KR101382353B1 - 온도 센서에 신호에 의한 화재 발생 판단 방법 및 그 방법을 활용한 오동작 방지 자동 소화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오동작 방지 자동 소화 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 온도 센서의 결함에 의한 오동작을 방지하기 위한 자동 소화 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 오동작 방지 자동 소화 시스템은 온도센서와, 상기 온도센서의 측정 온도 값이 정해진 온도 값 이상인 경우 화재 발생 경보를 출력하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따른 오동작 방지 자동 소화 시스템에 있어서, 제어부는 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적하여 누적 비교값을 연산하고, 누적비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하도록 되어 있다.

Description

온도 센서에 신호에 의한 화재 발생 판단 방법 및 그 방법을 활용한 오동작 방지 자동 소화 시스템{METHOD FOR DETERMINING FIRE BY USING TEMPERATURE SENSOR AND FIRE EXTINGUISHING SYSTEM FOR PREVENTING MALFUNCTION USING THE METHOD}

본 발명은 오동작 방지 자동 소화 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 온도 센서에 신호에 의한 화재 발생 판단 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 온도 센서의 결함에 의한 오동작을 방지하기 위한 자동 소화 시스템 및 화재 발생 판단 방법에 관한 것이다.

자동 소화 시스템은 화재의 발생을 감지하기 위한 감지기, 화재 신호를 발생시키는 발신기, 발신기로부터 전송된 화재신호를 수신하기 위한 수신기, 발신기의 화재신호를 수신기로 중개하기 위한 중계기, 화재 발생을 시각 또는 청각으로 인식할 수 있도록 경보 하기 위한 화재경보등을 포함한다. 또한, 수신기의 신호를 전송받아 화재를 진화하기 위한 자동 소화기나 가스 차단기를 제어하기 위한 제어기를 구비한다.

화재 감지기는 가스 탐지 센서와 온도센서를 포함한다. 종래의 자동 소화 시스템은 온도 센서로부터 입력되는 신호가 사전에 정의된 임계치 이상의 온도로 감지될 경우, 화재가 발생한 것으로 인식하여 경보를 발생시키고, 자동소화기나 가스 차단기를 동작시키도록 되어 있다.

최근 자동 소화 시스템의 사용이 일반화되면서 오동작에 의한 피해가 커지고 있다. 자동 소화 시스템이 오동작할 경우, 사람들에게 공포감을 조성하고 불필요한 대피로 인한 시간적 손실이 발생할 뿐만 아니라 대피시에 사고가 발생하기도 한다. 또한, 자동소화기 작동에 따른 소화재 재충진 작업에 시간적 경제적 손실이 발생할 뿐만 아니라 소화 약제 분출에 따른 2차 오염에 의한 피해도 발생한다.

자동 소화 시스템의 오동작의 원인으로는 온도 센서 자체의 결함과, 제어기의 결함이나, 자동 소화 시스템에 사용된 전자부품의 경년 변화에 따른 시정수 변화, 외부 노이즈의 영향이 있다. 특히 상기의 오동작 원인 중 온도 센서의 결함에 의한 오동작 발생이 가장 빈도가 높은 것으로 알려져 있다. 온도 센서가 외부의 예측할 수 없는 원인에 의하여 순간적으로 오동작하거나, 센서가 노후 됨에 따라서 온도 측정 감도가 변화하여 오동작을 일으키게 된다.

본 발명은 상기와 같이, 온도센서의 결함에 의한 오동작을 방지할 수 있는 자동 소화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

온도 센서의 온도 값을 이용한 화재 발생 판단 방법은, 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적한 누적 비교값을 연산하는 단계와, 누적비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되는지를 비교하는 단계와, 누적비교값이 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오동작 방지 자동 소화 시스템은 온도센서와, 상기 온도센서의 측정 온도 값이 정해진 온도 값 이상인 경우 화재 발생 경보를 출력하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따른 오동작 방지 자동 소화 시스템에 있어서, 제어부는 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적하여 누적 비교값을 연산하고, 누적비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하도록 되어 있다.

본 발명에 따르면, 주변온도에 따라서 센서의 변화율이 갑자기 크게 변화하더라도, 변화율의 누적값을 가지고 화재 발생 여부를 판단하기 때문에 온도 센서의 오동작에 의하여 화재 경보를 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오동작 방지 자동 소화 시스템의 개략도
도 2는 화재 발생시의 주변온도별 온도 변화율의 누적기준값을 얻는 방법을 설명하기 위한 설명도
도 3은 도 2에 설명된 방법에 의하여 얻어지는 주변온도별 온도 변화율의 누적기준값을 표시하는 그래프
도 4는 온도변화율 누적비교값을 구하는 방법을 설명하기 위한 설명도
도 5는 도 4에 설명된 방법에 의하여 얻어지는 온도변화율의 비교기준값을 표시하는 그래프

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 오동작 방지 자동 소화 시스템(100)의 일실시예가 도시되어 있다. 본 실시예의 오동작 방지 자동 소화 시스템(100)은, 화재의 발생을 판단하고, 소화를 위한 액추에이터를 제어하기 위한 제어부(10)와, 온도를 측정하여 제어부(10)에 전달하기 위한 온도센서(20)와 습도를 측정하여 제어부(10)에 전달하기 위한 습도센서(30)를 구비한다. 또한, 가스의 누설을 측정하여 제어부에 전달하기 위한 가스센서(40)와, 조작이나 입력을 위한 스위치로 구성된 조작부(50)를 포함한다. 조작부(50)의 조작 신호는 제어부(10)에 입력된다.

제어부(10)는 온도 센서(20)의 온도값을 입력받아 화재 발생여부를 판단하고, 화재가 발생 된 것으로 판단되면 자동 소화기(60)나 가스차단기(70)를 동작시키기 위한 명령을 출력한다. 또한, 사람들에게 대피를 지시하기 위한 경보등(80) 및 대피 방송을 전달하기 위한 스피커(90)를 동작시키기 위한 명령을 출력한다.

종래의 자동 소화 시스템은 실시간으로 온도 센서의 온도 값을 측정하고, 온도값이나 온도 변화율을 기준온도값 및 기준 온도 변화율 값과 단순 비교하여 기준 온도값이나 기준 온도변화율 값보다 클 경우 화재로 판단할 경우, 온도 센서에 결함이 있는 경우 오동작을 하게 되는 문제점이 있다.

반면에, 본 실시예의 자동 소화 시스템은 온도 변화율의 누적계수를 화재 발생 판단의 기준 값으로 사용하여 오동작을 방지할 수 있다. 온도 변화율의 누적계수의 기준 값은 제어부(10)의 메모리에 저장되어 있다.

본 실시예의 자동 소화 시스템(10)은, 온도센서(10)와, 온도센서의 측정 온도 값이 정해진 온도 값 이상인 경우 화재 발생 경보를 출력하는 제어부(10)를 포함한다. 제어부(10)는 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적하여 누적 비교값을 연산하고, 누적비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하도록 되어 있다.

본 실시예의 자동 소화 시스템(100)에서 온도 센서의 온도 값으로 화재의 발생을 판단하는 방법을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따라서 화재 발생을 판단하는 방법은, 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적한 누적 비교값을 연산하는 단계와, 누적 비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되는지를 비교하는 단계와, 누적비교값이 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하는 단계를 포함한다.

먼저, 온도 변화율의 누적계수는온도 센서(20)가 설치된 주변의 온도에 따라서 화재 테스트를 시행하여 온도센서의 온도변화와 온도 변화율을 측정하여 구한다. 도 2를 참조하면, 0.5 초 간격으로 화재 예상부위 온도를 측정하고, 온도 변화율을 연산하여 기록한다. 도 3은 주변 온도가 10℃, 20℃ 및 30℃ 인 경우의 온도 센서의 시간에 따른 온도변화를 그래프로 나타낸 것이다. 화재 발생 시의 온도 센서의 온도를 140℃ 이상으로 정하여 그 온도 이전의 온도 변화율 데이터 10개를 연속으로 샘플링하여 누적합계를 계산한다. 시간 간격과 샘플링 개수는 화재와 비화재를 뚜렷이 구별할 수 있도록 수 차례의 테스트를 통하여 정한다. 상기와 같이 화재 테스트로 구한 온도 변화율 누적기준값을 10.47로 정하고 오차를 각각 -0.07, +0.07로 정하여 누적 기준값의 범위를 10.40~10.54로 정한다.

도 4는 실제로 온도 센서의 시간에 따른 온도 값과 온도변화율을 샘플링하여 측정한 것이다. 도 5는 도 4의 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 것과 같이, 샘플 시험 #1 에서는 온도 센서의 측정값이 140 ℃ 이상이 된 경우에, 온도 변화율 누적 비교 값을 계산한 결과 10.44 이고, 샘플 시험 #2 에서는 누적비교값이 10.11 이고, 샘플시험 #3에서는 누적 비교값이 10.90 이었다. 즉, 샘플 시험 #1 만이 누적 기준값의 범위에 속하는 것으로 온도 센서가 정상적으로 동작하는 것을 인정하여 화재 발생으로 판단하여 화재 발생 경보를 출력하고, 샘플시험 #2, 및 #3은 온도 센서가 비정상적으로 작동한 것으로 판단하여 화재 발생 경보를 출력하지 않는다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10 제어부
20 온도 센서
30 습도센서
40 가스센서
50 조작부
60 소화기
70 가스차단기
80 경보등
90 스피커
100 자동 소화 시스템

Claims (2)

1. 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적한 누적 비교값을 연산하는 단계와,
   상기 누적비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되는지를 비교하는 단계와,
   누적비교값이 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 센서의 온도 값을 이용한 화재 발생 판단 방법.
2. 온도센서와, 상기 온도센서의 측정 온도 값이 정해진 온도 값 이상인 경우 화재 발생 경보를 출력하는 제어부를 포함하는 자동소화 시스템에 있어서,
   상기 제어부는 측정된 온도 값의 변화율을 일정시간 동안 누적하여 누적 비교값을 연산하고,
   상기 누적비교값이 사전에 측정한 화재 발생시의 온도 값의 변화율을 누적하여 얻어진 누적기준값의 범위에 포함되고, 측정된 온도 값이 사전에 정해진 온도 값 이상인 경우에 화재 경보를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 온도 센서 오동작 방지 자동 소화 시스템.

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