KR100933202B1 - Remote automation fire extinguishing system based on ip-usn - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템에 관한 것으로, 특히 6LoWPAN(IPv6 over low power WPAN(Wireless Personal Area Network)) 기반 무선 센서네트워크 기술을 활용하여 주변 정보를 획득하되, 감지센서에 의한 주변 감지데이터뿐만 아니라, 이미지센서에 의한 주변 이미지데이터를 이용하여 현장을 모니터링할 수 있기 때문에, 감지센서의 오동작 여부를 명확하게 판단할 수 있고, 정확한 상황대처를 가능하게 할 뿐 아니라, 상황 발생시 원격에서 무선으로 자동소화설비의 동작을 제어할 수 있기 때문에, 초기에 화재를 진압하는 것을 가능하게 하는 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system. In particular, 6LoWPAN (IPv6 over low power Wireless Personal Area Network (WPAN) -based wireless sensor network technology to obtain the ambient information, but the surrounding detection by a sensor In addition to the data, it is possible to monitor the site by using the surrounding image data by the image sensor, so that it is possible to clearly determine whether the sensor is malfunctioning, and to accurately deal with the situation, and wirelessly when the situation occurs. The present invention relates to an IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system capable of controlling a fire at an early stage since the operation of the automatic fire extinguishing system can be controlled.
최근 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)에 IP 네트워크를 연계하는 'IP-USN' 기술 개발이 활기를 띠고 있다. IP-USN(Internet Protocol-Ubiquitous Sensor Network)이란 기존의 IP 인프라를 기반으로 센서 노드, 게이트웨이 및 싱크노드 등 USN 네트워크를 통합해 광범위한 확장성과 이동성을 보장하는 기술을 뜻한다. Recently, the development of 'IP-USN' technology that connects IP network to ubiquitous sensor network (USN) has been vigorous. Internet Protocol-Ubiquitous Sensor Network (IP-USN) refers to a technology that integrates USN networks such as sensor nodes, gateways, and sink nodes based on the existing IP infrastructure to ensure broad scalability and mobility.
IP-USN은 광대역통합망(BcN), 차세대 인터넷 주소체계(IPv6), 와이브로, 무선랜 등 인터넷 인프라와 연계해 원하는 장소에 센서 네트워크를 구성, 다양한 서비스를 제공할 수 있는 차세대 핵심기술이다.IP-USN is a next-generation core technology that can provide a variety of services by constructing sensor networks at desired locations in connection with Internet infrastructure such as broadband integrated network (BcN), next-generation Internet address system (IPv6), WiBro, and wireless LAN.
저전력 무선 센서 네트워크(IEEE 802.15.4)에 IP(IPv6)를 결합하는 방식으로 구현되며 기존 인터넷 서비스와 바로 연계할 수 있다는 장점이 크게 부각되고 있다. 경쟁 기술로는 근거리 무선통신기술인 지그비(ZigBee)가 있다. 지그비가 소규모 센서 네트워크에 적합하다면 IP-USN은 u시티와 같은 대규모 네트워크에 적용하기 알맞다. It is realized by combining IP (IPv6) with a low-power wireless sensor network (IEEE 802.15.4) and has the advantage of being able to directly connect with existing Internet services. Competitive technology is ZigBee, a short-range wireless communication technology. If Zigbee is suitable for small sensor networks, IP-USN is suitable for large networks such as uCity.
IP-USN은 물류와 재해방지, 군사, 홈네트워크, U시티 등에 폭넓게 활용될 전망이다. 또한 IP-USN을 활용, 휴대전화나 유무선 인터넷과 같은 각종 정보기기들을 통해 집안의 가전기기들을 자유자재로 제어하는 홈네트워크 서비스가 가능해진다.IP-USN is expected to be widely used in logistics, disaster prevention, military, home network, and U-city. In addition, IP-USN enables home network service to control home appliances freely through various information devices such as mobile phones and wired and wireless Internet.
IP-USN은 IP 기반의 USN 통신망으로 센서노드 각각이 IP 통신이 가능하고 광대역통합망(BcN)망과 직접 연동이 가능하다. 통상 IP-USN은 인터넷 연동의 유무에 따라 `비IP-USN'과 연동이 필요한 IP-USN으로 구분된다. 비 IP-USN의 경우 블루투스 헤드셋이나 지그비를 이용한 휴대폰의 TV리모콘 기능, 철책선침입탐지용 센서 등으로 자체적으로 동작하는 폐쇄적 네트워크를 지칭한다.IP-USN is an IP-based USN communication network that enables each sensor node to communicate with IP and directly interwork with a broadband integrated network (BcN) network. Normally, IP-USN is classified into 'non-IP-USN' and IP-USN which needs to be interworked according to the presence or absence of internet interworking. In the case of non-IP-USN, it refers to a closed network that operates itself as a TV remote control function of a mobile phone using a Bluetooth headset or Zigbee, and a sensor for detecting a wire intrusion.
반면 IP-USN은 인터넷 연동이 필요한 분야로 가령 기상청의 기상정보수집망이나 도로공사의 도로결빙 정보처럼 센서에서 수집된 정보를 인터넷을 통해 해당 기관 서버로 올려 다시 정보수요자에게 공급하는 방식이다. 소방서의 경우 화재 발생시 센서를 통해 감지할 수 있고 운송화물의 위치정보를 국가단위에서 물류유통관 리서버로 추적하는데도 이같은 IP-USN기술이 필요하다.On the other hand, IP-USN is a field that needs internet interworking. For example, the information collected from sensors such as the meteorological information collection network of the Korea Meteorological Administration or the road freezing information of the road construction is uploaded to the relevant server through the Internet and supplied to the information demander. In the case of a fire station, such an IP-USN technology is required to detect fires through sensors and to track the location information of cargoes from the national unit to the logistics management server.
IP-USN을 지원하는 기술표준은 표준화단체인 IETF의 6LoWPAN이 지난 2005년부터 관련 표준화를 추진하고 있으며 최근에는 WIBEEM이나 지그비 얼라이언스 등 다양한 통신기술표준화진영에서 센서노드에 IP를 직접 적용하는 기술을 추진중이다.The technical standard supporting IP-USN has been standardized by IETF 6LoWPAN since 2005. Recently, various communication technology standardization camps such as WIBEEM and ZigBee Alliance are directly applying IP to sensor nodes. .
상기와 같은 6LoWPAN 통신 프로토콜을 기반한 IP 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용하여 시설물을 관리하거나, 문화재방재를 모니터링하기 위해서는 일반적으로 각 종 감지 센서들을 시설물 등에 설치하였다. In order to manage facilities using IP ubiquitous sensor networks based on the 6LoWPAN communication protocol as described above, or to monitor cultural disaster prevention, various types of sensors are generally installed in facilities.
이와 같이, 무선 감지 센서만을 시설물 등에 설치하여 모니터링을 수행할 경우에는 각 종 감지센서의 정보를 확인할 수 있는 방법이 극히 제한적이다. 예를 들어, 감지된 정보를 확인하기 위하여 별도의 카메라를 설치하거나 인력이 현장에 출동하여 확인하는 번거로움이 발생한다.As such, when monitoring is performed by installing only a wireless sensor in a facility or the like, a method of confirming information of various sensors is extremely limited. For example, in order to confirm the detected information, a separate camera is installed or a troublesome workforce checks out by visiting the site.
이러한 문제점을 인하여, 시설물 관리분야, 문화재방재 분야, 국방분야 등에서 감지 센서에 의한 감지 정보를 신뢰하고, 현장에 출동하여 확인할 시에는 이미 상황이 종료되었거나 진행중인 경우가 많이 있다. Due to these problems, there is a lot of situations that are already finished or in progress when trusting the detection information by the detection sensor in the field of facility management, cultural disaster prevention, defense, and the like.
문화재 시설의 경우 빈번히 촛불이나 라이터를 사용함으로써 감지 센서가 빈번히 작동하여 화재가 발생하지 않았는데도, 감지 센서의 감지 정보만을 신뢰하여 화재가 발생한 것으로 파악되고, 이로 인하여 관리자의 불필요한 출동 상황이 빈번히 발생하게 된다.In the case of cultural property facilities, even though candles or lighters are frequently used, the sensor is frequently operated, and even though no fire has occurred, it is determined that a fire has occurred by trusting only the detection information of the sensor, which causes unnecessary dispatch of managers. .
또한, 대형 교각의 크랙감지 센서가 동작할 때, 실제 크랙이 발생하였는지, 진동에 의한 오동작인지를 정확히 확인할 수 없어서 불필요한 현장 출동의 문제점을 빈번히 발생하고 있는 실정이다.In addition, when the crack detection sensor of a large pier is operating, it is often the situation that the problem of unnecessary on-site dispatch frequently occurs because it is not possible to accurately determine whether a real crack has occurred or a malfunction due to vibration.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 6LoWPAN(IPv6 over low power WPAN(Wireless Personal Area Network)) 기반 무선 센서네트워크 기술을 활용하여 주변 정보를 획득하되, 감지센서에 의한 주변 감지데이터뿐만 아니라, 이미지센서에 의한 주변 이미지데이터를 이용하여 현장을 모니터링할 수 있기 때문에, 감지센서의 오동작 여부를 명확하게 판단할 수 있고, 정확한 상황대처를 가능하게 할 뿐 아니라, 상황 발생시 원격에서 무선으로 자동소화설비의 동작을 제어할 수 있기 때문에, 초기에 화재를 진압하는 것을 가능하게 하는 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, while acquiring peripheral information using 6LoWPAN (IPv6 over low power Wireless Personal Area Network) based wireless sensor network technology, Since the site can be monitored using the surrounding image data by the image sensor as well as the surrounding detection data, it is possible to clearly determine whether the detection sensor is malfunctioning, and to enable accurate situational countermeasures. It is an object of the present invention to provide an IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system that enables the control of the fire extinguishing system in a wireless manner.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템을 이루는 구성수단은, 감지센서 및 이미지센서에 의하여 취득된 주변정보를 수집하고, 무선으로 입력되는 제어 신호를 이용하여 자동소화설비의 동작을 제어하는 복수의 센서노드, 상기 센서노드들과 6LoWPAN 무선통신을 통해 주변정보 데이터를 전달받아 중계하거나 제어 신호를 상기 센서노드들에게 전송하는 게이트웨이, 상기 게이트웨이로부터 주변정보 데이터를 전달받아 감지센서에 의한 감지 정보뿐만 아니라, 이미지센서에 의한 이미지 정보를 이용하여 현장을 모니터링하고, 상기 센서노드들을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 게이트웨이로 전송하는 사 용자 서버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The configuration means constituting the IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system proposed in order to solve the above problems, collects the peripheral information obtained by the sensor and the image sensor, by using a control signal input wirelessly A plurality of sensor nodes for controlling the operation of the automatic fire extinguishing facility, a gateway for receiving peripheral information data through 6LoWPAN wireless communication with the sensor nodes or relaying a control signal to the sensor nodes, and a peripheral information data from the gateway. And a user server for monitoring the site using the image information by the image sensor as well as the detection information by the detection sensor, and transmitting a control signal for controlling the sensor nodes to the gateway. do.
또한, 상기 센서노드는 상기 감지센서 및 이미지센서와 인터페이싱을 수행하는 센서연결부, 상기 게이트웨이와 6LoWPAN 무선통신 프로토콜을 통해 데이터 송수신을 수행하는 통신부, 상기 센서연결부에서 입력되는 주변정보 데이터를 상기 통신부에 제공하고, 상기 통신부를 통해 입력되는 제어 신호를 이용하여 상기 감지센서 및 이미지센서를 제어하는 한편, 상기 자동소화설비의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The sensor node may further include a sensor connection unit for interfacing with the sensing sensor and the image sensor, a communication unit performing data transmission and reception with the gateway through a 6LoWPAN wireless communication protocol, and providing peripheral information data input from the sensor connection unit to the communication unit. And, while controlling the detection sensor and the image sensor using a control signal input through the communication unit, characterized in that it comprises a control unit for controlling the operation of the automatic fire extinguishing equipment.
여기서, 상기 제어부는 상기 센서연결부로부터 감지센서에 의한 감지데이터가 입력되는 경우 또는 상기 통신부로부터 이미지센서 동작 제어 신호가 입력되는 경우에만 상기 이미지센서를 구동하여 주변 이미지가 획득되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Here, the control unit controls to acquire the surrounding image by driving the image sensor only when the sensing data by the sensing sensor is input from the sensor connection unit or when the image sensor operation control signal is input from the communication unit. .
또한, 상기 센서노드와 상기 감지센서 및 이미지센서 및 자동소화설비는 시리얼 통신에 의하여 데이터 송수신을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor node, the sensor and the image sensor and the automatic fire extinguishing facility is characterized in that the data transmission and reception by serial communication.
상기와 같은 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템에 의하면, 6LoWPAN(IPv6 over low power WPAN(Wireless Personal Area Network)) 기반 무선 센서네트워크 기술을 활용하여 주변 정보를 획득하되, 감지센서에 의한 주변 감지데이터뿐만 아니라, 이미지센서에 의한 주변 이미지데이터를 이용하여 현장을 모니터링할 수 있기 때문에, 감지센서의 오동작 여부를 명확하게 판단할 수 있고, 정확한 상황대처를 가능하게 하는 장점이 있다.According to the IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system of the present invention having the above-described problems and solutions, while using the 6LoWPAN (IPv6 over low power Wireless Personal Area Network (WPAN) based wireless sensor network technology to obtain peripheral information, Since the site can be monitored not only by the surrounding sensing data by the sensing sensor but also by surrounding image data by the image sensor, it is possible to clearly determine whether the sensing sensor is malfunctioning and to enable accurate situational countermeasures. have.
또한, 상황 발생시 원격에서 무선으로 자동소화설비의 동작을 제어할 수 있기 때문에, 초기에 화재를 진압하는 것을 가능하게 하는 효과가 있다.In addition, since the operation of the automatic fire extinguishing facility can be controlled remotely and wirelessly when a situation occurs, there is an effect of making it possible to extinguish the fire at an early stage.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention IP-USN based remote automatic fire extinguishing system having the above problems, solutions and effects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템에 관한 전체 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템은 유비쿼터스 센서 네트워크 시스템의 구성요소들인 센서노드(100), 게이트웨이(200) 및 사용자서버(300)로 구성되어 있다.1 is an overall block diagram of an IP-USN based remote automatic fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system according to the present invention includes a
상기 센서노드(100)는 주변정보들을 수집하기 위하여 감지 대상이 되는 현장에 복수개 설치된다. 본 발명에 따른 상기 센서노드(100)들은 일반적인 감지센서들에 의하여 취득된 주변정보뿐만 아니라, 이미지센서들에 의하여 취득된 주변정보들도 수집한다. The
따라서, 본 발명에 따른 상기 센서노드(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 감지센서(120)뿐만 아니라, 이미지센서(110)로부터 주변정보들을 전송받는다. 상기 이미지센서(110) 및 감지센서(120)는 상기 센서노드(100)와 별개로 설치될 수도 있고, 상기 센서노드(100)에 보드화되어 실장될 수도 있다.Accordingly, the
본 발명에서, 중요한 특징은 주변정보를 취득하기 위하여 일반적인 감지센서(120)만을 이용하는 것이 아니라, 감지센서(120)들에 의하여 취득된 감지정보가 정상적인 동작에 의하여 취득된 정보인지, 또는 주변 상황에 대한 정확한 상황파악을 위하여 사진과 같은 이미지를 획득하는 이미지센서(110)를 구비한다는 점이다.In the present invention, an important feature is not only to use the
한편, 상기 이미지센서(110)는 동영상을 촬영하는 것이 아니라, 원하는 시점의 현장 사진에 대한 이미지를 획득하는 구성요소이다. 상기 이미지센서(110)는 실시간으로 동작되는 것이 아니라, 상기 감지센서(120)에 의하여 감지 데이터가 센싱되거나, 사용자에 의하여 동작 명령이 있는 경우에만 동작된다. 이에 대해서는 후술하겠다.On the other hand, the
한편, 상기 센서노드(100)는 무선을 통해 게이트웨이(200)로부터 각 종 제어 신호를 입력받고, 이 제어 신호를 이용하여 자동소화설비(160)의 동작을 제어한다. 물론, 상기 입력되는 제어 신호가 상기 이미지센서(110) 및 감지센서(120)를 제어하는 신호인 경우에는 상기 입력되는 제어 신호를 이용하여 상기 센서노드(100)는 상기 이미지센서(110) 및 감지센서(120)의 동작을 제어한다.On the other hand, the
도 1에서는 센서노드(100)가 이미지센서(110) 및 감지센서(120)뿐만 아니라, 자동소화설비(160)에 연결되어 제어할 수 있도록 구성되었지만, 이미지센서(110) 및 감지센서(120)에는 연결되지 않는 별도의 센서노드(100)가 상기 자동소화설비(160)에만 연결되어 상기 자동소화설비(160)만을 제어할 수 있도록 구성할 수도 있다.In FIG. 1, the
상기 센서노드(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 센서연결부(130), 제어 부(140) 및 통신부(150)를 포함하여 구성된다. 상기 센서연결부(130)는 상기 각 종 감지센서(120) 및 이미지센서(110)들과 인터페이싱을 수행한다. 즉, 상기 각 종 감지센서(120) 및 이미지센서(110)들과 데이터 송수신을 수행하여, 상기 감지센서(120) 및 이미지센서(110)로부터 주변정보 데이터를 입력받거나, 사용자 서버(300)에서 전송된 사용자 제어 신호를 상기 감지센서(120) 및 이미지센서(110)에 전송한다.As shown in FIG. 1, the
상기 통신부(150)는 상기 게이트웨이(200)와 6LoWPAN(IPv6 over low power WPAN) 무선통신 프로토콜을 통해 데이터 송수신을 수행한다. 따라서, 6LoWPAN 무선통신을 통하여 수집된 감지 데이터 및 이미지 데이터를 포함하는 주변정보 데이터를 게이트웨이(200)로 전송하거나, 상기 게이트웨이(200)로부터 전송되는 각 종 제어 신호를 6LoWPAN 무선 통신을 통하여 입력받는다.The
한편, 상기 제어부(140)는 상기 센서연결부(130) 및 통신부(150) 사이에서, 상기 센서연결부(130)에서 입력되는 주변정보 데이터를 상기 통신부(150)에 제공하거나, 상기 통신부(150)를 통해 입력되는 각 종 제어 신호를 입력받고, 이를 이용하여 상기 감지센서(120) 및 이미지센서(110)의 동작을 제어한다. 뿐만 아니라, 상기 제어부(140)는 상기 입력되는 제어 신호가 상기 자동소화설비(160)를 제어하는 신호인 경우에는 상기 제어 신호를 이용하여 상기 자동소화설비(160)를 제어한다.Meanwhile, the
한편, 상기 제어부(140)는 실시간으로 상기 센서연결부(130)를 통하여 상기 감지센서(120)에 의한 감지데이터가 입력되는지 판단한다. 또한, 상기 통신부(150)를 통하여 상기 사용자서버(300)에서 전송된 이미지센서(110) 동작 제어신호가 입 력되는지 판단한다.On the other hand, the
상기 제어부(140)는 상기 센서연결부(130)로부터 감지센서에 의한 감지데이터가 입력되는 경우이거나, 상기 통신부(150)로부터 이미지센서 동작 제어 신호가 입력되는 경우에만, 상기 이미지센서(110)를 구동하는 제어 신호를 생성하여 상기 이미지센서(110)에게 전송한다. 상기 제어 신호를 전송받은 이미지센서(110)는 정지 영상으로 주변 이미지를 획득하여 상기 센서연결부(130)를 통하여 상기 제어부(140)에 전송한다.The
결국, 상기 이미지센서(110)는 평소에는 동작을 하지 않다가, 감지센서(120)에 의하여 주변 감지 데이터가 입력되는 경우 또는 사용자에 의하여 이미지 획득 명령이 있는 경우에만, 제어부(140)의 제어에 따라 동작하여 정지 영상 이미지를 획득한다. 이는 전력 소모를 최소화하는 장점도 있다.As a result, the
사용자는 사용자 서버(300)에서 각 종 제어 신호를 게이트웨이(200)를 통하여 상기 센서노드(100)에 전송할 수 있다. 따라서, 사용자(관리자)가 원하는 시점에 주변 정보에 대한 이미지를 전송받고 싶은 경우에는, 이미지센서 동작 제어 신호를 상기 게이트웨이(200)를 통하여 상기 센서노드(100)의 제어부(140)에 전송할 수 있다. 그러면, 제어부(140)는 상기 이미지센서 동작 제어 신호를 전송받음과 동시에, 상기 이미지센서(110)를 제어하여 구동시킨다. The user may transmit various control signals from the
한편, 상기 사용자서버(300)에서 주기적으로 이미지센서 동작 제어 신호를 전송하도록 설정하거나, 또는 사전 설정을 통하여 센서노드(100)가 주기적으로 상기 이미지센서를 구동함으로써, 주기적으로 상기 이미지센서를 통해 정지 영상 이 미지를 획득하여 상기 게이트웨이(200)를 통하여 상기 사용자서버(300)로 전송되도록 할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 상기 센서노드(100)는 감지센서(120) 및 이미지센서(110)와 RS-232와 같은 시리얼 통신에 의하여 데이터 송수신을 수행할 수도 있고, 하나의 보드에 통합되어 연결될 수도 있다.Here, the
한편, 상기 입력되는 각 종 제어 신호에는 이미지센서(110)뿐만 아니라, 감지센서(120)의 동작을 제어하는 제어신호도 포함될 수 있고, 상기 자동소화설비(160)를 제어하는 제어 신호도 포함될 수도 있다. 따라서, 상기 상기 제어부(140)는 입력되는 제어신호가 감지센서(120)를 제어하는 신호인 경우에는 감지센서(120)의 동작을 제어하고, 자동소화설비(160)의 동작을 제어하는 신호인 경우에는 자동소화설비(160)의 동작을 제어한다.The various control signals input may include not only an
상기와 같은 동작을 수행하는 센서노드(100)는 게이트웨이(200)와 6LoWPAN 무선통신을 통해 데이터 송수신을 수행한다. 즉, 상기 게이트웨이(200)는 상기 센서노드들과 6LoWPAN 무선통신을 통해 주변정보 데이터를 전달받아 상기 사용자서버(300)로 중계한다. 한편, 상기 게이트웨이(200)는 상기 사용자서버(300)에서 전송되는 각 종 제어 신호를 전송받아, 6LoWPAN 무선통신을 통하여 상기 센서노드(100)로 전송한다.The
상기 사용자서버(300)는 상기 게이트웨이(200)로부터 주변정보 데이터를 전달받아, 감지센서(120)에 의한 감지 정보뿐만 아니라, 이미지센서(110)에 의한 이미지정보를 이용하여 현장을 모니터링한다. The
상기 사용자서버(300)를 통하여, 사용자는 각 종 감지센서(120)에 의하여 모니터링 대상이 되는 주변에 이벤트가 발생하였는지(예를 들어, 연기가 발생하였는지, 불꽃이 발생하였는지, 열이 발생하였는지 등)를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 이미지센서(110)에 의하여 획득된 이미지 정보(감지센서에 의하여 감지데이터가 발생한 시점 직후에 획득된 이미지 정보)에 의하여 감지센서에 의한 감지 정보가 정확한지도 파악할 수 있으며, 현장 상황이 어느 정도인지도 확인할 수 있다.Through the
한편, 상기 사용자서버(300)는 상기 센서노드(100)들을 제어하기 위하여 각 종 제어 신호를 상기 게이트웨이(200)로 전송하여, 상기 센서노드(100)들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 사용자서버(300)를 통하여 사용자(관리자)는 이미지센서 동작 제어신호를 생성하여 게이트웨이(200)를 통해 센서노드(100)로 전송한다. 그러면, 상기 센서노드(100)의 제어부(140)는 상기 감지센서(120)로부터 감지 데이터가 입력되지 않은 경우에도, 상기 이미지센서(110)를 제어하여 구동시킨다.The
또한, 사용자(운영자)는 사용자서버(300)에 입력되는 상기 감지센서(120) 및 이미지센서(110)에서 획득된 감지 정보 및 이미지 정보를 이용하여 화재 발생 등의 상황 발생을 확인하고, 원격에서 화재 진압을 위한 제어 신호를 발생하여 게이트웨이(200)를 통하여 센서노드(100)에 전송할 수 있다.In addition, the user (operator) confirms the occurrence of a situation such as a fire by using the detection information and the image information obtained from the
즉, 감지 정보 및 이미지 정보를 통하여 화재 발생 등의 상황 발생이 확실시되는 경우에는, 자동소화설비(160)의 동작 제어 신호를 사용자서버(300)를 통하여 발생시키고, 이 자동소화설비의 동작 제어 신호를 무선으로 게이트웨이(200)에 전송한다.That is, when it is certain that the occurrence of a situation such as a fire occurs through the detection information and the image information, the operation control signal of the automatic
그러면, 상기 게이트웨이(200)는 6LoWPAN 무선통신을 통하여 상기 자동소화설비의 동작 제어 신호를 상기 센서노드(100)에 전송한다. 상기 동작 제어 신호를 입력받은 센서노드(100)의 제어부(140)는 상기 동작 제어 신호를 이용하여 상기 자동소화설비(160)를 동작시킴으로써, 신속하게 화재가 진압될 수 있도록 한다. 한편, 상기 자동소화설비(160) 역시 상기 센서노드(100)와 RS-232와 같은 시리얼 통신에 의하여 데이터 송수신을 수행할 수도 있고, 하나의 보드에 통합되어 연결될 수도 있다.Then, the
본 발명은 IP-USN을 기반하고 6LoWPAN 무선통신을 이용하기 때문에, 무선 센서 네트워크에 IPv6을 적용하여 이미지센서, 감지센서 및 자동소화설비에 TCP/IP 방식으로 직접 접근하고 제어할 수 있는 장점이 있다.Since the present invention is based on IP-USN and uses 6LoWPAN wireless communication, IPv6 is applied to a wireless sensor network, and thus, an image sensor, a sensor, and an automatic fire extinguishing system can be directly accessed and controlled in a TCP / IP manner. .
이상에서 설명한 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템의 전체적인 동작에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.Brief description of the overall operation of the IP-USN-based remote automatic fire extinguishing system described above is as follows.
먼저, 감지센서(불꽃, 연기, 열, 진등 등을 감지하는 센서)가 동작하여, 감지 데이터가 발생하면, 제어부는 이미지센서를 제어하여 동작되도록 한다. 그러면, 이미지센서는 정지 영상 이미지를 획득하여 센서연결부를 통하여 제어부로 전달한다.First, a detection sensor (a sensor for detecting a flame, smoke, heat, or the like) is operated, and when detection data is generated, the controller controls the image sensor to operate. Then, the image sensor obtains a still image image and transmits it to the controller through the sensor connection unit.
상기 정지 영상 이미지 데이터를 전달받은 제어부는 감지 데이터와 함께, 통신부를 통하여 IEEE 802.15.4(IPv6 over low power WPAN) 2.4GHz 무선통신으로 게이트웨이에 전송한다. 상기 게이트웨이는 상기 센서노드를 통해 수신한 감지정보 데이터와 이미지 정보 데이터를 IEEE 802.11bg 2.4GHz 무선통신 또는 유선통 신(LAN, 인터넷)으로 사용자서버로 전송한다.The controller, which receives the still image image data, transmits the sensed data to the gateway through IEEE 802.15.4 (IPv6 over low power WPAN) 2.4GHz wireless communication through the communication unit. The gateway transmits the sensing information data and the image information data received through the sensor node to the user server through IEEE 802.11bg 2.4GHz wireless communication or wired communication (LAN, Internet).
상기 수신된 감지정보 데이터 및 이미지정보 데이터는 사용자서버의 그래픽 화면 인터페이스를 통해 화면에 표출될 수 있다. 화면에 표출된 정보를 통해 관리자(사용자)는 감지정보가 오동작인지, 정상동작인지를 확인할 수 있고, 더 나아가 화재 등이 발생하였는지를 정확하게 알 수 있다.The received sensing information data and image information data may be displayed on the screen through the graphical screen interface of the user server. Through the information displayed on the screen, the administrator (user) can check whether the detected information is a malfunction or normal operation, and furthermore, accurately know whether a fire or the like has occurred.
만약, 확인된 정보가 오동작이 아니고, 화재 등이 발생한 실제 상황이면, 사용자서버는 자동소화설비의 동작 제어 신호를 생성하여 게이트웨이를 통하여 센서노드로 동작 제어 신호를 전송한다. 그러면, 상기 센서노드의 제어부는 자신과 연결된 자동소화설비의 동작을 제어하여 화재가 신속하게 진압될 수 있도록 한다. 이와 아울러 관리자가 현장으로 출동하여 즉각적인 대응을 할 수 있다.If the confirmed information is not a malfunction and a real situation occurs in a fire or the like, the user server generates an operation control signal of the automatic fire extinguishing facility and transmits an operation control signal to the sensor node through the gateway. Then, the control unit of the sensor node controls the operation of the automatic fire extinguishing equipment connected to it so that the fire can be quickly suppressed. In addition, managers can be dispatched to the field for immediate response.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 각 종 감지센서에 의한 감지데이터뿐만 아니라, 이미지센서에 의하여 획득된 정지 영상 이미지를 이용하여, 현장의 상황을 더 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 더 정확하고 신속한 상황대처가 가능하도록 할 수 있으며, 상황 발생시 원격에서 자동소화설비의 동작을 제어함으로써, 신속한 화재 진압이 가능하도록 한다.As described above, according to the present invention, by using the still image image obtained by the image sensor as well as the detection data by the various sensors, it is possible to more accurately grasp the situation of the site, more accurate and faster It is possible to deal with the situation, and to control the operation of the automatic fire extinguishing equipment remotely in the event of a situation, to enable rapid fire extinguishing.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IP-USN 기반 원격 자동소화 시스템의 전체 블록도이다.1 is an overall block diagram of an IP-USN based remote automatic fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 : 센서노드 110 : 이미지센서110: sensor node 110: image sensor
120 : 감지센서 130 : 센서연결부120: detection sensor 130: sensor connection
140 : 제어부 150 : 통신부140: control unit 150: communication unit
160 : 자동소화설비 200 : 게이트웨이160: automatic fire extinguishing equipment 200: gateway
300 : 사용자서버300: user server
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KR1020090015144A KR100933202B1 (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Remote automation fire extinguishing system based on ip-usn |
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