KR101267544B1 - 화재 감지용 센서 장치 - Google Patents

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권광용
우정민
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    • A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers

Abstract

본 발명은 화재 감지용 센서 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 화재 시 불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하는 감지센서부; 및 상기 감지센서부로부터 받은 화재 감지신호를 분석 처리하여 화재 발생 여부와, 화재 규모를 판별하는 화재감지 판별부를 포함하며, 상기 감지센서부와 화재감지 판별부는, 각각이 하드웨어적으로 분리 구성됨으로써 유지 보수의 편의성과, 유지 보수의 비용 절감, 및 설치의 편의가 도모될 수 있도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 화재 감지용 센서 장치에 따르면, UV 방전관 타입의 HAMAMATSU R2868을 이용한 화재 감지 센서를 구성함에 있어, 기존에 일체형의 고가격으로 구성되는 감지회로와 판별회로를 하드웨어적으로 각각 분리 구성함으로써, 센서 장치의 가격과, 유지보수 비용 및 설치의 편의가 향상되고, 보증기간이 짧은 방전관 회로의 유지보수의 편의성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 감지회로에서 UV 튜브를 포함한 주변 회로 부분을 유지보수 및 교체가 용이한 모듈화로 구현하고, 또한 판별회로를 다채널로 구성함으로써, 하나 이상의 감지회로를 연결 접속하여 저렴한 시스템의 구현이 가능하도록 하며, 기존에 RC 및 CMOS로 구현되는 판별회로를 마이컴으로 구성함으로써, 화재의 발생 여부뿐만 아니라 시간이 흘러감에 따라 화재 규모가 더욱 커지게 되는 화재의 발생 규모의 상태까지도 정밀하게 판별할 수 있도록 할 수 있다.

Description

화재 감지용 센서 장치{SENSOR DEVICE FOR DETECTING FIRE}
본 발명은 화재 감지용 센서 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 UV 방전관 타입의 HAMAMATSU R2868을 이용한 화재 감지 센서를 구성함에 있어, 기존에 하나의 회로에 구성되는 감지회로와 판별회로를 하드웨어적으로 각각 분리 구성하는 화재 감지용 센서 장치에 관한 것이다.
문화재 및 건물의 화재와 방화는 특성상 커다란 재산 및 인명의 피해를 수반하게 된다. 즉, 화재 또는 방화 사고의 특성상 화재의 규모는 시간에 따라 점점 커지게 된다. 따라서 화재 규모가 작은 초기에 진화 효과가 가장 크고, 일정 규모 이상이 되면 인적, 물적 피해가 크게 발생하게 된다.
종래의 UV 타입의 불꽃감지기는 잦은 오보의 문제와 높은 장치 가격으로 인해 일반적으로 적용하는 데 제약이 따르는 문제가 있었다. 종래의 UV 타입의 화재 감지기의 경우 비화재 감지신호가 감도 특성상 필연적으로 존재하게 되므로 오보를 걸러내어 화재 출동의 번거로움을 줄일 목적으로 특정 감도 이상에서 디지털적인 on/off 상태의 감지 출력만을 통보하고 있었다. 즉, 감지기 소재의 특성에 따른 오보의 제거와, 실제 불꽃이 존재하는 시점에서 일정 강도 이상의 불꽃이 되기까지의 감도 불응 구간의 존재, 및 화재 규모가 반영되지 않는 on/off 통지로 인하여 그 효용이 크게 제한을 받고 있는 실정이다. 종래의 UV 타입 화재 감지기는, 특정 한계(threshold)를 기준으로 감지/비감지의 2 상태 통보만이 가능하므로 화재 진행 과정을 직관적으로 파악하는 데 한계가 있다.
도 1은 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기의 기본 동작 설명을 위한 구동회로를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기는, 화재를 감지하기 위한 센서로서 HAMAMATSU 사의 R2868의 UV 관을 사용한다. 도 1의 (a)는 직류 전원을 이용한 구동회로를 도시하고, 도 1의 (b)는 교류 전원을 이용한 구동회로를 도시한다. 즉, 화재 시의 불꽃에 의한 자외선 방사가 존재할 시에 UV 관의 음극 판에 생성된 광전자는 320V의 여기 전압에 의하여 관의 양극 쪽으로 이동하며, 이때 광전자는 UV 관 내부의 가스 입자와 충돌하여 이온화된 가스 입자에 의해 UV 관 외부 회로에 체배된 전류가 흐르게 된다. 이 과정을 통하여 펄스가 한 번 흐른 후에는 UV 방전관의 내부 가스 입자가 원상태로 돌아가는데 필요한 시간(Quenching time)이 필요하며, 이후에는 다시 자외선에 의하여 방전이 반복되게 된다. 도 1의 (a)의 회로에서는 320V의 정전압원이 존재할 때 R2868이 방전하면 C1의 전압이 떨어지고, R1에 의해 제한된 전류가 C1을 충전하며, 이때 0.5R1C1의 충전시간 후에 다시 UV 관에 320V가 걸리게 된다. 이 cap의 충전 시간에 의해 관 내부의 기체 이온이 Quenching 되게 된다.
도 2는 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기의 실제 구현되는 회로와, 회로의 각 부분에서 발생되는 전압 파형을 도시한다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기는, 전기 전자 장치의 사용 전원은 직류 어댑터나 전지 전원에 의한 3.3~12V의 전원이 사용되고, 이 규격의 전원에서는 도 1과 같은 320V의 상시 직류 전원을 바로 얻는 것은 불가능하다. 따라서 R2868을 구동하기 위해서는 직류 승압 회로, Quenching 타이밍 회로, 및 불꽃 감지 판별회로의 기능 회로가 필요한데, 이 중 직류 승압 회로와 Quenching 타이밍 회로는 특성상 1개의 회로에 의해 구현된다. 실제 UV 타입의 불꽃 감지기에서 사용되는 구동회로는 도 2의 (a)와 같이 구성되고, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 회로 구성의 각 점의 전압 파형이 나타나게 된다.
도 3은 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기에 일체로 구현되는 불꽃 감지 판별회로의 출력 펄스 파형을 도시하고, 도 4는 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기에 구현되는 불꽃 감지 판별회로의 구성을 도시한다. 불꽃 감지 판별회로는 도 3에 도시되는 바와 같이, 구동회로의 출력부를 통해 관측되는 R2868의 출력 펄스 파형을 표시한다. 미세한 불꽃에 의해 경미한 UV 광이 감지되면서부터 두 번째 열의 펄스처럼 일정하지 않은 간격의 펄스가 발생하다가 조사되는 UV 광선의 양이 일정량 이상이 되면 구동부 Chopper의 주기로 출력 파형이 포화된다(이것이 최대 출력 주파수이다). 이때, 불꽃이 없어 UV 광이 조사되지 않는 상황에서도 320V로 여기되어 있는 상황에서는 랜덤한 시간 간격으로 펄스가 발생한다. 따라서 구동부 이후에 UV 관의 출력 펄스로부터 화재인지 아닌지를 판단하게 된다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 종래의 불꽃 감지 판별회로는 대부분의 타이밍 요소 등이 CMOS 혹은 TTL 개별 IC(2진 카운터, RC 단안정 멀티바이브레이터 등)로 구성되어 있다. 게이트 타이머에서 펄스가 들어오면 1 펄스가 들어온 후에 미리 설정한 시간 T만큼 대기한다. 시간 내에 펄스가 들어오면 그 시점부터 타이머가 리셋되어 다시 T만큼 대기하고 최후 펄스 후 설정 시간 T 내에 다음 펄스가 안 들어오면 카운터를 리셋하는 동작을 한다. 카운터는 게이트 타이머에서 리셋을 시키기 전에 펄스를 카운트하여 펄스 수가 미리 설정한 값 n이 되면 감지 신호 Q를 설정(set)하고, 이러한 동작이 반복되도록 한다.
상기와 같은 종래의 UV 타입의 불꽃감지기는, 승압을 위한 트랜스포머의 구동회로에 따라 과전압이 걸릴 수 있고, UV 관이 동작 중에 320V 승압이 이루어질 경우 1차 측의 전류 제한이 없으면 UV 관 쪽으로 과전류가 흘러 UV 관의 동작 수명을 단축시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 장치의 열화 등의 기타 이유로 UV 관 쪽의 오류 및 메인터넌스(maintenance)가 많으나 1개 보드에 3종의 회로가 전부 올라가 있는 구조로 구성됨으로써, 센서(감지기)의 유지 보수 및 보유 비용이 커지는 문제가 있다. 또한, 구동회로부터 판별회로까지의 모든 타이밍 요소가 RC 개별회로로 타이밍을 만들게 되므로, 주변 온도에 의해 특성 가변이 많아서 판별회로 부분에서 오동작의 원인이 발생하기도 한다. 일반적으로 개별 RC 타이밍 회로, 및 TTL 혹은 CMOS 소자로 판별회로를 구성할 경우 그러한 오차를 보상하는 마진으로 on/off 상태 판별의 기준을 높게 설정하게 되는데, 기본적으로 불꽃 감지 동작은 초기부터 일정 수준까지 강도의 증가가 시간의 흐름에 따라 증가하는 경향성을 가지는데, on/off 조건의 쌍안정한(bistable) 판별회로로는 그러한 경향성을 감지해내지 못하는 문제가 있다. 따라서 기존의 판별회로의 임계값(threshold) 설정, 및 임계값 초과 시의 통보 방식으로는 이미 어느 정도 규모의 화재 진행이 수반되고 난 이후에 화재 발생 여부를 판단하게 되는 가장 큰 약점이 있었다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, UV 방전관 타입의 HAMAMATSU R2868을 이용한 화재 감지 센서를 구성함에 있어, 기존에 일체형의 고가격으로 구성되는 감지회로와 판별회로를 하드웨어적으로 각각 분리 구성함으로써, 센서 장치의 가격과, 유지보수 비용 및 설치의 편의가 향상되고, 보증기간이 짧은 방전관 회로의 유지보수의 편의성이 향상될 수 있도록 하는, 화재 감지용 센서 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 감지회로에서 UV 튜브를 포함한 주변 회로 부분을 유지보수 및 교체가 용이한 모듈화로 구현하고, 또한 판별회로를 다채널로 구성함으로써, 하나 이상의 감지회로를 연결 접속하여 저렴한 시스템의 구현이 가능하도록 하며, 기존에 RC 및 CMOS로 구현되는 판별회로를 마이컴으로 구성함으로써, 화재 발생 여부뿐만 아니라 시간이 흘러감에 따라 화재 규모가 더욱 커지게 되는 화재 발생 규모의 상태까지도 정밀하게 판별할 수 있도록 하는, 화재 감지용 센서 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 화재 감지용 센서 장치는,
화재 시 불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하는 감지센서부; 및
상기 감지센서부로부터 받은 화재 감지신호를 분석 처리하여 화재 발생 여부와, 화재 규모를 판별하는 화재감지 판별부를 포함하며,
상기 감지센서부와 화재감지 판별부는,
각각이 하드웨어적으로 분리 구성됨으로써 유지 보수의 편의성과, 유지 보수의 비용 절감, 및 설치의 편의가 도모될 수 있도록 하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 감지센서부는,
불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하는 UV 튜브;
상기 UV 튜브의 구동에 필요한 직류 320V의 고전압을 상기 UV 튜브에 인가하는 구동회로;
상기 UV 튜브에 걸리는 전압, 상기 UV 튜브의 도통 시의 전류 제어를 통해 상기 UV 튜브의 동작 시점이 특정 구간 내에서 안정되게 동작하도록 제어하는 전압-전류 제어부; 및
상기 UV 튜브의 출력 신호를 상기 화재감지 판별부로 전송하기 위한 포토커플러 출력 링크를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 감지센서부는,
유지보수의 편의성 증대를 위해 상기 UV 튜브를 포함한 주변 회로 부분을 모듈화로 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전압-전류 제어부는,
디지털 카메라의 스트로보(strobe)에 사용되는 제논 발광기 충전 전용 칩으로 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 화재감지 판별부는,
n-채널의 포토커플러 입력 링크; 및
상기 포토커플러 입력 링크를 통해 화재 감지신호의 펄스를 받아 타이머 카운터로 출력하는 인터럽트와, 상기 인터럽트로부터 받은 화재 감지신호의 펄스를 카운트하는 타이머 카운터를 포함하는 마이컴을 포함하며,
상기 마이컴은,
상기 카운트 정보를 특정 시간의 시계열적인 간격으로 측정하고, 측정값을 기초로 화재 발생 여부와 화재 발생 규모를 판별할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 화재감지 판별부는,
n-채널의 포토커플러 입력 링크를 통해 하나 이상의 감지센서부의 포토커플러 출력 링크와 1:N 채널로 연결 접속될 수 있다.
더욱더 바람직하게는, 상기 감지센서부와 화재감지 판별부는,
상기 포토커플러 출력 링크 및 포토커플러 입력 링크의 인터페이스를 사용하여 200~300m의 원거리로 연결 접속될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 화재 감지용 센서 장치에 따르면, UV 방전관 타입의 HAMAMATSU R2868을 이용한 화재 감지 센서를 구성함에 있어, 기존에 일체형의 고가격으로 구성되는 감지회로와 판별회로를 하드웨어적으로 각각 분리 구성함으로써, 센서 장치의 가격과, 유지보수 비용 및 설치의 편의가 향상되고, 보증기간이 짧은 방전관 회로의 유지보수의 편의성이 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 감지회로에서 UV 튜브를 포함한 주변 회로 부분을 유지보수 및 교체가 용이한 모듈화로 구현하고, 또한 판별회로를 다 채널로 구성함으로써, 하나 이상의 감지회로를 연결 접속하여 저렴한 시스템의 구현이 가능하도록 하며, 기존에 RC 및 CMOS로 구현되는 판별회로를 마이컴으로 구성함으로써, 화재 발생 여부뿐만 아니라 시간이 흘러감에 따라 화재 규모가 더욱 커지게 되는 화재 발생 규모의 상태까지도 정밀하게 판별할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기의 기본 동작 설명을 위한 구동회로를 도시한 도면.
도 2는 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기의 실제 구현되는 회로와, 회로의 각 부분에서 발생되는 전압 파형을 도시한 도면.
도 3은 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기에 일체로 구현되는 불꽃 감지 판별회로의 출력 펄스 파형을 도시한 도면.
도 4는 종래의 UV 타입의 불꽃 감지기에 구현되는 불꽃 감지 판별회로의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치의 전체 구성의 개념을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치의 전체 구성의 개념을 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치는, 감지센서부(100), 및 화재감지 판별부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
감지센서부(100)는, 화재로 인해 발생하는 불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하기 위한 구성이다. 감지센서부(100)는 후술하게 될 화재감지 판별부(200)와 하드웨어적으로 완전 분리된 개별 보드 형태로 구성된다. 화재로 인해 발생하는 불꽃은 자연광이나 기타 인공광과 달리 자외선 파장대에 특유의 연소 특성이 나타나고 방사가 이루어지게 된다. 감지센서부(100)는 화재로 인해 발생하는 불꽃이 발생시키는 자외선 파장특성(185~260㎚)을 감지할 수 있도록 한다. 감지센서부(100)는 도 5에 도시되는 바와 같이, UV 튜브(110), 구동회로(120), 전압-전류 제어부(130), 및 포토커플러 출력 링크(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
UV 튜브(110)는 불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하기 위한 구성이다. 본 발명의 일실시예에 따른 UV 튜브(110)는 화재 감지기 및 센서에 사용되는 UV 탐지 관으로서, 일본 HAMAMATSU사의 R2868 UV 관을 사용할 수 있다. R2868 UV 관은 광전효과와 가스 체배 효과를 이용하는 자외선 검출기로서 불꽃 감지, 화재 감시 등을 위해 개발된 센서이다. HAMAMATSU사의 UV TRON R2868은 185㎚에서 260㎚의 넓은 대역의 감도를 가진다. 본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치에서의 감지센서부(100)는, 유지보수의 편의성 증대를 위해 UV 튜브(110)를 포함한 주변 회로 부분을 모듈화로 구성할 수 있다.
구동회로(120)는, UV 튜브(110)의 구동에 필요한 직류 320V의 고전압을 UV 튜브(110)에 인가하는 기능을 한다. 구동회로(120)는 도 1의 (a)에 도시되는 바와 같이, R2868의 UV 튜브(110)를 구동하기 위한 회로로서 직류 구동회로가 사용되거나, 도 1의 (b)에 도시되는 바와 같이, R2868의 UV 튜브(110)를 구동하기 위한 회로로서 교류 구동회로의 원리 중 하나가 적용될 수 있다.
전압-전류 제어부(130)는, UV 튜브(110)에 걸리는 전압, UV 튜브(110)의 도통 시의 전류 제어를 통해 UV 튜브(110)의 동작 시점이 특정 구간 내에서 안정되게 동작하도록 제어하는 기능을 수행한다. 본 발명에서의 전압-전류 제어부(130)는, 디지털 카메라의 스트로보(strobe)에 사용되는 제논 발광기 충전 전용 칩을 사용하여 구현될 수 있다. 전압-전류 제어부(130)는 디지털 카메라의 스트로보에 사용되는 제논 발광기 충전 전용 칩을 사용하여 UV 튜브(110)에 걸리는 전압, UV 튜브(110)의 도통 시 전류의 제어를 통해 UV 튜브(110)의 동작 시점을 업체가 보증하는 동작 구간 이내에서 동작하도록 구현함으로써 UV 튜브(110)의 동작 안정성을 높일 수 있도록 하고 있다. 제논 발광기 충전 전용 칩으로 구현되는 전압-전류 제어부(130)는 승압 듀티 사이클의 조정, 25㎳의 정밀한 펄스 발생 간격 보장, 최대 전류 제한, 주변 온도에 따른 승압 특성 변화 방지 등의 기능이 제공되도록 기능하게 된다.
포토커플러 출력 링크(140)는, UV 튜브(110)의 출력 신호를 화재감지 판별부(200)로 전송하기 위한 인터페이스 구성이다. 포토커플러 출력 링크(140)는 후술하게 될 화재감지 판별부(200)의 n-채널로 구성되는 포토커플러 입력 링크(210) 중 하나와 연결 접속되어 인터페이스 역할을 한다. 포토커플러 출력 링크(140)는 하드웨어적으로 분리 구성된 화재감지 판별부(200)의 포토커플러 입력 링크(210)와 최대 200~300m의 원거리 연결 접속이 가능하도록 하고 있으며, 이를 통해 감지센서부(100)의 장착 및 유지 보수성을 극대화하고 있다.
화재감지 판별부(200)는, 감지센서부(100)로부터 받은 화재 감지신호를 분석 처리하여 화재 발생 여부와, 화재 규모를 판별하기 위한 구성이다. 화재감지 판별부(200)는 불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하기 위한 감지센서부(100)와는 하드웨어적으로 완전히 분리된 개별 보드 형태로 구성된다. 화재감지 판별부(200)는 하나 이상의 감지센서부(100)와 장거리의 원격으로 연결 접속될 수 있는 n-채널의 포토커플러 입력 링크(210), 및 마이컴(220)을 포함하여 구성될 수 있다.
n-채널로 구성되는 포토커플러 입력 링크(210)는 최대 200~300m의 장거리에 설치되는 감지센서부(100)들의 포토커플러 출력 링크(140)들과 1:N 채널로 연결 접속될 수 있다. 즉, 하나의 화재감지 판별부(200)에 n-채널의 포토커플러 입력 링크(210)를 구비하고, 물리적으로 분리된 위치에 개별로 설치되는 복수의 감지센서부(100)의 포토커플러 출력 링크(140)와 연결 접속되도록 함으로써, 고전압 가혹동작 조건으로 운용되고 보증기간이 짧아 잦은 유지보수 및 교체가 요구되는 방전관 관련 회로의 유지 보수 및 설치의 편의성이 향상될 수 있도록 한다.
마이컴(220)은 화재 발생 여부 및 화재 발생 규모를 판별하기 위한 전용 프로세서의 구성이다. 즉, 화재감지 판별부(200)는 화재 발생을 판별하기 위한 구성으로, 종래의 RC 및 CMOS의 별개 부품을 사용하지 않고, 전용 프로세서 기능을 구현하는 시스템 반도체인 마이컴(220)을 적용한다. 마이컴(220)은 포토커플러 입력 링크(210)를 통해 화재 감지신호의 펄스를 받아 타이머 카운터(222)로 출력하는 인터럽트(221)와, 인터럽트(221)로부터 받은 화재 감지신호의 펄스를 카운트하는 타이머 카운터(222)를 포함한다. 마이컴(220)은, 타이머 카운터(222)에서의 출력인 카운트 정보를 특정 시간의 시계열적인 간격으로 측정하고, 측정값을 기초로 하여 화재 발생 여부와 화재 발생 규모를 판별하게 된다. 마이컴(220)은 감지센서부(100)의 UV 튜브(110)에서 출력하는 화재 감지신호의 단순 펄스를 인터럽트(221)로 받고, 타이머 카운터(222)를 이용하여 일정 시간의 시계열적인 간격을 측정함으로써, 감지되는 자외선의 강도에 따라 화재 규모가 작을 때부터 화재 규모가 점점 커짐에 따라 인터럽트 간격이 짧아지는 것을 측정한 측정값에 의해 화재 발생 여부 및 화재 발생 규모를 판별할 수 있게 된다. 화재 발생 여부 및 화재 발생 규모로 판단된 화재 발생 정보는 방재센터의 후처리 정보로 사용될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 화재 감지용 센서 장치는, 종래의 UV 타입 감지기에서 구현되는 직류 승압의 구동회로, Quenching 타이밍 회로, 및 불꽃 감지 판별회로가 1개의 회로에 모두 구현됨으로 인해 발생되는 문제가 해소될 수 있도록 감지센서부(100)와 화재감지 판별부(200) 각각의 구성을 하드웨어적으로 분리 구성되도록 함으로써, 유지 보수의 편의성과, 유지 보수의 비용 절감, 및 설치의 편의가 향상될 수 있도록 한다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 감지센서부 110: UV 튜브
120: 구동회로 130: 전압-전류 제어부
140: 포토커플러 출력 링크 200: 화재감지 판별부
210: 포토커플러 입력 링크 220: 마이컴
221: 인터럽트 222: 타이머 카운터

Claims (7)

  1. 화재 시 불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하는 감지센서부(100); 및
    상기 감지센서부(100)로부터 받은 화재 감지신호를 분석 처리하여 화재 발생 여부와, 화재 규모를 판별하는 화재감지 판별부(200)를 포함하며,
    상기 감지센서부(100)와 화재감지 판별부(200)는,
    각각이 하드웨어적으로 분리된 개별 보드 형태로 구성되되,
    상기 감지센서부(100)는,
    불꽃이 발생시키는 자외선을 감지하는 UV 튜브(110);
    상기 UV 튜브(110)의 구동에 필요한 직류 320V의 고전압을 상기 UV 튜브(110)에 인가하는 구동회로(120);
    상기 UV 튜브(110)에 걸리는 전압, 상기 UV 튜브(110)의 도통 시의 전류 제어를 통해 상기 UV 튜브(110)의 동작 시점이 특정 구간 내에서 안정되게 동작하도록 제어하는 전압-전류 제어부(130); 및
    상기 UV 튜브(110)의 출력 신호를 상기 화재감지 판별부(200)로 전송하기 위한 포토커플러 출력 링크(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지용 센서 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 감지센서부(100)는,
    유지보수의 편의성 증대를 위해 상기 UV 튜브(110)를 포함한 주변 회로 부분을 모듈화로 구성하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지용 센서 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전압-전류 제어부(130)는,
    디지털 카메라의 스트로보(strobe)에 사용되는 제논 발광기 충전 전용 칩으로 구성하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지용 센서 장치.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화재감지 판별부(200)는,
    n-채널의 포토커플러 입력 링크(210); 및
    상기 포토커플러 입력 링크(210)를 통해 화재 감지신호의 펄스를 받아 타이머 카운터(222)로 출력하는 인터럽트(221)와, 상기 인터럽트(221)로부터 받은 화재 감지신호의 펄스를 카운트하는 타이머 카운터(222)를 포함하는 마이컴(220)을 포함하며,
    상기 마이컴(220)은,
    상기 카운트 정보를 특정 시간의 시계열적인 간격으로 측정하고, 측정값을 기초로 화재 발생 여부와 화재 발생 규모를 판별하는 것을 특징으로 하는, 화재 감지용 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 화재감지 판별부(200)는,
    n-채널의 포토커플러 입력 링크(210)를 통해 하나 이상의 감지센서부(100)의 포토커플러 출력 링크(140)와 1:N 채널로 연결 접속되는 것을 특징으로 하는, 화재 감지용 센서 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 감지센서부(100)와 화재감지 판별부(200)는,
    상기 포토커플러 출력 링크(140) 및 포토커플러 입력 링크(210)의 인터페이스를 사용하여 200~300m의 원거리로 연결 접속되는 것을 특징으로 하는, 화재 감지용 센서 장치.
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