초록 ▼

연구목적
○ 화재발생시 신속한 조기대응으로 피해를 최소화할 수 있는 시스템개발.(30초 이내 조기 화재감지 후 15초 이내 초기 화재진압용 시스템).
· Package형 화재지점 위치추적 화재진압장치 개발.
· 국가형식인증 추진.
연구내용
○ 스마트 자동소화모듈 구현.
○ 실시간 주제어모듈 구현
○ 지능형 영상기반 화재감시모듈 구현
○ 통합시스템 구현/성능테스트
기대효과 및 활용방안
○ 영상인식 화재감지모듈은 차세대 화재감지기로서 사용 가능.
○ 본 연구의 결과물은 중요한

연구목적
○ 화재발생시 신속한 조기대응으로 피해를 최소화할 수 있는 시스템개발.(30초 이내 조기 화재감지 후 15초 이내 초기 화재진압용 시스템).
· Package형 화재지점 위치추적 화재진압장치 개발.
· 국가형식인증 추진.
연구내용
○ 스마트 자동소화모듈 구현.
○ 실시간 주제어모듈 구현
○ 지능형 영상기반 화재감시모듈 구현
○ 통합시스템 구현/성능테스트
기대효과 및 활용방안
○ 영상인식 화재감지모듈은 차세대 화재감지기로서 사용 가능.
○ 본 연구의 결과물은 중요한 국가 기간시설과 산업기반시설 등을 보호함으로서 화재로 인한 사회적비용을 최소화.
○ 무인감시가 가능함으로서 효율적인 화재감시 및 대응.
○ IT산업과 소방산업의 융합으로 고부가가치를 얻을 수 있음.
○ 화재인식 및 추적 알고리즘은 여러 가지 제품(DVR, 일반CCTV, 홈시큐리티, 인터폰 등)과 접목할 수 있으며, 이를 통해 문화재, 대형건물, 다중시설, 산불감시 등 여러 시장에 접목 가능함.
○ 본 개발품은 아직까지 세계적으로도 초기단계의 제품으로 꾸준한 기술개발로 첨단소방제품 수출을 가능하게 할 것임.

Abstract ▼

Ⅰ. Title
Development of Automatic Fire Suppression Equipment with Ignite position tracing
Ⅱ. Objectives
1. Recently, technology for fire detection and automatic fire extinguishing system using video image has been developed actively and internationally. And the development of image process

Ⅰ. Title
Development of Automatic Fire Suppression Equipment with Ignite position tracing
Ⅱ. Objectives
1. Recently, technology for fire detection and automatic fire extinguishing system using video image has been developed actively and internationally. And the development of image processing technology has formed new market for flame detector.
2. This study aims early fire detection, as well as initial fire suppression.
And the goal is fire suppression automatically by tracking ignition point to minimize damage.
Ⅲ. Contents
1. 1st year
1) Technical analysis for the case of foreign advanced products
2) Basic mechanical design:The basic design of the automatic fire extinguishing system
3) Making prototype
4) Basic design of fire suppression systems that tracking the ignition point
5) Implementation of the test environment
2. 2nd year
1) Development of video engine for recognizing fire
2) Location tracking and automatic fire extinguishing module design
3) Making prototype module for tracking and fire extinguishing
4) Development of event distribution server for high speed and capacity
5) Smart client development
6) Designing detailed system components (Making prototype)
Ⅳ. Conclusions
Auto fire suppression equipment is composed by auto fire extinguishing module, realtime control system module, and fire monitering system module.
We tested the performance of auto fire fighting system by a practical experiment. Our system achieved development objective which is the flame detecting time, shooting distance of extinguishing agent, response time, and etc.
The Auto fire suppression equipment shoot a accurate location by the auto fire extinguishing module. The adaptable nozzle improve the shooting distance to 600LPM. And the realtime control system module have automatic mode and manual mode. The manual mode is actuated by joystick. And we developed the fire monitering system using infra-red camera and flame detection algorithm. The flame detection algorithm is based on image process algorithm. So this auto fire suppression equipment automatically detect the fire and fire location and extinguish the fire.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 요약서(초록) ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• 차례 ... 8
• 그림차례 ... 13
• 표차례 ... 16
• 제 1 장 서 론 ... 19
• 1.1 연구배경 및 목적 ... 19
• 1.2 연구개발의 필요성 ... 19
• 1.2.1 기술적 측면 ... 19
• 1.2.2 경제·산업적 측면 ... 20
• 1.2.3 사회·문화적 측면 ... 21
• 1.3 국내·외 관련기술의 현황 ... 22
• 1.4 기술개발 시 예상되는 기술적 경제적 파급효과 ... 22
• 제 2 장 연구 목표 및 방법 ... 24
• 2.1 연구 목표 ... 24
• 2.1.1 연구개발 최종 목표 ... 24
• 2.1.2 연차별 연구 목표 ... 25
• 2.2 연구 내용 ... 26
• 2.2.1 연구 목표에 따른 연구내용 ... 26
• 2.3 연구 추진 방법 ... 27
• 2.3.1 연구 추진 체계 ... 27
• 2.3.2 추진 전략 및 방법 ... 28
• 제 3 장 국·내외 특허 및 제품 조사 ... 29
• 3.1 영상기반 화재 감지 기술에 관한 특허동향 분석 ... 29
• 3.1.1 영상기반 화재감지시스템 분야 특허의 연도별 동향 ... 30
• 3.1.2 영상기반 화재감지시스템 분야 세부기술별 특허동향 ... 31
• 3.1.3 영상기반 화재감지시스템 분야의 세부기술 점유율 ... 32
• 3.1.4 영상기반 화재감지시스템 분야 국가별 세부기술 점유율 ... 33
• 3.1.5 주요 국가별 주요 출원인 ... 35
• 3.1.6 세부기술별 발전가능성 ... 37
• 3.1.7 결론 및 시사점 ... 38
• 3.2 영상기반 소화장치의 제품 조사 ... 40
• 3.2.1 영상을 이용한 화재감지 및 자동소화장치 ... 40
• 제 4 장 기술개발 실적 ... 43
• 4.1 스마트 자동분사모듈 구현 ... 43
• 4.1.1 연구개발 목표 및 내용 ... 43
• 4.1.2 연구개발 최종 결과 ... 44
• 가. 기초 선행 조사 : 선진 외국 제품 사례 조사를 통한 기술분석 ... 44
• 나. 기초 기구설계 : 자동소화모듈 기구 기초설계 ... 44
• 1) 1차 시제품 ... 44
• 2) 2차 시제품 ... 56
• 다. 기초 시제품 제작: 기초 모델 견본품 제작(1차, 2차 시제품) ... 61
• 라. 기구설계 및 시작품 제작(3차 시제품) ... 63
• 1) 설계 시 고려사항 ... 63
• 2) 시제품 설계 및 제작 ... 64
• 4.2 실시간 주제어모듈 구현 ... 91
• 4.2.1 연구개발 목표 및 내용 ... 91
• 4.2.2 연구개발 최종 결과 ... 92
• 가. 실시간 주제어 모듈 개발 ... 92
• 1) 주제어 모듈 스펙 ... 93
• 2) 주제어 모듈 블록도 ... 93
• 3) 주제어 모듈 동작 흐름 및 주요 상태별 기능 ... 94
• 4) 주제어 모듈 구성 ... 95
• 나. 프로그레시브 조이스틱 적용 ... 96
• 다. 무인감지 장치 개발 및 통합 서버 개발 ... 97
• 1) 프로토콜 설계(자동소화모듈 - 통합 서버) ... 98
• 2) 프로토콜 설계(통합서버 - 화재감시 서버) ... 105
• 3) 통합 서버 화면 UI 구성 및 기능 설계 ... 112
• 4) 클래스 구성 및 인터페이스 설계 ... 114
• 5) 화재 인식 시 탐색 및 진압 데이터 흐름 ... 115
• 4.3 지능형 영상기반 화재 감시 모듈 구현 ... 116
• 4.3.1 연구개발 목표 및 내용 ... 116
• 4.3.2 연구개발 최종 결과 ... 118
• 가. 선진 외국 사례 조사를 통한 기술 분석 ... 118
• 나. 테스트 환경 조성 ... 118
• 다. 화재 상황 인지용 영상 엔진 개발 ... 122
• 1) 열상 정보를 이용한 영역 검출 ... 123
• 2) 발화 위치 추적 ... 126
• 3) 실험 결과 및 화재 판단 기준 ... 127
• 라. 고속/대용량 이벤트 분산 처리 화재 감지 서버 개발 ... 132
• 1) 시스템 연동 및 다채널 처리 ... 133
• 2) 상태기반 루프 ... 134
• 3) 프로토콜 설계 ... 135
• 4) 화면 UI 구성 및 기능 설계 ... 139
• 5) 클래스 구성 및 인터페이스 설계 ... 141
• 마. 스마트 클라이언트 개발 ... 145
• 1) 화면 구성 및 각 기능 설계 ... 145
• 4.3.3 정량적 목표 달성 실적 ... 147
• 가. 정량적 목표 ... 147
• 나. 자체 시험 ... 147
• 1) 시험 개요 ... 147
• 2) 시험 결과 ... 151
• 4.4 발화위치 추적 자동소화장치 시스템 구현 ... 153
• 4.4.1 실험에 사용된 기자재 ... 153
• 가. 자동소화모듈(포, 시험체) ... 153
• 나. 자동소화모듈(포, 시험체) 설치대 ... 154
• 다. 적외선 열화상 카메라 ... 155
• 라. 주제어 모듈 ... 155
• 마. UV 감지 모듈 ... 156
• 바. 소화약제 저장탱크 ... 156
• 사. 배관 ... 156
• 4.4.2 실험장소 및 조건 ... 157
• 4.4.3 실험장비 배치도 ... 158
• 4.4.4 실험내용 ... 158
• 가. 자동소화모듈과 적외선 열화상 카메라의 보정 실험 ... 158
• 나. 화재인식시간 실험 ... 159
• 다. 방사대기시간 실험 ... 159
• 라. 유효방사거리 측정실험 ... 159
• 마. 회전 각속도 실험 ... 160
• 바. 회전각 실험 ... 160
• 사. 방수량(l/min)실험 ... 160
• 아. 소화실험 ... 161
• 4.4.5 실험결과 및 고찰 ... 162
• 가. 자동소화모듈과 적외선 열화상 카메라 보정 실험에 관한 고찰 ... 162
• 나. 화재인식시간에 대한 고찰 ... 163
• 다. UV센서에 대한 영향 ... 163
• 라. 화재인식시간 측정실험 ... 164
• 마. 방사대기시간 고찰 ... 165
• 바. 유효방사거리 고찰 ... 166
• 사. 회전각속도 고찰 ... 168
• 아. 회전각 고찰 ... 169
• 자. 방수량 고찰 ... 169
• 차. 소화시험에 대한 고찰 ... 172
• 4.5 정량적 목표 달성 실적 ... 175
• 4.5.1 정량적 목표 및 달성 실적 ... 175
• 4.5.2 의뢰 시험 ... 176
• 제 5 장 결 론 ... 187
• 5.1 스마트 자동소화모듈 개발 ... 187
• 5.2 실시간 주제어 모듈 개발 ... 188
• 5.3 지능형 영상기반 화재감시모듈 개발 ... 190
• 5.4 통합 시스템 구현 ... 191
• 5.5 최종결론 ... 193
• [별첨] 발화위치추적 자동소화장치의 화재안전기준 ... 194
• 참고문헌 ... 206
• 끝페이지 ... 206