KR102636506B1 - Emergency information detection and alarm system for self-driving patrol vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치에 관한 것으로, 차륜 구동부(120), 조향 장치부(130), 동력 장치부(140), 지형 감지 및 장애물 인식부(150), 및 지형과 장애물을 피해 가면서 감시영역 내의 순찰도로를 주행하도록 조향 장치부(130) 및 동력 장치부(140)의 구동을 제어하는 자율 주행 차량 제어 알고리즘을 가지는 자율 주행 차량 구동 제어부(160)를 구비하여, 사전에 정해진 순찰도로를 따라 주행하는 자율 주행 순찰 차량(100)에 있어서, 차체(110)에 탑재되고 가스 누출에 의해 발생되는 특정 대역의 초음파 신호를 감지하여 감지신호를 출력하는 초음파 가스 누출 감지기(210), 화재의 불꽃이 방출하는 파장 범위의 적외선을 감지하여 감지 신호를 출력하는 불꽃 적외선 감지기(220)를 구비한 이상 징후 감지부(200), 이상 징후 감지부(200)의 초음파 가스 누출 감지기(210) 및 불꽃 적외선 감지기(220)로부터 입력된 감지 신호를, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호 및 적외선 강도의 기준 값과 대비하여, 가스 누출 발생 정보 신호, 화재 발생정보 신호 또는 2개 정보 신호 모두를 생성하여 출력하는 이상 징후 발생 판단부(300), 및 이상 징후 발생 판단부(300)에서 입력된 신호를 처리하여 생성된 가스 누출 발생 정보, 화재 발생정보, 또는 2개 정보 모두를 외부 경보장치(500)에 무선 전송하는 무선 통신 모듈(600)로 구성된다. The present invention relates to an emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle, and includes a wheel drive unit 120, a steering unit 130, a power unit 140, a terrain detection and obstacle recognition unit 150, and a terrain detection unit. It is provided with an autonomous vehicle drive control unit 160 having an autonomous vehicle control algorithm that controls the operation of the steering unit 130 and the power unit 140 to drive on the patrol road within the surveillance area while avoiding obstacles, In an autonomous patrol vehicle 100 driving along a predetermined patrol road, an ultrasonic gas leak detector is mounted on the vehicle body 110 and outputs a detection signal by detecting an ultrasonic signal in a specific band generated by a gas leak. 210), an abnormality detection unit 200 equipped with a flame infrared detector 220 that detects infrared rays in the wavelength range emitted by fire flames and outputs a detection signal, and an ultrasonic gas leak detector of the abnormality detection unit 200 The detection signal input from (210) and the flame infrared detector 220 is compared with the reference value of the ultrasonic signal and infrared intensity of a preset specific band to detect a gas leak occurrence information signal, a fire occurrence information signal, or two information signals. An abnormality symptom determination unit 300 that generates and outputs all information, and the gas leak occurrence information, fire occurrence information, or both information generated by processing the signal input from the abnormality symptom determination unit 300 as an external alarm. It consists of a wireless communication module 600 that transmits wirelessly to the device 500.
Description
본 발명은 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형의 자율 주행 차량으로 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장과 같은 현장을 순찰하면서 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 내의 감시대상으로부터의 가스 누출이나 화재 발생 등과 같은 이상 징후를 감지하여 통합관제센터나 사전에 정해진 이동통신단말기에 비상 경보신호를 실시간으로 전송할 수 있도록 하는 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치에 관한 것이다.The present invention relates to an emergency information detection and warning device for a self-driving patrol vehicle, and more specifically, to a small self-driving vehicle patrolling sites such as petrochemical, gas, and oil refining plants. An emergency information detection and warning device for self-driving patrol vehicles that detects abnormal signs such as gas leaks or fires from surveillance targets in the factory and transmits emergency warning signals in real time to an integrated control center or a predetermined mobile communication terminal. It's about.
일반적으로 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장과 같은 현장 등에서는 수많은 위험물질을 여러 공정에서 고온고압으로 취급하여, 항상 폭발에 의한 화재의 위험성을 가지고 있다. 또한, 상기와 같이 폭발의 위험성을 가지고 있는 공장들은 현장의 폭발로 인해 발생되는 주변의 공장이나 주택가에도 큰 영향을 미치며, 폭발로 인한 인명피해 및 재산피해는 막대하다.In general, at sites such as petrochemical, gas, and oil refining plants, numerous hazardous substances are handled at high temperatures and pressures in various processes, and there is always a risk of fire due to explosion. In addition, factories that have the risk of explosion as described above have a significant impact on surrounding factories and residential areas due to on-site explosions, and the casualties and property damage due to explosions are enormous.
종래에는 산업현장에서 폭발로 인한 재해를 예방하기 위한 시스템은 단순히 CCTV의 설치를 통해 육안으로 보이는 영상을 확인하고, 또한 다양한 센서를 통해 발열, 불꽃 등의 비정상상황을 감지하는 구성으로 되어 있다. 종래의 감지기의 공통적인 문제가 오동작 즉, 화재가 아닌데 화재상황으로 관리자에게 혼돈을 야기하는 비화재경보이다. 이는 단순하게 흔히 있을 수 있는 일이라고 지나칠 문제가 아니다. 즉, 잦은 비화재경보로 인해 관리자가 감지기를 ‘오프’시켜 놓기 때문에 화재 발생시 더 큰 화를 초래하는 심각한 문제이기 때문이다.Conventionally, the system to prevent disasters caused by explosions in industrial sites consists of simply installing CCTV to check images visible to the naked eye, and also detecting abnormal situations such as heat or flames through various sensors. A common problem with conventional detectors is malfunction, that is, a non-fire alarm that causes confusion to managers due to a fire situation when it is not a fire. This is not a problem that can be overlooked simply because it is a common occurrence. In other words, this is a serious problem that causes greater harm in the event of a fire because managers turn off the detector due to frequent non-fire alarms.
이에 종래에는 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장 등과 같은 현장에서 발생하는 화재를 감시할 수 있는 기술이 연구 개발되었는데, 이는 특허문헌 1 내지 4에 개시된 바와 같다. 특허문헌 1의 ‘화재 감시시스템’은, 감시 카메라의 열파장, 일반영상 데이터를 분석하여 화재위험정도를 판단하고, 파노라마 카메라의 영상 데이터를 분석하여 불꽃, 연기를 감시하여, 이를 현장의 모니터 및 중앙관리실에서 실시간으로 화재발생을 감시할 수 있도록 하고 있고, 특허문헌 2의 ‘화재 감지방법 및 시스템’은, 가시광 감시 카메라의 제1 영상과 열 영상 카메라의 제2 영상을 결합한 제3 영상을 생성하고, 해당 제3 영상으로부터 추출된 특정 객체의 색상을 근거로 화재정도를 결정하고 있으나, 이 역시 수많은 설비가 배치된 현장의 모든 감시대상(설비)에 카메라를 설치할 수 없다는 한계가 있다.Accordingly, in the past, technology has been researched and developed to monitor fires occurring in fields such as petrochemical, gas, and oil refining plants, as disclosed in Patent Documents 1 to 4. The 'fire monitoring system' of Patent Document 1 determines the degree of fire risk by analyzing the thermal wavelength and general image data of the surveillance camera, and monitors flame and smoke by analyzing the image data of the panoramic camera, and monitors this through on-site monitors and It allows the central management office to monitor fire occurrences in real time, and the 'Fire detection method and system' in Patent Document 2 generates a third image by combining the first image from a visible light surveillance camera and the second image from a thermal imaging camera. In addition, the extent of the fire is determined based on the color of a specific object extracted from the third image, but this also has the limitation of not being able to install cameras on all surveillance targets (facilities) in a field where numerous facilities are deployed.
특허문헌 3의 ‘화재 감지시스템’은, 화재 감지 공간의 벽 또는 천정의 온도 감지부에 의해 감지되는 온도가 사전에 설정된 화재발생 온도보다 높게 감지되었을 때 화재경보를 출력하도록 되어 있으나, 수많은 설비에 온도 감지부를 설치하는데 어려움이 있다. 또한, 특허문헌 4의 ‘PTZ 카메라를 이용한 화재 검색방법’은, 촬영된 NxN으로 분할하고 이를 다시 훈련된 CNN으로 분할하여 특정 영역의 화재발생 여부를 1차로 판별하고, 화재 발생지역을 촬영한 영상의 팬, 틸트, 줌을 정밀 제어하여 확대한 화재 발생지역의 화재발생여부를 재차 판별하도록 구성되어 있으나, 넓은 현장에서 화재가 발생한 지역을 정확하게 인지하는데 한계가 있다.The 'fire detection system' of Patent Document 3 is designed to output a fire alarm when the temperature detected by the temperature sensor on the wall or ceiling of the fire detection space is detected to be higher than the preset fire occurrence temperature, but is installed in numerous facilities. There is difficulty in installing the temperature sensor. In addition, the 'Fire search method using a PTZ camera' in Patent Document 4 divides the captured NxN into N It is configured to re-determine whether a fire has occurred in an enlarged fire area by precisely controlling the pan, tilt, and zoom, but there are limitations in accurately recognizing the area where a fire occurred in a large field.
그리고, 종래에는 현장 관리자가 직접 누출감지장비 등과 같은 관련 장비를 이용하여 가스 누출이나 화재발생을 감지하였으나, 이 경우 관련 장비의 가격이 고가이고, 측정에 숙련도가 필요할뿐더러 1포인트 측정에 많은 시간이 소요되고, 넓은 현장을 일일이 감지하기 어렵기 때문에 주요 설비 위주로 순찰할 수밖에 없다는 한계가 있으며, 소방차를 이용하여 넓은 현장의 도로를 따라 순찰하면서 가스 누출이나 화재발생을 감시하는 경우 회전반경이 큰 소방차는 보조 도로와 같이 좁은 도로를 들어갈 수 없으며, 육안으로 미세한 가스 누출이나 작은 화재 발생을 식별하기 어렵다는 문제점이 있다.Additionally, in the past, field managers directly used related equipment such as leak detection equipment to detect gas leaks or fires, but in this case, the price of the related equipment was high, measurement skills were required, and it took a lot of time to measure one point. Because it is difficult to detect a large site individually, there is a limitation that patrols focus on major facilities. When patrolling along the roads of a wide site using a fire truck to monitor gas leaks or fire outbreaks, a fire truck with a large turning radius must be used. There is a problem that it is impossible to enter narrow roads such as secondary roads, and it is difficult to identify minute gas leaks or small fires with the naked eye.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 소형의 자율 주행 차량이 석유화학이나 가스, 정유관련 공장과 같은 현장을 순찰하면서 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 내의 감시대상의 가스 누출이나 화재 발생 등과 같은 이상 징후를 감지하여 통합관제센터나 사전에 정해진 이동통신단말기에 비상 경보신호를 전송하여 이상 징후를 조기에 발견하고 신속하게 대처할 수 있도록 하는 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention, which aims to solve the problems of the prior art as described above, is a small self-driving vehicle patrolling sites such as petrochemical, gas, and oil refining plants, and gas leaks to be monitored within the petrochemical, gas, and oil refining plants. Emergency information detection and warning by self-driving patrol vehicles that detects abnormal signs such as fire or fire and transmits an emergency warning signal to an integrated control center or a pre-determined mobile communication terminal to detect abnormal signs early and respond quickly. The purpose is to provide a device.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 차체를 이동 및 정지시키는 복수의 바퀴와 제동장치를 구비한 차륜 구동부, 상기 복수의 바퀴의 진행방향을 조작하는 조향 장치부, 상기 복수의 바퀴에 동력을 제공하는 동력 장치부, 주변의 지형을 감지하고 장애물을 인식하는 지형 감지 및 장애물 인식부, 및 상기 차체가 상기 지형 감지 및 장애물 인식부에 의해 감지 및 인식되는 지형과 장애물을 피해 가면서 감시영역 내의 순찰도로를 주행하도록 상기 조향 장치부 및 상기 동력 장치부의 구동을 제어하는 자율 주행 차량 제어 알고리즘을 가지는 자율 주행 차량 구동 제어부를 구비하여, 사전에 정해진 순찰도로를 따라 주행하는 자율 주행 순찰 차량에 있어서, 상기 차체에 탑재되고 누출 가스를 감지하여 감지신호를 출력하는 초음파 가스 누출 감지기, 화재의 불꽃이 방출하는 파장 범위의 적외선 감지하여 감지 신호를 출력하는 불꽃 적외선 감지기를 구비한 이상 징후 감지부; 상기 이상 징후 감지부의 초음파 가스 누출 감지기 및 불꽃 적외선 감지기로부터 입력된 감지 신호를, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호 및 적외선 강도의 기준 값과 대비하여, 가스 누출 발생 정보 신호, 화재 발생정보 신호 또는 상기 2개 정보 신호 모두를 생성하여 출력하는 이상 징후 발생 판단부; 및 상기 이상 징후 발생 판단부에서 입력된 신호를 처리하여 생성된 가스 누출 발생 정보, 화재 발생정보, 또는 상기 2개 정보 모두를 외부 경보장치에 무선 전송하는 무선 통신 모듈을 포함하여 구성되는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치에 의해 달성된다.The purpose of the present invention as described above is to provide a wheel drive unit with a plurality of wheels and a braking device to move and stop the vehicle body, a steering device unit to control the moving direction of the plurality of wheels, and provide power to the plurality of wheels. A power unit unit that detects the surrounding terrain and recognizes obstacles, a terrain detection and obstacle recognition unit that detects obstacles, and the vehicle body avoids the terrain and obstacles detected and recognized by the terrain detection and obstacle recognition unit while maintaining a patrol road within the surveillance area. An autonomous patrol vehicle that travels along a predetermined patrol road and has an autonomous vehicle drive control unit having an autonomous vehicle control algorithm that controls the driving of the steering unit and the power unit to drive, wherein the vehicle body An abnormality detection unit equipped with an ultrasonic gas leak detector that is mounted on and outputs a detection signal by detecting leaking gas, and a flame infrared detector that detects infrared light in the wavelength range emitted by the fire flame and outputs a detection signal; The detection signal input from the ultrasonic gas leak detector and flame infrared detector of the abnormality symptom detection unit is compared with the reference value of the ultrasonic signal and infrared intensity of a preset specific band, and is compared to a gas leak occurrence information signal, a fire occurrence information signal, or the above. An abnormality symptom determination unit that generates and outputs both information signals; and a wireless communication module that wirelessly transmits gas leak information, fire information, or both information generated by processing the signal input from the abnormality symptom determination unit to an external alarm device. This is achieved by emergency information detection and warning devices in patrol vehicles.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 상기 이상 징후 감지부는, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호, 적외선 강도에 대한 복수의 각기 다른 레벨의 설정값에 따라 특정 대역의 초음파 신호 또는 적외선 강도의 수신 감도를 자동 또는 수동으로 낮추거나 높여가면서 누출 가스, 화재 불꽃 적외선을 감지하도록 구성된다.According to one aspect of the present invention, the abnormality detection unit detects the reception sensitivity of an ultrasonic signal or infrared intensity of a specific band according to a plurality of different level settings for the ultrasonic signal or infrared intensity of a specific band that are set in advance. It is configured to detect leaking gas, fire flames and infrared rays by automatically or manually lowering or raising it.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 자율 주행 순찰 차량은 상기 자체의 실시간 위치정보를 제공하는 RTK GPS(Real-Time Kinematic global positioning system)를 더 구비하고, 상기 무선 통신모듈은 상기 이상 징후 발생 판단부에서 생성된 가스 누출 정보, 화재 발생정보, 또는 상기 2개 정보 모두와 상기 RTK GPS로부터 제공되는 상기 차체의 실시간 위치정보를 상기 외부 경보장치로 출력하도록 구성된다.According to another aspect of the present invention, the self-driving patrol vehicle further includes an RTK GPS (Real-Time Kinematic Global Positioning System) that provides real-time location information of the self-driving patrol vehicle, and the wireless communication module includes the anomaly occurrence determination unit. It is configured to output gas leak information, fire occurrence information, or both of the above information generated in and real-time location information of the vehicle body provided from the RTK GPS to the external alarm device.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 이상 징후 감지부는, 누출 가스 및 화재 불꽃 적외선이 감지된 감시대상을 촬영한 영상 정보 신호를 상기 외부 경보장치로 출력하는 쿼드 카메라를 더 구비한다.According to another aspect of the present invention, the abnormality detection unit further includes a quad camera that outputs a video information signal captured by a surveillance target for which leaking gas and fire flame infrared rays are detected to the external alarm device.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 이상 징후 감지부는, 누출 가스의 농도를 감지한 농도 감지신호를 상기 무선 통신 모듈에 출력하는 복합가스 농도 감지기; 풍량을 감지한 풍량 감지신호를 상기 무선 통신 모듈에 출력하는 디지털 풍량계; 및 풍속을 감지한 풍속 감지신호를 상기 무선 통신 모듈에 출력하는 디지털 풍속계를 더 구비한다.According to another aspect of the present invention, the abnormality detection unit includes a complex gas concentration detector that detects the concentration of leaked gas and outputs a concentration detection signal to the wireless communication module; A digital air volume meter that detects wind volume and outputs a wind volume detection signal to the wireless communication module; and a digital anemometer that detects wind speed and outputs a wind speed detection signal to the wireless communication module.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 복합가스 농도 감지기는, 가연성 가스 또는 독성 가스를 감지하는 감지기일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the composite gas concentration sensor may be a sensor that detects combustible gas or toxic gas.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 복합가스 농도 감지기는, NO2, CO, VOCs, SO2, Hydrocarbon(LEL), H2S, H2, NH3, 또는 사용 현장에서 유해가스라고 정의하는 가스 중 하나 이상의 가스를 감지하는 감지기일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the complex gas concentration sensor detects NO 2 , CO, VOCs, SO 2, Hydrocarbon (LEL), H 2 S, H 2 , NH 3, or harmful gases defined at the site of use. It may be a detector that detects one or more of the gases.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 이상 징후 발생 판단부로부터 입력되는 가스 누출 정보 또는 화재 발생정보를 표시하는 이상 징후 표시부를 더 구비한다.According to another aspect of the present invention, an abnormality symptom display unit is further provided that displays gas leak information or fire occurrence information input from the abnormality symptom occurrence determination unit.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 이상 징후 표시부는, LED 조명장치 또는 음향 송출기로 구성된다.According to another aspect of the present invention, the abnormality symptom display unit is composed of an LED lighting device or a sound transmitter.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 외부 경보장치는, 통합 관제 센터 또는 이동통신단말기일 수 있다.According to another aspect of the present invention, the external alarm device may be an integrated control center or a mobile communication terminal.
본 발명에 의하면, 소형의 자율 주행 차량으로 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장과 같은 현장을 순찰하면서 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 내의 감시대상으로부터의 가스 누출이나 화재 발생 등과 같은 이상 징후를 감지하여 통합관제센터나 사전에 정해진 이동통신단말기에 비상 경보신호를 실시간으로 전송함으로써, 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 내에서 발생하는 가스 누출이나 화재 발생과 같은 이상 징후를 조기에 발견하고 신속하게 대처할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a small self-driving vehicle patrols sites such as petrochemical, gas, and oil refining plants and detects abnormal signs such as gas leaks or fires from surveillance objects in the petrochemical, gas, and oil refining plants. By transmitting emergency warning signals in real time to an integrated control center or a predetermined mobile communication terminal, abnormal signs such as gas leaks or fires occurring within petrochemical, gas, or oil refining plants can be detected early and responded quickly. There is a possible effect.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치의 기능 블록도이다.
도 2는 도 1에 개시된 비상정보 감지 및 경보장치가 탑재된 자율 주행 순찰 차량을 보인 사진이다.
도 3은 도 1에 개시된 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치에 의해 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장과 같은 현장에서 발생하는 가스 누출이나 화재 발생을 원격지에서 감시하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 통합관제센터에서 확인할 수 있는 자율 주행 순찰 차량의 이동경로, 가스 누출 경보, 화재발생경보, 화재발생설비의 영상정보, 각종 가스의 모니터링을 통한 대기질에 대한 모니터링정보를 보여주고 있다.Figure 1 is a functional block diagram of an emergency information detection and warning device for a self-driving patrol vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a photograph showing the self-driving patrol vehicle equipped with the emergency information detection and warning device disclosed in FIG. 1.
Figure 3 is for explaining the process of remotely monitoring gas leaks or fires occurring at sites such as petrochemical, gas, or oil refining plants by the emergency information detection and alarm device of the self-driving patrol vehicle disclosed in Figure 1. This is a flow chart.
Figure 4 shows the movement path of self-driving patrol vehicles that can be checked at the integrated control center, gas leak warning, fire alarm, video information of fire generating equipment, and monitoring information on air quality through monitoring of various gases.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with illustrative drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치의 기능 블록도이고, 도 2는 도 1에 개시된 비상정보 감지 및 경보장치가 탑재된 자율 주행 순찰 차량을 보인 사진이다.Figure 1 is a functional block diagram of an emergency information detection and warning device of a self-driving patrol vehicle according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a photograph showing a self-driving patrol vehicle equipped with the emergency information detection and warning device disclosed in Figure 1. am.
도 1 및 도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 의한 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치는, 차체(110)를 이동 및 정지시키는 복수의 바퀴와 제동장치를 구비한 차륜 구동부(120), 복수의 바퀴의 진행방향을 조작하는 조향 장치부(130), 복수의 바퀴에 동력을 제공하는 동력 장치부(140), 주변의 지형을 감지하고 장애물을 인식하는 지형 감지 및 장애물 인식부(150), 및 차체(110)가 지형 감지 및 장애물 인식부(150)에 의해 감지 및 인식되는 지형과 장애물을 피해 가면서 감시영역 내의 순찰도로를 주행하도록 조향 장치부(130) 및 동력 장치부(140)의 구동을 제어하는 자율 주행 차량 제어 알고리즘을 가지는 자율 주행 차량 구동 제어부(160)를 구비하여, 사전에 정해진 순찰도로를 따라 주행하는 자율 주행 순찰 차량(100)에 있어서, 차체(110)에 탑재되고 가스가 누출됨에 따라 발생하는 특정 영역대의 초음파를 감지하여 감지신호를 출력하는 초음파 가스 누출 감지기(210)(제조회사:에스엠인스트루먼트, 제품명:BATCAM2.0), 화재, 즉 탄화수소나 수소의 불꽃이 방출하는 파장 범위의 적외선 감지하여 감지 신호를 출력하는 불꽃 적외선 감지기(220)(제조회사:IRT KOREA, 제품명:IRT-001-K 또는 IRT-021-K)를 구비한 이상 징후 감지부(200), 이상 징후 감지부(200)의 초음파 가스 누출 감지기(210) 및 불꽃 적외선 감지기(220)로부터 입력된 감지 신호를, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호 및 적외선 강도의 기준 값과 대비하여, 가스 누출 발생 정보 신호, 화재 발생정보 신호 또는 2개 정보 신호 모두를 생성하여 출력하는 이상 징후 발생 판단부(300), 및 이상 징후 발생 판단부(300)에서 입력된 신호를 처리하여 생성된 가스 누출 발생 정보, 화재 발생정보, 또는 2개 정보 모두를 외부 경보장치(500)에 무선 전송하는 무선 통신 모듈(600)로 구성됨으로써, 소방차나 고가의 장비 없이도 자율 주행 순찰 차량을 이용하여 석유 화학, 가스 및 정유관련 시설에서 발생하는 가스 누출이나 화재 발생과 같은 이상 징후를 조기에 발견하고 신속하게 대처할 수 있다.1 and 2, the emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle according to an embodiment of the present invention includes a wheel drive unit 120 having a plurality of wheels and a braking device for moving and stopping the vehicle body 110. ), a steering device unit 130 that controls the moving direction of a plurality of wheels, a power unit 140 that provides power to a plurality of wheels, a terrain detection and obstacle recognition unit that detects the surrounding terrain and recognizes obstacles ( 150), and a steering device unit 130 and a power unit unit 140 so that the vehicle body 110 drives on the patrol road within the surveillance area while avoiding terrain and obstacles detected and recognized by the terrain detection and obstacle recognition unit 150. ), which is equipped with an autonomous vehicle drive control unit 160 having an autonomous vehicle control algorithm that controls the driving of the vehicle, and is mounted on the vehicle body 110 in an autonomous patrol vehicle 100 that travels along a predetermined patrol road. Ultrasonic gas leak detector 210 (manufacturer: SM Instruments, product name: BATCAM2.0), which detects ultrasonic waves in a specific area generated as gas leaks and outputs a detection signal, prevents fire, that is, a flame of hydrocarbon or hydrogen An abnormality detection unit (200) equipped with a flame infrared detector (220) (manufacturer: IRT KOREA, product name: IRT-001-K or IRT-021-K) that detects infrared rays in the emitted wavelength range and outputs a detection signal. , The detection signal input from the ultrasonic gas leak detector 210 and the flame infrared detector 220 of the anomaly detection unit 200 is compared with the reference value of the ultrasonic signal and infrared intensity of a preset specific band to detect gas leak. An abnormality symptom occurrence determination unit 300 that generates and outputs an occurrence information signal, a fire occurrence information signal, or both information signals, and gas leak occurrence information generated by processing signals input from the abnormality symptom occurrence determination unit 300. , fire occurrence information, or both pieces of information are wirelessly transmitted to the external alarm device 500, thereby enabling petrochemical, gas, and oil refining operations using self-driving patrol vehicles without the need for fire trucks or expensive equipment. Abnormal signs such as gas leaks or fires occurring in related facilities can be detected early and responded to quickly.
이때 가스 누출은 특정 대역의 초음파 신호를 발생시키고 누출가스의 양, 즉 농도는 특정 대역의 초음파 신호의 강도에 비례하는데, 이는 배관이나 용기 내부의 압력, 온도, 유량의 조건에 따라 달라질 수 있다. 또한, 탄화수소 계열의 불꽃이 방출하는 적외선 파장대와 수소 불꽃이 방출하는 적외선 파장대가 다르므로, 불꽃 적외선 감지기(220)를 탄화수소 불꽃 감지기와 수소 불꽃 감지기로 구분할 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 초음파 신호의 파장대만 다를뿐 특정 대역을 초음파 신호를 감지하는 것이 동일하므로, 불꽃 적외선 감지기로 표현한다.At this time, the gas leak generates an ultrasonic signal in a specific band, and the amount, or concentration, of the leaked gas is proportional to the intensity of the ultrasonic signal in the specific band, which may vary depending on the conditions of pressure, temperature, and flow rate inside the pipe or container. In addition, since the infrared wavelength band emitted by a hydrocarbon-based flame is different from the infrared wavelength band emitted by a hydrogen flame, the flame infrared detector 220 may be divided into a hydrocarbon flame detector and a hydrogen flame detector, but in the embodiment of the present invention, an ultrasonic signal is transmitted. Only the wavelength range is different, but the specific band detects ultrasonic signals the same, so it is expressed as a flame infrared detector.
여기서, 지형 감지 및 장애물 인식부(150)는 현재시간 동안 자체(110)의 위치를 측정하면서 감시영역 내의 순찰도로를 포함하는 주변 환경의 지도를 작성하는 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)(151) 또는 차체(110)에 장착되어 빛이나 레이저의 반사정보를 측정하여 주변 환경의 3차원 모델을 생성하는 라이다(Lidar, Light Detection And Ranging)(152)로 구성될 수 있다.Here, the terrain detection and obstacle recognition unit 150 measures the position of itself 110 during the current time and uses SLAM (Simultaneous Localization And Map-Building) (151) to create a map of the surrounding environment including patrol roads within the surveillance area. ) or it may be composed of Lidar (Light Detection And Ranging) 152, which is mounted on the vehicle body 110 and measures reflection information of light or laser to create a three-dimensional model of the surrounding environment.
더 나아가서, 지형 감지 및 장애물 인식부(150)는 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 센서를 구비하여 차체(110)의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 IMU(Inertial Measurement Unit)(153), 인공위성에서 보내는 좌표신호를 수신하여 차체(110)의 현재위치를 계산하는 GPS(Global Positioning System)(154), 차체(110) 전방 시야 내의 신호, 로드 사인, 위치 등을 인식하는 카메라(155), 전자파를 발사하고 그 전자파의 반사파를 측정하여, 차체(110) 전후방의 차량이나 장애물의 범위, 속도를 측정하는 레이더(Ladar)(156), 및 운동의 관성력을 검출하여 주행하는 차체(110)의 가속도, 속도, 방향, 거리를 포함하는 자율주행 관련정보를 측정하는 INS(Inertial Navigation System)(157) 중 하나 이상을 더 구비할 수도 있다.Furthermore, the terrain detection and obstacle recognition unit 150 includes a gyroscope, accelerometer, and geomagnetic sensor, an IMU (Inertial Measurement Unit) 153 that measures the speed, direction, gravity, and acceleration of the vehicle body 110, and a satellite. GPS (Global Positioning System) 154 that calculates the current position of the vehicle body 110 by receiving coordinate signals sent from the vehicle body 110, a camera 155 that recognizes signals, road signs, positions, etc. within the front view of the vehicle body 110, and electromagnetic waves A radar (156) that emits and measures the reflected waves of the electromagnetic waves to measure the range and speed of vehicles or obstacles in front and behind the vehicle body (110), and the acceleration of the running vehicle body (110) by detecting the inertial force of movement. , it may further be equipped with one or more of INS (Inertial Navigation System) 157 that measures autonomous driving-related information including speed, direction, and distance.
위의 실시예에서, 이상 징후 감지부(200)는 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호, 적외선 강도에 대한 복수의 각기 다른 레벨의 설정값에 따라 특정 대역의 초음파 신호 또는 적외선 강도의 수신 감도를 자동 또는 수동으로 낮추거나 높여가면서 누출 가스, 화재 불꽃 적외선을 감지하도록 구성됨으로써, 석유 화학, 가스 및 정유관련 시설 내의 감시영역에서 발생하는 크고 작은 가스 누출이나 화재 발생을 보다 정확하게 감시할 수 있다.In the above embodiment, the abnormality detection unit 200 automatically adjusts the reception sensitivity of the ultrasonic signal or infrared intensity of a specific band according to a plurality of different level setting values for the ultrasonic signal or infrared intensity of the specific band that are set in advance. Alternatively, it can be configured to detect leaked gas and fire flame infrared rays by manually lowering or raising it, allowing more accurate monitoring of large or small gas leaks or fires that occur in the surveillance area within petrochemical, gas, and oil refining facilities.
위의 실시예에서, 자율 주행 순찰 차량(100)은 자체(110)의 실시간 위치정보를 제공하는 RTK GPS(Real-Time Kinematic global positioning system)(158)를 더 구비하고, 무선 통신모듈(600)은 이상 징후 발생 판단부(300)에서 생성된 가스 누출 정보, 화재 발생정보, 또는 2개 정보 모두와 RTK GPS(158)로부터 제공되는 차체(110)의 실시간 위치정보를 외부 경보장치(500)로 출력하도록 구성됨으로써, 이상 징후 발생 판단부(300)는 가스 누출 정보 신호, 화재발생정보 또는 2개의 정보 모두와 RTK GPS(158)에 의해 감지되는 차체(110)의 실시간 위치정보를 외부 경고장치(500)로 출력할 수 있다.In the above embodiment, the self-driving patrol vehicle 100 further includes an RTK GPS (Real-Time Kinematic global positioning system) 158 that provides real-time location information of the self-driving patrol vehicle 110, and a wireless communication module 600. Gas leak information, fire occurrence information, or both information generated by the abnormality symptom determination unit 300 and real-time location information of the vehicle body 110 provided from the RTK GPS 158 are transmitted to the external alarm device 500. By being configured to output, the abnormality symptom determination unit 300 transmits a gas leak information signal, fire occurrence information, or both information and real-time location information of the vehicle body 110 detected by the RTK GPS 158 to an external warning device ( 500).
위의 실시예에서, 이상 징후 감지부(200)는 누출 가스 및 화재 불꽃 적외선이 감지된 감시대상을 촬영한 영상 정보 신호를 외부 경보장치(500)로 출력하는 쿼드 카메라(240)를 더 구비함으로써, 이상 징후 발생 판단부(300)는 가스 누출 및 화재 발생과 같은 비상 경보신호와 쿼드 카메라(240)에 의해 촬영된 누출 가스 및 화재 불꽃 적외선이 감지된 감시대상을 촬영한 영상정보 신호를 외부 경보장치(500)로 출력할 수 있다.In the above embodiment, the anomaly detection unit 200 further includes a quad camera 240 that outputs an image information signal captured by a surveillance object in which leaked gas and fire flame infrared rays are detected to the external alarm device 500. , the abnormality symptom determination unit 300 sends emergency warning signals, such as gas leaks and fire occurrences, and video information signals captured by the quad camera 240, where leaking gas and fire flames are detected, to an external alarm. It can be output to the device 500.
위 실시예에서, 이상 징후 감지부(200)는 가스의 농도를 감지한 감지신호를 무선 통신 모듈(600)에 출력하는 복합가스 농도 감지기(230), 풍량을 감지한 풍량 감지신호를 무선 통신 모듈(600)에 출력하는 디지털 풍량계(250), 및 풍속을 감지한 풍속 감지신호를 무선 통신 모듈(600)에 출력하는 디지털 풍속계(260)를 더 구비함으로써, 이상 징후 발생 판단부(300)는 복합가스 농도 감지기(230)에 의해 누출 가스를 감지한 감지신호와 디지털 풍력계(250)의 풍량 정보 및 디지털 풍속계(260)의 풍속 정보를 외부 경보장치(500)로 출력할 수 있다.In the above embodiment, the anomaly detection unit 200 includes a complex gas concentration detector 230 that outputs a detection signal for detecting the concentration of gas to the wireless communication module 600, and an air volume detection signal for detecting the wind volume to the wireless communication module. By further comprising a digital wind meter 250 that outputs to 600, and a digital anemometer 260 that outputs a wind speed detection signal that detects the wind speed to the wireless communication module 600, the abnormality symptom occurrence determination unit 300 A detection signal detecting leaked gas by the complex gas concentration detector 230, wind volume information from the digital anemometer 250, and wind speed information from the digital anemometer 260 can be output to the external alarm device 500.
위의 실시예에서, 복합가스 농도 감지기(230)는 가연성 가스 또는 독성 가스를 감지하는 감지기일 수 있다.In the above embodiment, the complex gas concentration sensor 230 may be a sensor that detects combustible gas or toxic gas.
위의 실시예에서, 복합가스 농도 감지기(230)는, NO2, CO, VOCs, SO2, Hydrocarbon(LEL), H2S, H2, NH3 또는 사용 현장에서 유해가스라고 정의하는 가스 중 하나 이상의 가스를 감지하는 감지기일 수 있다.In the above embodiment, the complex gas concentration detector 230 detects NO 2 , CO, VOCs, SO 2, Hydrocarbon (LEL), H 2 S, H 2 , NH 3 or any of the gases defined as harmful gases at the site of use. It may be a detector that detects one or more gases.
위의 실시예에서, 이상 징후 발생 판단부(300)로부터 입력되는 가스 누출 정보, 화재 발생정보를 표시하는 이상 징후 표시부(400)를 더 구비함으로써, 석유 화학, 가스 및 정유관련 시설의 순찰도로를 주행하는 자율 주행 순찰 차량의 주변에서 작업하는 작업자도 현장에서 발생하는 가스 누출이나 화재 발생을 조기에 발견하고 신속하게 대처할 수 있다.In the above embodiment, an abnormality symptom display unit 400 is further provided to display gas leak information and fire occurrence information input from the abnormality symptom determination unit 300, so that patrol roads of petrochemical, gas, and oil refining-related facilities are protected. Workers working around self-driving patrol vehicles can also detect gas leaks or fires that occur in the field early and respond quickly.
위의 실시예에서, 이상 징후 표시부(400)는 LED 조명장치(410) 또는 음향 송출기(420)로 구성될 수 있다.In the above embodiment, the abnormality sign display unit 400 may be composed of an LED lighting device 410 or a sound transmitter 420.
위의 실시예에서, 외부 경보장치(500)는 통합 관제 센터(510) 또는 이동통신단말기(520)로 구성될 수 있다.In the above embodiment, the external alarm device 500 may be configured as an integrated control center 510 or a mobile communication terminal 520.
도 3은 도 1에 개시된 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치에 의해 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장과 같은 현장에서 발생하는 가스 누출이나 화재 발생을 원격지에서 감시하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 3 is for explaining the process of remotely monitoring gas leaks or fires occurring at sites such as petrochemical, gas, or oil refining plants by the emergency information detection and alarm device of the self-driving patrol vehicle disclosed in Figure 1. This is a flow chart.
도 3에 의하면, 자율 주행 차량 제어 알고리즘을 가지는 자율 주행 차량 구동 제어부(160)의 제어로 동력 장치부(140)로부터 발생되는 동력을 전달받은 차륜 구동부(120)의 구동으로 차체(110) 즉, 자율 주행 순찰 차량은 조향 장치부(130)의 조작에 따라 석유화학이나 가스, 정유관련 공장과 같은 감시영역에서 사전에 정해진 순찰도로를 따라 주행하게 된다(S1). According to FIG. 3, the vehicle body 110 is driven by driving the wheel drive unit 120, which receives power generated from the power unit 140, under the control of the autonomous vehicle drive control unit 160 having an autonomous vehicle control algorithm, that is, The self-driving patrol vehicle drives along a predetermined patrol road in a surveillance area such as a petrochemical, gas, or oil refining plant according to the operation of the steering unit 130 (S1).
이때 자율 주행 차량 구동 제어부(160)는 자율 주행 순찰 차량이 지형 감지 및 장애물 인식부(150)에 의해 감지 및 인식되는 주변의 지형과 장애물을 피해 가면서 감시영역 내의 순찰도로를 자율 주행할 수 있도록 조향 장치부(130) 및 동력 장치부(140)의 구동을 제어한다.At this time, the self-driving vehicle driving control unit 160 steers the self-driving patrol vehicle so that it can autonomously drive on the patrol road within the surveillance area while avoiding the surrounding terrain and obstacles detected and recognized by the terrain detection and obstacle recognition unit 150. Controls the operation of the device unit 130 and the power unit 140.
위와 같이 자율 주행 순찰 차량이 석유화학이나, 가스, 정유관련 공장과 같은 감시영역에서 사전에 정해진 순찰도로를 순찰하는 중에 이상 징후 발생 판단부(300)는 이상 징후 감지부(200)의 초음파 가스 누출 감지기(210)에 의해 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 등의 감시영역에서 가스 누출을 나타내는 특정 대역의 초음파 신호가 감지되는가(S2), 또는 불꽃 적외선 감지기(220)에 의해 화재의 불꽃이 방출하는 파장 범위의 적외선이 감지되는가를 감시하게 된다(S3). As described above, while the self-driving patrol vehicle is patrolling a predetermined patrol road in a surveillance area such as a petrochemical, gas, or oil refinery-related factory, the anomaly occurrence determination unit 300 detects an ultrasonic gas leak in the anomaly detection unit 200. Is an ultrasonic signal in a specific band indicating a gas leak in a monitoring area such as a petrochemical, gas, or oil refinery plant detected by the detector 210 (S2), or is a fire flame emitted by the flame infrared detector 220? It is monitored whether infrared rays in the wavelength range are detected (S3).
이때 이상 징후 감지부(200)의 초음파 가스 누출 감지기(210)나 불꽃 적외선 감지기(220)는 특정 대역의 초음파 신호나 적외선 수신감도를 임의로 정해진 하나의 수신감도로 감지할 수도 있지만, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호, 적외선 강도에 대한 복수의 각기 다른 레벨의 설정값에 따라 특정 대역의 초음파 신호 또는 적외선 강도의 수신 감도를 자동 또는 수동으로 낮추거나 높여가면서 누출 가스, 화재 불꽃 적외선을 감지함으로써, 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 등의 감시영역에서의 가스 누출이나 화재발생 불꽃을 보다 정확하게 감지할 수 있다.At this time, the ultrasonic gas leak detector 210 or the flame infrared detector 220 of the abnormality symptom detection unit 200 may detect the ultrasonic signal or infrared reception sensitivity of a specific band with one arbitrarily determined reception sensitivity, but may detect a preset specific reception sensitivity. By automatically or manually lowering or increasing the reception sensitivity of ultrasonic signals or infrared infrared intensity in a specific band according to a plurality of different level settings for the ultrasonic signal and infrared intensity of the band, detecting leaked gas, fire flame, and infrared rays, Gas leaks or fire sparks can be detected more accurately in surveillance areas such as chemical, gas, and oil refining plants.
위와 같이 초음파 가스 누출 감지기(210)에 의해 특정 대역의 초음파 신호가 감지되거나 불꽃 적외선 감지기(220)에 의해 화재 불꽃 적외선이 감지되는 경우, 이상 징후 발생 판단부(300)는 이상 징후 감지부(200)의 초음파 가스 누출 감지기(210) 및 불꽃 적외선 감지기(220)로부터 입력된 감지 신호를, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호, 적외선 강도의 기준 값과 대비하여, 가스 누출 발생 정보 신호, 화재 발생정보 신호 또는 2개 정보 신호 모두를 생성하여 비상 경보신호를 무선 통신모듈(600)을 통해 원격지에 위치한 통합 관제센터(510)나 이동통신단말기(520)에 전송(S4)함으로써, 관리자는 석유화학이나 가스 정유관련 공장 등의 감시영역에서 발생한 가스 누출이나 화재 발생을 조기에 발견하고 신속하게 대처할 수 있다. 즉, 통합 관제센터(510)의 관리자는 도 4와 같이, 자율 주행 순찰 차량의 이동경로, 가스 누출 경보, 화재발생경보, 화재발생설비의 영상정보, 각종 가스의 모니터링을 통한 대기질에 대한 모니터링정보를 화면을 통해 알릴 수 있다.As described above, when an ultrasonic signal in a specific band is detected by the ultrasonic gas leak detector 210 or a fire flame infrared ray is detected by the flame infrared detector 220, the anomaly occurrence determination unit 300 determines the abnormality symptom detection unit 200. The detection signal input from the ultrasonic gas leak detector 210 and the flame infrared detector 220 is compared with the reference value of the ultrasonic signal and infrared intensity of a preset specific band to obtain a gas leak occurrence information signal and fire occurrence information. By generating a signal or both information signals and transmitting (S4) an emergency alert signal to the integrated control center 510 or mobile communication terminal 520 located at a remote location through the wireless communication module 600, the manager can control the petrochemical or Gas leaks or fires occurring in surveillance areas such as gas refining plants can be detected early and responded quickly. That is, the manager of the integrated control center 510 monitors air quality through the movement path of the autonomous patrol vehicle, gas leak alarm, fire alarm, video information of fire facilities, and various gas monitoring, as shown in FIG. 4. Information can be presented through the screen.
이때, 이상 징후 발생 판단부(300)는 RTK GPS(158)로부터 자체(110)의 실시간 위치정보를 제공받아, 가스 누출 발생정보, 화재발생정보 또는 2개의 정보 모두와 같은 비상 경보신호와 차체(110)의 실시간 위치정보를 통합 관제센터(510) 및 이동통신단말기(520)에 전송함으로써, 관리자는 가스 누출이나 화재가 발생한 위치를 정확히 인지하고 보다 신속하게 대처할 수 있다.At this time, the abnormality symptom determination unit 300 receives real-time location information of itself 110 from the RTK GPS 158, and receives emergency warning signals such as gas leak information, fire information, or both information and the vehicle body ( By transmitting the real-time location information of 110) to the integrated control center 510 and the mobile communication terminal 520, managers can accurately recognize the location of a gas leak or fire and respond more quickly.
또한, 이상 징후 발생 판단부(300)는 쿼드 카메라(240)로부터 가스 누출 발생정보, 화재발생정보가 발생되는 대상을 촬영한 영상정보 신호를 실시간으로 제공받아 가스 누출발생정보, 화재 발생정보 또는 이들 2개의 신호와 같은 비상 경보신호를 통합 관제센터(510) 및 이동통신단말기(520)에 전송함으로써, 관리자는 가스 누출이나 화재발생 여부를 영상으로 정확히 인지하고 가스 누출이나 화재발생을 조기에 발견하고 보다 신속하게 대처할 수 있다.In addition, the abnormality symptom determination unit 300 receives image information signals from the quad camera 240 that capture gas leak information and fire information in real time and provides gas leak information, fire information, or these information. By transmitting an emergency warning signal, such as two signals, to the integrated control center 510 and the mobile communication terminal 520, the manager can accurately recognize a gas leak or fire by video and detect gas leak or fire early. You can respond more quickly.
뿐만 아니라, 이상 징후 발생 판단부(300)는 복합가스 농도 감지기(230)로부터 제공되는 NO2, CO, VOCs, SO2, Hydrocarbon(LEL), H2S, H2, NH3, 또는 사용 현장에서 유해가스라고 정의하는 가스 등과 같은 가연성 가스나 독성가스 농도정보와 디지털 풍량계(250)로부터 제공되는 풍량 정보, 및 풍속을 감지하는 디지털 풍속계(260)로부터 제공되는 풍속정보를 통합 관제센터(510) 및 이동통신단말기(520)에 전송함으로써, 관리자는 석유화학이나 가스, 정유관련 공장 등의 감시영역에서 누출되는 가스가 풍량이나 풍속에 따라 진행하는 방향이나 속도가 달라짐을 사전에 인지하고 신속하게 대처할 수 있다.In addition, the abnormality symptom determination unit 300 detects NO 2 , CO, VOCs, SO 2, Hydrocarbon (LEL), H 2 S, H 2 , NH 3 provided from the complex gas concentration detector 230, or at the site of use. Information on the concentration of combustible gases or toxic gases, such as gases defined as harmful gases in ) and transmitting to the mobile communication terminal 520, the manager recognizes in advance that the direction or speed of gas leaking from the monitoring area of petrochemical, gas, or oil refining plants varies depending on the wind volume or wind speed, and quickly You can deal with it.
이 경우에도, 가스가 누출된 감시대상의 위치정보와 영상정보 신호를 통합관제센터(510)나 이동통신단말기(520)에 전달함으로써, 관리자는 가스가 누출된 대상과 누출 정도를 실시간으로 확인할 수 있다.Even in this case, by transmitting the location information and video information signal of the gas leaked monitoring target to the integrated control center 510 or the mobile communication terminal 520, the manager can check the gas leaked target and the degree of leakage in real time. there is.
또한, 이상 징후 발생 판단부(300)는 가스 누출 발생정보나 화재 발생정보와 같은 비상 경보신호를 이상 징후 표시부(400)의 LED 조명장치(410) 또는 음향 송출기(420)에 표시함으로써, 관리자나 작업자에서도 현장, 즉 자율 주행 순찰 차량의 주변에서 가스 누출이나 화재발생을 실시간으로 확인하고 대처할 수 있다.In addition, the abnormality symptom determination unit 300 displays an emergency alarm signal, such as gas leak occurrence information or fire occurrence information, on the LED lighting device 410 or the sound transmitter 420 of the abnormality symptom display unit 400, so that the manager or Workers can also check and respond to gas leaks or fires in real time on site, that is, around autonomous patrol vehicles.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 청구범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구의 범위뿐 아니라 이 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments according to the present invention have been described so far, it goes without saying that various modifications are possible without departing from the scope of the claims of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims described below as well as equivalents to these claims.
100 : 자율 주행 순찰 차량 110 : 차체
120 : 차륜 구동부 130 : 조향 장치부
140 : 동력 장치부 150 : 지형 감지 및 장애물 인식부
151 : SLAM 152 : 라이다
153 : IMU 154 : GPS
155 : 카메라 156 : 레이더
157 : INS 160 : 자율 주행 차량 구동 제어부
200 : 이상 징후 감지부 210 : 초음파 가스 누출 감지기
220 : 불꽃 적외선 감지기 230 : 복합가스 농도 감지기
240 : 쿼드 카메라 250 : 디지털 풍량계
260 : 디지털 풍속계 300 : 이상 징후 발생 판단부
400 : 이상 징후 표시부 410 : LED 조명장치
420 : 음향 송출기 500 : 외부 경보장치
510 : 통합관제센터 520 : 이동통신단말기
600 : 무선 통신 모듈100: autonomous patrol vehicle 110: body
120: wheel drive unit 130: steering device unit
140: Power unit 150: Terrain detection and obstacle recognition unit
151: SLAM 152: Lidar
153: IMU 154: GPS
155: Camera 156: Radar
157: INS 160: Autonomous vehicle driving control unit
200: abnormality detection unit 210: ultrasonic gas leak detector
220: Flame infrared detector 230: Complex gas concentration detector
240: Quad camera 250: Digital air volume meter
260: Digital anemometer 300: Anomaly occurrence determination unit
400: Abnormality sign display unit 410: LED lighting device
420: Sound transmitter 500: External alarm device
510: Integrated control center 520: Mobile communication terminal
600: wireless communication module
Claims (10)
상기 차체(110)에 탑재되고 누출 가스에 의해 발생되는 특정대역의 초음파 신호를 감지하여 감지 신호를 출력하는 초음파 가스 누출 감지기(210), 화재의 불꽃이 방출하는 파장 범위의 적외선을 감지하여 감지 신호를 출력하는 불꽃 적외선 감지기(220)를 구비한 이상 징후 감지부(200);
상기 이상 징후 감지부(200)의 초음파 가스 누출 감지기(210) 및 불꽃 적외선 감지기(220)로부터 입력된 감지 신호를, 사전에 설정된 가스 누출에 의해 발생되는 특정 대역의 초음파 신호 및 적외선 강도의 기준 값과 대비하여, 가스 누출 발생 정보 신호, 화재 발생정보 신호 또는 상기 2개 정보 신호 모두를 생성하여 출력하는 이상 징후 발생 판단부(300); 및
상기 이상 징후 발생 판단부(300)에서 입력된 신호를 처리하여 생성된 가스 누출 발생 정보, 화재 발생정보, 또는 상기 2개 정보 모두를 외부 경보장치(500)에 무선 전송하는 무선 통신 모듈(600);
을 포함하여 구성되는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. A wheel drive unit 120 having a plurality of wheels and a braking device for moving and stopping the vehicle body 110, a steering unit 130 for manipulating the moving direction of the plurality of wheels, and a device for providing power to the plurality of wheels. A power unit 140, a terrain detection and obstacle recognition unit 150 that detects the surrounding terrain and recognizes obstacles, and the vehicle body 110 is detected and recognized by the terrain detection and obstacle recognition unit 150. An autonomous vehicle drive control unit 160 having an autonomous vehicle control algorithm that controls the operation of the steering unit 130 and the power unit 140 to drive on a patrol road within the surveillance area while avoiding terrain and obstacles. In the self-driving patrol vehicle 100 that is provided and runs along a predetermined patrol road,
An ultrasonic gas leak detector 210 is mounted on the vehicle body 110 and outputs a detection signal by detecting an ultrasonic signal in a specific band generated by leaking gas, and detects infrared rays in the wavelength range emitted by a fire flame and outputs a detection signal. An abnormality detection unit 200 having a flame infrared detector 220 that outputs;
The detection signal input from the ultrasonic gas leak detector 210 and the flame infrared detector 220 of the abnormality symptom detection unit 200 is used as a reference value of the ultrasonic signal and infrared intensity of a specific band generated by a preset gas leak. In contrast, an abnormality symptom determination unit 300 that generates and outputs a gas leak occurrence information signal, a fire occurrence information signal, or both of the two information signals; and
A wireless communication module 600 that wirelessly transmits gas leak information, fire information, or both information generated by processing the signal input from the abnormality symptom determination unit 300 to the external alarm device 500. ;
An emergency information detection and warning device for a self-driving patrol vehicle, including:
상기 이상 징후 감지부(200)는, 사전에 설정된 특정 대역의 초음파 신호, 적외선 강도에 대한 복수의 각기 다른 레벨의 설정값에 따라 특정대역의 초음파 신호 또는 적외선 강도의 수신 감도를 자동 또는 수동으로 낮추거나 높여가면서 누출 가스, 화재 불꽃 적외선을 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to paragraph 1,
The abnormality detection unit 200 automatically or manually lowers the reception sensitivity of the ultrasonic signal or infrared intensity of a specific band according to a plurality of different level settings for the ultrasonic signal or infrared intensity of the specific band that are set in advance. An emergency information detection and warning device for a self-driving patrol vehicle, characterized in that it is configured to detect leaking gas, fire flame, and infrared rays while increasing or increasing.
상기 자율 주행 순찰 차량(100)은 상기 자체(110)의 실시간 위치정보를 제공하는 RTK GPS(Real-Time Kinematic global positioning system)(158)를 더 구비하고, 상기 무선 통신모듈(600)은 상기 이상 징후 발생 판단부(300)에서 생성된 가스 누출 정보, 화재 발생정보, 또는 상기 2개 정보 모두와 상기 RTK GPS(158)로부터 제공되는 상기 차체(110)의 실시간 위치정보를 상기 외부 경보장치(500)로 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to paragraph 1,
The self-driving patrol vehicle 100 further includes an RTK GPS (Real-Time Kinematic global positioning system) 158 that provides real-time location information of the vehicle 110, and the wireless communication module 600 is configured to provide real-time location information of the self-driving patrol vehicle 100. Gas leak information, fire occurrence information, or both of the above information generated by the symptom occurrence determination unit 300 and real-time location information of the vehicle body 110 provided from the RTK GPS 158 are transmitted to the external alarm device 500. ) Emergency information detection and warning device for a self-driving patrol vehicle, characterized in that it is configured to output as ).
상기 이상 징후 감지부(200)는, 특정 대역의 초음파 신호 및 화재 불꽃 적외선이 감지된 감시대상을 촬영한 영상 정보 신호를 상기 외부 경보장치(500)로 출력하는 쿼드 카메라(240)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to paragraph 1,
The abnormality detection unit 200 further includes a quad camera 240 that outputs an image information signal captured by an ultrasonic signal in a specific band and a surveillance target for which fire flame infrared rays are detected to the external alarm device 500. An emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle.
상기 이상 징후 감지부(200)는,
누출 가스의 농도를 감지한 농도 감지신호를 상기 무선 통신 모듈(600)에 출력하는 복합가스 농도 감지기(230);
풍량을 감지한 풍량 감지신호를 상기 무선 통신 모듈(600)에 출력하는 디지털 풍량계(250); 및
풍속을 감지한 감지 신호를 상기 무선 통신 모듈(600)에 출력하는 디지털 풍속계(260)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to paragraph 1,
The abnormality symptom detection unit 200,
A composite gas concentration detector 230 that detects the concentration of leaked gas and outputs a concentration detection signal to the wireless communication module 600;
A digital air volume meter (250) that detects the wind volume and outputs a wind volume detection signal to the wireless communication module (600); and
An emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle, further comprising a digital anemometer (260) that outputs a detection signal that detects wind speed to the wireless communication module (600).
상기 복합가스 농도 감지기(230)는, 가연성 가스 또는 독성 가스를 감지하는 감지기인 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to clause 5,
The complex gas concentration detector 230 is an emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle, characterized in that it is a detector that detects combustible gas or toxic gas.
상기 복합가스 농도 감지기(230)는, NO2, CO, VOCs, SO2, Hydrocarbon(LEL), H2S, H2, NH3 중 하나 이상의 가스를 감지하는 감지기인 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to clause 5,
The complex gas concentration sensor 230 is a detector that detects one or more gases of NO 2 , CO, VOCs, SO 2, Hydrocarbon (LEL), H 2 S, H 2 , and NH 3 , autonomous driving Emergency information detection and warning device for patrol vehicles.
상기 이상 징후 발생 판단부(300)로부터 입력되는 가스 누출 발생정보 또는 화재 발생정보를 표시하는 이상 징후 표시부(400)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치. According to paragraph 1,
An emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle, further comprising an abnormality symptom display unit 400 that displays gas leak occurrence information or fire occurrence information input from the abnormality symptom determination unit 300.
상기 이상 징후 표시부(400)는, LED 조명장치(410) 또는 음향 송출기(420)로 구성된 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치.According to clause 8,
The abnormality sign display unit 400 is an emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle, characterized in that it is composed of an LED lighting device 410 or a sound transmitter 420.
상기 외부 경보장치(500)는, 통합 관제 센터(510) 또는 이동통신단말기(520)인 것을 특징으로 하는, 자율 주행 순찰 차량의 비상정보 감지 및 경보장치.According to paragraph 1,
The external warning device 500 is an emergency information detection and warning device for an autonomous patrol vehicle, characterized in that it is an integrated control center 510 or a mobile communication terminal 520.
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