KR102288514B1 - System for Controlling Drone for Fire Preventing of High Rise Building Outer Wall - Google Patents

System for Controlling Drone for Fire Preventing of High Rise Building Outer Wall Download PDF

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Abstract

고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템은 고층 건축물 화재 시 소화액을 분사하는 하나 이상의 드론장치를 비행시켜 고층 건축물 화재의 초기 진화와 신속한 대응을 통하여 건축물의 상층부 연소 확산을 미연에 방지하고, 2차 피해를 예방함으로써 인명 및 재산 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.The drone control system for fire prevention on the exterior wall of a high-rise building flies one or more drone devices that spray extinguishing liquid in the event of a fire in a high-rise building to prevent the spread of combustion in the upper part of the building in advance through the initial extinguishment and rapid response of the fire in the high-rise building, and prevent secondary damage It has the effect of reducing damage to life and property by preventing

Description

고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템{System for Controlling Drone for Fire Preventing of High Rise Building Outer Wall}Drone control system for fire prevention of high-rise building exterior wall {System for Controlling Drone for Fire Preventing of High Rise Building Outer Wall}

본 발명은 드론 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 고층 건축물 화재 시 소화액을 분사하는 하나 이상의 드론장치를 비행시켜 고층 건축물 화재의 초기 진화와 신속한 대응을 통하여 건축물의 상층부 연소 확산을 미연에 방지할 수 있는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a drone control system, and more particularly, in the event of a fire in a high-rise building, one or more drone devices that spray extinguishing liquid are flown to prevent the spread of combustion in the upper part of the building through the initial evolution and rapid response of the fire in the high-rise building. It relates to a drone control system for fire prevention on the exterior wall of a high-rise building.

국내 고층 건축물은 2010년부터 2018년까지 꾸준하게 증가하는 추세이며, 동시에 고층 건축물의 화재 발생 건수가 연도별 100건 이상을 기준으로 증가하고 있다.The number of high-rise buildings in Korea has been steadily increasing from 2010 to 2018, and at the same time, the number of fires in high-rise buildings is increasing based on more than 100 cases per year.

국내에서 건설된 고층 건축물은 대부분의 외장재가 드라이비트 공법을 사용한 외장재나 알루미늄 복합 패널을 사용한 경우가 많다. 두 외장재는 가연성 외장재에 속하기에 연소 확대가 빠르고, 이로 인한 하중을 견디지 못해 붕괴 과정이 일어나 2차 피해가 발생한다.For high-rise buildings constructed in Korea, most of the exterior materials use dry-bit construction or aluminum composite panels. Since both exterior materials belong to combustible exterior materials, combustion spreads quickly, and the resulting load cannot be endured, resulting in a collapse process, resulting in secondary damage.

최근의 초고층 건축물은 외벽의 커튼월식 공법에서 바닥판의 단부와 외벽 면과의 접점 부근에 틈이 생기기 쉬우며, 이러한 틈이 방화상의 약점으로 연소 경로가 상층부로 화염이 확대됨에 따라 화재 진압이 실패되는 문제점이 있다.In recent high-rise buildings, in the curtain wall construction method of the exterior wall, a gap is likely to occur near the contact point between the end of the floor plate and the surface of the exterior wall. There is a problem being

초고층 건축물은 구조물의 특성상 사고 현장(발화점)까지 접근이 어렵기 때문에 골든 타임을 초과하게 되고, 소화 구조 활동의 제약으로 많은 재산과 인명 피해를 발생할 수 있다.Because high-rise buildings are difficult to access to the accident site (ignition point) due to the nature of the structure, the golden time may be exceeded, and a lot of property and human damage may occur due to restrictions on firefighting and rescue activities.

한국 등록특허번호 제10-1925078호Korean Patent No. 10-1925078

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 고층 건축물 화재 시 소화액을 분사하는 하나 이상의 드론장치를 비행시켜 고층 건축물 화재의 초기 진화와 신속한 대응을 통하여 건축물의 상층부 연소 확산을 미연에 방지할 수 있는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention is a high-rise building that can prevent the spread of combustion in the upper part of the building through the initial evolution and rapid response of the high-rise building fire by flying one or more drone devices that spray extinguishing liquid in the event of a high-rise building fire. An object of the present invention is to provide a drone control system for fire prevention on the exterior wall of a building.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템은,A drone control system for preventing fire on an exterior wall of a high-rise building according to a feature of the present invention for achieving the above object,

서로 간의 일정 거리를 유지하고, 화재가 발생한 고층 건축물 외벽으로 소화액을 분사하는 하나 이상의 드론장치; 및One or more drone devices that maintain a certain distance from each other and spray extinguishing liquid to the outer wall of a high-rise building where a fire has occurred; and

상기 각각의 드론장치와 제어 신호를 송수신하여 화재가 발생한 고층 건축물 외벽 근처로 상기 각각의 드론장치를 비행시키고, 소화액을 분사하는 분사 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송하는 무인기 관리단말을 포함하고,An unmanned aerial vehicle management terminal that transmits and receives a control signal to and from each drone device to fly each drone device near the outer wall of a high-rise building where a fire has occurred, generates a spray control signal that sprays extinguishing fluid, and transmits it to each drone device including,

상기 무인기 관리단말은 상기 각각의 드론장치로부터 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 이용하여 계산된 현재 위치를 수신하고, 상기 각각의 드론장치의 현재 위치를 기초로 상기 드론장치 간의 거리 정보를 계산하며, 상기 계산된 거리 정보가 기설정된 기준 거리 이내로 접근하는 경우, 상기 기준 거리를 유지하도록 비행 제어 신호를 생성하여 해당 드론장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.The unmanned aerial vehicle management terminal receives the current location calculated using a signal transmitted from a global positioning system (GPS) satellite from each drone device, and distance information between the drone devices based on the current location of each drone device and, when the calculated distance information approaches within a preset reference distance, a flight control signal is generated to maintain the reference distance and transmitted to the corresponding drone device.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 고층 건축물 화재 발생 시 고층 건축물 화재의 초기 진화와 신속한 대응을 통하여 연소 확산과 2차 피해를 예방함으로써 인명 및 재산 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the above-described configuration, the present invention has the effect of reducing damage to life and property by preventing the spread of combustion and secondary damage through the initial fire extinguishing and rapid response of the high-rise building fire when a high-rise building fire occurs.

본 발명은 화재용 드론을 이용하여 초고층 건축물의 사고 현장(발화점)까지 접근이 용이하여 화재 발생의 골든 타임을 초과하지 않게 되므로 많은 재산과 인명 피해를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect that can reduce a lot of property and human damage because it is easy to access the accident site (ignition point) of a high-rise building using a fire drone so that the golden time of the fire does not exceed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템의 전체 개념을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론장치의 외형을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인기 관리단말의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론장치 간의 기준 거리를 유지하는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the overall concept of a drone control system for preventing fire on the outer wall of a high-rise building according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an external appearance of a drone device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a drone device according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of an unmanned aerial vehicle management terminal according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a state of maintaining a reference distance between drone devices according to an embodiment of the present invention.

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.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템의 전체 개념을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론장치의 외형을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.1 is a view showing the overall concept of a drone control system for preventing fire on the outer wall of a high-rise building according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the external appearance of a drone device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is this It is a block diagram schematically showing the internal configuration of a drone device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템은 복수의 드론장치(100) 및 무인기 관리단말(200)를 포함한다.A drone control system for preventing fire on an outer wall of a high-rise building according to an embodiment of the present invention includes a plurality of drone devices 100 and an unmanned aerial vehicle management terminal 200 .

무인기 관리단말(200)은 지상에 설치되어 드론장치(100)를 출동시켜 화재를 조기에 진압할 수 있도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다.The unmanned aerial vehicle management terminal 200 may be installed on the ground and serve to control the drone device 100 so that the fire can be extinguished at an early stage.

드론장치(100)는 제1 드론장치(100a), 제2 드론장치(100b), 제3 드론장치(100c), 대기 드론장치(100d)를 포함한다.The drone device 100 includes a first drone device 100a, a second drone device 100b, a third drone device 100c, and a standby drone device 100d.

각각의 드론장치(100)는 드론 제어 장치(110)를 상부면에 탑재하는 평판 형태의 상부 플레이트(101)와, 상부 플레이트(101)의 일정 간격을 두고 수평 방향으로 결합된 제1 로터 조립체(130), 제2 로터 조립체(131), 제3 로터 조립체(132), 제4 로터 조립체(133), 제5 로터 조립체(134), 제6 로터 조립체(136)이 형성된다.Each drone device 100 includes a flat top plate 101 for mounting the drone control device 110 on the upper surface, and a first rotor assembly ( 130 , a second rotor assembly 131 , a third rotor assembly 132 , a fourth rotor assembly 133 , a fifth rotor assembly 134 , and a sixth rotor assembly 136 are formed.

제1 로터 조립체(130), 제2 로터 조립체(131), 제3 로터 조립체(132), 제4 로터 조립체(133), 제5 로터 조립체(134), 제6 로터 조립체(136)는 비행에 필요한 양력 및 추력을 발생시키고, 회전력을 발생시키는 모터(미도시) 및 모터의 동력에 의해 정회전 및 역회전하면서 양력 및 추력을 형성시키는 제1 프로펠러, 제2 프로펠러, 제3 프로펠러, 제4 프로펠러, 제5 프로펠러 및 제6 프로펠러를 포함한다.The first rotor assembly 130 , the second rotor assembly 131 , the third rotor assembly 132 , the fourth rotor assembly 133 , the fifth rotor assembly 134 , and the sixth rotor assembly 136 are in flight. A first propeller, a second propeller, a third propeller, a fourth propeller that generates the necessary lift and thrust, and forms lift and thrust while rotating forward and backward by a motor (not shown) and the power of the motor for generating rotational force , a fifth propeller and a sixth propeller.

제1 로터 조립체(130), 제2 로터 조립체(131), 제3 로터 조립체(132), 제4 로터 조립체(133), 제5 로터 조립체(134), 제6 로터 조립체(136)는 배터리부에서 제공된 동력에 의해 동작되는 제1 프로펠러, 제2 프로펠러, 제3 프로펠러, 제4 프로펠러, 제5 프로펠러 및 제6 프로펠러를 구비하며, 이는 모터 등의 구동장치에 의해 동작될 수 있다.The first rotor assembly 130 , the second rotor assembly 131 , the third rotor assembly 132 , the fourth rotor assembly 133 , the fifth rotor assembly 134 , and the sixth rotor assembly 136 include a battery unit. A first propeller, a second propeller, a third propeller, a fourth propeller, a fifth propeller, and a sixth propeller operated by the power provided from the are provided, which may be operated by a driving device such as a motor.

상부 플레이트(101)는 하부면 양쪽 테두리로부터 수직으로 프레임(140, 141)를 결합하고, 프레임(140, 141)의 하부 끝단에는 프레임(140, 141)에 직각 방향으로 일정한 길이의 받침대(142, 143)를 결합한다.The upper plate 101 combines the frames 140 and 141 vertically from both edges of the lower surface, and at the lower ends of the frames 140 and 141, a pedestal 142 of a certain length in a direction perpendicular to the frames 140 and 141, 143) is combined.

상부 플레이트(101)와 받침대(142, 143)의 사이에는 프레임(140, 141)이 4개의 모서리 부분을 상하 방향으로 관통하고, 분사 제어 장치(120)를 탑재하는 수평판(142)를 결합한다.Between the upper plate 101 and the pedestals 142 and 143, the frames 140 and 141 penetrate the four corners in the vertical direction, and the horizontal plate 142 on which the injection control device 120 is mounted is coupled. .

분사 제어 장치(120)는 일측에 수평 방향으로 길게 소화액이 분사되는 분사 노즐(123)이 결합된다.The injection control device 120 is coupled to one side of the injection nozzle 123 through which the extinguishing liquid is sprayed in a horizontal direction.

본 발명의 드론 제어 장치(110)는 근거리 통신 모듈(111), GPS 모듈(112), 촬영부(113), 통신부(114), 제어부(115), 데이터 저장부(116), 센서부(117) 및 구동부(118)를 포함한다.The drone control apparatus 110 of the present invention includes a short-range communication module 111 , a GPS module 112 , a photographing unit 113 , a communication unit 114 , a control unit 115 , a data storage unit 116 , and a sensor unit 117 . ) and a driving unit 118 .

근거리 통신 모듈(111)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.Short-range communication module 111 is for short-range communication, Bluetooth (Bluetooth), RFID (Radio Frequency Identification), infrared communication (Infrared Data Association, IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC ( Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology may be used to support short-distance communication.

GPS 모듈(112)은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 이용하여 드론의 현재 위치를 획득할 수 있다. 이때, 드론의 위치 정보는 위도 및 경도 값으로 표현될 수 있다.The GPS module 112 may acquire the current location of the drone using a signal transmitted from a Global Positioning System (GPS) satellite. In this case, the location information of the drone may be expressed as latitude and longitude values.

촬영부(113)는 하나 또는 복수의 카메라를 구비할 수 있다. 카메라는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 데이터 저장부(116)에 저장되거나 무선 통신부를 통해 외부로 전송될 수 있다.The photographing unit 113 may include one or a plurality of cameras. The camera processes image frames such as still images or moving images obtained by an image sensor. The processed image frame may be stored in the data storage unit 116 or transmitted to the outside through a wireless communication unit.

센서부(117)는 드론 내 정보 및 드론을 둘러싼 주변 환경 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부는 거리 센서, 고도 센서, 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The sensor unit 117 may include one or more sensors for sensing at least one of information within the drone and information on a surrounding environment surrounding the drone. For example, the sensing unit may include at least one of a distance sensor, an altitude sensor, an acceleration sensor, and a gyroscope sensor.

구동부(118)는 드론 본체의 내부에 설치되는 복수의 모터와, 상기 복수의 모터에 각각 연결되어 수직 방향의 축을 기준으로 회전되는 복수의 프로펠러를 포함할 수 있다. 이와 같은 구동부(118)는 제어부(115)의 제어 명령에 따라, 드론을 피치 축(Pitch axis), 요 축(Yaw axis), 롤 축(Roll axis) 중 적어도 하나의 방향으로 구동시킬 수 있다.The driving unit 118 may include a plurality of motors installed inside the drone body, and a plurality of propellers respectively connected to the plurality of motors and rotating based on a vertical axis. The driving unit 118 may drive the drone in at least one of a pitch axis, a yaw axis, and a roll axis according to a control command of the controller 115 .

제어부(115)는 데이터 저장부(116)에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 드론장치(100)의 비행 제어 명령을 수신받아 모터의 회전축 이동, 위치 제어, 속도 조절 제어를 통해서 드론장치(100)를 착륙, 이륙, 플라이, 정지 비행하도록 제어하며, 촬영부(113)를 구동시켜 드론장치(100)의 이동 방향에 따라 영상 데이터를 촬영하여 저장한다.The control unit 115 receives the flight control command of the drone device 100 according to the drone control application program stored in the data storage unit 116 and controls the rotation axis of the motor, position control, and speed control to control the drone device 100. It controls landing, take-off, fly, and stop flight, and drives the photographing unit 113 to capture and store image data according to the moving direction of the drone device 100 .

제어부(115)는 촬영된 영상 데이터를 통신부(114)를 통해 무인기 관리단말(200)로 전송한다.The control unit 115 transmits the captured image data to the UAV management terminal 200 through the communication unit 114 .

데이터 저장부(116)는 각각의 드론장치(100)의 원위치 좌표가 저장되고, 해당 드론장치(100)가 지면으로 하강할 때, 도착되는 지면 위치 좌표를 저장하고 있다.The data storage unit 116 stores the home position coordinates of each drone device 100 , and stores the ground position coordinates that arrive when the drone device 100 descends to the ground.

데이터 저장부(116)는 각각의 드론몸체(100)의 원위치 좌표와 지면 위치 좌표 간의 이동 경로를 복수의 위치 좌표값으로 저장할 수 있으며, 각각 드론장치(100)의 원위치 좌표 정보, 지면 위치 좌표 정보, 이동 경로와 복귀 경로의 위치 좌표를 통신부(114)를 통해 무인기 관리단말(200)로 전송한다.The data storage unit 116 may store a movement path between the home position coordinates of each drone body 100 and the ground position coordinates as a plurality of position coordinate values, and the home position coordinate information and the ground position coordinate information of the drone device 100, respectively. , transmits the position coordinates of the moving path and the return path to the unmanned aerial vehicle management terminal 200 through the communication unit 114 .

무인기 관리단말(200)은 복수의 드론장치(100)의 원위치 좌표 정보, 지면 위치 좌표 정보, 이동 경로와 복귀 경로의 위치 좌표를 관리하며, 이동 중에 촬영된 영상 데이터를 저장, 관리한다.The unmanned aerial vehicle management terminal 200 manages home position coordinate information, ground position coordinate information, and position coordinates of a movement path and a return path of the plurality of drone devices 100, and stores and manages image data captured during movement.

무인기 관리단말(200)은 복수의 드론장치(100)로부터 배터리부(미도시)의 전원량을 전송받아 각각의 드론장치(100)의 전원량을 관리할 수 있다.The unmanned aerial vehicle management terminal 200 may receive the power amount of the battery unit (not shown) from the plurality of drone devices 100 and manage the power amount of each drone device 100 .

제어부(115)는 전원버튼의 구동에 따라 배터리부의 전원을 온 시키고, 구동부(118)를 구동시켜 모터의 회전에 따라 제1 프로펠러, 제2 프로펠러, 제3 프로펠러 및 제4 프로펠러를 회전시켜 비행하도록 제어한다.The control unit 115 turns on the power of the battery unit according to the driving of the power button, and drives the driving unit 118 to rotate the first propeller, the second propeller, the third propeller and the fourth propeller according to the rotation of the motor to fly. Control.

제어부(115)는 구동부(118)의 구동 시 촬영부(113)를 제어하여 영상 데이터를 촬영하고, GPS 모듈(112)을 구동시켜 드론장치(100)의 이동 방향에 따라 현재 위치 좌표를 실시간으로 계산하며, 센서부(117)의 자이로스코프 센서, 고도 센서를 온 시킨다.When the driving unit 118 is driven, the control unit 115 controls the capturing unit 113 to capture image data, and drives the GPS module 112 to display the current location coordinates in real time according to the moving direction of the drone device 100 . , and turn on the gyroscope sensor and the altitude sensor of the sensor unit 117 .

본 발명의 분사 제어 장치(120)는 소화액 저장부(121), 전자밸브(122) 및 분사노즐(123)를 포함한다.The injection control device 120 of the present invention includes a fire extinguishing liquid storage unit 121 , a solenoid valve 122 , and an injection nozzle 123 .

소화액 저장부(121)는 고층 건축물(10)의 외벽에 발생한 화재를 진압하기 위하여 소화액을 저장한다. 소화액 저장부(121)는 내부 공간의 소화액에 토출 압력을 제공하는 압력 발생부(미도시)를 구성할 수 있다.The extinguishing fluid storage unit 121 stores extinguishing fluid in order to extinguish a fire occurring on the outer wall of the high-rise building 10 . The extinguishing fluid storage unit 121 may constitute a pressure generating unit (not shown) that provides discharge pressure to the extinguishing fluid in the internal space.

전자밸브(122)는 소화액 저장부(121)의 일측에 결합되어 제어부(115)의 제어 신호에 따라 토출양을 조절할 수 있다.The solenoid valve 122 may be coupled to one side of the extinguishing liquid storage unit 121 to adjust the discharge amount according to a control signal from the control unit 115 .

전자밸브(122)는 솔레노이드 밸브의 형태로 구성하나, 이에 한정되지 않으며, 에어 펌프 등 다양한 수단으로 구성할 수 있다.The solenoid valve 122 is configured in the form of a solenoid valve, but is not limited thereto, and may be configured by various means such as an air pump.

분사노즐(123)은 전자밸브(122)의 개폐 신호에 따라 소화액 저장부(121)에 저장된 소화액을 화재 현장인 고층 건축물(10)의 외벽으로 분사하는 기능을 수행한다.The injection nozzle 123 performs a function of spraying the extinguishing fluid stored in the extinguishing fluid storage unit 121 to the outer wall of the high-rise building 10, which is the site of a fire, according to the opening/closing signal of the solenoid valve 122.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인기 관리단말의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론장치 간의 기준 거리를 유지하는 모습을 나타낸 도면이다.4 is a block diagram schematically illustrating the internal configuration of an unmanned aerial vehicle management terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a state in which a reference distance between drone devices is maintained according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 무인기 관리단말(200)은 좌표 생성부(210), 무선 송수신부(220), 입력부(230), 무인기 제어부(240), 비행 제어부(250), 분사 제어부(260) 및 디스플레이부(270)를 포함한다.The unmanned aerial vehicle management terminal 200 according to an embodiment of the present invention includes a coordinate generating unit 210 , a wireless transceiver 220 , an input unit 230 , an unmanned aerial vehicle control unit 240 , a flight control unit 250 , and a jetting control unit 260 . and a display unit 270 .

입력부(230)는 제1 드론장치(100a), 제2 드론장치(100b), 제3 드론장치(100c), 대기 드론장치(100d)의 제어 명령 등을 입력하는 역할을 수행한다.The input unit 230 serves to input control commands of the first drone device 100a, the second drone device 100b, the third drone device 100c, and the standby drone device 100d.

디스플레이부(270)는 제1 드론장치(100a), 제2 드론장치(100b), 제3 드론장치(100c), 대기 드론장치(100d)의 촬영부(113)에서 촬영된 영상 데이터를 수신하여 실시간 모니터링을 수행할 수 있다.The display unit 270 receives the image data photographed by the photographing unit 113 of the first drone device 100a, the second drone device 100b, the third drone device 100c, and the standby drone device 100d. Real-time monitoring can be performed.

비행 제어부(250)는 드론장치(100a, 100b, 100c)의 비행을 원격으로 제어하는 기능을 수행하는데, 비행 제어 신호를 생성하여 드론장치(100a, 100b, 100c)로 전송한다. 여기서, 비행 제어 신호는 좌표 생성부(210)에서 생성된 위치 좌표를 포함한다.The flight control unit 250 performs a function of remotely controlling the flight of the drone apparatuses 100a, 100b, and 100c, and generates a flight control signal and transmits it to the drone apparatuses 100a, 100b, 100c. Here, the flight control signal includes the position coordinates generated by the coordinate generator 210 .

비행 제어부(250)는 드론장치(100a, 100b, 100c)의 위치 좌표를 입력부(230)를 통해 입력하거나 마우스를 통해 디스플레이부(270)에 표시된 드론장치(100a, 100b, 100c)를 원하는 위치로 드래그하여 이동시키면, 위치 좌표 정보를 포함한 비행 제어 신호가 생성되어 각 드론장치(100a, 100b, 100c)로 전송할 수도 있다.The flight controller 250 inputs the position coordinates of the drone devices 100a, 100b, 100c through the input unit 230 or moves the drone devices 100a, 100b, 100c displayed on the display unit 270 through the mouse to a desired position. When moving by dragging, a flight control signal including location coordinate information may be generated and transmitted to each of the drone devices 100a, 100b, and 100c.

각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)는 통신부(114)를 통해 비행 제어 신호를 수신하면, 제어부(115)는 데이터 저장부(116)에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 드론장치(100)의 비행 제어 명령을 수신받아 모터의 회전축 이동, 위치 제어, 속도 조절 제어를 통해서 드론장치(100)를 착륙, 이륙, 플라이, 정지 비행하도록 제어한다. 이를 통해 각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)는 화재가 발생한 고층 건축물(10) 외벽 근처로 비행하게 된다.When each drone device 100a, 100b, 100c receives a flight control signal through the communication unit 114, the control unit 115 controls the drone device 100 according to the drone control application program stored in the data storage unit 116. It receives the flight control command and controls the drone device 100 to land, take off, fly, and fly still through the motor rotation axis movement, position control, and speed control control. Through this, each of the drone devices 100a, 100b, 100c flies near the outer wall of the high-rise building 10 where the fire occurred.

무인기 제어부(240)는 무선 송수신부(220)를 통해 제1 드론장치(100a), 제2 드론장치(100b), 제3 드론장치(100c)로부터 GPS 위치 정보를 수신하여 비행 제어부(250)로 전송한다.The unmanned aerial vehicle control unit 240 receives GPS location information from the first drone device 100a, the second drone device 100b, and the third drone device 100c through the wireless transceiver 220 and sends it to the flight control unit 250 . send.

비행 제어부(250)는 상기 각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)의 현재 위치를 기초로 드론장치(100a, 100b, 100c) 간의 거리 정보를 계산한다.The flight controller 250 calculates distance information between the drone devices 100a, 100b, and 100c based on the current positions of the respective drone devices 100a, 100b, and 100c.

도 5에 도시된 바와 같이, 비행 제어부(250)는 계산된 거리 정보가 기설정된 기준 거리 이내로 접근하는 경우, 드론장치(100a, 100b, 100c) 간의 기준 거리를 유지하도록 비행 제어 신호를 생성하여 해당 드론장치(100a, 100b, 100c)로 전송한다.As shown in FIG. 5 , when the calculated distance information approaches within a preset reference distance, the flight control unit 250 generates a flight control signal to maintain the reference distance between the drone devices 100a, 100b, and 100c. It is transmitted to the drone devices 100a, 100b, 100c.

분사 제어부(260)는 분사 제어 신호를 생성하여 제1 드론장치(100a), 제2 드론장치(100b), 제3 드론장치(100c)의 각 전자밸브(122)로 전송하여 제1 드론장치(100a), 제2 드론장치(100b), 제3 드론장치(100c)의 각 분사노즐(123)을 통한 소화액의 분사를 조절하도록 제어한다.The spray control unit 260 generates a spray control signal and transmits it to each solenoid valve 122 of the first drone device 100a, the second drone device 100b, and the third drone device 100c, and transmits it to the first drone device ( 100a), the second drone device 100b, and the third drone device 100c are controlled to control the injection of the fire extinguishing liquid through the respective injection nozzles 123 .

무인기 제어부(240)는 좌표 생성부(120)를 통해 지면 위치 좌표에서 화재가 발생한 목적 위치 좌표까지 이동 경로를 생성할 수 있다. 여기서, 이동 경로는 지면 위치 좌표에서 목적 위치 좌표까지 일정 간격마다 위치 좌표값이 설정되어 있다.The unmanned aerial vehicle control unit 240 may generate a movement path from the ground position coordinates to the target position coordinates where the fire occurred through the coordinate generating unit 120 . Here, as for the movement path, position coordinate values are set at regular intervals from the ground position coordinates to the target position coordinates.

비행 제어부(250)는 이동 경로를 포함한 비행 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송한다.The flight control unit 250 generates a flight control signal including a movement path and transmits it to each of the drone devices.

각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)는 통신부(114)를 통해 비행 제어 신호를 수신하면, 데이터 저장부(116)에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 비행 제어 명령을 수신받아 지면 위치 좌표에서 목적 위치 좌표까지의 이동 경로로 비행하게 되는데, GPS 모듈(112)에 의해 계산된 현재 위치 좌표를 이용하여 이동 경로 상에 매칭하면서 지면 위치 좌표에서 목적 위치 좌표까지 상승하게 된다.When each drone device 100a, 100b, 100c receives a flight control signal through the communication unit 114, it receives a flight control command according to the drone control application program stored in the data storage unit 116, and receives a flight control command from the ground position coordinates. It flies on the moving path to the position coordinates, and while matching on the moving path using the current position coordinates calculated by the GPS module 112, it ascends from the ground position coordinates to the target position coordinates.

무인기 제어부(240)는 좌표 생성부(120)를 통해 화재가 발생한 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표까지 복귀 경로를 생성할 수 있다. 여기서, 복귀 경로는 화재가 발생한 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표까지 일정 간격마다 위치 좌표값이 설정되어 있다.The unmanned aerial vehicle control unit 240 may generate a return path from the target location coordinates where the fire occurred to the ground location coordinates through the coordinate generator 120 . Here, as for the return path, position coordinate values are set at regular intervals from the target position coordinates where the fire occurred to the ground position coordinates.

비행 제어부(250)는 복귀 경로를 포함한 비행 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송한다.The flight control unit 250 generates a flight control signal including a return path and transmits it to each of the drone devices.

각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)는 통신부(114)를 통해 비행 제어 신호를 수신하면, 데이터 저장부(116)에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 비행 제어 명령을 수신받아 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표의 복귀 경로로 비행하게 되는데, GPS 모듈(112)에 의해 계산된 현재 위치 좌표를 이용하여 복귀 경로 상에 매칭하면서 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표까지 하강하게 된다.When each drone device 100a, 100b, 100c receives a flight control signal through the communication unit 114, it receives a flight control command according to the drone control application program stored in the data storage unit 116 and receives a flight control command from the target location coordinates on the ground. It flies on the return path of the position coordinates, and descends from the target position coordinates to the ground position coordinates while matching on the return path using the current position coordinates calculated by the GPS module 112 .

이때, 제어부(115)는 GPS 모듈(112)에 의해 현재 위치 좌표를 실시간으로 계산하고, 계산된 현재 위치 좌표에서 x축 방향과 y축 방향을 증가하거나 감소해가면서 복귀 경로를 따라 기설정된 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표까지 복귀 비행을 자동으로 수행하게 된다. At this time, the control unit 115 calculates the current position coordinates in real time by the GPS module 112 and increases or decreases the x-axis direction and the y-axis direction from the calculated current position coordinates while increasing or decreasing the preset target position along the return path. The return flight is automatically performed from the coordinates to the ground position coordinates.

복귀 경로는 이동 경로와 동일하다고 예시하지만, 이에 한정하지 않으며, 다른 경로를 설정할 수도 있다.The return path is exemplified as the same as the movement path, but is not limited thereto, and a different path may be set.

무인기 제어부(240)는 각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)로부터 소화액 저장부(121)의 소화액 잔여량이나 배터리부(미도시)의 전원량을 주기적으로 수신한다.The unmanned aerial vehicle control unit 240 periodically receives the residual amount of the extinguishing solution of the extinguishing fluid storage unit 121 or the power quantity of the battery unit (not shown) from each of the drone devices 100a, 100b, and 100c.

무인기 제어부(240)는 소화액 잔여량이나 배터리부의 전원량이 부족하다고 판단하는 경우, 마우스를 통해 디스플레이부(270)에 표시된 드론장치(100a, 100b, 100c)를 지면 위치로 드래그하여 이동시키고, 대기 드론장치(100d)를 화재가 발생한 위치로 드래그하여 이동시키면, 위치 좌표 정보를 포함한 비행 제어 신호가 생성되어 각 드론장치(100a, 100b, 100c, 100d)로 전송할 수 있다.When the drone control unit 240 determines that the residual amount of the digestive juice or the power amount of the battery unit is insufficient, the drone device 100a, 100b, 100c displayed on the display unit 270 through the mouse is dragged to the ground position to move, and the standby drone device When the (100d) is moved by dragging it to the location where the fire occurred, a flight control signal including location coordinate information is generated and transmitted to each drone device (100a, 100b, 100c, 100d).

다른 실시예로서, 각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)는 GPS 모듈(112)을 통해 GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 현재 위치를 계산하고, 통신부(114)를 통해 주변의 드론장치(100a, 100b, 100c)의 위치 정보를 수신한다.As another embodiment, each of the drone devices 100a, 100b, and 100c calculates a current location using a signal transmitted from a GPS satellite through the GPS module 112, and the surrounding drone devices 100a through the communication unit 114 , 100b, 100c) receive location information.

각각의 드론장치(100a, 100b, 100c)의 제어부(115)는 자신의 현재 위치와 주변의 드론장치의 위치 정보를 이용하여 드론장치(100a, 100b, 100c) 간의 거리 정보를 계산하고, 계산된 거리 정보가 기설정된 기준 거리 이내인 경우, 경고 제어 신호를 생성하여 무인기 관리단말(200)로 전송한다.The control unit 115 of each drone device 100a, 100b, 100c calculates distance information between the drone devices 100a, 100b, 100c using its current location and location information of the surrounding drone devices, and the calculated When the distance information is within a preset reference distance, a warning control signal is generated and transmitted to the UAV management terminal 200 .

비행 제어부(250)는 계산된 거리 정보가 기설정된 기준 거리 이내로 접근하는 경우, 드론장치(100a, 100b, 100c) 간의 기준 거리를 유지하도록 비행 제어 신호를 생성하여 해당 드론장치(100a, 100b, 100c)로 전송한다. When the calculated distance information approaches within a preset reference distance, the flight control unit 250 generates a flight control signal to maintain a reference distance between the drone devices 100a, 100b, 100c, and the corresponding drone devices 100a, 100b, 100c ) is sent to

이상에서 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.In the above, the embodiment of the present invention is not implemented only through an apparatus and/or method, and may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium in which the program is recorded, etc. And, such an implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiment.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.

100: 드론장치 100a: 제1 드론장치
100b: 제2 드론장치 100c: 제3 드론장치
100d: 대기 드론장치 110: 드론 제어 장치
111: 근거리 통신 모듈 112: GPS 모듈
113: 촬영부 114: 통신부
115: 제어부 116: 데이터 저장부
117: 센서부 118: 구동부
120: 분사 제어 장치 121: 소화액 저장부
122: 전자밸브 123: 분사노즐
200: 무인기 관리단말 210: 좌표 생성부
220: 무선 송수신부 230: 입력부
240: 무인기 제어부 250: 비행 제어부
260: 분사 제어부 270: 디스플레이부100: drone device 100a: first drone device
100b: second drone device 100c: third drone device
100d: standby drone device 110: drone control device
111: short-range communication module 112: GPS module
113: photographing unit 114: communication unit
115: control unit 116: data storage unit
117: sensor unit 118: drive unit
120: injection control device 121: extinguishing fluid storage unit
122: solenoid valve 123: injection nozzle
200: UAV management terminal 210: Coordinate generation unit
220: wireless transceiver 230: input unit
240: drone control unit 250: flight control unit
260: injection control unit 270: display unit

Claims (7)

서로 간의 일정 거리를 유지하고, 화재가 발생한 고층 건축물 외벽으로 소화액을 분사하는 하나 이상의 드론장치; 및
상기 각각의 드론장치와 제어 신호를 송수신하여 화재가 발생한 고층 건축물 외벽 근처로 상기 각각의 드론장치를 비행시키고, 소화액을 분사하는 분사 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송하는 무인기 관리단말을 포함하고,
상기 무인기 관리단말은 상기 각각의 드론장치로부터 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 이용하여 계산된 현재 위치를 수신하고, 상기 각각의 드론장치의 현재 위치를 기초로 상기 드론장치 간의 거리 정보를 계산하며, 상기 계산된 거리 정보가 기설정된 기준 거리 이내로 접근하는 경우, 상기 기준 거리를 유지하도록 비행 제어 신호를 생성하여 해당 드론장치로 전송하고,
상기 무인기 관리단말은 지면 위치 좌표에서 화재가 발생한 목적 위치 좌표까지 일정 간격마다 위치 좌표값이 설정된 이동 경로를 생성하고, 상기 이동 경로를 포함한 비행 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송하고, 상기 각각의 드론장치는 통신부를 통해 비행 제어 신호를 수신하며, 데이터 저장부에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 비행제어 명령을 수신받아 지면 위치 좌표에서 목적 위치 좌표까지의 이동 경로로 비행하되, 계산된 현재 위치 좌표를 이용하여 상기 이동 경로와 매칭하면서 상기 목적 위치 좌표까지 상승하며,
상기 무인기 관리단말은 화재가 발생한 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표까지 일정 간격마다 위치 좌표값이 설정된 복귀 경로를 생성하고, 상기 복귀 경로를 포함한 비행 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송하고, 상기 각각의 드론장치는 통신부를 통해 비행 제어 신호를 수신하면, 데이터 저장부에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 비행 제어 명령을 수신받아 목적 위치 좌표에서 지면 위치 좌표의 복귀 경로로 비행하되, 계산된 현재 위치 좌표를 이용하여 상기 복귀 경로와 매칭하면서 상기 지면 위치 좌표까지 하강하는 것을 특징으로 하는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템.One or more drone devices that maintain a certain distance between each other and spray extinguishing liquid to the outer wall of a high-rise building where a fire has occurred; and
An unmanned aerial vehicle management terminal that transmits and receives a control signal to and from each drone device to fly each drone device near the outer wall of a high-rise building where a fire has occurred, generates a spray control signal that sprays extinguishing fluid, and transmits it to each drone device including,
The unmanned aerial vehicle management terminal receives the current location calculated using a signal transmitted from a global positioning system (GPS) satellite from each drone device, and distance information between the drone devices based on the current location of each drone device calculation, and when the calculated distance information approaches within a preset reference distance, a flight control signal is generated to maintain the reference distance and transmitted to the corresponding drone device,
The unmanned aerial vehicle management terminal generates a movement path in which the position coordinate value is set at regular intervals from the ground position coordinate to the target position coordinate where the fire occurred, and generates a flight control signal including the movement path and transmits it to each drone device, Each of the drone devices receives a flight control signal through the communication unit, receives a flight control command according to the drone control application program stored in the data storage unit, and flies in a movement path from the ground position coordinates to the target position coordinates, but the calculated It ascends to the target position coordinates while matching the movement path using the current position coordinates,
The unmanned aerial vehicle management terminal generates a return route in which the location coordinate value is set at regular intervals from the target location coordinate where the fire occurred to the ground location coordinate, and generates a flight control signal including the return route and transmits it to each drone device, When each drone device receives a flight control signal through the communication unit, it receives a flight control command according to the drone control application program stored in the data storage unit and flies from the target position coordinates to the return path of the ground position coordinates, but the calculated current A drone control system for preventing fire on an exterior wall of a high-rise building, characterized in that it descends to the ground position coordinates while matching the return path using the position coordinates. 제1항에 있어서,
상기 무인기 관리단말은 비행 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치로 전송하고, 상기 각각의 드론장치는 통신부를 통해 비행 제어 신호를 수신하면, 데이터 저장부에 저장된 드론제어용 응용 프로그램에 따라 비행 제어 명령을 수신받아 모터의 회전축 이동, 위치 제어, 속도 조절 제어를 통해서 화재가 발생한 고층 건축물 외벽 근처로 비행하는 것을 특징으로 하는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템.According to claim 1,
The drone management terminal generates a flight control signal and transmits it to each drone device, and when each drone device receives a flight control signal through a communication unit, a flight control command according to the drone control application program stored in the data storage unit A drone control system for preventing fire on the exterior wall of a high-rise building, characterized in that it flies near the exterior wall of a high-rise building where a fire has occurred through the movement of the rotation axis of the motor, position control, and speed control control. 제1항에 있어서,
상기 무인기 관리단말은 마우스를 통해 디스플레이부에 표시된 상기 각각의 드론장치를 원하는 위치로 드래그하여 이동시키면, 위치 좌표 정보를 포함한 비행 제어 신호가 생성되어 상기 각각의 드론장치로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템.According to claim 1,
When the drone management terminal drags and moves each of the drone devices displayed on the display unit to a desired location through a mouse, a flight control signal including location coordinate information is generated and controlled to be transmitted to each drone device. A drone control system for fire prevention on the exterior walls of high-rise buildings. 제1항에 있어서,
상기 무인기 관리단말은 분사 제어 신호를 생성하여 상기 각각의 드론장치의 각 전자밸브로 전송하여 상기 각각의 드론장치의 각 분사노즐을 통한 소화액의 분사를 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템.According to claim 1,
The unmanned aerial vehicle management terminal generates an injection control signal and transmits it to each solenoid valve of each drone device to control the injection of fire extinguishing liquid through each injection nozzle of each drone device. Drone control system for fire protection. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 각각의 드론장치는 GPS 모듈을 자신의 현재 위치를 계산하고, 통신부를 통해 주변의 드론장치의 위치 정보를 수신하고, 상기 계산된 현재 위치와 상기 주변의 드론장치의 위치 정보를 이용하여 상기 드론장치 간의 거리 정보를 계산하고, 상기 계산된 거리 정보가 기설정된 기준 거리 이내인 경우, 경고 제어 신호를 생성하여 상기 무인기 관리단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 고층 건축물 외벽의 화재 방지용 드론 제어 시스템.According to claim 1,
Each of the drone devices calculates their current location with a GPS module, receives location information of nearby drone devices through a communication unit, and uses the calculated current location and location information of the nearby drone devices to the drone A drone control system for preventing fire on an outer wall of a high-rise building, characterized in that it calculates distance information between devices, and when the calculated distance information is within a preset reference distance, generates a warning control signal and transmits it to the unmanned aerial vehicle management terminal.
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