KR20200064223A - Human rescue control system using radar human body detection sensor installed in a building - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a life rescue control system using a radar human body detecting sensor installed in a building. According to the present invention, the life rescue control system comprises: a radar human body detecting sensor installed on one side of each room inside a building; a server for receiving scene data; an emergency rescue center; and a scene command center for providing command for life rescue. According to the present invention, efficient life rescue can be implemented in case of fire.

Description

건물내 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템{Human rescue control system using radar human body detection sensor installed in a building}Human rescue control system using radar human body detection sensor installed in a building

본 발명은 인명구출 제어시스템에 관한 것으로서, 특히 건물의 각 방에 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용하여, 화재발생시 각 방에 사람이 있는 지를 검출하여 응급구조센터로 발송하고, 응급구조센터에서 현장의 소방관에게 정보를 송출하여 효과적인 인물구출이 가능하도록 구현된 건물내 설치되는 레이더 인체감지 센서를 이용한 인명구출 제어시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a life-saving control system, in particular, using a radar human body sensor installed in each room of a building, detects whether there is a person in each room in the event of a fire and sends it to the emergency rescue center, and the emergency rescue center It relates to a life-saving control system using a radar human body sensor installed in a building implemented to enable effective person rescue by sending information to firefighters in the city.

일반적으로 화재발생시에 현장에 출동한 소방대원들은 외부에서 호스를 통하여 물을 분사시켜 화재를 진압하고 있으며, 화재현장의 내부에 부상자나 환자가 있는 경우에는 화재현장으로 진입하여 인명을 구조하고 있다.In general, firefighters who are dispatched to the site in the event of a fire are extinguishing the fire by spraying water through a hose from the outside, and if there are injured or patients inside the fire site, they enter the fire site to save lives.

그러나 화재현장에서는 고온의 열기와 유독성 가스가 발생하며, 또한 고온에 의하여 약해진 구조물이 붕괴할 위험성이 있으며, 어느 곳에 인명이 있는 지를 확인 할 수 없으므로, 인명의 효과적인 구출이 불가능하였다. However, high-temperature heat and toxic gases are generated at the fire site, and there is a risk of the structure weakened by the high temperature collapsing, and it is impossible to determine where humans are, so effective rescue of humans was not possible.

종래 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방안이 모색되고 있으며, 이러한 것중의 하나가 무선을 이용한 것이다. 다시 말하면 화재현장에 투입된 소방대원이 무선 송수신기를 휴대하고 현장의 상황을 외부에 설치된 구조본부에 보고하는 한편, 최종 현장책임자가 무선 송수신기를 수신된 인명의 위치정보를 통해 화재현장을 지휘하는 방식이었다. Various solutions have been sought to solve these problems, and one of them is wireless. In other words, the firefighters put into the fire site carried a wireless transceiver and reported the situation to the rescue headquarters installed outside, while the final site manager commanded the fire site through the location information of the person who received the wireless transceiver. .

그러나, 긴급한 상황에서 소방대원이 인명의 위치정보 및 개인정보를 확인하기가 어려워 화재현장에서는 큰 실효성이 없었다.However, in emergency situations, it was difficult for the firefighters to check the personal location information and personal information, so there was no great effectiveness in the fire scene.

이러한 문제점을 극복하기 위해 특허공개 제10-2018-93534(화재인명구조로봇), 특허등록 제10-0723612호(화재용 인명구조장치) 등 다양한 화재 인명구조장치가 제안되었으나, 화재현장을 효과적으로 지휘할 수 있는 방법이 전무하였다. To overcome this problem, various fire lifesaving devices have been proposed, such as Patent Publication No. 10-2018-93534 (Fire Lifesaving Robot) and Patent Registration No. 10-0723612 (Fire Lifesaving Device), but effectively direct the fire scene. There was no way to do it.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건물의 각 방에 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용하여, 화재발생시 각 방에 사람이 있는 지를 검출하여 응급구조센터로 발송하고, 응급구조센터에서 현장의 소방관에게 정보를 송출하여 효과적인 인물구출이 가능하도록 구현된 건물내 설치되는 레이더 인체감지 센서를 이용한 인명구출 제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, using a radar human body sensor installed in each room of the building, detects whether there is a person in each room in the event of a fire, sends it to the emergency rescue center, and in the emergency rescue center The purpose of the present invention is to provide a life-saving control system using a radar human body sensor installed in a building implemented to enable effective person rescue by sending information to a firefighter on site.

본 발명에 의한 레이더 인체감지 센서를 이용한 인명구출 제어시스템은 건물 내부 각 룸(room)의 일측에 설치되는 레이더 인체감지센서와; 상기 레이더 인체감지센서에서 전달된 생체신호에 따라 룸 넘버와 인명의 존재여부를 포함하는 현장데이터를 전달받는 서버와; 상기 서버의 통신모듈을 통해 현장데이터를 수신하는 응급구조센터와; 상기 응급구조센터에서 송신된 현장데이터를 통해 화재현장에 실제 존재하고 있는 인명에 대한 정보를 파악하여 인명구조를 지휘하는 현장지휘센터를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 특징으로 한다. The life-saving control system using the radar human body sensor according to the present invention includes a radar human body sensor installed on one side of each room inside the building; A server receiving field data including room number and presence of a person in accordance with the bio-signal transmitted from the radar human body sensor; An emergency rescue center that receives field data through the communication module of the server; The technical feature is that it consists of an on-site command center that commands life-saving information by grasping information about human lives that actually exist at the fire site through on-site data transmitted from the emergency rescue center.

본 발명에 의한 건물내 설치되는 레이더 인체감지 센서를 이용한 인명구출 제어시스템은 건물의 각 방에 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용하여, 각 방에 사람이 있는 지를 명확하게 확인할 수 있으므로, 화재시 효율적인 인명 구출이 가능한 효과가 있다.The life-saving control system using a radar human body sensor installed in a building according to the present invention can clearly check whether there is a person in each room using a radar human body sensor installed in each room of the building, so It is possible to save lives.

또한, 이용자DB(70) 또는 건물DB(71)를 적용하여, 소방관이 구출하고자 하는 인명의 성별 및 나이를 확인하고, 구출 동선을 효율적으로 기획할 수 있는 효과가 있다. In addition, by applying the user DB 70 or the building DB 71, there is an effect that the firefighter can check the gender and age of the person to be rescued and efficiently plan the rescue route.

도 1은 본 발명에 의한 건물내 설치되는 레이더 인체감지 센서를 이용한 인명구출 제어시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 레이더 인체감지센서의 블록도,
도 3은 도 1의 레이더 인체감지센서에 검출된 아날로그 심박신호의 일 실시예,
도 4는 도 3의 아날로그 심박신호를 검출위치를 특정하여 디지털신호로 추출하는 것을 개략적으로 나타내는 개략도.1 is a configuration diagram of a lifesaving control system using a radar human body sensor installed in a building according to the present invention,
Figure 2 is a block diagram of the radar human body sensor of Figure 1,
Figure 3 is an embodiment of the analog heart rate signal detected by the radar human body sensor of Figure 1,
4 is a schematic diagram schematically showing extracting the analog heart rate signal of FIG. 3 into a digital signal by specifying a detection position.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail through the accompanying drawings.

본 발명은 도 1에서 나타낸 바와 같이 화재발생시 건물의 룸(room) 내측에 설치된 인체감지센서(10)의 생체신호를 통해, 응급구조센터에서 인명이 있는 룸을 현장에 있는 소방관에게 전달하여 효과적인 인명구조를 가능하도록 구현한 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템을 제안한다. As shown in FIG. 1, the present invention effectively transmits a life-saving room from an emergency rescue center to a firefighter in the field through a bio-signal of the human body sensor 10 installed inside a building room in the event of a fire. We propose a life-saving control system using a radar human body sensor implemented to enable rescue.

일정한 공간에 사람이 존해하는 여부를 판단하기 위해서는 센서를 사용해서 사람을 감지하는 것이 필요하다.In order to determine whether a person is present in a certain space, it is necessary to detect a person using a sensor.

사람을 감지하는 방법으로는 사람에서 발생하는 소리, 열 등을 감지하거나 미세 전류와 같은 생체 신호를 감지하거나, 또는 카메라의 이미지를 분석하여 사람의 유무를 판단하는 방법이 사용된다.As a method of detecting a person, a method of detecting the presence or absence of a person is used by detecting sound, heat, etc. generated by a person, detecting a biosignal such as a micro-current, or analyzing an image of a camera.

그러나, 소리나 열을 감지하는 방법은 환경의 영향을 많이 받기 때문에 다양한 환경에 적용이 어렵고, 카메라를 사용하는 방법은 조명이나 사람의 다양한 자세를 분석하고 판단하는데 어려움이 있으며, 미세 전류를 이용하는 방법은 항상 손이 센서에 접촉을 해야만 감지가 가능한 문제점이 있다. However, the method of sensing sound or heat is difficult to apply to various environments because it is affected by the environment, and the method of using the camera has difficulty in analyzing and judging various postures of a person or lighting, and using a micro-current There is a problem that detection is always possible only when the hand touches the sensor.

이를 개선하기 위해, 본 발명은 고주파를 사용하는 레이더를 사용하여 사람의 심장박동이나 호흡을 아날로그 파형으로 감지하고, 수학적인 분석을 통해서 일정한 범위를 유지하는 파형정보를 통해 어떠한 환경에서도 사람의 존재 유무를 판단할 수 있다.To improve this, the present invention detects a person's heartbeat or breath as an analog waveform using a radar using high frequency, and through the mathematical analysis, the presence or absence of a person in any environment through waveform information that maintains a certain range. Can judge.

이를 위해, 본 발명은 건물 내부 각 룸(room)의 일측에 설치되는 레이더 인체감지센서(10)와; 상기 레이더 인체감지센서(10)에 전달된 생체신호에 따라 룸 넘버와 인명의 존재여부를 포함하는 현장데이터를 전달받는 서버(30)와; 서버(30)의 통신모듈(40)을 통해 현장데이터를 수신하는 응급구조센터(50)와; 상기 응급구조센터(50)에서 송신된 현장데이터를 통해 화재현장에 실제 존재하고 있는 인명에 대한 정보를 파악하여 인명구조를 지휘하는 현장지휘센터(60)를 포함하여 구성된다. To this end, the present invention includes a radar human body sensor 10 installed on one side of each room inside the building; A server 30 for receiving field data including room number and presence of human life according to the bio signal transmitted to the radar human body sensor 10; An emergency rescue center 50 that receives field data through the communication module 40 of the server 30; It consists of an on-site command center (60) that commands life-saving information by grasping information about human lives that actually exist on the fire site through on-site data transmitted from the emergency rescue center (50).

상기 서버(30)에서는 화재감지장치(1)를 통해 실제 화재가 발생한 것으로 비상신호가 전달된 경우, 레이더 인체감지센서(10)를 작동시키게 된다. In the server 30, when an emergency signal is transmitted as an actual fire has occurred through the fire detection device 1, the radar body detection sensor 10 is operated.

물론, 상기 화재감지장치(1)의 작동여부와 상관없이, 별도의 제어신호를 통해 레이더 인체감지센서(10)를 작동하고, 서버(30)에서 룸 내부의 거주자 존재 여부를 확인하는 객실제어시스템으로 활용할 수도 있다. Of course, regardless of whether or not the fire detection device 1 is operated, a room control system that operates the radar human body sensor 10 through a separate control signal and checks whether the server 30 has a resident in the room. It can also be utilized as.

본 발명의 일 실시예로서, 레이더 인체감지센서(10)는 안테나(11)를 통해 고주파송수신회로(12)의 저출력 고주파를 방출하여 룸 내측에 있는 사람의 심박과 호흡을 포함하는 생체신호를 수신하고, 로우패스회로(13)를 통해 생체신호 고주파중 노이즈(noise)를 제거한 후, 증폭회로(14)를 통해 신호를 증폭한후, AD컨버터(15)를 통해 디지털신호로 변환하여 마이크프로세서(16)에서 룸 내부의 인명 존재여부를 확정하고, 그 결과를 출력부(17)를 통해 중계기(20) 또는 서버(30)로 전송하게 된다. As an embodiment of the present invention, the radar human body sensor 10 emits low-power high-frequency signals of the high-frequency transmission/reception circuit 12 through the antenna 11 to receive a biosignal including the heartbeat and breath of a person inside the room. After removing noise from the high frequency of the biosignal through the low pass circuit 13, amplify the signal through the amplifying circuit 14, and convert it into a digital signal through the AD converter 15 to convert the microphone processor ( In 16), it is determined whether or not a person exists in the room, and the result is transmitted to the repeater 20 or the server 30 through the output unit 17.

즉, 본 발명은 룸에 사람의 존재 유무를 확인하기 위해서 고주파(레이더신호)의 전파를 사용하고, 주변의 영향을 최소화하기 위해서 저출력을 사용하여 사람의 심박과 호흡을 검출하여 사람의 존재 유무를 감지하게 된다. That is, the present invention uses radio waves of a high frequency (radar signal) to check the presence or absence of a person in a room, and detects the presence or absence of a person by detecting a person's heart and breath using low power to minimize the influence of surroundings. Will be detected.

본 발명의 레이더 인체감지센서(10)는 주파수 24.05GHz의 주파수를 송수신하고, 송신 출력은 주변의 영향을 최소화 하고 심박만 검출하기 위해서 10dBm 미만으로 구성되어 있다. The radar human body sensor 10 of the present invention transmits and receives a frequency of 24.05 GHz, and the transmission output is less than 10 dBm in order to minimize the influence of surroundings and detect only the heartbeat.

또한, 로우패스회로(13)는 사람의 심박수에 해당하는 150Hz 미만을 통과시키고, 증폭회로(14)는 10배 ~ 100배로 신호를 증폭 시킨다. In addition, the low-pass circuit 13 passes less than 150 Hz corresponding to the human heart rate, and the amplifying circuit 14 amplifies the signal 10 times to 100 times.

한편, 상기 서버(30)는 룸 내부에 거주하는 사람의 데이터가 저장된 이용자DB(70)로 부터 인명정보를 획득하도록 구현할 수 있다. Meanwhile, the server 30 may be implemented to acquire personal information from the user DB 70 in which data of a person living inside the room is stored.

이는 룸의 사용하고 자는 사람이, 미리 사전에 개인정보의 입력에 동의하는 경우에만 적용되는 것으로서, 상기 이용자DB(70)에 저장되어 있는 데이터를 통해 인명구조의 효율성이 더욱 향상된다. This is applied only when a person who uses and sleeps in a room agrees to input personal information in advance, and the efficiency of lifesaving is further improved through data stored in the user DB 70.

또한, 상기 서버(30)는 건물의 룸 및 통로의 배치도를 포함하는 건물 설계도면이 저장된 건물DB(71)로 부터 화재현장 진입통로에 대한 정보를 응급구조센터(50)로 송신하도록 구현할 수 있다. In addition, the server 30 may be implemented to transmit information on the fire passage entry path from the building DB 71, which stores the building design drawings including the layout of the rooms and passages of the building, to the emergency rescue center 50. .

상기 건물DB(71)에서 획득한 데이터는 소방관의 화재 진입시 구출 동선을 확보하는데 매우 효율적으로 사용될 수 있으며, 일정 이상의 룸으로 구현된 건물은 준공시 의무적으로 건물의 룸 및 통로의 배치도를 포함하는 건물 설계도면을 제출하고, 지자체의 관리부서에서 이를 DB화하여 저장하였다가, 화재 등 응급시 건물DB(71)로 제공하는 방법이 바람직하다. The data obtained from the building DB 71 can be used very efficiently to secure rescue routes when a firefighter enters a fire, and a building implemented with more than a certain number of rooms is a building that includes the layout of the room and passageway of the building upon completion. It is desirable to submit the design drawings, make it a DB and store it in the management department of the local government, and provide it to the building DB 71 in case of an emergency such as a fire.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 레이더 인체감지센서(10)는 도 3과 같이 심장의 수축과 팽창에 따른 아날로그파형의 생체신호를 증폭하고, 도 4와 같이 상기 생체신호에서 각 주기의 최고 정점을 심장의 팽창기로 판단하며, 일정한 시간 간격동안 심장박동의 숫자를 계산해서 분당 50 ~ 110회 이내에 있고 그 크기가 일정하면 사람으로 감지하는 방식으로 구현되었다.As an embodiment of the present invention, the radar human body sensor 10 amplifies the biosignal of the analog waveform according to the contraction and expansion of the heart as shown in FIG. 3, and the highest peak of each cycle in the biosignal as shown in FIG. It is implemented as a method that judges as the expander of the heart, calculates the number of heartbeats over a certain time interval, and detects it as a person if it is within 50 to 110 times per minute and the size is constant.

물론, 종래의 다른 방식으로 구현된 레이더 인체감지센서를 적용할 수 있음은 물론이다. Of course, it is of course possible to apply a radar human body sensor implemented in another conventional method.

상기 레이더 인체감지센서(10)의 생체신호는 증폭되었다고 해도, 그 전파의 강도가 미약하여 서버에 정확하게 전달되지 못하는 경우가 발생될 수 있으므로, 레이더 인체감지센서(10)의 출력을 중계기(20)를 통해 신호증폭하여 재출력하는 방식이 사용될 수 있다. Even if the biological signal of the radar human body sensor 10 is amplified, the intensity of the radio wave may be weak and it may not be accurately transmitted to the server, so the output of the radar human body sensor 10 is relayed 20 A signal amplification and re-output can be used.

본 발명이 일 실시예로, 3개의 룸에 설치된 레이더 인체감지센서(10)의 출력신호를 하나의 중계기(20)로 증폭하여 서버(30)에 전달되는 방식으로 구현할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the output signal of the radar human body sensor 10 installed in three rooms can be amplified by one repeater 20 and transmitted to the server 30.

10 : 레이더 인체감지센서 11 : 안테나
12 : 고주파 송수신회로 13 : 로우패스회로
14 : 증폭회로 15 : AD컨버터
16 : 마이크로프로세서 17: 출력부
20 : 중계기 30 : 서버(Server)
40 : 통신모듈 50 : 응급구조센터
60 : 현장지휘센터 70 : 이용자DB
71 : 건물DB10: radar human body sensor 11: antenna
12: high-frequency transmission and reception circuit 13: low-pass circuit
14: amplification circuit 15: AD converter
16: microprocessor 17: output
20: Repeater 30: Server
40: communication module 50: emergency rescue center
60: Field Command Center 70: User DB
71: Building DB

Claims (5)

건물 내부 각 룸(room)의 일측에 설치되는 레이더 인체감지센서(10)와;
상기 레이더 인체감지센서(10)에 전달된 생체신호에 따라 룸 넘버와 인명의 존재여부를 포함하는 현장데이터를 전달받는 서버(30)와;
서버(30)의 통신모듈(40)을 통해 현장데이터를 수신하는 응급구조센터(50)와;
상기 응급구조센터(50)에서 송신된 현장데이터를 통해 화재현장에 실제 존재하고 있는 인명에 대한 정보를 파악하여 인명구조를 지휘하는 현장지휘센터(60);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건물내 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템.
A radar human body sensor 10 installed on one side of each room inside the building;
A server 30 for receiving field data including room number and presence of human life according to the bio-signal transmitted to the radar human body sensor 10;
An emergency rescue center 50 that receives field data through the communication module 40 of the server 30;
A field command center 60 for conducting a life-saving service by grasping information about human lives actually present at a fire site through field data transmitted from the emergency rescue center 50;
Lifesaving control system using a radar human body sensor installed in a building, characterized in that comprises a.
제 1항에 있어서,
상기 레이더 인체감지센서(10)는 심장의 수축과 팽창에 따른 아날로그파형의 생체신호를 증폭하고, 상기 생체신호에서 각 주기의 최고 정점을 심장의 팽창기로 판단하며, 일정한 시간 간격동안 심장박동의 숫자를 계산해서 분당 50 ~ 110회 이내에 있고 그 크기가 일정하면 사람으로 감지하는 것을 특징으로 하는 건물내 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템.
According to claim 1,
The radar human body sensor 10 amplifies the biosignal of the analog waveform according to the contraction and expansion of the heart, determines the highest peak of each cycle in the biosignal as the cardiac expander, and the number of heartbeats during a certain time interval. A life-saving control system using a radar human body sensor installed in a building, characterized in that it is detected by a person when it is within 50 to 110 times per minute and its size is constant.
제 1항에 있어서,
상기 서버(30)는 룸 내부에 거주하는 사람의 데이터가 저장된 이용자DB(70)로 부터 인명정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 건물내 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템.
According to claim 1,
The server 30 is a life-saving control system using a radar human body sensor installed in a building, characterized in that it obtains personal information from a user DB (70) in which data of a person living in a room is stored.
제 1항에 있어서,
상기 서버(30)는 건물의 룸 및 통로의 배치도를 포함하는 건물 설계도면이 저장된 건물DB(71)로 부터 화재현장 진입통로에 대한 정보를 응급구조센터(50)로 송신하는 것을 특징으로 하는 건물내 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템.
According to claim 1,
The server 30 is a building characterized in that it transmits information about the fire site entry route from the building DB 71, which stores the building design drawings including the layout of the rooms and passages of the building, to the emergency rescue center 50. Lifesaving control system using a radar human body sensor installed inside.
제 1항에 있어서,
상기 레이더 인체감지센서(10)의 생체신호는 복수개가 하나의 중계기(20)를 통해 신호증폭되어 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 건물내 설치되는 레이더 인체감지센서를 이용한 인명구출 제어시스템.According to claim 1,
A life-saving control system using a radar human body sensor installed in a building, characterized in that a plurality of biological signals of the radar human body sensor 10 are amplified through a single repeater 20 and transmitted to a server.
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