KR100783254B1

KR100783254B1 - 방화셔터통합시스템

Info

Publication number: KR100783254B1
Application number: KR1020070018128A
Authority: KR
Inventors: 박형용; 강우정
Original assignee: 박형용; 강우정
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2007-12-06

Abstract

본 발명은 방화셔터시스템에 관한 것으로서, 특히 건물에서 화재가 발생시 이를 감지하고 또한 화재의 확산을 예방하기 위하여 건물에 설치된 방화셔터의 승 하강을 제어하는 한편 화재감지신호를 통신라인을 통하여 건물의 중앙감시센터에 송출하는 방화셔터시스템으로 상호 연계부분은 단순히 하여 제작은 물론 수리를 할 시에 매우 용이하게 할 수 있도록 발명한 것이다.

종래에는 도1에서 표현한 바와 같이, 연기감지기(1)와 열감지기(2)로부터 화재감지신호를 받아 폐쇄기(3)와 중계기(9)로 재송출하는 연동제어기(8), 화재감시신호를 통신라인을 통하여 중앙감시센터로 재송출하는 중계기(9), 연동제어기(8)로부터 화재감지신호를 받아 방화셔터를 하강시키는 폐쇄기(3), 방화셔터(6)의 승 하강을 제어하는 전동개폐기(5)와 조작스위치(7)로 구성되어 있었던 것이다.

이와 같은 종래의 방식은 전동개폐기(5)와 연동제어기(8), 폐쇄기(3), 중계기(9)가 개별적으로 설치되는 것은 연기감지기(1)와 열감지기(2)의 배선이나 전동모터메커니즘(4)의 배선과 같은 절대필요배선의 수보다 오히려 개별장치간의 소통을 위해 결선해야 할 배선의 수가 더 많게 되므로 설치가 복잡하였고 필요 이상의 자원을 사용함으로 비용의 증가와 함께 자원의 낭비를 초래하여 왔다.

본 발명은 방화셔터시스템을 구성함에 있어서 상기 각각의 장치들이 갖고 있는 기능들을 모두 수용하는 통합된 방화셔터시스템을 구현하여 부품의 수를 줄이고 또한 배선을 줄여 단순한 배선결합을 유도하고 3상 전원의 사용에 있어서 전원의 상(R.S.T)에 관계없이 한 번의 임의결선으로도 전동모터의 회전방향을 설정할 수 있도록 하며, 또한 시스템의 구성에 있어서 무극성2선식 배선만으로 전원의 공급과 통신이 가능토록 하여 배선의 간결성을 확보하므로서 시스템 설치시 오배선으로 인한 안전사고의 위험을 줄이며 시스템에 LCD디스플레이를 채용하여 시스템의 전반적인 상태를 시각적으로 보다 쉽게 파악할 수 있도록 하여 시스템의 운용과 유지보수의 편리성을 도모하며, 시스템의 신뢰성과 안전성을 바탕으로 한 제품의 제조 및 설치와 유지보수를 가능하게 하는 등, 제반 기술을 이루므로 크게는 화재와 안전사고로부터 소중한 인명을 보호하고, 작게는 소중한 자원의 사용에 있어서 그 효율성을 극대화하는 것에 있다.

방화셔터시스템

Description

방화셔터통합시스템{a united system of a fire shutter}

도1, 종래의 방화셔터시스템 구성도

도2, 본 발명의 방화셔터시스템 구성도

도3, 본 발명의 방화셔터시스템에서 다수의 방화셔터제어를 위한 구성도

도4, 본 발명의 방화셔터시스템에서 제어기의 내부 구성도

도5, 본 발명의 방화셔터시스템에서 조작기의 내부 구성도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10_1:무극성2선통신회로의 마스터 10_2:무극성2선통신회로의 슬레이브 10_3:연기&열 감지기 입력회로 10_4:조작스위치 입력회로

10_5:전원회로&무정전회로 10_6:제어기MCU회로

10_7:모터엔코더A/B상 입력회로 10_8:브레이크제어회로

10_9:전동모터제어회로 11_1:무극성2선통신회로

11_2:RS485통신회로 11_3:접점입/출력회로

11_4:조작기MCU회로 11_5:LCD디스플레이

11_6:스위치입력회로 11_7:화재경고출력회로

그리고 상기와 같은 방화셔터시스템의 개별구성은 동일 제조사의 제품이 아 닌 경우도 있어서 시스템의 이상 발생시 각각의 제조사가 개별적으로 수리인원을 지원해야 하는 등의 인력의 낭비도 있었다. 한편 사용자의 입장에서는 시스템의 유지보수도 어렵게 하였으며 시스템이 큰 공간을 차지므로 인하여 대형상점이나 백화점 등과 같은 곳에서 공간활용성과 함께 고급스런 인테리어가 어려운 문제점이 있었다

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 방화셔터시스템을 구성함에 있어서 상기 각각의 장치들이 갖고 있는 기능들을 모두 수용하는 통합된 방화셔터시스템을 구현하여 부품의 수를 줄이고 또한 배선을 줄여 단순한 배선결합을 유도하고 3상 전원의 사용에 있어서 전원의 상(R.S.T)에 관계없이 한 번의 임의결선으로도 전동모터의 회전방향을 설정할 수 있도록 하며, 또한 시스템의 구성에 있어서 무극성2선식 배선만으로 전원의 공급과 통신이 가능토록 하여 배선의 간결성을 확보하므로 시스템 설치시 오배선으로 인한 안전사고의 위험을 줄이며 시스템에 LCD디스플레이를 채용하여 시스템의 전반적인 상태를 시각적으로 보다 쉽게 파악할 수 있도록 하여 시스템의 운용과 유지보수의 편리성을 도모하며, 시스템의 신뢰성과 안전성을 바탕으로 한 제품의 제조 및 설치와 유지보수를 가능하게 하는 등, 제반 기술을 이루므로 크게는 화재와 안전사고로부터 소중한 인명을 보호하고, 작게는 소중한 자원의 사용에 있어서 그 효율성을 극대화하는 것에 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 방화셔터시스템의 전체구성을 표현한 것으로, 연기감지기(1)와 열감지기(2)로부터 화재감지신호를 제어기(10)에서 수신받아 전동모터(4)를 제어함으로서 방화셔터(6)의 승 하강을 실시하고 상기 화재감시신호를 무극성2선식 선로를 통하여 조작기(11)로 송출하는 제어기(10), 제어기(10)로부터 화재감지신호을 받아 경고음을 울리고 LCD디스플레이에 현 상태를 표시하며 상기 화재감시신호를 통신라인을 통하여 중앙감시센터(12)로 송출하는 조작기(11)로 구성된다.

도3은 본 발명의 방화셔터시스템에서 다수의 방화셔터제어를 위한 구성을 도시한 것이다.

먼저 방화셔터시스템의 제어기(10)는 두 개의 통신포트를 수용하되, 하나는 마스터통신포트이며 다른 하나는 슬레이브통신포트이다.

제어기(10)간의 결선에 있어서 마스터통신포트는 우선순위가 높은 제어기(10)의 슬레이브통신포트와 연결되고 슬레이브통신포트는 우선순위가 낮은 제어기(10)의 마스터통신포트와 연결되는 구조이다.

상호 연결되는 배선은 무극성2선식의 선로이므로 극성의 구별 없이 배선할 수 있다는 점과 다수의 제어기(10)가 연결되면서 자연히 그 우선순위가 결정되게 되므로 설치시 제어기(10)별 ID(식별번호)할당이 불필요하다는 장점이 있으며 또한 통신상의 이상 발생시 이상위치의 추적이 용이하다는 장점이 있다.

본 발명의 방화셔터시스템에서 다수의 방화셔터제어를 위한 구성을 설명하면, 중앙감시센터와 통신선로로 연결된 방화셔터시스템의 조작기(11)는 첫 번째 제어기(10_a)의 마스터통신포트와 무극성2선식의 선로로 배선되며 본 선로를 통하여 전원공급을 받게 됨과 동시에 반이중통신을 취하게 된다.

상기 조작기(11)와 연결된 첫 번째 제어기(10a)의 슬레이브포트는 두 번째 제어기(10b)의 마스터통신포트와 연결되며, 병렬로 배선된 다수의 연기감지기(1)와 열감지기(2)가 역시 첫 번째 제어기(10a)의 연기/열감지 입력포트로 연결된다.

두 번째 제어기(10b)의 슬레이브포트는 우선순위가 낮은 다음 제어기(10c)의 마스터통신포트와 연결되고, 이와 같은 선로 배선으로 방화셔터시스템의 제어기(10)는 조작기(11)에 수십대의 제어기(10)가 연결될 수 있도록 발명한 것이다.

도4는 본 발명의 방화셔터시스템에서 제어기(10)의 내부 회로 구성을 도시한 것으로,

먼저 무극성2선통신회로의 마스터(10_1)은 복수의 제어기(10)를 사용하여 시스템을 구성함에 있어서 우선순위가 높은 제어기(10)의 무극성2선통신회로의 슬레이브측에 연결되며, 우선순위가 높은 제어기(10)가 없는 경우(또는 독립사용시)에는 조작기(11)로 연결되는 회로이다.

무극성2선통신회로의 슬레이브(10_2)는복수의 제어기(10)를 사용하여 시스템을 구성함에 있어서 우선순위가 낮은 제어기(10)의 무극성2선통신회로의 마스터측에 연결되며, 우선순위가 낮은 제어기(10)가 없는 경우에는 개방되는 회로이다.

연기&열 감지기 입력회로(10_3)는 연기감지기(1)와 열감지기(2)로부터 화재감지신호를 입력받기 위한 회로이다.

조작스위치 입력회로(10_4)는 일반스위치를 통하여 셔터를 제어하기 위한 개별 스위치 입력 회로로서 상/하/정지/ 이상 세 가지의 스위치를 무극성2선식 결선을 통하여 스위치의 입력이 가능토록 구성된 회로이다.

전원회로&무정전회로(10_5)는 소방용 전원 단상 AC220V 또는 3상 AC380V를 입력 받아 내부회로를 위한 DC전원를 생성하고 내장된 배터리의 충전을 실행하며 정전시 배터리의 전원을 주전원으로 전환시키는 무정전회로이다.

제어기MCU회로(10_6)는 원칩화된 소형컴퓨터로서 제어기(10)내의 모든 회로들을 제어하는 회로이다.

모터엔코더A/B상 입력회로(10_7)는 전동모터가 회전할 때 전동모터에 설치된 엔코더센서(4_1)로부터 발생되는 펄스를 입력받는 회로로서 입력 펄스 A/B상의 위상에 따라 모터의 회전방향을 판정하며, 펄스 수를 계수함으로서 방화셔터의 이동위치를 판독할 수 있도록 한 회로이다.

브레이크제어회로(10_8)는 전동모터의 회전을 정지시키기 위한 브레이크(4_2)의 구동회로이며 전동모터제어회로(10_9)는 전동모터(4_3)의 회전을 제어하기 위한 구동회로이다.

도5는 본 발명의 방화셔터시스템에서 조작기(11)의 내부 회로 구성을 도시한 것이다.

무극성2선통신회로(11_1)는 제어기(10)의 무극성2선통신회로 마스터(10_1)에 연결되며, 제어기(10)와 송/수신하기 위한 회로이다.

RS485통신회로(11_2)는 중앙감시센터와 연결되며, 중앙감시센터와 송/수신하기 위한 회로이다.

접점입/출력회로(11_3)는 무전압입출력회이며, 종래의 중계기(9)나 기타장치로부터 화재감지신호를 출력하고 방화셔터의 승/하강 지령신호를 입력받기 위한 회로이다.

조작기MCU회로(11_4)는 조작기(11)내의 모든 회로들을 제어하는 회로이며 LCD디스플레이(11_5)는 방화셔터시스템의 상태들을 시각적으로 표현해 주는 회로이다.

스위치입력회로(11_6)는 조작기(11)의 입력스위치회로이다.

화재경고출력회로(11_7)는 화재가 발생하여 방화셔터가 하강할 때 경고음을 출력하는 회로이다.

이와같이 구성된 본 발명은 종래의 방화셔터시스템은 화재가 발생하면 곧바로 방화셔터를 하강시켜 통로를 완전 폐쇄시키므로 화재의 확산을 방지하였다.

그러나 상기와 같은 1단 강하시스템은 화재의 확산을 방지할 수는 있었으나 미쳐 탈출하지 못한 사람이 폐쇄된 방화셔터로 인하여 탈출하지 못하게 되므로 인명이 희생되는 큰 문제를 야기하였다.

이에 시스템의 보완이 필요하였고 개정된 소방법에서는 2단 강하 시스템을 법으로 정하게 되었다.

2단 강하 시스템이란 화재 발생시 화재로 인한 연기가 건물 천정에 불길 보다 먼저 도달한다는 사실에 착안하여 먼저 연기가 감지되면 방화셔터를 제연 가능한 위치까지만 하강시키고 사람이 탈출할 수 있도록 한다.

그리고 불길이 커져 열이 감지되면 방화셔터를 다시 하강시켜 완전 폐쇄시키므로 화재의 확산을 방지하게 하는 것으로 이를 2단 강하 시스템이라고 한다.

이는 화재시에 화재의 확산을 방지함은 물론 인명의 희생을 최소화하는데 있는 것이다.

이와 같은 취지에 따라 본 발명은 2단 강하 시스템을 완벽하게 구현하고 있다.

도2에서 건물에 화재가 발생시 연기감지기(1)가 화재로 인한 연기를 감지하게 된다. 연기감지기(1)는 감지신호를 제어기(10)의 연기/열감지기입력회로(10_3)로 입력되는데 이때부터 제어기(10)는 1단 강하동작을 수행하게 된다.

상기 연기/열감지기입력회로(10_3)로 입력된 연기감지신호를 판독한 제어기MCU회로(10_7)는 브레이크제어회로(10_9)에 신호를 보내 전동모터메커니즘(4)의 브레이크(4_2)를 구동시켜 전동모터(4_3)의 잠금을 해제시키면 방화셔터(6)는 자체 하중에 의하여 하강하게 되고 방화셔터(6)의 롤축과 연동된 감속기(4_4)를 통하여 전동모터(4_3)도 회전하게 된다.

이때 엔코더센서(4_1)가 전동모터(4_3)의 회전수와 비례하는 펄스 수를 생성하며 이 펄스 수는 방화셔터의 하강거리와도 비례하게 된다.

엔코더센서(4_1)가 생성한 펄스는 모터엔코더A/B상입력회로(10_7)에 입력되고 제어기MCU회로(10_6)는 방화셔터가 미리 설정된 1단 정지 위치(제연위치)까지 하강하게 되면 상기 브레이크제어회로(10_8)에 신호를 보내 전동모터메커니즘(4)의 브레이 크(4_2)구동하여 전동모터(4_3)를 정지시킨다.

이와 동시에 방화셔터의 하강도 정지하게 된다. 불길이 커져 열감지기(2)가 열을 감지하게 되면 열감지신호가 연기/열감지기입력회로(10_3)로 입력되고 제어기(10)는 곧바로 2단 강하동작을 수행하게 된다.

상기 연기/열감지기입력회로(10_3)로 입력된 열감지신호를 판독한 제어기MCU회로(10_7)는 통로의 지면까지 방화셔터를 하강시킨다는 점 이외에는 상기 1단강하과 동일한 동작을 수행하며 2단강하 동작를 완료하게 된다.

제어기MCU회로(10_6)는 상기 1단/2단 강하를 수행하는 동안 화재의 감지상태와 셔터의 이동위치는 물론 시스템 이상유무를 실시간으로 무극성2선통시회로마스터(10_1)를 통하여 조작기(11)에 송신한다.

도5에서 조작기MCU회로(11_4)는 무극성2선통신회로(11_1)을 통하여 제어기(10)에서 보내오는 내용을 수신하고 이를 화재경고출력회로(11_6)를 통하여 경보를 울리게 함과 동시에 RS485통신회로(11_2)와 접점입출력회로(11_3)를 통하여 중안감시센터와 기타제어장치로 화재감지사실과 방화셔터의 하강위치를 송출하며 LCD디스플레이에 현 상황을 표시하게 된다.

본 발명은 방화셔터시스템을 구성함에 있어서 상기 각각의 장치들이 갖고 있는 기능들을 모두 수용하는 통합된 방화셔터시스템을 구현하여 부품의 수를 줄이고 또한 배선을 줄여 단순한 배선결합을 유도하여 제작작업을 매우 용이하도록 하고 또한 3상 전원의 사용에 있어서 전원의 상(R.S.T)에 관계없이 한 번의 임의결선으로도 전동모터의 회전방향을 설정할 수 있도록 하며, 또한 시스템의 구성에 있어서 무극성2선식 배선만으로 전원의 공급과 통신이 가능토록 하여 배선의 간결성을 확보하므로서 시스템 설치시 오배선으로 인한 안전사고의 위험을 줄이며 시스템에 LCD디스플레이를 채용하여 시스템의 전반적인 상태를 시각적으로 보다 쉽게 파악할 수 있도록 하여 시스템의 운용과 유지보수의 편리성을 우수하게 하며, 화재가 발생시에 안전사고를 극소화시켜 소중한 인명을 보호하고, 제작비용을 줄임은 물론 수리시에도 효율성을 극대화할 수 있도록 발명한 것이다.

Claims

연기감지기(1)와 열감지기(2)로부터 화재감지신호를 제어기(10)에서 수신받아 전동모터(4)를 제어함으로서 방화셔터(6)의 승 하강을 실시하고 상기 화재감시신호를 무극성2선식 선로를 통하여 조작기(11)로 송출하는 제어기(10), 제어기(10)로부터 화재감지신호을 받아 경고음을 울리고 LCD디스플레이(11_5)에 현 상태를 표시하며 상기 화재감시신호를 통신라인을 통하여 중앙감시센터(12)로 송출하는 조작기(11)로 구성되어 있는 방화셔터통합시스템.
방화셔터통합시스템의 제어기(10)의 내부 회로 구성으로, 무극성2선통신회로의 마스터(10_1), 무극성2선통신회로의 슬레이브(10_2), 연기&열 감지기 입력회로(10_3), 조작스위치 입력회로(10_4), 전원회로&무정전회로(10_5)가 제어기MCU회로(10_6)에 각각 연결되어 신호를 교환하며 송수신되며 모터엔코더A/B상 입력회로(10_7)와 브레이크제어회로(10_8), 전동모터제어회로(10_9)는 상기 제어기MCU회로(10_6)와 연결되어 상호 신호를 받도록 이루어진 것으로,

상기 무극성2선통신회로의 마스터(10_1)은 복수의 제어기(10)를 사용하여 시스템을 구성함에 있어서 우선순위가 높은 제어기(10)의 무극성2선통신회로의 슬레이브측에 연결되며, 제어기(10)가 없는 경우에는 조작기(11)로 연결되며 무극성2선통신회로의 슬레이브(10_2)은 복수의 제어기(10)를 사용하여 시스템을 구성함에 있어서 우 선순위가 낮은 제어기(10)의 무극성2선통신회로의 마스터측에 연결되며, 우선순위가 낮은 제어기(10)가 없는 경우에는 개방되며 조작스위치 입력회로(10_4)는 일반스위치를 통하여 셔터를 제어하기 위한 개별 스위치 입력 회로로서 상/하/정지/ 이상 세 가지의 스위치를 무극성2선식 결선을 통하여 스위치의 입력이 가능토록 하고 전원회로&무정전회로(10_5)는 소방용전원 단상 AC220V 또는 3상 AC380V를 입력받아 내부회로를 위한 DC전원를 생성하고 내장된 배터리의 충전을 실행하며 정전시 배터리의 전원을 주전원으로 전환시키고 제어기MCU회로(10_6)는 원칩화된 소형컴퓨터로서 제어기(10)내의 모든 회로들을 제어하며 모터엔코더A/B상 입력회로(10_7)는 전동모터가 회전할 때 전동모터에 설치된 엔코더센서(4_1)로부터 발생되는 펄스를 입력받는 회로로서 입력 펄스 A/B상의 위상에 따라 모터의 회전방향을 판정하며, 펄스 수를 계수함으로서 방화셔터의 이동위치를 판독할 수 있도록 하고 브레이크제어회로(10_8)는 전동모터의 회전을 정지시키기 위한 브레이크(4_2)의 구동회로이며 전동모터제어회로(10_9)은 전동모터(4_3)의 회전을 제어하기 위한 구동회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방화셔터통합시스템.
방화셔터통합시스템의 조작기(11)의 내부 회로 구성으로,

무극성2선통신회로(11_1)와 RS485통신회로(11_2), 접점입/출력회로(11_3)는 조작기MCU회로(11_4)와 연결되어 있으며 LCD디스플레이(11_5)와 스위치입력회로(11_6), 화재경고출력회로(11_7)는 조작기MCU회로(11_4)와 연결되어 있는 것으로,

무극성2선통신회로(11_1)는 제어기(10)의 무극성2선통신회로 마스터(10_1)에 연결되며, 제어기(10)와 연결되며 RS485통신회로(11_2)는 중앙감시센터(12)와 연결되며

접점입/출력회로(11_3)는 종래의 중계기(9)나 기타장치로부터 화재감지신호를 출력하고 방화셔터의 승/하강 지령신호를 입력받으며 조작기MCU회로(11_4)는 조작기(11)내의 모든 회로들을 제어하는 회로이며 LCD디스플레이(11_5)는 방화셔터시스템의 상태들을 시각적으로 표현해 주고 스위치입력회로(11_6)는 조작기(11)의 입력스위치회로이며 화재경고출력회로(11_7)는 화재가 발생하여 방화셔터가 하강할 때 경고음을 출력하는 회로로 구성되어진 것을 특징으로 하는 방화셔터통합시스템.