KR100191643B1 - 통신구 집중 관리 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다량의 주요 통신용 케이블을 수용하고 있는 통신구내의 화재 발생 원인 및 진행경로를 분석하여 진동 및 먼지가 많고 그 시설물이 지하로 협소하고 길이가 매우 길어서 인력으로는 실시간 감시가 불가능한 열악한 환경을 갖는 지하 통신구에 집중 관리 센터의 컴퓨터와 통신구내에 설치된 보조장치와 각종 감지기를 설치하여 원격감시 및 설비제어를 수행하는 집중 관리 장치 및 신뢰성있는 화재감시를 위하여 일산화탄소, 전력케이블 표피 온도 및 연기 감시를 통하여 화재 발생 유무룰 감시하고 상기 3가지 항목의 출력값을 종합분석하여 화재경보, 오경보 및 감지기 고장을 판정하는 통신구 집중 관리 방법에 관한 것이다.

Description

통신구 집중 관리 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 통신구 집중 관리 장치를 도시한 블럭도,

제2도는 본 발명에 따른 통신구 집중 관리 장치에 의한 통신구 감시방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 전력케이블 표피 부착 온도감지기 4 : 터널내 온도 측정 온도감지기

5 : 온도 감지 발신기 6 : 일산화탄소 감지기

7 : 연기 감지기 8 : 보조장치

9 : 센서 인터페이스 유니트 10 : 제어 인터페이스 유니트

11 : 주처리 유니트 12 : 모델 유지트

13 : 컴퓨터

본 발명은 다량의 주요 통신용 케이블을 수용하고 있는 지하 통신구를 실시간 감시하고 통신구내 설비를 원격제어하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 일산화탄소, 연기 및 전력 케이블 표피 온도 등의 상태를 종합 감시하여 통신구내의 이상 발생 여부를 초기에 정확히 진단하는 통신구 집중 관리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하 통신구내의 이상 발생 유무를 감시하기 위해서는, 특히 화재 발생의 경우를 예로 들면, 우선 화재 감시대상의 설정과 통신구내에서의 화재 진행경로를 정확하게 분석하는 것이 요구된다.

그러나 지하 통신구와 같이 습기 및 진동이 많은 환경하에서 설치 운용중인 종래의 감시 장치들은 지상의 일반 화재감시 설비와 마찬가지로 주로 연기 및 열감지기를 통신구 천정에 일정간격으로 교대로 설치하여 사용하고 있었다. 상기와 같은 화재 감시 방법에 있어서는 방폭형 감지기를 사용하여 진동에 의한 오동작에 대비하고, 습도에 의한 오경보를 방지하기 위하여 연기와 열감지의 앤드(AND) 조합에 의하여 화재경보를 발생하는 방식으로 신뢰성을 향상시켰으나 감지속도가 매우 늦어 화재발생시 초기전압이 어려운 문제점이 있었다. 또한 평상시 원격에서 감지기의 정상 동작 및 오경보 여부를 구분할 수 있는 방법이 없어 운용자가 직접 현장에서 확인하여야만 하므로 많은 인력이 소요되고 수시점검이 곤란하여 정상적인 감시기능을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다량의 주요 통신용 케이블을 수용하고 있는 협소하고 그 길이가 수 킬로미터에 달하는 지하 통신구내의 환경을 종합감시하여 원격지에서도 조기에 정확한 이상 발생 유무를 판정하기 위한 통신구 집중 관리 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

지하 통신구내에 이상 상태가 발생하였을 경우, 예를 들어 화재의 경우, 저온에서 눈에 보이지 않는 가스 및 초기 연소 물질이 발생하고 다음은 연기가 발생하다가 다량의 열이 발생하며 최종적으로 화염이 발생하는 것에 착안하여 이들 상태를 집중적으로 감시하는 방법 및 장치를 개발하였다. 본 발명자는 화재 감시 대상으로서, 통신구내 양수기, 환풍기 등의 설비에 전원을 공급하는 조작반의 전력케이블을 설정하고 과전류가 공급시 전력 케이블의 온도가 정상시보다 상승하는 현상을 이용하였다. 즉, 전력설비 조작반내의 전력 케이블 표피에 온도감지기를 부착하여 화재요인이 될 수 있는 과전류 유입, 쇼트 또는 스파크 등에 의한 조작반내의 온도변화를 측정하였다. 또한 통신구는 다량의 통신용 케이블을 수용하고 있으므로 화재진행 초기단계의 저온에서 연소가스가 발생하는 것을 이용하여 감지 가스 대상중 케이블 불연소시 다량으로 발생하는 일산화탄소의 농도를 아날로그 값으로 측정하는 방법을 이용한다. 그 외에 화재발생시 필연적으로 발생하게 되는 일정 농도 이상의 연기를 감시하는 방법도 사용하였다.

본원 발명의 통신구 집중 관리 방법은 조작반내 전력케이블의 표피온도 및 케이블 연소시 발생하는 일산화탄소의 농도를 아날로그 값으로 측정하는 단계와 상기 단계에서 측정된 아날로그 값이 비정상적으로 수집되는 경우 해당 감지기를 오경보 또는 고장으로 판정하는 단계와, 상기 일산화탄소 가스 측정값, 연기감지 유무 및 케이블 표피 온도값을 종합 분석하여 화재 발생 유무를 판단하는 경보체계 설정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 지하 통신구 집중 관리 장치는 컴퓨터 및 주변기기로 이루어진 집중 관리 센터와, 상기 지하 통신구내에 일정간격으로 설치하여 각종 감지기의 출력을 수용하고 상기 집중 관리 센터와 연결되어 통신구내 설비를 제어하기 위한 보조장치와, 상기 보조장치내에 화재 관련 감지기의 출력을 수용하기 위하여 아날로그 출력을 갖는 온도 및 일산화탄소 감지기와 접점출력을 갖는 연기감지기 등의 센서 인터페이스 장치 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적 및 기타의 목적과 특징, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 통신구 집중 관리 장치를 도시한 도면이다. 제1도에서 (1)은 전력설비의 조작반, (2)는 전력케이블, (3)은 조작반내의 전력케이블 표피 부착 온도감지기, (4)는 터널내 온도측정 온도감지기, (5)는 온도 감지 발신기, (6)은 일산화탄소 감지기, (7)은 연기감지기, (8)은 보조장치, (9), (10), (11), (12)는 보조장치내의 센서 인터페이스 유니트, 제어인터페이스 유니트, 주처리 유니트, 모뎀 유니트를 각각 나타내고 (13)은 집중 관리 센터의 데이터를 최종적으로 처리하는 컴퓨터를 나타낸다.

이들 각각의 구성요소 및 작용을 자세히 살펴보기로 한다. 조작반(1)은 전력설비의 전원차단용 스위치, 퓨즈, 누전차단기, 설비 자동제어회로 등을 포함하고 있는 통신구내의 각 조작반을 나타낸다. 상기 조작반(1)을 거쳐 부하에 연결된 전력케이블의 표피에 부착된 온도감지기(3)는 전류흐름에 의한 케이블의 온도변화를 측정하며 케이블과의 접촉면적을 높이기 위해서 박막형태로 되어 있다. 터널내 온도측정 온도감지기(4)에 의해 측정된 온도는 각 조작반내의 케이블 표피온도가 상승되어 온도차가 일정값 이상이 되었을 때 경보를 발생하는 기준온도로 활용한다. 케이블 표피 부착 온도 감지기(3) 및 터널내 온도측정 온도 감지기(4)와 보조장치(8)를 연결하는 온도 감지 발신기(5)는 온도감지기(3), (4)의 측정 온도에 따라 저항값이 변화함을 이용하여 측정된 온도값을 전류 형태로 출력한다. 또한, 통신구내의 일산화탄소 감지기(6)는 일산화탄소의 농도에 따라 감지기의 저항값이 변화하는 것을 이용하여 가스농도를 측정하여 해당 가스 농도를 전류로 변환하여 출력하며 통신구내에 사람의 얼굴 높이로 약 100미터의 간격으로 설치된다. 또한 연기감지기(7)는 일정농도 이상의 연기를 감지한 때 접점(Off→On)을 출력하는 감지기로서 통신구내 천정에 약 50미터 간격으로 설치한다. 보조장치(8)는 각종 감지기의 출력을 수용하고 통신구내의 설비를 제어한다. 보조장치(8)을 구성하는 유니트들 중에서 센서 인터페이스 유니트(9)는 각각의 감지기, 발신기등과 주처리 유니트(11)의 연결부로서 역할하고, 주처리 유니트(11)는 각각의 감지기 등의 값에 기인하여 컴퓨터(13)에 감지기 등의 출력값을 모뎀 유니트(12)를 통해 제공하고 컴퓨터(13)로부터 통신구내의 설비를 제어하기 위한 메시지를 모뎀 유니트(12)를 거쳐 수신한 후 제어 인터페이스 유니트(10)를 통해 메시지를 실행한다. 또한 컴퓨터(13)는 수집된 데이터를 최종적으로 처리한다. 즉, 데이터를 그래프 등으로 처리하여 상황분석을 용이하게 하며 각 상황에 따른 명령을 발생한다.

제2도는 본 발명에 따른 통신구 집중 관리 장치에서 일산화탄소, 온도 및 연기감지기를 이용한 화재 감시 방법의 흐름도이다. 우선 집중 관리 센터에 있는 운용자는 컴퓨터에서 통신구내 약 300미터의 일정간격으로 설치된 보조장치에 수용된 각종 감지기 및 설비상태의 데이터를 수집하기 위한 폴링 주기설정 및 초기화(21)를 실행하고, 아날로그 값을 갖는 일산화탄소 및 온도의 허용값 및 임계값을 설정(22)한다. 이때 허용값은 바로 이전에 수집된 값과 현재 수집된 값과의 차이값과 비교하여 해당 감지기 또는 데이터 송수신의 이상여부를 판정하는데 사용되며 임계값은 화재발생 여부를 판정하는 기준값으로 사용된다. 화재관련 감지기의 출력 데이터를 수집(23)한 후 출력 데이터를 일산화탄소(24), 온도(25) 및 연기(26)의 각 항목으로 분류하여 분석한다. 아날로그 출력 데이터를 갖는 일산화탄소와 온도 측정값을 이용하여 그 이전값과 현재값의 차이가 이미 설정된 허용값의 범위를 벗어났는지를 판정(27)한다. 허용값 범위내의 경우는 현재값을 임계값과 비교하여(29), 현재값이 임계값보다 작은 경우는 다시 데이터 수집(23)을 수행하고, 현재값이 임계값 이상인 경우는 화재경보를 발생(32)한다. 또한, 상기 (27)에서 허용값의 범위를 벗어난 경우 또는 하나의 연기감지기에서 연기감지 출력데이터를 수신한 경우(28)에는 근접한 연기감지기에서의 연기감지여부 또는 근접 일산화탄소 감지기에서 측정된 가스 농도값이 임계값 이상인지 여부 또는 케이블 표피온도 감시를 위한 온도감지기와 함께 온도감지발신기에 수용된 터널내 온도측정 온도감지기의 온도값이 임계치 이상인지를 분석하여 상기 3가지 항목중에 어느 하나라도 해당하는 경우에는 화재경보를 발생(32)한다. 그러나 상기 3가지 항목중에 어느 한 항목도 해당하지 않는 경우 상기 (28)에 해당하는 연기감지기는 리셋(Reset)을 시키고(33) 상기(27)의 조건에 해당되는 경우 및 상기 (28)의 조건에 해당하는 경우, 그리고 상기 (31)의 조건에 해당하지 않는 경우가 연속하여 3회이상 반복되는지를 판정하여 (34), 상기(34)의 조건에 해당하는 경우에는 해당 감지기의 오경보 또는 고장으로 판정하고 상기 (34)의 조건에 해당하지 않는 경우에는 다시 데이터 수집(23)을 수행한다.

따라서 상기와 같은 통신구 집중 관리 방법 및 그 장치에 의해서 본 발명은,

첫째, 터널내 화재발생의 위험성이 가장 높은 조작반내 전력케이블의 표피에 온도감지기를 부착하여 전류의 흐르는 양에 따른 온도변화를 관측함으로써 전력설비의 과부하로 인한 화재를 감시할 수 있고, 전력설비로 흐르는 전류 및 전력설비의 조작반의 결함에 따른 이상전류에 의한 과열시 발생할 수 있는 화재를 종래와는 다르게 조기에 감시할 수 있고,

둘째, 통신구내의 주요 대상물인 통신용 케이블이 연소시에는 일산화탄소가 화재진행 초기단계에 저온에서 발생하는 가스이므로 이를 감시하여 초기의 화재진압으로 그 피해를 최소화할 수 있으며,

셋째, 아날로그 출력을 갖는 일산화탄소 및 온도 감지기를 사용함으로써 측정값을 연속해서 수집하여 그 데이터를 컴퓨터로 처리하고 그래프 등과 같이 추이를 볼 수 있게 표현하면 직관적으로 추세분석이 가능하기 때문에 급작스런 측정값의 변화에 의한 경보는 오경보로 처리가능하고 측정값의 이상상태 유지는 감지기의 고장으로 간주할 수 있어 유지보수에 편의성을 제공할 수 있고,

넷째, 일산화탄소, 온도 및 연소감지기로 다중화한 화재감시 경보체계를 설정함으로써 먼지 및 진동이 많은 열악한 환경을 갖는 통신구내에서 발생할 수 있는 감지기의 오경보 및 고장을 판정하여 장치 전체의 신뢰도를 높이고 화재발생 여부를 정확히 조기에 판정함으로서 불의의 재난으로 발생할 수 있는 막대한 손실을 예방하는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (5)

1. 통신구 집중 관리 방법에 있어서, 조작반내 전력케이블의 표피온도 및 케이블 연소시 발생하는 일산화탄소의 농도를 감지기에 의해 측정하는 단계; 상기 측정 단계에서 수집된 측정값이 비정상적으로 수집되는 경우 해당 감지기를 오경보 또는 고장으로 판정하는 단계; 및 일산화탄소 가스 측정값, 연기감지 유무 및 케이블 표피 온도값을 종합 분석하여 화재 발생 유무를 판단하는 경보체계 설정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신구 집중 관리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 오경보 또는 고장판정 단계는, 일산화탄소와 온도의 측정값이 이미 설정된 허용값의 범위를 벗어난 경우 또는 하나의 연기감지기에서 연기감지 출력데이터를 수신한 경우에, 근접한 연기감지기에서의 연기감지여부 또는 근접 일산화탄소 감지기에서 측정된 가스 농도값이 임계값 이상인지 여부 또는 케이블 표피온도 감시를 위한 온도감지기와 함께 온도감지 발신기에 수용된 터널내 온도측정 온도감지기의 온도값이 임계치 이상인지를 분석하여 상기의 어느 항목도 해당하지 않는 경우가 연속하여 3회이상 반복되는 경우에 해당 감지기의 오경보 또는 고장으로 판정하는 것을 특징으로 하는 통신구 집중관리 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 화재발생 유무를 판단하는 경보체계설정 단계는, 일산화탄소와 온도측정값을 이용하여 그 이전값과 현재값의 차이가 이미 설정된 허용값의 범위를 벗어났는지를 판정하여 허용범위내의 경우는 현재값을 임계값과 비교하여 현재값이 임계값보다 작은 경우는 다시 데이터 수집을 수행하고, 현재값이 임계값 이상인 경우는 화재경보를 발생하며, 허용값의 범위를 벗어난 경우 또는 하나의 연기감지기에서 연기감지 출력데이터를 수신한 경우에는 근접한 연기감지기에서의 연기감지여부 또는 근접 일산화탄소 감지기에서 측정된 가스 농도값이 임계값 이상인지 여부 또는 케이블 표피온도 감시를 위한 온도감지기와 함께 온도감지 발신기에 수용된 터널내 온도측정 온도감지기의 온도값이 임계치 이상인지를 분석하여 상기 3가지 항목중에 어느 하나라도 해당하는 경우 화재경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 통신구 집중 관리 방법.
4. 집중 관리 센터에 위치한 컴퓨터와, 지하 통신구내에 일정간격으로 설치하여 각종 감지기의 출력을 수용하고 상기 집중 관리 센터의 컴퓨터와 연결되어 통신구내 설비를 제어하기 위한 보조장치와, 통신구내에 위치하여 보조장치로 각각 온도값, 가스 농도값 및 연기 감지시 접점을 출력하는 온도 감지 발신기, 일산화탄소 감지기 및 연기 감지기와, 온도 감지 발신기로 측정 온도를 전달하는 전력케이블 표피 부착 온도 감지기 및 터널내 온도측정 온도 감지기로 이루어짐을 특징으로 하는 통신구 집중 관리 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 보조장치는 각각의 감지기, 발신기등과 주처리 유니트의 연결부로서 역할하는 센서 인터페이스 유니트, 각각의 감지기 등의 값에 기인하여 집중 관리 센터컴퓨터에 감지기 등의 출력값을 제공하고 상기 컴퓨터로부터 통신구내의 설비를 제어하기 위한 메시지를 수신 처리하는 주처리 유니트, 상기 주처리 유니트와 상기 컴퓨터 사이의 통신을 위한 모뎀 유니트 및 통신구내의 설비를 제어하기 위한 연결부로서의 제어 인터페이스 유니트로 이루어짐을 특징으로 하는 통신구 집중 관리 장치.