KR101028753B1 - 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기 - Google Patents

Abstract

네트워크 통신장치를 부가하고, 별도의 통신케이블을 포설하지 않고서도 기존 설치된 2가닥 선로(전화선, 동축케이블)만을 이용하여 네트워크 통신이 가능토록 함과 아울러 상기 네트워크를 통해 화재를 감지할 수 있도록 한 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기가 개시된다.
개시된 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기는, 감시현장에 구비된 각각의 화재감지센서로부터 전송된 화재감지신호 및/또는 2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신으로 접속된 분전반(또는, 배전반)으로부터 전송된 화재관련정보를 분석하여 화재 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 화재로 판단되면 화재 경보를 발생함과 동시에 소화기기 및 배연기기를 동작시키는 중계기를 포함하고, 이러한 중계기는 감지현장으로부터 발생한 감지신호를 디지털 감시신호로 변환하는 감시부와; 2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신을 통해 접속된 기기와 화재 관련 정보를 송수신하는 통신부와; 상기 통신부와 상기 감시부에서 각각 전달된 감시신호 및 화재관련 정보를 분석하여 화재 발생 여부를 판단하고, 화재 발생으로 판단될 경우 현장 기기의 제어신호를 발생하는 중앙처리부를 포함한다.

Description

통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기{Fire alarm system using power monitoring with communication function}

본 발명은 화재수신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 네트워크 통신장치를 부가하고, 별도의 통신케이블을 포설하지 않고서도 기존 설치된 2가닥 선로(전화선, 동축케이블)만을 이용하여 네트워크 통신이 가능토록 함과 아울러 상기 네트워크를 통해 분전반/배전반의 화재를 감지할 수 있도록 한 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기에 관한 것이다.

일반적으로, 화재수신기는 사람이 상시 근무하는 곳에 설치되어, 화재를 감지하고, 화재 감지 시 화재를 경고하고, 화재를 초기에 진화하기 위한 동작(스프링클러나 소화전 등의 소화장치의 동작)을 수행하는 장비이다.

이러한 화재수신기는 크게, 1대1 개별 신호 선에 의한 접점 방식인 P형 화재수신기와, 다중통신전송방법에 의한 각 회선 고유신호방식으로 화재를 경보하는 R형 화재수신기가 있다.

여기서 P형 수신기는 시스템 구성이 간단하여 전압강하나 간선 수 증가에 지장이 없는 소규모 근린생활공간, 소형빌딩, 아파트, 소규모 공장에 적합하며, R형에 비해 저가인 장점이 있다.

R형 수신기는 신호전달이 확실하고 회로의 증설이나 이설이 용이하기에 전압강하나 간선 수가 대폭 증가하는 초고층 빌딩, 대단지 아파트, 대규모 공장에 적합하다.

P형 화재수신기나 R형 화재수신기는 모두 상용화된 통신방식(LAN, RS232C, RS485, RS422, 광, 기타)을 이용하게 된다.

이때 기존의 화재수신기 시스템은, 여러 개의 화재수신기가 한 개의 시스템에 구성될 경우 1: N의 RS485통신을 수행하게 되는 데, 이를 위해 데이터를 주고 받는 시간이 소요되고, RS485 방식의 거리제약 등이 발생한다.

따라서 이러한 단점을 극복하기 위해서 기존에는 LAN(Local Area Network)통신이 가능한 변환 장치를 화재수신기에 장착하여 사용하고 있는 데, 이는 별도의 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블을 포설해야 하므로, 시스템 설치 비용의 상승을 초래하고, 선로의 외부 노출 등에 구조적인 문제를 발생하였다.

한편, 근래 스마트 그리드 사업으로 인하여 에너지 절감을 위한 각종 장치들이 새롭게 개발되고 있으며, 그 중 기존 건물 등에 설치된 배전반(또는, 분전반)(고안/저압/MCC) 등은 화재감지를 위한 각종 센서를 장착하고, 화재를 감지하여 통보하는 기능을 수행하고 있다.

그러나 이러한 기존의 분전반이나 배전반은 자체적으로 내부의 화재를 감지하여 사용자가 감시하고 있는 감시반(HMI) 등에 통보하는 개념으로, 이는 사람이 근무하지 않는 야간이나 휴일에는 아무런 기능을 발휘하지 못하는 단점이 있다.

특히, 배전반과 분전반의 화재는 당 설비가 설치된 장소의 내벽에 설치된 화재감지기를 통하여 화재 인지가 되는 데, 이 경우 이미 화재가 발생하고 일정 시간이 지난 후로서 화재의 규모가 커져 있다. 예를 들어, 분전반은 건물의 내벽에 설치되는 것이 일반적인데, 기존의 방식은 특정 층에 설치된 분전반에서 화재가 발생하면, 즉시 화재를 감지하지 못하고, 발생한 화재가 일정시간을 지나서 화염의 규모가 커지게 되면, 그때 내벽에 설치된 화재감지기가 동작을 하게 된다.

또한, 최근에 화제센서가 설치된 분전반일 경우, 분전반 자체적으로는 화재를 감지하면 경보를 울리게 되나, 이는 분전반이 설치된 위치에 사람이 근접하지 않을 경우에는 화재 인지가 어려워, 결국 화재를 키우게 되는 단점도 있다.

즉, 배전반이나 분전반에서 센서를 이용하여 화재를 감지하여, 배전반이나 분전반에서 화재 경보를 발생하는 것은 제한적인 화재 예방이라고 할 수 있으며, 최적의 화재 예방이라고는 볼 수 없다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 화재수신기의 단점과 배전반이나 분전반에서 화재 감지 시 발생하는 단점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하려는 과제는, 네트워크 통신장치를 부가하고, 별도의 통신케이블을 포설하지 않고서도 기존 설치된 2가닥 선로(예를 들어, 동축케이블)만을 이용하여 네트워크 통신이 가능토록 함과 아울러 상기 네트워크를 통해 화재를 감지할 수 있도록 한 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 배전반이나 분전반과의 통신 네트워크를 구축하고, 배전반이나 분전반에서 발생한 화재관련 정보를 화재수신기에서 수신하여 신속하게 화재로 인지토록 함으로써, 화재로 인한 대형 사고를 미리 방지할 수 있도록 한 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 특정 분전반에서 화재가 발생하면 각종 발신기 경보기를 화재수신기의 동작 순서에 맞추어 동작시킴으로써, 화재가 발생한 초입 순간에 건물 전체에 화재 경보를 연동시킴으로써, 더욱 신속한 대비 상황을 연출할 수 있도록 한 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기"는,

감시현장에 구비된 각각의 화재감지센서로부터 전송된 화재감지신호 및/또는 2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신으로 접속된 분전반(또는, 배전반)으로부터 전송된 화재관련정보를 분석하여 화재 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 화재로 판단되면 화재 경보를 발생함과 동시에 소화기기 및 배연기기를 동작시키는 중계기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 "중계기"는,

감지현장으로부터 발생한 감지신호를 디지털 감시신호로 변환하는 감시부와;

2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신을 통해 접속된 기기와 화재 관련 정보를 송수신하는 통신부와;

상기 통신부와 상기 감시부에서 각각 전달된 감시신호 및 화재관련 정보를 분석하여 화재 발생 여부를 판단하고, 화재 발생으로 판단될 경우 현장 기기의 제어신호를 발생하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 접속된 기기는, 분전반 또는 배전반인 것을 특징으로 한다.

상기 통신부는,

상기 분전반 또는 배전반에 구비된 계측 장치부와 연계하여 분전반 또는 배전반에서 분기되어 사용중인 전력량을 화재관련정보로 수신하여 상기 중앙처리부에 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙처리부는,

상기 전력량을 미리 저장된 기준 전력량과 비교하여, 그 차이로 화재 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 "중계기"는,

상기 중앙처리부에서 발생하는 제어신호를 기반으로 현장에 설치된 소화기기 및 배연기기를 동작시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 "중계기"는,

상기 중앙처리부에서 발생하는 화재 감지신호 및 화재관련정보를 시각적으로 표시해주는 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 화재수신기에 네트워크 통신장치를 부가하고, 별도의 통신케이블을 포설하지 않고서도 기존 설치된 2가닥 선로(예를 들어, 동축케이블)만을 이용하여 네트워크 통신이 가능하므로, UTP케이블 포설에 따른 비용 절감과 선로의 외부 노출이라는 구조적인 문제를 해소할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 배전반이나 분전반과 간단히 통신 네트워크를 구축할 수 있으므로, 배전반이나 분전반에서 발생한 화재관련 정보를 화재수신기에서 수신하여 신속하게 화재로 인지하여 경보를 발생할 수 있으므로, 배전반이나 분전반의 화재로 인한 대형 사고를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 특정 분전반에서 화재가 발생하면 각종 발신기 경보기를 화재수신기의 동작 순서에 맞추어 동작시킴으로써, 화재가 발생한 초입 순간에 건물 전체에 화재 경보를 연동시킴으로써, 더욱 신속하게 화재로부터의 대비 상황을 연출할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화재수신기를 적용한 화재 방재 시스템의 개략 구성도.
도 2는 도 1의 화재수신기에 구비된 중계기의 상세 구성도.
도 3은 본 발명의 중계기와 분전반의 연결 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 화재수신기를 적용한 화재 방재 시스템의 개략 구성도로서, 화재수신기(100), 화재 감지부(200), 소화기기(300), 배연기기(400), 분전반/배전반(500), 방제센터(600) 및 화재경보장치(700)로 구성된다.

화재 감지부(200)는 화재 감지를 위한 연기 감지기, 열 감지기를 포함하고, 폭발 감지기를 위한 가스 감지기를 포함한다.

소화기기(300)는 통상의 소화를 위한 장비로서, 물 분무기, 소화전, 에어 폼 챔버, 스프링클러, 할로겐화합물 분무기, 이산화탄소 분무기 등을 포함한다.

배연기기(400)는 발생한 연기를 외부로 배출하기 위한 장비로서, 배연 댐퍼, 방화문, 방화삿다, 방연커텐, 배연창 등을 포함한다.

방재센터(600)는 화재감지기(100)로부터 화재 발생 신호를 수신하면, 화재에 따른 비상방송, 소방관서 연락, 피난유도 등을 총괄적으로 수행하는 센터이고, 화재경보장치(700)는 화재수신기(100)로부터 화재 신호가 발생하면 각종 화재 경보를 발생하는 장치를 의미한다.

분전반/배전반(500)은 통상의 건물 등에서 전력 공급을 위한 장비로서, 기본적으로 화재 감지 기능이 내장되며, 전력량 검출 데이터와 같이 화재를 판단할 수 있는 화재 관련 정보를 2가닥 선로(통신선)을 통해 상기 화재 수신기(100)에 제공해주는 역할을 한다.

화재 수신기(100)는 각각의 화재 감지 센서와 분전반/배전반(500)으로부터 발생한 화재 관련 정보를 분석하여, 화재 발생시 소화기기 동작과 배연기기 동작, 경보 발생, 화재 발생 신호를 방재 센터에 전송하는 등의 동작을 수행하는 역할을 한다.

이러한 화재 수신기(100)는 2가닥 선로를 이용하여 통신기능을 구현한 것으로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 감시현장에 구비된 각각의 화재감지센서에서 전송된 화재감지신호 또는 2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신으로 접속된 분전반(또는, 배전반)으로부터 전송된 화재관련정보를 분석하여 화재 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 화재로 판단되면 화재 경보를 발생함과 동시에 소화기기 및 배연기기를 동작시키는 중계기(110)를 구비한다.

상기 중계기(110)는 감지현장으로부터 발생한 감지신호를 디지털 감시신호로 변환하는 감시부(111)와; 2가닥 통신선(112)을 이용한 네트워크 통신을 통해 접속된 기기와 화재 관련 정보를 송수신하는 통신부(113)와; 상기 통신부(113)와 상기 감시부(111)에서 각각 전달된 감시신호 및 화재관련 정보를 분석하여 화재 발생 여부를 판단하고, 화재 발생으로 판단될 경우 현장 기기의 제어신호를 발생하는 중앙처리부(114)와; 상기 중앙처리부(114)에서 발생하는 제어신호를 기반으로 현장에 설치된 소화기기(300) 및 배연기기(400)를 동작시키는 제어부(115)와; 상기 중앙처리부(114)에서 발생하는 화재 감지신호 및 화재관련정보를 시각적으로 표시해주는 디스플레이(116) 및 상기 중앙처리부(114)에 기능을 설정하거나 관리자의 조작 명령을 입력하기 위한 조작키(117)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 2가닥 선로를 이용한 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기의 동작을 첨부한 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 화재수신기(100)는 도 1에 도시한 바와 같이, 통상의 화재 감지부(200)와 감지선로를 통해 연결되고, 방재센터(600)와는 통신 라인으로 연결되며, 분전반/배전반(500)과는 2가닥 통신선(전화선, 동축케이블)을 통해 접속되어 네트워크를 구현하게 된다.

아울러 화재수신기(100)는 소화를 위한 장비인 소화기기(300)와 제어선로로 연결되고, 배연을 위한 장비인 배연기기(400)와도 별도의 제어선로로 연결된다.

이와 같이 네트워크 및 제어선로로 연결된 상태에서, 화재 감지부(200)에서 화재를 감지하게 되면, 화재수신기(100)는 디스플레이(116)를 통해 화재 감지 위치 등을 표시해주고, 제어부(115)를 통해 소화기기(300)와 배연기기(400)를 동작시켜 화재 소화 동작을 수행한다.

여기서 화재가 감지되면 화재경보장치(700)를 구동시켜 화재에 대한 경보를 발생하게 되고, 동시에 방재센터(600)에 화재 발생을 알려 후속 조치가 신속하게 이루어지도록 한다.

한편, 본 발명의 특징으로서 화재수신기(100)는 2가닥 통신선(112)으로 연결된 분전반/배전반(500)과 네트워크로 접속되어, 통신을 수행하게 된다. 여기서 분전반/배전반(500)이 다수 존재할 경우, 상기 2가닥 통신선(112)만을 이용하여 모든 분전반/배전반(500)이 접속된다.

도 3은 화재수신기(100)의 중계기(110)와 분전반/배전반(500)이 2가닥 통신선으로 연결되는 구성을 보인 것으로서, 통신모듈(11)이 2가닥 통신선을 통해 통신부(113)와 연결되어, 네트워크를 구성하게 된다. 이렇게 각각의 건물에 기본적으로 구현되어 있는 2가닥 통신선(전화선이나 동축케이블)만을 이용하여 네트워크를 구현함으로써, 기존과 같이 별도의 UTP 케이블을 포설하거나 LAN선을 포설해야하는 비용을 줄일 수 있다.

한편, 상기 통신부(113)는 상기 분전반/배전반(500)에 구비된 계측 장치부(10) 내의 통신모듈(11)과 연계하여, 분전반/배전반(500)에서 분기되어 사용중인 전력량을 화재관련정보로 수신하여 상기 중앙처리부(114)에 제공한다.

중앙처리부(114)는 통신부(113)를 통해 수신한 화재관련정보(전력량)와 내부 메모리에 미리 저장된 화재 여부를 판별하기 기준 전력량을 비교하여, 그 차이로 화재 여부를 판단하게 된다. 예를 들어, 수신한 전력량이 상기 기준 전력량보다 현저히 높거나 낮을 경우에는 현재 분전반/배전반(500)이 비정상적인 상태이므로, 과부하나 과열 등에 의해 화재가 발생할 수 있을 가능성이 매우 높은 것으로 판단을 한다.

이렇게 화재 발생 가능이 있는 것으로 판단이 되면, 중앙처리부(114)는 화재 경보 장치(700)를 구동시켜 화재가 발생했음을 알리게 되고, 디스플레이(116)를 통해 어느 위치인지를 표시해주게 된다. 여기서 화재 발생은 실질적인 화재 발생은 아니고 화재가 발생할 가능성을 미리 알려주는 것이라고 할 수 있다.

이와 같이 지능형 화재수신기로 동작을 하면, 관리자는 신속하게 해당 위치를 확인하고 후속 조치를 취함으로써, 화재로 인한 대형 사고를 미리 방지할 수 있게 되는 것이다.

여기서 기존의 분전반/배전반은 별도의 화재 감지기를 통해 화재를 감지하게 되고, 화재가 감지되면 경보기를 동작시켜 화재 발생을 알리게 되는 데, 이러한 분전반/배전반은 실제 건물 내부에 설치되어 있으며, 사람이 상주하는 곳보다는 사람이 거의 없는 외진 곳에 설치되는 경우가 다반사여서, 화재 발생에 대한 경보가 발생하여도 관리자가 이를 인지하기에는 거의 불가능하였다.

그러나 본 발명에 따르면, 분전반/배전반에서 화재 발생 가능성이 존재할 경우, 화재수신기에서 이를 중계하여 대신 화재 발생을 통보해주기 때문에, 신속하게 관리자에게 이를 인지할 수 있는 장점이 있어, 화재를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.

설혹 화재가 발생한 경우라면 화재가 발생한 초입 순간에 건물 전체에 화재 경보를 연동시켜 발생할 수 있으므로, 더욱 신속한 대비 상황을 연출토록 할 수 있으므로, 대형 화재를 예방할 수 있으며, 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100… 화재수신기
110… 중계기
111… 감시부
112… 2가닥 통신선(전화선 또는 동축케이블)
113… 통신부
114… 중앙처리부
115… 제어부

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 화재수신기에 있어서,
   감시현장에 구비된 각각의 화재감지센서로부터 전송된 화재감지신호 또는 2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신으로 접속된 분전반(또는, 배전반)으로부터 전송된 화재관련정보를 분석하여 화재 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 화재로 판단되면 화재 경보를 발생함과 동시에 소화기기 및 배연기기를 동작시키는 중계기를 구비하며,
   상기 중계기는,
   감지현장으로부터 발생한 감지신호를 디지털 감시신호로 변환하는 감시부와;
   2가닥 통신선을 이용한 네트워크 통신을 통해 접속된 분전반 또는 배전반과 화재 관련 정보를 송수신하는 통신부와;
   상기 통신부와 상기 감시부에서 각각 전달된 감시신호 및 화재관련 정보를 분석하여 화재 발생 여부를 판단하고, 화재 발생으로 판단될 경우 현장 기기의 제어신호를 발생하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 통신부는,
   상기 분전반 또는 배전반에 구비된 계측 장치부와 연계하여 분전반 또는 배전반에서 분기되어 사용중인 전력량을 화재관련정보로 수신하여 상기 중앙처리부에 제공하는 것을 특징으로 하는 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 중앙처리부는,
   상기 전력량을 미리 저장된 기준 전력량과 비교하여, 그 차이로 화재 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기.
   
6. 제3항에 있어서, 상기 중계기는,
   상기 중앙처리부에서 발생하는 제어신호를 기반으로 현장에 설치된 소화기기 및 배연기기를 동작시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 중계기는,
   상기 중앙처리부에서 발생하는 화재 감지신호 및 화재관련정보를 시각적으로 표시해주는 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기능을 구비한 전력 감시용 화재수신기.

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