KR101304699B1 - 연기 검출용 레이저 송수신 시스템 - Google Patents

연기 검출용 레이저 송수신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101304699B1
KR101304699B1 KR1020110124787A KR20110124787A KR101304699B1 KR 101304699 B1 KR101304699 B1 KR 101304699B1 KR 1020110124787 A KR1020110124787 A KR 1020110124787A KR 20110124787 A KR20110124787 A KR 20110124787A KR 101304699 B1 KR101304699 B1 KR 101304699B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
receiver
laser
transmitter
infrared laser
visible light
Prior art date
Application number
KR1020110124787A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130058828A (ko
Inventor
박장식
윤병우
송종관
김현태
Original Assignee
경성대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경성대학교 산학협력단 filed Critical 경성대학교 산학협력단
Priority to KR1020110124787A priority Critical patent/KR101304699B1/ko
Publication of KR20130058828A publication Critical patent/KR20130058828A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101304699B1 publication Critical patent/KR101304699B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Abstract

본 발명은 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신기의 가시광선 송출부에서 송출되는 가시광선 레이저를 통하여 수신기를 설치한 뒤 송신기의 적외선 송출부에서 송출되는 적외선 레이저를 수신기의 수신부에서 수신하여 그 세기를 측정하는 방식을 통하여 연기를 검출하는 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 통해 수신기의 설치 위치를 직관적으로 파악할 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있으며, 제어부의 적외선 레이저 세기 검출 및 수신기의 액츄에이터를 통해 적외선 레이저의 세기가 최대치로 수신되는 위치에 수신기 설치가 가능하며, 단속적인 펄스 형태의 적외선 레이저를 이용함으로써 에너지 효율을 높일 수 있으며, 수신기의 장비의 노후나 외부오염에도 적외선 레이저 인식률을 유지시킬 수 있다.

Description

연기 검출용 레이저 송수신 시스템 {Laser transmitter and receiver system for detecting smoke}
본 발명은 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신기에서 송출되는 가시광선 레이저를 통하여 수신기를 설치한 뒤 송신기에서 송출되는 적외선 레이저를 수신기에서 수신하여 그 세기를 측정하는 방식을 통하여 연기를 검출하는 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 연기감지기는 화재 발생시 발생되는 연기를 감지하여 화재 발생 유무를 검출 및 통보하는 장치로써, 크게 방사능의 물질을 이용하여 연기를 감지하는 이온화식 감지기와 빛을 이용하여 화재를 감지하는 광전식 감지기로 구분된다.
이러한 이온식 감지기와 광전식 감지기는 사용 장소나 목적에 따라 다르게 사용되는데, 보통 15m 이상 20m 미만의 높이에는 이온식 감지기가 설치되며 20m 이상 높이에는 광전식 감지기가 설치된다.
광전식 감지기는 다시 스포트형 연기감지기와 분리형 연기감지기로 분류되는데, 이중에서 스포트형 연기 감지기는 일반적으로 발광부와 수광부가 서로 다른 축에 위치하게 되어 평상시에는 발광부에서 방사되는 빛이 수광부에 전달되지 못하지만 연기 유입시에는 연기 입자에 반사되는 빛이 수광부에 전달되어 그 빛의 양으로서 연기를 감지하는 산란광식 원리를 사용한다. 이러한 스포트형 연기 감지기는 발광부와 수광부가 감지기 내에 함께 구성되어 있어 주로 협소한 공간에 이용된다.
이와 달리 분리형 연기감지기는 일반적으로 발광부에서 방사되는 빛이 수광부에 전달되는 과정에서 연기가 중간에 들어올 경우 수광부로 입사되는 빛의 양이 감소되는 것을 감지하는 감광식 원리로 연기를 감지할 수 있다. 이러한 분리형 연기 감지기는 빛을 방사하는 발광부와 빛을 수집하는 수광부가 분리되어 구성되어 있으며, 최대 감지거리가 약 100m 정도로 주로 넓은 공간에 이용된다.
최근에는 안전에 관한 관심이 증가함에 따라 빌딩이나 공장, 터널 등 보다 넓은 장소에서의 화재 감지 경보 시스템의 필요성이 대두되고 있어, 높은 천장과 긴 감지 거리라는 공간상 조건에 적합한 분리형 광전식 연기감지기가 많이 사용되고 있는 편이다.
그러나 분리형 광전식 연기 감지기를 넓은 공간에 설치하게 될 경우 발광부와 수광부 사이의 간격도 멀어지게 되어 발광부에서 발광된 빛을 수광부에서 정확히 수신하기 어려운 경향이 있다.
이러한 문제로 인하여 수광부가 구비된 수신기나 반사판의 각도를 조절하여 빛이 입광되는 위치를 맞추는 작업을 수행하지만, 사용되는 빛의 종류가 눈에 보이지 않는 적외선 종류일 경우에는 발광부와 수광부의 적절한 위치를 육안으로 확인하기 어렵기 때문에 발광부와 수광부가 마주보며 대응되는 대략적인 위치에 의존하여 설치하거나 복잡한 수치계산을 동반하게 되어 연기 감지기 설치작업은 더욱 까다로워진다.
또한 빛이 도달하는 거리가 멀수록 빛의 세기가 약해지므로 발광부와 수광수 사이의 거리에 비례하여 발광부에서 송출되는 빛의 출력을 높여서 사용하는 경향이 있다. 하지만 이렇게 거리에 따른 빛의 확산, 감쇄 등을 고려하여 빛의 출력을 증가시키게 되면 에너지 소모가 많이 되는 경향이 있어 결과적으로 비용이 많이 든다는 문제점이 있다. 이러한 문제점 때문에 연기감지를 위한 빛의 사용에 있어서 에너지 효율이 개선된 발광방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 위와 같은 종래의 분리형 광전식 연기감지기가 가진 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 화재로 발생한 연기를 검출하기 위한 레이저 송수신기의 설치 시 수신효율이 높은 위치에 간편하게 설치할 수 있는 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 종래의 연기감지기보다 에너지 효율이 높아 에너지를 절감할 수 있는 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템은 가시광선 레이저 송출부와 적외선 레이저 송출부를 갖는 송신기와, 상기 송신기의 상기 적외선 레이저 송출부에서 출력되는 적외선 레이저를 수신하는 수신부를 갖는 수신기로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템은 상기 송신기의 상기 가시광선 레이저 송출부는 상기 수신기의 최초 설치 시 설치 위치를 시각적으로 확인할 수 있도록 가시광선 레이저를 송출하여 상기 수신기가 상기 가시광선 레이저가 표시되는 특정 위치에 설치되도록 하기 위해 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템은 상기 송신기의 상기 적외선 레이저 송출부에서 송출되는 적외선 레이저는 복수 개의 펄스를 출력하는 구간과 펄스를 출력하지 않는 구간이 주기적으로 반복되는 단속적인 펄스형태인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 상기 수신기는 수직방향 및 수평방향으로 위치를 조정하기 위한 액츄에이터 모듈을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 액츄에이터 모듈은 상기 적외선 레이저의 세기가 최대치로 수신되는 곳으로 상기 수신기의 위치를 조정하기 위해 상하로 이동하는 틸팅(Tilting) 동작 및 좌우로 이동하는 패닝(Panning) 동작을 반복 수행하면서 위치를 탐색하는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템은 상기 수신기에서 일정기간 동안 수신되는 상기 적외선 레이저의 세기가 하이값 또는 로우값으로 판단할 수 있는 범위를 이탈하는 경우, 상기 수신기는 하이값의 인식마진을 확대하기 위해 하이값으로 인식되는 최소값을 낮추고 로우값의 인식마진을 확대하기 위해 로우값으로 인식되는 최대값을 높여 상기 적외선 레이저의 인식률을 높이는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에 의하면,
송신기에 가시광선 레이저 송출부와 적외선 레이저 송출부를 함께 구비하여 송신기의 가시광선 레이저 송출부에서 송출된 가시광선 레이저를 통해 수신기의 설치 위치를 시각적으로 확인할 수 있도록 표시함으로써 작업자가 수신기의 설치 위치를 직관적으로 파악할 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 수신기에 액츄에이터 모듈을 포함하여 수신기를 수직 및 수평방향으로의 조정이 가능하게 함으로써, 적외선 레이저의 세기가 최대치로 수신되는 위치에 설치할 수 있다.
또한, 적외선 레이저 송출부에서 송출되는 적외선 레이저는 복수 개의 펄스가 출력되는 펄스출력구간과 펄스미출력구간이 주기적으로 반복되는 단속적인 펄스 형태로 사용함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.
그리고, 수신기의 노후나 외부오염으로 인해 수신기에서 일정기간 동안 수신되는 적외선 레이저의 세기가 하이값 또는 로우값으로 판단할 수 있는 범위를 이탈하는 경우에 수신기는 하이값과 로우값의 인식마진을 확대함으로써 적외선 레이저 인식률을 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신기 설치 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 송신기에서 적외선 레이저를 송출하고 수신기에서 적외선 레이저를 수신하는 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 하이값과 로우값의 인식마진의 변화를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 터널 내에 설치한 상태를 나타낸 개념도이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연기 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 본 발명에서 제안하는 기술적 사상인 화재로 발생한 연기를 검출하는 적외선 레이저 송수신 시스템의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템은 송신기(100)와 수신기(200)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명에 따른 송신기는 다시 가시광선 레이저 송출부(10), 적외선 레이저 송출부(20)를 포함하고 있음이 바람직하며, 수신기는 적외선 레이저 수신부(30)를 포함하고 있음이 바람직하다.
특히, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 송신기(100)를 구성하는 가시광선 레이저 송출부(10), 적외선 레이저 송출부(20)는 상호 소정 간격 이격된 상태에서 가시광선 레이저 송출부(100)에서 송출되는 가시광선 레이저와 적외선 레이저 송출부(20)에서 송출되는 레이저의 송출 방향은 상호 평행하도록 구성되어 진다.
따라서, 송신기(100)의 위치를 조작하면 가시광선 레이저 송출부(100)에서 송출되는 가시광선 레이저와 적외선 레이저 송출부(20)에서 송출되는 레이저의 송출 방향은 상호 평행한 상태를 유지하면서 송출 방향만 달라진다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 수신기 설치 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 설치방법의 일 실시예로, 먼저 송신기(100)를 일정위치에 설치한다.
본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에서 제공하고자 하는 목적에는 화재로 발생한 연기를 검출하고자 하는 목적이 포함되어 있으므로 본 발명의 일 실시예로 송신기(100)는 특정 공간 중에서 연기가 확산되는 방향 즉, 천장과 가까운 곳에 설치되는 것이 바람직하다.
송신기(100)가 특정 위치에 설치되면, 그 다음 수신기(200) 설치가 가능해진다. 이렇게 송신기(100)와 수신기(200)가 일정 거리만큼 이격된 상태에서 레이저 송출 및 수신이 이루어지지는 시스템의 경우 송출된 레이저의 수신 손실을 줄이기 위해서는 수신기(200)의 설치 위치가 중요하다고 할 수 있다.
그러나 연기 감지를 위해 사용되고 있는 종래 시스템의 적외선 레이저 수신기의 설치 위치는 육안으로 확인하기 어려워 적외선 레이저 송신기와 마주보며 대응되는 대략적인 위치에 설치할 수 밖에 없었다.
위와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에서는 송신기(100)에 가시광선 레이저 송출부(10)를 갖추도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예로, 송신기(100) 설치 후에 가시광선 레이저 송출부(10)에서 가시광선 레이저(11)를 송출하여 수신기(200)의 최초 설치 위치를 시각적으로 확인할 수 있도록 수신기(200)가 설치될 벽면상에 가시광선 레이저(11)가 표시되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예로, 수신기의 적절한 위치에 정렬 마크(미도시)를 표시하여 가시광선 레이저(11)가 정렬 마크가 표시된 위치에 수신되도록 수신기(200) 위치를 조정해 가면서 설치하는 것도 가능하다. 이때, 정렬 마크에 가시광선 레이저가 표시되면 확인음을 출력하게 하는 기능을 더 포함시킬 수도 있다.
이를 통해, 설치 작업자가 수신기(200)의 대략적 설치 위치를 직관적으로 파악할 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있으며, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 터널과 같은 곳에 복수 개 설치하게 될 경우에는 이러한 장점은 더욱 극대화 시킬 수 있을 것이다.
하지만, 가시광선 레이저(11)는 송출부로부터 거리가 멀어질수록 분산되는 정도가 커지는 경향이 있기 때문에 수신기의 더욱 세밀한 위치선정을 위해서는 적외선 레이저(21)의 세기가 최대치로 수신되는 위치를 찾는 부가적인 기능이 더 필요할 수 있다.
이를 위한 본 발명의 일 실시예로 수신기(200)에 액츄에이터(Actuator) 모듈을 더 포함시킬 수 있다. 액츄에이터 모듈은 상하로 움직이는 틸팅(Tilting) 기능과 좌우로 움직이는 패닝(Panning) 기능을 가능하게 해주기 때문에, 수신기(200)를 상, 하, 좌, 우 방향으로 조정하여 동작하게 할 수 있다.
좀 더 구체적으로는, 앞서 설명한 바와 같이 가시광선 레이저(11)를 통하여 수신기(200)가 대략적인 위치에 설치되면 송신기(100)에서는 수신기(200)를 향하여 눈에 보이지 않는 적외선 레이저(21)를 송출하고 수신기(200)의 적외선 레이저 수신부(30)에서는 적외선 레이저(21)를 수신하여 수신기(200)의 제어부(미도시)로 전송한다.
수신기(200)의 제어부에서는 적외선 레이저의 세기를 측정하는 동시에 액츄에이터 모듈을 틸팅 및 패닝 동작을 반복수행하여 적외선 레이저의 세기가 최대치 검출되는 위치를 탐색해내는 것이 바람직하다.
이러한 과정을 통해 수신기 위치를 수직방향 및 수평방향으로 조정함으로써, 적외선 레이저의 수신효율이 높은 최적의 위치에 수신기를 설치할 수 있게 된다.
또한, 액츄에이터 모듈은 수신기(200)의 초기 설치 뿐만 아니라 유지보수를 용이하게 하기 위해서도 사용될 수 있다. 바람, 청소 작업 또는 다른 외부 영향으로 인해 수신기(200)가 적외선 레이저를 수신할 수 있는 최적위치를 이탈하게 되는 경우, 제어부에서 이를 감지하여 액츄에이터를 동작시킴으로써 수신기(200)의 위치를 자동적으로 재조정이 가능하게 할 수 있다. 이로써, 작업자의 손이 잘 닿지 않는 곳이나 접근하기 어려운 곳에서도 수신기(200)의 설치 및 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 송신기에서 적외선 레이저를 송출하고 수신기에서 적외선 레이저를 수신하는 것을 나타낸 개념도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신기(100)의 적외선 레이저 송출부(20)에서 적외선을 송출하고 수신기(200)의 적외선 레이저 수신부(30)에서 적외선 레이저를 수신하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 화재로 인한 연기가 적외선 레이저 경로 상으로 확산되면 적외선 레이저 세기가 감소하는 것을 판단하는 광전식 연기 감지기의 감광식 원리를 사용하여, 수신기(200)에서 적외선 레이저(21)의 세기를 측정한 후 측정된 적외선 레이저 세기가 설정된 적외선 레이저 세기보다 일정수준 미만인 경우 송신기(100)과 수신기(200) 사이에 연기가 개입된 것으로 판단한다.
여기서, 적외선 레이저(21)의 세기는 적외선 레이저 펄스(22)를 카운트하여 펄스 개수에 따라 판단하는 방식, 전체 광량을 측정하는 방식 등 다양한 방법으로 판단할 수 있다.
위의 판단에서 연기가 검출되었다고 판단된 경우, 화재와 관련없는 단발성의 연기, 매연, 기타 다른 물질로 인해 수신기(200)가 오작동 또는 비화재 경보를 발생시키는 것을 방지하기 위해 연기가 검출되는 지속시간을 체크하여 체크한 시간이 설정된 일정 시간 경과한 경우에만 사용자에게 통보되는 것이 바람직하다.
또한, 이와 같은 연기 검출 통보는 본 발명의 시스템이 협소한 장소에 설치되었을 경우에는 경보음만 출력해도 되지만, 본 발명의 시스템이 넓은 장소에 복수 개 설치되었을 경우에는 네트워크 망으로 연결된 관리 시스템(미도시)과 연계되어 관리 시스템으로 연기 검출을 통보하는 것이 바람직하다. 이때, 송수신기(100, 200)의 물리적 ID(Physical ID) 또는 고유관리번호를 함께 네트워크 망으로 전송하여 연기가 검출된 위치까지 통보되도록 하는 것도 가능하다.
한편, 장비의 노후나 오염 등으로 인해 수신기(200)에서 일정기간 동안 수신되는 적외선 레이저(21)의 세기가 하이값 또는 로우값으로 판단할 수 있는 범위를 이탈하는 경우, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템이 오동작을 할 우려가 있다.
따라서, 이를 방지하기 위하여 수신기(200)에서 일정기간 동안 수신되는 상기 적외선 레이저(21)의 세기가 하이값 또는 로우값으로 판단할 수 있는 범위를 이탈하는 경우(Undetermined, Undefined 또는 Unknown 등으로 명칭되는 범위) 수신기(200)는 하이값의 인식마진을 확대하기 위해 하이값으로 인식되는 최소값을 낮추고 로우값의 인식마진을 확대하기 위해 로우값으로 인식되는 최대값을 높이는 것이 바람직하다.
도 4는 이러한 하이값과 로우값의 인식마진의 변화를 나타낸 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 최초 설정에서는 하이값의 인식마진이 4.0 ~ 5.0 V 였다면 이를 3.5 ~ 5.0 V 로 최소값을 낮춰 하이값의 인식마진을 확대하며, 로우값에서도 마찬가지로 인식마진이 0.0 ~ 0.5 V 였다면 이를 0.0 ~ 1.0 V 로 최대값을 높여 로우값의 인식마진을 확대한다. 이를 통해, 하이값 및 로우값 어느 한 쪽으로도 정의되지 않는 범위를 0.5 ~ 4.0 V 에서 1.0 ~ 3.5 V 로 줄일 수 있어 적외선 레이저의 인식률을 유지시킬 수 있는 것이다. 그러나 이러한 전압레벨의 수치는 예시적인 것에 불과하며, 사용되는 소자의 특성에 따라 변경가능하고, 하이값과 로우값의 마진범위도 인식효율에 따라 적절한 수치로 변경가능하다.
또 한편, 적외선 레이저 송출부(10)에서 송출되는 적외선 레이저(21)는 연속적인 펄스 형태, 단속적인 펄스 형태 등 다양한 형태의 펄스를 사용할 수 있다. 그러나 단속적인 펄스 형태는 펄스를 출력하지 않는 펄스미출력구간을 포함하고 있으므로 연속적인 펄스 형태를 사용하는 것보다 에너지가 절감되어 에너지 효율을 높일 수 있다는 이점이 있기 때문에 본 발명의 바람직한 실시 예로 적외선 레이저 펄스(22)는 복수 개의 펄스를 출력하는 펄스출력구간과 펄스를 출력하지 않는 펄스미출력구간이 주기적으로 반복되는 단속적인 펄스 형태인 것이 바람직하다.
이러한 펄스 형태는 지정된 송신기(100)의 레이저만 수신할 수 있도록 식별 코드로 활용할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로, 수신기(200)에서 일정 시간 동안 계속해서 발생하는 연속적인 펄스는 지정되지 않은 송신기에서 송출된 레이저라고 판단하여 수신하지 않고, 지정된 시간 동안 복수 개의 펄스를 출력하는 펄스출력구간과 펄스미출력구간이 반복되는 단속적인 펄스 형태만 수신하도록 할 수 있다.
다른 실시 예로, 펄스 폭이 변조된 펄스를 펄스출력구간의 헤더 부분에 삽입하여 식별 코드로 이용할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 복수 개의 펄스출력구간을 하나의 그룹으로 가정했을 때, 송신기(100)에서 식별만을 위한 식별코드그룹과 연기검출을 위한 적외선 레이저 그룹이 번갈아 출력되도록 하여 지정된 송신기의 구분을 가능하게 할 수 있다.
이처럼, 수신하고자 하는 적외선 레이저 펄스를 식별 또는 구분하기 위해 다양한 방법들이 사용될 수 있으며 수신부(200)는 설정된 식별 코드와 동일한 식별 코드를 가진 레이저만 판별하여 지정된 송신부(100)의 레이저만 수신하는 것이 가능하다. 그러나 다른 레이저의 간섭을 받지 않을 수 있는 장소에서는 식별 코드 삽입을 생략할 수 있다.
본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템은 빌딩, 공장, 터널 등 분리형 광전식 연기감지기가 일반적으로 설치되는 곳에 적용가능하며, 이 중에서 터널 내 바람직한 설치에 관하여 도시된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 터널 내에 설치한 상태를 나타낸 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 레이저 송신기(100)와 수신기(200)은 서로 마주보고 대응되는 방향으로 설치된다. 터널 안에 설치 시, 송신기(100)와 수신기(200)가 수평 방향으로 대응되도록 설치할 수도 있지만 본 발명에서는 송신기(100)와 수신기(200)가 서로 대각선 방향으로 대응되도록 설치하는 것이 더욱 바람직하다. 왜냐하면, 일반적으로 직선거리보다는 대각선 길이가 더 길기 때문에 같은 길이의 터널인 경우에 보다 적은 수량의 송신기(100)와 수신기(200)로도 연기 검출이 가능해지며 아울러 비용 절감의 효과도 발생하기 때문이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연기 검출 방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 세부 구성에 대한 내용은 상기에서 설명하였으므로 이하에서는 본 발명의 시스템을 이용한 연기 검출 과정의 일 실시예에 관하여 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 레이저 송수신기를 이용한 연기검출방법은 크게 송수신부 설치 단계(S100), 적외선 레이저 송출 단계(S200), 적외선 레이저 측정 단계(S300), 연기 검출 통보 단계(S400)를 포함하는 것이 바람직하다.
먼저, 송수신기 설치 단계(S100)의 송신기 설치 단계(S110)에서 레이저 송출을 위해 일정 위치에 송신기(100)를 설치한다. 송신기(100)가 설치된 후, 가시광선 레이저 송출 단계(S120)에서는 가시광선 레이저 송출부(10)가 수신기(200)를 설치하고자 하는 대략적인 방향을 향해 가시광선 레이저(11)를 송출한다. 가시광선 레이저(11)가 수신기(200)가 설치될 곳을 표시하면, 수신기 설치 단계(S130)에서 가시광선 레이저(11)가 가리키고 있는 위치에 수신기(200)를 설치한다. 보다 정확한 위치선정을 위해 적외선 레이저 송출 단계(S140)에서 적외선을 송출하고 수신기 위치 조정 단계(S150)를 통해 적외선 레이저의 세기가 최대치로 측정되는 곳을 선정하여 수신기(200)의 수직, 수평 위치를 조정한다.
위와 같이 송수신기가 모두 설치된 다음, 적외선 레이저 송출 단계(S200, S210)에서는 송신기(100)가 수신기(200)를 향해 단속적인 펄스 형태의 적외선 레이저(21)를 주기적으로 송출한다.
다음, 적외선 레이저 측정 단계(S300, S310)의 수신기(200)에서 적외선 레이저(21)를 수신하고, 적외선 레이저(21)의 세기를 측정한 후, 적외선 레이저 비교 단계(S320)에서 측정된 적외선 레이저 세기와 미리 설정된 레이저 세기를 비교한다. 만약, 측정된 적외선 레이저 세기가 설정된 적외선 레이저 세기 이상인 경우 연기가 검출되지 않은 것으로 판단하여 적외선 레이저 송출 단계(S200, S210)로 되돌아가서 연기 검출을 위한 기능 수행을 계속해서 실행하는 것이 바람직하며, 만약, 측정된 적외선 레이저 세기가 설정된 적외선 레이저 세기 미만인 경우 연기가 검출된 것으로 판단하여 연기 검출 통보 단계(S400, S410)로 진행되어 관리 시스템(미도시)으로 연기 감지를 통보되게 된다.
이로써, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템을 통해 화재로 발생한 연기를 검출할 수 있게 되는 것이다.
이상, 본 발명의 연기 검출용 레이저 송수신 시스템의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 가시광선 레이저 송출부 11 : 가시광선 레이저
20 : 적외선 레이저 송출부 21 : 적외선 레이저
22 : 적외선 레이저 펄스 30 : 적외선 레이저 수신부
100 : 송신기 200 : 수신기
300 : 터널
S100 : 송수신기 설치 단계
S110 : 송신기 설치 단계
S120 : 가시광선 레이저 송출 단계
S130 : 수신기 설치 단계
S140 : 적외선 레이저 송출 단계
S150 : 수신기 위치 조정 단계
S200, S210 : 적외선 레이저 송출 단계
S300, S310 : 적외선 레이저 측정 단계
S320 : 적외선 레이저 비교 단계
S400, S410 : 연기 검출 통보 단계

Claims (6)

  1. 연기 검출용 레이저 송수신 시스템에 있어서,
    가시광선 레이저 송출부 및 적외선 레이저 송출부를 포함하며, 상기 가시광선 레이저 송출부에서 송출되는 가시광선 레이저와 적외선 레이저 송출부에서 송출되는 레이저의 송출 방향은 상호 평행하게 되어 있는 송신기와,
    상기 송신기와 이격되어 설치되고, 상기 송신기의 상기 적외선 레이저 송출부에서 출력되는 적외선 레이저를 수신하는 수신부를 갖는 수신기를 구비하며,
    상기 수신기는 상기 수신기의 위치를 조정하기 위한 액츄에이터 모듈상에 탑재되어 있으며,
    상기 송신기의 상기 가시광선 레이저 송출부는 상기 수신기의 최초 설치 시 설치 위치를 시각적으로 확인할 수 있도록 가시광선 레이저를 송출하여 상기 수신기가 상기 가시광선 레이저가 표시되는 특정 위치에 설치되도록 하기 위해 사용되며,
    상기 수신기에서 일정기간 동안 수신되는 상기 적외선 레이저의 세기를 기준으로 상기 송신기와 수신기 사이에 연기가 존재하는지 여부를 판단하며, 상기 적외선 레이저의 세기가 최초 설정된 연기 검출을 위한 하이값 또는 로우값의 범위를 이탈하는 경우, 상기 수신기는 하이값의 인식마진을 확대하기 위해 하이값으로 인식되는 최소값을 낮추고 로우값의 인식마진을 확대하기 위해 로우값으로 인식되는 최대값을 높여 상기 적외선 레이저의 인식률을 높이며,
    상기 액츄에이터 모듈은 상기 적외선 레이저의 세기가 최대치로 수신되는 곳으로 상기 수신기의 위치를 조정하기 위해 상하로 이동하는 틸팅(Tilting) 동작 및 좌우로 이동하는 패닝(Panning) 동작을 반복 수행하면서 위치를 탐색하는 것을 특징으로 하는 연기 검출용 레이저 송수신 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송신기의 상기 적외선 레이저 송출부에서 출력되는 적외선 레이저는 복수 개의 펄스를 출력하는 구간과 펄스를 출력하지 않는 구간이 주기적으로 반복되는 단속적인 펄스형태인 것을 특징으로 하는 연기 검출용 레이저 송수신 시스템.

  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020110124787A 2011-11-28 2011-11-28 연기 검출용 레이저 송수신 시스템 KR101304699B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110124787A KR101304699B1 (ko) 2011-11-28 2011-11-28 연기 검출용 레이저 송수신 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110124787A KR101304699B1 (ko) 2011-11-28 2011-11-28 연기 검출용 레이저 송수신 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130058828A KR20130058828A (ko) 2013-06-05
KR101304699B1 true KR101304699B1 (ko) 2013-09-06

Family

ID=48857904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110124787A KR101304699B1 (ko) 2011-11-28 2011-11-28 연기 검출용 레이저 송수신 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101304699B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101592923B1 (ko) 2014-04-17 2016-02-11 대우조선해양 주식회사 광선 조사 및 이미지 분석을 이용한 화재 감지 장치 및 방법
CN118038681A (zh) * 2024-04-10 2024-05-14 中交第二公路工程局有限公司 一种高速公路路况监测预警装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0862135A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Kansai Kokusai Kuukou Kk リモコン光軸調整機能を備えた分離型減光式煙感知器及びこれを利用した火災受信システム
JP2002228578A (ja) 2001-01-30 2002-08-14 Anritsu Corp ガス検出装置及び該装置の焦点合わせ方法
JP2005077279A (ja) 2003-09-01 2005-03-24 Mitsubishi Electric Corp 煙感知システム
JP2005083876A (ja) 2003-09-08 2005-03-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 地下空間の防災システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0862135A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Kansai Kokusai Kuukou Kk リモコン光軸調整機能を備えた分離型減光式煙感知器及びこれを利用した火災受信システム
JP2002228578A (ja) 2001-01-30 2002-08-14 Anritsu Corp ガス検出装置及び該装置の焦点合わせ方法
JP2005077279A (ja) 2003-09-01 2005-03-24 Mitsubishi Electric Corp 煙感知システム
JP2005083876A (ja) 2003-09-08 2005-03-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 地下空間の防災システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130058828A (ko) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102101698B1 (ko) 불꽃, 연기 및 영상 기반의 조기 화재감지 시스템, 서버 및 방법
KR102358776B1 (ko) 불꽃, 연기 및 영상 기반의 조기 화재감지 시스템, 서버 및 방법
US6496273B1 (en) Position determining apparatus for coordinate positioning machine
CN108492515B (zh) 微粒探测器，系统与方法
KR102277968B1 (ko) 영상처리와 딥러닝 기반의 ai를 이용한 조기 화재감지 시스템, 서버 및 방법
KR101267161B1 (ko) 광전 센서 및 임계치의 확인 작업의 지원 방법
JP2008083001A (ja) 光波距離測定方法、距離測定プログラム及び距離測定システム
US6876457B2 (en) Light grid
JP7132714B2 (ja) 火災報知設備
KR102501053B1 (ko) 복합 화재 감지기 및 이를 포함하는 화재 감시 시스템
KR101652076B1 (ko) 화재감지기
KR101304699B1 (ko) 연기 검출용 레이저 송수신 시스템
ES2575531T3 (es) Sensor optoelectrónico
KR100990334B1 (ko) 불꽃감지장치, 이의 원격제어장치 및 불꽃감지장치의설치상태 알림 방법
KR100628837B1 (ko) 무선 화재 경보 시스템 및 방법
KR100646396B1 (ko) 적외선 감지장치
KR20150107130A (ko) 화재 감지기
CN209842821U (zh) 红外光和蓝光组合的立式前向感烟火灾探测器迷宫
EP3260844B1 (en) Improvements in or relating to beam phasing
KR101044925B1 (ko) 적외선 감지장치 및 그 제어방법
JP6811512B2 (ja) 火災検出器
KR200385668Y1 (ko) 양방향 적외선 감지기
JP3046382B2 (ja) 火災警報装置
KR100339255B1 (ko) 적외선 감지기 및 그 처리 방법
JP5698996B2 (ja) 光電式分離型感知器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160819

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170804

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180822

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190827

Year of fee payment: 7