KR100973297B1 - Portable fire monitoring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통상의 콘센트에 직접 설치가능한 휴대용 화재 감지 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 화재 경보 장치 및 노이즈와 화재를 구별하여 화재시에 화재 경보 장치를 구동하는 화재 감지 회로가 내장된 몸체에 플러그가 형성되어, 건물 등에 존재하는 기존 콘센트에 직접 취부할 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 화재 감지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a portable fire detection device that can be directly installed in a conventional outlet, and specifically, a plug is provided in a body in which a fire alarm device and a fire detection circuit for driving a fire alarm device in case of fire by distinguishing noise and fire are installed. The present invention relates to a portable fire detection device which is formed and can be directly attached to an existing outlet existing in a building or the like.
일반적으로 화재는 여러 가지의 연소반응에 의해 열, 연기, 연소가스 등으로 나타나며, 이중 열 복사로 빛이 방출될 때 화염의 온도에 따라 각각 다른 특성의 파장이 나타난다.In general, fires appear as heat, smoke, combustion gas, etc. by various combustion reactions, and when light is emitted by double heat radiation, wavelengths of different characteristics appear depending on the temperature of the flame.
이러한 파장 영역은 크게 자외선, 가시광선, 적외선 영역 세 가지로 구분되는데, 화재감지 장치는 화재의 이러한 광 반응 특성을 이용하여, 해상도 높은 광분석기(센서)로 각각의 광원을 인식하여 화재를 식별해 내는 것을 주요 작동 원리로 한다.These wavelength ranges are classified into three categories: ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. The fire detection device uses these light response characteristics of fires to identify fires by recognizing each light source with a high resolution optical analyzer (sensor). Is the main principle of operation.
화재 불꽃감지기의 감지 센서 종류에는 자외선과 적외선을 식별하는 두 종류가 있는데, 일상적인 상황과 화재상황에 나타나는 광원이 다양하므로, 자연적이거나 인공적인 광원과 화재시의 광원을 분리, 인식해서, 화재인식의 효율성을 높여야 한다.There are two types of detection sensors for fire flame detectors that identify ultraviolet rays and infrared rays. Since there are various light sources for everyday situations and fire situations, it is possible to separate and recognize natural or artificial light sources and fire sources to recognize fires. Should increase efficiency.
이하, 광원에 따른 파장분포 그래프인 도 1 을 참고하여 살펴보기로 한다. 도 1 을 살펴보면 화재의 불꽃은 자연광이나 기타 인공광과 달리 자외선 파장대에 특유의 연소특성이 나타나 방사된다.Hereinafter, the wavelength distribution graph according to the light source will be described with reference to FIG. 1. Referring to Figure 1, the flame of the fire, unlike natural light or other artificial light is emitted due to its characteristic combustion characteristics in the ultraviolet wavelength range.
일반적으로 화재감지장치는 이러한 자외선 파장특성(185∼260㎚)을 감지하여 화재를 감지하는데, 불꽃 특유의 자외선 파장대를 감지하는 일반적인 기술은 UV Tron 방식의 센서 (R2868 HAMAMATSU) 가 있으며 도 3 은 이를 이용한 종래 기술방식의 회로구성이다. 센서를 이용할 경우에는 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 센서의 펄스 출력 열을 감지하여 불꽃의 존재 여부를 판별한다.In general, the fire detection device detects the fire by detecting the ultraviolet wavelength characteristic (185 ~ 260nm), the general technique for detecting the ultraviolet wavelength band specific to the flame is a UV Tron type sensor (R2868 HAMAMATSU) and Figure 3 It is a circuit configuration of the prior art method used. In the case of using a sensor, as shown in FIG. 3, the pulse output heat of the sensor is sensed to determine whether a flame exists.
그런데 이러한 종래 기술방식에 의할 경우, 펄스열이 가지는 정보를 해석하기 위한 별도의 알고리즘이 회로에 포함되어야 하고, 펄스열의 출력에 노이즈가 포함되기 쉬어 오작동의 위험이 내포되는 문제점이 있다. 즉, 이러한 종래의 화 재감시 장치는 노이즈에 둔감하여 오작동의 발생율이 크며, 실제 화재인지 여부를 판정하기 위하여 미리 저장된 데이터와 크기와 형태를 비교해야 하므로 회로 내 알고리즘이 복잡해지는 문제점이 있다.However, according to the conventional technique, a separate algorithm for interpreting the information of the pulse train must be included in the circuit, and noise is included in the output of the pulse train. That is, such a conventional fire monitoring apparatus is insensitive to noise, causing a high malfunction rate, and there is a problem in that an algorithm in a circuit becomes complicated because it is necessary to compare the size and shape with previously stored data to determine whether or not it is a real fire.
또 다른 측면에서, 현대 사회는 장소에 따라 다양한 화재원인이 있으며, 한 개인의 일상생활을 추적하여 보더라도 어느 한 장소도 화재예방을 게을리할 수 있는 장소가 없으므로 각 장소에서의 화재예방에 대하여 항상 최선의 주의를 다하여야 하는 것이 현실이다. On the other hand, modern society has various causes of fire depending on the place, and even if one traces the daily life of one person, there is no place to neglect the fire prevention. The reality is that you must be careful.
이러한 장소에서의 화재예방을 돕는 장치로서 화재에 대한 자동응답장치인 화재예방장치가 있는데, 종래의 화재예방장치는 건물에 고정된 장치라는 관념에 의하여 화재예방장치의 설비를 위하여 건물을 개조하는 등의 설비공사가 병행되어야 문제점이 있었다.As a device that helps prevent fire in such a place, there is a fire prevention device, which is an automatic response device to the fire. The conventional fire prevention device is a device fixed to a building based on the notion that the fire prevention device is used to reconstruct a building. There was a problem that the construction work of the parallel.
이는 화재 예방의 필요성이 있는 장소에 유연하게 설치대처를 할 수 없게 하는 장애가 되어 화재 예방의 사각지대가 형성되게 하는 문제점이 있다.This is a problem that can not be flexibly installed in places where there is a need for fire prevention, there is a problem that a blind spot of fire prevention is formed.
또한, 개인이 잠시 머무르는 장소에 항상 화재예방설비가 구비되어 있지 않다는 문제점이 있어서, 개인이 자가적인 화재예방설비를 시행할 방법이 없다는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the fire prevention equipment is not always provided in the place where the individual stays for a while, there is a problem that there is no way for the individual to implement their own fire prevention equipment.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 센서의 정보를 해석하기 위한 별도의 알고리즘이 불필요하고, 노이즈에 강하며 부품수가 크게 절감되는 화재감지 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a fire detection circuit that does not require a separate algorithm for analyzing information of a sensor, which is strong in noise, and which greatly reduces the number of parts.
또한, 간단한 구성만으로 노이즈에 강하고 오작동의 가능성을 현저히 줄인 화재감지회로를 제공하고자 한다. In addition, a simple configuration is to provide a fire detection circuit resistant to noise and significantly reduced the possibility of malfunction.
또한, 개인이 필요한 장소에 언제든지 설치할 수 있는 휴대용 화재예방장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 장치의 설비를 위하여 건물을 개조하는 등의 별도의 작업이 필요없는 휴대용 화재예방장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a portable fire prevention device that can be installed at any time in a place where an individual needs it, and to provide a portable fire prevention device that does not require additional work such as remodeling a building for the equipment installation. do.
전술한 기술적 과제의 해결을 위하여 본 발명은 화재불꽃 감지회로를 포함하는 휴대형 화재감지장치로서, 상기 화재 감지회로는, 화재불꽃을 감지하는 반도체 방식의 센서; 상기 센서의 출력을 입력받아 이를 증폭시키는 증폭단; 상기 증폭단의 출력을 입력받아 크기를 비교하여 출력하는 비교기; 및 상기 센서로 PWM 입력을 제공하고, 상기 센서로부터 출력된 PWM 신호를 입력받아, 상기 센서로 제공된 PWM 입력과 상기 출력된 PWM 신호의 펄스수가 동일할 경우 화재 경보 신호를 발생시키되, 상기 비교기의 출력을 입력받아 화재의 크기신호를 발생시키는 제어부를 포함하고, 상기 화재 감지회로가 내장된 몸체에 플러그가 회전가능한 형태로 형성되어, 휴대시에는 상기 몸체를 향해 삽입가능하고, 콘센트에 취부시에는 상기 몸체 외측으로 돌출가능한 것을 특징으로 한다. The present invention to solve the above technical problem is a portable fire detection device comprising a fire flame detection circuit, the fire detection circuit, a semiconductor type sensor for detecting a fire flame; An amplifying stage that receives the output of the sensor and amplifies it; A comparator that receives the output of the amplifier stage and compares and outputs the amplitude; And providing a PWM input to the sensor, receiving a PWM signal output from the sensor, and generating a fire alarm signal when the number of pulses of the PWM input and the output PWM signal provided to the sensor is the same, but outputting the comparator. And a control unit for generating a magnitude signal of the fire, the plug being rotatable in the body in which the fire detection circuit is built, and being inserted into the body when carrying, It is characterized by protruding out of the body.
여기서, 상기 센서는 자외선 센서 및/또는 적외선 센서인 것을 다른 특징으로 한다. Here, the sensor is another feature that the ultraviolet sensor and / or infrared sensor.
또한, 상기 휴대형 화재감지장치는 화재 경보장치를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다. In addition, the portable fire detection device is characterized in that it further comprises a fire alarm device.
또한, 상기 휴대형 화재감지장치는, 상기 플러그를 통해 전원이 인입되어 충전 상태가 유지되며, 상기 플러그를 통한 전원의 인입이 중단되면 상기 화재 감지 회로로 충전 전원을 공급하는 충전용 배터리를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다. The portable fire detection device may further include a rechargeable battery configured to supply power to the fire detection circuit when power is drawn in through the plug to maintain a charged state, and when the supply of power through the plug is stopped. It is another feature.
상기한 본 발명에 의하면 별도의 알고리즘없이 화재와 노이즈의 구분이 용이하고 부품수가 크게 절감되는 화재감지 회로가 제공되는 이점이 있다. According to the present invention described above, there is an advantage in that a fire detection circuit can be easily distinguished from a fire and noise without a separate algorithm and the number of parts is greatly reduced.
또한, 기존의 콘센트에 플러그를 결합시키는 것만으로, 화재감지장치의 설비가 종료되므로 개인이 필요한 장소에 언제든지 설치할 수 있는 휴대용 화재감지장치가 제공되는 효과가 있다.In addition, only by coupling the plug to the existing outlet, since the equipment of the fire detection device is terminated, there is an effect of providing a portable fire detection device that can be installed at any time where the individual needs.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts or configurations will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured will be.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators, and the definitions should be made based on the contents throughout the specification for describing the present invention.
이하의 도 1 은 광원에 따른 자외선 파장분포 그래프이며, 도 2 는 광원에 따른 적외선 파장분포 그래프이며, 도 3 은 종래기술방식의 회로구성도이며, 도 4 는 본 발명의 사시도이며, 도 5 는 본 발명의 내부 회로 블럭도이며, 도 6 은 본 발명의 회로도이다. 1 is an ultraviolet wavelength distribution graph according to a light source, FIG. 2 is an infrared wavelength distribution graph according to a light source, FIG. 3 is a circuit configuration diagram according to the prior art, FIG. 4 is a perspective view of the present invention, and FIG. 6 is an internal circuit block diagram of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of the present invention.
도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 본 발명은 휴대용 화재감지장치에 관한 것으로서, 크게 몸체 (10) 와 플러그 (100) 로 구성되며, 몸체 (10) 는 화재 감지 회로 (30) 를 내장한다. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the present invention relates to a portable fire detection apparatus, and is generally composed of a
본 발명의 몸체 (10) 는 화재 감지장치 자체를 의미하는 것으로서, 화재 감지장치에 포함되는 화재감지센서, 이를 해석하는 화재불꽃 감지회로, 감지된 정보를 외부로 표시하는 화재경보장치 등이 형성됨은 물론이다.The
본 발명에서는 '화재경보장치 및 이를 구동하는 화재 감지회로' 라는 표현으로 이를 표현하였으나, 이외의 형태로 표현될 수 있는 화재 감지장치 역시 본 발명의 기술적 요지에 포함될 것이다.In the present invention, this is expressed by the expression 'fire alarm device and a fire detection circuit for driving the same', the fire detection device that can be expressed in other forms will also be included in the technical gist of the present invention.
본 발명은 이러한 화재 감지회로가 내장된 몸체 (10) 에 콘센트 (20) 에 직접 취부할 수 있는 플러그 (100) 가 형성되는 것을 일 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the
즉, 화재감시장치는 비교적 단순한 구성의 회로와 화재감지센서로 구성되어 그 크기를 소형화시킬 수 있으므로, 본 발명은 이를 휴대하면서 필요한 장소에서 콘센트에 플러그를 결합시키는 것만으로 화재에 대한 안전장치가 형성되게 하는 특징이 있다.In other words, since the fire detection device is composed of a relatively simple circuit and a fire detection sensor, the size of the fire detection device can be miniaturized, the present invention provides a safety device against fire by simply connecting a plug to an outlet at a necessary place while carrying it. There is a characteristic to become.
한편, 상기 화재 감지회로(30)는 일반적으로 연기, 적외선, 자외선 등 불꽃의 다양한 성질을 감지하는 회로이며, 본 발명에 있어서는 이러한 특성 중에서 180 ~ 270 nm 파장대의 화재불꽃 특유의 자외선을 감지하거나 약 2.0㎛~4.5㎛ 파장 대의 적외선을 감지하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 구체적인 화재 감지회로의 구성은 도 6 과 관련하여 후술하기로 한다. On the other hand, the
또한, 상기 화재 감지회로 (30) 는 LED 또는 램프 (13) 및 경보 부저 (12) 를 포함하는 화재 경보장치를 더욱 포함하도록 구성되어 화재 감지시에 빛 또는/및 소리로 경보 기능을 할 수도 있으며, 이는 초기 화재시 연기나 어둠에 의하여 대피 장소를 쉽게 인지하게 하고 대피, 진압 등의 화재 진압에 도움이 될 수 있다.In addition, the
이상의 본 발명은 휴대용으로 형성되어 사용자 개인이 여행을 하거나 화재예방 설비가 없거나 미흡한 장소에 설치하여 화재예방의 사각지대를 제거할 수 있다.The present invention described above is portable and can be installed in a place where a user travels or does not have a fire prevention facility or insufficient fire prevention zone can be removed.
즉, 여행 중 임시거처인 여관, 호텔 등의 객실에 개별 화재 예방장치가 없거나 신뢰할 수 없을 때, 본 발명의 장치를 콘센트에 장착시킴으로써 안전을 유지할 수 있으며, 화재 발생시 위치 파악을 할 수 있어 신속한 대피가 이루어지게 한다.That is, when there is no individual fire protection device in a guest room such as an inn, a hotel, etc., which is a temporary residence during travel, it is possible to maintain safety by mounting the device of the present invention to an outlet, and to quickly evacuate due to the location of a fire. To be done.
또한, 주택 등 화재예방장치의 설치가 부담스러운 장소에 간편하게 설치할 수 있으며, 공장 등에서 구석진 창고나 사무실 등 화재예방장치의 사각지대에 개별 설치하여 화재를 미리 방지할 수 있게 한다.In addition, it can be easily installed in a place where the installation of a fire prevention device such as a house is burdensome, and can be installed in a blind spot of a fire prevention device such as a corner warehouse or an office in a factory to prevent a fire in advance.
한편, 본 발명은 플러그 (100) 를 통하여 전원이 인입되며 충전 상태가 유지 되며, 화재 등의 사고로 플러그 (100) 를 통한 전원의 인입이 중단되면 화재 감지회로 (30) 로 충전 전원을 공급시키는 충전용 배터리 (200) 를 내장한다.On the other hand, in the present invention, the power is drawn through the
즉, 정상상태에서는 화재 감지회로 (30) 의 전원 공급은 플러그 (100) 를 통하여 AC 전원이 공급되면서, 내장된 충전지를 충전하여 항상 충전상태를 유지하다가 화재나 정전 등 사고가 발생되어 AC 전원이 공급되지 않을 때에는 충전용 배터리 (200) 에서 전력을 공급받아 지속적인 화재모니터링이 가능하도록 한다.That is, in the normal state, the power supply of the
통상, 화재가 발생하면 정전이 되는 경우가 많으므로 충전용 배터리에 의하여 비교적 원거리에서 발생된 화재가 확산되어 정전이 된다하여도 지속적인 화재감시가 가능하여 본 발명의 설치 장소에 있는 인명을 보호할 수 있는 것이 특징이다. 충전용 배터리 (200) 는 다시 콘센트 (20) 에 연결하면 AC 전원이 공급되어 충전되도록 하여 상시 사용가능하도록 하여야 함은 물론이다.In general, when a fire occurs, a power failure is often caused, so even if a fire occurs at a relatively long distance by a rechargeable battery, the fire can be continuously monitored to protect people at the installation site of the present invention. It is characteristic that there is. When the
한편, 본 발명인 화재 감지장치의 구성인 플러그는 도 4 에 도시된 바와 같이 회전가능한 형태로 화재 감지장치의 몸체에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 결합 형태는 몸체의 내측으로 형성된 빈 공간을 적절히 활용함으로써, 플러그를 사용하지 않을 경우, 예를 들어 휴대시에는 몸체의 빈 공간을 향해 플러그 돌출부를 삽입시키고, 사용시에는 플러그를 회전시켜 플러그 돌출부를 외부를 향해 돌출시킬 수 있게 한다. On the other hand, the plug of the present invention the fire detection device is preferably formed in the body of the fire detection device in a rotatable form as shown in FIG. Such a coupling form properly utilizes the empty space formed inside the body, so that when the plug is not used, for example, when the plug is used, the plug protrusion is inserted into the empty space of the body, and in use, the plug protrusion is rotated to rotate the plug protrusion. Make it protrude outwards.
다음으로, 도 6 을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 따른 화재감지회로를 살펴보면, 본 발명은 크게 센서 (510) 와 증폭단 (520) 과 비교기 (540) 와 마이컴으로 표현되는 제어부 (530) 로 구성되는 화재감지 회로이다.Next, referring to FIG. 6, a fire detection circuit according to an embodiment of the present invention is described. The present invention includes a
센서 (510) 는 화재불꽃을 감지하는 센서로, 구체적으로는 반도체 방식의 센서인 것이 바람직하다. 일반적으로 화재 발생시에는 방출되는 빛은 화염의 온도에 따라, 각각 특성이 다른 파장을 가지는데, 자외선, 가시광선, 적외선 등 파장의 영역이 다른 세 가지로 대별되며, 화재감지 장치는 이러한 광학적 반응 특성을 이용하여, 해상도 높은 광분석기(센서)로 광원을 인식하여 화재를 식별해 낸다.The
광원에 따른 파장분포 그래프인 도 1 및 도 2 를 참고하여 살펴보면, 화재의 불꽃은 자연광이나 기타 인공광과 달리 자외선 파장대와 특정 적외선 파장대에서 특수한 파장을 방사한다.Referring to FIGS. 1 and 2, which are graphs of wavelength distributions according to light sources, flames of fire emit special wavelengths in an ultraviolet wavelength band and a specific infrared wavelength band, unlike natural light or other artificial light.
이러한 자외선 파장특성(185∼260㎚)은 화재를 감지하는데 이용되며, 상기 불꽃 특유의 자외선 파장대를 감지하는 선행 기술은 상기에서 언급한 바와 같이 UV Tron 방식의 센서 (R2868 HAMAMATSU) 가 있다.This ultraviolet wavelength characteristic (185 ~ 260nm) is used to detect a fire, the prior art for detecting the ultraviolet wavelength band unique to the flame is a UV Tron type sensor (R2868 HAMAMATSU) as mentioned above.
본 발명의 일 실시형태에서는 상기 선행기술과는 달리 상기 불꽃 대역의 자외선(180∼270㎚ 파장 대역의 자외선) 만 선택적으로 감지하는 반도체 방식의 자외선 감지센서를 사용하며, 본 발명에서 사용하는 반도체 방식의 자외선 감지센서는 UV 필터가 센서막에 형성되어 있어 노이즈에 강한 특성이 있다.In one embodiment of the present invention, unlike the prior art, a semiconductor type ultraviolet sensor for selectively detecting only ultraviolet rays (180-270 nm wavelength band ultraviolet rays) of the flame band is used, and the semiconductor system used in the present invention is used. UV sensor has a characteristic of being strong against noise because UV filter is formed on sensor film.
또한, 본 발명의 다른 실시형태에서는 불꽃의 적외선 영역에서의 방사에너지를 선택적으로 감지하는 반도체 방식의 적외선 감지센서를 사용한다. 도 2 에 도시된 바와 같이 연소 과정에서 나타나는 불꽃은 적외선 영역에서도 방사에너지를 방출한다. 예를 들어, 촛불이나 가솔린 연소시는 약 2.0㎛, 4.4㎛ 파장대에서 방사에너지를 방출하고, 청백색 불꽃은 약 2.0㎛, 3.0㎛, 4.4㎛ 파장에서 최대방사에너지를 방출한다. Further, another embodiment of the present invention uses a semiconductor infrared sensor that selectively detects radiation energy in the infrared region of the flame. As shown in FIG. 2, the flames generated during the combustion emit radiant energy even in the infrared region. For example, when burning a candle or gasoline, radiant energy is emitted in a wavelength range of about 2.0 μm and 4.4 μm, and a blue-white flame emits maximum radiant energy at wavelengths of about 2.0 μm, 3.0 μm and 4.4 μm.
본 발명에서의 적외선 센서는 예를 들어, 초전형 적외선 센서로서, 광학필터를 이용하여 상기 파장들을 검출하여 화재의 발생원으로 사용할 수 있다. 적외선 파장 감지는 상기 복수의 파장들을 조합하여 화재 발생신호원으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 촛불이나 가솔린 연소의 경우에는 약 2.0㎛, 4.4㎛ 파장들을 병렬 신호처리하고 청백색 불꽃의 경우에는 약 2.0㎛, 3.0㎛, 4.4㎛ 파장들을 병렬 신호처리한다. The infrared sensor in the present invention is, for example, a pyroelectric infrared sensor, which can be used as a source of fire by detecting the wavelengths using an optical filter. Infrared wavelength detection may be used as a fire generation signal source by combining the plurality of wavelengths. For example, in the case of candle or gasoline combustion, the signals are processed in parallel with wavelengths of about 2.0 μm and 4.4 μm, and in the case of blue-white flames, the signals are processed in parallel with the wavelengths of about 2.0 μm, 3.0 μm, and 4.4 μm.
화재시 나타나는 불꽃의 스펙트럼 영역 중 적외선 영역을 효과적으로 검출하기 위하여 초전형 적외선 센서에서 검출되는 신호를 증폭하고, 비교기를 거쳐 디지털 펄스열로 변환되며, 변환된 신호는 마이컴의 입력 단자로 들어가 화재발생 신호로 입력된다. 센서 출력이 증폭되는 과정은 다음과 같다. In order to effectively detect the infrared region of the spectral region of the flame that occurs during a fire, the signal detected by the pyroelectric infrared sensor is amplified and converted into a digital pulse train through a comparator, and the converted signal enters the input terminal of the microcomputer and becomes a fire occurrence signal. Is entered. The process of amplifying the sensor output is as follows.
증폭단 (520) 은 센서 (510) 의 출력을 입력받아 이를 증폭시키는 회로부이다. 도 5 에 도시된 본 발명의 예시에 있어서 증폭단 (520) 은, 출력을 반전시키기 위하여 두 개의 연산 증폭기를 연속하여 사용하였으며, 증폭 이득을 조절하기 위한 이득 조정기가 포함되어 구성된다.The
비교기 (540) 는 증폭단 (520) 의 출력을 입력받아 크기를 비교하여 출력하는 회로부로서, 비교기 (540) 는 증폭단 (520) 의 출력을 비교하여 화재의 크기가 식별되어 출력되게 한다.The
비교기 (540) 의 출력은 화재의 크기를 식별함으로써, 실제 화재에 의한 불꽃 신호인지, 아니면 실생활 중 형성되는 불꽃 신호 (생일 케이크의 촛불, 가스렌지의 불꽃 등) 인지를 감지하여 화재 여부를 판단하게 된다. The output of the
또한, 비교기 (540) 의 출력을 반전시키기 위하여 도 5 에 도시된 실시예와 같이 또 다른 연산 증폭기 (550) 를 직렬 연결하여 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, in order to invert the output of the
헌편, 증폭단 (520) 또는 비교기 (540) 의 출력은 마이컴에 입력되어, 펄스 형태의 카운터 입력과 전압 입력의 A/D 변환 입력으로 각각 입력되어 별도의 용도로 사용될 수 있다. The output of the old version, the amplifying
본 발명의 또 다른 특색은 센서 (510) 의 출력을 노이즈와 식별시키는 방법인데, 본 발명에서는 이를 펄스 수를 비교하여 실현한다. 즉, 센서 (510) 의 입력단에 PWM (Pulse-width modulation) 입력을 가하면 자외선이 일정하게 발생되는 조건 (화재시) 에서 PWM 출력이 증폭단 (520) 을 통해 증폭되어 출력된다. Another feature of the invention is a method of identifying the output of the
만일 번개나 기타 섬광에 의한 오작동이라면 센서 (510) 의 출력 펄스 수는 순간적인 펄스의 형태를 띄게 되므로 입력단의 펄스 수와 다르게 될 것이다. 따라서 센서 (510) 의 입출력단의 펄스 수를 비교하면 감지된 신호가 화재인지 단순 노이즈인지를 판정할 수 있다.If there is a malfunction due to lightning or other flashes, the number of output pulses of the
이러한 기능은 본 발명의 제어부 (530) 에서 실행하며, 본 발명의 제어부 (530) 는 센서 (510) 로 PWM 입력을 제공하고, 증폭단 (520) 또는 비교기 (540) 의 출력을 입력받아 센서 (510) 로 제공된 PWM 입력과 펄스 수를 비교하여 이와 동일할 경우 화재 경보 신호를 발생시키는 회로부이다.This function is executed by the
여기서, 복수의 스위치를 이용하여 디지털 신호를 인가하는 방식을 통해 각각 다른 임의의 펄스를 구현할 수 있다. 예를 들어, 스위치 A,B 에 인가되는 신호를 (0,0), (0,1), (1,0), (1,1) 로 하고, 이들을 각각 3 펄스, 5 펄스, 10 펄스, 20 펄스 등으로 임의 지정하여, 자외선 센서에 의해 감지되는 펄스와 비교될 입력 펄스를 임의로 조정할 수 있다. In this case, a different arbitrary pulse may be realized by applying a digital signal using a plurality of switches. For example, the signals applied to the switches A and B are (0,0), (0,1), (1,0), (1,1), and these are respectively 3 pulses, 5 pulses, 10 pulses, By arbitrarily designating 20 pulses or the like, the input pulse to be compared with the pulse detected by the ultraviolet sensor can be arbitrarily adjusted.
또한, 화재 불꽃 크기별 화재 경보 기능을 제공하기 위해 복수의 스위치를 사용하여 경보를 시작하는 화재 불꽃 크기를 임의로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 스위치 C,D 에 인가되는 신호를 (0,0), (0,1), (1,0), (1,1) 로 하고, 이들을 각각 2cm 불꽃, 5cm 불꽃, 10cm 불꽃, 30cm 불꽃 등으로 임의 지정하여, 경보를 시작하는 화재 불꽃의 크기를 선택할 수 있다. In addition, in order to provide a fire alarm function for each fire flame size, a plurality of switches may be used to arbitrarily set the fire flame size at which the alarm is triggered. For example, the signals applied to the switches C and D are (0,0), (0,1), (1,0), and (1,1), and these are respectively 2 cm fireworks, 5 cm fireworks, 10 cm fireworks, You can select the size of the fire flame that triggers the alarm by specifying a 30 cm flame or the like.
이로써, 본 발명에 따른 화재 감지장치 사용시에 사용용도에 따라, 즉, 위험물, 폭발물 등이 있는 장소는 2cm 불꽃에 반응하도록 하고, 화재 위험이 낮다고 판단되는 장소에서는 10cm 불꽃에 반응하도록 하는 등으로 임의 설정할 수 있다. Thus, depending on the use of the fire detection device according to the present invention, that is, the place with dangerous goods, explosives, etc. to react to the 2cm flame, the place where the risk of fire is determined to react to 10cm flame, etc. Can be set.
또한, 제어부 (530) 는 비교기 (540) 의 출력을 입력받아 화재의 크기신호를 발생시키기도 한다.In addition, the
도 5 에 예시된 본 발명의 제어부 (530) 는 PIC16F84 프로세서를 사용하였는데, 이 프로세서의 경우에는 PWM 클럭 신호를 사용할 수 있고 그 클럭 횟수를 지정할 수 있는 클럭 세팅부를 이용할 수 있고, 증폭단 (520) 등에서의 입력을 전달받아 이를 비교하여 제어출력을 형성시킬 수 있다. 이와 같은 구조의 본 발명에 의하면 화재의 불꽃에 대한 감지 반응이 정확하고, 빠르게 실현되는 화재감지 장치가 제공된다.The
이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다. Embodiments shown for the purpose of the present invention described above are only one embodiment in which the present invention is embodied, and as shown in the drawings, it can be seen that various forms of combinations are possible to realize the gist of the present invention.
따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. It will be said that the technical spirit of this invention is to the extent possible.
도 1 은 광원에 따른 자외선 파장분포 그래프.1 is an ultraviolet wavelength distribution graph according to a light source.
도 2 는 광원에 따른 적외선 파장분포 그래프.2 is an infrared wavelength distribution graph according to a light source.
도 3 은 종래 기술방식의 회로 구성도.3 is a circuit diagram of a prior art scheme.
도 4 는 본 발명의 사시도.4 is a perspective view of the present invention.
도 5 는 본 발명의 내부 회로 블럭도.5 is an internal circuit block diagram of the present invention.
도 6 은 본 발명의 화재 감지회로의 회로도.6 is a circuit diagram of a fire detection circuit of the present invention.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS OF THE DRAWINGS
10 : 몸체 12 : 부저10
13 : LED 또는 램프 20 : 콘센트 13: LED or lamp 20: outlet
30 : 화재 감지회로 100 : 플러그 30: fire detection circuit 100: plug
200 : 충전용 배터리 510 : 센서200: rechargeable battery 510: sensor
520 : 증폭단 530 : 제어부520: amplifying stage 530: control unit
540 : 비교기 540: comparator
Claims (5)
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101220041B1 (en) * | 2011-05-11 | 2013-01-21 | 성균관대학교산학협력단 | Ultraviolet detector with buffer layered metalic oxide nanostructures and fire monitoring apparatus using ultraviolet detector with buffer layered metalic oxide nanostructures |
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