KR101937096B1 - 3차원 bim 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버 및 이를 포함하는 3차원 모니터링 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하고 3D 모델링을 이용하여 건물 및 건물의 주변 상황 정보를 모니터링 할 수 있는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버 및 이를 포함하는 3차원 모니터링 시스템에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버는,
유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부; 가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부; 및, 외부 서버로부터 수신된 상기 건물 또는 상기 건물을 포함하는 기설정된 범위의 주변 상황에 대한 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 상기 사용자 단말기로 전송하도록 제어하는 서버 제어부를 포함한다.

Description

3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버 및 이를 포함하는 3차원 모니터링 시스템 {3D monitoring server using 3D BIM object model and 3D monitoring system comprising it}
본 발명은 3차원 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하고 3D 모델링을 이용하여 건물 및 건물의 주변 상황 정보를 모니터링 할 수 있는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버 및 이를 포함하는 3차원 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근에는 첨단 정보통신기술(ICT)을 이용해 주요 도시의 공공기능을 네트워크화한 이른바 똑똑한 도시로 불리우는 스마트 시티에 대한 관심이 높아지고 있다. 스마트 시티에서는 언제 어디서나 인터넷 접속이 가능하고 영상회의 등 첨단 IT 기술을 자유롭게 사용할 수 있는 미래형 첨단도시를 일컫는다. 실시간으로 교통정보를 얻을 수 있어 이동 거리가 줄고, 원격 근무가 가능해지는 등 거주자들의 생활이 편리해질 뿐만 아니라 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있다.
이러한 스마트 시티는 현재 국내 30여개의 도시에서 사용되고 있으나 사용자 인터페이스(user interface), 특히 3D 모델링된 사용자 인터페이스를 구현하고 있는 실례가 없고, 세계적으로 수백여개의 스마트 시티가 개발되고 있으나 사용자를 고려한 사용자 인터페이스의 예는 극히 드문것으로 파악된다.
따라서, 스마트 시티의 활용성을 높이고, 사용자 기호 내지 필요를 반영한 모델링을 구현하기 위한 사용자 인터페이스가 필요하다.
더 나아가 직접 주변 상황을 탐색하지 않아도 사용자 단말기를 통해 용이하게 특정 건물 및 특정 건물의 주변 상황 정보를 모니터링할 수 있는 3차원 모니터링 시스템의 개발이 필요하나, 이에 대한 연구 개발은 전무한 실정이다.
한국등록특허 제10-1336013호(2013.11.27)
본 발명은 BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하고 3D 모델링을 이용하여 구조물 및 구조물의 주변 상황 정보를 모니터링 할 수 있는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버 및 이를 포함하는 3차원 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버는,
유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부; 가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부; 및, 외부 서버로부터 수신된 상기 건물 또는 상기 건물을 포함하는 기설정된 범위의 주변 상황에 대한 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 상기 사용자 단말기로 전송하도록 제어하는 서버 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 서버 제어부는, 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링모듈과, 상기 외부 서버로부터 수신된 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하는 모니터링 정보 매핑모듈과, 상기 모니터링 정보를 기초로 알람 신호를 생성하는 알람 생성모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 외부 서버는, 개개의 건물에 대해 전력량 정보를 저장하는 서버이며, 상기 모니터링 정보 매핑모듈은 개개의 건물에 대해 기설정된 전력량 기준치와 상기 전력량 정보를 비교한 결과에 따라 개개의 건물에 대해 특정 색상을 매핑하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 전력량 정보를 비교한 결과, 특정 건물의 전력량 정보가 최소 기준치 이하인 경우, 상기 알람 생성모듈은 외부의 경비 업체 서버로 알람 신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 외부 서버는, 강수량 정보를 저장하는 서버이며, 상기 모니터링 정보 매핑모듈은 상기 강수량 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 모니터링 정보 매핑모듈은 수신된 강수량 정보를 기설정된 홍수 경보 발령 기준치와 비교하여, 강수량 정보가 홍수 경보 발령 기준치 이상인 경우, 홍수 발생 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 외부 서버는, 재난발생 정보를 송신하는 서버이며, 상기 모니터링 정보 매핑모듈은 상기 재난발생 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버에 있어서, 상기 외부 서버는, 사용자 선호정보가 저장된 빅데이터 서버이며, 상기 모니터링 정보 매핑모듈은 상기 사용자 선호정보에 대응하는 건물을 특정 색상으로 매핑하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기는,
3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 수신할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 인터페이스부; 상기 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 수신하는 통신부; 및, 상기 수신된 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 있어서, 상기 사용자 설정은 특정 상황에 대한 상황 설정, 상기 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, 상기 GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 상기 서버로부터 수신될 상기 BIM 데이터 및 상기 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 있어서, 상기 상황 설정은 CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물을 한정하는 건물 선택 상황, 특정 건물의 전력량 정보 표시 상황, 특정 지역의 강수량 정보 표시 상황, 특정 지역의 재해 정보 표시 상황, 사용자 선호정보 표시 상황 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 있어서, 상기 3D 모델링부는 기설정된 색상 정보에 따라 특정 건물, 도로, 특정 오브젝트에 대하여 특정 색상으로 모델링할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 시스템은,
3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 수신할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 인터페이스부와, 상기 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 수신하는 통신부와, 상기 수신된 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함하는 사용자 단말기; 유무선 통신망을 경유하여 상기 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부와, 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부와, 외부 서버로부터 수신된 건물 또는 상기 건물을 포함하는 기설정된 범위의 주변 상황에 대한 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 상기 사용자 단말기로 전송하도록 제어하는 서버 제어부를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버; 및, 상기 3차원 모니터링 서버로 상기 모니터링 정보를 전송하는 외부 서버를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 시스템에 있어서, 상기 서버 제어부는, 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링모듈과, 상기 외부 서버로부터 수신된 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하는 모니터링 정보 매핑모듈과, 상기 모니터링 정보를 기초로 알람 신호를 생성하는 알람 생성모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 모니터링 시스템에 있어서, 상기 모니터링 정보는, 개개의 건물에 대해 전력량 정보, 강수량 정보, 재난발생 정보, 사용자 선호정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하고 3D 모델링을 이용하여 건물 및 건물의 주변 상황 정보를 모니터링 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 시스템이 도시된 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 사용자 인터페이스부의 일 예가 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버의 서버 제어부가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 3D 모델링의 일 예로, 특정 건물에 전력량 정보가 표시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 3D 모델링의 일 예로, 특정 지역에 홍수 발생 정보가 표시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 3D 모델링의 일 예로, 특정 지역의 재난발생 정보가 표시된 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 3D 모델링의 일 예로, 특정 지역에 대한 CCTV 화면이 표시된 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
3D 모델링을 위한 공간 정보는 크게 실내 공간 정보와 실외 공간 정보로 구분될 수 있으며, 실내 공간 정보는 일반적으로 BIM 데이터로 표현되고, 실외 공간 정보는 GIS 데이터로 표현될 수 있다.
BIM(Building Information Modeling)이란, 다차원 가상공간에 기획, 설계, 엔지니어링(구조, 설비, 전기 등), 시공 더 나아가 유지관리 및 폐기까지 가상으로 시설물을 모델링하는 과정을 말한다. 특히, 최근 이슈인 최첨단 디자인 및 친환경 에너지 저가형 건축물 설계 및 시공할 수 있게 해주며, 다차원 가상설계 건설(Virtua Design Construction, VDC)과 유사한 개념이다.
BIM은 건물을 데이터화하여 수치 데이터를 만들며, 3차원의 디스플레이 효과를 볼 수 있다. 단순한 선, 면 작업이 아닌 선의 시작과 끝점을 잇는 길이의 데이터가 발생되고 면은 닫힌 면의 기준으로 면적이 데이터화 된다.
GIS(Geographic Information System)는 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 갱신, 조정, 분석, 표현할 수 있도록 설계된 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 및 지리적 자료를 모아, 이들을 이용할 수 있게 하는 컴퓨터 시스템이다.
GIS는 다양한 지구표면정보의 참조를 위하여 공간적으로 위치를 표현하는 지형 정보와 그 형태와 기능을 설명 보완하는 비도형 속성정보를 그래픽과 데이터베이스의 관리기능 등과 연계하여 정보를 저장, 추출, 관리, 분석하는 정보 체계 관련기술로, 지형정보의 특성(속성)정보를 부가하여 지도의 공간적인 관계를 표현하는 종합적인 분석수단이기도 하다. 공간상 위치를 점유하는 지리자료(geographic data)와 이에 관련된 속성자료(attribute data)를 통합하여 처리한다. GIS는 토지정보 관리, 시설물 관리, 교통, 도시계획 및 관리, 환경, 일기예보, 농업, 재해 및 재난, 교육, 인구예측 분야 등 매우 광범위하게 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 BIM 데이터는 도로, 교량, 구조물과 같이 BIM을 구현할 때 사용되는 건물에 대한 모든 정보를 의미할 수 있으며, GIS 데이터 역시 통상적인 하천, 공원 등과 같은 지리적 정보 이외에 가로등, 횡단보도, 주차시설, 대기 오염의 측정하기 위한 IOT(internet of things) 시설물, CCTV 등을 포함하는 정보를 통칭할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버 및 이를 포함하는 3차원 모니터링 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 시스템이 도시된 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 시스템(이하, 3차원 모니터링 시스템이라 함)는, 사용자 단말기(100)와, 3차원 모니터링 서버(200)와, 적어도 하나 이상의 외부 서버(301 ~ 304)를 포함할 수 있다.
사용자 단말기(100)는 사용자 인터페이스부(110), 통신부(120) 및 3D 모델링부(130)를 포함하고, 휴대용 전화기, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 통신 기능을 갖는 영상 재생 장치등과 같이 사용자 접근성이 용이한 전자기기로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스부(110)는 3차원 모니터링 서버(200)로부터 3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 수신할 수 있도록 사용자에게 다양한 그래픽 인터페이스를 제공한다. 사용자는 그래픽 인터페이스를 통하여 3D 모델링에 대한 여러 가지 조건을 입력할 수 있고, 이를 통하여 사용자가 원하는 조건에 부합하는 3D 모델링이 가능해진다.
즉, 본 발명에 따르면 기존의 일괄적이고 정형화된 3D 모델링이 아닌 사용자의 기호 또는 상황에 따라 다양한 형태로 3D 모델링이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도시 전체에 대한 3D 모델링이 이루어진다고 해도 특정 정보, 예를 들어 건물의 외관 형태, 외형 또는 도로의 외곽선 만으로 3D 모델링을 구현하여 데이터량을 줄이고 간소화된 3D 모델링을 구현할 수도 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 사용자 인터페이스부의 일 예가 도시된 도면이다.
사용자는 사용자 단말기(100)의 사용자 인터페이스부(110)를 통하여 다양한 그래픽 인터페이스를 제공 받을 수 있고, 이를 통하여 3D 모델링에 대한 여러 가지 옵션 또는 기호에 대하여 설정할 수 있다.
일 예를 들면, 사용자는 도 2에 도시된 바와 같은 그래픽 인터페이스창(Ⅰ)을 제공 받아 특정 상황에 대한 상황 설정, BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 서버로부터 수신될 BIM 데이터 및 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정을 수행할 수 있다.
특정 상황에 대한 상황 설정은 3D 모델링이 필요한 특수한 상황에 대한 것으로 사용자가 도 2의 그래픽 인터페이스창(Ⅰ)을 선택하면 도 3과 같은 서브 그래픽 인터페이스창(Ⅱ)이 제공될 수 있다. 도 3과 같이, 사용자는 예를 들어, CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물을 한정하는 건물 선택 상황, 특정 건물의 전력량 정보 표시 상황, 특정 지역의 강수량 정보 표시 상황, 특정 지역의 재해 정보 표시 상황, 사용자 선호정보 표시 상황 중 적어도 하나를 상황 설정으로 선택할 수 있다.
통신부(120)는 3차원 모니터링 서버(200)와 통신하면서 사용자 설정에 대한 정보를 3차원 모니터링 서버(200)로 전송하고, 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터와 GIS 데이터를 3차원 모니터링 서버(200)로부터 수신한다. 통신부(120)는 유무선 통신이 가능한 통신 인터페이스로 구현될 수 있다.
3D 모델링부(130)는 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행한다. 3D 모델링부(130)는 오브젝트 정보에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 다양한 모델, 앱 또는 프로그램 등으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 3D 모델링부(130)는 구글 어스에서 사용자가 직접 3D 공간 모델을 제작할 수 있는 구글 스케치업이나 구글 스케치업과 유사하게 3D 모델을 생성 및 공유할 수 있으며 건물의 3차원 형상을 만들고 이를 위성 지도와 결합할 수 있는 구글 빌딩 메이커와 같은 어플리케이션으로 구현될 수 있다. 다만 3D 모델링부(130)는 상술한 구글 스케치업 또는 구글 빌딩 메이커에 한정되지 않고 현재 통상적으로 3D 모델링을 구현하는 다양한 모델링 툴로 구현될 수 있음은 자명하다.
또한, 3D 모델링부(130)는 기설정된 색상 정보에 따라 특정 건물 또는 도로에 대하여 특정 색상으로 모델링 할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 선택 또는 사전 설정에 따라 소방서는 붉은 색으로, 병원은 흰색으로 또는 자주 방문하는 지역의 특정 거리를 하이라이트 시킬 수도 있다. 즉, 3D 모델링부(130)는 기설정된 색상 정보에 따라 특정 오브젝트에 대하여 특정 색상으로 모델링 할 수 있다. 이 역시 사용자 인터페이스 제공의 일 면에 해당하는 것으로 이를 통해 사용자의 체험 지수를 높일 수 있다.
사용자에게 제공되는 그래픽 인터페이스창(Ⅰ, Ⅱ)은 도 2 및 도 3에 한정되지 않으며, 따라서, 사용자가 3D 모델링을 위하여 선택할 수 있는 사용자 설정 역시 상술한 것에 한정되지 않는다. 이러한 사용자 설정은 데이터로 축적되어 업데이트 될 수 있다.
3차원 모니터링 서버(200)는 서버 통신부(210), 서버 제어부(220), 서버 저장부(230)를 포함한다. 서버 통신부(210)는 유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기(100) 및 외부 서버(301 ~ 304)와 연동하는 기능을 수행하는 통신 수단으로서, 각종 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 외부 서버(301 ~ 304)에 대해서는 후술하도록 한다.
서버 저장부(230)는 3차원 모니터링 서버(200)의 구동에 필요한 각종 데이터를 저장한다. 또한, 서버 저장부(230)는 가상으로 구조물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터를 저장한다. 또한, 서버 제어부(220)의 제어에 따라 서버 저장부(230)는 사용자 설정 내용을 데이터로 저장할 수 있다. 이러한 사용자 정보는 다양한 방면으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 실제 스마트 시티의 운영을 도입하기 전에 사용자의 특성, 일상, 관점 또는 지각 등에 대하여 다각적으로 측정하고 이를 통하여 사전 정보를 축적할 수 있다. 또한 축적된 정보들은 실질적으로 건물에 설치된 IOT 센서들이 적절하게 작동하고 있는지 그 효과를 검증하기 위한 자료로 사용될 수도 있다.
서버 제어부(220)는 3차원 모니터링 서버(200)의 전반적인 기능을 제어하면서, 서버 저장부(230)에 저장되어 있는 BIM 데이터와 GIS 데이터 중 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 사용자 단말기(100)로 제공한다. 서버 제어부(220)는 서버 저장부(230)에 저장되어 있는 방대한 양의 BIM 데이터와 GIS 데이터 중 사용자 설정에 대응하는 최소한의 데이터만을 사용자 단말기(100)로 제공할 수 있다. 이를 통해 도시 전체에 대한 3D 모델링을 구현하면서도 데이터 량을 대폭 감소시킬 수 있으므로, 자원의 절약은 물론 보다 빠르고 즉각적인 3D 모델링이 가능하다.
서버 제어부(220)는 외부 서버(301 ~ 304)로부터 수신된 정보를 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 매핑하여 사용자 단말기(100)로 전송하도록 제어한다. 또한, 서버 제어부(220)는 외부 서버(301 ~ 304)로부터 수신된 정보를 이용하여 알람을 생성하고, 이를 사용자 단말기(100) 또는 외부 서버(301 ~ 304)로 전송한다.
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 서버 제어부(220)는 3D 모델링모듈(221)과, 모니터링 정보 매핑모듈(222)과, 알람 생성모듈(223)을 포함한다.
3D 모델링모듈(221)은 전술한 사용자 단말기(100)의 3D 모델링부(130)와 유사하게 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행한다. 3D 모델링모듈(221)은 오브젝트 정보에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 다양한 모델, 앱 또는 프로그램 등으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 3D 모델링모듈(221)은 구글 어스에서 사용자가 직접 3D 공간 모델을 제작할 수 있는 구글 스케치업이나 구글 스케치업과 유사하게 3D 모델을 생성 및 공유할 수 있으며 건물의 3차원 형상을 만들고 이를 위성 지도와 결합할 수 있는 구글 빌딩 메이커와 같은 어플리케이션으로 구현될 수 있다. 다만, 3D 모델링모듈(221)은 상술한 구글 스케치업 또는 구글 빌딩 메이커에 한정되지 않고 현재 통상적으로 3D 모델링을 구현하는 다양한 모델링 툴로 구현될 수 있음은 자명하다.
즉, 3차원 모니터링 서버(200)에서 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초한 3D 모델링을 수행하여 사용자 단말기(100)로 전송할 수 있고, 또는 3차원 모니터링 서버(200)에서 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 사용자 단말기(100)로 전송하고 사용자 단말기(100)의 3D 모델링부(130)에서 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행할 수도 있다.
모니터링 정보 매핑모듈(222)은 외부 서버(301 ~ 304)로부터 수신한 모니터링 정보를 3D 모델링에 매핑한다. 여기서, 외부 서버(301 ~ 304)는 외부 기관에 마련된 서버이다. 예를 들어, 외부 서버(301)는 한국전력공사에 마련된 전력량 계측 및 공급 제어와 관련된 서버일 수 있다. 또한, 외부 서버(302)는 행정 기관에 마련된 서버로, 기상청에 마련된 강수량과 관련된 정보가 저장된 서버 또는 홍수, 화재, 지반 붕괴, 사고 현장 등 재난 상황을 담당하는 행정 기관에 마련된 서버일 수 있다. 도면에서 외부 서버(302)는 하나의 서버로 도시되어 있으나, 이는 반드시 하나의 서버를 의미하는 것이 아니라, 복수의 행정 기관에 마련된 복수의 서버를 총칭하는 것을 의미하며, 물리적으로 떨어진 공간에 마련된 경우도 포함한다. 외부 서버(303)는 사설 기관에 마련된 서버일 수 있으며, 예를 들어, 경비 업체에 마련된 서버일 수 있다. 외부 서버(304)는 빅데이터 서버일 수 있다.
3차원 모니터링 서버(200)가 서버 통신부(210)를 통해 한국전력공사의 서버(301)로부터 전력량 정보를 수신한 경우, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 전력량 정보를 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링 객체 건물에 표시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 개개의 객체 건물에 대해 기설정된 전력량 기준치와 한국전력공사의 서버(301)로부터 수신된 전력량 정보를 비교하여, 특정 객체 건물의 사용 전력량이 과다한 경우, 해당 건물에 특정 색상(예를 들어, 적색)을 매핑하여 표시할 수 있다. 반대로, 특정 객체 건물의 사용 전력량이 적은 경우, 분홍 색상을 매핑하여 표시할 수 있다.
또한, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 특정 객체 건물의 사용 전력량이 과다한 경우, 이에 대한 정보를 알람 생성모듈(223)로 전달하고, 알람 생성모듈(223)은 사용 전력량이 과다함을 알리는 알람 신호를 생성하여 유무선 통신으로 연결된 해당 건물의 관리 서버(또는 관리 사무소)로 알람 신호를 전송할 수 있다.
이때, 특정 건물의 전력량이 최소 기준치 이하인 경우, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 이 정보를 알람 생성모듈(223)로 전달하고, 알람 생성모듈(223)은 외부의 경비 업체 서버(303)로 알람 신호를 전송한다. 이를 수신한 경비 업체는 해당 건물에 대한 경비 업무를 개시할 수 있다. 여기서, 최소 기준치의 전력량이라 함은, 건물 내에 사람이 없는 경우 건물의 유지 관리에 필요한 최소 전력량을 의미한다. 건물 내에서 최종 퇴거자가 전등 등의 전기 장치를 모두 오프한 후, 퇴거하였으나, 도어 잠금을 하지 않는 등의 경우에 3차원 모니터링 서버(200)는 외부의 경비 업체에 이를 알릴 수 있도록 하여 건물 보안을 강화할 수 있다. 실제 도어 잠금을 하였는 지 여부는 불문하고, 단지 최소 기준치 이하의 전력량인 경우에, 경비 업체 서버로 이를 알려서, 이중으로 건물 보안을 수행할 수 있도록 한다.
3차원 모니터링 서버(200)가 서버 통신부(210)를 통해 기상청의 서버(302)로부터 강수량 정보를 수신한 경우, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 강수량 정보를 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링 객체 건물을 포함하는 기설정된 범위에 표시한다. 이때, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 수신된 강수량 정보를 기설정된 홍수 경보 발령 기준치와 비교하여, 강수량 정보가 홍수 경보 발령 기준치 이상인 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 해당 지역에 홍수 정보(F)를 매핑하여 표시하고, 홍수 발생에 대한 정보를 알람 생성모듈(223)로 전달한다. 알람 생성모듈(223)은 홍수 알람 신호를 생성하여 유무선 통신으로 연결된 사용자 단말기(100) 또는 외부의 홍수 관리 기관으로 전송할 수 있다.
3차원 모니터링 서버(200)가 서버 통신부(210)를 통해 재난 처리관청의 서버(302)로부터 화재, 지반 붕괴, 사고 등의 재난발생 정보를 수신하면, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 해당 지역의 재난발생 정보(E, 지반 붕괴 상황 시뮬레이션)를 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 표시한다. 이때, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 수신된 재난발생 정보를 알람 생성모듈(223)로 전달하고, 알람 생성모듈(223)은 재난발생 알람 신호를 생성하여 유무선 통신으로 연결된 사용자 단말기(100)로 전송할 수 있다.
3차원 모니터링 서버(200)가 서버 통신부(210)를 통해 빅데이터 서버(304)로부터 사용자 선호정보를 수신하면, 모니터링 정보 매핑모듈(222)은 해당 지역에서 수신된 사용자 선호정보와 관련된 건물을 특정 색상으로 매핑하여 표시할 수 있다. 여기서, 빅데이터 서버(304)에는 각종 포털 사이트 등을 통해 사용자가 입력한 키워드, 검색어, 연관 검색어, 사용자가 접속한 사이트 주소 등이 수집되고, 수집된 정보를 통해 사용자 선호정보가 추출되어 저장될 수 있다. 빅데이터 서버(304)는 사용자가 입력한 로그인 아이디, 이메일 주소 등으로부터 사용자 동일성을 판단하고, 각각의 사용자 별로 사용자가 입력한 키워드, 검색어, 연관 검색어, 웹 사이트 주소 등을 수집하여 이를 사용자 선호정보로 처리하여 DB에 저장한다.
3차원 모니터링 서버(200)는 사용자 동일성이 확인된 사용자 단말기(100)로부터 3D 모델링 요청이 수신된 경우, 요청에 대응하는 BIM 데이터와 GIS 데이터를 제공하면서, 빅데이터 서버(304)로부터 사용자 선호정보를 수신받고, 수신된 사용자 선호정보에 대응하는 건물을 청색 등의 특정 색상으로 매핑하여 제공할 수 있다.
예를 들어, 사용자 선호정보가 ‘신발’인 경우, 3D 모델링 대상 지역에 존재하는 신발 가게, 종합 쇼핑몰 등의 건물을 청색으로 강조되도록 매핑함으로써, 사용자는 직관적으로 사용자의 선호정보, 취미 등과 관련된 건물에 대해 인식할 수 있다.
상술한 특정 건물의 전력량 정보 표시 상황, 특정 지역의 강수량 정보 표시 상황, 특정 지역의 재해 정보 표시 상황, 사용자 선호정보 표시 상황 등은, 사용자가 도 3에 도시된 사용자 인터페이스부에서 선택할 수 있다.
한편, 사용자가 CCTV 상황을 선택할 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 특정 지역에 대한 3D 모델링 후 사용자가 원하는 지점의 CCTV 화면(S)을 사용자 단말기(100)에서 직접 볼 수 있다. 이런 직접적인 접근을 통하여 사용자는 기존의 통제실 또는 상황실에서만 볼 수 있었던 CCTV 화면을 어느 공간 어느 시간에서도 볼 수 있다.
또는 사용자는 도로 신호등의 표시 상황을 선택함으로써 주행의 방향을 결정할 수도 있고, 전체적인 도로 신호등의 결함 여부도 판단할 수 있다. 또한, 도로 신호등에 부착되어 있는 도로 상황에 대한 단말기의 정보를 수신할 수도 있다. 예를 들어 특정 도로의 교통량 또는 보행자의 수 등을 파악할 수도 있다. 교통량 또는 보행자 수를 파악함에 있어, 지능형 CCTV를 이용할 수도 있다. 기존에는 고해상도(4K), 초저조도 카메라 등을 사용하여 단지 카메라로 찍은 영상을 보여주기만 하였으나, 본 발명에서는 실시간 영상을 활용하여 교통 차량의 수요와 종류 등을 자동적으로 감지할 수 있다. 특정 지역을 설정하여 그 지역을 통과하는 차량, 차량의 종류, 정방향 또는 역방향으로의 통과를 감지하여 카운팅하거나, 특정 지역을 지나가는 보행자 수를 카운트할 수도 있다.
또한, 사용자는 특정 건물, 예를 들어 소방서 또는 병원과 같은 특정 건물 만을 객체로 선택하여 3D 모델링을 수행할 수도 있다. 이 경우 사용자가 원하는 건물에 대한 지형 정보만이 3D 모델링에 필요하므로 사용자는 보다 신속하게 3D 모델링된 도시를 볼 수 있게 된다.
또는, 사용자는 3차원 모니터링 서버(200)에 저장되어 있는 방대한 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하거나 GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택할 수도 있다. 예컨대, 사용자는 개별 BIM 데이터로 건물의 외곽 형태만을 선택하거나 개별 GIS 데이터로 산 또는 강과 같은 특정 지형 또는 도로만을 선택하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
또한, 사용자는 3D 모델링은 기존과 같이 수행하되 3차원 모니터링 서버(200)로부터 전송되는 데이터의 양을 한정할 수 있다. 3차원 모니터링 서버(200)는 사용자 단말기(100)로부터 데이터 크기 설정이 요청되는 경우, BIM 데이터와 GIS 데이터 중 그래픽화를 위한 최소한의 데이터만을 전송하거나 주요 데이터 만을 선별하여 사용자 단말기(100)로 제공할 수 있다.
이와 같은 사용자 설정을 통하여 3D 모델링에 필요한 데이터에서 많은 양의 데이터를 줄일 수 있기 때문에 통신의 속도가 증가하고, 사용자는 보다 신속하게 실질적으로 원하는 3D 모델링 결과를 볼 수 있다.
사용자가 상술한 예와 같이 다양한 상황 또는 옵션에 대하여 설정하는 경우, 3차원 모니터링 서버(200)의 서버 제어부(220)는 이러한 사용자 설정을 데이터베이스로 서버 저장부(230)에 저장할 수 있다. 이러한 데이터 베이스가 축적되는 경우 3차원 모니터링 서버(200)는 3D 모델링에 필요한 BIM 데이터와 GIS 데이터를 카테고리화할 수 있고 사용자 요구에 대응하는 데이터를 보다 적극적이고 신속하게 제공할 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 포함된다고 할 것이다.
100 : 사용자 단말기 200 : 3차원 모니터링 서버
210 : 3D 모델링 모듈 220 : 모니터링 정보 매핑모듈
230 : 알람 생성모듈
301 ~ 304 : 외부 서버

Claims (15)

  1. 유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부;
    가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부; 및,
    외부 서버로부터 수신된 상기 건물 또는 상기 건물을 포함하는 기설정된 범위의 주변 상황에 대한 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 상기 사용자 단말기로 전송하도록 제어하는 서버 제어부
    를 포함하며,
    상기 사용자 단말기는, 특정 상황에 대한 상황 설정, 상기 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, 상기 GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 및 상기 BIM 데이터와 상기 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정을 포함하는 3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 수신할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공하며,
    상기 서버 저장부는, 상기 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터와 GIS 데이터를 저장하며,
    상기 서버 제어부는, 상기 서버 저장부에 저장된 BIM 데이터와 GIS 데이터 중에서 상기 사용자가 설정한 데이터 크기에 대응하는 데이터를 상기 사용자 단말기로 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 서버 제어부는,
    상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링모듈과,
    상기 외부 서버로부터 수신된 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하는 모니터링 정보 매핑모듈과,
    상기 모니터링 정보를 기초로 알람 신호를 생성하는 알람 생성모듈
    을 포함하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 외부 서버는,
    개개의 건물에 대해 전력량 정보를 저장하는 서버이며,
    상기 모니터링 정보 매핑모듈은 개개의 건물에 대해 기설정된 전력량 기준치와 상기 전력량 정보를 비교한 결과에 따라 개개의 건물에 대해 특정 색상을 매핑하여 3D 모델링을 수행하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전력량 정보를 비교한 결과, 특정 건물의 전력량 정보가 최소 기준치 이하인 경우, 상기 알람 생성모듈은 외부의 경비 업체 서버로 알람 신호를 전송하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 외부 서버는,
    강수량 정보를 저장하는 서버이며,
    상기 모니터링 정보 매핑모듈은 상기 강수량 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링을 수행하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 모니터링 정보 매핑모듈은 수신된 강수량 정보를 기설정된 홍수 경보 발령 기준치와 비교하여, 강수량 정보가 홍수 경보 발령 기준치 이상인 경우, 홍수 발생 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링을 수행하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 외부 서버는,
    재난발생 정보를 송신하는 서버이며,
    상기 모니터링 정보 매핑모듈은 상기 재난발생 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 3D 모델링을 수행하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 외부 서버는,
    사용자 선호정보가 저장된 빅데이터 서버이며,
    상기 모니터링 정보 매핑모듈은 상기 사용자 선호정보에 대응하는 건물을 특정 색상으로 매핑하여 3D 모델링을 수행하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버.
  9. 3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 수신할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 인터페이스부;
    상기 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터와 GIS 데이터를 수신하는 통신부; 및
    상기 수신된 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함하며,
    상기 사용자 설정은, 특정 상황에 대한 상황 설정, 상기 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, 상기 GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 및 상기 BIM 데이터와 상기 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정을 포함하며,
    상기 통신부는 상기 데이터 크기 설정에 의해 한정된 BIM 데이터와 GIS 데이터를 수신하고,
    상기 3D 모델링부는, 상기 통신부가 수신한 한정된 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 것
    을 특징으로 하는 사용자 단말기.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 상황 설정은 CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물을 한정하는 건물 선택 상황, 특정 건물의 전력량 정보 표시 상황, 특정 지역의 강수량 정보 표시 상황, 특정 지역의 재해 정보 표시 상황, 사용자 선호정보 표시 상황 중 적어도 하나를 포함하는 사용자 단말기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 3D 모델링부는 기설정된 색상 정보에 따라 특정 건물, 도로, 특정 오브젝트에 대하여 특정 색상으로 모델링하는 사용자 단말기.
  13. 3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 수신할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하는 사용자 인터페이스부와, 상기 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터와 GIS 데이터를 수신하는 통신부와, 상기 수신된 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함하는 사용자 단말기;
    유무선 통신망을 경유하여 상기 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부와, 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부와, 외부 서버로부터 수신된 건물 또는 상기 건물을 포함하는 기설정된 범위의 주변 상황에 대한 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하여 상기 사용자 단말기로 전송하도록 제어하는 서버 제어부를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델을 이용한 3차원 모니터링 서버; 및,
    상기 3차원 모니터링 서버로 상기 모니터링 정보를 전송하는 외부 서버
    를 포함하며,
    상기 사용자 설정은, 특정 상황에 대한 상황 설정, 상기 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, 상기 GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 및 상기 BIM 데이터와 상기 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정을 포함하며,
    상기 서버 저장부는 상기 사용자 설정에 대응하는 BIM 데이터와 GIS 데이터를 저장하며, 상기 서버 제어부는 상기 서버 저장부에 저장된 BIM 데이터와 GIS 데이터 중에서 상기 사용자가 설정한 데이터 크기에 대응하는 데이터를 상기 사용자 단말기로 제공하며,
    상기 통신부는 상기 데이터 크기 설정에 의해 한정된 BIM 데이터와 GIS 데이터를 상기 3차원 모니터링 서버로부터 수신하고, 상기 3D 모델링부는 상기 통신부가 수신한 한정된 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 것
    을 특징으로 하는 3차원 모니터링 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 서버 제어부는,
    상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링모듈과,
    상기 외부 서버로부터 수신된 모니터링 정보를 상기 BIM 데이터와 GIS 데이터에 매핑하는 모니터링 정보 매핑모듈과,
    상기 모니터링 정보를 기초로 알람 신호를 생성하는 알람 생성모듈
    을 포함하는 3차원 모니터링 시스템.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 모니터링 정보는,
    개개의 건물에 대해 전력량 정보, 강수량 정보, 재난발생 정보, 사용자 선호정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 3차원 모니터링 시스템.
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