KR20050116878A - 산불 및 화재 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열상 카메라를 이용하여 화재 발생을 확인하는 한편, 발화지점을 정확하게 확인하여 화재를 조기에 진압할 수 있는 화재 감시 시스템에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 산림의 선택된 곳에 설치된 지주(11)와, 그 지주(11)의 상단에 설치되어 주변을 촬영하는 감시카메라(12)와, 상기 감시카메라(12)에 촬영된 영상을 데이터로 변환한 후 전송하는 전송부(13)와, 상기 각 부분에 전원을 공급하는 전원공급부(14)로 이루어진 감시수단(10); 상기 감시수단(10)에서 전송되는 데이터를 수신하는 수신부(22)와, 상기 수신부(22)에 수신된 데이터를 처리하고 각종 제어신호가 발생되는 제어부(21)와, 상기 제어부(21)에 연결되어 경고방송 및 조명이 점등되는 경보부(23)와, 상기 제어부(21)로 전송된 영상 데이터를 표시하는 디스플레이(24)와, 상기 디스플레이(24)로 출력되는 영상을 저장하는 영상저장부(25)와, 상기 제어부(21)에서 출력되는 화재관련 정보를 저장하는 데이터 저장부(26)로 이루어진 중앙관제실(20); 및 화재 발생위치를 추적하는 위성항법장치(30)를 포함하여서 된 것이다.

Description

산불 및 화재 감시 시스템{Forest fire and fire lookout system}

본 발명은 화재 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열상 카메라를 이용하여 화재 발생을 확인하는 한편, 카메라의 촬영 방위각도에 의한 카메라와 화재발생 지점의 거리를 측정하고 위성항법장치를 이용하여 화재현장의 위치를 추적하여 발화지점을 정확하게 확인하여 화재를 조기에 진압할 수 있는 화재 감시 시스템에 관한 것이다.

전국토의 70% 이상이 산림으로 이루어진 국내에는 많은 산림 자원을 보유하고 있다. 이러한 산림 자원은 해방이후 거국적인 산림녹화 정책이 적극 추진되면서 우리나라의 산림의 녹화는 성공적으로 이루어졌으며, 70년대 이후 국가의 경제력이 향상되면서 유휴 시간을 즐기려는 많은 국민들이 휴일이면 도심을 벗어나 산으로 이동하고 있는 것이 오늘날의 현실이다.

이에 따라 휴일이면 산을 찾는 등산객들의 부주의에 의하여 산불이 발생하고, 등산객에 의한 실화뿐만 아니라 그 외 농촌에서의 논두렁 태우기 작업이나 기상 조건에 따라 발생하는 번개 등이 원인이 되어 산불의 발생이 급증하고 있으며, 이러한 산불은 우거진 산림을 매개체로 하여 점점 대형화되어 가고 있고, 일단 한 번 발화되었다 하면 초기에 진압이 되지 않을 경우 아무리 많은 장비와 인원을 투여해도 좀처럼 진압이 되지 않고 많은 인명과 재산을 앗아가고 있으며, 그로 인해 지난 수십 년간 공들여 가꾸어 온 산림이 하루아침에 잿더미로 변해버리는 일이 빈번해지고 있다.

그 동안 정부의 적극적인 산림정책에 힘입어 대부분의 산에서 산림의 녹화는 성공적으로 이루어진 바 있으나 이를 지키기 위한 산림보호 정책의 개발이나 투자는 거의 이루어지지 않은 상태에서 원시적인 시설과 방법으로 산림을 관리하고 보존하여 옴에 따라 산불이 발생하면 이를 조기에 발견하여 진압하지 못한 채, 대형 산불로 진행되므로 과거 수십 년간 기울여 온 산림녹화정책의 결실을 일시에 허사로 돌려 버리는 일이 많았다.

이에 따라 산불의 조기 발견과 조기진압은 산림정책을 수립하고 산림을 보존함에 있어서 최우선적으로 고려되어야 사안으로 대두되고 있고, 그를 위한 과감한 투자가 선행되어야 한다는 요구가 점점 높아지고 있는 것이 현실이다.

종래의 산불감시 시스템은 사람의 출입이 잦은 산의 요소요소에 산림감시 초소를 설치하고 그 초소에 산림감시 요원이 위치하면서 산불의 발생 여부를 육안으로 감시하고 산불 발생시에는 이를 초소에 설치되어 있는 통신수단을 이용하여 중앙통제소에 알리는 형태로 이루어졌다.

이러한 산불감시 시스템은 감시요원이 산림을 감시하고 있는 동안은 그 시각이 미치는 범위내에서는 가장 확실한 감시방법이 될 수 있으나 산불을 감시하는 수단을 육안에 의존하다보니 그 감시 범위에는 일정한 한계가 있을 수밖에 없으며 감시인원의 제한으로 말미암아 감시요원이 감시초소에 상주하지 않는 한 24시간 감시가 불가능한 문제점이 있었다.

위와 같은 문제점을 개선키 위해 종래에는 산의 요소요소에 무인 감시카메라를 설치하고 중앙통제소에서 이를 집중관리하면서 산불의 발생을 감지하고 이에 대처토록 하는 또 다른 방식이 제안된 바 있다.

그러나 이와 같은 재래식 무인감시시스템은 다음의 구성 및 동작과정에서 설명되는 바와 같이 또 다른 문제점을 안고 있었다.

먼저 종래의 무인감시시스템의 구성 및 동작과정을 살펴보면, 시스템 운용자가 카메라를 구동시키기 위해 카메라 제어장치를 직접 조작하여 제어명령을 송신하면 제어수신장치는 중앙처리장치를 통해 그 명령을 수신한 후 감시용 카메라를 구동시키는 회전기를 구동시켜 카메라를 원하는 방향으로 구동시킨 후, 카메라로부터 입력되는 현장의 상황 및 관련정보를 중앙처리장치를 통해 디스플레이장치에 출력하도록 하는 방식이었다.

하지만 이러한 시스템은 제어신호를 통한 콘트롤 시스템(Control System)과 매트릭스 스위쳐 시스템(Matrix Switcher System)을 이용하여 임의의 가상 위치정보를 입력시키면 운영자가 그 위치를 호출하는 Preset기능과 Key Board를 이용하여 수동으로 카메라 제어장치를 조작하여 산불이 발생한 현장을 추적하는 정도의 기능을 갖는 것으로 초보적인 산불 감지 시스템을 벗어 날 수 없었다.

이러한 시스템에 의하면 카메라 제어장치를 시스템 운용요원이 수동으로 조작하여 산불의 현장을 모니터하여야 하였기 때문에 오랜 기간 숙련된 운용요원이 필요하였으며, 그 경우에도 운용요원의 숙련된 기능과 감각에 의존하는 비중이 높아짐에 따라 산불의 현장을 추적하는데 긴 시간이 소요될 뿐만 아니라 만일의 사태 발생시 감시요원이 부재할 경우에는 전혀 대처방안을 찾지 못하는 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 열상 카메라를 이용하여 촬영되는 영상의 온도 차이에 따라서, 화재 발생을 감지하고, 화재지점을 촬영하는 카메라의 방위 각도를 이용하여 카메라의 설치위치로부터 화재지점의 거리를 측정하고, 위성항법장치를 이용하여 화재지점을 정확하게 확인할 수 있는 화재 감시 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 화재 감시 시스템은 산림의 선택된 곳에 설치된 지주와, 그 지주의 상단에 설치되어 주변을 촬영하는 감시카메라와, 상기 감시카메라에 촬영된 영상을 데이터로 변환한 후 전송하는 전송부와, 상기 각 부분에 전원을 공급하는 전원공급부로 이루어진 감시수단; 상기 감시수단에서 전송되는 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신부에 수신된 데이터를 처리하고 각종 제어신호가 발생되는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 경고방송 및 조명이 점등되는 경보부와, 상기 제어부로 전송된 영상 데이터를 표시하는 디스플레이와, 상기 디스플레이로 출력되는 영상을 저장하는 영상저장부와, 상기 제어부에서 출력되는 화재관련 정보를 저장하는 데이터 저장부로 이루어진 중앙관제실 및 화재 발생지점을 추적하는 위성항법장치를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 감시 시스템 촬영부의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 감시 시스템 중앙관제실의 블록 구성도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 화재 발생장소를 촬영하는 감시수단(10)과, 그 감시수단(10)으로부터 영상데이터를 전송받아 거리 및 위치를 측정하여 각종 명령을 수행하는 중앙관제실(20)과, 화재 발생장소의 위치를 추적하는 위성항법장치(30)로 이루어져 있다.

상기 감시수단(10)은 산림의 선택된 곳에 지주(11)가 설치되어 있고, 그 지주(11)의 상단에는 주변을 촬영하는 감시카메라(12)가 설치되어 있되, 그 감시카메라(12)는 PAN/TILT/ZOOM기능 및 열상기능을 갖는 카메라를 설치하는 것이 바람직하다. 상기 감시카메라(12)는 화재의 발화를 감시하기 위한 것으로서, 원거리에서도 온도차이에 의한 영상을 통하여 주변과 온도차이가 발생되는 지점을 화재지점으로 감지하게 되며, PAN/TILT/ZOOM기능을 수행하면서 넓은 지역을 촬영하게 되는 것이다.

한편, 상기 지주(11)에는 감시카메라(12)의 하부에 위치되도록 영상카메라감시카메라(12)가 설치되어 있으며, 영상카메라(15)를 설치하는 이유는 복수개의 카메라를 통하여 제공되는 영상으로 화재의 발생 지점을 신속하고 정확하게 측정하기 위함이다.

즉, 감시카메라(12)와 영상카메라(15) 사이의 거리 및 각 카메라의 방위각을 이용하여 화재 발생지점과 지주 사이의 거리를 연산하게 되는 것이다.

또한, 상기 카메라에는 촬영된 영상을 데이터로 변환한 후 전송하는 전송부(13)가 연결되어 있고, 상기 카메라와 전송부(13)에는 전원을 공급하는 전원공급부(14)가 연결되어 있되, 이러한 전원공급부(14)는 태양열 집열판이나 풍력 발전을 사용하는 것이 바람직하며, 지주(11)의 하부에 전원을 충전하는 배터리(16)를 설치할 수도 있다.

그리고 상기 중앙관제실(20)은 감시수단(10)에서 전송되는 데이터를 수신하는 수신부(22)가 마련되어 있되, 상기 수신부(22)에는 수신된 데이터를 처리하고 각종 제어신호가 발생되는 제어부(21)가 연결되어 있으며, 상기 제어부(21)에서는 감시카메라(12)에서 촬영된 영상의 온도 차이를 이용하여 화재의 발생 여부를 판단하는 한편, 감시카메라(12)와 영상카메라(15) 사이의 거리 및 각 카메라의 방위 각도를 이용하여 지주(11)와 화재 발생지점의 거리를 연산하게 된다.

또한, 상기 제어부(21)에는 경고방송 및 조명이 점등되는 경보부(23)가 연결되어 있으므로, 화재발생시 경보방송 및 조명을 점등하여 주변의 근무자에게 알리게 되는 것이다

한편, 상기 제어부(21)로 전송된 영상 데이터를 표시하는 디스플레이(24)는 근무자에게 주변의 상황을 실시간으로 제공하게 되는 것이며, 이러한 영상을 영상저장부(25)에 저장되게 된다.

그리고, 상기 제어부(21)에서 출력되는 화재관련 정보를 저장하는 데이터 저장부(26)가 마련되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 감시수단(10)에 설치된 감시카메라(12)와 영상카메라(15)에서 촬영되는 영상은 제어부(21)로 전송되어 디스플레이(24)에 표시됨과 동시에 영상저장부(25)에 저장되게 된다.

그리고 제어부(21)에서는 감시카메라(12)에 촬영되는 영상의 온도차이를 비교하여 화재발생 또는 침입자(인기척)의 발생을 감지하게 되는 것이며, 이때에는 데이터 저장부(26)에 각종 데이터(시간, 위치 등)가 저장되는 것이며, 이때 위성항법장치(30)는 비상상황 발생위치를 정확하게 추적하여 그 위치를 제공하게 되는 것이다.

이와 동시에 경보부(23)가 동작되어 근무자에게 비상상황의 발생을 알림과 함께 인접한 비상처리기관(파출소, 소방서 등0에 비상신호를 전달하게 된다.

그리고, 상기 비상상황이 종료되면 저장된 영상 및 각종 데이터를 출력하여 근무자에게 제공하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 감시카메라에 촬영되는 영상의 온도차이를 이용하여 화재발생을 감지하고 카메라의 촬영각도와 위성항법장치를 이용하여 화재발생지점을 정확하게 제공하는 한편, 화재 발생과 동시에 근무자에게 신속하게 정보를 제공하여 신속한 조치를 통한 국가 재산 보호 및 재해 대책에 만전을 기할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 감시 시스템 촬영부의 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 감시 시스템 중앙관제실의 블록 구성도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 감시수단 11 : 지주

12 : 감시카메라 13 : 전송부

14 : 전원공급부 15 : 영상카메라

20 : 중앙관제실 21 : 제어부

22 : 수신부 23 : 경보부

24 : 디스플레이 25 : 영상저장부

26 : 데이터 저장부 30 : 위성항법장치

Claims (3)

1. 산림의 선택된 곳에 설치된 지주(11)와, 그 지주(11)의 상단에 설치되어 주변을 촬영하는 감시카메라(12)와, 상기 감시카메라(12)에 촬영된 영상을 데이터로 변환한 후 전송하는 전송부(13)와, 상기 각 부분에 전원을 공급하는 전원공급부(14)로 이루어진 감시수단(10);

   상기 감시수단(10)에서 전송되는 데이터를 수신하는 수신부(22)와, 상기 수신부(22)에 수신된 데이터를 처리하고 각종 제어신호가 발생되는 제어부(21)와, 상기 제어부(21)에 연결되어 경고방송 및 조명이 점등되는 경보부(23)와, 상기 제어부(21)로 전송된 영상 데이터를 표시하는 디스플레이(24)와, 상기 디스플레이(24)로 출력되는 영상을 저장하는 영상저장부(25)와, 상기 제어부(21)에서 출력되는 화재관련 정보를 저장하는 데이터 저장부(26)로 이루어진 중앙관제실(20); 및

   화재 발생위치를 추적하는 위성항법장치(30)를 포함함을 특징으로 하는 화재 감시 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감시카메라(12)는, PAN/TILT/ZOOM기능 및 열상기능이 구비된 카메라임을 특징으로 하는 화재 감시 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지주(11)에는 감시카메라(12)의 하단에 고정되도록 영상카메라(15)가 더 설치됨을 특징으로 하는 화재 감시 시스템.