KR100459006B1 - Integrated power meter control device with fire detection function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적산전력계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재발생시 자동으로 입력전원을 차단하는 적산전력계에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated power meter, and more particularly, to an integrated power meter that automatically cuts off the input power when a fire occurs.
화재 발생시 누출되는 가스(Gas)를 검출하는 센싱부와, 센싱부의 검출결과에 따라 제어신호를 발생하는 마이컴과, 마이컴의 제어신호에 따라 적산전력계 2차단에 제공되는 전원을 차단하는 스위칭부로 구성되어 화재가 발생될 때의 가스량을 검출하고 그 가스량이 설정된 값보다 클 때 전원이 각 부하회로단에 제공되는 것을 차단하므로써 화재 발생에 따라 전자제품의 쇼트현상에 의한 2 차적 화재의 발생을 방지하는 효과를 갖는다.It consists of a sensing unit for detecting the gas (Gas) leaking in the event of a fire, a microcomputer for generating a control signal according to the detection result of the sensing unit, and a switching unit for cutting off the power supplied to the second stage of the integrated power meter according to the control signal of the microcomputer Detects the amount of gas when a fire occurs and cuts off the power supply to each load circuit stage when the amount of gas is greater than the set value, thereby preventing the occurrence of secondary fire due to short-circuit of electronic products due to the fire. Has
Description
본 발명은 적산전력계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재발생시 자동으로 입력전원을 차단하는 적산전력계에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated power meter, and more particularly, to an integrated power meter that automatically cuts off the input power when a fire occurs.
적산전력계는 한 가정 또는 사무실등 전기를 사용하는 곳에서 일정기간 동안 사용된 전력량을 표시하는 계기이다.An integrated power meter is an instrument that displays the amount of power used for a certain period of time in a home or office where electricity is used.
적산전력계와 같은 종래의 기계적 계량기에는 도 1과 같은 휠조립체(100)가 구비되어 있는 바, 이 휠조립체(100)는 5개의 휠(1,2,3,4,5)과 일련의 피너얼휠(6)으로 구성된다.A conventional mechanical meter, such as an integrated power meter, is provided with a wheel assembly 100 as shown in FIG. 1, which has five wheels (1, 2, 3, 4, 5) and a series of pinwheels. It consists of (6).
여기에서 제 1 휠(5)은 전기의 소비량이 증가함에 따라 구동되는 톱니바퀴나 캠과 같은 구동수단(도시되지 않음)에 의해 회전되고, 제 2 내지 제 5 휠(1, 2, 3, 4)은 제 1 휠(5)이 회전됨으로써 순차적으로 구동된다. 그 원주면에 각각 표시된 0∼9까지의 숫자에 의해 1, 10, 100, 1000 자리를 각각 나타낸다. 이들 0∼9까지의 숫자는 원주상에서 소정의 간격을 이격되어 각 휠(1, 2, 3, 4, 5)의 원주면에 표시되어 있다.Here, the first wheel 5 is rotated by a driving means (not shown), such as a gear wheel or a cam, driven as the consumption of electricity increases, and the second to fifth wheels 1, 2, 3, 4 Is sequentially driven by the rotation of the first wheel 5. 1, 10, 100 and 1000 digits are represented by the numbers 0 to 9 respectively displayed on the circumferential surface. These numbers from 0 to 9 are displayed on the circumferential surface of each wheel 1, 2, 3, 4, 5 at predetermined intervals on the circumference.
각각의 휠(1, 2, 3, 4, 5)의 계합수단과 계합되는 일련의 피니언휠(6)은 제 1 휠(5)이 구동됨에 따라 생긴 구동 토오크를 제 2 내지 제 5 휠(1, 2, 3, 4)에 전달한다. 따라서 제 1 휠(5)이 회전되면, 제 2 내지 제 5 휠(1, 2, 3, 4)은 십진법에 따라 순차적으로 구동되어 진다.The series of pinion wheels 6 engaged with the engagement means of each of the wheels 1, 2, 3, 4, and 5 has a driving torque resulting from the driving of the first wheel 5 to the second to fifth wheels 1. To 2, 3, 4). Therefore, when the first wheel 5 is rotated, the second to fifth wheels 1, 2, 3, and 4 are sequentially driven according to the decimal method.
그러나 이러한 기계적 형태의 계량기는 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량을 알기 위해서 전력회사 직원 즉 검침원이 일일이 각 가정을 돌아다니면서 전력계의 눈금을 확인해야 한다. 전력계의 눈금의 변화는 일정기간 동안 사용한 전력의 량을 의미하며, 그 양에 따라 전기요금이 결정되는 것이다.However, these types of mechanical meters require utility company personnel, or meter readers, to walk around each home and check the readings of the meter to determine the consumption of the object being measured, such as electricity or water. The change in the scale of the electricity meter means the amount of power used for a certain period of time, and the electric charge is determined according to the amount.
검침원은 지난달 눈금과 현재의 전력계의 눈금과의 차이를 전력회사에 전달하고, 그 차이는 전력소비량으로 계산되어 사용자에게 지불을 요구하는 청구서를 발행하게 되는 것이다. 이와 같이 검침원이 호별 방문하여 휠의 원주면이 있는 숫자로 표시된 계수를 직접 읽어야만 하였다.The meter reader tells the utility company the difference between last month's scale and the current meter's scale, which is calculated as power consumption and issues a bill to the user asking for payment. Thus, the meter reader visited door to door and had to read the coefficient indicated by the number with the circumferential surface of the wheel.
그런데, 컴퓨터 산업의 발달로 인하여 전화선과 같은 공중통신망이 여러 방면에 광범위하게 활용되고 있다. 예컨대, 그러한 공중 통신망을 이용하여 검침원의 호별 방문없이 원격 검침센터에서 계량기의 계수 표시를 검침하도록 한 계량기의 원격 검침이 대두되는 것이다.However, due to the development of the computer industry, public communication networks such as telephone lines are widely used in various fields. For example, a remote meter reading of a meter that uses a public communication network to read a meter reading of a meter at a remote metering center without a door-to-door visit by a meter reader is emerging.
이러한 불편을 해소하기 위해 근래에 들어서는 무선통신을 이용하여 전자검침을 수행하고 있다. 도 2는 무선통신을 이용한 전자검침 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.In order to alleviate this inconvenience, electronic meter reading has recently been performed using wireless communication. 2 is a configuration diagram schematically showing a configuration of an electronic meter reading system using wireless communication.
호스트(11)에서 각 가정에 설치된 전자검침계(12)에 제 1안테나(13)을 이용하여 검침신호를 보낸다. 각 가정에 설치되어 있는 전자검침계(12)는 호스트(10)에서 송신한 검침 신호를 제 2 안테나(14)를 이용하여 수신한다.The host 11 sends a meter reading signal to the electronic meter reading device 12 installed in each home by using the first antenna 13. The electronic meter reading device 12 installed in each home receives the meter reading signal transmitted from the host 10 using the second antenna 14.
제 2 안테나(14)를 통해 수신된 검침신호는 전력계에 내장되어 있는 통신모듈을 거쳐 마이컴에 전달된다. 검침신호를 전달받은 마이컴은 수신된 신호에 따라 전력량 계측부에 제어신호를 출력한다. 제어신호를 받은 해당 시각까지의 전력사용량을 환산하여 마이컴에 전달한다.The meter reading signal received through the second antenna 14 is transmitted to the microcomputer via a communication module built in the power meter. The microcomputer receiving the meter reading signal outputs a control signal to the power measuring unit according to the received signal. It converts the power consumption up to the time when the control signal is received and transfers it to the microcomputer.
환산된 전력사용량을 전달받은 마이컴은 이 데이터를 통신모듈로 제공한다. 통신모듈은 제 2 안테나(14)를 이용하여 해당 데이터를 송신하게 된다. 이 전력사용량은 제 1 안테나(13)를 통해 호스트에 전달된다. 여기에서 사용되는 안테나는 양방향 통신이 가능하도록 구성된 것이다. 이를 토대로 각 가정의 전력사용량에 따른 전기요금을 부과하게 된다.After receiving converted power consumption, microcomputer provides this data to communication module. The communication module transmits the corresponding data using the second antenna 14. This power consumption is delivered to the host via the first antenna 13. The antenna used here is configured to enable bidirectional communication. Based on this, electricity bills based on the power consumption of each household will be charged.
여기에서 사용되는 안테나는 양방향 통신이 가능하도록 구성된 것이다. 이를 토대로 각 가정의 전력사용량에 따른 전기요금을 부과하게 된다. 지형상의 문제가 있거나 거리가 먼 경우 중계기(도시되지 않음)를 사용하기도 한다.The antenna used here is configured to enable bidirectional communication. Based on this, electricity bills based on the power consumption of each household will be charged. Repeaters (not shown) may be used for terrain problems or over long distances.
이러한 적산전력계를 사용하는 상태에서 화재가 발생하면 전기적으로 쇼트(Short)가 이루어지게 된다. 따라서 각 가전계기 및 전자제품등 전원 콘센트에 접속되어 있는 제품에 합선이 발생된다. 이에 따라 각 가전계기 및 전자제품등에서 제 2차의 화재가 발생하게 되는 문제점이 있다.When a fire occurs in the state of using the integrated wattmeter, a short is made electrically. Therefore, short-circuit occurs in the products connected to the power outlet such as home appliances and electronic products. Accordingly, there is a problem that a second fire occurs in each home appliance and electronic products.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 적산전력계가 화재 발생을 인지하여 제공되는 전원의 공급을 차단하므로써 2 차 화재발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to prevent secondary fires by interrupting the supply of power provided by an integrated power meter to recognize a fire.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화재 발생시 누출되는 가스(Gas)를 검출하는 센싱부와, 센싱부의 검출결과에 따라 제어신호를 발생하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어신호에 따라 적산전력계 2차단에 제공되는 전원을 차단하는 스위칭부로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a sensing unit for detecting a gas (Gas) leaking in the event of a fire, a microcomputer for generating a control signal in accordance with the detection result of the sensing unit, and the integrated power meter second cut according to the control signal of the microcomputer Characterized in that the switch is configured to cut off the power provided to.
그 세부적인 특징으로는 상기 스위칭부가 솔레노이드 스위치로 구성되는 점이다.The detailed feature is that the switching unit is composed of a solenoid switch.
다른 세부적 특징은 상기 센싱부가 가스센서와, 상기 가스센서에서 검출되는 가스량과 설정된 가스기준값을 비교하는 비교부와, 가스 기준값을 저장하고 있는 비휘발성기억장치로 구성되는 것이다.Another detailed feature is that the sensing unit comprises a gas sensor, a comparator for comparing the amount of gas detected by the gas sensor with a set gas reference value, and a nonvolatile memory device storing the gas reference value.
또 다른 세부적 특징은 상기 비교부가 비반전단자에 기준값을 인가받고 반전단자에 검출 가스량을 인가받아 동작되는 OP앰프로 구성되는 점이다.Another detailed feature is that the comparator is composed of an OP amplifier operated by applying a reference value to the non-inverting terminal and applying a detection gas amount to the inverting terminal.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다. 하기의 설명을 참조하면 본 분야의 통상 지식인은 본 발명을 명백히 이해할 수 있을 것이며, 충분히 실시 가능할 것이다. 또한 잘 알려진 회로 및 그의 기능은 본 발명을 불명료하지 않도록 하기 위하여 설명을 약하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. With reference to the following description, a person of ordinary skill in the art will be able to clearly understand the present invention and fully implement it. In addition, well-known circuits and their functions will be omitted in the description so as not to obscure the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 적산 전력계의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 화재 발생시 누출되는 가스(Gas)를 검출하는 센싱부(31)와, 상기 센싱부(31)의 검출결과에 따라 제어신호를 발생하는 마이컴(32)과, 상기 마이컴(32)의 제어신호에 따라 전원공급단(33)으로부터 적산전력계 2차단 즉 부하단(15)에 제공되는 전원을 스위칭하는 스위칭부(34)로 구성된다.3 is a block diagram schematically showing an internal configuration of an integrated power meter according to the present invention. In accordance with the sensing unit 31 for detecting the gas (Gas) leaking when a fire occurs, the microcomputer 32 for generating a control signal in accordance with the detection result of the sensing unit 31, and the control signal of the microcomputer 32 It is composed of a switching unit 34 for switching the power supplied from the power supply stage 33 to the integrated power meter secondary stage, that is, the load stage 15.
도 4는 도 3의 구성을 좀 더 상세히 나타내고 있다. 상기 센싱부(31)는 가스센서(31-1)와, 상기 가스센서(31-1)에서 검출되는 가스량과 설정된 기준값을 비교하는 비교부(31-3)와, 가스기준값을 저장하고 있는 EEPROM등과 같은 비휘발성기억장치(31-2)으로 구성된다. 상기 가스센서(31-1)에는 항시 전원이 제공되며 전원이 제공되지 않을 때에는 자체 보조전원을 이용하여 내장된 경보장치를 통해 경보음을 발생하므로써 이상발생을 나타낸다.4 illustrates the configuration of FIG. 3 in more detail. The sensing unit 31 includes a gas sensor 31-1, a comparator 31-3 which compares the amount of gas detected by the gas sensor 31-1 with a set reference value, and an EEPROM storing a gas reference value. And a nonvolatile memory device 31-2. The gas sensor 31-1 is always provided with power, and when no power is provided, an abnormality is generated by generating an alarm sound through the built-in alarm device using its own auxiliary power.
비교부(31-3)의 비반전 단자(+)로는 비휘발성기억장치(31-2)로부터 가스설정 기준값이 입력되고, 반전단(-)으로는 상기 가스센서(31-1)에서 검출된 가스량이 전달된다. 입력되는 두 값의 크기 비교에 따라 비교부(31-3)의 출력값이 바뀌게 되고 이 결과는 마이컴(32)에 전달된다.The gas setting reference value is input from the nonvolatile memory device 31-2 to the non-inverting terminal + of the comparator 31-3, and the gas is detected by the gas sensor 31-1 to the inverting end (-). The amount of gas is delivered. The output value of the comparator 31-3 is changed according to the size comparison of the two input values, and the result is transmitted to the microcomputer 32.
가스량의 검출결과에 따른 비교부(31-3)의 출력결과를 전달받은 마이컴(32)은 후단에 연결된 스위칭부(34)에 제어신호를 전달한다. 이 때의 출력제어신호는 디지털값으로 D/A 컨버터(도시되지 않음)을 거쳐 릴레이 또는 기타 소자로 구성될 수 있는 스위칭부(34)에 전달된다. 이 스위칭부(34)의 스위칭 상태에 따라 AC 전원단(33)으로부터 부하단(35)에 전달되는 전원의 차단여부가 결정된다.The microcomputer 32 receiving the output result of the comparing unit 31-3 according to the detection result of the gas amount transmits a control signal to the switching unit 34 connected to the rear stage. The output control signal at this time is transmitted as a digital value to a switching unit 34 which may be configured as a relay or other element via a D / A converter (not shown). According to the switching state of the switching unit 34, it is determined whether or not to cut off the power transmitted from the AC power supply terminal 33 to the load terminal 35.
화재가 발생될 때의 가스량을 검출하고 그 가스량이 설정된 값보다 클 때 전원이 각 부하회로단에 제공되는 것을 차단한다.Detects the amount of gas when a fire occurs and cuts off the power supply to each load circuit stage when the amount of gas is greater than the set value.
도 5는 본 발명에 따른 화재감지기능을 가지는 적산전력계 제어장치의 동작을 흐름도로 도시한 것이다.5 is a flowchart illustrating the operation of the integrated power meter control device having a fire detection function according to the present invention.
항상 전원이 제공되는 가스 센서를 이용하여 가스량을 검출한다.(S1 과정)The gas amount is detected using a gas sensor which is always powered.
가스 센서에서 검출된 센서량은 비교부에 전달된다.(S2 과정)The sensor amount detected by the gas sensor is transmitted to the comparator (step S2).
설정된 기준값과 검출된 가스량을 비교하여 그 결과는 마이컴에 전달된다. 마이컴은 기준치가 오버되는 가스량이 검출되었는 가를 판단한다.(S3 과정)The set reference value is compared with the detected gas amount, and the result is transmitted to the microcomputer. The microcomputer determines whether the amount of gas exceeding the reference value is detected (step S3).
마이컴의 판단결과 기준치를 넘어선 경우 스위칭부를 동작시켜(S4 과정) 전원단으로부터 부하회로에 제공되는 전원을 차단하므로써 제 2 차의 화재가 발생되는 것을 억제할 수 있는 것이다.As a result of the determination of the microcomputer, if the reference value is exceeded, the switching unit is operated (step S4) to cut off the power supplied to the load circuit from the power supply terminal to suppress the occurrence of the secondary fire.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 화재가 발생하였을 때의 가스량을 검출하여 전원을 차단하므로써 2차적 화재발생을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention has the effect of preventing the occurrence of secondary fire by detecting the amount of gas when a fire occurs and shutting off the power.
도 1은 종래의 적산전력계의 구성을 나타낸 예시도,1 is an exemplary view showing a configuration of a conventional integrated power meter;
도 2는 무선통신을 이용한 전자검침 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,2 is a schematic view showing the configuration of an electronic meter reading system using wireless communication;
도 3은 본 발명에 따른 화재감지기능을 가지는 적산전력계 제어장치의 구성을 나타내는 블록도,3 is a block diagram showing the configuration of an integrated power meter control device having a fire detection function according to the present invention;
도 4는 도 3을 좀 더 상세히 나타낸 구성도,4 is a configuration diagram showing in more detail FIG.
도 5는 본 발명에 따른 화재감지기능을 가지는 전산전력계 제어장치의 동짝을 나타내는 흐름도이다.Figure 5 is a flow chart showing a companion of the computerized power meter control device having a fire detection function according to the present invention.
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