KR102363658B1 - 화재진압장치 및 이를 이용한 화재진압방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실시간으로 화재발생 여부를 파악하고 해당 화재구역에 집중적으로 화재진압을 수행할 수 있는 화재진압장치 및 이를 이용한 화재진압방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화재진압장치는, 외형을 이루는 본체, 상기 본체가 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 레일에 결합되는 레일 체결부, 상기 본체의 일면에 설치되고 상기 본체가 상기 레일을 따라 이동하면서 순찰 기능을 수행하는 영상 인식부, 상기 영상 인식부와 통신하여 화재발생지점의 화재 데이터를 감지하도록 복수의 센서로 구성되는 감지 센서부 및 상기 영상 인식부와 상기 감지 센서부로부터 전송되는 데이터를 분석하여 상기 화재발생지점의 화재진행상태를 파악하는 본체 연산장치를 포함하고, 상기 본체 연산장치는 상기 화재진행상태에 대응하여 상기 화재발생지점에 화재를 진압하기 위한 소화탄을 발사하도록 제어한다.

Description

화재진압장치 및 이를 이용한 화재진압방법{FIRE SUPPRESSION EQUIPMENT AND FIRE SUPPRESSION METHOD USING THEREOF}

본 발명은 실시간으로 화재발생 여부를 파악하고 해당 화재구역에 집중적으로 화재진압을 수행할 수 있는 화재진압장치 및 이를 이용한 화재진압방법에 관한 것으로서, 화재가 의심되는 지점이 발생하면 해당 화재의심지점에 감지탄을 발사하여 화재발생여부를 파악한 후, 실제 화재발생으로 판단 시 소화탄을 발사하여 자동으로 화재를 진압할 수 있는 화재진압장치 및 이를 이용한 화재진압방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물이나 터널, 선박 등의 장소에서 화재가 발생하는 경우, 해당 화재를 진압하기 위하여 사람이 직접 화재지점에 접근하여 소화액을 분사하여야 하는 소화기가 많이 사용되고 있다. 상기 소화기는 고압의 소화물질을 저장한 장치로써, 안전 핀을 제거한 후 분사노즐을 파지하여 소화물질을 화재 지점에 분사하는 방식으로 화재 진압이 이루어진다. 그러나, 상기 소화기는 화염 또는 화재로 발생되는 유독가스, 열기 등으로 인하여 사람이 화재 지점에 직접 접근하기가 곤란한 경우에는 사용이 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 건축물의 천장 등에 설치되어 화재 발생 시 자동으로 가압수를 분사하는 스프링클러가 다수 사용되고 있다. 상기 스프링클러는 감열부의 작동으로 가압수를 분사하는 자동식 소화설비이다. 그러나, 상기 스프링클러는 넓은 범위로 가압수를 분사하기 때문에 오작동 시 재산 피해의 규모가 너무 크고, 적절한 유지관리가 이루어지지 않는 경우 가압수가 오염되는 등의 2차적 피해가 발생하는 문제가 있었다. 또한, 건물에 설치되는 스프링클러가 실제로 화재 대비 유효 작동율이 현저히 떨어지는 문제점도 있었다.

이러한 소화기와 스프링클러의 문제점을 해결하기 위해 최근에는 화재지점에 직접 소화탄을 투척할 수 있는 투척용 소화기와 소화기 발사장치가 개발되고 있다. 종래의 소화탄과 관련된 기술은 공개특허공보 제2012-0056386호 (특허문헌 1) 및 공개특허공보 2007-0101675호 (특허문헌 2) 등 다수의 문헌에 개시되어 있다.

그러나, 위와 같은 소화탄 관련 기술은 실제로 발사장치에 적용이 힘들 정도로 그 구조가 매우 복잡하고, 심지어 기밀한 투척수단이 개시되지 않아 원거리를 투척하는 데에 있어서 그 정확도가 매우 저조한 문제점이 있었다. 또한, 실제 화재발생지점에 대한 정확한 정보 없이 소화탄을 투척하는 경우나 기기의 오작동이 발생하는 경우에 대한 대책 및 관계자에 대한 화재 알람 등에 관한 전체적인 화재 관리 시스템에 대한 내용이 전혀 제시되지 않아서 작업자에게 불측의 피해가 발생할 수도 있는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 공개특허공보 제2012-0056386호(2012.06.04. 공개). 특허문헌 2: 공개특허공보 제2007-0101675호(2007.10.17. 공개).

본 발명의 목적은, 실시간으로 화재 여부를 확인하고 화재가 의심되는 지점에 대한 화재발생여부를 파악한 후, 실제 화재발생으로 판단 시 다수의 소화탄을 발사하여 자동으로 화재를 진압할 수 있는 화재진압장치 및 이를 사용한 화재진압방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 상기 과제 해결을 위한 수단으로 하기와 같은 기술적 수단을 제공한다.

본 발명에 따른 화재진압장치는, 외형을 이루는 본체, 상기 본체가 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 레일에 결합되는 레일 체결부, 상기 본체의 일면에 설치되고 상기 본체가 상기 레일을 따라 이동하면서 순찰 기능을 수행하는 영상 인식부, 상기 영상 인식부와 통신하여 화재발생지점의 화재 데이터를 감지하도록 복수의 센서로 구성되는 감지 센서부 및 상기 영상 인식부와 상기 감지 센서부로부터 전송되는 데이터를 분석하여 상기 화재발생지점의 화재진행상태를 파악하는 본체 연산장치를 포함하고, 상기 본체 연산장치는 상기 화재진행상태에 대응하여 상기 화재발생지점에 화재를 진압하기 위한 소화탄을 발사하도록 제어한다.

본 발명에 따른 화재진압방법은, 레일을 따라 화재진압장치가 이동하면서 영상 인식부를 통해 촬영이 수행되는 단계, 상기 영상 인식부에서 화재의심화면 감지 시, 상기 감지 센서부를 통해 화재의심지점의 화재발생여부를 확인하는 단계, 상기 화재의심지점에서 화재가 발생된 것으로 확인되면 화재발생지점에 복수의 소화탄을 투척하는 단계 및 상기 복수의 소화탄의 투척에 따라 화재 진압이 완료되면 상기 화재진압장치가 도킹형 전원공급기로 이동되는 단계를 포함한다.

제안되는 본 발명에 따르면, 화재진압장치가 레일을 따라 이동하면서 실시간으로 순찰, 방범 및 화재발생여부를 확인할 수 있으므로 터널이나 건물 등의 관리가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한, 화재진압장치가 자동으로 화재발생여부를 파악하여 화재지점에 소화탄을 발포하므로 초기에 화재 진압이 이루어짐으로써 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 감지탄을 통해 화재의심구역의 실제 화재발생여부를 파악한 후, 해당 구역의 화재가 확인되는 경우에 한해 소화탄이 발포되므로 화재구역 집중진화가 이루어짐으로써 불측의 재산피해를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 화재 인식 후 와이파이 등의 통신을 통해 소방서나 경찰서 등의 화재대응기관에 자동으로 긴급연락이 수행될 수 있으므로 신속한 화재진압 관련 대처가 이루어질 수 있는 장점이 있다.

첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재진압장치의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는, 상기 화재진압장치의 정면도이다.
도 3은, 영상촬영모드 설정 시 상기 화재진압장치의 제어신호 전달 관계를 보여주는 블록도이다.
도 4는, 상기 영상촬영모드 설정 시 상기 화재진압장치가 구동되는 전체적인 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 5는, 화재녹화모드 설정 시 상기 화재진압장치의 제어신호 전달 관계를 보여주는 블록도이다.
도 6은, 상기 화재녹화모드 설정 시 상기 화재진압장치가 구동되는 전체적인 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 7 및 도 8은, 화재의심구역에 발포되어 해당 지점의 화재발생여부를 파악하는 감지탄의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 실제 화재발생지점에 발포되는 소화탄의 내부 구조를 보여주는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재진압장치의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 상기 화재진압장치를 정면에서 바라본 모습을 도시한 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 화재진압장치(1)는, 외형을 이루는 본체(10)와, 공장이나 터널과 같은 건축물의 천장에 설치되는 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 레일에 결합 가능한 레일 체결부(20)로 이루어진다. 상기 레일 체결부(20)에는 상기 레일에 끼움 결합할 수 있는 중공 형태의 삽입 홈(21)이 형성된다. 즉, 상기 화재진압장치(1)는 건축물에 설치된 레일을 따라 이동하면서 상기 건축물 내부의 순찰, 방범 및 화재발생여부 등에 대해 감지할 수 있다.

상기 본체(10)의 정면 일측에는 상기 화재진압장치(1)의 시각 기능을 담당하는 영상 인식부(60)가 설치된다. 예를 들어, 관리자가 상기 화재진압장치(1)의 담당 구역을 설정한 경우, 상기 화재진압장치(1)는 상기 담당 구역에 설치된 레일을 따라 이동하면서 상기 영상 인식부(60)를 통해 담당 구역의 상황을 실시간으로 확인할 수 있다.

상기 영상 인식부(60)에서 촬영되는 화면은 모니터, 스마트폰, PDA 등 관리자의 전자기기로 전송될 수 있다. 즉, 상기 영상 인식부(60)로부터 촬영된 화면을 기 설정된 전자기기가 수신함에 따라, 관리자는 건축물 내부 담당 구역의 상황을 관리자 모니터, 스마트폰 어플 등을 통해 실시간으로 파악할 수 있다. 이와 같이, 상기 영상 인식부(60)은 해당 구역의 상황을 촬영하는 일종의 CCTV의 기능을 한다.

상기 본체(10)의 정면에 다른 일측에는 상기 화재진압장치(1)의 주요 기능인 담당 구역의 화재발생여부에 대해 파악할 수 있는 복수의 센서로 구성된 감지 센서부(70)가 설치된다. 상기 감지 센서부(70)는 화재가 의심되는 지점(이하, 화재의심지점)의 화재 데이터에 관한 정보를 감지한다. 구체적으로, 상기 감지 센서부(70)에서는 화재의심지점의 열에 관한 데이터, 온도에 관한 데이터, 일산화탄소, 이산화탄소, 산소 등의 연기농도에 관한 데이터 등을 감지한다. 또한, 상기 감지 센서부(70)는 향후 해당지점에 정확하게 소화탄 등의 대상체(30)를 발포하기 위해, 상기 화재진압장치(10)와 화재 지점 간의 거리에 관한 데이터도 함께 감지한다.

이와 같이, 상기 감지 센서부(70)에서 감지된 데이터 정보에 기초하여, 관리자는 상기 화재의심지점에서 실제로 화재가 발생하였는지 여부(이하, 화재발생여부), 만약 화재가 발생하였다면 화재가 어느 정도 진행되었는지에 대한 정보(이하, 화재진행정도) 및 실제 화재 발생 시 정확한 소화탄 투척을 위한 화재진압장치(10)와 화재의심지점 간의 거리에 관한 정보를 파악할 수 있다.

상기 영상 인식부(60)에서 촬영한 화면과 상기 감지 센서부(70)에서 감지된 데이터는 상기 본체(10) 내에 설치된 일종의 회로기판인 제어부(도 3의 도면부호 50)로 전송된다. 상기 제어부(50)는 상기 영상 인식부(60)와 상기 감지 센서부(70)로부터 각종 데이터를 수신하고, 해당 데이터를 분석하여 관리자에게 가공, 정제된 정보를 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 제어부(50)에서 화재발생 데이터를 수신하면, 화재가 발생한 지점에 감지탄이나 소화탄과 같은 대상체(30)를 발포하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(50)의 화재발생 신호에 따라, 상기 본체(10)의 발사장치에서는 화재발생지점에 상기 대상체(30)를 자동으로 발포함으로써 화재를 초기 단계에 진압할 수 있다.

상기 본체(10)의 정면에는 감지탄이나 소화탄과 같은 상기 대상체(30)가 외부로 발포될 수 있는 소정의 홀 형태로 이루어진 발사구(13)가 형성된다. 상기 화재진압장치(1)가 화재발생지점에 보다 정확하게 대상체(30)를 발포하기 위해 용이한 좌표 설정 산출이 이루어질 수 있도록, 상기 발사구(13)는 상기 본체(10)의 정면 중앙에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 영상 인식부(60)의 화면촬영모드는 상기 제어부(50)의 제어 신호에 따라 변경될 수 있다. 상세하게, 상기 영상 인식부(60)는 평상시에는 담당 구역의 순찰 기능을 수행하는 영상촬영모드가 수행된다. 다만, 상기 영상 인식부(60)와 감지 센서부(70)에서 감지된 데이터를 통해 담당 구역 중 어느 지점에 화재가 발생한 것으로 감지되면, 상기 제어부(50)는 상기 영상 인식부(60)의 작동 모드를 상기 영상촬영모드에서 화재녹화모드로 변경한다. 상기 영상 인식부(60)의 작동 모드가 화재녹화모드로 변경되면, 촬영 시 초당 프레임의 개수가 늘어나고 화질도 고화질로 변경되며 고온에도 촬영이 이루어질 수 있도록 열화상 기능이 추가된다. 이하에서는, 상기 영상촬영모드와 화재녹화모드 각각에서 상기 화재진압장치(1)의 동작 방식에 대해 설명하기로 한다.

도 3은, 영상촬영모드 설정 시 상기 화재진압장치의 제어신호 전달 관계를 보여주는 블록도이다. 그리고, 도 4는, 상기 영상촬영모드 설정 시 상기 화재진압장치가 구동되는 전체적인 과정을 설명하는 흐름도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 평상시에는 상기 화재진압장치(1)가 레일을 따라 이동하면서 담당 구역의 순찰이 수행된다. 이때, 상기 영상 인식부(60)는 영상촬영모드로 작동하게 된다. 다만, 화재진압장치(1)의 이동이 이루어지기 위해서는 상기 화재진압장치(1)의 충전이 수행될 필요가 있다. 상기 화재진압장치(1)의 충전을 위해 상기 레일의 특정 지점에는 도킹형 전원공급기가 배치되어 있다. 즉, 상기 화재진압장치(1)가 순찰을 진행하기 전에는 상기 도킹형 전원공급기에 접촉하여 충전이 이루어진다. 상기 제어부(50)의 신호에 따라 상기 화재진압장치(1)의 순찰 명령이 떨어지면, 상기 화재진압장치(1)는 상기 도킹형 전원공급기로부터 분리되어 담당 구역의 순찰을 수행한다. 이때, 상기 화재진압장치(1)가 갑자기 작동을 멈추는 등의 사고를 미리 예방하기 위해, 상기 화재진압장치(1)에는 별도의 내장배터리가 탑재되어 있다. 상기 화재진압장치(1)의 작업이 완료되면, 상기 화재진압장치(1)는 다시 상기 도킹형 전원공급기로 이동하여 도킹 방식의 충전이 수행될 수 있다.

상기 영상 인식부(60)에서 영상촬영모드가 진행되면, 상기 화재진압장치(1)의 영상 인식부(60)와 감지 센서부(70)는 담당 구역의 순찰, 방범, 화재발생여부에 대한 체크를 수행한다. 이때, 상기 제어부(50)는 상기 화재진압장치(1)에 충분한 충전이 이루어졌는지를 판단하기 위한 배터리 충전 확인부(51)와 통신한다. 만약, 배터리 충전 확인부(51)와의 통신 결과, 충전 상태가 불량하다고 판단 시 상기 제어부(50)는 관리자에게 내장배터리 교체 또는 도킹 충전 추가수행 등의 알람 신호를 전송할 수 있다.

또한, 상기 영상 인식부(60)에서 외부인을 감지하는 경우, 해당 외부인이 관리자 권한을 가진 자라면 불필요한 알람 신호가 전송되는 것을 차단할 필요가 있다. 따라서, 건물 출입구에 NFC카드 리더기 등이 설치되고, 관리자 권한을 가진 자가 NFC카드를 리더기에 찍고 통과하는 경우 상기 영상 인식부(60)에서는 해당 외부인이 알람 신호 제외 대상임을 인식할 수 있어야 한다. 이러한 통신 과정이 이루어질 수 있도록 상기 영상 인식부(60)는 NFC카드 통신부(61)와 서로 정보를 주고받을 수 있고, 해당 정보가 상기 제어부(50)로 전송되어 불필요한 알람을 사전에 막을 수 있다.

상기 감지 센서부(70)는 화재의심지점의 플레어, 불꽃 등의 열을 감지하는 열 센서(71), 발화점의 온도를 감지하는 온도 센서(72), 화재진압장치(1)와 화재 지점의 거리를 파악하기 위한 거리 센서(73) 및 상기 화재의심지점의 이산화탄소, 일산화탄소, 산소 등의 연기농도를 감지하는 연기농도 감지 센서(74)로 구성된다. 상기 영상촬영모드의 전체적인 작동 과정은 다음과 같다.

먼저, 화재진압장치(1)는 지정된 담당 구역을 순찰하기 위해 레일을 따라 이동하는 작업이 수행되고(S10), 상기 영상 인식부(60)에서는 상기 담당 구역을 촬영하여 해당 데이터를 제어부(50)로 전송한다(S11).

상기 담당 구역의 이동 중, 상기 영상 인식부(12)에서 화재의심화면을 인식하면, 상기 화재진압장치(1)는 화재의심지점으로 근접하게 이동한다(S12). 상기 화재진압장치(1)의 본체(10)는 고온에도 견딜 수 있도록 내열성 소재로 제작된다. 다만, 상기 화재진압장치(1)가 아무리 내열성 소재로 제작된다 하더라도, 상기 화재의심지점에 상당히 가깝게 이동하게 되면 상기 화재진압장치(1)에 이상이 발생할 수 밖에 없으므로 최소한의 안전거리를 확보해 둔 상태로 상기 화재의심지점으로 이동하게 된다.

해당 이동이 완료되면, 상기 감지 센서부(70)에서는 해당 화재의심지점의 화재 데이터를 감지한다(S13). 구체적으로 상기 감지 센서부(70)를 구성하는 복수의 센서가 작동하여 상기 화재의심지점의 열 상태, 온도 상태, 연기농도 상태에 대한 정보를 감지한다. 또한, 상기 감지 센서부(70)는 향후 화재의심지점에 소화탄을 발사할 것을 고려하여 화재진압장치(1)와 화재의심지점 간의 거리에 대한 정보를 감지한다. 따라서, 상기 화재진압장치(1)는 상기 화재의심지점에 대해 최소한의 안전거리 밖에 있어야 하지만, 상기 감지 센서부(70)에서 화재의심지점의 화재 데이터를 감지할 수 있을 정도의 거리 내에는 존재하여야 한다.

그 다음, 상기 제어부(50)는, 상기 감지 센서부(70)에서 감지된 화재 관련 데이터 수치인 열 상태, 온도 상태, 연기농도 상태에 관한 수치가 화재발생으로 인식되는 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다(S14). 만약, 화재 관련 데이터 수치가 상기 기준치에 미치지 않는다면, 화재가 발생한 것이 아니므로 다시 상기 S11 단계로 돌아가서 담당 구역 순찰을 계속 수행한다. 다만, 화재 관련 데이터 수치가 상기 기준치를 초과한다면, 실제 화재가 발생한 것으로 의심할 수 있으므로 상기 제어부(50)는 관계자에게 화재 의심 알람을 전송한다(S15).

이와 같이 화재의심지점이 발생하게 되면, 상기 제어부(50)의 제어 신호에 따라 상기 영상 인식부(60)는 모드 변경부(62)와 통신하여 상기 영상촬영모드를 종료하고 화재녹화모드를 실행한다.

상기 화재녹화모드에 대한 내용은 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 도 5는, 화재녹화모드 설정 시 상기 화재진압장치의 제어신호 전달 관계를 보여주는 블록도이다. 그리고, 도 6은, 상기 화재녹화모드 설정 시 상기 화재진압장치가 구동되는 전체적인 과정을 설명하는 흐름도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 상기 감지 센서부(70)에서 감지된 데이터를 통해 화재의심지점이 발생하는 경우, 상기 제어부(50)는 화재 경보기 작동부(81), 알람부(82), 화재관련기관 통신부(83)에 작동 신호를 전송하여 관계자, 외부 공기관 및 건물 내의 인원에 화재의심경보를 발령한다. 이러한 화재의심경보는 모니터, 스마트폰 어플 등을 통해 시각적으로 알릴 수도 있고, 이에 더하여 비상경보 등을 통해 청각적으로 알릴 수도 있다. 이와 같이, 상기 제어부(50)에서 관계자 및 관계기관에 자동으로 화재의심상태를 알림으로써, 화재의 초동 대응이 원활하게 이루어질 수 있다.

이러한 알람 과정이 완료되면, 상기 제어부(50)는 상기 화재의심지점에 감지탄을 투척하여 실제 화재가 맞는지 직접 확인한다. 이때, 상기 감지탄 내에는 통신모듈(132)이 삽입되어 있다. 즉, 상기 통신모듈(132)이 상기 제어부(50)에 화재 여부에 대한 정보를 전송하여 해당 지점의 화재 여부, 화재 정도 등을 정확하게 파악할 수 있다. 그 다음, 상기 제어부(50)는 해당 지점의 화재 정도에 따라 소화탄을 투척하여 화재 진압을 수행하도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 감지탄과 소화탄은 상기 본체(10) 내에 설치된 발사기기의 모터 구동부(85)의 작동에 의해 해당 화재 지점에 투척될 수 있다. 상기 감지탄과 소화탄은 상기 감지 센서부(70)의 거리 센서(73)에서 감지된 화재진압장치(1)와 화재의심지점 간의 거리값에 기초하여 발사가 이루어진다. 즉, 상기 감지탄과 소화탄은 상기 화재의심지점에 대한 화재진압장치(1)의 상대적인 위치를 기초로 좌표를 설정하여 발사가 이루어지는 것이다. 이와 같은 감지탄과 소화탄의 투척은 화재 지점의 발화점 인식을 기초로 수행된다. 또한, 상기 감지탄과 소화탄은 화재지점에 정확히 투척되기 위해 납작한 구, 예를 들어 바둑돌과 같은 형상으로 제작될 수도 있다. 상기 화재진압장치(1)를 이용한 화재진압과정에 대해서는 도 6에 더욱 상세히 도시되어 있다.

화재녹화모드 발령 시, 화재진압장치(1)가 화재의심지점에 근접하여 이동한 후, 상기 모터 구동부(85)의 작동에 따라 상기 화재의심지점에 감지탄이 투척된다(S20). 물론, 상기 감지 센서부(70)에서 화재의심지점의 화재 데이터를 1차로 감지하지만, 상기 감지 센서부(70)는 화재의심지점 밖에서 감지한 데이터에 근거한 것이기 때문에 완벽한 정보는 아닐 수 있다.

그러나, 감지탄은 화재의심지점 내에 직접 투척되어서 해당 지점의 화재 발생 여부를 체크하는 구성이기 때문에, 정확한 화재발생여부, 화재정도 등에 관한 정보를 파악할 수 있다. 또한, 영상만으로는 감지하기 어려운 사각지대에서는 상기 감지탄이 사용됨으로써 보다 정확한 화재 관련 정보를 파악할 수 있다.

상기 감지탄 내에는 상기 제어부(50)와 화재 관련 데이터를 주고받을 수 있는 통신모듈(132)이 설치된다. 즉, 상기 화재의심지점 내에 투척된 감지탄의 통신모듈(132)을 통해 화재의심지점의 실제 화재발생여부를 정확하게 파악할 수 있다(S21).

만약, 실제 화재가 발생한 것으로 파악되면, 화재경보기, 알람 등을 통해 관계자 및 관계부서에 화재 의심 신호가 아닌 실제 화재가 발생한 상황임을 알리는 과정이 수행된다(S22). 실제화재발생 알림 신호는 화재의심 알림 신호에 비해 더욱 큰 알림음으로 더욱 신속하게 사방으로 울려 퍼지는 것이 바람직하다.

그 다음, 상기 제어부(50)는 화재발생지점의 화재 상태에 대응하는 진압 작업이 이루어지게 하기 위하여, 해당 지점에 투척되어야 하는 소화탄의 개수를 설정하고, 설정 개수만큼의 소화탄 투척을 실시한다(S23). 이때, 상기 소화탄의 투척 위치는 상기 감지 센서부(70)의 거리 센서(73)에서 감지된 화재진압장치(1)와 화재지점 간의 거리값에 기초하여 결정된다.

상기 설정 개수의 소화탄 투척이 완료되면, 화재발생지점의 화재진압상태를 파악하여 해당 지점의 화재 데이터가 기준치 이하로 진압되었는지를 확인한다(S24). 만약, 아직 해당 지점의 화재가 진압되지 않았다면, 상기 제어부(50)는 소화탄 설정개수를 재조정하고(S26), 다시 상기 S23 단계를 수행하도록 제어한다. 다만, 상기 S24 단계에서 해당 지점의 화재가 진압된 것으로 판단되면 상기 화재진압장치(1)는 도킹형 전원공급기로 이동되어 충전이 이루어진다(S25). 이러한 화재 진압 여부는 상기 제어부(50)가 화재진압 확인부(86)와 통신하여 진위 여부를 파악할 수 있고, 화재진압이 확인되면 상기 모드 변경부(62)가 작동하여 상기 영상 인식부(60)가 화재녹화모드에서 영상촬영모드로 다시 변경된다.

이와 같이, 상기 영상촬영모드와 화재녹화모드에서 촬영된 데이터들은 서버에 저장되고, 상기 서버에서는 화재가 의심되는 상황에 대한 데이터, 실제 화재가 발생하였을 때의 데이터 등에 관한 정보들을 분석하여 저장한다. 구체적으로, 화재 진압이 종료되면, 상기 서버에는 상기 영상 인식부(60)에서 촬영된 데이터, 상기 영상 인식부(60)와 감지 센서부(70)를 통해 인식된 화재 발생 데이터, 화재의심지점에 투척되는 감지탄(100)에 대한 데이터 및 화재발생지점에 투척되는 소화탄(200)에 대한 데이터가 저장된다.

또한, 상기 서버에서는 실시간 영상 촬영 정보 및 분석 데이터들을 기초로 딥러닝 학습이 수행된다. 이와 같이, 상기 서버에서 딥러닝 방식으로 저장된 데이터를 상호 학습시킴에 따라, 현재 촬영 또는 감지된 데이터 수치가 화재의심상황인지 실제화재발생상황인지 등을 신속하고 정확하게 파악할 수 있다.

상기 화재의심지점과 화재발생지점에 투척되는 감지탄과 소화탄의 세부 구성이 도 7 내지 도 9에 도시되어 있다.

도 7 및 도 8은, 화재의심구역에 발포되어 해당 지점의 화재발생여부를 파악하는 감지탄의 내부 구조를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 9는 실제 화재발생지점에 발포되는 소화탄의 내부 구조를 보여주는 사시도이다.

화재의심지점에 투척되어 실제 화재가 발생하였는지 여부를 판단하는 감지탄(100)은, 내부 구성들을 보호하기 위한 커버(110)로 그 외관이 이루어진다. 상기 커버(110) 내의 중앙 부분에는 고정 축(120)이 설치되고, 상기 고정 축(120)으로부터 이격한 위치에는 동력을 제공하는 구동원(130)이 설치된다. 상기 구동원(130)은 일 예로 모터일 수 있다. 그리고, 상기 고정 축(120)과 구동원(130) 상부에는 각각 제1 톱니(121)와 제2 톱니(131)가 설치된다. 상기 제1 톱니(121)와 제2 톱니(131)는 서로 맞물리도록 설치된다. 그리고, 상기 제1 고정 축(120)에 결합되는 상기 제1 톱니(121)의 상부에는 주변의 열, 온도, 연기농도를 감지하는 센싱부재(122)가 설치되어 있다. 상기 감지탄(100)의 작동 방식을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 감지탄(100)이 화재의심지점으로 투척되면 상기 커버(110)가 벗겨지면서 상기 구동원(130)의 동력 공급이 시작된다. 이에 따라, 상기 구동원(130)와 결합되는 제2 톱니(131)가 회전함에 따라 상기 제1 톱니(121)도 회전하게 되고, 상기 제1 톱니(121)의 상부에 설치된 센싱부재(122)가 360도 회전하면서 상기 화재의심지점의 화재 데이터를 감지할 수 있는 것이다. 이러한 과정으로 감지된 화재 데이터는 통신모듈(132)을 통해 상기 제어부(50)로 전송된다. 예를 들어, 상기 통신모듈(132)과 제어부(50)는 와이파이, 블루투스 등의 방식으로 통신이 이루어질 수 있다.

화재발생지점에 투척되는 소화탄(200)은 외형을 이루는 바디 안에 액화된 이산화탄소와 소화용 분말이 화약물질과 접촉함에 따라 화재발생지점에 소화액을 분사하는 방식으로 화재진압이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 소화탄(200) 내부 하단에는 액화된 이산화탄소와 소화용 분말이 순차적으로 적층되는 공간(210)이 마련되어 있다.

상기 소화탄(200)이 화재발생지점에 투척되면, 핀이 제거되고 이동 홀(211)이 개방되면서 압력 차에 따라 액화 이산화탄소와 소화용 분말 혼합물질이 상기 이동 홀(211)을 통과하여 화약 수용고(212)로 이동된다. 즉, 혼합물질과 화약물질이 서로 믹스된 상태에서 점화장치(213)와 스프링(214)에 의해 형성된 나선 경로를 거치면서 폭발형 소화액으로 변형되고, 스파크 발생기(215)에서 힘을 받아 외부로 해당 소화액을 강하게 분사하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 화재진압장치가 자동으로 화재발생여부를 파악하여 화재지점에 감지탄 및 소화탄을 발포하므로 초기에 화재 진압이 이루어짐으로써 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 화재진압장치 10: 본체
20: 레일 체결부 50: 제어부
60: 영상 인식부 70: 감지 센서부
100: 감지탄 200: 소화탄

Claims (12)

1. 외형을 이루는 본체(10);
   상기 본체(10)가 레일을 따라 이동할 수 있도록 상기 레일에 결합되는 레일 체결부(20);
   상기 본체(10)의 일면에 설치되고 상기 본체(10)가 상기 레일을 따라 이동하면서 순찰 기능을 수행하는 영상 인식부(60);
   상기 영상 인식부(60)와 통신하여 화재발생지점의 화재 데이터를 감지하도록 복수의 센서로 구성되는 감지 센서부(70); 및
   상기 영상 인식부(60)와 상기 감지 센서부(70)로부터 전송되는 데이터를 분석하여 상기 화재발생지점의 화재진행상태를 파악하는 제어부(50)를 포함하고,
   상기 제어부(50)는 상기 화재진행상태에 대응하여 상기 화재발생지점에 화재를 진압하기 위한 소화탄을 발사하도록 제어하되,
   상기 제어부(50)는, 상기 영상 인식부(60)와 상기 감지 센서부(70)에서 전송되는 데이터에 기초하여 순찰 시에는 상기 영상 인식부(60)가 영상촬영모드로 작동하도록 제어하고,
   상기 영상 인식부(60)와 상기 감지 센서부(70)를 통해 화재발생을 감지하면 상기 제어부(50)는 상기 영상 인식부(60)가 상기 영상촬영모드에서 화재녹화모드로 변경하여 작동하도록 제어하며,
   상기 영상촬영모드가 작동 시 상기 영상 인식부(60)는 정해진 영역을 감시하도록 작동하고,
   상기 영상 인식부(60)에서 화재의심신호를 인식하면 상기 본체(10)는 상기 화재의심신호가 발생한 화재의심구역에 접근되도록 이동하고,
   상기 감지 센서부(70)는 복수의 센서를 이용하여 상기 화재의심구역의 화재발생여부에 대한 데이터를 파악하며
   상기 화재녹화모드가 작동 시 상기 화재의심구역에 감지탄(100)을 발사하여 화재발생여부에 대한 데이터를 파악하고,
   상기 감지탄(100)은,
   화재발생지점의 열 상태, 온도 상태 및 연기농도 상태를 감지하는 센싱부재(122); 및
   상기 센싱부재(122)로부터 감지된 데이터를 상기 본체(10)에 전송하는 통신모듈(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치.
   
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 본체(10) 내에는 상기 영상 인식부(60)가 영상촬영모드 및 화재녹화모드로 구동할 수 있도록 동력을 제공하는 내장 배터리가 삽입되고,
   상기 영상촬영모드 또는 화재녹화모드가 종료되면 상기 본체(10)는 정해진 구역에 고정 설치된 도킹형 전원공급기로 이동되어 충전이 수행되는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 감지 센서부(70)는,
   화재발생지점의 열 상태, 온도 상태 및 연기농도 상태를 감지하는 센서(71, 72, 74); 및
   상기 본체(10)로부터 상기 화재발생지점까지의 거리를 측정하는 거리 센서(73)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 레일 체결부(20)에는, 상기 레일과 결합하도록 상기 레일의 형상에 대응하는 삽입 홈(21)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치.
8. 레일을 따라 화재진압장치(1)가 이동하면서 영상 인식부(60)를 통해 촬영이 수행되는 단계;
   상기 영상 인식부(60)에서 화재의심화면 감지 시, 감지 센서부(70)를 통해 화재의심지점의 화재발생여부를 확인하는 단계;
   상기 화재의심지점에서 화재가 발생된 것으로 확인되면 화재발생지점에 복수의 소화탄을 투척하는 단계; 및
   상기 복수의 소화탄의 투척에 따라 화재 진압이 완료되면 상기 화재진압장치(1)가 도킹형 전원공급기로 이동되는 단계를 포함하되
   상기 감지 센서부(70)를 통해 화재의심지점의 화재발생여부를 확인하는 작업이 완료되면, 상기 영상 인식부(60)의 작동 모드가 영상촬영모드에서 화재녹화모드로 변경하여 작동되는 것이고,
   상기 영상 인식부(60)가 화재녹화모드 시작 시, 상기 화재의심지점에 감지탄(100)을 발사하여 상기 화재의심지점의 실제 화재발생여부에 대한 데이터를 확보하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치를 이용한 화재진압방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 소화탄을 투척하는 단계는,
    상기 화재발생지점의 화재상태에 대응하는 소화탄의 개수를 설정하는 단계;
    설정된 개수의 소화탄을 상기 화재발생지점에 투척하는 단계; 및
    상기 화재발생지점의 화재진압이 이루어졌는지를 판단하여 화재진압이 이루어지지 않은 경우에 상기 소화탄의 설정개수를 재조정하여 상기 화재발생지점에 재조정된 개수의 소화탄을 추가 투척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치를 이용한 화재진압방법.
12. 제8 항에 있어서,
    화재 진압이 종료되면, 상기 영상 인식부(60)에서 촬영된 데이터, 상기 영상 인식부(60)와 감지 센서부(70)를 통해 인식된 화재 발생 데이터, 화재의심지점에 투척되는 감지탄(100)에 대한 데이터 및 화재발생지점에 투척되는 소화탄(200)에 대한 데이터가 서버에 저장되는 단계가 수행되고,
    상기 서버에서는 상기 데이터들을 학습하는 딥러닝 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 화재진압장치를 이용한 화재진압방법.
    
    

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