KR20230041951A - 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템에 관한 것으로, 건축물 내/외부의 지정된 장소에 설치되며, 복수의 감지센서를 이용하여 해당 건축물의 내/외부에 피해를 줄 수 있는 재난사고 상황의 발생을 감지하는 재난발생 감지장치와, 재난발생 감지장치에 구비된 각 감지센서로부터 기 설정된 감지센서 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별로 각 감지센서 고유식별정보를 그룹화화여 감지센서 그룹화 ID를 생성하고, 상기 생성된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 전송하는 센서정보 취합장치와, 재난 또는 비재난 상황에서 센서정보 취합장치로부터 전송된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 제공받아 이를 기반으로 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대하여 해당 건축물의 디지털 트윈 환경에서 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 단계별로 수행하는 재난환경 시뮬레이션 장치와, 재난환경 시뮬레이션 장치로부터 수행되는 각 단계에서 생성되는 시뮬레이션 결과정보를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측 또는 시계열적 재난확산 예측을 학습하여, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보 또는 시계열적 재난확산 예측정보를 생성하기 위한 인공지능 학습모델을 구축하는 인공지능 학습장치를 포함함으로써, 해당 재난사고 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 여러 종류의 안전 관련 시설물 및 기 설치된 관련 시설물에 대한 제어/통제를 진행하여 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 디지털 트윈(Digital Twin) 및 인공지능(Artificial Intelligent, AI) 기반의 재난 대응 및 운영 시스템에 관한 것이다.
현재 다양한 자연 발생 재해 및 안전사고에 대해서 많은 재해 방지 시설 및 대응 시설이 보급되고 최근 도심의 인구증가와 건축기술의 발전에 따라 대규모의 지상 및 지하 건축물들이 늘어나고 있다.
이러한 건축물에서는 각종 재난 사고에 적절하게 대응할 수 있도록 구조물 관련 건축법, 소방법, 철도법, 도로법 등으로 건축물의 설계 기준을 규정하고 있으며, 건축물에 해당 재해에 대한 대응 및 피난 설비의 구축을 의무화하고 있다.
그럼에도 불구하고, 재난이 발생할 경우 건축물의 특성에 따라 내부 이용자의 피난시간이 오래 걸리고, 재해 상황에 따른 사용자의 혼란이 증가되는 현실이 있다. 즉, 재난 상황을 사전에 예측하고, 분석하여 해당 재난 상황이 발생하는 경우 빠른 대응과 사용자의 인명피해를 최소화하기 위한 시스템화 된 운영 기법의 개발이 필요하다.
또한, 재난 상황의 발생을 사전에 예측하는 기술의 개발과 재난 상황 발생이 해당 재난 상황의 확산을 사전에 예측할 수 있도록 인공지능 기반의 재난 상황 발생 예측 및 확산 예측 기술의 개발이 필요하다.
이러한 재난 대응 및 피해 최소화를 위한 운영 기법의 개발은 다양한 실험을 통해서 최적의 결과를 얻을 수 있다. 하지만 재난 상황을 실제 환경에서 연출할 수 없기 때문에 해당 어려움을 해결할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실제 환경에서 실험이나 테스트를 진행할 수 없는 다양한 재난 상황에 대해 가상의 환경에 실제 환경을 매핑하는 3차원 기반의 디지털 트윈 환경을 구축하고, 이러한 환경에 기반한 가상의 재난환경 시뮬레이션을 통해 다양한 재난 상황을 연출함과 아울러 가상의 재난환경 시뮬레이션의 결과정보를 기반으로 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 이용하여 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측 또는 시계열적 재난확산을 예측함으로써, 다양한 재난 상황에 적절하게 대응하는 시스템의 효율적인 운영을 위한 기술 개발 환경을 효과적으로 구축할 수 있도록 한 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 건축물 내/외부의 지정된 장소에 설치되며, 복수의 감지센서를 이용하여 해당 건축물의 내/외부에 피해를 줄 수 있는 재난사고 상황의 발생을 감지하는 재난발생 감지장치; 상기 재난발생 감지장치에 구비된 각 감지센서로부터 기 설정된 감지센서 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별로 각 감지센서 고유식별정보를 그룹화화여 감지센서 그룹화 ID를 생성하고, 상기 생성된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 전송하는 센서정보 취합장치; 재난 또는 비재난 상황에서 상기 센서정보 취합장치로부터 전송된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 제공받아 이를 기반으로 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대하여 해당 건축물의 디지털 트윈 환경에서 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 단계별로 수행하는 재난환경 시뮬레이션 장치; 및 상기 재난환경 시뮬레이션 장치로부터 수행되는 각 단계에서 생성되는 시뮬레이션 결과정보를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측 또는 시계열적 재난확산 예측을 학습하여, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보 또는 시계열적 재난확산 예측정보를 생성하기 위한 인공지능 학습모델을 구축하는 인공지능 학습장치를 포함하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템을 제공하는 것이다.
여기서, 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 재난 대피장비들의 동작을 제어하는 재난대피 제어장치가 더 포함됨이 바람직하다.
바람직하게, 상기 재난대피 제어장치는, 재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부와 연결된 복수의 급기 장비들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 급기 제어모듈; 재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부와 연결된 복수의 배기 장비들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 배기 제어모듈; 재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내부에 구비된 복수의 방화문들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 방화문 제어모듈; 및 재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부에 구비된 복수의 방재 장비들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 방재 제어모듈을 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피 유도시킬 수 있도록 복수의 대피 유도장비들의 동작을 제어하는 재난대피 유도장치가 더 포함될 수 있다.
바람직하게, 상기 재난대피 유도장치는, 사용자들의 위치에 기반하여 재난확산 경로 및 정도에 따라 사용자들의 대피경로를 제안하고, 각 대피 유도장비를 제어하여 사용자들의 최적 대피 경로를 계산한 후, 계산된 결과를 바탕으로 층별 및 위치별 사용자들의 최적 대피경로의 계산과 각 대피 유도장비를 개별적으로 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난발생 감지장치는, 해당 건축물 내/외부의 특정 지역에 대한 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나의 영상 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 온도를 감지하기 위한 적어도 하나의 온도 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 연기를 감지하기 위한 적어도 하나의 연기 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 진동 상태를 감지하기 위한 적어도 하나의 진동 감지센서, 또는 해당 건축물 내/외부의 화재 발생 시 경보하기 위한 적어도 하나의 경보 감지센서 중 적어도 하나의 감지센서를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 재난환경 시뮬레이션 장치는, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션 수행 시, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에서 해당 디지털 트윈에 존재하는 각 감지센서의 위치별로 각 센싱 정보를 랜덤하게 변화시키면서 가상 재난환경 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 해당 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보는, 재난의 종류, 재난의 발생 위치, 또는 재난의 크기 중 적어도 하나의 예측정보를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 해당 가상의 재난환경에 대한 시계열적 재난확산 예측정보는, 급기 제어모듈의 제어에 따른 급기 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 배기 제어모듈의 제어에 따른 배기 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 방화문 제어모듈의 제어에 따른 방화문의 그룹별 작동 여부, 방재 제어모듈의 제어에 따른 방재 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 또는 권역별 재난 대비 출구의 열림/잠김(Open/Close) 설정 중 적어도 하나의 예측정보를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템은, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 대피장비들의 동작을 제어하는 재난대피 제어장치; 해당 건축물 내에서 무선 통신하는 적어도 하나의 사용자 단말로부터 송출되는 무선신호를 감지하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 검출하는 단말위치 추적장치; 및 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 수행하여 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 상기 재난대피 제어장치로 전송하는 재난 운영서버가 더 포함될 수 있다.
여기서, 상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 관리자가 상기 예측된 사람들의 최적 대피 경로를 기 저장된 해당 건축물의 3차원 캐드(CAD) 모델링 상에서 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공함이 바람직하다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 기 설정된 해당 재난사고 상황에 대응되는 방재관련 시설물에 대하여 제어 및 통제될 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 상기 예측된 사람들의 최적 대피 경로를 기반으로 기 저장된 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 해당 각 사용자 단말의 현재 위치에서 해당 재난사고를 피할 수 있는 대피 위치로 해당 사용자의 최적 대피 경로를 매핑(mapping)시킨 후, 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 매핑된 해당 사용자의 최적 대피 경로가 해당 각 사용자 단말의 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버로부터 생성된 특정의 제어신호는, 비상구 방향을 표시하기 위한 제1 제어신호, 바닥 대피 유도선 방향을 표시하기 위한 제2 제어신호, 독립형 레이저 심볼 방향을 표시하기 위한 제3 제어신호, 계단 대피로 방향을 표시하기 위한 제4 제어신호, 소화시설 작동을 위한 제5 제어신호, 또는 제연 시스템 작동을 위한 제6 제어신호 중 적어도 하나의 제어신호를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 이를 기반으로 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 파악하고, 상기 파악된 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 비롯하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 포함한 재난사고 발생 현황정보를 생성하고, 상기 생성된 재난사고 발생 현황정보가 통신망을 통해 기 설정된 소방방재 관리센터로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 기 설정된 재난대피 및 방재 시나리오에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 상기 재난대피 제어장치로 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버에서 적용된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션은, 가상공간에 실물과 똑같은 물체를 만들어 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터 시뮬레이션으로 결과를 미리 예측하는 기술을 이용할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보, 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 각 재난사고별로 데이터베이스(DB)화하여 별도의 저장장치에 저장 및 관리되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 재난 운영서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 재난 운영서버에 암호화되어 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 클라이언트 단말을 통해 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버에서 다운로드된 재난사고관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템은, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 대피장비들의 동작을 제어하는 재난대피 제어장치; 해당 건축물 내에서 무선 통신하는 적어도 하나의 사용자 단말로부터 송출되는 무선신호를 감지하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 검출하는 단말위치 추적장치; 및 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 상기 재난대피 제어장치로 전송하는 재난 운영서버가 더 포함될 수 있다.
여기서, 상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 관리자가 상기 생성된 사람들의 최적 대피 경로를 기 저장된 해당 건축물의 3차원 캐드(CAD) 모델링 상에서 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공함이 바람직하다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 기 설정된 해당 재난사고 상황에 대응되는 방재관련 시설물에 대하여 제어 및 통제될 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 상기 생성된 사람들의 최적 대피 경로를 기반으로 기 저장된 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 해당 각 사용자 단말의 현재 위치에서 해당 재난사고를 피할 수 있는 대피 위치로 해당 사용자의 최적 대피 경로를 매핑(mapping)시킨 후, 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 매핑된 해당 사용자의 최적 대피 경로가 해당 각 사용자 단말의 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버로부터 생성된 특정의 제어신호는, 비상구 방향을 표시하기 위한 제1 제어신호, 바닥 대피 유도선 방향을 표시하기 위한 제2 제어신호, 독립형 레이저 심볼 방향을 표시하기 위한 제3 제어신호, 계단 대피로 방향을 표시하기 위한 제4 제어신호, 소화시설 작동을 위한 제5 제어신호, 또는 제연 시스템 작동을 위한 제6 제어신호 중 적어도 하나의 제어신호를 포함하여 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 이를 기반으로 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 파악하고, 상기 파악된 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 비롯하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 포함한 재난사고 발생 현황정보를 생성하고, 상기 생성된 재난사고 발생 현황정보가 통신망을 통해 기 설정된 소방방재 관리센터로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보, 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 각 재난사고별로 데이터베이스(DB)화하여 별도의 저장장치에 저장 및 관리되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 재난 운영서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 재난 운영서버에 암호화되어 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 상기 재난 운영서버는, 상기 클라이언트 단말을 통해 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버에서 다운로드된 재난사고관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
바람직하게, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에는, 재난의 종류 및 재난의 정도에 대한 정보를 포함하여 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템에 따르면, 실제 환경에서 실험이나 테스트를 진행할 수 없는 다양한 재난 상황에 대해 가상의 환경에 실제 환경을 매핑하는 3차원 기반의 디지털 트윈 환경을 구축하고, 이러한 환경에 기반한 가상의 재난환경 시뮬레이션을 통해 다양한 재난 상황을 연출함과 아울러 가상의 재난환경 시뮬레이션의 결과정보를 기반으로 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 이용하여 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측 또는 시계열적 재난확산을 예측함으로써, 다양한 재난 상황에 적절하게 대응하는 시스템의 효율적인 운영을 위한 기술 개발 환경을 효과적으로 구축할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 재난대피 제어장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 재난대피 제어장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 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 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템을 구성하기 전에 전제 조건을 설명하면, 건축물에 대한 정보는 캐드(CAD)화하여 디지털 트윈 공간 상에 구성되어 있고, 해당 건출물에 대한 감지센서 및 방재 장비는 장비 종류, 위치가 그룹 및 개별 ID로 기록되어 있으며, 작동 정보가 동기화되어 있다. 그리고, 각 감지센서 및 방재 장비는 IoT(Internet on Things) 연결을 지원하며, 운영 시스템과 네트워크로 연동되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템을 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용된 재난대피 제어장치를 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 클라이언트 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템은, 크게 재난발생 감지장치(100), 센서정보 취합장치(200), 재난환경 시뮬레이션 장치(300), 인공지능 학습장치(400), 및 전원공급장치(500) 등을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템은 추가적으로 재난대피 제어장치(600), 재난대피 유도장치(700), 단말위치 추적장치(800), 재난 운영서버(900), 및/또는 클라이언트 단말(20) 등을 더 포함할 수도 있다. 한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
재난발생 감지장치(100)는 건축물(예컨대, 아파트, 빌딩, 대형 쇼핑몰, 학교 등) 내/외부의 지정된 장소에 설치되어 있으며, 복수의 감지센서를 이용하여 해당 건축물의 내/외부에 피해를 줄 수 있는 재난사고 상황(예컨대, 화재, 지진, 건축물 파손 등)의 발생을 감지하는 기능을 수행한다.
이러한 재난발생 감지장치(100)는 도면에 도시되진 않았지만, 해당 건축물 내/외부의 특정 지역에 대한 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나의 영상 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 온도를 감지하기 위한 적어도 하나의 온도 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 연기를 감지하기 위한 적어도 하나의 연기 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 진동 상태를 감지하기 위한 적어도 하나의 진동 감지센서, 및/또는 해당 건축물 내/외부의 화재 발생 시 경보하기 위한 적어도 하나의 경보 감지센서 중 적어도 하나의 감지센서를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
센서정보 취합장치(200)는 재난발생 감지장치(100)에 구비된 각 감지센서로부터 기 설정된 감지센서 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 건축물 내/외부의 층별 및/또는 위치별로 각 감지센서 고유식별정보를 그룹화화여 감지센서 그룹화 ID를 생성하고, 상기 생성된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 전송하는 기능을 수행한다.
여기서, 각 감지센서의 고유식별정보를 해당 건축물 내/외부의 층별 및/또는 위치별로 그룹화하여 전송하는 이유는, 재난 상황에 따라 각 그룹별 감지센서의 상태가 연동되어 움직임을 보이기 때문이다. 즉, 실제 화재가 발생한 경우 화재 발생 위치 근방의 연기 센서 및 온도 센서의 값이 상승하고, 단계적으로 주위 센서에 관련 정보가 검출되기 때문이다.
예컨대, 진동 센서의 경우 진동 발생원에 가까운 센서의 값이 가장 크며, 거리별로 그 값이 단계적으로 줄어든다. 또한, 진동 센서의 경우 다른 센서와는 다르게 진동이 역으로 전파되며, 진동의 크기가 웨이브(Wave) 형태를 띄게 된다.
한편, 상기 기 설정된 감지센서 고유식별정보는 예컨대, 감지센서의 이름, 감지센서의 비밀번호, 감지센서의 일련번호, 감지센서의 종류, 감지센서의 제조회사, 감지센서의 MAC(Media Access Control) 주소, 감지센서의 고유 IP(Internet Protocol) 주소, 감지센서의 모델 및 감지센서의 버전, 감지센서의 비밀키 또는 PKI 기반의 개인키에 의해 생성된 감지센서의 인증 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 감지센서를 식별할 수 있는 모든 감지센서에 대한 식별 정보들을 포함할 수 있다.
재난환경 시뮬레이션 장치(300)는 재난 및/또는 비재난 상황에서 센서정보 취합장치(200)로부터 전송된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 제공받아 이를 기반으로 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대하여 해당 건축물의 디지털 트윈 환경에서 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션(예컨대, CFD 소프트웨어, 화재 시뮬레이션 소프트웨어, 대피 소프트웨어 등)을 단계별로 수행하는 기능을 수행한다.
또한, 재난환경 시뮬레이션 장치(300)는 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션 수행 시, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에서 해당 디지털 트윈에 존재하는 각 감지센서의 위치별로 각 센싱 정보를 랜덤하게 변화시키면서 가상 재난환경 시뮬레이션을 수행함이 바람직하다.
즉, 이러한 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 각 감지센서의 위치별로 각 센싱 정보를 변화함으로써, 디지털 트윈 환경이 아닌 실제 환경에서 각 센싱 정보의 변화가 사전에 시뮬레이션 되었던 환경과 비슷한 추이로 움직이는 경우 재난이 발생하기 이전, 혹은 재난 상황에서 각 감지센서에 입력되는 정보 값이 재난 상황임을 알려주는 "임계값"을 넘기 이전에 예측하여, 관리자 혹은 담당자에게 사전에 경고해 줄 수 있기 때문에 재난 상황에 즉각적으로 대처가 가능하게 할 수 있다.
한편, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에는 예컨대, 재난의 종류 및/또는 재난의 정도에 대한 정보를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
인공지능 학습장치(400)는 재난환경 시뮬레이션 장치(300)로부터 수행되는 각 단계에서 생성되는 시뮬레이션 결과정보를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측 및/또는 시계열적 재난확산 예측을 학습하여, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보 및/또는 시계열적 재난확산 예측정보를 생성하기 위한 인공지능 학습모델을 구축하는 기능을 수행한다.
또한, 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 해당 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보는 예컨대, 재난의 종류, 재난의 발생 위치, 및/또는 재난의 크기 중 적어도 하나의 예측정보를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
또한, 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 해당 가상의 재난환경에 대한 시계열적 재난확산 예측정보는 예컨대, 급기 제어모듈의 제어에 따른 급기 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 배기 제어모듈의 제어에 따른 배기 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 방화문 제어모듈의 제어에 따른 방화문의 그룹별 작동 여부, 방재 제어모듈의 제어에 따른 방재 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 및/또는 권역별 재난 대비 출구의 열림/잠김(Open/Close) 설정 중 적어도 하나의 예측정보를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
또한, 인공지능 학습장치(400)에 적용된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법은 예컨대, 신경망(Neural Network), SVM(Support Vector Machine), MLP(Multi Layer Perception), 및/또는 딥러닝(Deep Learning) 중 적어도 하나의 인공지능 학습방법으로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 전원공급장치(500)는 전술한 각 장치들 즉, 재난발생 감지장치(100), 센서정보 취합장치(200), 재난환경 시뮬레이션 장치(300), 인공지능 학습장치(400), 재난대피 제어장치(600), 재난대피 유도장치(700), 및/또는 단말위치 추적장치(800) 등의 동작에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행하는 바, 계속적인 전원 공급을 위해 상용 교류(AC) 전원(예컨대, AC 220V 또는 380V 등)을 직류(DC) 및/또는 교류(AC) 전원으로 변환되도록 구현함이 바람직하지만, 이에 국한하지 않고, 통상의 휴대용 배터리(Battery)로 구현할 수도 있다.
또한, 전원공급장치(500)에는 외부의 전원 충격으로부터 부품을 보호하고 일정한 전압을 출력하는 기능을 수행하는 전원 관리부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 전원 관리부는 ESD(Electro Static Damage) 보호기, 전원 감지기, 정류기 및 전원 차단기 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 ESD 보호기는 정전기 또는 급격한 전원 충격으로부터 전장 부품을 보호하도록 구성한다. 상기 전원 감지기는 허용 전압 범위 외의 전압이 유입될 경우 상기 전원 차단기에 차단신호를 보내고, 허용 전압 범위 내에서 전압 변화에 따라 승압 또는 강압 신호를 상기 정류기에 전달하도록 구성한다. 상기 정류기는 입력 전압의 변동을 최소하여 일정한 전압이 공급되도록 상기 전원 감지기의 신호에 따라 승압 또는 강압의 정류 동작을 수행하도록 구성한다. 상기 전원 차단기는 상기 전원 감지기로부터 전달되는 차단 신호에 따라 배터리로부터 공급되는 전원을 차단하도록 구성한다.
추가적으로, 재난대피 제어장치(600)는 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 재난 대피장비들의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 재난대피 제어장치(600)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 대피장비들의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 재난대피 제어장치(600)는 도 2에 도시된 바와 같이, 재난사고 발생 시 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부와 연결된 복수의 급기 장비들의 작동을 구역별 및/또는 층별로 제어하는 급기 제어모듈(610)과, 재난사고 발생 시 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부와 연결된 복수의 배기 장비들의 작동을 구역별 및/또는 층별로 제어하는 배기 제어모듈(620)과, 재난사고 발생 시 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내부에 구비된 복수의 방화문들의 작동을 구역별 및/또는 층별로 제어하는 방화문 제어모듈(630)과, 재난사고 발생 시 인공지능 학습장치(400)에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부에 구비된 복수의 방재 장비들의 작동을 구역별 및/또는 층별로 제어하는 방재 제어모듈(640) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
재난대피 유도장치(700)는 인공지능 학습장치(700)에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피 유도시킬 수 있도록 복수의 대피 유도장비들의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 재난대피 유도장치(700)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피 유도시킬 수 있도록 복수의 대피 유도장비들의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난대피 유도장치(700)는 사용자들의 위치에 기반하여 재난확산 경로 및 정도에 따라 사용자들의 대피경로를 제안하고, 각 대피 유도장비를 제어하여 사용자들의 최적 대피 경로를 계산한 후, 계산된 결과를 바탕으로 층별 및/또는 위치별 사용자들의 최적 대피경로의 계산과 각 대피 유도장비를 개별적으로 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
단말위치 추적장치(800)는 해당 건축물 내에서 무선 통신하는 적어도 하나의 사용자 단말(바람직하게, 후술하는 클라이언트 단말(20)과 구성이 동일함)로부터 송출되는 무선신호를 감지하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 검출하는 기능을 수행한다.
재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및/또는 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및/또는 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 수행하여 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 재난대피 제어장치(600) 및/또는 재난대피 유도장치(700)로 전송하는 기능을 수행한다.
또한, 재난 운영서버(900)는 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 관리자가 상기 예측된 사람들의 최적 대피 경로를 기 저장된 해당 건축물의 3차원 캐드(CAD) 모델링 상에서 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 기 설정된 해당 재난사고 상황에 대응되는 방재관련 시설물에 대하여 제어 및 통제될 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 상기 예측된 사람들의 최적 대피 경로를 기반으로 기 저장된 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 해당 각 사용자 단말의 현재 위치에서 해당 재난사고를 피할 수 있는 대피 위치로 해당 사용자의 최적 대피 경로를 매핑(mapping)시킨 후, 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 매핑된 해당 사용자의 최적 대피 경로가 해당 각 사용자 단말의 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)로부터 생성된 특정의 제어신호는 예컨대, 비상구 방향을 표시하기 위한 제1 제어신호, 바닥 대피 유도선 방향을 표시하기 위한 제2 제어신호, 독립형 레이저 심볼 방향을 표시하기 위한 제3 제어신호, 계단 대피로 방향을 표시하기 위한 제4 제어신호, 소화시설 작동을 위한 제5 제어신호, 및/또는 제연 시스템 작동을 위한 제6 제어신호 중 적어도 하나의 제어신호를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
또한, 재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및/또는 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 이를 기반으로 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 파악하고, 상기 파악된 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 비롯하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 포함한 재난사고 발생 현황정보를 생성하고, 상기 생성된 재난사고 발생 현황정보가 통신망(10)을 통해 기 설정된 소방방재 관리센터(30)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및/또는 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및/또는 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 기 설정된 재난대피 및/또는 방재 시나리오에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 재난대피 제어장치(600) 및/또는 재난대피 유도장치(700)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)에서 적용된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션은 가상공간에 실물과 똑같은 물체를 만들어 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터 시뮬레이션으로 결과를 미리 예측하는 기술을 이용함이 바람직하다.
또한, 재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보, 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 각 재난사고별로 데이터베이스(DB)화하여 별도의 저장장치(미도시)에 저장 및 관리되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 외부의 클라이언트 단말(20)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 클라이언트 단말(20)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 클라이언트 단말(20)을 통해 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및/또는 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및/또는 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 재난대피 제어장치(600) 및/또는 재난대피 유도장치(700)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 관리자가 상기 생성된 사람들의 최적 대피 경로를 기 저장된 해당 건축물의 3차원 캐드(CAD) 모델링 상에서 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 기 설정된 해당 재난사고 상황에 대응되는 방재관련 시설물에 대하여 제어 및 통제될 수 있도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 상기 생성된 사람들의 최적 대피 경로를 기반으로 기 저장된 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 해당 각 사용자 단말의 현재 위치에서 해당 재난사고를 피할 수 있는 대피 위치로 해당 사용자의 최적 대피 경로를 매핑(mapping)시킨 후, 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 매핑된 해당 사용자의 최적 대피 경로가 해당 각 사용자 단말의 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및/또는 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 이를 기반으로 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 파악하고, 상기 파악된 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 비롯하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 포함한 재난사고 발생 현황정보를 생성하고, 상기 생성된 재난사고 발생 현황정보가 통신망(10)을 통해 기 설정된 소방방재 관리센터(30)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 재난발생 감지장치(100)로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보, 단말위치 추적장치(800)로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보 중 적어도 하나의 정보를 각 재난사고별로 데이터베이스(DB)화하여 별도의 저장장치(미도시)에 저장 및 관리되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보 중 적어도 하나의 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보 중 적어도 하나의 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 클라이언트 단말(20)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 재난 운영서버(900)는 클라이언트 단말(20)을 통해 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보 중 적어도 하나의 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 클라이언트 단말(20)은 통신망(10)을 통해 재난 운영서버(900)와 연결되어 있으며, 이때, 통신망(10)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(Wi-Fi), 와이기그(WiGig), 와이브로(Wireless Broadband Internet, Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선망일 수 있다.
상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 클라이언트 단말(20)이 재난 운영서버(900)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망일 수도 있다.
만약, 통신망(10)이 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망, 5G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 통신망(10)은 클라이언트 단말(20)과 재난 운영서버(900)의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.
또한, 클라이언트 단말(20)은 재난 운영서버(900)의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 재난 운영서버(900)에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말(20)은 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 재난 운영서버(900)로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 재난 운영서버(900)에 암호화되어 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말(20)은 재난 운영서버(900)에서 다운로드된 재난사고관련 클라우드 어플리케이션을 통해 재난 운영서버(900)에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말(20)은 재난 운영서버(900)의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 재난 운영서버(900)에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말(20)은 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 재난 운영서버(900)로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 재난 운영서버(900)에 암호화되어 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 예측정보 중 적어도 하나의 정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말(20)은 재난 운영서버(900)에서 다운로드된 재난사고관련 클라우드 어플리케이션을 통해 재난 운영서버(900)에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및/또는 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보 중 적어도 하나의 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 전술한 클라이언트 단말(20)은 무선 인터넷 또는 휴대 인터넷을 통하여 통신하는 스마트폰(Smart Phone), 스마트 패드(Smart Pad) 또는 스마트 노트(Smart Note) 중 적어도 하나의 이동 단말 시스템으로 이루어짐이 바람직하며, 이외에도 팜(Palm) PC, 모바일 게임기(Mobile play-station), 통신 기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 태블릿 PC, 아이패드(iPad) 등 통신장치(900)에 접속하기 위한 사용자 인터페이스를 갖는 모든 유무선 가전/통신 시스템을 포괄적으로 의미할 수 있다.
이러한 클라이언트 단말(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 통신모듈(21), A/V(Audio/Video) 입력모듈(22), 사용자 입력모듈(23), 센싱모듈(24), 출력모듈(25), 저장모듈(26), 인터페이스 모듈(27), 단말 제어모듈(28) 및 전원모듈(29) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 클라이언트 단말(20)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.
이하, 클라이언트 단말(20)의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
무선 통신모듈(21)은 클라이언트 단말(20)과 재난 운영서버(900) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 통신모듈(21)은 방송 수신 모듈(21a), 이동 통신 모듈(21b), 무선 인터넷 모듈(21c), 근거리 통신 모듈(21d) 및 위치 정보 모듈(21e) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(21a)은 다양한 방송채널(예컨대, 위성채널, 지상파채널 등)을 통하여 외부의 방송관리서버로부터 방송신호(예컨대, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호 등) 및/또는 방송관련 정보를 수신한다.
이동 통신 모듈(21b)은 이동 통신망 상에서 기지국, 클라이언트 단말(20), 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성 콜(call) 신호, 화상 통화 콜 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(21c)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 외부의 단말(20)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 기술로는 예컨대, WLAN(Wi-Fi), Wibro, Wimax, HSDPA, LTE 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(21d)은 근거리 통신을 위한 모듈로서, 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 또는 적외선(IR) 통신 등이 이용될 수 있다.
위치 정보 모듈(21e)은 클라이언트 단말(20)의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 등을 이용하여 클라이언트 단말(20)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말 제어모듈(28)의 제어에 따라 전술한 무선 통신모듈(21) 및/또는 유선 통신모듈(미도시)을 통해 저장모듈(26)에 저장된 특정 어플리케이션 프로그램을 이용하여 재난 운영서버(900)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
A/V 입력모듈(22)은 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 모듈로서, 기본적으로 카메라부(22a)와 마이크부(22b) 등이 포함될 수 있다. 카메라부(22a)는 화상통화모드 또는 촬영모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 마이크부(22b)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드 등에서 마이크로폰에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성데이터로 처리한다.
사용자 입력모듈(23)은 클라이언트 단말(20)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 모듈로서, 특히 출력모듈(25)의 디스플레이부(25a)를 통해 표시되는 데이터 관리 정보들 중 어느 하나에 대한 선택 신호를 입력하는 기능을 수행하며, 예컨대, 사용자의 터치에 의하여 입력되는 터치 패널(정압/정전) 형식이거나 별도의 입력 장치(예컨대, 키 패드 돔 스위치, 조그 휠, 조그 스위치 등)를 이용하여 입력될 수 있다.
센싱모듈(24)은 클라이언트 단말(20)의 개폐 상태, 클라이언트 단말(20)의 위치, 사용자 접촉 유무, 특정 부위에 대한 사용자의 터치 동작, 클라이언트 단말(20)의 방위, 클라이언트 단말(20)의 가속/감속 등과 같이 클라이언트 단말(20)의 현 상태를 감지하여 클라이언트 단말(20)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 이러한 센싱 신호는 단말 제어모듈(28)에 전달되어, 단말 제어모듈(28)이 특정 기능을 수행하는 기초가 될 수 있다.
출력모듈(25)은 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 모듈로서, 기본적으로 디스플레이부(25a), 음향출력부(25b), 알람부(25c) 및 햅틱부(25d) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(25a)는 클라이언트 단말(20)에서 처리되는 정보를 표시 출력하기 위한 것으로서, 예컨대, 클라이언트 단말(20)이 통화모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphical User Interface)를 표시하고, 화상통화모드 또는 촬영모드인 경우에는 촬영 및/또는 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
음향출력부(25b)는 예컨대, 콜 신호수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드, 방송수신모드 등에서 무선 통신모듈(21)로부터 수신되거나 저장모듈(26)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수도 있다.
알람부(25c)는 클라이언트 단말(20)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 클라이언트 단말(20)에서 발생되는 이벤트의 예로는 콜 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다.
햅틱부(25d)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱부(25d)가 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택부(25d)가 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다.
저장모듈(26)은 단말 제어모듈(28)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다.
또한, 저장모듈(26)은 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있으며, 재난사고관련 어플리케이션 프로그램을 저장할 수 있다.
또한, 저장모듈(26)은 재난사고관련 정보의 형성을 위한 소스 데이터가 저장될 수 있는 바, 재난사고관련 데이터가 영상 및 소리로 구성된 형태로 이루어질 수 있으며, 재난사고에 대한 관련데이터 생성의 진행 과정 및 결과도 함께 저장될 수 있다.
이러한 저장모듈(26)은 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), SRAM, 롬(ROM), EEPROM, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(27)은 클라이언트 단말(20)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스 모듈(27)은 외부기기로부터 데이터를 전송 받거나 전원을 공급받아 클라이언트 단말(20) 내부의 각 구성요소에 전달하거나 클라이언트 단말(20) 내부의 데이터가 외부기기로 전송되도록 한다.
단말 제어모듈(28)은 통상적으로 클라이언트 단말(20)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로서, 예컨대, 음성통화, 데이터통신, 화상통화, 각종 어플리케이션 실행 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.
즉, 단말 제어모듈(28)은 저장모듈(26)에 저장된 재난사고관련 어플리케이션 프로그램이 실행되도록 제어하고, 상기 재난사고관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 재난사고관련 데이터의 생성을 요청하고 이에 대한 재난사고관련 데이터를 제공받을 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(28)은 상기 재난사고관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 사용자가 원하는 재난사고관련 데이터의 생성 과정에서 영상, 음성 또는 음향 중 적어도 하나를 포함하는 보조 요소들을 디스플레이부(25a) 및 다른 출력장치(예컨대, 음향출력부(25b), 알람부(25c), 햅틱부(25d) 등) 중 적어도 하나를 통해 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.
또한, 단말 제어모듈(28)은 배터리부(29a)의 충전 전류와 충전 전압을 상시적으로 모니터링하고, 모니터링 값을 저장모듈(26)에 임시 저장할 수 있다. 이때, 저장모듈(26)은 모니터링 된 충전 전류와 충전 전압과 같은 배터리 충전상태정보뿐만 아니라 배터리 사양정보(제품 코드, 정격 등)도 함께 저장함이 바람직하다.
전원모듈(29)은 단말 제어모듈(28)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원모듈(29)은 내장되어 있는 배터리부(29a)의 전원을 각 구성요소들로 공급하여 동작하도록 하며, 충전단자(미도시)를 사용하여 배터리의 충전이 가능하다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 단말 제어모듈(28)에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장모듈(26)에 저장되고, 단말 제어모듈(28)에 의해 실행될 수 있다.
만약, 클라이언트 단말(20)이 스마트폰으로 이루어질 경우, 상기 스마트폰은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드받아 자유롭게 사용하고 삭제가 가능한 오픈 운영체제를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿 PC(Tablet PC)를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.
이와 같이 스마트폰은 개방형 운영체제를 사용하므로 폐쇄적인 운영체제를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100 : 재난발생 감지장치,
200 : 센서정보 취합장치,
300 : 재난환경 시뮬레이션 장치,
400 : 인공지능 학습장치,
500 : 전원공급장치,
600 : 재난대피 제어장치,
700 : 재난대피 유도장치,
800 : 단말위치 추적장치,
900 : 재난 운영서버
200 : 센서정보 취합장치,
300 : 재난환경 시뮬레이션 장치,
400 : 인공지능 학습장치,
500 : 전원공급장치,
600 : 재난대피 제어장치,
700 : 재난대피 유도장치,
800 : 단말위치 추적장치,
900 : 재난 운영서버
Claims (34)
- 건축물 내/외부의 지정된 장소에 설치되며, 복수의 감지센서를 이용하여 해당 건축물의 내/외부에 피해를 줄 수 있는 재난사고 상황의 발생을 감지하는 재난발생 감지장치;
상기 재난발생 감지장치에 구비된 각 감지센서로부터 기 설정된 감지센서 고유식별정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별로 각 감지센서 고유식별정보를 그룹화화여 감지센서 그룹화 ID를 생성하고, 상기 생성된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 전송하는 센서정보 취합장치;
재난 또는 비재난 상황에서 상기 센서정보 취합장치로부터 전송된 감지센서 그룹화 ID와 각 감지센서로부터 감지된 현재의 각 센싱 정보를 제공받아 이를 기반으로 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대하여 해당 건축물의 디지털 트윈 환경에서 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 단계별로 수행하는 재난환경 시뮬레이션 장치; 및
상기 재난환경 시뮬레이션 장치로부터 수행되는 각 단계에서 생성되는 시뮬레이션 결과정보를 제공받아 이를 기반으로 기 설정된 인공지능(AI) 기반의 기계 학습방법을 통해 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측 또는 시계열적 재난확산 예측을 학습하여, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보 또는 시계열적 재난확산 예측정보를 생성하기 위한 인공지능 학습모델을 구축하는 인공지능 학습장치를 포함하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 재난 대피장비들의 동작을 제어하는 재난대피 제어장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제2 항에 있어서,
상기 재난대피 제어장치는,
재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부와 연결된 복수의 급기 장비들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 급기 제어모듈;
재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부와 연결된 복수의 배기 장비들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 배기 제어모듈;
재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내부에 구비된 복수의 방화문들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 방화문 제어모듈; 및
재난사고 발생 시 상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 해당 건축물의 내/외부에 구비된 복수의 방재 장비들의 작동을 구역별 및 층별로 제어하는 방재 제어모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 재난확산 예측정보를 기반으로 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피 유도시킬 수 있도록 복수의 대피 유도장비들의 동작을 제어하는 재난대피 유도장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제4 항에 있어서,
상기 재난대피 유도장치는, 사용자들의 위치에 기반하여 재난확산 경로 및 정도에 따라 사용자들의 대피경로를 제안하고, 각 대피 유도장비를 제어하여 사용자들의 최적 대피 경로를 계산한 후, 계산된 결과를 바탕으로 층별 및 위치별 사용자들의 최적 대피경로의 계산과 각 대피 유도장비를 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 재난발생 감지장치는, 해당 건축물 내/외부의 특정 지역에 대한 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나의 영상 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 온도를 감지하기 위한 적어도 하나의 온도 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 연기를 감지하기 위한 적어도 하나의 연기 감지센서, 해당 건축물 내/외부의 층별 및 위치별 진동 상태를 감지하기 위한 적어도 하나의 진동 감지센서, 또는 해당 건축물 내/외부의 화재 발생 시 경보하기 위한 적어도 하나의 경보 감지센서 중 적어도 하나의 감지센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 재난환경 시뮬레이션 장치는, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션 수행 시, 해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에서 해당 디지털 트윈에 존재하는 각 감지센서의 위치별로 각 센싱 정보를 랜덤하게 변화시키면서 가상 재난환경 시뮬레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 해당 가상의 재난환경에 대한 재난발생 예측정보는, 재난의 종류, 재난의 발생 위치, 또는 재난의 크기 중 적어도 하나의 예측정보를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 인공지능 학습장치에 의해 생성된 해당 가상의 재난환경에 대한 시계열적 재난확산 예측정보는, 급기 제어모듈의 제어에 따른 급기 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 배기 제어모듈의 제어에 따른 배기 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 방화문 제어모듈의 제어에 따른 방화문의 그룹별 작동 여부, 방재 제어모듈의 제어에 따른 방재 장비의 그룹별 작동 여부 및 용량, 또는 권역별 재난 대비 출구의 열림/잠김(Open/Close) 설정 중 적어도 하나의 예측정보를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 대피장비들의 동작을 제어하는 재난대피 제어장치;
해당 건축물 내에서 무선 통신하는 적어도 하나의 사용자 단말로부터 송출되는 무선신호를 감지하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 검출하는 단말위치 추적장치; 및
상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 수행하여 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 상기 재난대피 제어장치로 전송하는 재난 운영서버가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 관리자가 상기 예측된 사람들의 최적 대피 경로를 기 저장된 해당 건축물의 3차원 캐드(CAD) 모델링 상에서 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 기 설정된 해당 재난사고 상황에 대응되는 방재관련 시설물에 대하여 제어 및 통제될 수 있도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션을 통해 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로를 예측하고, 상기 예측된 사람들의 최적 대피 경로를 기반으로 기 저장된 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 해당 각 사용자 단말의 현재 위치에서 해당 재난사고를 피할 수 있는 대피 위치로 해당 사용자의 최적 대피 경로를 매핑(mapping)시킨 후, 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 매핑된 해당 사용자의 최적 대피 경로가 해당 각 사용자 단말의 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버로부터 생성된 특정의 제어신호는, 비상구 방향을 표시하기 위한 제1 제어신호, 바닥 대피 유도선 방향을 표시하기 위한 제2 제어신호, 독립형 레이저 심볼 방향을 표시하기 위한 제3 제어신호, 계단 대피로 방향을 표시하기 위한 제4 제어신호, 소화시설 작동을 위한 제5 제어신호, 또는 제연 시스템 작동을 위한 제6 제어신호 중 적어도 하나의 제어신호를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 이를 기반으로 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 파악하고, 상기 파악된 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 비롯하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 포함한 재난사고 발생 현황정보를 생성하고, 상기 생성된 재난사고 발생 현황정보가 통신망을 통해 기 설정된 소방방재 관리센터로 전송되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 기 설정된 재난대피 및 방재 시나리오에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 상기 재난대피 제어장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버에서 적용된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션은, 가상공간에 실물과 똑같은 물체를 만들어 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터 시뮬레이션으로 결과를 미리 예측하는 기술을 이용하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제10 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보, 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 각 재난사고별로 데이터베이스(DB)화하여 별도의 저장장치에 저장 및 관리되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제18 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하며,
상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제19 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공하며,
상기 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 재난 운영서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 재난 운영서버에 암호화되어 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제20 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 클라이언트 단말을 통해 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제19 항에 있어서,
상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버에서 다운로드된 재난사고관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시뮬레이션의 수행정보, 해당 재난사고 상황에 대한 방재예측 결과정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생 시 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생에 따라 해당 건축물 내에 존재하는 사람들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 복수의 대피장비들의 동작을 제어하는 재난대피 제어장치;
해당 건축물 내에서 무선 통신하는 적어도 하나의 사용자 단말로부터 송출되는 무선신호를 감지하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 검출하는 단말위치 추적장치; 및
상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 별도의 데이터베이스(DB)에 기 저장된 재난사고 상황별 대응을 위한 방재관리정보 및 재난대피 제어정보와 함께 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 바탕으로 재난사고의 종류 및 발생 위치를 파악함과 아울러 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오에 따라 해당 건축물 내에 구비된 복수의 대피 장비들이 동작되도록 특정의 제어신호를 생성하여 상기 재난대피 제어장치로 전송하는 재난 운영서버가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제23 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 관리자가 상기 생성된 사람들의 최적 대피 경로를 기 저장된 해당 건축물의 3차원 캐드(CAD) 모델링 상에서 시각적으로 볼 수 있게 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제23 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 기 설정된 해당 재난사고 상황에 대응되는 방재관련 시설물에 대하여 제어 및 통제될 수 있도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제23 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 기 설정된 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오를 통해 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로를 생성하고, 상기 생성된 사람들의 최적 대피 경로를 기반으로 기 저장된 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 해당 각 사용자 단말의 현재 위치에서 해당 재난사고를 피할 수 있는 대피 위치로 해당 사용자의 최적 대피 경로를 매핑(mapping)시킨 후, 해당 건축물의 3차원 이미지 상에 매핑된 해당 사용자의 최적 대피 경로가 해당 각 사용자 단말의 디스플레이 화면에 표시되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제23 항에 있어서,
상기 재난 운영서버로부터 생성된 특정의 제어신호는, 비상구 방향을 표시하기 위한 제1 제어신호, 바닥 대피 유도선 방향을 표시하기 위한 제2 제어신호, 독립형 레이저 심볼 방향을 표시하기 위한 제3 제어신호, 계단 대피로 방향을 표시하기 위한 제4 제어신호, 소화시설 작동을 위한 제5 제어신호, 또는 제연 시스템 작동을 위한 제6 제어신호 중 적어도 하나의 제어신호를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제23 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보 및 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 제공받아 이를 기반으로 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 파악하고, 상기 파악된 재난사고의 종류 및 발생 위치정보를 비롯하여 각 사용자 단말의 위치 추적정보를 포함한 재난사고 발생 현황정보를 생성하고, 상기 생성된 재난사고 발생 현황정보가 통신망을 통해 기 설정된 소방방재 관리센터로 전송되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제23 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 재난발생 감지장치로부터 감지된 재난사고 상황의 발생정보, 상기 단말위치 추적장치로부터 검출된 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 상기 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 각 재난사고별로 데이터베이스(DB)화하여 별도의 저장장치에 저장 및 관리되도록 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제29 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 외부의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하며,
상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제30 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 복호화할 수 있는 복호화 키가 상기 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공하며,
상기 클라이언트 단말은, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 재난 운영서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 재난 운영서버에 암호화되어 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 예측정보를 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제31 항에 있어서,
상기 재난 운영서버는, 상기 클라이언트 단말을 통해 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제30 항에 있어서,
상기 클라이언트 단말은, 상기 재난 운영서버에서 다운로드된 재난사고관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 재난 운영서버에 저장된 각 재난사고별 재난사고 상황의 발생정보, 각 사용자 단말의 위치 추적정보, 해당 재난사고의 종류 및 발생 위치정보, 디지털 트윈 기반의 가상 재난환경 시나리오 정보, 특정의 제어신호 생성정보, 및 해당 재난사고 상황 발생에 따른 사람들의 최적 대피 경로 정보를 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
- 제1 항에 있어서,
해당 관리자의 선택에 따라 생성된 가상의 재난환경에는, 재난의 종류 및 재난의 정도에 대한 정보를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 및 인공지능 기반의 재난 대응 및 운영 시스템.
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| KR1020210124720 | 2021-09-17 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116451317A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-07-18 | 北京构力科技有限公司 | 一种建筑运维方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101064890B1 (ko) | 2011-01-20 | 2011-09-16 | 폰 시스템주식회사 | 재해 비상 방송통신 광통합 시스템 |
-
2022
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101064890B1 (ko) | 2011-01-20 | 2011-09-16 | 폰 시스템주식회사 | 재해 비상 방송통신 광통합 시스템 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116451317A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-07-18 | 北京构力科技有限公司 | 一种建筑运维方法、装置、设备及存储介质 |
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