KR20230060386A - Forest fire detection device and forest fire monitoring system using the same - Google Patents

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KR20230060386A
KR20230060386A KR1020210145054A KR20210145054A KR20230060386A KR 20230060386 A KR20230060386 A KR 20230060386A KR 1020210145054 A KR1020210145054 A KR 1020210145054A KR 20210145054 A KR20210145054 A KR 20210145054A KR 20230060386 A KR20230060386 A KR 20230060386A
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forest fire
fire detection
temperature
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ceramic substrate
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김봉서
민복기
주성재
손지희
장정인
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한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 열전모듈을 이용한 전원공급 구조의 산불발생 감지장치 및 이를 이용한 산불감시 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 산불발생 감지장치는 고온부를 형성하는 제1세라믹기판과, 저온부를 형성하는 제2세라믹기판과, 상기 제1,2세라믹기판 사이에 구비되어 온도차를 감지하고, 온도차에 의해 기전력을 생성하는 열전 반도체와, 상기 열전 반도체에 의해 생성된 기전력을 직류전원으로 공급하기 위한 PCB기판과, 상기 PCB 기판에 구비되어 산불 발생시 생성되는 기전력으로 산불 감지 신호를 생성하는 제어부와, 상기 PCT 기판과 연결되며, 상기 제어부에 의해 생성된 산불발생 감지신호를 인근 통신허브에 무선 송출하기 위한 통신모듈을 포함하며, 상기 제2세라믹기판에는 열전도도가 높은 금속으로 형성되며 지중에 매설되는 열전도 지중브라켓이 구비되어 지중 온도가 상기 제2세라믹기판으로 전도되도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따르면 산불 발생으로 인한 지상부의 온도와 지표면 하부에 매설된 열전도 지지마운트의 온도차에 의해 발생되는 기전력을 전원으로 산불발생 신호를 생성하고, 생성된 신호를 통신모듈을 통해 송신 함으로써 설치가 용이하고 보다 안정적인 산불 발생 감지가 가능한 이점을 가진다.The present invention relates to a forest fire detection device having a power supply structure using a thermoelectric module and a forest fire monitoring system using the same.
A forest fire detection device according to the present invention is provided between a first ceramic substrate forming a high-temperature portion, a second ceramic substrate forming a low-temperature portion, and the first and second ceramic substrates to detect a temperature difference and generate an electromotive force by the temperature difference. A thermoelectric semiconductor to generate, a PCB substrate for supplying the electromotive force generated by the thermoelectric semiconductor as a DC power source, a control unit provided on the PCB substrate and generating a forest fire detection signal with the electromotive force generated when a forest fire occurs, and the PCT substrate and a communication module for wirelessly transmitting a forest fire detection signal generated by the control unit to a nearby communication hub, and the second ceramic substrate includes a heat conductive underground bracket formed of a metal having high thermal conductivity and buried in the ground. It is provided so that the underground temperature is conducted to the second ceramic substrate.
According to the present invention, a forest fire signal is generated using the electromotive force generated by the temperature difference between the temperature of the ground part due to the forest fire and the temperature of the heat conduction support mount buried below the ground surface, and the generated signal is transmitted through the communication module. It has the advantage of being easy to use and more stable forest fire detection.

Description

산불발생 감지장치 및 이를 이용한 산불감시 시스템{ Forest fire detection device and forest fire monitoring system using the same }Forest fire detection device and forest fire monitoring system using the same { Forest fire detection device and forest fire monitoring system using the same }

본 발명은 열전모듈을 이용한 전원공급 구조의 산불발생 감지장치 및 이를 이용한 산불감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a forest fire detection device having a power supply structure using a thermoelectric module and a forest fire monitoring system using the same.

일반적으로 산불은 건조한 환절기에 발생 빈도가 높으며 자연 발화에 의해 발생되기도 하지만, 담뱃불이나 모닥불, 농작 등의 인위적 요인에 의해 발생되는 확률도 높으며, 초기 발생을 감지하여 대응하지 못할 경우 막대한 산림 손실을 일으킨다. In general, forest fires occur frequently during the dry season and are caused by spontaneous combustion, but are also highly likely to be caused by artificial factors such as cigarettes, bonfires, and farming. .

따라서, 산불 발생 방지를 위해 감시탑이나 산림감시원 활동, 항공기 촬영 등의 다양한 감시활동이 이루어지고는 있으나, 인력에 의한 산불 감시는 야간 운용이 어려운 문제점을 가진다. Therefore, in order to prevent forest fires, various monitoring activities such as watchtowers, forest rangers, and aerial photography are being conducted, but forest fire monitoring by manpower has a problem in that it is difficult to operate at night.

한편, 상기와 같은 인력 감시의 한계를 극복하고자 무인 자동 감시카메라가 설치되어 운용되고 있다. On the other hand, in order to overcome the limitations of manpower monitoring as described above, an unmanned automatic monitoring camera is installed and operated.

하지만, 무인 자동 감시카메라의 경우 전원 및 통신 설비의 설치 곤란성과 유지 비용 등의 문제로 인해 산불 발생 빈도가 높은 지역 중심으로만 설치되는 한계가 있으며, 설치 위치에 따라 안개와 산불에 의한 연무의 구분이 용이하지 못하고, 야간 식별이 어려운 문제점을 가진다. However, in the case of unmanned automatic surveillance cameras, there are limitations in installing them only in areas with a high frequency of forest fires due to problems such as difficulty in installing power and communication facilities and maintenance costs, and depending on the installation location, fog and haze caused by forest fires are classified. This is not easy, and night identification is difficult.

한편, 상기와 같은 인력 감시 및 식별 한계를 극복하기 위하여 복수의 감지센서를 통해 수집된 정보를 기반으로 산불 조기 경보 시스템이 개발된 바 있다. Meanwhile, a forest fire early warning system has been developed based on information collected through a plurality of detection sensors in order to overcome the limitations of manpower monitoring and identification.

일 예로 선행문헌 1 “지능형 산불확산 추적 검지 기술”에서는 산불검지센서에 의해 산불감지 및 환경정보(풍속, 온도 등)를 집중처리장치로 무선경로를 통해 전송하고, 이 정보를 다시 산불검지 및 추적제어 서버에 전송되도록 하여 현재 산불 상황 및 환경요소를 분석하도록 구성된다. For example, in Prior Document 1 “Intelligent forest fire spread tracking detection technology”, forest fire detection and environmental information (wind speed, temperature, etc.) It is configured to be transmitted to the control server to analyze the current forest fire situation and environmental factors.

그리고, 선행문헌 2 “ 산불 조기 경보 시스템 ”에서는 산림 내부 및 산림 경계면에 격자간격 0.3㎞ 이상 2㎞ 이하의 격자 형태로 설치되며, 온도 및 습도를 포함하는 관측 데이터를 실시간으로 수집하여 컨트롤 서버로 전송하는 복수의 단위 관측 장치를 이용하여 산불의 조기 감지 및 경보가 이루어질 수 있도록 한다. In addition, in Prior Document 2 “Forest Fire Early Warning System”, it is installed in the form of a grid with a grid interval of 0.3km or more and 2km or less in the forest interior and forest boundary, Observation data including temperature and humidity are collected in real time and transmitted to the control server Early detection and warning of forest fires can be achieved by using a plurality of unit observation devices.

하지만, 상기와 같은 종래 기술의 경우 온도, 습도, 풍속 등의 정보를 실시간 수집하기 위한 센서 및 센서를 통해 검출된 데이터의 전송을 위한 전원공급이 제한되는 문제점을 가진다.However, in the case of the prior art as described above, there is a problem in that a sensor for collecting information such as temperature, humidity, and wind speed in real time and a power supply for transmitting data detected through the sensor are limited.

결국, 종래 기술에 따른 시스템의 경우 야간 식별이나 초기 감지는 가능하지만 여전히 전원공급의 제약으로 인해 설치 위치가 제한될수 밖에 없는 문제점을 가진다. After all, in the case of the system according to the prior art, night identification or initial detection is possible, but still has a problem in that the installation location is limited due to limitations in power supply.

KRKR 10-2009-0114794 10-2009-0114794 AA KRKR 10-1605828 10-1605828 B1B1

본 발명은 산불 발생으로 인한 지상부의 온도와 지표면 하부에 매설된 열전도 지중마운트에 의해 전도되는 지중의 온도차를 바탕으로 산불을 감지하고 감지정보의 무선 송출을 위한 전원을 생성하는 산불발생 감지장치를 제공하는 것이다. The present invention provides a forest fire detection device that detects a forest fire based on the temperature difference between the temperature of the ground due to the occurrence of a forest fire and the temperature of the ground conducted by a heat conduction underground mount buried below the ground surface and generates power for wireless transmission of detection information. is to do

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 산불발생 감지장치를 기반으로 산불의 초기 발생지점 및 확산 정도를 추적 감지할 수 있는 산불감시 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a forest fire monitoring system capable of tracking and detecting the initial location and spread of a forest fire based on the forest fire detection device as described above.

본 발명에 따른 산불발생 감지장치는 고온부를 형성하는 제1세라믹기판과, 저온부를 형성하는 제2세라믹기판과, 상기 제1,2세라믹기판 사이에 구비되어 온도차를 감지하고, 온도차에 의해 기전력을 생성하는 열전 반도체와, 상기 열전 반도체에 의해 생성된 기전력을 직류전원으로 공급하기 위한 PCB기판과, 상기 PCB 기판에 구비되어 산불 발생시 생성되는 기전력으로 산불 감지 신호를 생성하는 제어부와, 상기 PCT 기판과 연결되며, 상기 제어부에 의해 생성된 산불발생 감지신호를 인근 통신허브에 무선 송출하기 위한 통신모듈을 포함하며, 상기 제2세라믹기판에는 열전도도가 높은 금속으로 형성되며 지중에 매설되는 열전도 지중브라켓이 구비되어 지중 온도가 상기 제2세라믹기판으로 전도되도록 하는 것을 특징으로 한다.A forest fire detection device according to the present invention is provided between a first ceramic substrate forming a high-temperature portion, a second ceramic substrate forming a low-temperature portion, and the first and second ceramic substrates to detect a temperature difference and generate an electromotive force by the temperature difference. A thermoelectric semiconductor to generate, a PCB substrate for supplying the electromotive force generated by the thermoelectric semiconductor as a DC power source, a control unit provided on the PCB substrate and generating a forest fire detection signal with the electromotive force generated when a forest fire occurs, and the PCT substrate and a communication module for wirelessly transmitting a forest fire detection signal generated by the control unit to a nearby communication hub, and the second ceramic substrate includes a heat conductive underground bracket formed of a metal having high thermal conductivity and buried in the ground. It is provided so that the underground temperature is conducted to the second ceramic substrate.

상기 산불발생장치에는 케이스가 더 구비되며, 상기 열전도 지중브라켓은 상기 케이스의 외부로 노출되어 지중에 매설되는 것을 특징으로 한다.The forest fire generating device is further provided with a case, and the heat conductive underground bracket is exposed to the outside of the case and is buried in the ground.

상기 열전도 지중브라켓은 상기 제2세라믹기판과 면접하는 베이스와, 상기 베이스의 양 단부에서 하측으로 돌출 형성되어 지면 매립 시 지지력을 형성하는 브릿지를 포함하며, 상기 베이스와 브릿지는 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.The heat-conducting underground bracket includes a base that faces the second ceramic substrate and a bridge protruding downward from both ends of the base to form a supporting force when buried in the ground, wherein the base and the bridge are integrally formed to be

상기 통신모듈은 상기 기판에 구비되는 소켓에 연결되어 상기 케이스 외부로 노출되는 것을 특징으로 한다.The communication module is connected to a socket provided on the substrate and is exposed to the outside of the case.

본 발명에 따른 산불감지 시스템은 산중에 일정거리 이격 설치되는 복수의 송전탑과, 상기 복수의 송전탑마다 구비되는 각각의 통신허브와, 상기 각각의 통신허브와 연결되어, 상기 산불발생 감지장치로부터 산불발생 감지신호를 수신함으로써 산불발생 위치를 파악하는 관제센터를 포함하며, 상기 산불발생 감지장치는 상기 복수의 송전탑과 적어도 하나 이상이 일정간격을 형성하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.A forest fire detection system according to the present invention is connected to a plurality of power transmission towers installed at a predetermined distance in a mountain, each communication hub provided for each of the plurality of transmission towers, and each communication hub, and a forest fire occurs from the forest fire detection device. It includes a control center that detects the location of a forest fire by receiving a detection signal, and the forest fire detection device is characterized in that at least one or more is installed to form a predetermined interval with the plurality of transmission towers.

본 발명에 따른 산불발생 감지장치는 열전모듈의 제벡효과(Seebeck effect)를 활용하여 기전력을 생성하되, 열전모듈의 일면에 지중에 매설되어 열전도 모듈로 지중 온도가 전도되도록 하는 열전도 지중마운트가 구비된다. The forest fire detection device according to the present invention generates electromotive force by utilizing the Seebeck effect of the thermoelectric module, but is provided with a heat conduction underground mount buried in the ground on one side of the thermoelectric module so that the ground temperature is conducted to the heat conduction module. .

즉, 본 발명에 따른 산불발생 감지장치는 지상 온도와 지중 온도의 차이를 이용하여 기전력을 발생시키도록 구성되며, 산불 발생 시 지상 온도와 지중 온도의 차이는 일상의 기온차와는 명확히 구분됨에 따라 보다 정확한 산불 발생 감지가 이루어질 수 있다. That is, the forest fire detection device according to the present invention is configured to generate electromotive force using the difference between the ground temperature and the underground temperature, and the difference between the ground temperature and the underground temperature when a forest fire occurs is clearly distinguished from the daily temperature difference. Accurate forest fire detection can be achieved.

또한, 본 발명에 따른 산불발생 감지장치는 열전도 모듈의 일면을 지중에 노출시키고, 다른 일면은 열전도 지중마운트와 함께 매설하여 설치가 완료된다. In addition, in the forest fire detection device according to the present invention, one side of the heat conduction module is exposed in the ground, and the other side is buried together with the heat conduction underground mount to complete the installation.

따라서, 전원공급이 원활하지 못한 오지에도 용이하게 설치 가능한 이점을 가진다. Therefore, it has an advantage that it can be easily installed even in remote areas where power supply is not smooth.

뿐만 아니라, 상기와 같은 산불발생 감지장치를 일정간격으로 복수개 설치하고, 주변에 구비되는 송전탑을 활용하여 도심 관제센터와 연결함으로써 센서 네트워크를 통한 산불감지 시스템이 보다 용이하게 구축될 수 있다. In addition, a forest fire detection system through a sensor network can be more easily constructed by installing a plurality of forest fire detection devices at regular intervals and connecting them to the city control center using a transmission tower provided nearby.

도 1 은 본 발명에 따른 산불발생 감지장치의 일 실시 예를 보인 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 산불발생 감지장치의 설치 예를 보이기 위한 도면.
도 3 은 도 2 의 (a)에서 A-A'부 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 산불발생 감지장치를 이용한 산불감시 시스템의 개략적인 구성을 보인 블럭도.
도 5 는 본 발명에 따른 산불감시 시스템의 산불 발생 감지 상황의 일 실시 예를 보이기 위한 도면.
도 6 은 도 5 의 상황에 따른 산불발생 감지 및 진화 과정을 보이기 위한 도면.1 is a view showing an embodiment of a forest fire detection device according to the present invention.
2 is a view for showing an installation example of a forest fire detection device according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line A-A' in (a) of FIG. 2;
4 is a block diagram showing a schematic configuration of a forest fire monitoring system using a forest fire detection device according to the present invention.
5 is a view for showing an embodiment of a forest fire detection situation of a forest fire monitoring system according to the present invention.
FIG. 6 is a view for showing a forest fire detection and extinguishing process according to the situation of FIG. 5;

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다.각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 기재된다. 또한, 실시 예의 설명에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 설명을 간략히 하거나 생략하였으며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 상측에 “구비”, “적층”, “연결”된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소의 상면에 직접적으로 구비, 적층 또는 연결될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “구비”, “설치”, “연결”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, the same components are indicated by the same numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings. are listed In addition, in the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with understanding of the embodiment of the present invention, the description is simplified or omitted, and a certain component is placed on top of another component. When it is described as “provided,” “laminated,” or “connected,” the component may be directly provided, stacked, or connected to the upper surface of the other component, but another component may be “provided,” It should be understood that it may be “installed” or “connected”.

도 1 에는 본 발명에 따른 산불발생 감지장치의 일 실시 예를 보인 도면이 도시되고, 도 2 에는 본 발명에 따른 산불발생 감지장치의 설치 예를 보이기 위한 도면이 도시되며, 도 3 에는 도 2 의 (a)에서 A-A'부 단면도가 도시된다.1 is a drawing showing an embodiment of a forest fire detection device according to the present invention, FIG. 2 is a drawing showing an installation example of a forest fire detection device according to the present invention, and FIG. In (a), a cross-sectional view of A-A' is shown.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 산불 발생 감지장치(10)는 케이스(100) 내부에 구비되는 열전모듈(200)이 열전도 지중마운트(400)에 의해 감지되는 지중의 온도와 산불 발생시 감지되는 지상의 온도차에 의해 전원을 공급하고, 공급된 전원을 바탕으로 생성되는 산불 발생 감지 신호를 케이스(100) 외부로 노출되는 통신모듈(300)을 이용하여 송출하도록 구성된다. Referring to these drawings, the forest fire detection device 10 according to the present invention is a thermoelectric module 200 provided inside the case 100, which is detected by the heat conduction underground mount 400 and the temperature of the ground detected when a forest fire occurs. Power is supplied by the temperature difference on the ground, and a forest fire detection signal generated based on the supplied power is transmitted using the communication module 300 exposed to the outside of the case 100.

보다 구체적으로, 상기 열전모듈(200)은 고온부를 형성하는 제1세라믹기판(220)과, 저온부를 형성하는 제2세라믹기판(240) 그리고, 상기 제1,2세라믹기판(220, 240) 사이에 구비되어 온도차를 감지하고, 온도차에 의해 기전력을 생성하는 열전 반도체(230, 250) 및 상기 열전 반도체(230, 250)에 의해 생성된 기전력을 직류전원으로 공급하기 위한 PCB기판(270) 및 상기 PCB 기판(270)에 구비되어 산불 발생시 생성되는 기전력으로 산불 감지 신호를 생성하는 제어부(280)를 포함하여 구성된다. More specifically, the thermoelectric module 200 includes a first ceramic substrate 220 forming a high-temperature portion, a second ceramic substrate 240 forming a low-temperature portion, and between the first and second ceramic substrates 220 and 240. The thermoelectric semiconductors 230 and 250 provided to sense the temperature difference and generate electromotive force by the temperature difference, and the PCB substrate 270 for supplying the electromotive force generated by the thermoelectric semiconductors 230 and 250 as DC power, and the above It is provided on the PCB board 270 and includes a control unit 280 that generates a forest fire detection signal with electromotive force generated when a forest fire occurs.

상기 열전 반도체(230, 250)는 N형반도체(230)와 P형반도체(240)로 구분되며, 복수개가 교호되도록 배치되어 전극(260)에 의해 상기 PCB 기판(270)과 연결된다. The thermoelectric semiconductors 230 and 250 are divided into an N-type semiconductor 230 and a P-type semiconductor 240, and a plurality of them are alternately arranged and connected to the PCB substrate 270 by an electrode 260.

한편, 상기 케이스(100)에는 상면에 상기 제1세라믹기판(220)의 일면과 대응되는 크기의 개구부가 형성되고, 하면에도 상기 제2세라믹기판(240)과 대응되는 크기의 개구부가 형성된다. Meanwhile, an opening having a size corresponding to one surface of the first ceramic substrate 220 is formed on an upper surface of the case 100, and an opening having a size corresponding to that of the second ceramic substrate 240 is formed on a lower surface of the case 100.

그리고, 상기 케이스(100)의 내부에 상기 열전모듈(200)이 위치되면 상기 상측 개구부를 통해 제1세라믹기판(220)이 케이스(100) 외부로 노출되면서 상측 개구부를 차폐하고, 하측 개구부에는 제2세라믹기판(240)이 대응되어 위치하되, 상기 열전도 지중마운트(400)가 상기 제2세라믹기판(240)과 밀착되도록 설치되어 하측 개구부를 차폐한다.Further, when the thermoelectric module 200 is positioned inside the case 100, the first ceramic substrate 220 is exposed to the outside of the case 100 through the upper opening, thereby shielding the upper opening and providing a second opening to the lower opening. The second ceramic substrates 240 are positioned so as to correspond to each other, and the heat conductive underground mount 400 is installed in close contact with the second ceramic substrate 240 to shield the lower opening.

또한, 상기 통신모듈(300)은 상기 PCB 기판(270)과 소켓(290)을 통해 연결되어 상기 케이스(100)의 일측으로 노출된다.In addition, the communication module 300 is connected to the PCB substrate 270 through a socket 290 and exposed to one side of the case 100 .

한편, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 산불발생 감지장치(10)는 도 2 의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1세라믹기판(220)만 외부로 노출되도록 설치되거나, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 케이스(100)의 하측에 구비되는 열전도 지중마운트(400)만 지중에 매립되도록 설치될 수 있다.On the other hand, the forest fire detection device 10 according to the present invention having the above configuration is installed so that only the first ceramic substrate 220 is exposed to the outside, as shown in (a) of FIG. 2, or ( As shown in b), only the heat conductive underground mount 400 provided on the lower side of the case 100 may be installed so as to be buried in the ground.

즉, 본 발명에 따른 산불발생 감지장치(10)는 적어도 상기 열전도 지중마운트(400)가 지중에 매립되도록 설치되어 지중의 온도를 상기 제2세라믹기판(240)으로 전도하는데 가장 큰 특징을 가진다.That is, the forest fire detection device 10 according to the present invention is installed so that at least the heat-conducting underground mount 400 is buried in the ground, and conducts the temperature of the ground to the second ceramic substrate 240. It has the greatest feature.

이를 위해 상기 열전도 지중마운트(400)는 상기 제2세라믹기판(240)의 전체면적과 대응되는 면적을 가지는 베이스(420)와, 상기 베이스(420)의 양 단부에서 하측으로 돌출 형성되어 지면 매립 시 지지력을 형성하는 브릿지(440)를 포함하도록 구성된다. To this end, the heat conductive underground mount 400 is formed with a base 420 having an area corresponding to the total area of the second ceramic substrate 240 and protruding downward from both ends of the base 420, so that when buried in the ground It is configured to include a bridge 440 that forms a bearing force.

상기 베이스(420)와 브릿지(440)는 구리와 같은 열전도율이 높은 금속소재가 일체로 성형되어 형성될 수 있으며, 상기 브릿지(440)는 복수개로 구성되어 지지력을 높일 수 있다.The base 420 and the bridge 440 may be formed by integrally molding a metal material having high thermal conductivity such as copper, and a plurality of bridges 440 may increase bearing capacity.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the present invention configured as described above will be described.

본 발명에 따른 산불발생 감지장치(10)는 산불 발생을 감지하고자 하는 위치에 적어도 열전도 지중마운트(400)가 지중에 매립되도록 설치되어 지중의 온도와 산불 발생시 지상의 온도 차이를 감지하여 동작 된다. The forest fire detection device 10 according to the present invention is installed such that at least a heat conductive underground mount 400 is buried in the ground at a location where a forest fire is to be detected, and operates by detecting a difference between the temperature of the ground and the temperature of the ground when a forest fire occurs.

이를 위해 상기 제어부(280)에는 산불발생 감지신호 생성을 위한 기준전압 값이 설정될 수 있다. To this end, the control unit 280 may set a reference voltage value for generating a forest fire detection signal.

상기 기준전압값은 산불이 발생되지 않은 상태에서 일상의 기온차에 의해 산불발생 감지신호를 생성하여 송출하지 않도록 설정되는 전압값으로 산불 발생 시 감지되는 온도범위(주변의 연기온도 525℃, 주변 화염온도 1,125℃, 중심부 화염의 최고온도 1,175℃)를 고려하여 설정될 수 있으며, 자동차 폐열온도가 300℃ 부근에서 형성되고, 지중 온도가 100℃를 넘지 않는다는 가정하에 400℃ 이상의 범위에서 기준전압값이 설정될 수 있다.The reference voltage value is a voltage value set so that a forest fire detection signal is not generated and transmitted by daily temperature differences in a state where a forest fire does not occur, and the temperature range detected when a forest fire occurs (surrounding smoke temperature 525 ° C, ambient flame temperature 1,125 ℃, the maximum temperature of the central flame 1,175 ℃) can be set in consideration), and the reference voltage value is set in the range of 400 ℃ or more under the assumption that the temperature of the waste heat in the car is formed around 300 ℃ and the underground temperature does not exceed 100 ℃ It can be.

따라서, 본 발명에 따른 산불발생 감지장치(10)는 상기와 같은 기준설정값에 의해 기준설정값 미만에서는 산불발생 감지신호가 생성되지 않고, 산불 발생 시 감지되는 주변 온도가 500℃를 넘을 경우 산불발생 감지신호를 생성하여 통신모듈(300)을 통해 인근 통신허브로 산불발생 감지신호를 송출한다.Therefore, in the forest fire detection device 10 according to the present invention, a forest fire detection signal is not generated below the reference set value by the above reference set value, and a forest fire occurs when the ambient temperature detected at the time of a forest fire exceeds 500 ° C. An outbreak detection signal is generated and a forest fire detection signal is transmitted to a nearby communication hub through the communication module 300.

따라서, 산불 발생시 감지되는 높은 지상부의 온도와 상대적으로 낮은 지중의 온도차를 바탕으로 높은 전압차가 발생됨으로써 산불 발생 시 안정적인 구동전원 확보가 가능한 이점을 가지며, 상기와 같은 전원공급구조를 바탕으로 전원공급이 원활하지 못한 오지에도 설치하여 운용될 수 있다. Therefore, a high voltage difference is generated based on the temperature difference between the high ground temperature detected in the event of a forest fire and the relatively low temperature in the ground, thereby having the advantage of securing stable driving power in the event of a forest fire. It can be installed and operated even in difficult remote areas.

한편, 상기와 같은 기능의 산불발생 감지장치(10)를 복수개 구비할 경우 별도의 전원공급 없이 운용 가능한 산불감시 시스템이 구축될 수 있다. On the other hand, when a plurality of forest fire detection devices 10 having the above functions are provided, a forest fire monitoring system that can be operated without a separate power supply can be constructed.

도 4 에는 본 발명에 따른 산불발생 감지장치를 이용한 산불감시 시스템의 개략적인 구성을 보인 블럭도가 도시되고, 도 5 에는 본 발명에 따른 산불감시 시스템의 산불 발생 감지 상황의 일 실시 예를 보이기 위한 도면이 도시되며, 도 6 에는 도 5 의 상황에 따른 산불발생 감지 및 진화 과정을 보이기 위한 도면이 도시된다. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a forest fire monitoring system using a forest fire detection device according to the present invention, and FIG. A drawing is shown, and FIG. 6 is a diagram for showing a process of detecting and extinguishing a forest fire according to the situation of FIG. 5 .

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 산불감시 시스템은 산중에 일정거리 이격 설치되는 복수의 송전탑(600)과, 상기 복수의 송전탑(600)마다 구비되는 각각의 통신허브(620) 및 상기 각각의 통신허브(620)와 연결되어, 전술한 산불발생 감지장치(10)로부터 산불발생 감지신호를 수신함으로써 산불발생 위치를 파악하는 관제센터(800)를 포함하여 구성된다.Referring to these drawings, the forest fire monitoring system according to the present invention includes a plurality of transmission towers 600 installed at a predetermined distance in the mountains, each communication hub 620 provided for each of the plurality of transmission towers 600, and each of the It is connected to the communication hub 620 and includes a control center 800 that detects the location of a forest fire by receiving a forest fire detection signal from the forest fire detection device 10 described above.

그리고, 상기 산불발생 감지장치(10)는 상기 복수의 송전탑(600)과 적어도 하나 이상이 일정간격을 형성하도록 설치된다. In addition, at least one of the forest fire detection devices 10 and the plurality of power transmission towers 600 is installed to form a predetermined interval.

한편, 상기 송전탑(600)에 설치되는 통신허브(620)에는 해당 송전탑(600)의 설치 위치 정보가 내장되어 상기 산불발생 감지장치(10)로부터 송신되는 산불발생 감지신호를 상기 관제센터(800)로 송신할 때 상기 위치정보를 함께 송신함으로써 산불 발생 위치를 전달할 수 있다. Meanwhile, the communication hub 620 installed in the transmission tower 600 has information on the installation location of the corresponding transmission tower 600 embedded therein, and transmits a forest fire detection signal transmitted from the forest fire detection device 10 to the control center 800. When transmitting to , the location of a forest fire can be transmitted by transmitting the location information together.

따라서, 산중에 설치된 복수의 송전탑(600) 주변에 상기 산불발생 감지장치(10)를 복수개 일정간격 배치하여 설치할 경우 각각의 산불발생 감지장치(10)로부터 감지되는 정보는 순차적으로 상기 관제센터(800)로 산불발생 위치와 함께 전달되어 관제센터(800)에서는 산불의 초기 발생 위치는 물론 산불 확산 정도를 용이하게 추적 감시할 수 있다. Therefore, when a plurality of forest fire detection devices 10 are arranged and installed at regular intervals around a plurality of transmission towers 600 installed in the mountains, information detected from each forest fire detection device 10 is sequentially sent to the control center 800. ), together with the location of the forest fire, the control center 800 can easily track and monitor the initial location of the forest fire as well as the spread of the forest fire.

즉, 산불이 발생 될 경우 복수의 송전탑(600) 주변에 일정간격으로 설치된 각각의 산불발생 감지장치(10)에서는 지중의 온도와 지상의 온도차를 감지한다. That is, when a forest fire occurs, each of the forest fire detection devices 10 installed around the plurality of transmission towers 600 at regular intervals detects a temperature difference between the temperature of the ground and the temperature of the ground.

그리고, 어느 하나의 산불발생 감지장치(10)에서 감지된 온도차가 전술한 기준전압값 이상일 경우 해당 산불발생 감지장치(10)에서는 상기 제어부(800)를 통해 산불발생 감지신호가 생성된다. In addition, when the temperature difference detected by any one forest fire detection device 10 is equal to or greater than the aforementioned reference voltage value, the corresponding forest fire detection device 10 generates a forest fire detection signal through the controller 800 .

상기와 같이 산불발생 감지신호가 생성되면, 상기 통신모듈을 통해 산불발생 감지신호가 인근 송전탑(600)에 구비되는 통신허브(620)로 송신되고, 상기 통신허브(620)에서는 송신된 산불발생 감지신호를 연계된 관제센터(800)로 해당 송전탑(600)의 설치 위치정보와 함께 산불발생정보를 송출한다. When the forest fire detection signal is generated as described above, the forest fire detection signal is transmitted to the communication hub 620 provided in the nearby transmission tower 600 through the communication module, and the communication hub 620 detects the transmitted forest fire. Forest fire occurrence information is transmitted to the control center 800 associated with the signal, along with installation location information of the transmission tower 600.

한편, 상기와 같은 산불발생정보를 수신한 관제센터(800)에서는 복수의 송전탑(600)으로부터 순차적인 산불발생정보 수신을 통해 산불확산 범위와 방향을 감지할 수 있으며, 이를 기반으로 산불 진화 계획을 수립하여 진화작업을 지휘할 수 있다. On the other hand, the control center 800 that has received the forest fire occurrence information as described above can detect the range and direction of forest fire spread through sequential reception of forest fire outbreak information from a plurality of transmission towers 600, and based on this, a forest fire extinguishing plan is formulated. Establish and direct evolutionary work.

즉, 제1송전탑(600a)에 설치된 제1통신허브(620a)와 무선통신 가능하도록 연결되는 제1감지장치(10a)를 통해 산불발생 감지신호가 최초 수신되는 경우 관제센터(800)에서는 산불 초기 발생지점을 제1송전탑(600a) 부근으로 확인할 수 있다. That is, when a forest fire detection signal is first received through the first detection device 10a connected to the first communication hub 620a installed in the first transmission tower 600a to enable wireless communication, the control center 800 performs a forest fire initialization. The occurrence point can be identified as the vicinity of the first transmission tower 600a.

그리고, 산불이 확산되어 제2감지장치(10b)를 통해 감지된 산불발생 신호가 제2송전탑(600b)에 설치된 제2통신허브(620b)를 통해 관제센터(800)로 송신되면, 상기 관제센터(800)에서는 산불의 확산 방향이 제3송전탑(600c)를 향하고 있음을 판단할 수 있으며, 제3감지장치(10c)를 통한 산불발생 감지신호가 제3통신허브(620c)를 통해 수신되기 이전에 제3송전탑(600c) 주변을 중심으로 산불확산 방지 및 진화계획을 수립하여 산불 진화가 이루어질 수 있다.When the forest fire spreads and the forest fire signal detected through the second detection device 10b is transmitted to the control center 800 through the second communication hub 620b installed in the second transmission tower 600b, the control center In 800, it can be determined that the spreading direction of the forest fire is toward the third transmission tower 600c, and before the forest fire detection signal through the third detection device 10c is received through the third communication hub 620c. Forest fire can be extinguished by establishing a forest fire prevention and extinguishing plan around the third transmission tower 600c.

100 ...... 케이스 200...... 열전모듈
220...... 제1세라믹기판 230...... n형반도체
240...... 제2세라믹기판 250......p형반도체
260...... 전극 270...... PCB 기판
280...... 제어부 290...... 소켓
300...... 통신모듈 400...... 열전도 지중브라켓
420...... 베이스 440...... 브릿지
600...... 송전탑 620...... 통신허브
800...... 관제센터100 ...... Case 200 ...... Thermoelectric module
220...... First ceramic substrate 230...... n-type semiconductor
240...... Second ceramic substrate 250...... p-type semiconductor
260...... Electrode 270...... PCB board
280...... control unit 290...... socket
300...... Communication module 400...... Heat conduction underground bracket
420...... Base 440...... Bridge
600...... transmission tower 620...... communication hub
800....... control center

Claims (5)

고온부를 형성하는 제1세라믹기판;
저온부를 형성하는 제2세라믹기판;
상기 제1,2세라믹기판 사이에 구비되어 온도차를 감지하고, 온도차에 의해 기전력을 생성하는 열전 반도체;
상기 열전 반도체에 의해 생성된 기전력을 직류전원으로 공급하기 위한 PCB기판;
상기 PCB 기판에 구비되어 산불 발생시 생성되는 기전력으로 산불 감지 신호를 생성하는 제어부;
상기 PCT 기판과 연결되며, 상기 제어부에 의해 생성된 산불발생 감지신호를 인근 통신허브에 무선 송출하기 위한 통신모듈;을 포함하며,
상기 제2세라믹기판에는 열전도도가 높은 금속으로 형성되며 지중에 매설되는 열전도 지중브라켓이 구비되어 지중 온도가 상기 제2세라믹기판으로 전도되도록 하는 것을 특징으로 하는 산불발생 감지장치.a first ceramic substrate forming a high-temperature portion;
a second ceramic substrate forming a low-temperature portion;
a thermoelectric semiconductor provided between the first and second ceramic substrates to sense a temperature difference and generate an electromotive force by the temperature difference;
a PCB substrate for supplying the electromotive force generated by the thermoelectric semiconductor as DC power;
a controller provided on the PCB board to generate a forest fire detection signal with electromotive force generated when a forest fire occurs;
A communication module connected to the PCT board and wirelessly transmitting a forest fire detection signal generated by the control unit to a nearby communication hub;
The second ceramic substrate is formed of a metal having high thermal conductivity and is provided with a heat conductive underground bracket buried in the ground so that the underground temperature is conducted to the second ceramic substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 산불발생장치에는 케이스가 더 구비되며,
상기 열전도 지중브라켓은 상기 케이스의 외부로 노출되어 지중에 매설되는 것을 특징으로 하는 산불발생 감지장치.According to claim 1,
The forest fire generating device further includes a case,
The heat conduction underground bracket is exposed to the outside of the case and is buried in the ground. 제 2 항에 있어서, 상기 열전도 지중브라켓은,
상기 제2세라믹기판과 면접하는 베이스와,
상기 베이스의 양 단부에서 하측으로 돌출 형성되어 지면 매립 시 지지력을 형성하는 브릿지를 포함하며,
상기 베이스와 브릿지는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 산불발생 감지장치.The method of claim 2, wherein the heat conductive underground bracket,
A base for interviewing the second ceramic substrate;
And a bridge protruding downward from both ends of the base to form a supporting force when buried in the ground,
The forest fire detection device, characterized in that the base and the bridge are integrally formed. 제 2 항에 있어서,
상기 통신모듈은 상기 기판에 구비되는 소켓에 연결되어 상기 케이스 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 산불발생 감지장치.According to claim 2,
The communication module is connected to a socket provided on the board and is exposed to the outside of the case. 산중에 일정거리 이격 설치되는 복수의 송전탑;
상기 복수의 송전탑마다 구비되는 각각의 통신허브;
상기 각각의 통신허브와 연결되어, 제1 내지 2항에 따른 산불발생 감지장치로부터 산불발생 감지신호를 수신함으로써 산불발생 위치를 파악하는 관제센터;를 포함하며,
상기 산불발생 감지장치는,
상기 복수의 송전탑과 적어도 하나 이상이 일정간격을 형성하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 산불발생 감지장치를 이용한 산불 감지 시스템. A plurality of transmission towers installed at a certain distance apart in the mountains;
Each communication hub provided for each of the plurality of transmission towers;
A control center connected to each of the communication hubs and receiving a forest fire detection signal from the forest fire detection device according to claims 1 to 2 to determine the location of a forest fire;
The forest fire detection device,
A forest fire detection system using a forest fire detection device, characterized in that at least one is installed to form a predetermined interval with the plurality of transmission towers.
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