KR101023787B1 - 대피 유도등 그룹 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서 화재 등의 위험 발생 시 인명피해를 최소화할 수 있는 대피 유도등 그룹 제어 시스템을 개시한다.
본 발명에 따른 시스템은, 설정된 위치로 내설되어 화재 등의 위험 요소에 대응하는 감지센서들을 센서 ID정보 별로 감지신호를 수신하고, 센서 ID정보에 대응하는 감지신호를 전송 제어하는 수신장치; 감지신호에 대한 유도등 ID 정보에 기초하여 위험지역(화재지역)을 판단한 후, 위험지역으로부터 근접된 출입구 안내를 위해 상기 유도등 ID 정보별로 유도등 제어신호를 출력하는 제어장치; 제어장치의 출력 포트로 접속되고 기 설정된 위치로 설비되며, 유도등 제어신호에 근거하여 임의의 출입구를 지시하기 위한 방향 지시램프 구동과 더불어, 유도등의 동작 상태를 디스플레이하는 통로 유도등을 포함한다.
따라서, 본 발명은 화재 등의 위험 발생 시 인명피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은, 피난 유도등의 원격 제어와 더불어 위험 발생 지역을 실시간으로 감지토록 함으로써, 화재 진압 등의 신속 대응 가능한 효과를 갖는다.
Figure R1020080091105
화재, 대피, 유도등, 피난구, 플로이드, 센서, 통신, 프로토콜

Description

대피 유도등 그룹 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING GROUP OF TURNOUT PILOT LAMP}
본 발명은 유도등 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대피용 유도등을 그룹별로 운영 제어함으로써, 화재 발생시 탈출 가능한 근접 출입구를 안내할 수 있는 대피 유도등 그룹 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 건물의 대형화에 따른 목적에는 지하철 이용과 쇼핑 등 대단위 서비스 사업으로 많은 유동인구가 다양한 목적으로 이용하기 때문에 복합적으로 건설되고 있다. 따라서 건물내에 화재의 점유율이 30%이상 차지하는 전기화재 등이 발생하면 당황한 피해자들은 판단의식이 흐려져 출입구의 위치를 잘 파악하지 못하게 된다. 그러나, 화재 발생 시 재실자들을 긴급히 안전한 대피 장소로 이동시켜 인명피해를 줄이는 방법이 가장 큰 예방책이라 할 수 있으나 안전불감증과 경제적인 요건 때문에 소방 설비에 대한 투자 관심이 낮고 기존의 소방 시스템에도 문제점이 있음에도 연구를 회피하고 있는 실정이다.
여기서, 화재 등의 재해가 발생하였을 때 피난을 위해 사용되는 기계기구 및 설비, 피난설비는 크게 피난기구와 유도등, 유도표지로 분류되는데, 피난기구는 응 급적보조적 피난수단이며, 피난계단 등으로 피난할 수 없는 경우에 쓰인다. 그리고, 유도등과 유도표지는 비상구의 위치와 피난 방향을 알리기 위한 것으로, 조명장치가 결합된 유도등과 그렇지 않은 유도표지로 나누어진다. 그러나, 유도등과 유도표지의 표시는 누구나 쉽게 식별할 수 있고, 멀리서도 구별할 수 있어야 함에도 불구하고, 화재 발생 시에는 화재의 위치와 관계없이 설정된 출입구를 지시하기 때문에, 대피의 실효성이 저하되는 문제점이 있다.
근래에는 이러한 문제점을 해소하기 위한 목적으로, 비상등의 지능형 제어 방식이 공개되고 있는데 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 1은 종래 지능형 비상등 제어장치를 설명하기 위한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 비상문 쪽에 설치된 화재/연기 감지기(1-1)와 비상문 개폐 상태 감지기(1-2)로 구성된 감지부(1)와; 상기의 감지부(1)의 유무선의 감지 신호(8-2)와 중앙 방재 시스템(7)의 유무선의 비상경보신호(8-1)를 수신할 수 있는 신호수신부(2)와; 상기의 신호 수신부에 수신된 신호에 따라 최적의 비상 유도 방향을 표시하기 위한 연산, 판단 기능을 수행하는 제어부(3)와; 상기의 제어부(3)의 신호에 따라 비연속적 선형 발광 특성을 갖는 발광체의 제어선에 순차적으로 전력을 공급하여 원하는 방향을 표시할 수 있게 하는 구동(驅動)부(4)와; 비연속적 선형발광(線形發光) 특성을 갖고 제어 신호에 따라 방향을 표시할 수 있도록 양방향성(兩方向性)을 갖게 가공 처리 및 구성하여 제작된 발광체들로 이루어진 발광(發光)부(5)와; 배터리(6-2)와 상용(常用)전원(6-3)의 전력을 상기의 감지부(1), 신호수신부(2), 제어부(3), 구동부(4)의 동작 전원과 비연속적 선형 발광 특성을 갖는 발광 체로 구성된 발광부(5)에 공급되는 전원을 생성, 공급시킬 수 있는 전원부(6)로 구성되어 있는 것을 보이고 있다.
따라서, 건물 내에 화재, 정전 등의 비상 사태가 발생하면 중앙 방재 시스템(7)이 이를 감지(感知)하여 유무선(有無線) 방식으로 비상 경보 신호(8-1)를 발생시킨다. 그리고, 신호수신부(2)는 상기의 유무선의 비상경보신호(8-1)와 해당 구역의 감지부(1)로부터의 현장 상황에 따른 유무선(有無線) 방식의 감지 신호(8-2)를 받아 제어부(3)에 전달한다.
상기 제어부(3)는 상기의 중앙 방재 시스템(7)의 비상경보 신호와 감지부(1)의 감지 신호를 바탕으로 비상유도라인 및 유도 방향 표시를 결정하게 되고, 이 결정에 따라 구동(驅動)부(4)에 제어 신호를 보내 구동부(4)를 제어하게 된다. 구동(驅動)부(4)에서는 전원부(6)에서 생성된 구동 전력을 발광(發光)부(5)의 비연속적 선형 발광 특성을 갖는 발광체에 제어부(3)의 제어 신호에 따라 전달한다.
이 전력에 의해 발광부(5)를 구성하는 비연속적 선형발광 특성을 갖는 선형 발광체는 발광을 하게 된다. 상기와 같은 순서로 시스템이 동작함으로써 선형(線形)의 비상유도라인이 길게 형성되게 되고, 탈출 방향으로 빛의 흐름이 생겨 이 빛을 따라 대피를 하게 됨으로써 가장 안전하고 정확하게 탈출 및 비상 대피를 유도한다.
또한, 수시로 현장 상황을 파악할 수 있게 구성되어 현장 상황의 변화에 따라 대피 경로 및 대피 방향을 표시할 수 제작됨으로써 안전하고 정확한 곳으로 신속하고 효율적으로 대피를 할 수 있도록 한다.
그러나, 전술된 바와 같이 종래의 유도등 제어 시스템은 재해 지역으로부터 근접한 탈출 방향을 지시하기 위한 것으로, 화재지역으로 설치된 유도등의 대피 방향만을 설정한다. 따라서, 다중 화재발생 시 유도등의 방향 제어는 무의미하게 될 뿐만 아니라, 상황에 따라서는 화재지역으로 유도방향을 설정할 수 있는 문제점이 있다. 즉, 다수의 유도등 간의 유기적 관계가 성립되지 않은 상태에서, 다중적인 화재 발생은 유도등의 방향 지시가 혼선을 야기함으로써, 유도 기능을 실질적으로 상실하는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 설정된 구역 내에서 적어도 한 곳 이상에서 위험상황이 감지되면, 위험 지역으로부터 가장 가까운 출입구로 대피 안내를 수행할 수 있는 대피 유도등 그룹 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 대피 안내를 위한 다수의 유도등 간 유기적 관계를 기반으로, 이용자의 현재 위치에 관계없이 안전하게 대피를 유도할 수 있는 대피 유도등 그룹 제어 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 대피 유도등 내로 유선 또는 무선 통신 시스템을 구비하도록 함으로써 시스템의 네트워크 설비의 효율성을 높일 수 있는 대피 유도등 그룹 제어 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 대피 유도등 그룹 제어 시스템은, 대피 유도등에 대한 그룹 제어 시스템에 있어서, 설정된 위치로 내설되어 화재 등의 위험 요소에 대응하는 열, 연기 등을 감지하는 감지센서들을 설정위치 또는 기 정의된 센서 ID정보 별로 감지신호를 수신 접수하고, 상기 센서 ID정보에 대응하는 감지신호를 통신 프로토콜에 따라 전송 제어하는 수신장치; 상기 통신 프로토콜에 근거하여 상기 감지신호를 수신하고, 상기 감지신호에 대한 설정위치 또는 기 정의된 유도등 ID 정보에 기초하여 위험지역(화재지역)을 판단한 후, 상기 위험지역으로부터 근접된 출입구 안내를 위해 상기 유도등 ID 정보별로 유도등 제어신호를 출력하는 제어장치; 상기 제어장치의 출력 포트로 접속되고 기 설정된 위치로 설비되며, 상기 유도등 제어신호에 근거하여 임의의 출입구를 지시하기 위한 방향 지시램프 구동과 더불어, 유도등의 동작 상태를 디스플레이하는 통로 유도등; 및 상기 제어장치와 접속되어, 상기 수신장치의 통신 상태, 센서 ID 정보별 센서 동작 상태, 상기 제어장치의 유도등 제어신호 등을 실시간 로그 파일로 생성 및 저장하는 관리서버로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 건물 내로 다수 구비되는 피난 유도등의 지시 방향을 위험 상황에 따라 지능적으로 가변 제어함으로써, 화재 등의 위험 발생 시 인명피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은, 피난 유도등의 원격 제어와 더불어 위험 발생 지역을 실시간으로 감지토록 함으로써, 화재 진압 등의 신속 대응 가능한 효과를 갖는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 유도등 그룹 제어 시스템을 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 설정된 위치로 내설되어 화재 등의 위험 요소에 대응하는 열, 연기 등을 감지하는 감지센서(209)들을 설정위치 또는 기 정의된 센서 ID정보 별로 감지신호를 수신 접수하고, 상기 센서 ID정보에 대응하는 감지신호를 통신 프로토콜에 따라 전송 제어하는 수신장치(203)와, 상기 통신 프로토콜에 근거하여 상기 감지신호를 수신하고, 상기 감지신호에 대한 설정위치 또는 기 정의된 유도등 ID 정보에 기초하여 위험지역(발화지점, 연기이동)을 판단한 후, 상기 위험지역으로부터 근접된 출입구 안내를 위해 상기 유도등 ID 정보별로 유도등 제어신호를 출력하는 제어장치(201)와, 상기 제어장치(201)의 출력 포트로 접속되고 기 설정된 위치로 설비되며, 상기 유도등 제어신호에 근거하여 임의의 출입구를 지시하기 위한 방향 지시램프 구동과 더불어, 유도등의 동작 상태를 디스플레이하는 통로 유도등(207)과, 상기 제어장치(201)와 접속되어, 상기 수신장치(203)의 통신 상태, 센서 ID 정보별 센서 동작 상태, 상기 제어장치(201)의 유도등 제어신호 등을 실시간 로그 파일로 생성 및 저장하는 관리서버(205)로 구성된다.
한편, 상기 제어장치(201)는 통로 유도등(207)을 포함하여, 수신장치(203) 및 관리서버(205)와의 유무선 통신 접속이 이루어지며, 상기 통로 유도등(207)과는 RS485 통신을 수행하고, 상기 수신장치(203) 및 관리서버(105)와는 RS232 통신을 수행한다. 물론, 실내 환경, 구조에 따라 통신 접속 방식이 변경될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 통로 유도등(207)은 전술된 RS485 통신을 통해 제어장치(201)와의 접속을 이루는바, 통로 유도등(207)에 대한 상태 정보 예컨대, 배터리 체크 정보, 누설 정보, 정상 상태 정보 등을 상기 제어장치(201)로 제공하고, 상기 제어장치(201)는 통로 유도등(207)의 상태 정보에 대한 메시지를 출력할 수 있다. 이때, 상기 관리서버(205)는 통로 유도등(207)의 상태정보를 등록 관리함은 당연할 것이다. 그리고, 상기 통로 유도등(207)은 상태 정보에 대한 자체 디스플레이가 가능하도록 상태표시 램프(211)를 포함한다.
미설명된 피난구 유도등(213)은 상기 제어장치(201)와 통신 접속되며, 위험 지역에 해당하는 피난구 유도등(213) 예컨대, 피난구 유도등(213)이 화재지역에 설치되거나, 화재지역으로부터 근접 설치되어 대피하기에 위험성이 따르는 위치에 존재할 경우, 상기 제어장치(201)는 해당 피난구 유도등(213)을 점멸시켜 위험한 출입구임을 통지할 수 있을 것이다. 상기 피난구 유도등(213) 또는 통로 유도등(207)과 동일한 통신을 수행하며, 개별화된 피난구 ID 정보를 보유한다.
상기 감지센서(209)는 수신장치(203)와 접속함에 있어, 유무선 통신 네트워크를 구성할 수 있으며, 필요에 따라 개별 유선 케이블을 이용하여 수신장치와 접속될 수 있다. 상기 감지센서(209)가 유선 케이블로 접속될 경우, 감지센서(209)의 설정 위치를 코드화된 정보로 활용한다. 반면, 상기 감지센서(209)가 수신장치(203)와의 통신 접속될 경우, 시리얼 통신 예컨대 RS485 통신이 가능하며, 이를 기반으로 근.장거리 무선 통신 시스템이 접속될 수 있다.
한편, 상기 제어장치(201)는 수신장치(203) 및 통로 유도등(207)과의 통신을 위한 통신 패킷의 통신 프로토콜을 보유하는데, 이는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 메시지 패킷 구조 및 메시지 패킷 구조에 대한 정의를 갖는다. 이는 본 발명에서 실시 예에 불과한 것으로, 네트워크의 구성에 따라 또는 변경에 따라 패킷 구조와 메시지 구조는 변형될 수 있을 것이다.
전술된 통신 프로토콜은 결정된 하드웨어 통신방식에서 상기 제어장치(201)와 수신장치(203), 제어장치(201)와 통로 유도등(207) 간의 소프트웨어 통신 규약으로, 도 3a에 도시된다. 이는 수신장치(203)로 접속되는 감지센서(209)의 감지신호에 의해 수신장치(203)와 제어장치(201)를 통하여 통로 유도등(207)을 제어하고, 상기 관리서버(205)로 저장되는 메시지의 패킷 구조를 나타낸 것이다. 메시지는 데이터의 시작과 끝은 알리는 신호(STX, ETX)와, Lamp/Sensor의 아이디, 검출된 데이터 값, 배터리 상태, 유도등 방향 설정 데이터, 누전 여부 체크 등의 내용을 담고 있으며, 도 3b에서 메시지 패킷을 구성하는 구성요소에 대한 각각의 정의가 설명된다.
도 3b와 같이 정의한 메시지 패킷으로 상기 제어장치(201)와 각 부분간의 시리얼 통신(RS485)을 통하여 데이터 통신을 실시하며, 상기 제어장치(201)는 각 부분에서는 전송받은 각각의 데이터에 대한 체크를 하여 데이터의 오류 여부를 검사한다. 또한, 상기 관리서버(205)는 제어장치(201)와 시리얼 통신(RS232C)를 통하여 전송받은 데이터를 DB에 저장하고, 주기적으로 DB내용을 개별 저장하여 최초 화염(화재) 발생 위치 추적 및 인공지능형 방향성 피난유도 시스템 테스트시 동작 상태 등을 확인할 수 있게 된다. 또한, 상기 관리서버(205)는 상기 제어장치(201)로부터 데이터를 전송받을 때 LOG창을 띄워 메시지를 확인할 수 있으며, LOG의 내용도 주기적으로 저장한다.
이하, 본 발명의 동작을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 통로 유도등(207)은, 설정된 통신 프로토콜에 따라 상기 제어장치(201)와의 데이터 통신을 수행하고, 데이터 통신에 근거하여 유도램프의 점소등 제어를 포함하여, 상기 통로 유도등(207)의 상태 정보를 전송하는 제어부(401)와, 상기 제어부(401)의 출력 포트에 접속되어 상기 통로 유도등(207)의 상태 정보를 발광 소자를 통해 디스플레이하는 표시부(403)와, 상기 제어장치(201)와의 통신을 수행하기 위한 통신부(405)로 구성된다.
상기 통신부(405)는 다수의 통로 유도등(207)과 접속된 후, 상기 제어장치(201)와 연결되는 시리얼 통신 접속을 이루며, 상기 제어부(401)는 시리얼 통신 예컨대, RS485 통신을 위한 통신 프로그램을 기동한다.
이와 같이 구성된 통로 유도등(207)은 상기 제어장치(201)로부터 유도등 제어신호를 인가받아 유도 표시를 위한 표시부(403)를 구동한다. 이는 제어장치(201)와 통로 유도등(207) 간의 통신을 기반으로 하며, 상기 통신부(405)를 구성하는 MAX485 IC를 사용하여 제어장치(201)와 다수의 통로 유도등(207) 간의 통신을 수행 한다. 또한, 상기 제어부(401)는 통로 유도등의 상태 즉, 배터리 체크 상태, 누설 상태, 정상 여부에 대한 검출 신호를 제어장치(201)로 피드백하여 제어장치(201)에서 일괄적으로 감시할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 MAX485는 Maximum Data Rate가 2.5Mbps이며, 상기 제어부(401)의 구동 IC는 ATMEGA 128을 사용한다. ATMEGA 128의 최대 전송속도는 16MHz이기 때문에 전송속도는 MAX485 및 주변 회로에 의해서 결정된다. 따라서 제어장치(201)와 통로 유도등(207) 간의 통신 속도는 최대 약 2.5Mbps가 된다. 상기 표시부(403)는 통로 유도등의 저항성 누설전류를 감시하여 설정 값 이상의 저항성 누설전류가 검출되는지 등의 유도등 상태를 표시하고, 배터리의 전압을 항상 체크하여 기준전압 12[V]-5[V]이하 일 때 전압 불량을 표시한다.
그리고, 상기 제어장치(201)의 유도등 제어신호에 따라 상기 제어부(401)에서 유도등의 피난 유도 라인을 결정하며, 비상상황이 발생을 하게 되면 비상구 램프를 구동시키고 통로 유도등(207)의 설치 위치와 피난 유도 라인의 방향에 따라 좌/우(또는 상/하) 방향으로 램프를 점등시킨다. 점등 램프는 다수의 발광 다이오드로 구성되며, 이에 대한 구체적인 회로도는 생략한다.
도 5는 통로 유도등(207) 내부 회로의 저항성 누설전류 감지 회로도를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 유도등의 저항성 누설전류를 감시하고 설정값 이상의 저항성 누설전류가 검출되면 알람을 표시해주는 회로이다. 일반적으로, 전선로의 대지절연저항(Ground Insulation Resistance)이 열화하거나 전선로에 접속된 전기기 기의 대지절연저항이 열화하면 전선로에서 대지로 누설전류(Leakage Current)가 흐르고 이 값이 크면 전기화재를 일으킬 수 있다. 또한 대지절연저항이 열화한 전선로나 전기기기가 인체에 접촉되면 인체를 통하여 대지로 누설전류가 흐르고, 이 값이 크면 감전으로 인한 인명 사고가 발생하기도 한다. 이와 같은 누설전류를 저항성 누전전류(Igr)라 하는데, 본 발명에서 이를 검출하기 위해 영상변류기(ZCT, Zero Current Transformer)를 사용한다.
상기 ZCT를 이용하여 누전전류를 검출하면 저항성 누설전류와 용량성 누설전류가 합쳐진 합성 누설전류(Ig)가 검출되며, ZCT에 의하여 검출된 합성 누설전류에 대하여 저항성 누설전류를 분리하기 위하여 입력 전원의 전압을 검출하여 동기 신호 발생부에 보내어 전원의 반주기 마다 동기신호가 발생하게 한다. ZCT에서 검출한 합성 누설전류를 반파 적분기에 보내어 동기신호에 따라 전원의 반파 기간씩 적분하면 전원의 반파 마다 저항성 누설전류가 얻어지게 되는데 이를 구현한 IC가 IK7102(IK Semicon)이다. 본 회로에서는 IK7102를 이용하여 유도등의 신뢰성 확보를 위하여 전선로의 저항성 누설전류를 감시한다. 이때, 이상이 발생하면 상기 제어장치(101)로 상태 데이터를 전송하고, 상기 상태표시 램프(111)를 통해 시각적으로 표시하여 관리자에게 통지한다.
한편, 본 발명에 따른 수신장치(203)는 규격화된 P형 수신기와 R형 수신기에 적응하도록 내부 제어회로를 변형시켜 사용한다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 수신장치(203)는 다수의 감지센서(209)와 시리얼 통신 접속되어, 각 감지센서(209)에 대한 센서ID 정보별 감지신호를 수신하되, 상기 메시지 패킷 구조에 따라 감지센서(209)의 상태 정보를 수신하는 통신부(605)와, 상기 감지센서(209)에 대한 ID를 부여하고, 감지센서(209)에 대한 감지신호를 입력받기 위한 신호 입력부(603)와, 상기 통신부(605)를 통해 수신되는 메시지 패킷을 토대로 해당 감지센서(209)에 대한 상태 정보를 접수한 후, 내부 통신 모듈을 이용하여 상기 제어장치(201)로 감지센서(209)에 대한 상태정보를 전송하는 마이컴(601)과, 상기 마이컴(601)의 출력 포트에 접속되어 상기 감지센서(209)에 대한 상태정보를 시각적으로 디스플레이하기 위한 표시부(607)로 구성된다.
이와 같이 구성된 수신장치(203)는 감지센서(209)의 감지신호를 추출하는데 있어, 기존 시스템과의 연동에 따른 상호 영향을 방지하기 위해 포토커플러를 이용함으로써, 전기적으로 분리하여 감지신호를 추출한다. 또한, 포토커플러를 통해서 넘어온 감지신호를 마이컴(601)으로 보내는 과정에서 SENSOR1~4의 포트로 분리 연결하여 ID를 부여하게 된다.
상기 표시부(607)는 마이컴(601)에서 SENSOR1~4의 신호와 배터리 저전압에 대한 신호은 신호에 대하여 관리자 등이 시각적으로 확인 가능한 LED로 표시한다. 상기 마이컴(601)에서 감지센서(209)와 배터리 저전압에 대한 신호가 발생하면 감지기에 대하여 ID를 부여한다. 그리고, 마이컴(501)의 AD 0~7 port를 통하여 Transistor의 gate 전압으로 신호가 출력되어 LED를 점등한다.
본 발명에 일실시예에 따른 수신장치(203)의 전원 회로는 AC 220[V]를 입력전원을 DC 5[V]로 만들어주는 AC/DC 컨버터 부분과 비상전원을 충전하는 회로를 포함한다.
상기 AC/DC 컨버터부분은 입력 AC 220[V]를 받아 변압기에 의해 AC 13.5[V]로 변압한 후 정류기를 통하여 DC 전압원으로 변환한 후 제너다이오드를 사용하여 DC 13[V]의 정전압(VDD)을 만든다. 배터리의 전압을 항상 체크하여 기준전압 12[V]-5[V]이하일 때 전압 불량을 표시하며 배터리상태 데이터를 전송하게 된다. 그리고, VDD 전압에 대하여 LM78L05(Voltage Regulator)를 이용하여 DC 5[V]를 변환하여 사용하며, AC/DC 컨버터에서 만든 +5[V]와 VDD 전원은 제어기에서 사용하는 IC의 전원으로 사용한다. 이와 같이 출력되는 정전압(VDD)은 수신장치(103)의 내부로 구비되는 비상용 배터리로 접속되도록 함으로써, 상용전원의 차단 시 비상 전원이 공급되도록 하고 있다.
이와 같이 수신장치(203)의 마이컴(601)은 먼저, 전원이 인가되면 통신을 할 수 있도록 시리얼 장치들을 초기화한다. 이후 마이컴(601)은 대기 상태로 대기하다가 상기 어느 하나의 감지센서(209)로부터 감지신호가 수신되면, 해당 감지센서(209)에 대한 센서 ID정보 및 검출 결과 신호를 설정된 프로토콜에 따라 상기 제어장치(201)로 전송한다.
그러면, 상기 수신장치(203)와 통로 유도등(207)과 통신 접속된 제어장치(201)를 살펴 보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 제어장치(201)는, 상기 수신장치(203) 및 관리서버(205) 간 통신 접속을 기반으로, 수신장치(203)로부터 상기 감지센서(209)에 대한 센서 ID정보 및 센서의 상태정보를 수신하고, 상기 감지센서(209)의 상태정보 및 통로 유도등(209)의 상태정보를 설정된 통신 프로토콜에 따라 상기 관리서버(205)로 전송하는 232 통신부(807)와, 상기 통로 유도등(209)과의 통신 접속을 이루고, 통로 유도등(207)의 상태정보를 수신하며, 통로 유도등(207)의 램프 제어를 위한 유도등 제어신호를 전송하는 484 통신부(805)와, 상기 수신장치(203) 및 통로 유도등(207)의 상태 정보를 시각적으로 디스플레이하는 표시부(803)와, 상기 232통신부(807)로부터 수신된 감지센서(209)에 대한 센서 ID정보 및 감지신호에 근거하여, 화재지역 또는 위험지역을 설정하고, 해당 위치로부터 근접된 출입구로 대피 안내를 위해 상기 유도등 제어신호를 생성하고, 화재지역 또는 위험지역에 해당하는 피난구 유도등(213)을 점멸 제어하는 MCU(801)로 구성된다.
상기 484통신부(805)는 MAX485 IC를 사용하여 주 제어기와 1대n 통신이 가능하게 구현되며, 상기 MCU(801)는 ATMEGA 128(8-Bit Microcontroller with 128K Bytes In-System Programmable Flash) 소자를 사용한다. 또한, 상기 232통신부(807)는 MCU(801) 및 관리서버(205)와의 통신을 위한 회로로써, 상기 관리서버(205)가 PC 상에서 GUI에 의해 사용자와 통신하는 환경으로 구성되어 있기 때문에 PC에서 지원해주는 RS232통신을 적용하고 있다.
한편, 본 발명에 따른 MCU(801)에서는 위험지역(화재지역)과, 위험지역으로부터 근접한 출입구 간의 최단 거리를 산출하는 알고리즘이 적용된다. 이는 시작정점 하나에 대하여 다른 모든 정점까지의 최단거리를 구하는 것으로, 다익스트라의 알고리즘 또는 플로이드 알고리즘이 사용된다. 상기 플로이드 알고리즘은, 정점 사이의 간선에 두 정점 사이의 거리를 나타내는 가중치를 이용하는 것으로, 상기 다익스트라의 알고리즘 보다 효율적으로 운용될 수 있다. 본 발명에서는 플로이드 알고리즘을 적용함을 일 예로 하나, 필요에 따라 다익스트라 알고리즘이 사용될 수 있을 것이다.
그리고, 상기 제어장치(201)는 AC 220[V]를 입력전원을 DC 5[V]로 만들어주는 AC/DC 컨버터 부분과 비상전원을 충전하는 회로를 포함함으로써, 시스템의 전력 및 신호 안정성을 추구할 수 있을 것이다.
상기 관리서버(205)는 제어장치(201)로부터 전송받은 수신장치(203)의 감지신호, 유도등 제어신호, 유도등 상태 등에 대한 동작 신호를 실시간으로 저장하여, 관리자가 시스템의 상태를 실시간으로 확인하고, 시스템에 저장된 데이터를 확인하여 최초 화염(화재) 발생 위치에 대한 추적 등에 활용할 수 있도록 과거 데이터에 대한 분석이 가능하도록 구성된다.
상기 관리서버(205)의 구축은 PC를 이용하여 구축하며, PC에 기본적으로 내장되어 있는 시리얼(RS232) 통신을 이용하여 제어장치(201)와 통신하며, 관리자 등이 쉽게 확인이 가능하도록 GUI(Graphical User Interface)를 구현하여 그래픽 환경에서 쉽게 작업할 수 있도록 구성하고 있다. 즉, 관리서버(205)가 구동되면 시리 얼 포트와 타이머를 초기화한 후, 타이머를 통한 일정 주기마다 DB와 LOG의 내용을 저장하도록 구성된다.
상기 시리얼 포트와 타이머의 초기화 작업이 종료되면 관리서버(205)는 Waiting상태에서 대기하다가 User 또는 제어장치(201)로부터 제어신호/메시지 신호 등을 수신하며, 수신 데이터에 대한 내용을 GUI를 통하여 관리자 등에게 표시토록 한다. 또한, 시스템에 대한 이상유무 체크와 같은 조작신호를 상기 제어장치(201)로 송출하는 역할을 한다.
도 9는 본 발명에 따른 관리서버(205)의 GUI 및 로그 파일을 나타낸 도면이다. GUI의 화면에는 건물의 출입구에 대한 위치에 대하여 감지센서와 통로 유도등이 설치된 위치가 건물 도면과 함께 표시된다. 정상상태에서는 녹색의 램프로 표시되어 있다가 화재 등의 이상이 발생된 감지기는 적색 램프로 바뀌게 된다. 또한, 제어장치(201)에서 최적의 피난유도 알고리즘을 이용한 피난 유도 라인에 대한 유도등의 방향이 바뀌게 되면, 그때의 상태를 도 9a와 같이 GUI에서 표시해준다.
GUI 화면의 구성은 감지센서와 통로 유도등, 건물 도면이 표시되는 디스플레이 창을 포함하여, PC와 제어장치(201)와의 통신포트 및 통신 속도를 결정하고 통신 시작을 알리는 서버 버튼을 제공하며, 도 9b와 같이, 통신상황 등의 내용을 알리는 LOG 창을 포함한다. 상기 GUI의 화면에서 관리자에게 표시하는 내용은 각 감지기들의 실시간으로 화재 신호 검출신호 및 화재 감지된 위치 / 화재 복구 시 각 감지센서의 상태 복구 등 제어 신호 / DB를 구축하여 각 구역별 화재 상황에 대한 저장된 데이터(관리자에 의해 실시간으로 모니터링 / 제어되는 실시간 시스템 데이 터) 등을 표시한다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 대피 유도등 그룹 제어 시스템은, 대형 마트 또는 실내 구조가 복잡한 지역 등에서 화재 등의 위험 상황이 발생될 때, 위험 지역으로부터 근접한 출입구로 안내를 유도함에 따라, 인명 피해를 줄여 산업 사회 전반에 걸쳐 활용성이 높다고 할 수 있다.
도 1은 종래 유도등 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 대피 유도등 그룹 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 통신 패킷의 통신 프로토콜을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 통로 유도등을 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 3의 통로 유도등 내부 회로의 저항성 누설전류 감지 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수신장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 제어장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 관리서버의 GUI 및 로그 파일을 나타낸 도면이다.
<주요 도면에 대한 부호의 설명>
201 : 제어장치 203 : 수신장치
205 : 관리서버 207 : 통로 유도등
209 : 감지센서 211 : 상태표시 램프
213 : 피난구 유도등 401 : 제어부
403, 607, 803 : 표시부 405, 605 : 통신부
601 : 마이컴 603 : 신호 입력부
801 : MCU 805 : 484 통신부
807 : 232 통신부

Claims (5)

  1. 대피 유도등에 대한 그룹 제어 시스템에 있어서,
    설정된 위치로 내설되어 열 또는 연기를 포함하는 화재 신호를 감지하는 감지센서들을 설정위치 또는 기 정의된 센서 ID정보 별로 감지신호를 수신 접수하고, 상기 센서 ID정보에 대응하는 감지신호를 통신 프로토콜에 따라 전송 제어하는 수신장치;
    상기 통신 프로토콜에 근거하여 상기 감지신호를 수신하고, 상기 감지신호에 대한 설정위치 또는 기 정의된 유도등 ID 정보에 기초하여 위험지역(화재지역)을 판단한 후, 상기 위험지역으로부터 근접된 출입구 안내를 위해 상기 유도등 ID 정보별로 유도등 제어신호를 출력하는 제어장치;
    상기 제어장치의 출력 포트로 접속되고 기 설정된 위치로 설비되며, 상기 유도등 제어신호에 근거하여 임의의 출입구를 지시하기 위한 방향 지시램프 구동과 더불어, 유도등의 동작 상태를 디스플레이하는 통로 유도등; 및
    상기 제어장치와 접속되어, 상기 수신장치의 통신 상태, 센서 ID 정보별 센서 동작 상태 또는 상기 제어장치의 유도등 제어신호 중 적어도 어느 하나를 실시간 로그 파일로 생성 및 저장하는 관리서버;를 포함하되,
    상기 통로 유도등은,
    설정된 통신 프로토콜에 따라 상기 제어장치와의 데이터 통신을 수행하고, 데이터 통신에 근거하여 방향성 디스플레이를 위한 램프의 점소등 제어를 포함하여, 상기 통로 유도등의 배터리 체크 상태 및 영상변류기를 이용하여 검출된 저항성 누설 전류를 포함하는 상태 정보를 전송하는 제어부;
    상기 제어부의 출력 포트에 접속되어, 피난 유도 라인의 방향에 따라 좌우 또는 상하방향을 나타내고, 상기 통로 유도등의 배터리 체크 상태 및 저항성 누설 전류를 포함하는 상태 정보를 발광 소자를 통해 디스플레이하는 표시부; 및
    상기 제어장치와의 RS485 시리얼 통신을 수행하기 위한 통신부;를 포함하되,
    상기 수신장치는,
    상기 감지센서의 감지신호를 추출하는데 있어, 기존 시스템과의 연동에 따른 상호 영향을 방지하기 위해 포토커플러를 이용함으로써, 전기적으로 분리하여 감지신호를 추출하고, 다수의 감지센서와 시리얼 통신 접속되어, 각 감지센서에 대한 센서ID 정보별 감지신호를 수신하되, 메시지 패킷 구조에 따라 감지센서의 상태 정보를 수신하는 통신부;
    상기 감지센서에 대한 ID를 부여하고, 상기 감지센서에 대한 감지신호를 입력받기 위한 신호 입력부;
    상기 통신부를 통해 수신되는 메시지 패킷을 토대로 해당 감지센서에 대한 상태 정보를 접수한 후, 내부 통신 모듈을 이용하여 상기 제어장치로 감지센서에 대한 상태정보를 전송하는 마이컴; 및
    상기 마이컴의 출력 포트에 접속되어 상기 감지센서에 대한 상태정보를 시각적으로 디스플레이하기 위한 표시부로 구성되는 것을 특징으로 하는 대피 유도등 그룹 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 수신장치 및 관리서버 간 통신 접속을 기반으로, 수신장치로부터 상기 감지센서에 대한 센서 ID정보 및 센서의 상태정보를 수신하고, 상기 감지센서의 상태정보 및 통로 유도등의 상태정보를 설정된 통신 프로토콜에 따라 상기 관리서버로 전송하는 232 통신부;
    상기 통로 유도등과의 통신 접속을 이루고, 통로 유도등의 상태정보를 수신하며, 통로 유도등의 램프 제어를 위한 유도등 제어신호를 전송하는 484 통신부;
    상기 수신장치 및 통로 유도등의 상태 정보를 시각적으로 디스플레이하는 표시부; 및
    상기 232 통신부로부터 수신된 감지센서에 대한 센서 ID정보 및 감지신호에 근거하여, 화재지역 또는 위험지역을 설정하고, 해당 위치로부터 근접된 출입구로 대피 안내를 위해 다익스트라의 알고리즘 또는 플로이드 알고리즘을 기동하며, 상기 다익스트라의 알고리즘 또는 플로이드 알고리즘에 기초하여 상기 유도등 제어신호를 생성하고, 화재지역 또는 위험지역에 해당하는 피난구 유도등을 점멸 제어하는 MCU로 구성되는 것을 특징으로 하는 대피 유도등 그룹 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관리서버는 관리자의 관리운용을 위한 GUI(Graphical User Interface) 를 제공하며, 소정 주기 단위로 DB와 LOG의 내용을 저장관리 하는 것을 특징으로 하는 대피 유도등 그룹 제어 시스템.
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