KR101751960B1 - 소방관용 개인 안전 알람장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방관이 일정 시간동안 움직이지 않는 경우 오디오 부저에서 경보신호에 초음파신호를 혼합하여 송출하고, 통제실에서는 상기 초음파신호를 수신하여 소방관의 위치를 확인할 수 있는 소방관용 개인 안전 알람장치에 관한 것으로, 소방복의 일측에 부착되며 주변의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하는 개인 안전 알람 장치에 있어서, 움직임센서에서는 소방관의 움직임이 일정시간 이상 없는 경우 소정의 전기적 신호를 발생하여 마이콤에 전달하고, 상기 마이콤에서는 압전소자 구동부를 제어하여 오디오 부저에서 가청주파수의 경보음을 발생함과 동시에 통제실에서 소방관의 위치를 확인할 수 있도록 초음파를 이중으로 발생하여 외부로 송출하되, 상기 오디오 부저는 주전극과 보조전극 및 접지 역할을 하는 그라운드를 포함하는 타려식 발진소자로 구성되며, 상기 오디오 부저는 압전소자 구동부를 통해 주전극에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 미만의 가청주파수를 90~100dB 출력하고, 보조전극에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 이상의 초음파를 발생하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의한 소방관용 개인 안전 알람장치는 소방관이 화재를 진압시 건물붕괴, 유독가스 질식 등의 이유로 바닥에 쓰러져 일정 시간동안 움직이지 않는 경우 이를 움직임센서를 통해 감지하고, 오디오 부저에서 직접 초음파를 발생함으로써 간단한 기술구성에 의해 소방관의 위치 추적을 용이하게 구현하는 효과가 있다. 또한, 공기통에 부착된 압력센서를 통해 공기의 잔여량과, 온도센서를 통해 확인된 주변 온도를 엘시디 디스플레이에 표시함으로써 위험징후를 소방관에게 즉각적으로 경고할 수 있는 효과가 있다.

Description

소방관용 개인 안전 알람장치{Personal alert safety system for fireman}

본 발명은 개인 안전 알람장치에 관한 것으로, 특히 소방관이 화재를 진압시 건물붕괴, 유독가스 질식 등의 이유로 바닥에 쓰러져 일정 시간동안 움직이지 않는 경우 이를 움직임센서를 통해 감지하고, 오디오 부저의 비상 경보음과 초음파를 이중 발생하여 송출하고, 통제실에서는 상기 초음파신호를 수신하여 소방관의 위치를 확인할 수 있는 소방관용 개인 안전 알람장치에 관한 것이다.

또한, 공기통에 부착된 압력센서를 통해 공기의 잔여량과, 온도센서를 통해 확인된 주변 온도를 엘시디 디스플레이에 표시함으로써 위험징후를 소방관에게 즉각적으로 경고할 수 있는 소방관용 개인 안전 알람장치에 관한 것이다.

일반적으로 화재발생시에 현장에 출동한 소방대원들은 외부에서 호스를 통하여 물을 분사시켜 화재를 진압하고 있으며, 화재현장의 내부에 부상자나 환자가 있는 경우에는 화재현장으로 진입하여 인명을 구조하고 있다.

그러나 화재현장에서는 고온의 열기와 유독성 가스가 발생하며, 또한 고온에 의하여 약해진 구조물이 붕괴될 위험성이 있기 때문에, 인명구조를 위하여 진입한 소방대원들이 질식하거나, 또는 열기에 의하여 화상을 입거나, 붕괴 되는 구조물에 깔리는 일이 빈발하고 있으며, 심한 경우에는 소방대원들이 생명까지 잃는 일이 발생하고 있다. 그러나 사고현장에서는 연기 등으로 인하여 지척을 식별하기 어렵기 때문에 사고를 당한 소방대원을 적시에 구출하기 어려운 문제점이 있었다.

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, 위험한 상황이 발생하면 무선 송수신기를 이용하여 구조본부에 연락을 취함으로써 위험에 빠진 소방대원을 다른 소방대원에게 구출하도록 역시 무선 송수신기를 이용하여 연락을 취하는 방식이다.

그러나 이러한 방식은 위험에 빠진 소방대원이 어느 정도 의식을 가진 상태에서 자신의 상태와 위치를 구조본부에 연락하여야 효과를 가지는 것으로서 갑작스럽게 매몰되거나 질식 등에 의하여 의식을 잃은 경우에는 효과가 없었다.

더욱이 무선 송수신기는 고온에 매우 약한 전자회로로 구성되기 때문에 화재현장에서의 고온에 의하여 무선 송수신기가 작동 불가능하게 되는 경우가 빈발하였다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 등록실용신안공보 제20-0272435호 "에서는 화재현장에 출동한 소방대원이 가스에 의한 질식 또는 불의의 사고로 인하여 거동 불가능한 상태에 빠진 것을 검출하여 경고하며, 또한 화재현장의 고온에 의한 안전경보장치의 예상되는 파손상태를 검출하여 경고함으로써 화재현장에서 안전을 확보할 수 있는 "소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치"를 제안한 바 있다.

그러나 상술한 경보장치는 클립(3)을 이용하여 착용하는 것으로서, 휴대 및 사용이 불편할 뿐만 아니라, 화재 진압 중에 쉽게 분리되어 자주 분실하는 문제점이 있었다.

한편, 위치추적과 관련한 종래 기술로서는 GPS 수신기를 이용한 위치추적장치가 대표적이라 할 수 있는데, 상기 GPS 수신기의 경우 정밀한 위치정보 데이터를 확보할 수 있는 장점이 있는 반면, 건물의 내부 특히 지하 건물의 내부에서는 그 사용이 불가능하여 화재 진압에 투입되는 소방관의 위치를 추적하기에 부적합하다.

또한, 등록특허공보 제0868241호에서는 가속도 센서를 이용한 실내 위치 추적장치를 제안하였으나, 무거운 장비를 착용하고 단시간 내에 화재를 진압하여야 하며 위험한 상황에 처하는 소방관에게 사용하기에는 부적합하였다.

본 발명은 화재현장에 쓰러진 소방관을 움직임센서를 통해 감지하고, 오디오 부저에서 경보신호에 소방관의 위치정보를 확인할 수 있는 초음파신호를 혼합하여 송출하고, 통제실에서는 상기 초음파신호를 수신하여 소방관을 신속하게 구조할 수 있도록 한 소방관용 개인 안전 알람장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공기통에 부착된 압력센서를 통해 공기의 잔여량과, 온도센서를 통해 확인된 주변 온도를 엘시디 디스플레이에 표시함으로써 위험징후를 소방관에게 즉각적으로 경고할 수 있는 소방관용 개인 안전 알람장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 소방관용 개인 안전 알람장치는 소방복의 일측에 부착되며 주변의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하는 개인 안전 알람 장치에 있어서, 움직임센서에서는 소방관의 움직임이 일정시간 이상 없는 경우 소정의 전기적 신호를 발생하여 마이콤에 전달하고, 상기 마이콤에서는 압전소자 구동부를 제어하여 오디오 부저에서 가청주파수의 경보음을 발생함과 동시에 통제실에서 소방관의 위치를 확인할 수 있도록 초음파를 이중으로 발생하여 외부로 송출하되, 상기 오디오 부저는 주전극과 보조전극 및 접지 역할을 하는 그라운드를 포함하는 타려식 발진소자로 구성되며, 상기 오디오 부저는 압전소자 구동부를 통해 주전극에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 미만의 가청주파수를 90~100dB 출력하고, 보조전극에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 이상의 초음파를 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 소방관용 개인 안전 알람장치는 소방관이 화재를 진압시 건물붕괴, 유독가스 질식 등의 이유로 바닥에 쓰러져 일정 시간동안 움직이지 않는 경우 이를 움직임센서를 통해 감지하고, 오디오 부저에서 직접 초음파를 발생함으로써 간단한 기술구성에 의해 소방관의 위치 추적을 용이하게 구현하는 효과가 있다.

또한, 공기통에 부착된 압력센서를 통해 공기의 잔여량과, 온도센서를 통해 확인된 주변 온도를 엘시디 디스플레이에 표시함으로써 위험징후를 소방관에게 즉각적으로 경고할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 소방관용 개인 안전 알람장치가 부착된 소방진압복의 일 실시예,
도 2는 도 1의 개인 안전 알람장치의 개략적인 구성도,
도 3은 도 1의 개인 안전 알람장치의 동작 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 오디오 부저를 나타낸 개략도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 소방관용 개인 안전 알람 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 소방관용 진압복의 전면 일측에 부착되며, 화재현장에서 소방관의 안전한 작업을 지원하게 된다.

즉, 상기 소방관용 개인 안전 알람장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 소방관의 움직임을 감지하는 움직임센서(120), 주변의 온도를 감지하는 온도센서(130), 현재의 주변상태를 문자 또는 도형으로 표시하는 엘시디 디스플레이(140), 비상 경보음 및 초음파를 발생하는 오디오 부저(150)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 개인 안전 알람장치(100)의 일측에는 산소통(200)과의 신호 송·수신을 위해 블루투스 모듈1(160)이 더 구비된다.

상기 움직임센서(120)는 소방관의 움직임을 감지하여 이를 전기적 신호로 변환하는 센서로서, 종래의 가속도 센서 또는 초음파센서 등을 통해 간단하게 구현할 수 있는 전기분야의 공지기술이므로 이하 구체적인 기술설명은 생략한다.

특히, 상기 오디오 부저(Audio Buzzer)(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 주전극(150a)과 보조전극(150b) 및 접지 역활을 하는 그라운드(ground)(150c)을 포함하는 타려식 발진소자로 구성되되, 상기 오디오 부저(150)는 압전소자 구동부(110a)를 통해 주전극(150a)에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 미만의 가청주파수를 90~100dB 출력하고, 보조전극(150b)에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 이상의 초음파를 발생하게 된다.

즉, 상기 움직임센서(120)에서는 소방관의 움직임이 일정시간 이상 없는 경우 소정의 전기적 신호를 발생하여 마이콤(110)에 전달하고, 상기 마이콤(110)에서는 오디오 부저(150)에서 경보음을 발생함과 동시에 초음파를 이중으로 발생하게 되고, 통제실(300)에서는 상기 초음파를 수신하여 소방관의 위치를 확인하게 된다.

이로 인해, 본 발명에서는 종래 사용되었던 위치정보를 전송하는 GPS 등 별도의 부가장치가 없더라도 불필요하다.

일반적으로 사람의 귀가 들을 수 있는 음파의 가청주파수는 일반적으로 16Hz~20kHz의 범위이며, 상기 초음파(ultrasonics wave)는 주파수가 가청주파수 20kHz 보다 커서 인간이 청각을 이용해 들을 수 없는 음파이며, 본 발명에서는 통제실(300)에서 별도의 초음파 수신장치를 통해 그 위치정보를 획득하게 된다.

상기 데시벨(decibel/ dB)은 소리의 상대적인 크기를 나타내는 단위로서, 가정에서의 평균 생활소음은 약 40dB, 일상 대화는 약 60dB, 집에서 음악을 감상하는 것은 약 85dB 정도이며, 본 발명의 오디오 부저는 비상상황에 대한 경보음을 발생하는 것이므로 출력을 95dB로 구성하였다.

이와 같이, 본 발명에서 오디오 부저(150)에서 가청주파수의 비상 경보음과 초음파를 이중으로 발생하는 것은 DTMF(dual tone multi frequency 이중 톤 다중 주파수)방식을 응용한 것으로서, 종래 제품에서 비상 경보음과 비상 구조신호를 각각의 부품에서 별도로 발생시킴으로서 제작비용이 상승하고 전체 제품의 크기가 대형화하는 단점을 개선할 수 있게 된다.

한편, 상기 온도센서(130)에서 감지된 주변의 온도는 주변의 소방관들이 시각적으로 확인할 수 있도록 개인 안전 알람장치(100)의 전면에 구비된 엘시디 디스플레이(140)에 실시간으로 표시된다.

따라서, 다수의 소방관이 사방으로 흩어져 화재 진압작업을 하는 경우, 어느 방향의 온도가 더 뜨거운지 소방관들끼리 실시간으로 확인하면서 소방작업의 효율성을 높일 수 있다.

또한, 상기 마이콤(110)에는 무선 원격 송수신장치인 블루투스 모듈1(160)이 구비되고, 상기 블루투스 모듈1(160)은 소방관에게 산소를 공급하는 산소통(200)에 구비된 블루투스 모듈2(220)와 페어링되며, 상기 산소통(200)의 압력센서(210)에서 검출된 잔여 산소량은 블루투스모듈2(220)을 통해 마이콤(110)에 전달되어 엘시디 디스플레이(130)에 잔여량 수치로 표시되며, 잔여량이 일정 이하인 경우 오디오 부저(150)를 통해 경보음을 발생한다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

100 : 개인 안전 알람장치
110 : 마이컴 110a: 압전소자 구동부
120 : 움직임센서 130 : 온도센서
140 : 엘시디 디스플레이 150 : 오디오 부저
150a: 주전극 150b: 보조전극
150c: 그라운드 160 : 블루투스 모듈1
200 : 산소통 210 : 압력센서
220 : 블루투스 모듈2
300 : 통제실

Claims (4)

1. 소방복의 일측에 부착되며 주변의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하는 개인 안전 알람 장치에 있어서,
   움직임센서(120)에서는 소방관의 움직임이 일정시간 이상 없는 경우 소정의 전기적 신호를 발생하여 마이콤(110)에 전달하고, 상기 마이콤(110)에서는 압전소자 구동부(110a)를 제어하여 오디오 부저(150)에서 가청주파수의 비상 경보음을 발생함과 동시에 통제실(300)에서 소방관의 위치를 확인할 수 있도록 초음파를 이중으로 발생하여 외부로 송출하되,
   상기 오디오 부저(Audio Buzzer)(150)는 주전극(150a)과 보조전극(150b) 및 접지 역할을 하는 그라운드(ground)(150c)를 포함하는 타려식 발진소자로 구성되며, 상기 오디오 부저(150)는 압전소자 구동부(110a)를 통해 주전극(150a)에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 미만의 가청주파수를 90~100dB 출력하고, 보조전극(150b)에 전달된 입력신호에 의해 20kHz 이상의 초음파를 발생하는 것을 특징으로 하는 소방관용 개인 정보 알람 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 온도센서(130)에서 감지된 주변의 온도는 주변의 소방관들이 시각적으로 확인할 수 있도록 개인 안전 알람장치(100)의 전면에 구비된 엘시디 디스플레이(140)에 실시간으로 표시되는 것을 특징으로 하는 소방관용 개인 정보 알람 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 마이콤(110)에는 무선 원격 송수신장치인 블루투스 모듈1(160)이 구비되고, 상기 블루투스 모듈1(160)은 소방관에게 산소를 공급하는 산소통(200)에 구비된 블루투스 모듈2(220)와 페어링되며,
   상기 산소통(200)의 압력센서(210)에서 검출된 잔여 산소량은 블루투스모듈2(220)을 통해 마이콤(110)에 전달되어 엘시디 디스플레이(130)에 잔여량 수치로 표시되며, 잔여량이 일정 이하인 경우 오디오 부저(150)를 통해 경보음을 발생하는 것을 특징으로 하는 소방관용 개인 정보 알람 장치.
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