우에 발생하는 판단 오류를 방지하기 위하여 추가적으로 센서 데이터를 필요에 따라 매칭하여 검증하고, 이를 통해 화재 감지의 정확도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 건물의 도면 정보를 연계하여 화재발생구역과 화재확산구역을 구분함으로써 유효한 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 산출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 화재등급, 풍향, 풍속을 기반으로 화재확산구역을 설정함으로써 화재확산에 대한 예측 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 재실자를 분류하여 재실자에게 차별화된 정보를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 실시간으로 대피경로와 화재확산을 모니터링하여 안전한 대피경로와 효과적인 구호경로를 설정하여 대피자 및/또는 구호자에게 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 화재 감지 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 2의 화염영역 검출단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 3의 화염영역 확정단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 2의 연기영역 검출단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 1의 관제 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 1의 관제 보완 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 7의 관제 보완 단계와 관련된 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 화재 대피 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 10은 도 9의 구획 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 11은 도 9의 구획 단계와 관련된 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 9의 경로 알림 단계를 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13의 화재감지부의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 15는 수신자조작특성 그래프를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 13의 화재감지부에서 획득된 영상 이미지를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16의 영상 이미지로부터 분리된 화염 후보 영역을 나타내는 도면이다.
도 18은 도 16의 화염 후보 영역으로부터 확정된 화염 영역을 나타내는 도면이다.
도 19는 도 13의 화재감지부에서 히스토그램을 생성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 20은 도 13의 화재감지부에서 확산되는 연기의 외곽을 검출하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 21은 도 13의 관제지원부의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 22는 도 13의 관제보완부의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 23은 도 13의 경로정보제공부의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 24는 도 23의 구역 설정부의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 25는 도 23의 경로알림부의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 방법을 나타내는 순서도이다.

도 1을 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 방법은 건물의 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링단계(S100), 영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지단계(S200), 관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제단계(S300), 상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완단계(S310), 설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완단계(S400) 및 화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림단계(S500), 및 대피자 및/또는 구호자에게 위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고 피난용 승강기를 이용한 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 제공하는 화재대피단계(S600)를 포함할 수 있다.

상기 영상모니터링단계(S100)에서는, 건물의 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 설치된 영상감시장치(CCTV등을 포함)를 통해 실시간으로 영상을 수신하여 영상 모니터링을 수행할 수 있다.

상기 화재감지단계(S200)에서는, 영상 분석을 기반으로 화염 및/또는 연기 발생 등 화재 징후를 자동적으로 감지할 수 있다. 이를 위하여, 도 2를 참조하면, 상기 화재감지단계(S200)는, 상기 영상데이터로부터 영상 이미지를 획득하고, 상기 영상 이미지를 복수의 블록으로 분할하는 영상 이미지획득단계(S210), 상기 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지로부터 화염영역 및/또는 연기영역을 검출하는 영상처리단계(S220) 및 상기 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 산출하되, 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 화재발생 기준값과 비교하고, 비교결과로 화재징후의 감지결과를 출력하는 감지결과출력단계(S230)를 포함할 수 있다.

상기 영상 이미지획득단계(S210)에서는 영상모니터링단계(S100)를 통해 수신한 영상으로부터 영상 이미지를 획득하고, 영상 이미지를 미리 설정된 복수의 블록으로 분할할 수 있다.

상기 영상처리단계(S220)는 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지를 영상 처리하여 영상 이미지로부터 화염 영역을 검출하는 화염영역검출단계(S222) 및/또는 연기 영역을 검출하는 연기영역검출단계(S224)를 포함할 수 있다.

여기서, 도 3을 참조하면, 상기 화염영역검출단계(S222)는, 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지를 미리 설정된 YCbCr(휘도 신호 및 색차 신호의 표본화 주파수 비율) 컬러 공간으로 변환하는 컬러공간변환단계(S222-1), 및 분할된 영상 이미지로부터 화염 후보 영역을 분리하는 화염후보분리단계(S222-3), 화염 후보 영역을 영상 처리하여 화염 후보 영역으로부터 화염 영역을 확정하는 화염영역확정단계(S222-5)를 포함할 수 있다.

이때, 도 4를 참조하면, 상기 화염영역확정단계(S222-5)는 화염 후보 영역에서 조도를 발생시키는 유해 효과를 제거하는 유해효과제거단계(S222-5-1), 및 화염 판단 기준에 따라 상기 화염 후보 영역을 분석하여 상기 화염 영역을 확정하는 화염후보분석단계(S222-5-3)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 연기영역검출단계(S224)는 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지에 랜덤 포레스트 분류 기법을 적용하여 상기 영상 이미지로부터 연기 후보 영역을 검출하는 연기후보영역검출단계(S224-1), 연속 촬영된 영상 이미지를 비교하여 감지 기준값 이상인 상기 연기 후보 영역의 블록을 관심영역으로 설정하는 관심영역설정단계(S224-3), 복수의 관심영역에 대해 서로 다른 랜덤 포레스트를 학습시키는 랜덤포레스트학습단계(S224-5), 학습결과 생성된 클래스를 누적하여 누적 확률 히스토그램을 생성하는 히스토그램생성단계(S224-7), 및 생성된 히스토그램으로부터 연기 영역을 확정하는 연기영역확정단계(S224-9)를 포함할 수 있다.

상기 감지결과출력단계(S230)는 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 블록면적 및/또는 블록개수를 산출하고 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 블록면적 및/또는 블록개수를 화재발생 기준값과 비교한 후 블록면적 및/또는 블록개수가 화재발생 기준값보다 큰 경우, 화재징후의 감지결과를 출력할 수 있다.

상기 관제단계(S300)에서는, 상기 화재감지단계(S200)에서 화재 징후가 감지된 경우, 화재징후의 감지결과를 수신한 현장 및/또는 관제실에 근무중인 관제 담당자의 관제단말기에서 팝업알림 및/또는 음향출력으로 감지결과를 표시하여 관제 담당자에게 감지결과를 통지할 수 있다. 이때, 상기 관제단계(S300)에서는, 팝업창을 통해 시각화된 화재발생영역을 관제 담당자가 최종 검토한 후 현장에 보다 효율적으로 알리고 경고할 수 있도록 대책/대응을 지원할 수 있다. 즉, 상기 관제단계(S300)에서는, 전송된 팝업창을 관제실에서 확인한 후 관제 담당자가 의사결정 지원시스템을 통해 화재발생 여부를 확인할 수 있다.

이를 위하여, 도 6을 참조하면, 상기 관제단계(S300)는, 상기 화재감지단계(S200)에서 화재 징후가 감지된 경우, 상기 화재 징후가 감지된 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 구역이미지생성단계(S300-1), 상기 구역의 조도, 온도, 습도, 풍향, 퐁속 중 어느 하나 이상의 환경정보를 건물의 내부 및/또는 외부에 설치된 기상정보센서를 통해 수신하고, 감지된 상기 화재 징후를 보정하는 환경보정단계(S300-3) 및 상기 화재 징후 및 상기 환경정보를 기반으로 상기 구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 주변 구역을 연산하여 추가 생성하는 화재확산정보생성단계(S300-5)를 포함할 수 있다.

상기 관제보완단계(S310)는 상기 화재감지단계(S200)에서 화재 징후가 감지된 경우, 도 7 및 도 8을 참조하면, 화재발생여부에 대한 의사결정의 정확성 향상을 위하여, 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 영상데이터를 수집하는 영상데이터수집단계(S311), 상기 영상데이터를 통해 확인되는 구역에 대응되는 위치에 설치된 센서를 통해 센서데이터를 수집하는 센서데이터수집단계(S313), 상기 영상데이터를 통해 확인된 불꽃발생 및/또는 연기발생 정보와 상기 센서데이터를 통해 수집된 이상온도 및/또는 이상습도 발생 및/또는 지속 여부를 매칭하는 영상-센싱정보매칭단계(S315) 및 상기 매칭 결과로 최종 화재발생여부를 판독하여 관제보완기능을 수행하는 판독검증단계(S317)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 영상-센싱정보매칭단계(S315)는 불꽃발생에 대한 영상데이터와 불꽃에 대한 제1 센서데이터를 매칭하여 불꽃 발생 여부를 판독하는 제1 매칭단계(S315-1), 연기발생에 대한 영상데이터와 연기에 대한 제2 센서데이터를 매칭하여 연기 발생 여부를 판독하는 제2 매칭단계(S315-2), 이상온도에 대한 영상데이터와 온도에 대한 제3 센서데이터를 매칭하여 이상온도를 감지하는 제3 매칭단계(S315-3) 중 적어도 어느 하나의 매칭단계를 포함할 수 있다.

이러한 상기 관제보완단계(S310)에서는 화재발생여부를 보다 정확하게 감지하고 판독하기 위하여 CCTV등을 포함하는 영상감시장치를 통해 수집한 영상데이터 뿐만 아니라 불꽃, 연기, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 감지하는 센서를 통해 수집된 센서 데이터를 활용해 종합적으로 분석하여 해당 영역에 대한 화재발생여부에 대한 판단의 정확성을 상승시키고자 한다.

상기 원격관제보완단계(S400)에서는, 현장 및/또는 관제실에서 설정된 시간 내 반응(응답)이 없는 경우와 같이 추가 대응이 필요한 상황에서 원격지원을 통해 화재발생여부를 보완적으로 확인할 수 있다. 만약, 현장 및/또는 관제실에서 상황에 따라 설정된 시간동안 화재발생여부에 대한 의사결정이 처리되지 않은 경우, 신속하게 화재발생에 대처하기 위하여 원격지원으로 화재발생여부에 대한 의사결정을 처리할 수 있다.

예를 들면, 관제 담당자의 상급자 및/또는 동료의 관제단말기 및/또는 휴대단말기로 화재징후의 감지결과를 통지한 후 원격지원으로 화재발생여부에 대한 의사결정을 입력받아서 처리할 수 있다. 또한, 현장 및/또는 관제실에서 관제 담당자가 부재중인 경우, 관제단말기 뿐만 아니라 휴대단말기로 화재징후의 감지결과를 통지한 후 원격지원으로 화재발생여부에 대한 의사결정을 입력받아서 처리할 수 있다.

상기 화재알림단계(S500)에서는, 화재발생이 확인되는 감시영역 및/또는 감시공간에 화재에 대한 알림 및/또는 경고를 수행하고, 화재대피 등의 후속조치를 지원할 수 있다. 예를 들면, 화재알림단계(S500)에서는, 스피커를 이용하여 화재알림방송을 송출하거나, 점등장치를 이용하여 화재알림등을 점등시킬 수 있다.

상기 화재대피단계(S600)는 도 9를 참조하면, 상기 피난용 승강기의 위치를 반영하여 화재발생구역, 화재확산구역 및 피난구역을 구분하는 구획단계(S610), 경고방송 송출 및/또는 경고비상등 점등을 수행하는 경고단계(S620), 상기 건물의 층별 재실자의 인원정보 및/또는 동선정보를 수집하고, 상기 피난용 승강기의 수용인원 및/또는 수용면적을 분석하여 상기 피난용 승강기에 탑승시키도록 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 재실자모니터링단계(S630), 그룹핑된 층별 재실자의 인원수를 반영하여 상기 피난용 승강기의 운용계획(운행횟수, 사용예상전력, 예비전력)을 설정하는 운용계획설정단계(S640), 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 산출하고, 그룹핑된 층별 재실자 및/또는 구호자에게 상기 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 선택적으로 알리는 경로알림단계(S650), 및 상기 운용계획에 따라 상기 피난용 승강기를 운용하는 승강기운용단계(S660)를 포함할 수 있다.

상기 구획단계(S610)에서는 평면, 입면, 단면 중 적어도 하나를 포함하는 건물의 도면 정보에서 상기 피난용 승강기의 위치를 반영하여 화재발생구역, 화재확산구역 및 피난구역을 구분할 수 있다.

이를 위하여, 도 10 및 도 11을 참조하면, 구획단계(S610)는 화재발생구역에 해당하는 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 화재발생구역 이미지 생성단계(S611), 화재발생구역과 화재발생구역의 인근에 위치하는 구역의 화재등급 및/또는 구역 및 인근 구역에 영향을 미치는 풍향 및/또는 퐁속 정보를 기반으로 화재발생구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 화재확산구역을 연산하여 화재확산구역 이미지를 추가적으로 생성하고, 화재발생구역과 화재확산구역를 구분하는 화재확산구역 이미지 생성단계(S612), 및 상기 피난용 승강기의 위치와 화재확산구역을 반영하여 건물 내의 피난구역을 구분하는 피난구역 이미지 생성단계(S613)를 포함할 수 있다. 여기서, 화재등급은 난연재, 준불연재, 불연재 등으로 구분된 건축물 대상의 화재안전 등급으로 설정될 수 있다.

상기 경고단계(S620)에서는, 스피커를 이용하여 경고방송을 출력할 수 있도록 방송신호를 송출하거나, 경고표시장치를 이용하여 경고비상등을 점등할 수 있도록 점등신호를 송출할 수 있다.

상기 재실자모니터링단계(S630)에서는 수용인원, 수용면적, 가동 승강기수, 운행속도, 도어개폐시간, 운행고도 중 적어도 하나를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 수집하여 상기 피난용 승강기의 피난용량을 산정하고, 산정된 상기 피난용 승강기의 피난용량을 바탕으로 층별 재실자의 동선 파악 및/또는 인원수 카운팅을 통해 상기 층별 재실자의 그룹핑을 실시할 수 있다. 예를 들면, 약 20명을 수용인원, 약 1.5평의 수용면적, 총 4대의 가동 승강기수, 약 5m/s의 운행속도, 약 10초의 도어개폐시간, 약 100미터의 운행고도를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 바탕으로 승강기 1대가 약 60초동안 4회의 도어개폐로 약 20명을 피난시킬 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 이를 통해, 총 4대의 가동 승강기를 운용하는 상기 피난용 승강기의 피난용량을 분당 약 80명으로 산정할 수 있다. 이렇게 산정된 피난용량에 맞춰 상기 층별 재실자를 그룹핑하고, 층별 재실자의 동선 및 상기 피난용 승강기의 수용인원 카운팅에 따라 유동적으로 그룹핑을 재실시할 수 있다.

상기 운용계획설정단계(S640)에서는 상기 피난용 승강기의 운행이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 피난용 승강기의 운행이 가능한 경우, 상기 그룹핑된 층별 재실자의 피난경로 선택에 따른 피난용량의 분산이 가능한지 여부를 판단하며, 상기 그룹핑된 층별 재실자의 인원수 및/또는 상기 피난용량에 따라 상기 피난용 승강기의 운행횟수, 사용예상 전력, 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정할 수 있다.

도 12를 참조하면, 상기 경로알림단계(S650)에서는, 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 적어도 하나의 화재대피경로를 생성하는 대피경로생성단계(S651), 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 대피자를 구호하기 위한 구호자가 건물 내로 진입(투입)하도록 적어도 하나의 화재구호경로를 생성하는 구호경로생성단계(S652), 재실자 분류 및 차별화된 정보를 제공하기 위하여, 건물 내부에 위치하는 재실자가 대피자 또는 구호자인지 여부를 확인하는 재실자특성분석단계(S653), 센서에 의해 대피자 및/또는 구호자가 감지되면 위험영역을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하는 위험영역경고단계(S654), 및 재실자가 대피자인 경우 대피경로를 추천하거나, 재실자가 구호자인 경우 구호경로를 추천하는 경로추천단계(S655)를 포함할 수 있다. 이러한, 상기 경로알림단계(S650)에서는, 비상구 안내표지판을 포함하여 기 설치된 경로표시장치의 표시색상 및/또는 점멸패턴을 설정하여 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 안내할 수 있다.

여기서, 상기 위험영역경고단계(S654)에서는, 상기 센서의 감지결과에 따라 건물의 설정된 표시위치에 상기 위험영역패턴을 표시하도록 위험경고제어부가 위험경고표시부의 구동을 제어하되, 상기 위험경고제어부는, 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역 중 적어도 하나를 반영하여 위험영역등급을 구분하고, 상기 위험영역등급을 반영하여 상기 재실자의 위치 주변 영역별 위험영역등급에 따라 상기 위험영역패턴의 표시범위, 색상, 문양, 발광패턴, 휘도 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 표시위치에 위치하는 대피자 또는 구호자에게 상기 위험영역패턴을 이용하여 선택적으로 차별 표시되는 대피경고 또는 구호경로를 알릴 수 있다.

상기 승강기운용단계(S660)에서는 화재로 인한 상기 피난용 승강기의 손상 및/또는 파괴를 대비하여 상기 운용계획에 설정된 운행횟수만큼 운행한 후 비상 상황에 대비하여 설정된 횟수만큼 추가 운행할 수 있도록 예비 전력을 남겨두고 상기 피난용 승강기로 공급되는 전력을 차단시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 피난용 승강기의 사용 전력 산정을 최적화하여 화재로 인한 전원공급계통의 손상을 최소화할 수 있다.

한편, 다시 도 9를 참조하면, 화재대피단계(S600)는 경로알림단계(S650) 이후, 실시간 대피경로 모니터링 및 화재확산 모니터링을 수행하기 위하여, 설정된 대피경로로의 대피자의 대피상황을 모니터링하는 대피경로 모니터링단계(S650a), 대피자 대피경로와 화재확산구역의 실시간 및/또는 설정된 시간 내 확산 예측정보에 따른 겹침여부를 실시간 확인하는 대피위험 모니터링단계(S650b), 및 대피경로와 화재확산구역의 겹침이 예상되는 경우, 대피경로를 재설정하는 대피경로 재설정단계(S650c)를 더 포함할 수 있다.

이하에서는 도 13 내지 도 25를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 시스템을 상세하게 설명한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재 감지 시스템은 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링부(100), 영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지부(200), 관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제지원부(300), 상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완부(310), 설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완부(400), 화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림부(500) 및 위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고, 피난용 승강기를 이용한 최적의 화재대피경로 및 화재구호경로에 대하여 대피자 및 구호자에게 설정된 정보를 제공하는 경로정보제공부(600)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 영상모니터링부(100)는 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 설치된 영상감시장치(CCTV등을 포함)를 통해 실시간으로 영상을 수신하여 영상 모니터링을 수행할 수 있다.

도 14를 참조하면, 상기 화재감지부(200)는, 영상 분석을 기반으로 화염 및/또는 연기 발생 등 화재 징후를 자동적으로 감지할 수 있다. 이를 위하여, 상기 화재감지부(200)는, 상기 영상데이터로부터 영상 이미지를 획득하고, 상기 영상 이미지를 복수의 블록으로 분할하는 이미지획득부(210), 상기 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지로부터 화염영역 및/또는 연기영역을 검출하는 영상처리부(220) 및 상기 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 산출하되, 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 화재발생 기준값과 비교하고, 비교결과로 화재징후의 감지결과를 출력하는 감지결과출력부(230)를 포함할 수 있다.

이미지획득부(210)는 영상모니터링부(100)로부터 영상을 입력받고, 입력받은 영상으로부터 정지 화면에 해당하는 영상 이미지를 생성할 수 있다. 또한, 이미지획득부(210)는 영상 이미지를 미리 설정된 복수의 블록으로 분할할 수 있다. 이때, 이미지획득부(210)는 영상 이미지를 미리 설정된 개수 및/또는 크기로 분할하여 복수의 블록을 생성할 수 있다.

영상처리부(220)는 설정된 방법에 따라 영상 이미지로부터 화염 영역 및/또는 연기영역을 검출할 수 있다.

우선, 영상처리부(220)의 화염영역 검출방법부터 설명하면, 영상처리부(220)는YCbCr(휘도 신호 및 색차 신호의 표본화 주파수 비율)(Y: 휘도, CbCr: 색)을 활용하여 영상 이미지로부터 화염 영역을 검출할 수 있다.

더 상세하게는, 상기 영상처리부(220)는 영상 이미지를 미리 설정된 YCbCr(휘도 신호 및 색차 신호의 표본화 주파수 비율)(Y: 휘도, CbCr: 색) 컬러 공간으로 변환할 수 있다. 또한, 상기 영상처리부(220)는 아래의 수학식 1을 참조하여 YCbCr 컬러 공간에서 조도를 발생시키는 유해 효과를 제거할 수 있다.

[수학식 1]

또한, 상기 영상처리부(220)는 상기 수학식 1에서 1을 만족하는 (x,y)의 지점을 화염픽셀로 규정할 수 있다.

[수학식 2]

상기 수학식 2에서 τ은 상수이며 ROC(Receiver Operating Characteristics, 수신자조작특성) 분석에 의해 결정될 수 있다.

여기서, ROC는 신호탐지이론에서 적중확률대 오경보확률에 대한 그래프이며, 도 15에 도시된 바와 같이 ROC 그래프에서 좌하단 (0,0)은 절대 “있음”이라고 하지 않는 구분자를 말하는데 탈루를 발생시키지 않지만 적중하지도 않는 것을 의미할 수 있다. 이와 반대로, 우상단 (1,1)은 무조건 “있음”이라고 하는 경우이고, 좌상단 (0,1)은 완벽한 구분을 해내는 것을 의미할 수 있다. 즉, 좌하단으로 갈수록 보수적이며, 우상단으로 갈수록 모험적일 수 있다.

또한, 상기 영상처리부(220)는 도 16의 영상 이미지로부터 도 17의 화염 후보 영역을 분리한 후 화염 후보 영역을 영상 처리하여 화염 후보 영역으로부터 도 18의 화염 영역을 확정할 수 있다. 여기서, 상기 영상처리부(220)는 화염 판단 기준에 따라 화염 후보 영역을 분석하여 화염 영역을 확정하며, 화염 판단 기준은 화염 표면에서 관찰된 불규칙성, 화염의 거침, 화염 지역의 변화량, 화재 영역의 3차 확률 모먼트 중 적어도 하나를 포함하여 설정될 수 있다. 이때, 3차 확률 모먼트는 아래의 수학식 3을 참조하여 구할 수 있다.

[수학식 3]

다음, 영상처리부(220)의 연기영역 검출방법을 설명하면, 영상처리부(220)는 영상 이미지에 랜덤 포레스트 분류 기법을 적용하여 영상 이미지로부터 연기 후보 영역을 검출할 수 있다.

여기서, 연기는 미립자 크기가 0.1 ~ 1μm이기 때문에 매우 가벼워 대기중에서 상승하는 특징이 있으며, 흰색, 회색, 검은색 계통이고, 밝기, 움직임 누적, 확산의 3가지 특징을 활용하여 검출하는 것이 바람직하다. 또한, 실외의 연기는 외부 환경 변수에 영향을 많이 받기 때문에, 랜덤 포레스트 분류 기법을 적용하는 것이 바람직하다.

더 상세하게는, 영상처리부(220)는 연속 촬영된 영상 이미지를 비교하여 감지 기준값 이상인 연기 후보 영역의 블록을 관심영역으로 설정할 수 있다. 또한, 상기 영상처리부(220)는 복수의 관심영역에 대해 서로 다른 랜덤 포레스트를 학습시키고, 도 19에 도시된 바와 같이 학습결과 생성된 클래스를 누적하여 누적 확률 히스토그램을 생성할 수 있다. 또한, 상기 영상처리부(220)는 생성된 히스토그램으로부터 연기 영역을 확정할 수 있다. 이를 통해, 상기 영상처리부(220)는 도 20에 도시된 바와 같이 확산되는 연기의 외곽을 검출할 수 있다.

아울러, 상기 랜덤 포레스트는 다수의 결정 트리들을 학습하는 앙상블 방법으로, 랜덤 노드 최적화(randomized node optimization)와 배깅(bootstrap aggregating bagging)을 결합한 방법과 같은CART(classification and regression tree)를 사용해 상관관계가 없는 트리들로 포레스트를 구성하는 방법이다. 이러한 랜덤 포레스트는 높은 정확성, 간편하고 빠른 학습 및 테스트 알고리즘, 임의화를 통한 일반화 등의 특징을 가질 수 있다.

감지결과출력부(230)는 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 블록면적 및/또는 블록개수를 산출하고 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 블록면적 및/또는 블록개수를 화재발생 기준값과 비교한 후 블록면적 및/또는 블록개수가 화재발생 기준값보다 큰 경우, 화재징후의 감지결과를 출력할 수 있다.

상기 관제지원부(300)는, 상기 화재감지부(200)에서 화재 징후가 감지된 경우, 화재징후의 감지결과를 현장 및/또는 관제실에 근무중인 관제 담당자의 관제단말기로 송신하여 관제단말기에서 팝업알림 및/또는 음향출력으로 감지결과를 표시하도록 감지결과를 통지할 수 있다. 이때, 관제 담당자가 관제단말기의 팝업창을 통해 시각화된 화재발생영역을 최종 검토한 후 현장에 보다 효율적으로 알리고 경고할 수 있도록, 관제지원부(300)는 화재발생에 대한 관제를 지원할 수 있다. 즉, 관제지원부(300)는 관제 담당자가 의사결정 지원시스템을 통해 화재발생 여부를 확인할 수 있도록 지원할 수 있다.

이를 위하여, 도 21을 참조하면, 상기 관제지원부(300)는, 상기 화재 징후가 감지된 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 생성하는 구역이미지 생성부(301), 상기 구역의 조도, 온도, 습도, 풍향, 퐁속 중 어느 하나 이상의 환경정보를 건물의 내부 및/또는 외부에 설치된 기상정보센서를 통해 수신하고, 감지된 상기 화재 징후를 보정하는 화재징후 보정부(303) 및 상기 화재 징후 및 상기 환경정보를 기반으로 상기 구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 주변 구역을 연산하여 추가 생성하는 화재확산정보 생성부(305)를 포함할 수 있다.

상기 관제보완부(310)는, 상기 화재감지부(200)에서 화재 징후를 감지한 경우, 화재발생여부에 대한 의사결정의 정확성 향상을 위하여, 관제보완기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 도 22을 참조하면, 상기 관제보완부(310)는, 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 영상데이터를 수집하는 영상데이터 수집부(311), 영상데이터를 통해 확인되는 구역에 대응되는 위치에 설치된 센서를 통해 센서데이터를 수집하는 센서데이터 수집부(313), 상기 영상데이터를 통해 확인된 불꽃발생 및/또는 연기발생 정보와 상기 센서데이터를 통해 수집된 이상온도 및/또는 이상습도 발생/지속 여부를 매칭하는 정보매칭부(315) 및 상기 매칭 결과로 최종 화재발생여부를 판독하여 관제보완기능을 수행하는 판독검증부(317)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 정보매칭부(315)는 불꽃발생에 대한 영상데이터와 불꽃에 대한 제1 센서데이터를 매칭하여 불꽃 발생 여부를 판독하는 제1 매칭기능, 연기발생에 대한 영상데이터와 연기에 대한 제2 센서데이터를 매칭하여 연기 발생 여부를 판독하는 제2 매칭기능, 이상온도에 대한 영상데이터와 온도에 대한 제3 센서데이터를 매칭하여 이상온도를 감지하는 제3 매칭기능 중 적어도 어느 하나의 매칭기능을 수행할 수 있다.

이러한 상기 관제보완부(310)에서는 화재발생여부를 보다 정확하게 감지하고 판독하기 위하여 CCTV등을 포함하는 영상감시장치를 통해 수집한 영상데이터 뿐만 아니라 불꽃, 연기, 온도 및 습도 중 적어도 하나를 감지하는 센서를 통해 수집된 센서 데이터를 활용해 종합적으로 분석하여 해당 영역에 대한 화재발생여부에 대한 판단의 정확성을 상승시키고자 한다.

상기 원격관제보완부(400)는, 현장 및/또는 관제실에서 설정된 시간 내 반응(응답)이 없는 경우와 같이 추가 대응이 필요한 상황에서 원격지원을 통해 화재발생여부를 보완적으로 확인하도록 지원할 수 있다. 만약, 현장 및/또는 관제실에서 상황에 따라 설정된 시간동안 화재발생여부에 대한 의사결정이 처리되지 않은 경우, 상기 원격관제보완부(400)는 신속하게 화재발생에 대처하기 위하여 원격지원으로 화재발생여부에 대한 의사결정을 처리하도록 지원할 수 있다.

예를 들면, 상기 원격관제보완부(400)는 관제 담당자의 상급자 및/또는 동료의 관제단말기 및/또는 휴대단말기로 화재징후의 감지결과를 통지한 후 원격지원으로 화재발생여부에 대한 의사결정을 입력받아서 처리할 수 있다. 또한, 상기 원격관제보완부(400)는 현장 및/또는 관제실에서 관제 담당자가 부재중인 경우, 관제단말기 뿐만 아니라 휴대단말기로 화재징후의 감지결과를 통지한 후 원격지원으로 화재발생여부에 대한 의사결정을 입력받아서 처리할 수 있다.

상기 화재알림부(500)는, 화재발생이 확인되는 감시영역 및/또는 감시공간에 화재에 대한 알림 및/또는 경고를 수행하고, 화재대피 등의 후속조치를 지원할 수 있다. 예를 들면, 화재알림부(500)는, 스피커를 이용하여 화재알림방송을 송출하거나, 점등장치를 이용하여 화재알림등을 점등시킬 수 있다.

도 23을 참조하면, 상기 경로정보제공부(600)는, 화재발생구역 및/또는 화재확산구역을 구분하는 구역 설정부(610), 경고방송 송출 및/또는 경고비상등 점등을 수행하는 화재경고부(620), 상기 건물의 층별 재실자의 인원정보 및/또는 동선정보를 수집하고, 상기 피난용 승강기의 수용인원 및/또는 수용면적을 분석하여 상기 피난용 승강기에 탑승 가능한 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 재실자모니터링부(622), 그룹핑된 층별 재실자의 인원수를 반영하여 운행횟수, 사용예상전력, 및 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정하는 운용계획설정부(624), 그룹핑된 층별 재실자 및/또는 구호자에게 상기 피난용 승강기를 이용한 상기 화재대피경로 및/또는 상기 화재구호경로를 선택적으로 알리는 경로알림부(630) 및 상기 운용계획에 따라 상기 피난용 승강기를 운용하는 승강기운용부(640)를 포함할 수 있다.

도 24를 참조하면, 상기 구역 설정부(610)는, 화재발생구역에 해당하는 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 화재발생구역 이미지 생성부(611), 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근에 위치하는 구역의 화재등급 및/또는 상기 구역 및 상기 인근 구역에 영향을 미치는 풍향 및/또는 퐁속 정보를 기반으로 상기 화재발생구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 화재확산구역을 연산하여 추가적으로 생성하고, 상기 화재발생구역과 상기 화재확산구역를 구분하는 화재확산구역 설정부(613), 및 상기 피난용 승강기의 위치와 상기 화재확산구역을 반영하여 상기 피난용 승강기로부터 접근이 용이하고 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역으로부터 멀리 떨어진 건물 내의 피난구역을 구분하는 피난구역 설정부(615)를 포함할 수 있다.

화재경고부(620)는 스피커를 이용하여 경고방송을 출력할 수 있도록 방송신호를 송출하거나, 경고표시장치를 이용하여 경고비상등을 점등할 수 있도록 점등신호를 송출할 수 있다.

상기 재실자모니터링부(622)는 수용인원, 수용면적, 가동 승강기수, 운행속도, 도어개폐시간, 운행고도 중 적어도 하나를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 수집하여 상기 피난용 승강기의 피난용량을 산정하고, 산정된 상기 피난용 승강기의 피난용량을 바탕으로 층별 재실자의 동선 파악 및/또는 인원수 카운팅을 통해 상기 층별 재실자의 그룹핑을 실시할 수 있다. 예를 들면, 약 20명을 수용인원, 약 1.5평의 수용면적, 총 4대의 가동 승강기수, 약 5m/s의 운행속도, 약 10초의 도어개폐시간, 약 100미터의 운행고도를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 바탕으로 승강기 1대가 약 60초동안 4회의 도어개폐로 약 20명을 피난시킬 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 이를 통해, 총 4대의 가동 승강기를 운용하는 상기 피난용 승강기의 피난용량을 분당 약 80명으로 산정할 수 있다. 이렇게 산정된 피난용량에 맞춰 상기 층별 재실자를 그룹핑하고, 층별 재실자의 동선 및 상기 피난용 승강기의 수용인원 카운팅에 따라 유동적으로 그룹핑을 재실시할 수 있다.

상기 운용계획설정부(624)는 상기 피난용 승강기의 운행이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 피난용 승강기의 운행이 가능한 경우, 상기 그룹핑된 층별 재실자의 피난경로 선택에 따른 피난용량의 분산이 가능한지 여부를 판단하며, 상기 그룹핑된 층별 재실자의 인원수 및/또는 상기 피난용량에 따라 상기 피난용 승강기의 운행횟수, 사용예상 전력, 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정할 수 있다.

상기 경로알림부(630)는 화재 발생시 회적의 화재대피경로 및 화재구호경로에 대해 대피자 및 구호자에게 시각화된 정보를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 도 25를 참조하면, 상기 경로알림부(630)는 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 적어도 하나의 화재대피경로를 생성하는 대피경로 생성부(631), 상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 대피자를 구호하기 위한 구호자가 건물 내로 진입하도록 적어도 하나의 화재구호경로를 생성하는 구호경로 생성부(633), 건물 내부에 위치하는 재실자가 대피자 또는 구호자인지 여부를 확인하는 재실자특성분석부(635), 센서에 의해 대피자 및/또는 구호자가 감지되면 위험영역을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하는 위험경고표시부(636), 상기 센서의 감지결과에 따라 설정된 표시위치에 상기 위험영역패턴을 표시하도록 상기 위험경고표시부(636)를 제어하는 위험경고제어부(367) 및 재실자가 대피자인 경우 대피경로를 추천하거나, 재실자가 구호자인 경우 구호경로를 추천하는 경로추천부(638)를 포함할 수 있다. 이러한, 상기 경로알림부(630)는, 기 설치된 경로표시장치의 표시색상 및/또는 점멸패턴을 설정하여 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 안내할 수 있다.

상기 위험경고표시부(636)는 패턴레이저빔을 출력하는 레이저빔 출력유닛(미도시) 및 상기 건물에 상기 레이저빔 출력유닛을 장착시키고 상기 레이저빔 출력유닛의 이동, 회전, 틸팅 중 적어도 하나의 각도를 조절하는 구동유닛(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 레이저빔 출력유닛은 상기 위험경고제어부(367)의 제어에 따라 상기 건물의 설정된 표시위치로 위험영역패턴을 표시하기 위한 패턴레이저빔을 조사할 수 있다. 이를 위하여, 상기 레이저빔 출력유닛은 상기 구동유닛에 회전 가능하게 체결되는 본체, 상기 본체의 내부에 마련되어 레이저빔을 발생시키는 광원모듈, 상기 광원모듈에서 발생된 패턴레이저빔을 반사시키는 반사부재, 상기 반사부재의 기울기를 조정하는 반사부재 구동부, 및 상기 본체의 체결감지데이터를 이용하여 상기 본체의 체결상태를 판단하는 체결상태판단부를 포함할 수 있다.

상기 체결상태판단부는 제1 및 제2 체결위치용 통신모듈과, 기준점 통신모듈 및 상태판단모듈을 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 체결위치용 통신모듈 각각은 상기 구동유닛에 체결되는 상기 본체의 체결 부위에 설치될 수 있다.

상기 기준점 통신모듈은 상기 제1 및 제2 체결위치용 통신모듈 각각으로부터 설정된 거리만큼 이격된 상기 본체에 설치되고, 상기 제1 및 제2 체결위치용 통신모듈 각각과 통신하여 상기 제1 및 제2 체결위치용 통신모듈과의 벡터값을 산출하고, 상기 벡터값을 상기 체결상태판단부에 제공할 수 있다.

여기서, 상기 기준점 통신모듈은 상기 제1 체결위치용 통신모듈과 상기 기준점 통신모듈 사이의 제1 벡터값(X)과, 상기 제2 체결위치용 통신모듈과 상기 기준점 통신모듈 사이의 제2 벡터값(Y)을 산출할 수 있다.

상기 체결상태판단부는 상기 체결감지 데이터 및/또는 상기 벡터값을 이용하여 상기 본체의 체결상태를 판단하고, 판단결과를 상기 구동유닛을 구동시키도록 상기 위험경고제어부(367)에 제공할 수 있다.

여기서, 상기 체결상태판단부는 상기 제1 벡터값(X)과 상기 제2 벡터값(Y)을 비교하여 차이값이 설정된 기준값 초과일 경우, 상기 본체가 서로 상이한 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 한 방향으로 기울어진 것으로 판단하고, 상기 차이값이 상기 기준값 이하일 경우, 정상적인 체결 상태를 유지중인 것으로 판단할 수 있다.

예를 들면, 상기 체결상태판단부는 상기 제1 벡터값(X)이 상기 제2 벡터값(Y)보다 상기 기준값 초과만큼 클 경우, 상기 체결상태판단부는 좌측방향으로 기울어진 것으로 판단하고, 상기 제2 벡터값(Y)이 상기 제1 벡터값(X)보다 상기 기준값 초과만큼 클 경우, 작업자가 우측방향으로 기울어진 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 체결상태판단부는 상기 제1 벡터값(X)과 상기 제2 벡터값(Y)의 비율을 비교하여 미리 설정된 기준비율을 초과할 경우, 상기 본체가 서로 상이한 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 한 방향으로 기울어진 것으로 판단하고, 상기 기준비율 이하일 경우, 정상적인 체결 상태를 유지중인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 체결상태판단부는 상기 제1 벡터값(X)과 상기 제2 벡터값(Y)을 설정된 이미지 패턴으로 변환하고, 상기 이미지 패턴을 미리 설정된 복수의 기준 이미지 패턴과 비교하여 유사성 판단에 따라, 상기 본체가 서로 상이한 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 한 방향으로 기울어진 것인지 또는 정상적인 체결 상태를 유지중인지 판단할 수 있다. 여기서. 상기 체결상태판단부는 이미지 패턴의 형태에 따라 미리 설정된 유사성 판단 마진을 고려하여 변환된 이미지 패턴과 상기 기준 이미지 패턴을 비교할 수 있다. 이를 통해, 상기 체결상태판단부는 상기 건물이 화재로 인해 손상되더라도 상기 레이저빔 출력유닛이 올바른 위치에 상기 패턴레이저빔을 출력할 수 있도록 상기 본체의 체결상태를 판단하여 상기 위험경고제어부(267)에 보고할 수 있다.

상기 위험경고제어부(367)는 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역 중 적어도 하나를 반영하여 위험영역등급을 구분하고, 상기 위험영역등급을 반영하여 상기 재실자의 위치 주변 영역별 위험영역등급에 따라 상기 위험영역패턴의 표시범위, 색상, 문양, 발광패턴, 휘도 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 표시위치에 위치하는 대피자 또는 구호자에게 상기 위험영역패턴을 이용하여 선택적으로 차별 표시되는 대피경고 또는 구호경로를 알릴 수 있다. 이를 통해, 상기 위험경고제어부(367)는 대피자 또는 구조자가 잘못된 위치 또는 경로로 이동하지 않도록 경고할 수 있다.

또한, 상기 위험경고제어부(367)는 상기 체결상태판단부로부터 수신한 상기 본체의 체결상태의 판단결과를 바탕으로 상기 위험경고표시부(636)가 올바른 위치에 위험영역패턴을 표시하도록 상기 회전유닛을 제어할 수 있다.

상기 승강기운용부(640)는 화재로 인한 상기 피난용 승강기의 손상 및/또는 파괴를 대비하여 상기 운용계획에 설정된 운행횟수만큼 운행한 후 비상 상황에 대비하여 설정된 횟수만큼 추가 운행할 수 있도록 예비 전력을 남겨두고 상기 피난용 승강기로 공급되는 전력을 차단시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 승강기운용부(640)는 상기 피난용 승강기의 사용 전력 산정을 최적화하여 화재로 인한 전원공급계통의 손상을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 경로정보제공부(600)는, 설정된 대피경로로의 대피자의 대피상황을 모니터링 하는 대피경로 모니터링부(650), 상기 대피자 대피경로와 상기 화재확산구역의 실시간 및/또는 설정된 시간 내 확산 예측정보에 따른 겹침여부를 실시간 확인하는 대피위험 모니터링부(660) 및 상기 대피경로와 화재확산구역의 겹침이 예상되는 경우, 상기 대피경로를 재설정하는 대피경로 재설정부(670)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 층별 제실자의 동선 파악 및 인원수 카운팅을 통해 그룹핑하여 피난용 승강기의 피난용량 산정을 최적화할 수 있고, 피난용 승강기의 운용계획을 설정할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 영상 모니터링부
200: 화재감지부
300: 관제지원부
310: 관제보완부
400: 원격관제보완부
500: 화재알림부
600: 경로정보제공부

Claims

건물의 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링단계;
영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지단계;
관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제단계;
상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완단계;
설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완단계;
화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림단계; 및
건물 내부의 재실자 및/또는 구호자에게 위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고 피난용 승강기를 이용한 화재대피경로 및/또는 화재구호경로를 제공하는 화재대피단계;
를 포함하는, 화재 감지 방법.
제1항에 있어서,
상기 화재대피단계는,
상기 피난용 승강기의 위치를 반영하여 화재발생구역, 화재확산구역 및 피난구역을 구분하는 구획단계;
경고방송 송출 및/또는 경고비상등 점등을 수행하는 경고단계;
상기 건물의 층별 재실자의 인원정보 및/또는 동선정보를 수집하고, 상기 피난용 승강기의 수용인원 및/또는 수용면적을 분석하여 상기 피난용 승강기에 탑승 가능한 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 재실자모니터링단계;
그룹핑된 층별 재실자의 인원수를 반영하여 운행횟수, 사용예상전력, 및 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정하는 운용계획설정단계;
그룹핑된 층별 재실자 및/또는 구호자에게 상기 피난용 승강기를 이용한 상기 화재대피경로 및/또는 상기 화재구호경로를 선택적으로 알리는 경로알림단계; 및
상기 운용계획에 따라 상기 피난용 승강기를 운용하는 승강기운용단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제2항에 있어서,
상기 구획단계는,
화재발생구역에 해당하는 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 화재발생구역 이미지 생성단계;
상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근에 위치하는 구역의 화재등급 및/또는 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근 구역에 영향을 미치는 풍향 및/또는 퐁속 정보를 기반으로 상기 화재발생구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 화재확산구역을 연산하여 화재확산구역 이미지를 추가적으로 생성하고, 상기 화재발생구역과 화재확산구역을 구분하는 화재확산구역 이미지 생성단계;
상기 피난용 승강기의 위치와 화재확산구역을 반영하여 건물 내의 피난구역을 구분하는 피난구역 이미지 생성단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제2항에 있어서,
상기 재실자모니터링단계에서는,
수용인원, 수용면적, 가동 승강기수, 운행속도, 도어개폐시간, 운행고도 중 적어도 하나를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 수집하여 상기 피난용 승강기의 피난용량을 산정하고, 산정된 상기 피난용 승강기의 피난용량을 바탕으로 층별 재실자의 동선 파악 및/또는 인원수 카운팅을 통해 상기 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제3항에 있어서,
상기 경로알림단계는,
상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 적어도 하나의 화재대피경로를 생성하는 대피경로생성단계;
상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 대피자를 구호하기 위한 구호자가 건물 내로 진입하도록 적어도 하나의 화재구호경로를 생성하는 구호경로생성단계;
상기 건물 내부에 위치하는 재실자가 대피자 또는 구호자인지 여부를 확인하는 재실자특성분석단계;
센서에 의해 대피자 및/또는 구호자가 감지되면 위험영역을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하는 위험영역경고단계; 및
상기 재실자가 대피자인 경우, 대피경로를, 상기 재실자가 구호자인 경우, 구호경로를 추천하는 경로추천단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제5항에 있어서,
상기 위험영역경고단계는,
상기 센서의 감지결과에 따라 건물의 설정된 표시위치에 상기 위험영역패턴을 표시하도록 위험경고제어부가 위험경고표시부의 구동을 제어하되,
상기 위험경고제어부는,
상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역 중 적어도 하나를 반영하여 위험영역등급을 구분하고,
상기 위험영역등급을 반영하여 상기 재실자의 위치 주변 영역별 위험영역등급에 따라 상기 위험영역패턴의 표시범위, 색상, 문양, 발광패턴, 휘도 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 표시위치에 위치하는 대피자 또는 구호자에게 상기 위험영역패턴을 이용하여 선택적으로 차별 표시되는 대피경고 또는 구호경로를 알리는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제1항에 있어서,
상기 화재감지단계는,
상기 영상데이터로부터 영상 이미지를 획득하고, 상기 영상 이미지를 복수의 블록으로 분할하는 영상 이미지획득단계;
상기 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지로부터 화염영역 및/또는 연기영역을 검출하는 영상처리단계; 및
상기 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 산출하되, 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 화재발생 기준값과 비교하고, 비교결과로 화재징후의 감지결과를 출력하는 감지결과출력단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제1항에 있어서,
상기 관제단계는,
상기 화재감지단계에서 화재 징후가 감지된 경우,
상기 화재 징후가 감지된 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 구역 이미지 생성단계;
상기 구역의 조도, 온도, 습도, 풍향, 퐁속 중 어느 하나 이상의 환경정보를 건물의 내부 및/또는 외부에 설치된 기상정보센서를 통해 수신하고, 감지된 상기 화재 징후를 보정하는 환경보정단계; 및
상기 화재 징후 및 상기 환경정보를 기반으로 상기 구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 주변 구역을 연산하여 추가 생성하는 화재확산정보생성단계;
를 포함하는, 화재 감지 방법.
제1항에 있어서,
상기 관제보완단계는,
상기 화재감지단계에서 화재 징후가 감지된 경우,
상기 영상데이터를 통해 확인되는 구역에 대응되는 위치에 설치된 센서를 통해 센서데이터를 수집하는 센서데이터수집단계;
상기 영상데이터를 통해 확인된 불꽃발생 및/또는 연기발생 정보와 상기 센서데이터를 통해 수집된 이상온도 및/또는 이상습도 발생/지속 여부를 매칭하는 영상-센싱정보매칭단계; 및
매칭 결과로 최종 화재발생여부를 판독하여 관제보완기능을 수행하는 판독검증단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
제2항에 있어서,
상기 화재대피단계는,
상기 경로알림단계 이후,
설정된 대피경로로의 대피자의 대피상황을 모니터링 하는 대피경로 모니터링단계;
대피자 대피경로와 상기 화재확산구역의 실시간 및/또는 설정된 시간 내 확산 예측정보에 따른 겹침여부를 실시간 확인하는 대피위험 모니터링단계; 및
상기 대피경로와 상기 화재확산구역의 겹침이 예상되는 경우, 상기 대피경로를 재설정하는 대피경로 재설정단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 방법.
건물의 설정된 감시공간 및/또는 감시구역에 대한 실시간 영상 모니터링을 수행하는 영상모니터링부;
영상데이터의 분석을 기반으로 화재 징후를 감지하는 화재감지부;
관제 담당자에게 표시수단을 이용하여 화재발생여부에 대한 의사결정을 지원하는 관제지원부;
상기 의사결정의 정확성 향상을 위한 관제보완기능을 지원하는 관제보완부;
설정된 시간내에 관제 담당자의 응답이 없는 상황에서 원격지원으로 화재발생여부에 의사결정을 보완하는 원격관제보완부;
화재발생이 확인된 감시공간 및/또는 감시구역에 화재 알림 및 경고를 수행하는 화재알림부; 및
위험을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하고, 피난용 승강기를 이용한 최적의 화재대피경로 및 화재구호경로에 대하여 대피자 및/또는 구호자에게 설정된 정보를 제공하는 경로정보제공부;
를 포함하는, 화재 감지 시스템.
제11항에 있어서,
상기 경로정보제공부는,
피난용 승강기의 위치를 반영하여 화재발생구역, 화재확산구역 및 피난구역을 구분하는 구역 설정부;
경고방송 송출 및/또는 경고비상등 점등을 수행하는 화재경고부;
상기 건물의 층별 재실자의 인원정보 및/또는 동선정보를 수집하고, 상기 피난용 승강기의 수용인원 및/또는 수용면적을 분석하여 상기 피난용 승강기에 탑승 가능한 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 재실자모니터링부;
그룹핑된 층별 재실자의 인원수를 반영하여 운행횟수, 사용예상전력, 및 예비전력 중 적어도 하나를 포함하는 상기 피난용 승강기의 운용계획을 설정하는 운용계획설정부;
그룹핑된 층별 재실자 및/또는 구호자에게 상기 피난용 승강기를 이용한 상기 화재대피경로 및/또는 상기 화재구호경로를 선택적으로 알리는 경로알림부; 및
상기 운용계획에 따라 상기 피난용 승강기를 운용하는 승강기운용부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제12항에 있어서,
상기 구역 설정부는,
화재발생구역에 해당하는 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 화재발생구역 이미지 생성부;
상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근에 위치하는 구역의 화재등급 및/또는 상기 화재발생구역 및 상기 화재발생구역의 인근 구역에 영향을 미치는 풍향 및/또는 퐁속 정보를 기반으로 상기 화재발생구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 화재확산구역을 연산하여 추가적으로 생성하고, 상기 화재발생구역과 상기 화재확산구역를 구분하는 화재확산구역 설정부; 및
상기 피난용 승강기의 위치와 화재확산구역을 반영하여 상기 피난용 승강기로부터 접근이 용이하고 상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역으로부터 멀리 떨어진 건물 내의 피난구역을 구분하는 피난구역 설정부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제12항에 있어서,
상기 재실자모니터링부는,
수용인원, 수용면적, 가동 승강기수, 운행속도, 도어개폐시간, 운행고도 중 적어도 하나를 포함하는 피난용 승강기 제원 데이터를 수집하여 상기 피난용 승강기의 피난용량을 산정하고, 산정된 상기 피난용 승강기의 피난용량을 바탕으로 층별 재실자의 동선 파악 및/또는 인원수 카운팅을 통해 상기 층별 재실자의 그룹핑을 실시하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제13항에 있어서,
상기 경로알림부는,
상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 적어도 하나의 화재대피경로를 생성하는 대피경로생성부;
상기 화재발생구역, 상기 화재확산구역, 및 상기 피난구역을 포함하는 건물의 이동통로 정보를 기반으로 대피자를 구호하기 위한 구호자가 건물 내로 진입하도록 적어도 하나의 화재구호경로를 생성하는 구호경로생성부;
상기 건물 내부에 위치하는 재실자가 대피자 또는 구호자인지 여부를 확인하는 재실자특성분석부;
센서에 의해 대피자 및/또는 구호자가 감지되면 위험영역을 경고하도록 위험영역패턴을 표시하는 위험경고표시부;
상기 센서의 감지결과에 따라 설정된 표시위치에 상기 위험영역패턴을 표시하도록 상기 위험경고표시부를 제어하는 위험경고제어부; 및
상기 재실자가 대피자인 경우, 대피경로를, 상기 재실자가 구호자인 경우, 구호경로를 추천하는 경로추천부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 시스템.
제15항에 있어서,
상기 위험경고제어부는,
상기 화재발생구역 및 상기 화재확산구역 중 적어도 하나를 반영하여 위험영역등급을 구분하고,
상기 위험영역등급을 반영하여 상기 재실자의 위치 주변 영역별 위험영역등급에 따라 상기 위험영역패턴의 표시범위, 색상, 문양, 발광패턴, 휘도 중 적어도 하나를 설정하며, 상기 표시위치에 위치하는 대피자 또는 구호자에게 상기 위험영역패턴을 이용하여 선택적으로 차별 표시되는 대피경고 또는 구호경로를 알리는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제11항에 있어서,
상기 화재감지부는,
상기 영상데이터로부터 영상 이미지를 획득하고, 상기 영상 이미지를 복수의 블록으로 분할하는 이미지 획득부;
상기 복수의 블록으로 각각 분할된 영상 이미지로부터 화염영역 및/또는 연기영역을 검출하는 영상처리부; 및
상기 검출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 산출하되, 상기 산출된 화염영역 및/또는 연기영역의 면적 및/또는 개수를 화재발생 기준값과 비교하고, 비교결과로 화재징후의 감지결과를 출력하는 감지결과출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제11항에 있어서,
상기 관제지원부는,
상기 화재 징후가 감지된 위치에 대한 정보를 건물의 도면 정보를 반영하여 2차원 또는 3차원 구역으로 이미지를 생성하는 구역이미지 생성부;
상기 구역의 조도, 온도, 습도, 풍향, 퐁속 중 어느 하나 이상의 환경정보를 건물의 내부 및/또는 외부에 설치된 기상정보센서를 통해 수신하고, 감지된 상기 화재 징후를 보정하는 화재징후 보정부; 및
상기 화재 징후 및 상기 환경정보를 기반으로 상기 구역을 통해 설정된 시간 내 화재 확산이 예상되는 주변 구역을 연산하여 추가 생성하는 화재확산정보 생성부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제11항에 있어서,
상기 관제보완부는,
상기 영상데이터를 통해 확인되는 구역에 대응되는 위치에 설치된 센서를 통해 센서데이터를 수집하는 센서데이터 수집부;
상기 영상데이터를 통해 확인된 불꽃발생 및/또는 연기발생 정보와 상기 센서데이터를 통해 수집된 이상온도 및/또는 이상습도 발생/지속 여부를 매칭하는 정보 매칭부; 및
매칭 결과로 최종 화재발생여부를 판독하여 관제보완기능을 수행하는 판독검증부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.
제12항에 있어서,
상기 경로정보제공부는,
설정된 대피경로로의 대피자의 대피상황을 모니터링 하는 대피경로 모니터링부;
대피자 대피경로와 상기 화재확산구역의 실시간 및/또는 설정된 시간 내 확산 예측정보에 따른 겹침여부를 실시간 확인하는 대피위험 모니터링부; 및
상기 대피경로와 상기 화재확산구역의 겹침이 예상되는 경우, 상기 대피경로를 재설정하는 대피경로 재설정부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 시스템.