KR101717579B1 - 화재 감지 및 화재 진압 시스템 - Google Patents

화재 감지 및 화재 진압 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템은, 촬상 장치 및 진압 장치를 포함하는 화재 감지 및 화재 진압 시스템에 있어서, 패닝, 틸팅 및 줌 작동이 가능하고 감시 구역의 광학 영상을 획득하는 광학 카메라, 상기 감시 구역의 열 영상을 획득하는 열화상 카메라, 및 상기 광학 카메라 및 상기 열화상 카메라의 작동을 제어하는 카메라 제어부를 포함하는 촬상 장치; 상기 촬상 장치와 일체로 설치되어 촬상 장치와 함께 회동하는 레이저 거리 측정기; 상기 열 영상 또는 광학 영상에 기초하여 상기 감시 구역의 화재 발생 여부를 감지하고, 발화점의 좌표를 산출하며, 상기 촬상 장치 및 상기 진압 장치의 작동을 제어하는 제어 서버; 및 패닝 및 틸팅 작동 가능하고 상기 감시 구역에 대하여 살수를 행하는 살수부, 및 상기 살수부의 작동을 제어하는 살수부 제어부를 포함하는 적어도 하나 이상의 진압 장치;를 포함하고, 상기 제어 서버는, 상기 촬상 장치 및 상기 진압 장치가 미리 설정된 경로를 따라 상기 감시 구역을 스캔하도록 카메라 제어부 및 살수부 제어부에 패닝 또는 틸팅 명령을 인가하고, 상기 살수부는 상기 패닝 또는 틸팅 명령에 의해 상기 광학 카메라의 배향에 대응하도록 배향 조작된다.

Description

화재 감지 및 화재 진압 시스템{SYSTEM FOR DETECTING AND SUPPRESSING OF FIRE}
본 발명은 화재 감지 및 화재 진압 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촬상 장치의 광학 카메라가 패닝 또는 틸팅함으로써 화재를 감지하고, 진압 장치가 패닝 또는 틸팅함으로써 감지된 화재를 진압하되, 진압 장치가 광학 카메라와 연동되어 있어 화재 감시 중에 광학 카메라와 함께 패닝 또는 틸팅 구동하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템에 관한 것이다.
감시카메라는 가정, 업소, 공장 또는 주요 시설 등 감시가 필요한 지역에 설치되어, 화재의 발생이나 범인의 추적을 위해 감시 대상 지역을 촬영하는 장치이다. 특히, 화재 발생 위험이 있는 지역에 대해서는 감시 카메라를 이용하여 화재의 발생 위치를 감지하고, 이에 더하여 화재를 진압하기 위한 소화 장치를 감시 카메라와 함께 구비함으로써, 화재의 감지와 화재의 진압을 동시에 행하는 화재 감지 및 진압 시스템이 알려져 있다.
그런데, 종래 기술에 따른 화재 감지 및 진압 시스템에 따르면, 화제 감시 중에는 소화 장치는 부동 상태인 채로, 화재를 검지하기 위한 감시 카메라만이 감시 대상 지역을 스캐닝하였다. 그 후, 화재 발원지의 좌표가 획득된 후에야 소화 장치가 화재 발원 지점을 향해 배향되고, 비로소 소화 작동을 행하였다. 이에 따라, 화재 진압을 위해서 화재 진압 장치가 화재 발원지를 향해 배향되는 작동이 이루어져햐 하므로, 살수 시각이 지체되어 화재 진압이 신속하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 종래의 작동 메커니즘에 따른 시스템에서는 화재 진압 장치의 고장 여부를 주기적으로 확인하지 않는 한, 실제로 화재가 발생했을 때 비로소 화재 진압 장치의 오작동 여부를 확인 가능하므로, 만일 진압 장치가 정상적으로 작동하지 않는 상태라면 화재가 커다란 인명 피해로 이어질 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 소화 장치를 수동으로 점검한다고 하더라도, 고장 여부를 미처 파악하지 못하여 고장 소화 장치가 정상품으로 분류되어 계속 사용된다면 화재 발생시 막대한 피해로 이어질 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 화재 감지 및 화재 진압 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템은, 촬상 장치 및 진압 장치를 포함하는 화재 감지 및 화재 진압 시스템에 있어서, 패닝, 틸팅 및 줌 작동이 가능하고 감시 구역의 광학 영상을 획득하는 광학 카메라, 상기 감시 구역의 열 영상을 획득하는 열화상 카메라, 및 상기 광학 카메라 및 상기 열화상 카메라의 작동을 제어하는 카메라 제어부를 포함하는 촬상 장치; 상기 촬상 장치와 일체로 설치되어 촬상 장치와 함께 회동하는 레이저 거리 측정기; 상기 열 영상 또는 광학 영상에 기초하여 상기 감시 구역의 화재 발생 여부를 감지하고, 발화점의 좌표를 산출하며, 상기 촬상 장치 및 상기 진압 장치의 작동을 제어하는 제어 서버; 및 패닝 및 틸팅 작동 가능하고 상기 감시 구역에 대하여 살수를 행하는 살수부, 및 상기 살수부의 작동을 제어하는 살수부 제어부를 포함하는 적어도 하나 이상의 진압 장치;를 포함하고, 상기 제어 서버는, 상기 촬상 장치 및 상기 진압 장치가 미리 설정된 경로를 따라 상기 감시 구역을 스캔하도록 카메라 제어부 및 살수부 제어부에 패닝 또는 틸팅 명령을 인가하고, 상기 살수부는 상기 패닝 또는 틸팅 명령에 의해 상기 광학 카메라의 배향에 대응하도록 배향 조작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 화재 감지 시, 상기 제어 서버의 명령에 의해 상기 광학 카메라가 발화점을 향하여 패닝 또는 틸팅 작동하고, 상기 레이저 거리 측정기가 상기 광학 카메라와 함께 회동하여 상기 발화점을 향하여 레이저를 조사하도록 작동하며, 상기 광학 카메라의 패닝각 또는 틸팅각으로부터 상기 발화점의 평면 이차원 좌표를 획득하고, 상기 레이저 거리 측정기에 의해 상기 발화점까지의 거리를 획득하며, 상기 제어 서버는 상기 평면 이차원 좌표와 상기 거리로부터 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표를 산출할 수 있다.
또한, 상기 카메라 제어부는 상기 광학 카메라의 줌 작동을 제어하고, 상기 살수부 제어부는 상기 살수부를 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표에 배향되도록 작동시키고, 상기 살수부의 살수 작동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 열 영상은 온도 데이터를 포함하고, 상기 제어 서버는 상기 열화상 카메라로부터 상기 온도 데이터를 수신하며, 수신된 온도 데이터 중 미리 설정된 기준 온도 이상의 값을 갖는 온도 데이터에 대응하는 지점을 발화점으로 인식할 수 있다.
또한, 상기 온도 데이터로부터 상기 발화점의 평면 이차원 좌표를 획득하고, 상기 레이저 거리 측정기에 의해 상기 발화점까지의 거리를 획득하며, 상기 제어 서버는 상기 평면 이차원 좌표와 상기 거리로부터 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어 서버는 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표를 상기 카메라 제어부 및 상기 살수부 제어부에 송신하고, 상기 카메라 제어부는, 상기 광학 카메라를 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표에 배향되도록 작동시키고 상기 광학 카메라의 줌 작동을 제어하며, 상기 살수부 제어부는 상기 살수부를 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표에 배향되도록 작동시키고, 상기 살수부의 살수 작동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 감시 구역은 좌벽 및 우벽을 포함하고, 상기 촬상 장치는 상기 감시 구역의 좌벽 및 우벽 사이의 중앙 전방, 중앙 상방, 좌벽의 상방 또는 우벽의 상방 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
또한, 상기 감시 구역은 상기 좌벽 및 상기 우벽 사이에서 상기 감시 구역을 적어도 2 이상의 단위 블록으로 구분하는 중간벽을 더 포함하고, 각각의 단위 블록마다 상기 진압 장치가 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.
또한, 상기 광학 영상 및 상기 열 영상을 디스플레이하는 모니터부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템에 따르면, 화재 감시 중에 진압 장치가 촬상 장치와 함께 패닝 또는 틸팅 작동하여 감시 구역을 스캔하도록 구성되는바, 제어 서버에서 화재의 발생을 감지한 경우 진압 장치가 발화점 좌표를 향해 배향 이동되는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 화재 진압이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 화재가 감지되지 않는 평시에도 화재 진압을 위한 진압 장치가 촬상 장치와 함께 패닝 또는 틸팅 작동되므로, 진압 장치의 패닝과 틸팅 작동이 정상적으로 이루어지는지 실시간으로 확인할 수 있고, 따라서 오작동하는 진압 장치에 대해서는 화재 발생 이전에 미리 발견, 수리가 가능하다. 이에 따라 실제 화재 시에 고장난 진압 장치가 화재 진압에 투입되어 화재를 확산시키는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 5은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 7는 2개의 감시 구역에 대하여 화재 감지 및 화재 진압 시스템이 적용된 변형례의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 8a는 발화점의 좌표를 산출하는 과정을 도식화한 개념도이다.
도 8b는 발화점을 표시한 모니터부의 화면을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
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 있는 것을 의미한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하며, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구조를 나타낸 개념도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은 촬상 장치(110), 레이저 거리 측정기(120), 제어 서버(150), 진압 장치(130)를 포함한다. 추가로 모니터부(170)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 촬상 장치(110)는 감시 구역을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 구성으로서, 촬상 장치(110)는 감시 구역의 열 영상을 획득하는 열화상 카메라(113)와 광학 영상을 획득하는 광학 카메라(115)를 포함한다. 광학 카메라(115)는 감시 구역의 광학 영상을 획득하는 비주얼 카메라로서, 감시 구역의 좌우 방향으로 패닝 가능하고, 상하 방향으로 틸팅 가능하며, 줌인(Zoom-in)-줌아웃(Zoom-out) 작동이 가능한 PTZ 카메라이다. 이때, PTZ 카메라는 2 메가 픽셀 이상, 20배 줌 이상의 성능을 갖는 것이 좋다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 카메라(115)의 패닝 및 틸팅 각도는 후술하는 제어 서버(150)가 발화점의 좌표를 특정하는데 이용된다. 한편, 열화상 카메라(113)는 640×480 픽셀 이상의 성능을 갖는 것이 좋으며, 작업 현장에 따라 고정 렌즈를 구비할 수 있다. 이때, 열화상 카메라(113)의 열 영상에는 감시 구역의 온도 데이터를 포함하는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열화상 카메라(113)에서 획득한 열 영상의 온도 데이터는 후술하는 제어 서버(150)가 발화 지점의 좌표(발화점 좌표)를 특정하는데 이용된다. 발화점의 좌표를 산출하는 구체적인 메커니즘에 대해서는 후술한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치(110)는 열화상 카메라(113)와 광학 카메라(115)의 작동을 제어하는 카메라 구동부(미도시)를 포함한다. 카메라 구동부는 후술하는 제어 서버(150)로부터 카메라 작동 명령, 예컨대 패닝 명령, 틸팅 명령 또는 줌 명령을 인가받고, 이러한 명령에 따라 열화상 카메라(113) 또는 광학 카메라(115)를 작동시킨다.
또한, 본 발명의 광학 카메라(115), 열화상 카메라(113) 및 카메라 구동부는 하나의 하우징에 탑재된 일체형 구조가 될 수 있고, 이러한 구조는 분진이 하우징 내에 침입하지 않고 하우징 내의 스파크가 외부로 누출되지 않는 분진 방폭형 구조를 채용할 수 있다.
한편, 레이저 거리 측정기(120)는 표적을 향하여 레이저를 발사한 뒤 반사되어 돌아오는 레이저를 검출하여 표적까지의 거리를 측정하는 장비로서, 발화점까지의 거리를 측정하기 위한 장치이다. 본 레이저 거리 측정기(120)는 발화점에 대하여 레이저를 조사하기 위해, 전술한 촬상 장치(110)와 일체로 설치되어 촬상 장치(110)와 함께 회동하도록 구성하는 것이 좋다.
한편, 제어 서버(150)는 열 영상 또는 광학 영상에 기초하여 감시 구역의 화재 발생 여부를 감지하고, 발화점의 좌표를 산출하며, 촬상 장치(110) 및 진압 장치(130)의 작동을 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 서버(150)는 광학 카메라(115)와 레이저 거리 측정기(120)로부터 수신한 데이터에 기초하여 발화점의 공간상 삼차원 좌표를 산출할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 화재 감지 시, 제어 서버(150)는 광학 카메라(115)가 발화점을 향하여 배향되도록 카메라 제어부(117)에 대하여 패닝 또는 틸팅 명령을 인가하고, 광학 카메라(115)는 패닝 또는 틸팅 작동하여 발화점을 타겟팅한다. 이때, 레이저 거리 측정기(120)는 광학 카메라(115)와 일체로 설치되어 광학 카메라(115)와 함께 회동하므로, 레이저 거리 측정기(120)도 함께 발화점을 타겟팅하게 된다. 이어서, 레이저 거리 측정기(120)는 제어 서버(150)의 명령을 받아 발화점에 대하여 레이저를 조사한다. 레이저 거리 측정기(120)에 따르면 발화점에 반사되어 되돌아오는 레이저를 검출함으로써 발화점까지의 거리를 측정할 수 있다. 이후, 제어 서버(150)는 광학 카메라(115)의 패닝각 또는 틸팅각으로부터 발화점의 평면 이차원 좌표를 산출하고, 레이저 거리 측정기(120)로부터 측정된 거리를 더 활용하여 발화점의 공간 삼차원 좌표까지 산출할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 예컨대 도 8a를 참조하면, 카메라가 감시 영역의 전방에 배치된 경우, 발화점을 향하여 x축 방향으로 패닝하고 y축 방향으로 틸팅하여 광학 카메라(115)가 발화점을 향하여 배향하게 되고, 패닝 각도와 틸팅 각도로부터 얻을 수 있는 발화점의 좌표는 x-y 평면 상에 존재하는 좌표가 될 것이다. 이러한 상황에서는 도 8b에 도시된 디스플레이 화면 상에서도 발화점의 x축상 위치와 y축상 위치만 파악될 뿐, 실제 발화 지점이 도 8a의 A 내지 D 중 어느 위치인지는 명확하게 파악되지 않는다. 그런데, 레이저 거리 측정기(120)를 사용하여 발화점의 평면 이차원 좌표(x, y)를 향해 레이저를 조사하면 발화점까지의 거리, 즉, z좌표까지 획득할 수 있는바, 발화점의 공간 삼차원 좌표(x, y, z)를 산출할 수 있게 된다. 이후, 제어 서버(150)는 발화점 좌표의 정보를 카메라 구동부와 살수부 구동부에 송신한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어 서버(150)는 열화상 카메라(113)와 레이저 거리 측정기(120)로부터 수신한 데이터에 기초하여 발화점의 공간상 좌표를 산출할 수 있다. 열화상 카메라(113)에서 획득된 열 영상은 온도 데이터를 포함하고, 제어 서버(150)는 촬상 장치(110)로부터 온도 데이터를 수신한다. 이때, 제어 서버(150)에는 "발화"로 인식되는 기준 온도가 미리 설정되어 있고, 열 영상이 수신되면 수신한 온도 데이터를 미리 설정된 기준 온도와 비교하며, 온도 데이터 중 기준 온도 이상의 값을 갖는 온도 데이터가 특정되면, 그 온도 데이터에 대응하는 지점을 발화점으로 인식하고, 이 온도 데이터로부터 발화점의 평면 이차원 좌표를 획득한다. 이후, 레이저 거리 측정기(120)로부터 측정된 거리를 더 활용하여 발화점의 공간 삼차원 좌표까지 산출한다. 레이저 거리 측정기(120)를 활용하여 삼차원 좌표를 산출하는 방식은 전술한 바와 같다. 이후, 제어 서버(150)는 발화점 좌표의 정보를 카메라 구동부와 살수부 구동부에 송신한다.
한편, 제어 서버(150)는 촬상 장치(110) 및 후술하는 진압 장치(130)에 대하여 작동 명령을 인가하여 이들 장치의 작동을 제어한다. 이와 같은 제어 서버(150)의 촬상 장치(110) 및 진압 장치(130) 제어는 네트워크를 통해 이루어질 수 있다. 이하 제어 서버(150)에 의한 시스템 제어 메커니즘에 대하여 자세히 설명한다.
먼저, 제어 서버(150)는 화재를 감지하기 위하여, 촬상 장치(110)가 감시 구역을 스캔하도록 촬상 장치(110)의 카메라 제어부(117)에 패닝 명령 또는 틸팅 명령을 인가한다. 제어 서버(150)에는 촬상 장치(110)의 촬영 경로가 미리 설정되어 있고, 광학 카메라(115) 또는 열화상 카메라(113)가 촬영 경로를 따라 배향되면서 감시 구역을 스캔한다. 스캔 방식으로는 수평 회전 스캔, 애플 스캔(Apple Scan), 프리셋 스캔(Pre-set Scan, 200 point 이상), 4각 구역 스캔이 될 수 있다.
특히, 본 발명의 화재 감지 및 화재 진압 시스템(100)에서는 제어 서버(150)가 촬상 장치(110)뿐만 아니라 진압 장치(130)에 대해서도 패닝 명령 또는 틸팅 명령을 인가한다. 제어 서버(150)에는 진압 장치(130)의 배향 경로가 미리 설정되어 있으며, 패닝 명령 또는 틸팅 명령은 이 배향 경로를 따라 진압 장치(130)의 살수부(133)가 배향되도록 한다. 진압 장치(130)는 후술하는 바와 같이 살수부(133)의 작동을 제어하는 살수부 제어부(135)를 포함하며, 살수부 제어부(135)는 제어 서버(150)로부터 작동 명령을 수신하고, 이를 기초로 살수부(133)의 배향을 제어한다. 특히, 제어 서버(150)는 촬상 장치(110)와 진압 장치(130)에 대하여 동일한 작동 명령을 인가함으로써, 진압 장치(130)의 배향이 촬상 장치(110)의 배향에 대응하도록 조작하는 것이 바람직하다. 이러한 개념은 진압 장치(130)의 배향을 촬상 장치(110)의 배향에 종속시켜 진압 장치(130)와 촬상 장치(110)를 연동하는 것으로서, 이와 관련해서는 뒤에서 자세히 설명한다.
한편, 제어 서버(150)가 감지 구역에서 화재를 감지하고 발화점의 공간 삼차원 좌표를 산출하면, 촬상 장치(110) 및 진압 장치(130)가 발화점 좌표로 배향되도록 하기 위하여, 촬상 장치(110)의 카메라 제어부(117)와 진압 장치(130)의 살수부 제어부(135)에 발화점의 공간 삼차원 좌표를 송신한다. 카메라 제어부(117)는 발화점 좌표를 수신하고, 광학 카메라(115)가 발화점 좌표에 배향되도록 광학 카메라(115)를 패닝 또는 틸팅 작동시킨다. 광학 카메라(115)가 발화점 좌표에 배향된 이후에는 줌 작동을 제어한다. 이에 따라 광학 카메라(115)는 발화 위치의 확대된 광학 영상을 촬상 가능하다. 한편, 살수부 제어부(135)도 발화점 좌표를 수신하고, 살수부(133)가 발화점 좌표에 배향되도록 살수부(133)를 패닝 또는 틸팅 작동시킨다. 살수부(133)가 발화점 좌표에 배향된 이후에는 살수 작동을 제어한다. 이에 따라 진압 장치(130)는 발화 위치에 대하여 살수 가능하다.
한편, 제어 서버(150)는 그 밖에, 촬상 장치(110)와 진압 장치(130)의 패닝 속도를 미리 설정된 회전 속도에 따라 제어함으로써, 감시 구역에 대한 스캔 속도를 조절할 수 있다. 또한, 일시적으로 촬상 장치(110) 또는 진압 장치(130)의 배향 이동을 정지시킬 경우(Pre-set 스캔), 정지 상태의 시간을 제어할 수도 있다. 또, 수신한 온도 데이터 중 미리 설정된 기준 온도 이상의 값을 갖는 온도 데이터가 감지될 경우, 경보음을 울리도록 별도의 경보 장치를 제어하는 것도 가능하다.
한편, 진압 장치(130)는 촬영 장치와 함께 감시 구역을 소정의 경로를 따라 배향되면서 화재 발생시 특정 발화점 좌표를 향해 배향되어 화재를 진압하는 구성으로서, 진압 장치(130)는 패닝 또는 틸팅 작동이 가능하고 감시 구역에 대하여 살수를 행하는 살수부(133)와, 살수부(133)와 구조적, 전기적으로 연결되어 살수부(133)의 작동을 제어하는 살수부 제어부(135)를 포함한다. 살수부(133)는 분진이 살수부(133)의 하우징 내에 침입하지 않고 하우징 내의 스파크가 외부로 누출되지 않는 분진 방폭형 구조를 채용할 수 있고, 가변 노즐을 채용함으로써 살수 압력이나 살수 속력을 조절할 수 있다. 한편, 살수부 제어부(135)는 제어 서버(150)로부터 발화점 좌표에 관한 정보를 수신하고, 살수부(133)의 현 배향 위치와 수신한 발화점 좌표를 비교하여, 살수부(133)가 발화점 좌표를 향하여 배향되기 위하여 필요한 회전량을 계산할 수 있다. 그리고, 이를 기초로 살수부(133)에 패닝 또는 틸팅 작동시켜 살수부(133)의 배향을 제어한다. 또한, 진압 장치(130)의 배치 위치로부터 발화점 좌표까지의 거리를 산출하고, 이를 기초로 살수부(133)의 살수량과 살수압을 제어할 수 있다.
본 발명의 기술적 특징 중 하나는 화재 발생 여부를 검지하기 위한 감시 구역 스캔시에, 진압 장치(130)에 대해서도 패닝 및 틸팅 명령을 인가함으로써, 진압 장치(130)의 배향을 촬상 장치(110)의 배향에 연동시키는 것이다. 즉, 진압 장치(130)는 기본적으로 화재 발생 지점이 감지되는 경우에 해당 발화점 좌표로 배향 이동하나, 화재 감지 이전에 감시 구역을 스캔하는 과정에서도 제어 서버(150)로부터 명령에 따라 감시 구역을 스캔한다. 이러한 구성에 따르면, 진압 장치(130)가 촬상 장치(110)와 연동하여 촬상 장치(110)의 배향에 대응하도록 위치 이동하기 때문에, 화재의 발생 시에 신속하게 발화점 좌표로 배향될 수 있고, 이에 따라, 즉각적인 살수로 화재의 진압을 신속히 행할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 진압 장치(130)가 평시에도 감시 구역을 스캔하므로, 진압 장치(130)의 패닝과 틸팅 작동이 정상적으로 이루어지는지 실시간으로 확인할 수 있고, 따라서 진압 장치(130)가 회전하지 않는 고착 상태, 즉, 오작동하는 진압 장치(130)에 대해서는 화재 발생 이전에 미리 진단할 수 있고, 수리가 가능하다.
한편, 모니터부(170)는 촬상 장치(110)의 광학 영상 및 열 영상을 디스플레이함으로써, 감시 구역 내의 화재 발생 여부를 관리자가 육안으로 확인할 수 있도록 한다. 모니터부(170)에는 감시 구역의 스캔 중의 실시간 영상과 함께, 화재 감지시 발화점 좌표에 해당하는 특정 구역의 확대된 광학 영상도 디스플레이될 수 있다.
본 발명에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템(100)에서 촬상 장치(110)와 진압 장치(130)의 배치 위치는 다양하게 변형 가능하다. 도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템(100)의 구성을 나타낸 개념도, 도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도, 도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도, 도 6은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템(100)에서 촬상 장치(110) 및 진압 장치(130)는 감시 구역의 전방에서 감시 구역의 폭을 따라 배치될 수 있다. 감시 구역은 좌벽과 우벽을 포함할 수 있고, 촬상 장치(110)는 좌벽과 우벽의 중앙 전방(도 3 참조), 중앙 상방(제2 실시예; 도 4 참조), 좌벽 상방(제3 실시예; 도 5 참조), 또는 우벽 상방(제4 실시예; 도 6 참조)에 배치될 수 있다. 이때, 진압 장치(130)는 제1 실시예와 동일하게, 좌벽과 우벽의 중앙 전방에서 감시 구역의 폭을 따라 배치된다. 예컨대, 감시 구역 내에서도 광학 카메라(115)나 열화상 카메라(113)에 의해 감지되지 않는 사각 지대(a)가 생길 수 있다. 따라서, 촬상 장치(110)를 제2 실시예와 같이 감시 구역의 상방에 설치함으로써, 촬영의 사각지대 없이 모든 영역을 스캔할 수 있다.
한편, 감시 구역은 좌벽 및 우벽 사이에, 해당 감시 구역을 적어도 2 이상의 단위 블록으로 구분하는 중간벽을 더 포함할 수 있다. 도 7은 2개의 감시 구역에 대하여 화재 감지 및 화재 진압 시스템이 적용된 변형례의 구조를 나타낸 개념도이다. 이때, 도시된 바와 같이, 촬상 장치(110)는 좌벽 및 우벽 사이의 중앙에 배치되어 양 단위 블록을 모두 스캔하도록 구성할 수 있고, 각각의 단위 블록마다 적어도 하나 이상의 진압 장치(130)를 배치함으로써, 진압 장치(130)에 의한 화재의 진압은 단위 블록마다 수행되도록 구성할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 화재 감지 및 화재 진압 시스템(100)에 따르면, 진압 장치(130)를 화재 감시 중에 촬상 장치(110)와 함께 패닝 또는 틸팅 작동하여 감시 구역을 스캔하도록 구성함으로써, 제어 서버(150)에서 화재의 발생을 감지한 경우 진압 장치(130)가 발화점 좌표를 향해 배향 이동되는 시간을 줄이고, 신속한 화재 진압을 기대할 수 있다. 뿐만 아니라, 화재가 감지되지 않는 평시에도 진압 장치(130)가 촬상 장치(110)와 함께 회전 작동되므로, 진압 장치(130)의 패닝과 틸팅 작동이 정상적으로 이루어지는지 실시간으로 확인할 수 있고, 오작동 진압 장치(130)에 대한 발견과 수리가 화재 발생 전에 이루어질 수 있다. 이에 따라 실제 화재 시에 고장난 진압 장치(130)가 화재 진압에 투입되어 화재를 확산시키는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
100: 화재 감지 및 화재 진압 시스템 110: 촬상 장치
113: 열화상 카메라 115: 광학 카메라
117: 카메라 제어부 120: 레이저 거리 측정기
130: 진압 장치 133: 살수부
135: 살수부 제어부 150: 제어 서버
170: 모니터부

Claims (9)

  1. 촬상 장치 및 진압 장치를 포함하는 화재 감지 및 화재 진압 시스템에 있어서,
    패닝, 틸팅 및 줌 작동이 가능하고 감시 구역의 광학 영상을 획득하는 광학 카메라, 상기 감시 구역의 열 영상을 획득하는 열화상 카메라, 및 상기 광학 카메라 및 상기 열화상 카메라의 작동을 제어하는 카메라 제어부를 포함하는 촬상 장치;
    상기 촬상 장치와 일체로 설치되어 촬상 장치와 함께 회동하는 레이저 거리 측정기;
    상기 열 영상 또는 광학 영상에 기초하여 상기 감시 구역의 화재 발생 여부를 감지하고, 발화점의 좌표를 산출하며, 상기 촬상 장치 및 상기 진압 장치의 작동을 제어하는 제어 서버; 및
    패닝 및 틸팅 작동 가능하고 상기 감시 구역에 대하여 살수를 행하는 살수부, 및 상기 살수부의 작동을 제어하는 살수부 제어부를 포함하는 적어도 하나 이상의 진압 장치;
    를 포함하고,
    상기 제어 서버는, 상기 촬상 장치 및 상기 진압 장치가 미리 설정된 경로를 따라 상기 감시 구역을 스캔하도록 카메라 제어부 및 살수부 제어부에 패닝 또는 틸팅 명령을 인가하고,
    상기 촬상 장치는 상기 감시 구역에서의 화재 발생 여부를 감지하기 위한 열 영상 또는 광학 영상을 획득하기 위하여 상기 패닝 또는 틸팅 명령에 의해 상시적으로 패닝 및 틸팅 구동되고, 상기 진압 장치는 상기 촬상 장치와 연동되어 상기 촬상 장치의 구동에 대응하도록 상기 패닝 또는 틸팅 명령에 의해 상시적으로 패닝 및 틸팅 구동되며, 상기 진압 장치의 살수부는 상기 광학 카메라의 배향에 대응하도록 배향 조작되는 것을 특징으로 하는, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    화재 감지 시, 상기 제어 서버의 명령에 의해 상기 광학 카메라가 발화점을 향하여 패닝 또는 틸팅 작동하고, 상기 레이저 거리 측정기가 상기 광학 카메라와 함께 회동하여 상기 발화점을 향하여 레이저를 조사하도록 작동하며,
    상기 광학 카메라의 패닝각 또는 틸팅각으로부터 상기 발화점의 평면 이차원 좌표를 획득하고, 상기 레이저 거리 측정기에 의해 상기 발화점까지의 거리를 획득하며, 상기 제어 서버는 상기 평면 이차원 좌표와 상기 거리로부터 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표를 산출하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카메라 제어부는 상기 광학 카메라의 줌 작동을 제어하고,
    상기 살수부 제어부는 상기 살수부를 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표에 배향되도록 작동시키고, 상기 살수부의 살수 작동을 제어하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열 영상은 온도 데이터를 포함하고,
    상기 제어 서버는 상기 열화상 카메라로부터 상기 온도 데이터를 수신하며, 수신된 온도 데이터 중 미리 설정된 기준 온도 이상의 값을 갖는 온도 데이터에 대응하는 지점을 발화점으로 인식하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온도 데이터로부터 상기 발화점의 평면 이차원 좌표를 획득하고, 상기 레이저 거리 측정기에 의해 상기 발화점까지의 거리를 획득하며, 상기 제어 서버는 상기 평면 이차원 좌표와 상기 거리로부터 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표를 산출하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 서버는 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표를 상기 카메라 제어부 및 상기 살수부 제어부에 송신하고,
    상기 카메라 제어부는, 상기 광학 카메라를 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표에 배향되도록 작동시키고 상기 광학 카메라의 줌 작동을 제어하며,
    상기 살수부 제어부는 상기 살수부를 상기 발화점의 공간 삼차원 좌표에 배향되도록 작동시키고, 상기 살수부의 살수 작동을 제어하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감시 구역은 좌벽 및 우벽을 포함하고, 상기 촬상 장치는 상기 감시 구역의 좌벽 및 우벽 사이의 중앙 전방, 중앙 상방, 좌벽의 상방 또는 우벽의 상방 중 적어도 어느 하나에 배치되는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감시 구역은 상기 좌벽 및 상기 우벽 사이에서 상기 감시 구역을 적어도 2 이상의 단위 블록으로 구분하는 중간벽을 더 포함하고, 각각의 단위 블록마다 상기 진압 장치가 적어도 하나 이상 배치되는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 영상 및 상기 열 영상을 디스플레이하는 모니터부를 더 포함하는 것인, 화재 감지 및 화재 진압 시스템.
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