KR100816984B1

KR100816984B1 - 배전반 화재감시제어기

Info

Publication number: KR100816984B1
Application number: KR1020070019229A
Authority: KR
Inventors: 손석환
Original assignee: 손석환
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-03-26

Abstract

본 발명은 배전반 및 시설물에 화재감시제어기(WB-FR2)를 설치함으로서 배전반 또는 시설물에서의 화재발생시 상황별로 무인 자동 정밀분석을 통하여 경보 및 자동소화제어 기능을 수행하고 통신을 통해 원격복구, 정전감시 및 자기고장 진단통보 등의 기능들을 복합적으로 수행할 수 있는 배전반 화재감시제어기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 배전반 화재감시제어기는 AC 또는 DC 입력전압으로부터 감지기 및 계전기,솔레노이드 구동용 제1전압을 생성 출력하는 제1전원회로(10)와, 상기 제1전원회로의 출력전압으로부터 CPU(16), 통신모듈(15), 알람회로(17) 및 디스플레이(18)의 구동용 제2전압(Vcc)을 생성출력하는 제2전원회로(14)를 포함하며, 상기 제1전원회로에서 출력되는 제1전압은 리세트스위치(SW1)의 접점 - 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점 - 외부리세트단자(TER1) - 제1라인계전기(K3) - 제1라인도통테스트회로(20) - 제1단선검출회로(22) - 제1화재감지기(24)에 의해 형성되는 직렬회로와 리세트스위치(SW1)의 접점 - 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점 - 외부리세트단자(TER1) - 제2라인계전기(K4) - 제2라인도통테스트회로(21) - 제2단선검출회로(23) - 제2화재감지기(25)에 의해 형성되는 직렬회로의 양단간에 각각 인가되게 연결하여 듀얼화재감시회로를 구성하고, 상기 제1전원회로에서 출력되는 제1전압은 소화기 작동용 솔레노이드(19) - 상기 제1라인계전기(K3)의 접점 - 제2라인계전기(K4)의 접점 - 과전류검출용 저 항(R5)에 의해 형성되는 직렬회로의 양단간에 인가되게 연결하고, 상기 제1,2화재감지기(24,25)의 각 양단간에는 각각의 종단저항(R2,R3)과 제1,2감지기수동테스트스위치(SW4,SW5)의 접점을 연결하여 구성하는 것으로서 주회로는 아날로그화, 보조회로는 간접 검출하여 디지털화 한것을 특징으로한다.

배전반, 화재감지기, 솔레노이드, 단선검출회로, 수동라인테스트회로

Description

배전반 화재감시제어기{Switching fire watch control unit}

도 1은 본 발명 화재감시제어기의 회로구성도이다.

도 2는 본 발명 화재감시제어기의 외관 정면도이다.

도 3은 본 발명 화재감시제어기의 외관 측면도이다.

도 4는 본 발명 화재감시제어기의 외관 배면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 제1전원회로 11 : 백업충전회로

12 : 정전검출회로 13 : 외부배터리

14 : 제2전원회로 15 : 통신모듈

16 : CPU 17 : 알람회로

18 : 디스플레이 19 : 솔레노이드

20 : 제1라인도통테스트회로 21 : 제2라인도통테스트회로

22 : 제1단선검출회로 23 : 제2단선검출회로

24 : 제1화재감시기 25 : 제2화재감시기

26 : 제1단선/동작분석회로 27 : 제2단선/동작분석회로

SD : 초기투입전압제한저항 Z1 : 과전압휴즈

U1-U3 : 포토커플러 LD8-LD12 : 발광다이오드

R, R1-3,R5,R11 : 저항 C,C12,C13,BC13,BC14 : 콘덴서

D5,D6 : 다이오드 TER1 : 외부리세트단자

K1 : 과전류 및 통신리세트계전기 K2 : 알람계전기

SW0 : 배터리전원스위치 SW1 : 리세트스위치

SW2 : 제1라인도통테스트스위치 SW3 : 제2라인도통테스트스위치

SW4 : 제1감지기수동테스트스위치 SW5 : 제2감지기수동테스트스위치

SW6 : 배터리전압테스트스위치

본 발명은 배전반 및 기타 시설물에 탑재되어 화재발생 또는 화재발생 조건별 정밀 상황 분석을 통해 신뢰성 있는 화재경보를 발생하고 동시에 화재발생시 초기진압을 위한 자동소화기능을 수행하도록 함으로서 배전반 등의 유, 무인화 관리를 용이하게 하고 제품의 소형화를 가능하게 하며 자기진단경보기능을 통한 상시 무고장상태를 유지하는 배전반 화재감시제어기에 관한 것이다.

특고압을 상용의 저전압으로 변환하여 소규모지역단위 또는 건물단위 등에 전력을 공급하는 배전반은 그 내부의 고압트랜스나 스위치접점과 같은 고압부품들에서의 발열로 인하여 화재의 위험이 매우 높다. 따라서 배전반 또는 기타 배전설비에는 화재사고를 감시하여 조기 경보하기 위한 화재경보발생기로 화재의 초기진압이 필요하다.

전통적인 배전반의 화재경보기는 배전반 내부온도를 검출하여 이를 외부에 표시해 주기 위한 온도계와 설정 온도 값 도달을 경보하기 위한 경보부저를 구비하여 놓고, 상기 온도계를 통해 현재 배전반의 온도를 관리자가 모니터링 하도록 하거나 화재경보부저를 통해 해당 배전반의 관리자에게 화재발생을 고지하도록 하고 있거나, 전체적으로 설치하지 않고 국부적으로 감지되고 있으며 종합경보로 인해 화재구역이 구분되어 있지 않다.

그러나 종래의 배전반 및 기타 설비에 장착되는 화재경보기는 배전반내 온도표시 및 화재경보 등의 단순기능만을 가지므로 화재발생경보시 관리자가 직접 소화기를 작동시켜 배전반의 화재사고에 대응해야 하므로 조기 화재진압이 어려울 뿐만 아니라 화재경보기의 정상작동 여부를 체크 할 수단이 별도로 마련되어 있지 않다. 또한 종래에 수신장치는 건물용 대형화로서 도통시험전류가 2.5mA이상 대형 아날로그 메타로 부설되어 있으며 자기고장진단 통보기능도 전무하여 디지털 통신 및 제어가 불가능 하다는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 배전반용 화재경보기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배전반 및 시설물에 화재감시제어기(WB-FR2)를 설치함으로서 배전반 또는 시설물에서의 화재발생시 상황별로 무인 자동 정밀분석을 통하여 경보 및 자동소화제어 기능을 수행하고, 디지털화 통신을 통해 원격복구, 정전감시 및 자기고장 진단통보 등의 기능들을 복합적으로 수행할 수 있다. 배전반 화재감시제어기는 1mA정도의 미세전류로 LED에 의해 시험감시하는 소형의 자기 진단 경보기 에 의한 무고장 시설 관리, 고성능 신뢰성, 무인화를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배전반 화재감시제어기는 AC 또는 DC 입력전압으로부터 계전기 및 솔레노이드 구동용 제1전압을 생성 출력하는 제1전원회로와, 상기 제1전원회로의 출력전압으로부터 CPU, 통신모듈, 알람회로 및 디스플레이의 구동용 제2전압(Vcc)을 생성출력하는 제2전원회로를 포함하며, 상기 제1전원회로에서 출력되는 제1전압은 배터리전압테스트스위치 - 배터리충전회로 - 배터리전원스위치 - 내부리세트스위치접점 - 과전류 및 통신리세트계전기의 접점 - 외부리세트단자 - 제1라인계전기 - 제1라인도통테스트회로 - 제1단선검출회로 및 화재동작검출 - 제1화재감지기에 의해 형성되는 직렬회로와 테스트스위치의 접점 - 종단저항(R2) - 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점 - 외부리세트단자 - 제2라인계전기 - 제2라인도통테스트회로 - 제2단선검출회로 및 화재동작검출 - 제2화재감지기에 의해 형성되는 직렬회로의 양단간에 종단저항(R3)를 각각 인가되게 연결하여 듀얼화재감시회로를 구성하고, 상기 제1전원회로에서 출력되는 제1전압은 소화기 작동용 솔레노이드 - 상기 제1라인계전기의 접점 - 제2라인계전기의 접점 - 과전류검출용 저항에 의해 형성되는 직렬회로의 양단간에 테스트스위치를 연결구성하여 절대적 신뢰성이 보장되는 아나로그 회로와 포토카플러 OP AMP, SHUNT 분압저항, CPU, 통신모듈등 간접회로에 의한 디지털화 한 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 회로구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이 본 발명의 배전반 화재감시제어기(WB-FR2)는 크게 계전기 및 솔레노이드 구동용 제1전압을 생성 출력하는 제1전원회로(10)와, 상기 제1전원회로의 출력전압으로부터 CPU(16), 통신모듈(15), 알람회로(17) 및 디스플레이(18)등을 구동하기 위한 제2전압(Vcc)을 생성출력하는 제2전원회로(14)와, 2중 감시회로 설계에 의한 듀얼화재감시회로와, 상기 듀얼화재감시회로의 화재감지신호 및 테스트신호를 처리하여 표시하고 통보하는 CPU 제어회로로 구성되어 있다.

상기 제1전원회로(10)는 80V-260V의 AC 또는 DC 전압 겸용 입력으로 하여 제1전압(DC 26V)을 생성 출력하는 SMPS(스위칭모드 파워서플라이)로 구성한다.

상기 제1전원회로(10)에 입력되는 AC 또는 DC 전압은 초기투입전류제한저항(SD)과 과전압검출기(Z1)를 통하여 인가되게 함으로써, 초기 AC 또는 DC 전압투입시의 충격전압이 고저항 상태에서 서서히 무저항 상태로 변화하는 초기투입전류제한저항(SD)에 의해 완충되도록 하고 또한 과전압검출기(Z1)에 의해서는 갑작스런 AC 또는 DC 입력전압의 상승시 전원입력회로를 단락시켜 제1전원회로 내의 SMPS회로가 보호되게 하고 있다.

상기 제1전원회로(10)의 출력전압단에는 백업충전회로(11)와 정전검출회로(12)를 연결한다.

상기 백업충전회로(11)는 두개의 역류방지용 다이오드(D5,D6)와 전류제한용 저항(R1) 그리고 내장 배터리(BAT)를 포함하며, 제1전원회로(10)의 제1전압출력은 다이오드(D5)와 저항(R1)을 통하여 배터리(BAT)를 충전하게 구성하고 이 배터 리(BAT)의 방전전압은 상기 저항(R1)에 병렬로 접속된 다이오드(D6)를 통해 출력되게 구성한다.

상기 백업충전회로(11)의 내장 배터리(BAT)의 양단은 외부로 단자(BT+, BT-)를 인출하여 외부배터리(13)의 추가 접속을 가능하게 구성하고 있다.

상기 정전검출회로(12)는 입출력분리를 위한 포토커플러(U3)와 발광다이오드(LD10)를 포함하며, 정상상태에서의 상기 포토커플러(U3)와 발광다이오드(LD10)는 동작상태이고 정전시나 휴즈단선시에는 상기 포토커플러에서 하이레벨이 출력되어 CPU(16)의 입력단자(IN2)에 휴즈단선 및 정전 신호로 입력되게 구성한다.

상기 백업충전회로(11)의 출력단에 나타나는 제1전압은 방전제한용 배터리스위치(SW0)와 노이즈방지 및 평활용 콘덴서(C12, BC13)를 통해 각종 계전기, 솔레노이드, 감지기 의 구동전압 및 제2전원회로(14)의 입력전압으로 인가되게 연결한다.

구체적으로 살펴보면, 제1전원회로(10)에서 출력되는 26V의 전압은 백업충전회로(11)를 거치면서 다이오드에서의 전압강하 등에 의해 24V의 전압으로 출력되며, 본 발명의 설명에 있어 편의상 제1전압은 위 26V의 전압과 24V의 전압을 따로 구분하지 않고 모두 포함하는 것으로 한다.

상기 제1전압은 SMPS로 구성된 제1전원회로(10)를 거치면서 CPU등에서 필요로하는 5V의 회로동작전압(Vcc)으로 출력되게 구성하여 본 발명의 화재감시제어기의 제어부를 구성하는 CPU(16)와 이 CPU에 접속된 RS485 통신모듈(15), 알람회로(17) 및 디스플레이(18)등에 인가되게 연결한다. 마찬가지로 상기 제2전원회로(14)의 출력단에도 노이즈방지 및 평활을 위해 콘덴서(C13, B14)를 병렬로 접속 한다.

상기 제1전압은 리세트스위치(SW1)의 접점과 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점과 외부리세트단자(TER1)와 제1라인계전기(K3)와 제1라인도통테스트회로(20)와 제1단선검출회로(22)와 제1화재감지기(24)에 의해 형성되는 직렬회로의 제1화재감시라인에 인가되게 구성한다.

또한 상기 제1전압은 리세트스위치(SW1)의 접점과 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점과 외부리세트단자(TER1)와 제2라인계전기(K4)와 제2라인도통테스트회로(21)와 제2단선검출회로(23)와 제2화재감지기(25)에 의해 형성되는 직렬회로의 제2화재감시라인에 인가되게 구성한다.

상기 제1화재감시라인과 제2화재감시라인에 의해 듀얼화재감시회로가 평소 1회로의 종단저항에 의한 1mA 정도는 도통시험 및 고장감시전류값이고 감지기 동작시 2mA이상 30mA까지는 화재경보인식 분석회로가 만들어진다.

또한 상기 제1전압은 소화기 작동용 솔레노이드(19)와 상기 제1라인계전기(K3)의 접점과 제2라인계전기(K4)의 접점과 과전류검출용 저항(R5)에 의해 형성되는 직렬회로의 양단간에 인가되게 구성하여 감지기 오동작에 의한 소화기 작동예방과 토출밸브 과전류제한기능을 갖추도록 구성되어 있다.

상기 제1,2화재감지기(24,25)의 각 양단간에는 각각의 종단저항(R2,R3)과 제1,2감지기테스트스위치(SW4,SW5)의 접점을 연결한다.

상기 리세트스위치(SW1)와 외부리세트단자(TER1)사이에 위치한 과전류리세트접점 및 통신리세트접점은 과전류차단 및 통신리세트 계전기(K1)에 의하여 온/오 프(ON/OFF)되며, 이 접점에 의해 주계전기(K3,K4)에 대한 동작전압 공급이 결정된다.

과전류차단 및 통신리세트 계전기(K1)는 각각 CPU(16)에서 연산처리된 입력단자(IN1)의 SOL과전류입력 및 통신모듈(15)을 통한 입력단자(IN7)의 원격제어신호입력에 따르는 과전류차단리세트출력(OUT2) 및 원격통신리세트출력(OUT1)에 의해 작동하게 구성한다.

여기서 과전류차단리세트출력은 상기 저항(R5)을 흐르는 전류값 변화에 따른 양단간 전압값을 상기 CPU(16)에 솔레노이드회로의 과전류감시정보로 입력시켜 CPU에서 연산처리되어 출력되게 하고 있다. 이에 따라 CPU에서 과전류차단리세트출력이 발생되면 이 과전류차단리세트출력은 과전류리세트계전기(K1)를 구동시켜 그의 접점이 주계전기(K3,K4)의 동작전압공급을 OFF시켜 솔레노이드(19)에 대한 동작전압공급을 차단하도록 하고 있다.

상기 제1화재감시라인상의 제1라인도통테스트회로(20)는 발광다이오드(LD8)와 이 발광다이오드에 병렬로 접속된 상시온접점상태의 제1라인테스트스위치(SW2)로 구성하고, 제2화재감시라인상의 제2라인도통테스트회로(21)는 각각 발광다이오드(LD9)와 이 발광다이오드에 병렬로 접속된 상시온접점상태의 제2라인테스트스위치(SW3)로 구성한다.

특히, 상기 리세트스위치(SW1), 제1,2라인테스트스위치(SW2,SW3), 제1,2감지기수동테스트스위치(SW4,SW5) 및 배터리전압테스트스위치(SW6)는 각각 오접속 또는 접점불량에 대비하기 위해 2련 접점회로로 구성하는 것을 원칙으로 한다.

상기 제1화재감시라인상의 제1단선검출회로(22)는 24V의 전압으로 동작하는 주회로와 5V의 Vcc전압으로 동작하는 제어회로의 분리를 위한 포토커플러(U1)로 구성하고, 이 포토커플러(U1)에서 출력되는 단선검출신호는 각각 OP앰프로 이루어진 제1단선/동작분석회로(26) 또는 제2단선/동작분석회로(27)에 의해 비교된후 CPU(16)에 입력 처리되어 각각 발광다이오드(LD11)를 통해 외부에 표시되게 구성한다.

상기 제2화재감시라인상의 제2단선검출회로(23)는 위에서 설명한 것처럼 주회로와 제어회로의 분리를 위한 포토커플러(U2)로 구성하고, 이 포토커플러(U2)에서 출력되는 단선검출신호는 OP앰프에 의해 비교분석후 CPU(16)에 입력 처리되어 각각 발광다이오드(LD12)를 통해 외부에 표시되게 구성한다.

도 2는 본 발명 배전반 화재감시제어기의 실시예의 외관 정면도이고, 도 3은 그의 외관 측면도이고, 도 4는 그의 단자배치를 보이고 있는 외관 배면도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 화재감시제어기의 전면부에는 각각의 기능 및 상태표시용 발광다이오드(LD8-LD12)와 디스플레이(18), 배터리스위치(SW0) 및 각종 테스트스위치(SW1-SW6)의 버튼이 마련되고 있고, 상기 화재감시제어기의 배면부에는 AC/DC 전압입력단자 (DC+,DC-), 외부배터리단자(BT+,BT-), RS485통신단자(TX+, RX-), 리세트단자(RE+,RE-), 알람단자(AL+,AL-), 듀얼센서단자(SEN1,COM,SEN2), 듀얼계전기단자(RLY1,COM,RLY2) 및 솔레노이드단자(SO+,SO-)가 마련된 것을 보이고 있다.

이와 같이 구성된 본발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 화재감시제어기는 배전반 설비의 감시와 원격제어, 주동작회로의 고장감시 통보관리 후 무고장 상태유지, 주전원 정전시에도 일정시간(30분간) 책무수행, 복수의 스위치 동작접점으로 신뢰성 확보, 종단저항(20~24㏀)을 이용한 저전류(1㎃이하)에서의 LED확인 도통시험으로 배터리 전원 소모절감, 저전류(0.8㎃이하)에서 주회로의 단선을 간접검출방식(전원 24-22V/종단저항 20-24㏀)으로 검출, 1개회로가 단선검출과 화재동작검출 2가지 직무수행, 입력전원전압범위(AC/DC 80V~260V)의 확대와 300V이상의 과전압 입전시 초기투입전압제한저항(SD)와 과전압휴즈(TNR)(Z1)에 의한 휴즈 차단으로 내부회로 보호, 내부 백업배터리와 외부배터리의 접속을 통한 용량 보강, CPU에 의한 자체 통신프로토콜 운용, 감지기 복수 동작에 의한 복수계전기의 직렬동작으로 소화기 자동분사용 솔레노이드의 오동작 방지, 소화기 출력전원의 과전류 차단기능, 경보동작 계전기 코일과 직결한 1mA 이하에서 LED에 의한 도통시험, 주동작 회로의 아나로그 회로화를 통한 통신장애의 영향회피, LED와 도통테스트스위치의 병렬상태에서 스위치 폐로시 LED의 브레이크 전압 1.8V에 의해 평소도통전류 1mA는 LED로 흐르지 않고 스위치 단자로 통과하고 스위치 OFF시에는 LED로 전류전환 발광하는 간단한 원리, 제어기 전면의 FND를 통해 해당기기의 통신어드레스 표시후 배터리전압 표시 기능 등을 수행하게 된다.

먼저, SMPS타입 제1전원회로(10)에 AC/DC 80-260V의 전압이 입력되면 그의 출력단에서는 DC 26V의 제1전압이 발생되어 출력된다.

이러한 제1전압은 저항(R11)과 발광다이오드(LD10)를 통하여 정전압검출회로(12)의 포토커플러(U3)를 작동시키게 되므로 입출력이 분리된 상기 포토커플러의 정전감시신호는 CPU(16)의 휴즈단선 및 정전입력단자(IN2)에 전달되어 CPU로 하여 금 현재 입력전압상태를 판단하게 한다. 이러한 정전검출신호는 정전사고 발생시 또는 과전압투입에 따른 휴즈 단선사고, 반내 제어전원을 입력으로 사용시 제어전원(DC110V) 감시도 가능케 한다.

또한 제1전원회로(10)에서 출력되는 제1전압은 백업충전회로(11)내의 다이오드와 저항(R1)을 통하여 내부 배터리(BAT)에 충전되고 이 충전전압은 다시 다이오드(D6)을 거쳐 배터리스위치(SW0)를 통해 노이즈방지용 콘덴서(BC13)와 평활용 콘덴서(C12)의 양단에서 일정전압(24V)의 제1전압으로 출력되어 제2전압(Vcc전압)생성용 제2전원회로(14)와 주계전기와 솔레노이드에 동작전압으로 인가된다. 상기 스위치 SW6는 배터리테스트스위치다.

상기 백업충전회로(11)의 단자(BT+.BT-)는 정전시 경보기의 백업동작시간을 증가시켜 주기 위한 외부배터리(13)의 접속단자이다.

상기 배터리스위치(SW0)는 화재감시제어기의 보관 또는 운반시 불필요하게 배터리전력이 소모되는 것을 방지하기 위한 목적으로 설치되고 있다. 또한 모든 동작은 배터리 전원에 의해 이루어진다.

제2전원회로(14)에서 출력되는 제2전압(Vcc전압)은 CPU(16)와 디스플레이(18), 알람회로(17), 통신모듈(5) 등에 회로동작전압으로 인가된다.

또한 리세트스위치(SW1)와 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점은 온접점 상태이고 외부리세트단자(TER1)은 접속된 상태이므로 24V의 제1전압은 주계전기(K3,K4)의 공통 일측단자에 각각 나타나게 된다. 또한 상기 주계전기(K3)의 타측단자는 제1라인도통테스트회로(20)와 제1단선검출회로(22)와 종단 저 항(R2)을 통하여 그라운드에 접속되고 상기 주계전기(K4)의 타측단자는 제2라인도통테스트회로(21)와 제2단선검출회로(23)와 종단 저항(R3)을 통하여 그라운드에 접속되고 있다.

실시예에서, 각 종단 저항(R2,R3)의 값을 20㏀~24㏀, 각 계전기의 임피던스 값을 10㏀으로 하였을 때 감시회로 전류는 24V / (20㏀+10㏀) = 24V/30㏀ = 0.8㎃가 된다. 이 전류 값은 제1,2단선검출회로(22,23)의 각 포토커플러(U1,U2)를 동작시켜 CPU(16)의 단선검출입력단(IN3,IN4)에 단선확인 신호가 전달된다. 즉, 제1화재감시라인상에서 단선이 발생되면 포토커플러(U1)의 오프에 의한 단선신호가 CPU(16)의 회로1단선입력단(IN3)에 인가되고 제2화재감시라인상에서 단선이 발생되면 포토커플러(U2)의 오프에 의한 단선신호가 CPU(16)의 회로2단선입력단(IN4)에 인가되어, CPU의 출력단(OUT3 또는OUT4)의 제어출력에 의해 단선표시용 발광다이오드(LD11 또는 LD12)가 점등된다.

또한 화재감시제어기가 설치된 배전반 등에서 화재사고가 발생된 경우 주계전기(K3.K4)에 24V의 제1전압이 투입되어 그들의 접점이 ON 됨으로써 솔레노이드(19)가 구동하여 소화기(도시생략)를 작동시켜 배전반 내부의 화재를 진압하게 된다. 이때 알람계전기(K2)의 접점 및 주계전기(K3,K4)의 접점이 별도 송출되어 타기구의 경종이나 주위의 디지털계기의 Di단자에 디지털 입력으로 가능하다.

이러한 주계전기(K3,K4)의 작동으로 솔레노이드(19)가 구동하는 경우에 있어 솔레노이드(19)의 불량 또는 이상으로 인하여 단자(SO+,SO-)간 단락상태이면 저항(R5)의 양단간에 24V의 제1전압이 걸리게 되므로 이 저항(R5)에 흐르는 전류가 과다하게 증가한다. 이러한 과다전류는 CPU(16)의 입력단(IN1)에 인가되고 이에 CPU는 출력단(OUT2)을 통해 과전류차단신호를 내보내 상기 출력단(OUT2)에 접속된 과전류 및 통신리세트 계전기(K1)를 구동한다.

상기 과전류 및 통신리세트계전기(K1)의 구동은 솔레노이드밸브 과전류시나 통신명령에 의한 리세트 구동용으로 그의 접점을 오픈시켜 24V의 제1전압이 제1,2화재감시라인에 공급되는 것을 차단한다.

마찬가지로 원격지의 통신제어에 의한 CPU(16)의 원격통신리세트출력에 의해 과전류 및 통신리세트계전기(K1)가 구동함으로서 그의 접점이 오픈되는 경우에도 24V의 제1전압이 제1,2화재감시라인에 공급되는 것이 차단된다.

한편, 본 발명의 배전반 화재감시제어기의 전면에 마련된 리세트스위치(SW1)의 버튼을 누르거나 외부리세트단자(TRE1)를 오픈시키는 경우에도 24V의 제1전압이 제1,2화재감시라인에 공급되는 것을 차단하게 되므로 배전반 경보신호기는 초기화를 위한 리세트 동작이 일어나게 된다.

배전반 경보신호기의 전면에 마련된 제1,2라인테스트회로(20,21) 내의 각 제1,2라인테스트스위치(SW2,SW3)의 버튼을 누르면 제1,2화재감시라인 상에 1mA 상당 의 전류는 각각 발광다이오드(LD8,LD9)가 직렬배치되는 회로조건이 되어 점등된다. 이것은 평소에는 LED의 BRAKE OVER 전압 1.8V에 의해 스위치 접점으로 통과하나 스위치가 OFF되면 전류는 LED로 귀환 발광하여 단선유무를 확인 시켜준다.

또, 제1,2화재감지기(24,25)의 접속단자(SEN1,COM,SEN2)에 대해 병렬로 접속되며 그의 조작버튼이 배전반 화재감시제어기의 전면에 마련된 제1,2감지기테스트 스위치(SW4,SW5)를 동시에 누르게 되면 해당 감시라인의 화재감지기가 동작하는 조건이 되어 주계전기(K3,K4)의 구동에 따른 솔레노이드의 작동이 정상적으로 이루어지는가 여부를 테스트할 수 있다. 이것은 한 쌍의 화재감지기가 동시에 동일한 화재감지신호를 발생하는 경우에만 정확한 화재감지로 판단하여 소화기 자동 작동용 솔레노이드가 동작하도록 한 것으로, 어느 한쪽 라인에서의 화재검출접점이 잘못 발생하더라도 다른 쪽 감시라인에서 화재검출접점이 발생되지 않는 경우에는 화재검출 에러로 판단한다.

또한 솔레노이드(19) 구동을 위한 상기 주계전기(K3,K4)의 접점의 직렬회로상에 설치된 테스트스위치(SW4,SW5)를 누르게 되면 솔레노이드(19)의 양단간에는 저항(R5)을 통한 24V의 제1전압이 투입되므로, 앞서 설명한 바와 같이, 저항(R5)의 양단간 전류검출을 통한 솔레노이드(19) 또는 그 단자(SO+,SO-)의 단락여부를 CPU가 판단하여 화재감시회로의 대한 공급전압의 리세트여부를 결정하게 된다

한편 디스플레이(18)는 배터리스위치를 통한 전원투입시 수초간 해당 화재감시제어기의 어드레스를 표시하고 이후에는 계측되는 제1전압의 크기를 표시하며, 화재검출 또는 경보신호기의 기능테스트시 CPU는 알람회로(17)를 통해 경보하고 알람접점을 발생한다. 어떠한 동작시에도 종합자체 ALARM은 10초간 경보하고 종합경보접점은 리세트전까지 송출이 계속된다.

한편, 제1,2단선검출회로(22,23)에서 검출되어 출력되는 제1,2주회로의 단선1검출신호는 각각 OP앰프로 구성된 제1,2단선/동작분석회로(26,27)에서 비교분석된 다음 CPU(16)에 입력 처리되어 각각 발광다이오드(LD11)를 통해 외부에 단선여부가 표시된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 배전반 및 시설물에 화재감시제어기(WB-FR2)를 설치함으로서 배전반 또는 시설물에서의 화재발생시 상황별로 무인 자동 정밀분석을 통하여 경보 및 자동소화제어 기능을 수행하고 통신을 통해 원격복구, 정전감시 및 자기고장 진단통보 등의 기능들을 복합적으로 수행할 수 있는 소형화, 간단화, 신뢰화에 특유의 효과를 나타낸다.

또한 본 발명은 배전반 설비의 감시와 원격제어, 주동작회로의 고장감시 통보관리, 주전원 정전시에도 일정시간(30분간) 책무수행, 복수의 스위치 동작접점으로 신뢰성 확보, 종단저항(20~24㏀)을 이용한 저전류(1㎃이하)에서의 LED확인 도통시험, 저전류(0.8㎃이하)에서 주회로의 단선을 간접검출방식(전원 24-22V/종단저항 20-24㏀)으로 검출, 입력전원전압범위(AC/DC 80V~260V)의 확대와 300V이상의 과전압 입전시 SD와 TNR(Z1)에 의한 휴즈 차단으로 내부회로 보호, 내부 백업배터리와 외부배터리의 접속을 통한 용량 보강, CPU에 의한 자체 통신프로토콜 운용, 감지기 복수 동작에 의한 복수계전기의 직렬동작으로 소화기 자동분사용 솔레노이드의 오동작 방지, 소화기 출력전원의 과전류 차단기능, 주동작 회로의 아나로그 회로구획구분을 통한 통신장애의 영향회피및 신뢰성확보, 제어기 전면의 FND를 통해 해당기기의 통신어드레스 표시후 배터리전압 표시 기능 등을 수행한다.

특히, 고저항 종단저항에 의한 도통감시전류가 1mA이하로서 배터리 전원절감, 단선(도통)전류 간접 검출방식으로 자기고장감시 및 화재동작감시를 동시에 1개회로로 비교분석함으로서 구동릴레이에 추가부설이 생략되는 간단화 구현, 20㏀이상 종단저항과 LED표시(1mA에서 발광기능이용)로서 도통시험구성으로 종전 2.5mA이상 아나로그메타표시법에 의한 종래의 과다설치면적등의 문제점 개선과 배전반에 탈부착이 용이한 110x110 광각형 구조이며 간접검출회로에 의한 통신 및 원격제어의 디지털화가 실현된다.

Claims

AC 또는 DC 입력전압으로부터 계전기 및 솔레노이드 구동용 제1전압을 생성 출력하는 제1전원회로(10)와, 상기 제1전원회로의 출력전압으로부터 CPU(16), 통신모듈(15), 알람회로(17) 및 디스플레이(18)의 구동용 제2전압(Vcc)을 생성출력하는 제2전원회로(14)를 포함하며, 상기 제1전원회로에서 출력되는 제1전압은 리세트스위치(SW1)의 접점 - 과전류 및 통신리세트계전기의 접점 - 외부리세트단자(TER1) - 제1라인계전기(K3) - 제1라인도통테스트회로(20) - 제1단선검출회로(22) - 단선검출과 제1화재경보용계전기 동작검출 및 비교분석 이원화회로 - 제1화재감지기(24)에 의해 형성되는 직렬회로와 리세트스위치(SW1)의 접점 - 과전류리세트계전기의 접점 및 통신리세트계전기의 접점 - 외부리세트단자(TER1) - 제2라인계전기(K4) - 제2라인도통테스트회로(21) - 제2단선검출회로(23) - 단선, 동작분석 이원화회로 - 제2화재감지기(25)에 의해 형성되는 직렬회로와 양단 본회로간에 각각 인가되게 연결하여 듀얼화재감시회로를 구성하고, 상기 제1전원회로에서 출력되는 제1전압은 소화기 작동용 솔레노이드(19) - 상기 제1라인계전기(K3)의 접점 - 제2라인계전기(K4)의 접점 - 과전류검출용 저항(R5)에 의해 형성되는 직렬회로의 양단간에 인가되게 연결하고, 상기 백업용 충전회로의 다이오드(D5)의 후단 배더리테스트스위치(SW6)의 접점을 연결하고, 상기 제1,2화재감지기(24,25)의 각 양단간에는 각각의 종단저항(R2,R3)과 제1,2감지기테스트스위치(SW4,SW5)를 감지기와 병렬로 구성하는 것을 신뢰성 확보를 위한 주회로 아날로그를 특징으로 하는 배전반 화재감시제어 기.
제1항에 있어서, 상기 제1전원회로의 출력단에는 역류방지용 다이오드(D5,D6)와 충전전류제한용 저항(R1)과 백업배터리(BAT)로 구성된 백업충전회로(11)를 접속하는 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.
제2항에 있어서, 상기 백업충전회로(11)는 정전시 백업시간의 연장을 위해 외부배터리(13)접속터미널을 별도로 마련한 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.
제2항에 있어서, 상기 백업충전회로(11)의 출력전압은 배터리 방전제한용 배터리스위치(SW0)를 통해 출력되게 구성하는 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.
제2항에 있어서, 상기 백업충전회로(11)는 배터리전압테스트스위치(SW6)의 동작(RUNNING) 소비전류 40~50mA를 이용하여 배터리 저전압을 테스트하는 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.
제1항에 있어서, 상기 제1,2라인테스트회로(20,21)는 각각 발광다이오드(LD8,LD9)와 이 발광다이오드에 병렬로 접속된 상시온접점상태의 제1,2라인테스 트스위치(SW2,SW3)로 LED 거부전압을 이용하는 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.
제1항에 있어서, 상기 리세트스위치(SW1), 제1,2라인도통테스트스위치(SW2,SW3), 제1,2감지기수동테스트스위치(SW4,SW5) 및 배더리테스트스스위치(SW6)는 각각 오접속 방지를 위해 2련 접점회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.
제1항에 있어서, 상기 제1,2단선검출회로(22,23)는 각각 주회로와 입출력분리를 위한 포토커플러(U1,U2)로 구성하고, 이들 포토커플러(U1,U2)에서 출력되는 각각의 단선검출신호와 화재경보신호 전류를 이원화 분석하여 CPU(16)에 입력 처리되어 각각 발광다이오드(LD11,LD12)를 통해 외부에 표시되게 구성하는 것을 특징으로 하는 디지털화된 배전반 화재감시제어기.
제1항에 있어서, 상기 저항(R5)의 양단간 전압변화성분은 상기 CPU(16)에 솔레노이드회로의 과전류감시정보로 입력되어 CPU에 의한 과전류차단 리세트출력이 발생되게 구성하고 이 과전류차단 리세트출력으로 과전류 및 통신리세트계전기(K1)를 구동시켜 그의 접점이 상기 듀얼화재감시회로 및 솔레노이드(19)에 대한 동작전압공급을 차단하게 구성하는 것을 특징으로 하는 배전반 화재감시제어기.