KR100794730B1 - 산불 자동음성문자 무인 감지장치 및 그 무인 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 감지센서에서 산불(화재)을 초기에 감지하여 무선으로 전송하여 화재발생을 통보하게 됨으로 화재가 크게 확대되는 것을 방지할 수 있어 인명피해는 물론 재산 손실을 최소화할 수 있는 산불 무인 감지 시스템에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 무인 감지장치는 산불이 우려되는 지면에 설치되어 열이나 가스, 자외선 등을 감지하는 화재 감지센서에서 사방으로 산불(화재)를 감지하고 송신하게 되며, 태양전지판으로 전원을 공급받게 되는 화재 감지기와; 상기 화재 감지기로부터 감지된 화재를 무선으로 수신받아 화재 발생을 알리게 되며 태양전지판으로 전원을 공급받아 작동하여 화재발생을 문자나 음성으로 통보하게 되는 무선 송수신기와; 상기 무선 송수신기에서 송신된 화재 발생 신호를 문자나 음성으로 전달받아 담당자 및 관계자가 화재 신호를 인지할 수 있도록 하는 휴대단말기;로 형성되어진다.

또한 본 발명에 따른 무인 감지 시스템은 화재 감지기의 태양전지판이 태양열을 공급받아 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 배터리로 에너지를 화재 감지기로 공급하게 되고, 배터리에서 제어부로 전원을 공급하여 화재 감지기를 작동시키게 되며, 화재 감지기의 화재 감지센서가 열이나 빛 또는 자외선 등에 의한 산불을 감지하게 되면 인터페이스를 거쳐 제어부에서 산불(화재)발생 신호를 전달받아 화재판별 프로그램이 작동되어 산불발생 유무를 체크하고, 상기 제어부에서 산불발생을 확인하게 되면 산불발생 신호를 무선으로 송수신할 수 있도록 변환하고 모듈화 하여 무선안테나를 통해 무선 송수신기로 화재발생 신호 및 기기의 작동상태를 송신하게 되며,

상기 화재 감지기로부터 산불(화재)발생 신호 및 기기동작상태를 안테나를 통해 무선 송수신기에서 무선으로 수신받아 무선 송수신 변환회로 및 무선모듈을 통해 제어부로 전달하게 되면 제어부에서는 인터페이스를 거쳐 CDMA 통신모듈을 통해 휴대단말기로 무선 통신되어 산불발생 여부 및 산불발생의 정확한 지점을 문자 및 음성합성으로 담당자 및 관련자에게 송신하게 되는 것이다.

화재 감지기, 화재 감지센서, 무선 송수신기, 무선 통신, 휴대단말기

Description

산불 자동음성문자 무인 감지장치 및 그 무인 감지 시스템{Forest fire automatic voice letter unmanned sensing device and the unmanned sensing system}

도 1은 본 발명에 따른 산불 감지장치의 전체 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 화재 감지기를 도시한 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 화재 감지기의 설치 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 무선 송수신기를 도시한 예시도.

도 5는 본 발명에 따른 화재 감지기의 블록도.

도 6은 본 발명에 따른 무선 송수신기의 블록도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 화재 감지기 2 : 무선 송수신기

3 : 휴대단말기 4 : 지면

5 : 자동충전장치 6 : 배터리

10 : 파이프 10a : 이탈방지편

11, 22 : 제어함 12, 23 : 제어부

13,26 : 태양전지판 14 : 화재 감지센서

15,25 : 무선안테나 20 : 지주

21 : 지지대 27 : 스피커

본 발명은 산불 자동음성문자 감지장치 및 무인 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재 감지센서에서 산불(화재)을 초기에 감지하여 무선으로 전송하여 화재발생을 통보하게 됨으로 화재가 크게 확대되는 것을 방지할 수 있어 인명피해는 물론 재산 손실을 최소화할 수 있는 산불 무인 감지 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 전국토의 70% 이상이 산림으로 이루어진 국내에는 많은 산림 자원을 보유하고 있으며, 이러한 산림 자원은 해방 이후 거국적인 산림녹화 정책이 적극 추진되면서 우리나라 산림의 녹화는 성공적으로 이루어졌으며, 70년대 이후 국가의 경제력이 향상되면서 유휴 시간을 즐기려는 많은 국민이 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 동원해도 좀처럼 진압이 되지 않고 많은 인명과 재산을 앗아가고 있으며, 그로 인해 지난 수십 년간 공들여 가꾸어 온 산림이 순식간에 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 기울여온 산림녹화정책의 결실을 일시에 허사로 돌려 버리는 일이 많았다.

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

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 중앙 통제소에 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 의존하다 보니 그 감시 범위에는 일정한 한계가 있을 수밖에 없으며 감시인원의 제한으로 말미암아 감시요원이 감시초소에 상주하지 않는 한 24시간 감시가 불가능한 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위해 종래에는 산의 요소요소에 무인 감시카메라를 설치하고 중앙통제소에서 이를 집중관리하면서 산불의 발생을 감시하고 이에 대처하도록 하는 또 다른 방식이 제안된 바 있다.

그러나 이와 같은 종래의 무인감시 시스템은 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 프리셋(Preset)기능과 키보드(Key board)를 이용하여 수동으로 카메라 제어장치를 조작하여 산불이 발생한 현장을 추적하는 정도의 기능을 갖는 것으로 초보적인 산불감시 시스템을 벗어날 수 없는 문제점이 있다.

또한 이러한 종래의 시스템에 의하면 카메라 제어장치를 시스템 운용요원이 수동으로 조작하여 산불의 현장을 모니터하여야 하였기 때문에 오랜 기간 숙련된 운용요원의 숙련된 기능과 감각에 의존하는 비중이 높아짐에 따라 산불의 현장을 추적하는 데 긴 시간이 소요될 뿐만 아니라 만일의 사태 발생시 감시요원이 부재할 경우에는 전혀 대처방안을 찾지 못하는 문제점이 있다.

이와 함께 종래에는 감시카메라를 사용함으로 인해 감시카메라를 작동시키기 위한 전력 및 감시카메라 설치비용이 과다하게 소비되어짐은 물론 낙뢰에 취약한 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 화재로 인한 열이나 빛 또는 자외선 등을 감지하여 무선으로 담당자에게 문자 및 음성으로 전달할 수 있도록 함으로 무인으로 산불을 감시 및 감지하여 인력을 최소화하여 경비를 절감할 수 있으며 산불 발생의 위치를 정확하게 감지할 수 있어 산불을 초기에 신속하게 진압하여 인명 및 산림피해를 방지할 수 있는 산불 자동음성문자 감지장치 및 무인 감지 시스템을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지표면 곳곳에 사방을 감지할 수 있는 화재 감지기를 설치하고, 상기 화재 감지기에서 화재 발생 신호가 감지되어지면 화재 감지기로부터 무선으로 신호를 전달받아 담당자에게 무선으로 송,수신하게 되는 무선 송수신기가 설치되어지며, 상기 무선 송수신기에서 콘트롤된 산불(화재) 신호를 수신받게 되는 휴대단말기로 형성되어짐을 특징으로 하는 산불 자동음성문자 감지장치 및 무인 감지 시스템을 제공함에 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 산불(화재)을 감지하고 산불 발생을 알려주게 되는 무인 감지장치 에 있어서,

산불이 우려되는 지면(4)에 설치되어 사방을 감지하고 송신하게 되는 화재 감지기(1)와;

상기 화재 감지기(1)로부터 감지된 산불을 무선으로 수신받아 화재 발생을 알리게 되는 무선 송수신기(2)와;

상기 무선 송수신기(2)에서 송신된 화재 발생 신호를 전달받아 담당자 및 관계자가 화재 신호를 인지할 수 있도록 하는 휴대단말기(3);로 형성되어진다.

상기 화재 감지기(1)는 지면(4)에 장입되어지게 되는 파이프(10)가 형성되어지고, 파이프(10) 상부에 산불감지를 콘트롤하게 되는 제어부(12)가 구비된 제어함(11)이 형성되어지며, 상기 제어함(11) 상단에는 전원을 공급하게 되는 태양전지판(13)이 형성되어지고, 상기 제어함(11) 상부에는 화재 발생을 감지하게 되는 화재 감지센서(14)가 형성되어지고, 상기 제어함(11) 측면부에는 무선 송수신기(2)로 신호를 보내게 되는 무선안테나(15)가 구비되어진다.

또한 상기 화재 감지센서(14)는 열을 감지할 수 있는 열감지센서나, 산불(화재)로 발생된 가스를 감지하게 되는 가스감지센서 또는 자외선감지센서로 형성되어진다.

상기 파이프(10) 외주연에는 화재 감지기(1)가 지면(4) 내부에 장입되어 빠지지 않고 견고하게 결속될 수 있도록 상방향의 바깥쪽으로 벌어지게 이탈방지편(10a)이 형성되어진다.

또한 상기 파이프(10)는 화재 감지기(1)의 높낮이를 조절할 수 있도록 적어 도 하나 이상으로 분해 조립되어진다.

상기 화재 감지센서(14)는 제어함(11) 상부에 사방으로 넓게 감시할 수 있도록 적어도 하나 이상으로 형성되어짐이 바람직한 것이다.

상기 각각의 화재 감지기(1)는 산불 감지의 효율을 최대화할 수 있도록 대략 40 ∼ 70m 정도의 간격을 두고 설치하되 산불(화재)에 따른 불의 크기에 따라 간격 거리를 달리할 수 있도록 함이 바람직한 것이다.

상기 무선 송수신기(2)는 지면(4)에 박혀 고정되는 지주(20)와 이 지주(20)에 지지대(21)가 고정되어지며, 상기 지지대(21)에 화재 감지기(1)로부터 산불 감지 신호를 수신하여 송신 및 콘트롤하게 되는 제어부(23)가 구비된 제어함(22)이 형성되어지되 이 제어함(22) 상부에는 화재 감지기(1)의 감지 신호를 수신하게 되는 안테나(25)가 형성되어지고, 상기 지지대(21) 상단에는 전원을 공급하게 되는 태양전지판(26)이 설치되어진다.

또한 상기 지지대(21)에는 화재 감지기(1)에서 산불 신호를 전달받아 제어함(22)의 신호에 따라 사이렌 등의 소리로 산불을 외부에 알리거나 산불 조심 메시지를 알려주게 되는 스피커(27)가 구비되어진다.

이와 함께 상기 무선 송수신기(2)는 대략 99개의 화재 감지기(1)까지 코드화하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

그리고 상기 화재 감지기(1)의 제어함(11)과 무선 송수신기(2)의 제어함(22) 내에는 태양전지판(13)(26)으로부터 공급된 전기에너지를 자동으로 충전하게 되는 자동충전장치(5)와 배터리(6)가 내장되어진다.

상기 휴대단말기(3)에는 각각의 화재 감지기(1)의 작동상태 및 이상 유무를 확인할 수 있는 버튼(3a)이 형성되어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 산불 무인 감지장치가 실행되어지는 무인 감지 시스템을 살펴보면 아래와 같다.

상기 화재 감지기(1)에서는 태양전지판(13)이 태양열을 공급받아 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 배터리(6)로 에너지를 공급하게 되고, 배터리(6)에서 제어부(12)로 전원을 공급하여 화재 감지기(1)를 작동시키게 되며, 화재 감지기(1)의 화재 감지센서(14)가 열이나 가스, 자외선 등에 의한 산불을 감지하게 되면 인터페이스(100)를 거쳐 제어부(12)에서 산불(화재)발생 신호를 전달받아 화재판별 프로그램(120)이 작동되어 산불발생 유무를 제어하게 된다.

이때 상기 제어부(12)에서는 배터리(6)의 과충전 및 과방전이나 화재 감지센서(14)의 작동 및 이상 유무를 제어하게 되는 것이다.

또한 상기 화재 감지기(1)를 콘트롤하는 제어함(11)내의 제어부(12)에는 담당자 이외의 다른 사람이 임의대로 제어하지 못하도록 ID기능 부여스위치(110)가 구비되어진다.

그리고, 상기 제어부(12)에서 산불발생을 확인하게 되면 산불발생 신호를 무선으로 송수신할 수 있도록 변환(130)하고 모듈(140)로 무선안테나(15)를 통해 무선 송수신기(2)로 화재발생 신호 및 기기의 작동상태를 송신하게 되는 것이다.

상기의 화재 감지기(1)로부터 무선으로 송신된 산불발생 신호를 무선 송수신기(2)에서 수신받아 제어하게 되는 것이다.

상기 무선 송수신기(2)는 화재 감지기(1)로부터 산불(화재)발생 신호 및 기기동작상태를 안테나(25)를 통해 무선으로 수신받아 무선 송수신 변환회로(200) 및 무선모듈(210)을 통해 제어부(23)로 전달하게 되면 제어부(23)에서는 인터페이스(220)를 거쳐 CDMA 통신모듈(230)을 통해 휴대단말기(3)로 무선 통신되어 산불발생 여부 및 산불발생의 정확한 지점을 문자 및 음성합성으로 담당자 및 관련자에게 송신하게 된다.

또한 상기 무선 송수신기(2)의 제어부(23)는 태양전지판(26)에서 빛에너지가 전기에너지로 변환되어 배터리(6)로 공급된 에너지를 공급받아 작동되어지게 되며, 이때 상기 제어부(23)는 배터리(6)의 과충전 및 과방전 이상 유무를 검출하여 이상이 발생 시 휴대단말기(3)로 담당자에게 무선으로 송출하게 되는 것이다.

그리고 상기 화재 감지기(1)로부터 각 화재 감지센서(14)에 이상이 발생되어 화재 감지센서(14)의 이상 유무를 무선 송수신기(2)로 데이터 전송된 신호를 제어부(23)에서 각 화재 감지센서(14)의 이상 유무를 파악하고 휴대단말기(3)로 전송하게 되는 것이다.

이와 함께 상기 무선 송수신기(2)의 제어부(23)에는 산불발생 신호를 음성으로 합성하게 되는 음성합성 회로부(240)와, 화재 감지기(1)의 수량을 입력하게 되는 서브 수량 입력스위치(260)와, 화재 감지기(1)를 수동으로 체크할 수 있는 ID기능 부여스위치(250) 및 담당자가 수동으로 화재 감지기(1)의 상태 확인시 담당자 휴대폰의 신호를 처리하는 신호처리 검출회로부(270)가 형성되어진다.

또한 상기 무선 송수신기(2)는 스피커(27)를 통해 산불 예방이나 지역에 필 요한 안내방송을 주기적으로 홍보하고 비상시 사이렌을 통해 대피할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 산불(화재)이 우려되는 산의 지면에 설치되어진 화재 감지기(1)의 화재 감지센서(14)로부터 산불이 감지되어지면 화재 감지기(1)의 제어부(12)에서 산불발생 신호를 전달받아 무선안테나(15)를 통해 무선 통신으로 무선 송수신기(2)로 송신하게 된다.

그리고, 상기 무선 송수신기(2)로 송신된 산불발생 신호를 제어부(23)에서 수신받아 산불발생 유무는 물론 어느 위치에 설치된 화재 감지기(1)에서 신호를 보냈는지를 콘트롤하여 정확한 산불(화재)발생 지점을 검출하게 되는 것이다.

이와 함께 상기 무선 송수신기(2)는 제어부(23)에서 산불발생을 통신모듈(230)을 통하여 담당자 및 관련자가 휴대하고 있는 휴대단말기(3)로 문자 또는 음성으로 통보하게 되는 것이다.

또한 상기 화재 감지기(1)의 제어부(12)에서 화재 감지센서(14) 및 태양전지판(13) 등의 기기 동작상태 및 화재 감지기(1)의 설치상태를 검출하여 무선 송수신기(2)로 무선 송신하게 되며, 상기 무선 송수신기(2)에서는 각 기기의 이상 유무를 수신받아 검출한 다음 담당자가 확인할 수 있도록 휴대단말기(3)로 무선 전송하게 되는 것이다.

그리하여 상기 휴대단말기(3)로 산불발생 여부는 물론 산불발생의 정확한 지점을 실시간으로 통보받게 되어 산불을 초기에 진압할 수 있으며, 또한 각각의 화재 감지기(1) 또는 무선 송수신기(2)의 이상 여부를 실시간으로 파악할 수 있어 신 속하게 대처할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 산림의 지표면에 산불(화재)발생을 감지하게 되는 화재 감지센서가 구비되어지며 태양전지판으로 전원을 공급받아 무선으로 송신하게 되는 화재 감지기가 설치되고, 화재 감지기의 무선 송신 신호를 통보받아 산불발생은 물론 각 기기장치의 이상 유무를 검출하여 담당자에게 문자나 음성으로 무선으로 통보하게 됨으로 산불 감시자가 필요없이 무인으로 산불을 감지할 수 있어 인력 낭비는 물론 인건비를 최소화할 수 있으며, 또한 산불 발생 여부 및 산불 발생 지점을 정확하고 신속하게 실시간으로 통보하게 되어 산불(화재) 발생의 방지와 함께 산불을 초기에 진압하여 많은 인력동원을 방지할 수 있음과 동시에 산림 훼손 및 재산 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 산불이 우려되는 지면에 설치되어 사방을 감지하고 송신하게 되는 화재 감지기와;

   상기 화재 감지기로부터 감지된 산불을 무선으로 수신받아 화재 발생을 알리게 되는 무선 송수신기와;

   상기 무선 송수신기에서 송신된 화재 발생 신호를 문자나 음성으로 전달받아 담당자 및 관계자가 화재 신호를 인지할 수 있도록 하는 휴대단말기;로 형성되어지며,

   상기 화재 감지기는 지면에 장입되어지게 되는 파이프가 형성되어지고, 파이프 상부에 산불감지를 콘트롤하게 되는 제어부가 구비된 제어함이 형성되어지며, 상기 제어함 상단에는 전원을 공급하게 되는 태양전지판이 형성되어지고, 상기 제어함 상부에는 화재 발생을 사방으로 넓게 감지할 수 있도록 적어도 하나 이상의 화재 감지센서가 형성되어지고, 상기 제어함 측면부에는 무선 송수신기로 신호를 보내게 되는 무선안테나가 구비되어지고,

   상기 파이프는 화재 감지기의 높낮이를 조절할 수 있도록 적어도 하나 이상으로 분해 조립되어지며,

   상기 화재 감지센서는 열을 감지할 수 있는 열감지센서나, 산불(화재)에 의해 발생된 가스 또는 자외선을 감지할 수 있는 가스감지센서 또는 자외선감지센서로 형성되어짐을 특징으로 하는 산불 자동음성문자 무인 감지장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 파이프 외주연에는 화재 감지기가 지면 내부에 장입되어 빠지지 않고 견고하게 결속될 수 있도록 상방향의 바깥쪽으로 벌어지게 이탈방지편이 형성되어짐을 특징으로 하는 산불 자동음성문자 무인 감지장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 무선 송수신기는 지면에 박혀 고정되는 지주와 이 지주에 지지대가 고정되어지며, 상기 지지대에 화재 감지기로부터 산불 감지 신호를 수신하여 송신 및 콘트롤하게 되는 제어부가 구비된 제어함이 형성되어지되 이 제어함 상부에는 화재 감지기의 감지 신호를 수신하게 되는 안테나가 형성되어지고, 상기 지지대 상단에는 전원을 공급하게 되는 태양전지판이 설치되어지며, 상기 지지대에 화재 감지기에서 산불 신호를 전달받아 제어함의 신호에 따라 사이렌 등의 소리로 산불을 외부 에 알리거나 산불 조심 메시지를 알려주게 되는 스피커가 구비되어짐을 특징으로 하는 산불 자동음성문자 무인 감지장치.
7. 삭제

Images