KR20220078748A - All-weather Docking Station-Based Forest Fire Monitoring and Initial Extinguishing System - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소화약제를 탑재한 드론이 직접 화점에 착륙하여 산불의 초기진압을 수행할 수 있는 초동진화 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템은 산불의 발생 여부를 감시하고 산불의 발생을 감지한 경우, 산불이 확산되기 전에 골든 타임 이내에 소화탄이 탑재된 드론을 화점에 정확히 안착시켜 산불을 초기 진압할 수 있다.One aspect of the present invention relates to an all-weather docking station-based forest fire monitoring and initial fire extinguishing system, and more particularly, a drone equipped with an extinguishing agent directly lands on a fire point to perform initial suppression of a forest fire. will be.
The all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention monitors the occurrence of a forest fire and, when detecting the occurrence of a forest fire, fires a drone equipped with a fire extinguisher within a golden time before the forest fire spreads. It is possible to put out the wildfire at an early stage by accurately setting it on the ground.

Description

전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템{All-weather Docking Station-Based Forest Fire Monitoring and Initial Extinguishing System}{All-weather Docking Station-Based Forest Fire Monitoring and Initial Extinguishing System}

본 발명의 일 측면은 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소화약제를 탑재한 드론이 직접 화점에 착륙하여 산불의 초기진압을 수행할 수 있는 초동진화 시스템에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system, and more particularly, a drone equipped with an extinguishing agent directly lands on a fire point to perform initial suppression of a forest fire. will be.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the embodiments of the present invention and does not constitute the prior art.

2019년 발생한 호주 산불로 인해 남한 면적(약 1,000만ha)보다 넓은 1,100만ha 이상의 산림이 불탔다는 사실이 알려지면서 산불로 인한 산림훼손에 대한 우려가 커지고 있다. As it became known that the forest fires that occurred in Australia in 2019 burned more than 11 million hectares of forest larger than the area of South Korea (about 10 million hectares), concerns about forest damage caused by forest fires are growing.

유엔 환경 계획에 따르면 최근 지구 곳곳에서 발생하는 산불은 고온건조해지는 기후변화로 인해 대형화되는 추세며, 매년 평균적으로 무려 3억4,000만ha의 산림이 산불로 훼손되고 있다고 한다. According to the United Nations Environment Programme, recent wildfires in various parts of the world are on the rise due to climate change that is becoming hot and dry, and on average, 340 million hectares of forests are damaged by wildfires every year.

2019년은 ‘산불의 해’라고 해도 과언이 아닐 정도로 세계 곳곳에서 대형 산불이 발생했다. 미국에서는 캘리포니아에서 대형 산불이 발생해 10만ha의 산림이 산불로 사라졌다. It is no exaggeration to say that 2019 is the year of wildfires, with large-scale wildfires occurring all over the world. In the United States, large-scale wildfires in California have destroyed 100,000 hectares of forest in the wildfires.

또한, 그린피스에 따르면 ‘지구의 허파’라고 불리는 남아메리카 아마존 지역에서는 2018년에 비해 75% 이상 늘어난 총 8만여 건의 산불이 발생한 것으로 집계됐다고 한다. According to Greenpeace, a total of 80,000 wildfires occurred in the Amazon region of South America, which is called the “lungs of the earth,” which is a 75% increase compared to 2018.

러시아 시베리아 숲에서도 화재가 발생해 2019년 7월 한 달에만 3억 톤의 이산화탄소가 배출된 것으로 나타났다. 환경부가 발표한 2017년 한국의 온실가스 배출량은 약 7억 톤이다.A fire broke out in a forest in Siberia, Russia, releasing 300 million tons of carbon dioxide in July 2019 alone. According to the Ministry of Environment, Korea's greenhouse gas emissions in 2017 were about 700 million tons.

산불은 발생 지역의 지형과 풍속, 풍향, 습도뿐만 아니라 나무 종류에 따라 복잡한 양상으로 전개되는데, 시간대 별로 산불의 경로와 세기를 예측하는 프로그램도 개발되고 있다. 2016년 5월 발생한 캐나다 앨버티 주 산불은 초기 진화에 실패하면서, 서울시 면적의 2.5배인 1,610㎢가 불에 타고, 보험사가 지불해야 하는 보험료만 8조원에 달한 것으로 발표되었다. 화재 특히 산불은 초기에 진화하지 못하면 확대되어 피해 규모가 커져서 문제가 된다. A forest fire develops in a complex manner depending on the type of tree as well as the topography, wind speed, wind direction, and humidity of the area where it occurs. The forest fire in Alberti, Canada, which occurred in May 2016, failed to extinguish the initial fire, and it was announced that 1,610 km2, 2.5 times the size of Seoul, was burned, and the insurance company's insurance premium alone reached 8 trillion won. Fires, especially wildfires, become a problem because if they are not extinguished at an early stage, they will expand and the damage will increase.

따라서 조기 화재 발생 감지는 물론, 약 5분 정도의 골든타임 이내에 화재 현장에 신속하게 도달하여 진화 작업할 수 있는 방재 시스템 구축이 시급하지만, 아직까지 산불 발생시 골든타임 이내에 진압할 수 있는 기술에 대해서는 연구 개발이 미흡하다.Therefore, it is urgent to establish a disaster prevention system that can detect the occurrence of a fire early, as well as quickly reach the fire site within the golden time of about 5 minutes and work on extinguishing it. development is insufficient.

산림청에서는 대한민국 등록특허 10-2155286호로 무인이동체를 이용한 산불 대응시스템을 제안하였다. 이는 선불 취약 지역을 상시 감시하는 감시 비행체, 주기적으로 상기 산불 취약지역의 화선을 탐지하는 화선 탐지 비행체, 상기 감시 비행체와 화선 탐지 비행체의 비행 동작을 제어하는 중앙 관제부를 포함하여 야간 산불 발생시 산불의 화선 및 뒷불 정보를 탐색하여 야간 진화 전략을 수립하고 대응하는 무인 비행체를 제시한 바 있다.The Korea Forest Service has proposed a forest fire response system using an unmanned vehicle with Korean Patent No. 10-2155286. This includes a surveillance vehicle that constantly monitors the prepaid vulnerable area, a caustic detection vehicle that periodically detects caustics in the vulnerable area, and a central control unit that controls the flight operations of the surveillance vehicle and the caustic detection vehicle. And by exploring the back light information, he established a night-time evolution strategy and suggested an unmanned aerial vehicle that responds to it.

화재 및 산불발생시 5분 경과시 피해 규모가 급격히 커진다. 그러나 국내 산불 화재시 현장 도착 시간 현황을 분석한 결과 총 2천384건 중 산림청 인력이 화재현장에 30분 이내 도착은 100건으로 4%에 불과하다. 1~2시간 이내가 901건(38%), 2~3시간이내 479건(20%), 3~6시간 이내 403건(17%), 31분~1시간 이내 366건으로 발표되었다. 이를 단축시키는 것은 현행 출동 인력에 의존하는 산불진압 체계로 매우 어렵다. 이를 해결하기 위해 제한된 유인 비행기 및 헬리콥터 대신 화재(산불) 진화에 무인기인 드론을 활용하는 추세이다. In the event of a fire or wildfire, the extent of damage increases rapidly after 5 minutes. However, as a result of analyzing the status of arrival time at the scene of a domestic forest fire, of a total of 2,384 cases, the Forest Service personnel arrived within 30 minutes in 100 cases, accounting for only 4%. 901 cases (38%) within 1 to 2 hours, 479 cases (20%) within 2 to 3 hours, 403 cases (17%) within 3 to 6 hours, and 366 cases within 31 minutes to 1 hour were announced. Shortening this is very difficult with the current forest fire suppression system that relies on mobilization personnel. To solve this problem, there is a trend to use drones, which are unmanned aerial vehicles, to extinguish fires (wildfires) instead of limited manned airplanes and helicopters.

그러나 화재발생 골든타임 5분 이내에 수동조종 방식 드론의 화재현장 투입도 출동 인력으로 어려움이 있다. 즉, 드론 운반차량 출동 시간, 산불현장 도착시간, 조종자와 드론 비행준비 시간 , 드론 비행시간, 소화탄 투척시간에 1시간 내외로 장시간이 소요된다는 문제가 있다. However, there are difficulties with the manpower to dispatch a manually-controlled drone to a fire site within 5 minutes of the fire's golden time. In other words, there is a problem that it takes about an hour for the drone transport vehicle dispatch time, the arrival time to the forest fire site, the pilot and drone flight preparation time, the drone flight time, and the fire bomb throwing time.

또한, 드론에서 소화탄을 투척하여 화재를 진하기 위해서는 화점을 정밀하게 타격하여야 한다. 그러나 화재와 연기로 카메라 시야 가림, 바람 등에 소화탄의 밀림현상 등 화재 현장의 환경 특성상 실제 화점에 정확하게 투척하기 어렵다는 문제점이 있다.In addition, in order to extinguish a fire by throwing a fire extinguisher from a drone, it is necessary to precisely hit the fire point. However, there is a problem in that it is difficult to accurately throw at the actual fire point due to the environmental characteristics of the fire site, such as the fire and smoke obscuring the camera's field of view, and the propagation of fire munitions in the wind.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The above-mentioned background art is technical information that the inventor possessed for the derivation of the embodiments of the present invention or acquired in the process of derivation, and it cannot be said that it is necessarily known technology disclosed to the general public prior to the filing of the embodiments of the present invention. none.

이에 본 발명에 따른 일 측면은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 산불의 발생 여부를 감시하고 산불의 발생을 감지한 경우, 산불이 확산되기 전에 골든 타임 이내에 소화탄이 탑재된 드론을 화점에 정확히 안착시켜 산불을 초기 진압할 수 있도록 구성된 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템을 제공할 수 있다.Accordingly, one aspect according to the present invention is proposed to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to monitor whether or not a forest fire occurs and, when the occurrence of a forest fire is detected, fire extinguishing coals within the golden time before the forest fire spreads. It is possible to provide an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system that is configured to initially extinguish a forest fire by accurately landing the drone on the fire point.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be.

위에 제기된 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은, 산불 감시가 요구되는 지역에서 산불을 감시하고, 산불의 초기 진압을 수행하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템에 있어서,In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early extinguishing system that monitors wildfires in an area where forest fire monitoring is required, and performs initial suppression of forest fires,

산불의 발생 여부를 감시하는 산불감시드론;forest fire monitoring drones to monitor the occurrence of wildfires;

상기 산불감시드론이 산불의 발생을 감지한 경우, 출격하여 산불을 진압하는 일회용 산불진압드론;When the forest fire monitoring drone detects the occurrence of a forest fire, a disposable forest fire suppression drone that scrambles to extinguish the forest fire;

상기 산불감시드론을 격납하는 감시용 드론 도킹스테이션;Drone docking station for monitoring for storing the forest fire monitoring drone;

상기 산불진압드론을 격납하는 진압용 드론 도킹스테이션; 및Suppression drone docking station for storing the wildfire suppression drone; and

상기 산불감시드론, 상기 산불진압드론, 상기 감시용 드론 도킹스테이션, 상기 진압용 드론 도킹스테이션을 통제하는 산불대응 관제서버;a forest fire response control server for controlling the forest fire monitoring drone, the forest fire suppression drone, the monitoring drone docking station, and the suppression drone docking station;

를 포함하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템을 제공할 수 있다.It is possible to provide an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system comprising a.

실시예에 따라서, 상기 산불감시드론은 베터리 충전을 위해 착륙할 필요가 없도록 하기 위해서 제공되는 테더드 드론을 포함하고, 상기 감시용 드론 도킹스테이션 역시 테더드 도킹스테이션을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment, the forest fire monitoring drone includes a tethered drone provided so that it is not necessary to land for battery charging, and the drone docking station for monitoring also includes a tethered docking station It may be characterized. .

실시예에 따라서, 상기 산불진압드론은, 소화약제를 탑재하고, 산불이 발생한 경우, 상기 산불대응 관제서버의 제어에 의해서 산불의 발화점으로 비행하여 상기 발화점에 자동 착륙하여 상기 소화약제를 터트리는 것을 특징으로 할 수 있다.According to the embodiment, the forest fire suppression drone is equipped with a fire extinguishing agent, and when a forest fire occurs, it flies to the fire point of the forest fire under the control of the forest fire response control server, automatically lands at the fire point, and explodes the fire extinguishing agent can be done with

실시예에 따라서, 상기 산불진압드론은, 상기 산불대응 관제서버로부터 발화점 위치정보를 수신하는 통신모듈과 화점의 위치를 감지하는 화점감지센서를 탑재한 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment, the forest fire suppression drone may be characterized in that it is equipped with a communication module for receiving ignition point location information from the forest fire response control server and a fire point detection sensor for detecting the location of the fire point.

실시예에 따라서, 상기 산불진압드론은 복수 개이고, 상기 복수 개의 산불진압드론을 격납하는 상기 진압용 드론 도킹스테이션은 산불 감시가 요구되는 지역에 복수 개가 분산 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment, the forest fire suppression drones are plural, and the suppression drone docking station storing the plurality of forest fire suppression drones is characterized in that a plurality of them are dispersedly arranged in an area where forest fire monitoring is required.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템은 산불의 발생 여부를 감시하고 산불의 발생을 감지한 경우, 산불이 확산되기 전에 골든 타임 이내에 소화탄이 탑재된 드론을 화점에 정확히 안착시켜 산불을 초기 진압할 수 있다.As described above, the all-weather docking station-based forest fire monitoring and initial fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention monitors whether a forest fire has occurred and, when detecting the occurrence of a forest fire, extinguishes the fire within the golden time before the fire spreads. It is possible to put out the forest fire at the initial stage by accurately landing the mounted drone on the fire point.

또한, 도킹스테이션과 연동하는 드론 산불 감지 드론과 함께 산불 화점을 향해 자폭하는 형태의 일회용 산불 진압 드론을 포함하여 구성함으로써 골든 타임 이내에 산불을 진화하여 확산을 막는 능동적인 산불 감시 및 진압시스템을 제공한다.In addition, by including a disposable forest fire suppression drone in the form of self-destructing toward a forest fire point together with a drone forest fire detection drone that interlocks with a docking station, it provides an active forest fire monitoring and suppression system that extinguishes a forest fire within the golden time to prevent the spread. .

또한, 산에 일정 간격으로 설치된 도킹스테이션과 연동하는 드론 산불 감지 드론과 함께 산불 화점을 향해 자폭하는 형태의 일회용 산불 진압 드론은 산불 발생시 자동적으로 동작하여 초기에 산불을 진압할 수 있는 효과가 있다. In addition, a disposable forest fire suppression drone that self-destructs toward the fire point together with a drone forest fire detection drone that interlocks with a docking station installed at regular intervals in the mountain operates automatically when a forest fire occurs.

또한, 우천시에 운용할 수 없는 상단이 개폐되는 현행 방식이 아니라 측면이 개폐되는 SBS 방식으로 도킹스테이션을 구성하여 우천시에도 산불감시가 원활하게 수행될 수 있다.In addition, by configuring the docking station in the SBS method in which the sides are opened and closed instead of the current method in which the top is opened and closed, which cannot be operated in rain, forest fire monitoring can be performed smoothly even in rainy weather.

또한, 드론이 도킹스테이션에 착륙시 프로펠러가 오프되면 바람에 밀리는 문제를 상하로 이동하는 랜딩플레이트 구성을 채용하여 우천시에도 정밀착륙이 가능하므로 산불 감시 체계의 무인화를 구축할 수 있다.In addition, it is possible to build an unmanned forest fire monitoring system by adopting a landing plate configuration that moves up and down the problem of being pushed by the wind when the propeller is off when the drone lands at the docking station, so that precise landing is possible even in rainy weather.

이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 범용성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.In addition, the effects of the present invention have various effects such as having excellent versatility according to the embodiments, and such effects can be clearly identified in the description of the embodiments to be described later.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 일 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템을 나타낸다.
도 2는 산불감시드론이 산불을 감시한 경우, 산불진압드론이 산불을 진압하는 과정을 나타낸다.
도 3은 산불진압드론이 스스로 산불의 발화점에 자동 착륙하는 모습을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시용 드론 도킹스테이션의 모습을 나탄내다.
도 5는 산불감시드론이 감시용 드론 도킹스테이션에 착륙하는 과정을 나타낸다.The following drawings attached to the present specification illustrate one embodiment of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 shows an all-weather docking station-based forest fire monitoring and initial fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a process in which the forest fire suppression drone suppresses the forest fire when the forest fire monitoring drone monitors the forest fire.
Figure 3 shows the state that the forest fire suppression drone automatically landed at the ignition point of the forest fire itself.
Figure 4 shows the appearance of a drone docking station for monitoring according to an embodiment of the present invention.
5 shows the process of landing the forest fire surveillance drone on the drone docking station for surveillance.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the detailed description in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments presented below, it can be implemented in a variety of different forms, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. . The embodiments presented below are provided so that the disclosure of the present invention is complete, and to completely inform those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to the scope of the invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템을 나타내고, 도 2는 산불감시드론이 산불을 감시한 경우, 산불진압드론이 산불을 진압하는 과정을 나타낸다.1 shows an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a process in which a forest fire suppression drone extinguishes a forest fire when a forest fire monitoring drone monitors a forest fire.

도 3은 산불진압드론이 스스로 산불의 발화점에 자동 착륙하는 모습을 나타내고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시용 드론 도킹스테이션의 모습을 나탄내다.Figure 3 shows the appearance of the forest fire suppression drone automatically landing at the ignition point of the forest fire by itself, Figure 4 shows the appearance of the drone docking station for monitoring according to an embodiment of the present invention.

도 5는 산불감시드론이 감시용 드론 도킹스테이션에 착륙하는 과정을 나타낸다.5 shows the process of landing the forest fire surveillance drone on the drone docking station for surveillance.

본 발명의 일 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템(100)은 산불 감시가 요구되는 지역에서 산불을 감시하고, 산불의 초기 진압을 수행할 수 있다. 본 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템(100)은 산불감시드론(110), 산불진압드론(120), 감시용 드론 도킹스테이션(130), 진압용 드론 도킹스테이션(140), 산불대응 관제서버(150)를 포함하여 구성될 수 있다.The all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system 100 according to an embodiment of the present invention can monitor a forest fire in an area requiring forest fire monitoring and perform initial suppression of the forest fire. The all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system 100 according to this embodiment is a forest fire monitoring drone 110, a forest fire suppression drone 120, a drone docking station for monitoring 130, a drone docking station for suppression 140 , it may be configured to include a forest fire response control server 150 .

본 실시예에서 산불감시드론(110), 산불진압드론(120), 감시용 드론 도킹스테이션(130), 진압용 드론 도킹스테이션(140), 산불대응 관제서버(150)는 모두 통신모듈을 탑재할 수 있으며, 각각의 통신모듈은 네트워크(Network) 통신망(160)을 통하여 상호 정보를 교환할 수 있다.In this embodiment, the forest fire monitoring drone 110, the forest fire suppression drone 120, the monitoring drone docking station 130, the suppression drone docking station 140, and the forest fire response control server 150 are all equipped with a communication module. In addition, each communication module may exchange information with each other through the network 160 .

본 실시예에서 산불감시드론(110)은 산불의 발생 여부를 감시하는 임무를 수행할 수 있고, 산불진압드론(120)은 산불감시드론(110)이 산불의 발생을 감지한 경우, 출격하여 산불을 진압하는 임무를 수행할 수 있다. 여기서 산불감시드론(110)은 일회용 드론을 수 있다. In this embodiment, the forest fire monitoring drone 110 may perform a task of monitoring whether a forest fire occurs, and the forest fire suppression drone 120 scrambles to the forest fire when the forest fire monitoring drone 110 detects the occurrence of a forest fire. can carry out the task of suppressing the Here, the forest fire monitoring drone 110 may be a disposable drone.

본 실시예에서 감시용 드론 도킹스테이션(130)은 산불감시드론(110)을 격납할 수 있고, 진압용 드론 도킹스테이션(140)은 산불진압드론(120)을 격납할 수 있다.In this embodiment, the monitoring drone docking station 130 may contain the forest fire monitoring drone 110 , and the suppression drone docking station 140 may contain the forest fire suppression drone 120 .

본 실시예에서 산불대응 관제서버(150)는 산불감시드론(110), 산불진압드론(120), 감시용 드론 도킹스테이션(130), 진압용 드론 도킹스테이션(140)을 통제하는 임무를 수행할 수 있다.In this embodiment, the forest fire response control server 150 performs a task of controlling the forest fire monitoring drone 110, the forest fire suppression drone 120, the drone docking station 130 for monitoring, and the drone docking station 140 for suppression. can

본 실시예에서 산불진압드론(120)은, 소화약제(121)를 탑재하고, 산불이 발생한 경우, 산불대응 관제서버(150)의 제어에 의해서 산불의 발화점(P)으로 비행하여 발화점(P)에 자동 착륙하여 상기 소화약제(121)를 터트리는 임무를 수행할 수 있다.In this embodiment, the forest fire suppression drone 120 is equipped with a fire extinguishing agent 121, and when a forest fire occurs, it flies to the ignition point (P) of the forest fire under the control of the forest fire response control server 150, and the ignition point (P) It is possible to perform a mission of automatically landing on the fire extinguishing agent 121 to burst.

본 실시예에서 산불진압드론(120)은, 산불대응 관제서버(150)로부터 발화점(P) 위치정보를 수신하는 통신모듈과 화점의 위치를 감지하는 화점감지센서(122)를 탑재할 수 있다.In this embodiment, the forest fire suppression drone 120 may be equipped with a communication module for receiving the ignition point (P) location information from the forest fire response control server 150 and a fire point detection sensor 122 for detecting the location of the fire point.

보 발명의 일 실시예에 따른 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템(100)의 작동방법을 설명한다.A description will be given of the operation method of the all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system 100 according to an embodiment of the present invention.

산불감시드론(110)은 평상시에 감시용 드론 도킹스테이션(130)에 격납되어 충전될 수 있다. 즉, 산불감시드론(110)은 감시용 드론 도킹스테이션(130)에 착륙하여 충전된 후 다시 이륙하여 비행하면서 산불 감시 임무를 수행하게 되며, 베터리가 방전되면, 감시용 드론 도킹스테이션(130)에 착륙하여 충전을 할 수 있다. The forest fire monitoring drone 110 may be stored and charged in the drone docking station 130 for monitoring in normal times. That is, the forest fire monitoring drone 110 lands on the monitoring drone docking station 130, is charged, takes off again, and performs a forest fire monitoring mission while flying, and when the battery is discharged, the monitoring drone docking station 130. It can be recharged by landing.

산불감시드론(110)은 산불대응 관제센터의 제어에 의하여 감시용 드론 도킹스테이션(130)에 자동 착륙할 수 있으며, 감시용 드론 도킹스테이션(130)은 산불대응 관제센터의 제어에 의하여 산불감시드론(110)을 착륙시켜 충전을 수행할 수 있다. 충전이 완료된 뒤에는 산불감시드론(110)은 다시 산불대응 관제센터의 제어에 의하여 이륙하여 비행하면서 산불 감시 임무를 수행할 수 있다. The forest fire monitoring drone 110 can automatically land on the monitoring drone docking station 130 under the control of the forest fire response control center, and the monitoring drone docking station 130 is a forest fire monitoring drone under the control of the forest fire response control center. Charging can be performed by landing 110 . After the charging is completed, the forest fire monitoring drone 110 can perform a forest fire monitoring mission while taking off and flying again under the control of the forest fire response control center.

실시예에 따라서 감시용 드론 도킹스테이션(130)은 우천시에도 산불감시 임무를 수행해야 한다. 이를 위하여 우천시 감시용 드론 도킹스테이션(130)에 빗물 등이 떨어지는 것을 방지하기 위해서 감시용 드론 도킹스테이션(130)에서 드론이 이착륙하는 게이트(135)는 상면이 아닌 측면에 형성될 수 있다. 즉, 측면 개폐 방식을 채용할 수 있다.According to the embodiment, the monitoring drone docking station 130 should perform a forest fire monitoring mission even in rainy weather. To this end, in order to prevent rainwater from falling on the monitoring drone docking station 130 in case of rain, the gate 135 for the drones to take off and land in the monitoring drone docking station 130 may be formed on the side, not the top surface. That is, a side opening/closing method may be employed.

실시예에 따라서 감시용 드론 도킹스테이션(130)의 측면의 드론 게이트(135)는 셔터 방식으로 개폐될 수 있으며, 상단에 에어커튼수단(132)가 형성되어 게이트(135)가 개방되는 경우 에어(A)를 상측에서 하측으로 분사하여 빗물의 유입을 차단할 수 있다. According to an embodiment, the drone gate 135 on the side of the drone docking station 130 for monitoring may be opened and closed in a shutter manner, and when the air curtain means 132 is formed at the upper end and the gate 135 is opened, the air ( A) can be sprayed from the top to the bottom to block the inflow of rainwater.

본 발명은 드론 게이트(135)가 드론 도킹스테이션의 측면부에 형성됨과 동시에 게이트(135)의 상단에 에어커튼수단(132)가 형성됨으로써 우천시에 개방되어 드론이 착륙 또는 이륙하는 경우 빗물이 들어오는 것을 원천 차단할 수 있다.According to the present invention, the drone gate 135 is formed on the side of the drone docking station and at the same time the air curtain means 132 is formed at the top of the gate 135, so that it is opened in rainy weather and rainwater enters when the drone lands or takes off. can be blocked

본 발명의 측면 개폐 방식과 에어커튼 구성을 결합함으로써 기존의 기술에서 도킹스테이션의 상면이 개방됨으로써 우천시 빗물이 직접적으로 유입되어 드론 도킹스테이션 내부가 비에 젖어 고장이 나는 문제를 원천 차단할 수 있다. 또한 기존의 상면 개폐방식은 에어커튼수단(132)를 설치할 때 중력의 방향으로 빗물이 떨어지는 것을 막을 수 없는 문제가 있지만 본 발명에 의하면 측면 개폐 방식을 채용하므로 에어커튼수단(132)를 장착시 빗물이 중력의 방향이 아닌 측방향으로 유입되는 것을 차단할 수 있다.By combining the side opening and closing method of the present invention and the air curtain configuration, in the existing technology, the upper surface of the docking station is opened, so that rainwater directly flows in in the rain, and the inside of the drone docking station gets wet in the rain. In addition, the existing upper surface opening and closing method has a problem in that it cannot prevent rainwater from falling in the direction of gravity when the air curtain means 132 is installed. It is possible to block the inflow in the lateral direction rather than in the direction of gravity.

실시예에 따라서 감시용 드론 도킹스테이션(130)의 함체(131) 내부에는 드론 이착륙수단이 설치될 수 있다. 드론 이착륙수단은 도킹테이블(136)과, 도킹테이블(136)이 연결되고, 도킹테이블(136)의 하중을 지탱하는 서포트부재(133)를 포함하여 구성될 수 있다. 서포트부재(133)는 실시예에 따라서 길이방향으로 길게 형성되고, 상단과 하단이 각각 도킹스테이션 함체(131)에 고정되는 방식일 수 있다. 서포트부재(133)는 도킹스테이션의 게이트(135) 양 측면에 각각 하나씩 설치될 수 있다.According to an embodiment, a drone take-off and landing means may be installed inside the enclosure 131 of the monitoring drone docking station 130 . The drone takeoff and landing means may include a docking table 136 and a support member 133 to which the docking table 136 is connected, and supports the load of the docking table 136 . The support member 133 may be formed to be elongated in the longitudinal direction according to an embodiment, and the upper end and the lower end may be fixed to the docking station housing 131 , respectively. One support member 133 may be installed on both sides of the gate 135 of the docking station, respectively.

서포트부재(133)에 도킹테이블(136)이 축회전 가능하게 연결될 수 있다. 도킹테이블(136)은 서포트부재(133)에 연결되어 서포트부재(133)를 중심으로 축회전하여 게이트(135)를 통하여 함체(131) 밖으로 인출되었다가 드론이 이륙 또는 착륙한 뒤에는 다시 게이트(135)를 통하여 함체(131) 내부로 인입될 수 있다.The docking table 136 may be axially rotatably connected to the support member 133 . The docking table 136 is connected to the support member 133, pivots around the support member 133, and is drawn out of the enclosure 131 through the gate 135, and then again after the drone takes off or lands, the gate 135 ) through the housing 131 may be introduced into the interior.

드론 이착륙수단의 구조를 설명한다. 드론 이착륙수단에 있어서 한 쌍의 도킹테이블(136) 중 하나는 서포트부재(133)의 상단부에 연결되고, 다른 하나는 서포트부재(133)의 하단부에 연결될 수 있다. 이는 한 쌍의 도킹테이블(136) 상호 간에 서로 간섭되지 않도록 하여 한 쌍의 드론을 함체(131) 내부에서 효율적으로 격납하기 위함이다.Describe the structure of the drone takeoff and landing means. In the drone takeoff and landing means, one of the pair of docking tables 136 may be connected to the upper end of the support member 133 , and the other may be connected to the lower end of the support member 133 . This is to prevent the pair of docking tables 136 from interfering with each other to efficiently store the pair of drones inside the enclosure 131 .

도킹테이블(136)의 상면에는 랜딩플레이트(138)가 설치될 수 있다. 도킹테이블(136)과 랜딩플레이트(138)는 Z축이동부재(137)에 의하여 연결될 수 있다. 랜딩플레이트(138)는 Z축이동부재(137)의 상하 이동에 의하여 도킹테이블(136) 상면에서 상하로 이동할 수 있다.A landing plate 138 may be installed on the upper surface of the docking table 136 . The docking table 136 and the landing plate 138 may be connected by a Z-axis moving member 137 . The landing plate 138 may move up and down on the upper surface of the docking table 136 by the vertical movement of the Z-axis moving member 137 .

랜딩플레이트(138) 상면에는 드론이 안착된 경우 좌우로 유동하지 않도록 드론 클램프 수단이 구비될 수 있다. 드론 크램프 수단은 실시예에 따라서 드론을 자력으로 고정시키는 자석(전자석을 포함) 수단일 수 있으며, 랜딩기어(112)와 대응하는 형상으로 랜딩기어(112)가 안착되는 안착홈을 수 있으며, 랜딩기어(112)를 클램프하는 클램핑장치일 수 있다.A drone clamping means may be provided on the upper surface of the landing plate 138 to prevent the drone from moving left and right when it is seated. The drone clamp means may be a magnet (including an electromagnet) means for magnetically fixing the drone according to an embodiment, and may have a seating groove in which the landing gear 112 is seated in a shape corresponding to the landing gear 112, and landing It may be a clamping device for clamping the gear 112 .

일단 드론이 랜딩플레이트(138)에 착륙한 뒤에는 랜딩플레이트(138)에 드론이 고정되어 도킹테이블(136)이 회전하더라도 드론은 안정적으로 드론 도킹스테이션에 격납될 수 있다. 클램프 수단은 특히 악천우시 드론이 비바람에 밀리지 않도록 드론을 고정하여 함체(131) 내부로 인입시키므로 안전한 격납이 가능하다.Once the drone has landed on the landing plate 138 , the drone is fixed to the landing plate 138 and even if the docking table 136 rotates, the drone can be stably stored in the drone docking station. The clamp means secures the drone so that the drone is not pushed by rain and wind, especially in bad weather, and introduces it into the enclosure 131 , so that it can be safely contained.

드론이 도킹테이블(136)의 상면에 랜딩플레이트(138) 상에 착륙하는 방식을 설명한다. A method in which the drone lands on the landing plate 138 on the upper surface of the docking table 136 will be described.

도 5(a)는 산불감시드론(110)이 도킹테이블(136) 상공의 제1 설정높이(H1)에서 호버링하고 있는 상태를 나타낸다. 도 5(b)는 감시용 드론 도킹스테이션(130)이 산불감시드론(110)이 제1 설정높이(H1)에서 호버링하고 있음을 인지한 경우, 도킹테이블(136)에서 랜딩플레이트(138)를 상방향으로 이동시킨 모습을 나타낸다. 여기서 산불감시드론(110)은 랜딩플레이트(138)와 간격이 제2 설정높이(H2)임을 인지한 경우, 산불감시드론(110)의 로터(111)를 오프시켜 랜딩플레이트(138)에 안착한다. 도 5(c)는 산불감시드론(110)이 랜딩플레이트(138)에 안착된 경우, 랜딩플레이트(138)가 하방향 이동하여 도킹테이블(136)에 안착된 모습을 나타낸다. 이후에는 도킹테이블(136)이 회전하여 감시용 드론 도킹스테이션(130) 내부로 원위치된다.Figure 5 (a) shows a state in which the forest fire monitoring drone 110 is hovering at the first set height H1 above the docking table 136. Figure 5 (b) is when the monitoring drone docking station 130 recognizes that the forest fire monitoring drone 110 is hovering at the first set height H1, the landing plate 138 from the docking table 136 It shows the movement in the upward direction. Here, the forest fire monitoring drone 110 turns off the rotor 111 of the forest fire monitoring drone 110 when recognizing that the spacing with the landing plate 138 is the second set height H2, and is seated on the landing plate 138 . Figure 5 (c) shows a state that when the forest fire monitoring drone 110 is seated on the landing plate 138, the landing plate 138 moves downward and is seated on the docking table 136. Thereafter, the docking table 136 is rotated and returned to the inside of the drone docking station 130 for monitoring.

본 발명의 다른 측면은 드론의 정밀착륙 제어방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 정밀착륙 제어방법은 도킹스테이션의 기 설정된 인지영역 내에 산불감시드론(110)이 비행하여 접근 진입하는 드론접근단계; 산불감시드론(110)이 인지영역 내에 진입한 것이 확인된 경우 게이트(135)의 셔터(134)가 올라가 게이트(135)를 개방하는 게이트 개방단계; 도킹테이블(136)이 회전하여 게이트(135)를 통하여 함체(131) 외부로 인출되는 도킹테이블 인출단계; 상기 도킹테이블과 산불감시드론(110)이 상하로 정렬하는 드론 정렬단계; 산불감시드론(110)이 산불감시드론(110)과 정렬된 도킹테이블(136)로부터 설정된 제1 설정높이(H1)에서 호버링하고 있음을 감지한 경우, 도킹테이블(136) 상면의 랜딩플레이트(138)를 상방향으로 수직이동시키는 랜딩플레이트 이동단계(도 5(a)와 도 5(b)를 참조); 산불감시드론(110)이 랜딩플레이트(138) 상에서 설정된 제2 설정높이(H2)에서 호버링하고 있음을 감지한 경우, 산불감시드론(110)의 로터(111)를 오프하는 로터 오프단계; 산불감시드론(110)의 로터(111)가 오프되어 산불감시드론(110)이 랜딩플레이트(138) 상에 착륙하는 드론 착륙단계(도 5(b)와 도 5(c)를 참조); 랜딩플레이트(138) 상의 드론 클램프 수단이 드론을 고정하는 드론 고정단계; 드론이 고정된 뒤에 랜딩플레이트(138)를 하방향으로 이동시켜 도킹테이블(136)에 안착시키는 랜딩플레이트 안착단계(도 5(c)를 참조); 드론이 클램프된 도킹테이블(136)을 회전시켜 함체(131) 내부로 원위치시키는 드론 격납단계;를 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 드론 정밀착륙 제어방법은 산불대응 관제서버(150)가 원격으로 드론과 드론도킹스테이션에게 제어 명령을 송신하여 제어할 수 있다. 이를 위하여 드론과 도킹스테이션과 산불대응 관제서버(150)는 근거리 또는 원거리 통신이 가능하도록 통신모듈이 탑재될 수 있다.Another aspect of the present invention may provide a method for controlling a precise landing of a drone. A drone precision landing control method according to an embodiment of the present invention includes: a drone approach step in which the forest fire surveillance drone 110 flies and approaches and enters within a preset recognition area of a docking station; a gate opening step of raising the shutter 134 of the gate 135 to open the gate 135 when it is confirmed that the forest fire monitoring drone 110 has entered the recognition area; Docking table withdrawing step in which the docking table 136 is rotated and drawn out of the enclosure 131 through the gate 135; Drone alignment step in which the docking table and the forest fire monitoring drone 110 are vertically aligned; When detecting that the forest fire monitoring drone 110 is hovering at the first set height H1 set from the docking table 136 aligned with the forest fire monitoring drone 110, the landing plate 138 of the upper surface of the docking table 136 ) to move the landing plate vertically upward (refer to FIGS. 5 (a) and 5 (b)); When detecting that the forest fire monitoring drone 110 is hovering at the second set height H2 set on the landing plate 138, a rotor off step of turning off the rotor 111 of the forest fire monitoring drone 110; The drone landing step in which the rotor 111 of the forest fire monitoring drone 110 is off and the forest fire monitoring drone 110 lands on the landing plate 138 (see FIGS. 5 (b) and 5 (c)); A drone fixing step in which the drone clamp means on the landing plate 138 fixes the drone; A landing plate seating step of moving the landing plate 138 in the downward direction to be seated on the docking table 136 after the drone is fixed (refer to FIG. 5(c)); A drone containment step of rotating the docking table 136 to which the drone is clamped and returning it to the original position inside the housing 131; may be configured to include. In the drone precision landing control method according to the present embodiment, the forest fire response control server 150 can remotely transmit a control command to the drone and the drone docking station to control it. To this end, the drone, the docking station, and the forest fire response control server 150 may be equipped with a communication module to enable short-distance or short-distance communication.

실시예에 따라서 산불감시드론(110)은 테더드 드론(Tethered Unmanned Drone, 유선 충전 방식의 드론)일 수 있으며, 감시용 드론 도킹스테이션(130) 역시 테더드 스테이션(유선 드론 충전 방식의 드론도킹스테이션)일 수 있다. 테더드 방식에 의하면 산불감시드론(110)과 감시용 드론 도킹스테이션(130) 간에 전원 공급 케이블(139)로 연결되므로 산불감시드론(110)은 실시간으로 감시용 드론 도킹스테이션(130)으로부터 전원을 공급받으면서 산불을 감시할 수 있다. 이러한 구성을 통하여 산불감시드론(110)은 드론의 베터리를 충전하기 위해서 도킹스테이션이 착륙할 필요가 없으며 24시간 임무를 수행할 수 있다.According to an embodiment, the forest fire monitoring drone 110 may be a tethered drone (Tethered Unmanned Drone, a wired charging type drone), and the monitoring drone docking station 130 is also a tethered station (a wired drone charging type drone docking station). ) can be According to the tethered method, since the power supply cable 139 is connected between the forest fire monitoring drone 110 and the monitoring drone docking station 130, the forest fire monitoring drone 110 receives power from the monitoring drone docking station 130 in real time. You can monitor wildfires while receiving supplies. Through this configuration, the forest fire monitoring drone 110 does not need a docking station to land in order to charge the drone's battery, and can perform a mission for 24 hours.

테더드 방식에 의하면 산불감시드론(110)이 연결되는 전원 공급 케이블(139)은 100m 내지 200m 정도까지 길이가 연장되므로 반경 100m 내지 200m 정도되는 영역을 24시간 감시할 수 있다.According to the tethered method, the power supply cable 139 to which the forest fire monitoring drone 110 is connected is extended in length from about 100m to about 200m, so that an area with a radius of about 100m to 200m can be monitored for 24 hours.

산불감시드론(110)은 산불의 감시가 요구되는 지역을 커버할 수 있도록 복수 개가 마련될 수 있다. 실시예에 따라서는 감시용 드론 도킹스테이션(130)은 산불 감시가 요구되는 지역(S) 예컨대 산악 지역(S)에 일정한 면적을 커버할 수 있도록 산악 지역(S)에 일정 간격으로 분산 배치될 수 있다. 감시동 드론 도킹스테이션이 산악 지역(S)에 분산 배치됨으로써 산악 지역(S)의 전체 영역의 산불 발생을 감시할 수 있다. 이러한 분산 배치 구조는 산불감시드론(110)의 출동 시간을 단축시키므로 24시간 산불 감시가 가능하다.A plurality of forest fire monitoring drones 110 may be provided to cover an area requiring forest fire monitoring. According to the embodiment, the monitoring drone docking station 130 may be distributed at regular intervals in the mountainous area (S) so as to cover a certain area in the area (S) where forest fire monitoring is required, for example, the mountainous area (S). have. As the monitoring building drone docking station is distributed in the mountainous area (S), it is possible to monitor the occurrence of wildfires in the entire area of the mountainous area (S). This distributed arrangement structure shortens the dispatch time of the forest fire monitoring drone 110, so that 24-hour forest fire monitoring is possible.

본 발명의 일 실시예에 따른 산불진압드론(120)을 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 산불감시드론(110)과 산불대응 관제서버(150)가 산악 지역(S)의 발화가 시작된 발화점(P)을 감지하면, 산불진압드론(120)은 산불대응 관제서버(150)의 제어에 의하여 발화점(P) 상공으로 비행하여 발화점(P)에 자동 착륙하면서 소화약제(121)를 터뜨리는 방식으로 산불을 조기 진압할 수 있다. 본 실시예에 따른 산불진압드론(120)은 일회용 드론일 수 있다. 즉, 산불 발생이 탐지되면 산불의 발화점(P)으로 직접 비행하여 발화점(P)에 자동 착륙함으로서 소화약제(121)를 터뜨리는 것이다. A forest fire suppression drone 120 according to an embodiment of the present invention will be described. When the forest fire monitoring drone 110 and the forest fire response control server 150 according to an embodiment of the present invention detect the ignition point P where the ignition of the mountainous area S has started, the forest fire suppression drone 120 controls the forest fire response A forest fire can be extinguished early in a way that the fire extinguishing agent 121 is exploded while flying over the ignition point P under the control of the server 150 and automatically landing at the ignition point P. The forest fire suppression drone 120 according to this embodiment may be a disposable drone. That is, when the occurrence of a forest fire is detected, the fire extinguishing agent 121 is exploded by flying directly to the ignition point (P) of the forest fire and automatically landing at the ignition point (P).

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 산불진압드론(120)의 산불 진압 과정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the forest fire suppression process of the forest fire suppression drone 120 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 산불 정밀진압 제어방법은 산불감시드론(110)이 산불이 발생한 것을 감지한 경우, 산불대응 관제서버(150)로 산불이 발생한 지점의 위치정보를 전송하는 전송단계;A forest fire precise suppression control method according to an embodiment of the present invention, when the forest fire monitoring drone 110 detects that a forest fire has occurred, transmitting the location information of the point where the forest fire occurred to the forest fire response control server 150;

산불대응 관제서버(150)가 산불의 발생 정보 및 산불이 발생한 지점의 위치정보를 수신한 경우, 진압용 드론 도킹스테이션(140)을 작동시키는 작동단계; 진압용 드론 도킹스테이션(140)에서 산불진압드론(120)이 산불의 진압을 위하여 이륙하는 이륙단계; 산불진압드론(120)이 산불대응 관제서버(150)로부터 발화점(P) 위치정보를 수신하여 저장하는 위치정보 저장단계; 산불진압드론(120)이 발화점(P) 위치정보를 기초로 발화점(P)의 위치로 비행 이동하는 이동단계; 산불진압드론(120)이 발화점(P) 위치정보를 기초로 발화점(P) 위치에서 일정 여역 내에 진입한 경우, 산불진압드론(120)의 화점감지센서(122)를 작동시키는 화점감지센서 작동단계; 화점감지센서(122)로 발화점(P)의 위치를 정밀 확인하는 확인단계; 산불진압드론(120)이 발화점(P)의 위치를 확인한 경우, 발화점(P)에 직접 자동 착륙하여 소화약제(121)를 터뜨리는 소화단계;를 포함하여 구성될 수 있다.an operation step of operating the drone docking station 140 for suppression when the forest fire response control server 150 receives the forest fire occurrence information and the location information of the forest fire location; A take-off step in which the forest fire suppression drone 120 takes off from the suppression drone docking station 140 for suppression of the forest fire; a location information storage step of the forest fire suppression drone 120 receiving and storing the ignition point (P) location information from the forest fire response control server 150; A moving step of the forest fire suppression drone 120 flying to the location of the ignition point (P) based on the ignition point (P) location information; When the forest fire suppression drone 120 enters within a certain area from the ignition point (P) location based on the ignition point (P) location information, the fire point detection sensor operation step of operating the fire point detection sensor 122 of the forest fire suppression drone 120 ; A confirmation step of precisely confirming the position of the ignition point (P) with the ignition point sensor 122; When the forest fire suppression drone 120 confirms the location of the ignition point (P), the fire extinguishing step of automatically landing at the ignition point (P) to explode the extinguishing agent 121; may be configured to include.

위와 같은 정밀한 산불 진압을 위하여 실시예에 따라서 산불진압드론(120)은, 산불대응 관제서버(150)로부터 발화점(P) 위치정보를 수신하는 통신모듈과 화점의 위치를 감지하는 화점감지센서(122)를 탑재할 수 있다.For precise forest fire suppression as described above, the forest fire suppression drone 120 according to the embodiment includes a communication module for receiving the ignition point (P) location information from the forest fire response control server 150 and a fire point detection sensor 122 for detecting the location of the fire point. ) can be installed.

실시예에 따라서 산불진압드론(120)은 화점감지센서(122)를 통하여 스스로 발화점(P)을 찾아서 발화점(P)의 위치로 비행하여 발화점(P)에 자동 착륙하여 화재를 진압할 수 있다. 또한 실시예에 따라서 산불진압드론(120)은 산불대응 관제서버(150)가 전송한 발화점(P) 위치정보를 수신하여 해당 발화점(P) 위치를 목적지로 설정하고 해당 목적지로 비행하여 화재를 진압할 수도 있다. 또한 실시예에 따라서는 산불대응 관제서버(150)가 전송한 발화점(P) 위치정보와 산불진압드론(120) 자체가 화점감지센서(122)로 발화점(P)을 탐색해서 찾아낸 발화점(P)의 위치정보를 비교하여 목적지의 위치를 결정하고, 목적지로 비행하여 산불을 진압할 수도 있다.According to the embodiment, the forest fire suppression drone 120 finds the ignition point P by itself through the fire point detection sensor 122, flies to the location of the ignition point P, and automatically land at the ignition point P to suppress the fire. In addition, according to the embodiment, the forest fire suppression drone 120 receives the ignition point (P) location information transmitted by the forest fire response control server 150, sets the ignition point (P) location as the destination, and flies to the destination to suppress the fire. You may. In addition, depending on the embodiment, the ignition point (P) location information transmitted by the forest fire response control server 150 and the forest fire suppression drone 120 itself search for the ignition point (P) with the fire point detection sensor 122 and the ignition point (P) It is also possible to determine the location of the destination by comparing the location information of

실시예에 따라서는 발화점(P) 근처의 화점감지영역(L)까지 산불대응 관제서버(150)가 전송한 발화점(P) 위치정보를 기초로 비행해서 접근한 뒤에는 화점감지영역(L)에 진입한 뒤에는 화점감지센서(122)를 통하여 타겟을 설정하고 타겟에 착륙할 수 있도록 비행할 수도 있다. 여기서 화점감지영역(L)은 실시예에 따라서 산불진압드론(120)이 산악 지역(S)을 비행하다가 산불진압드론(120)의 화점감지센서(122)가 최초로 발화점(P)을 탐지한 경우, 해당 발화점(P)으로부터 일정 반경으로 설정된 영역을 의미할 수 있다.According to the embodiment, after flying and approaching the fire point detection area (L) near the ignition point (P) based on the location information of the ignition point (P) transmitted by the forest fire response control server 150, the fire point detection area (L) is entered. After that, the target may be set through the fire point detection sensor 122 and may be flew to land on the target. Here, the fire point detection area L is, according to the embodiment, when the fire point detection sensor 122 of the forest fire suppression drone 120 first detects the ignition point P while the forest fire suppression drone 120 flies over the mountainous area S. , may mean an area set to a predetermined radius from the corresponding ignition point P.

산불이 발생한 뒤에 약 5분의 골든타임이 경과되면 산불은 확산되어 더이상 진화가 어려워진다. 본 발명에 따른 산불 정밀진압 제어방법은 골든타임을 놓치지 않고 신속히 산불을 초기 진압함으로써 산불의 확산을 방지할 수 있다.When the golden time of about 5 minutes has elapsed after a forest fire has occurred, the fire spreads and it becomes difficult to extinguish any further. The precise fire suppression control method according to the present invention can prevent the spread of a forest fire by quickly extinguishing the forest fire without missing the golden time.

이를 위하여 산불진압드론(120)은 일회용으로서 직접 발화점(P)으로 비행하여 발화점(P)에 자동 착륙함으로써 발화점(P)에 소화약제(121)를 터뜨려 산불을 진압할 수 있다. For this purpose, the forest fire suppression drone 120 is disposable and flies directly to the ignition point (P) and automatically lands at the ignition point (P), thereby exploding the extinguishing agent 121 at the ignition point (P) to extinguish the forest fire.

특히 바람이 세게 부는 산악 지역(S)에서는 GPS에 의한 발화점(P)의 위치좌표를 이미 확보하고 해당 위치로 비행하여 발화점(P)에 접근하더라도 GPS자체에 의한 위치정보의 오차가 있을 수 있다. 특히 산불진압드론(120)은 발화점(P)에 정확히 정밀착륙을 수행해야 하는데 GPS 위치정보가 0.5m 정도의 오차가 있더라도 발화점(P)에 정확히 착지할 수 없다. 따라서 산불진압드론(120)은 화점감지센서(122)를 탑재하고 있으며, 1차적으로 산불감시드론(110)에 의하여 확보된 GPS 위치정보를 기반으로 발화점(P) 근처까지 비행한 뒤에 2차적으로 화점감지센서(122)를 통하여 발화점(P)의 위치를 정밀 측정하고, 발화점(P)으로 비행하여 착륙하는 것이다. 2차적으로 화점감지센서(122)를 통하여 발화점(P)을 찾는 것은 산불감시드론(110)이나 산불대응 관제서버(150)의 도움 없이 스스로 능동적으로 발화점(P)의 위치를 찾는 것이다.In particular, in a mountainous area (S) where the wind blows strongly, even if the location coordinates of the ignition point (P) are obtained by the GPS and fly to the corresponding location and approach the ignition point (P), there may be an error in the location information by the GPS itself. In particular, the forest fire suppression drone 120 must accurately land at the ignition point P, but even if the GPS location information has an error of about 0.5 m, it cannot land accurately at the ignition point P. Therefore, the forest fire suppression drone 120 is equipped with a fire point detection sensor 122, and after flying to the vicinity of the ignition point (P) based on the GPS location information secured primarily by the forest fire monitoring drone 110, secondarily It is to precisely measure the position of the ignition point (P) through the ignition point sensor 122, and to fly to the ignition point (P) and land. Secondary finding the ignition point P through the fire point detection sensor 122 is to actively find the location of the ignition point P by itself without the help of the forest fire monitoring drone 110 or the forest fire response control server 150 .

이러한 기능을 수행하기 위하여 본 실시예에 따른 산불진압드론(120)은 소화약제(121)와 화점감지센서(122)를 탑재할 수 있다. 화점감지센서(122)는 실시예에 따라서는 열화상 카메라를 포함할 수 있다. In order to perform this function, the forest fire suppression drone 120 according to the present embodiment may be equipped with an extinguishing agent 121 and a fire point detection sensor 122 . The fire point detection sensor 122 may include a thermal imaging camera according to an embodiment.

기존에 소화탄을 탑재한 드론이 발화지점까지 비행하여 접근한 뒤에 발화점(P) 상공에서 소화탄을 투척하여 산불 진압을 시도하는 기술은 바람이 센 산악지역에서 실제 효과가 없다. 소화탄을 발화점(P)에 정확히 투척해야 하는데 바람이 세게 부는 경우 드론 자체가 바람에 흔들리게 되고, 이렇게 바람에 흔들리는 드론이 소화탄을 투척하는 경우 정확히 발화점(P)에 투척하기 어려운 문제가 있다. 특히 소화탄 자체도 바람에 영향을 많아 받는다. 따라서 소화탄을 투척하더라도 소화탄에 발화점(P)에 정확히 명중하지 못하는 문제가 있다. The existing technology that attempts to extinguish a forest fire by throwing a fire bomb from above the ignition point (P) after flying to the ignition point by a drone equipped with a fire extinguisher has no practical effect in windy mountainous areas. Fire munitions must be accurately thrown at the ignition point (P), but if the wind is strong, the drone itself will shake in the wind. . In particular, the fire bomb itself is greatly affected by the wind. Therefore, there is a problem in that even if the fire bomb is thrown, it cannot accurately hit the ignition point (P).

본 발명의 일 실시예에 따른 산불진압드론(120)은 소화약제(121)를 탑재하고 직접 능동적으로 발화점(P)으로 비행하여 발화점(P) 상에 직접 착륙하는 방식으로 소화탄을 발화점(P)에 전달하는 방식이므로 정확한 발화점(P)에 소화탄을 안착시킬 수 있으므로 산불의 초동 진화에 매우 효과적이다.The forest fire suppression drone 120 according to an embodiment of the present invention is equipped with an extinguishing agent 121 and directly and actively flies to the ignition point (P) to land directly on the ignition point (P) to fire the fire munitions at the ignition point (P). ), it is very effective in the initial fire extinguishing of forest fires because it can land a fire extinguisher at the correct ignition point (P).

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. In the specification of the present invention (especially in the claims), the use of the term "above" and similar referential terms may be used in both the singular and the plural. In addition, when a range is described in the present invention, each individual value constituting the range is described in the detailed description of the invention as including the invention to which individual values belonging to the range are applied (unless there is a description to the contrary). same as

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The steps constituting the method according to the present invention may be performed in an appropriate order unless the order is explicitly stated or there is no description to the contrary. The present invention is not necessarily limited to the order in which the steps are described. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the present invention is merely for the purpose of describing the present invention in detail, and the scope of the present invention is limited by the examples or exemplary terms unless limited by the claims. it is not going to be In addition, those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations, and changes may be made in accordance with design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and the scope of the spirit of the present invention is not limited to the scope of the scope of the present invention. will be said to belong to

100: 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템
110: 산불감시드론
111: 로터
112: 랜딩기어
120: 산불진압드론
121: 소화약제
122: 화점감지센서
130: 감시용 드론 도킹스테이션
131: 함체
132: 에어커튼수단
A: 에어
133: 서포트부재
134: 셔터
135: 게이트
136: 도킹테이블
137: Z축이동부재
138: 랜딩플레이트
139: 전원 공급 케이블
140: 진압용 드론 도킹스테이션
150: 산불대응 관제서버
160: 네트워크
S: 산악 지역
P: 발화점
L: 화점감지영역
H1: 제1 설정높이
H2: 제2 설정높이100: All-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system
110: forest fire supervision drone
111: rotor
112: landing gear
120: forest fire suppression drone
121: extinguishing agent
122: fire point detection sensor
130: drone docking station for surveillance
131: hull
132: air curtain means
A: Air
133: support member
134: shutter
135: gate
136: docking table
137: Z-axis moving member
138: landing plate
139: power supply cable
140: drone docking station for suppression
150: forest fire response control server
160: network
S: mountainous area
P: flash point
L: fire point detection area
H1: first set height
H2: second set height

Claims (5)

산불 감시가 요구되는 지역에서 산불을 감시하고, 산불의 초기 진압을 수행하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템에 있어서,
산불의 발생 여부를 감시하는 산불감시드론;
상기 산불감시드론이 산불의 발생을 감지한 경우, 출격하여 산불을 진압하는 일회용 산불진압드론;
상기 산불감시드론을 격납하는 감시용 드론 도킹스테이션;
상기 산불진압드론을 격납하는 진압용 드론 도킹스테이션; 및
상기 산불감시드론, 상기 산불진압드론, 상기 감시용 드론 도킹스테이션, 상기 진압용 드론 도킹스테이션을 통제하는 산불대응 관제서버;
를 포함하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템.In an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system that monitors forest fires in areas requiring forest fire monitoring and performs initial suppression of forest fires,
forest fire monitoring drones to monitor the occurrence of wildfires;
When the forest fire monitoring drone detects the occurrence of a forest fire, a disposable forest fire suppression drone that scrambles to extinguish the forest fire;
Drone docking station for monitoring to contain the forest fire monitoring drone;
Suppression drone docking station for storing the wildfire suppression drone; and
a forest fire response control server for controlling the forest fire monitoring drone, the forest fire suppression drone, the monitoring drone docking station, and the suppression drone docking station;
An all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system that includes. 제1 항에 있어서,
상기 산불감시드론은 베터리 충전을 위해 착륙할 필요가 없도록 하기 위해서 제공되는 테더드 드론을 포함하고, 상기 감시용 드론 도킹스테이션 역시 테더드 도킹스테이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템.According to claim 1,
The forest fire monitoring drone includes a tethered drone provided to avoid the need to land for battery charging, and the drone docking station for monitoring also includes a tethered docking station All-weather docking station-based forest fire monitoring and Hyper-Evolution System. 제1 항에 있어서,
상기 산불진압드론은, 소화약제를 탑재하고, 산불이 발생한 경우, 상기 산불대응 관제서버의 제어에 의해서 산불의 발화점으로 비행하여 상기 발화점에 자동 착륙하여 상기 소화약제를 터트리는 것을 특징으로 하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템.According to claim 1,
The wildfire suppression drone is equipped with a fire extinguishing agent, and when a forest fire occurs, it flies to the fire point of the forest fire under the control of the forest fire response control server, automatically lands at the fire point, and explodes the fire extinguishing agent All-weather docking station, characterized in that based forest fire monitoring and early fire extinguishing system. 제1 항에 있어서,
상기 산불진압드론은, 상기 산불대응 관제서버로부터 발화점 위치정보를 수신하는 통신모듈과 화점의 위치를 감지하는 화점감지센서를 탑재한 것을 특징으로 하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템.According to claim 1,
The forest fire suppression drone is equipped with a communication module for receiving ignition point location information from the forest fire response control server and a fire point detection sensor for detecting the location of the fire point. 제1 항에 있어서,
상기 산불진압드론은 복수 개이고, 상기 복수 개의 산불진압드론을 격납하는 상기 진압용 드론 도킹스테이션은 산불 감시가 요구되는 지역에 복수 개가 분산 배치된 것을 특징으로 하는 전천후 도킹스테이션 기반 산불감시 및 초동진화 시스템.
According to claim 1,
The forest fire suppression drone is plural, and the drone docking station for suppression storing the plurality of forest fire suppression drones is an all-weather docking station-based forest fire monitoring and early fire extinguishing system, characterized in that a plurality of drones are dispersedly arranged in an area where forest fire monitoring is required. .
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