[논문]지하공간전용 소방방재 통합시스템 구축에 관한 연구(1)

손봉세; 박동하; 박세화

문제 정의

즉 화재, 가스폭발 등 기타 안전사고 시 불특정다수인은 물론 상시 거주자의 인명 및 기반시설을 안전하게 보호하고 피해를 최소화하기 위하여 설치하는 화재 감지 설비, 수계 소화설비, 가스계 소화설비, 피난안전설비, 방.배연 설비, 전력 및 조명 설비, 출입문 등 인명안전에 관련되는 설비를 하나의 전용 감시체계를 구축하는 것이다. 본 시스템을 구축함으로써 관리인원을 최소화하여 설치비 및 관리비용을 절감하고, 필요시에는 무인화 운전이 가능하도록 설계 되여야 한다.

제안 방법

하도록 하였다. 각 설비에서 오는 정보는 어댑터 모듈을 통하여 각의 설비 또는 제어용 PC에서 발생되는 정보를 통합 서버용 프로토콜로 변환하여 통합 서버의 DB에저장되어 통합관리 프로그램을 통해 감시 상황을 모니터링 하도록 한다. 통합관리 프로그램은 윈도우XP와 XML기반의 JVM위에서 동작하는 프로그램이며 각 설비간의 동작신호는 별도의 어댑터를 통해 신호 변환을 한 후 각각 자신의 IP 주소를 이용하여 통합서버 IP로 전달하여 통합서버의 DB에 저장되는 구조를 취한다.
검증과 통합정보의 실효성을 검증 하였다. 데모 시스템의 구성은 각각의 설비는 개별 IP를 가지고 인터넷을 이용하여 개별 접속을 한 후 통합 방재서버에 접속하여 각각의 동작 정보를 보내주는 플랫폼을 구성하였다. 통합서버에서는 각 설비로부터 넘어오는 정보를 DB에 저장한 후 정해진 동작 시나리오대로 동작하도록 하였다.
통합서버에서는 각 설비로부터 넘어오는 정보를 DB에 저장한 후 정해진 동작 시나리오대로 동작하도록 하였다. 동작 시나리오는 소방 경보설비로부터 화재신호가 발생하면 통합방재 GIS 맵상의 아이콘을 동작시키며 이를 클릭하면 해당 구역의 CCTV 화면이 나타나도록 시나리오를 구현하였다. 또한 해당 출입 보안 시스템과 공조 설비가 화재발생 구역 맞게 연동 되도록 하였다.
통합관리 프로그램은 윈도우XP와 XML기반의 JVM위에서 동작하는 프로그램이며 각 설비간의 동작신호는 별도의 어댑터를 통해 신호 변환을 한 후 각각 자신의 IP 주소를 이용하여 통합서버 IP로 전달하여 통합서버의 DB에 저장되는 구조를 취한다. 또한 동작 상황은 PDA나 핸드폰으로 전송되어 관리자로 하여금 즉각적인 대응이 가능하도록 개발하였다. 현재 개발하고 있는 시스템의 구성은 그림 3과 같으며 사양은 표 3과 같다.
동작 시나리오는 소방 경보설비로부터 화재신호가 발생하면 통합방재 GIS 맵상의 아이콘을 동작시키며 이를 클릭하면 해당 구역의 CCTV 화면이 나타나도록 시나리오를 구현하였다. 또한 해당 출입 보안 시스템과 공조 설비가 화재발생 구역 맞게 연동 되도록 하였다.
본 논문을 통해 구성한 통합소방방재시스템은 R형 화재수신기와 CCTV 방범 영상감시설비, 영상녹화를 위한 DVR, 원격제어가 가능한 공조설비용 FAN모터, 공기 흡입형 화재감지기 그리고 통합서 버로 구성되어 있다. 구성된 시스템은 통합 소방방재시스템에서 필요한 많은 기능 중에서 일부 주요 요소를 통합하여 상호 결합되어 개별적으로 동작되고 관리되는 요소들이 통합될 수 있도록 하였다.
본 시스템을 구축함으로써 관리인원을 최소화하여 설치비 및 관리비용을 절감하고, 필요시에는 무인화 운전이 가능하도록 설계 되여야 한다. 비전문가도 쉽게 익힐 수 있는 동일 운영프로그램을 적용하여 편리한 조작환경을 제공하며, 시스템 상호연동에 의한 비상시 유기적인 연동 및 시스템 확장성이 뛰어나고, 필요시 부가적인 시스템통합 지원 자료를 제공할 수 있도록 설계되어 한다. 본 연구에서 수행하는 통합 소방방재시스템 구축모델 그림 2와 같다.
시스템 하부의 설비는 직접 또는 변화기를 통하여 인터넷에 연결되고 서버시스템은웹기반으로 설계하여 ORACLE DB를 이용하여 각 설비에서 발생되는 동작 이벤트 등을 저장하여 통합관리 프로그램에서는 이를 기반으로 연동 시나리오에 맞는 제어를 수행 하도록 하였다. 각 설비에서 오는 정보는 어댑터 모듈을 통하여 각의 설비 또는 제어용 PC에서 발생되는 정보를 통합 서버용 프로토콜로 변환하여 통합 서버의 DB에저장되어 통합관리 프로그램을 통해 감시 상황을 모니터링 하도록 한다.
통합소방방재 데모시스템을 아래와 같은 구성으로 제작하여 통합 운영에 대한 시나리오 검증과 통합정보의 실효성을 검증 하였다. 데모 시스템의 구성은 각각의 설비는 개별 IP를 가지고 인터넷을 이용하여 개별 접속을 한 후 통합 방재서버에 접속하여 각각의 동작 정보를 보내주는 플랫폼을 구성하였다.

성능/효과

그리고 통합서 버로 구성되어 있다. 구성된 시스템은 통합 소방방재시스템에서 필요한 많은 기능 중에서 일부 주요 요소를 통합하여 상호 결합되어 개별적으로 동작되고 관리되는 요소들이 통합될 수 있도록 하였다. 실제적으로 지하공간의 통합방재를 위해서는 보다 다양하고 여러 형태의 통합이 요구되는바, 이를 위해서는 다양한 기기의 하드웨어적인 결합이 가능한 소프트웨어의 설계가 필요하며, 유연한 확장과 다양한 사용자의 요구에 부합되도록 재구성이 가능한 구조의 소프트웨어의 개발이 요구된다.
즉 산업용컴퓨터 네트워크에 연결된 모든 기계들이 자신의 공정에서 발생하는 정보들을 수집할 수 있으며, 수집된 정보의 저장, 분석 및 가공작업이 컴퓨터에서 바로 처리되고, 각 기계공정에서 필요한 정보를 즉시로 분배 할 수 있도록 정보의 통합화를 구현하는 것이다. 셋째로 네트워크의 사용자는 사람이 아니라 컴퓨터 프로그램 혹은 기계라는 것이다. 산업용 네트워크 프로토콜 구조는 크게 중앙 집중제어방식 (Centralized control system)과 분산제어 방식 (Distributed Control System)으로 나누어진다.
산업용 네트워크는 일반사무 처리를 중심으로 하는 네트워크와는 구체적으로 다음의 3가지에서 일반 통신망과 차이가 있다. 첫째로 산업용 네트워크는 열악한 환경에서 동작해야 한다. 강한 자기장의 영향을 받을 때도 있고, 습도 혹은 온도가 높거나 낮은 경우도 있다.

후속연구

실제적으로 지하공간의 통합방재를 위해서는 보다 다양하고 여러 형태의 통합이 요구되는바, 이를 위해서는 다양한 기기의 하드웨어적인 결합이 가능한 소프트웨어의 설계가 필요하며, 유연한 확장과 다양한 사용자의 요구에 부합되도록 재구성이 가능한 구조의 소프트웨어의 개발이 요구된다. 또한 신뢰성을 확보하여 기기들 간에 안정적인 통합을 보장하기 위해 다양한 환경에 대해 적응성 테스트를 위한 연구가 필요하다. 현재는 여러 기종간의 단순 통합만을 위해 동작 시나리오와 메시지를 정의했으나 안정적으로 통합되어 동작되기 위해서는 충분한 에러처리 기능 등 제안된 시스템에 적용된 상호연동 및 통신을 위한 프로토콜을 재정립할 필요가 있겠다.
배연 설비, 전력 및 조명 설비, 출입문 등 인명안전에 관련되는 설비를 하나의 전용 감시체계를 구축하는 것이다. 본 시스템을 구축함으로써 관리인원을 최소화하여 설치비 및 관리비용을 절감하고, 필요시에는 무인화 운전이 가능하도록 설계 되여야 한다. 비전문가도 쉽게 익힐 수 있는 동일 운영프로그램을 적용하여 편리한 조작환경을 제공하며, 시스템 상호연동에 의한 비상시 유기적인 연동 및 시스템 확장성이 뛰어나고, 필요시 부가적인 시스템통합 지원 자료를 제공할 수 있도록 설계되어 한다.

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