Applied Dynamics &

Intelligent Prognosis Laboratory

Autonomous fire detection & suppression system

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개요

화재 대응의 신속성 및 정확도 향상을 위해, 영상 기반 화재 및 연기 감지와 3D LiDAR 기반 공간 정보를 결합한 자율 화재 감지 및 소화 시스템을 구축함. 인공지능 객체 탐지를 통해 화재를 인식하고, 3D LiDAR와의 센서 융합을 통해 화재의 3차원 위치를 추정함. 이후 해당 위치 정보를 기반으로 소화 장치를 제어하여 자동 소화를 수행함. 이를 통해 초기 화재에 대한 신속하고 정확한 대응이 가능한 자율 화재 대응 시스템을 구현함.

주요 기여

▸ 화재/연기 객체 탐지: 영상 기반 객체 탐지를 통해 화재 및 연기를 실시간으로 인식

▸ 센서 융합 기반 3D 위치 추정: 카메라와 3D LiDAR 데이터를 결합하여 화재의 3차원 위치를 정밀하게 추정

▸ 자율 소화 제어 시스템: 추정된 위치 정보를 기반으로 소화 장치를 제어하여 자동 화재 진압 수행

기대 효과

▸ 화재 초기 대응 속도 향상을 통한 피해 최소화

▸ 3D 위치 기반 정밀 대응으로 소화 효율 향상

▸ 무인 자동화를 통한 위험 환경에서의 안전성 확보

English version

Overview

An autonomous fire detection and suppression system integrating vertical-axis mobility is developed to ensure optimized response in large-scale storage spaces and multi-level structures. In the event of a fire, the system moves vertically to eliminate visual blind spots and secures the optimal distance to the fire source through the fusion of 3D LiDAR and vision sensors. The system performs precise fire detection and proximity suppression in verticall expanded industrial sites, such as logistics facilties and usage battery storage facilities.

Key contribution

▸ Completely eliminating top and bottom blind spots inherent in fixed systems by flexibly adjusting the monitoring height through a vertical actuator.

▸ Securing the optimal position for fire sources within multi-level structures by implementing a 3-DOF system integrating a vertical axis to pan-tilt control.

▸ Development of a technique to resolve Z-axis drift in conventional SLAM by reflecting motor feedback values into RGB-3D LiDAR-based SLAM.

Impact

▸ Minimization of blind spots for full-area monitoring in high-rise and large-scale storage environments such as warehouses and usage battery storage facilities.

▸ Enhancement of fire suppression efficiency through moving to the optimal height for targeted extinguishing.

▸ Provision of a next-generation autonomous firefighting platform capable of covering the entire vertical space regardless of specific facility configurations.

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