KR101644878B1 - 전기화재 및 가스사고의 분석이 가능한 블랙박스 시스템 - Google Patents

전기화재 및 가스사고의 분석이 가능한 블랙박스 시스템 Download PDF

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Abstract

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기화재 및 가스화재의 사고 발생시 발화 지점을 촬영하는 카메라; 분전반을 경유하는 전기의 전압과 전류를 감지하는 전기화재 감지부; LPG, LNG 또는 부탄의 누출을 감지하는 가스누출 감지부; 및 상기 전기화재 감지부 또는 상기 가스누출 감지부의 신호가 감지된 지점으로 상기 카메라의 방향을 조절하는 컨트롤 유닛을 포함한다.
본 발명에 따르면, 전기화재 및 가스사고의 감지가 가능하고 이와 관련된 영상 데이터를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

전기화재 및 가스사고의 분석이 가능한 블랙박스 시스템{BLACK BOX SYSTEM FOR SENSING ELECTRICAL FIRE AND GAS LEAKING}
본 발명은 블랙박스 시스템에 관한 것으로서, 특히 전기화재 및 가스사고의 분석이 가능하고 사고 발생 지점의 영상을 촬영할 수 있는 블랙박스 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 블랙박스는 항공기나 차량에 장착되어 비행 기록 또는 차량 기록을 저장하는 장치를 말한다. 블랙박스는 항공기나 차량에 사고가 발생하는 경우 사고 원인을 밝히는데 사용될 수 있다. 차량에 사용되는 블랙박스는 일정 기간에 대한 차량의 운행기록, 사고 전후의 영상 및 차량 관련 정보를 저장한다.
종래의 블랙박스는 운행자의 과실 및 차량의 속도 등을 다각적으로 판단하기 위해 주로 이동수단에 특화되어 설계되었다. 즉, 교통사고의 경우 당사자간 합의에 따라 원만하게 해결되는 경우도 있지만, 과실 정도의 판단이 모호한 경우 당사자간의 합의가 쉽게 이루어지지 못하는 문제가 있다.
따라서 객관적인 자료를 바탕으로 교통사고 처리의 필요성이 요구됨에 따라, 차량의 주변 영상을 촬영하고, 차량의 주행 정보인 속도, 핸들 각도, 브레이크 상태 등을 기록한 블랙박스가 탑재된다.
한편, 사고원인의 분석이 어려운 항공기 또는 차량 외에 가정이나 국가의 주요 설비에서 가스화재나 전기화재가 발생하여 사고원인의 분석을 요하는 경우가 있다. 종래에는 주요 설비 내에 화재감지 센서나 누전차단 장치, 방범용 CCTV 등, 사고의 종류에 따라 각각 이를 감지하는 장비를 구축하였다.
하지만, 전기화재 및 가스사고로 CCTV 등이 완전 전소되는 경우, 사고 원인을 분석하기 어려운 문제점이 있다. 차량이나 항공기 등에서 사용되는 종래의 블랙박스로는 전기화재 및 가스사고 등의 사고 원인을 분석하기에 부적합한 문제점이 있다.
따라서, 차량이나 대형 항공기 등에서도 전기화재 또는 가스화재의 사고가 발생할 수 있으며, 국가 주요 설비나 가정 내에서 영상 데이터 외에 다양한 사고를 감지하고 사고환경에 적합한 분석 자료를 제공할 수 있는 블랙박스 시스템이 요구된다.
한국등록특허 제1045014호
따라서 본 발명은 전기화재 및 가스사고의 사고 분석 자료를 제공할 수 있는 블랙박스 시스템을 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 전기화재 및 가스사고시 발화지점의 영상을 촬영할 수 있는 블랙박스 시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기화재 및 가스화재의 사고 발생시 발화 지점을 촬영하는 카메라; 분전반을 경유하는 전기의 전압과 전류를 감지하는 전기화재 감지부; LPG, LNG 또는 부탄의 누출을 감지하는 가스누출 감지부; 및 상기 전기화재 감지부 또는 상기 가스누출 감지부의 신호가 감지된 지점으로 상기 카메라의 방향을 조절하는 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 카메라는 하우징; 상기 하우징 내부에 마련된 외부단열재; 상기 외부단열재의 내부에 마련된 내부단열재; 및 상기 내부단열재의 내부에 마련되어 촬영된 영상 데이터가 기록되는 메모리보드를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 전기화재 감지부는 상기 분전반을 경유하는 전기의 누설전류를 감지하는 제1 모듈; 및 상기 제1 모듈에서 누설전류가 감지된 경우 감전의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하는 경보기를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 경보기는 상기 제1 모듈에서 측정된 누설전류가 30mA 이상인 경우 감전의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다.
바람직하게, 상기 전기화재 감지부는 상기 분전반을 경유하는 전기의 아크 패턴 또는 과전류를 측정하는 제2 모듈; 상기 제2 모듈에서 측정된 아크 패턴의 중첩이나 과전류가 감지된 경우 전기화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하는 경보기를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 가스누출 감지부는 공기 중 상기 LPG, LNG 또는 부탄의 함유량을 측정하는 제3 모듈; 및 상기 제3 모듈에서 측정된 함유량이 해당 가스폭발 기준의 1/4 이상인 경우 가스화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하는 경보기를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 경보기는 상기 제3 모듈에서 측정된 LPG의 함유량이 0.55% 이상이거나, 상기 제3 모듈에서 측정된 LNG의 함유량이 1.25% 이상이거나, 상기 제3 모듈에서 측정된 부탄의 함유량이 0.48% 이상인 경우 가스화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다.
바람직하게, 실시간으로 온도를 측정하는 하나 이상의 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤 유닛은 온도가 상승하는 지점의 센서로 상기 카메라의 방향을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기화재 및 가스사고의 감지가 가능하고 이와 관련된 영상 데이터를 제공할 수 있는 이점이 있다. 본 발명에 따르면, 전기화재 및 가스사고의 완전 전소에도 사고의 발화 지점으로 추정되는 영상 데이터를 확보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙박스 시스템의 개념도를 도시한 모습이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 내부 구조를 도시한 모습이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기화재 감지부의 수행 단계를 도시한 모습이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가스화재 감지부의 수행 단계를 도시한 모습이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 블랙박스 시스템이 수행하는 기능의 개념도를 도시한 모습이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙박스 시스템(1)의 개념도를 도시한 모습이다. 도 1을 참조하면 블랙박스 시스템(1)은 카메라(10), 전기화재 감지부(30), 가스누출 감지부(50), 컨트롤 유닛(70) 및 온도감지 센서(90)를 포함할 수 있다. 블랙박스 시스템(1)은 차량, 항공기, 국가 주요 설비, 일반 가정 등 시설 내부에 설치될 수 있다.
카메라(10)는 전기화재 및 가스화재의 사고 발생시 발화 지점을 촬영할 수 있다. 카메라(10)는 블랙박스 시스템(1)이 설치되는 설비의 규모에 따라 하나 이상 설치될 수 있다. 복수의 카메라(10)는 컨트롤 유닛(70)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전기화재 감지부(30)는 분전반을 경유하는 전기의 전압과 전류를 감지할 수 있다. 이를 위해 전기화재 감지부(30)는 제1 모듈(301), 제2 모듈(302) 및 경보기(303)를 구비할 수 있다. 제1 모듈(301)은 분전반을 경유하는 전기의 누설전류를 감지할 수 있다.
제1 모듈(301)은 상기 감지된 누설전류 및 온도 데이터를 기록 저장하는 메모리 수단 및 기록 저장된 데이터를 사용자 단말기로 전송하는 데이터 전송 수단을 구비할 수 있다. 제1 모듈(301)에서 기록된 데이터는 데이터 전송 수단을 통해 컨트롤 유닛(70) 및 경보기(303)로 전달될 수 있다.
경보기(303)는 제1 모듈(301)에서 누설전류가 감지된 경우 감전의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다. 본 실시 예로 경보기(303)는 제1 모듈(301)에서 측정된 누설전류가 30mA 이상인 경우 감전의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다. 전기설비기술기준, 기타 감전보호와 관련된 표준에 의하면 감전 보호를 위한 누설전류의 최소 값을 30 mA로 규정하고 있다. 따라서, 경보기(303)가 작동하는 누설전류의 범위는 30mA 이상으로 설정될 수 있다.
제2 모듈(302)은 분전반을 경유하는 전기의 아크 패턴 또는 과전류를 측정할 수 있다. 제2 모듈(302)은 측정한 과전류를 기록 저장하는 메모리 수단 및 기록 저장된 데이터를 사용자 단말기로 전송하는 데이터 전송 수단을 구비할 수 있다. 제2 모듈(302)에서 기록된 데이터는 데이터 전송 수단을 통해 컨트롤 유닛(70), 경보기(303) 및 별도로 구비된 누전 차단기(미도시)로 전달될 수 있다. 이 경우 경보기(303)는 제2 모듈(302)에서 측정된 아크 패턴의 중첩이나 과전류가 감지된 경우 전기화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다.
가스누출 감지부(50)는 제3 모듈(501) 및 경보기(503)를 구비할 수 있다. 가수누출 감지부(50)는 LPG, LNG 또는 부탄의 누출을 감지할 수 있다. 상기 가스의 누출 여부는 공기중에 함유된 LPG, LNG 또는 부탄의 함유량을 측정하여 감지할 수 있다.
제3 모듈(501)은 블랙박스 시스템(1)이 설치된 내부 공간의 공기 중 LPG, LNG 또는 부탄의 함유량을 측정할 수 있다. 제3 모듈(501)은 측정된 공기 중 가스 함유량을 기록 저장하는 메모리 수단 및 기록 저장된 데이터를 사용자 단말기로 전송하는 데이터 전송 수단을 구비할 수 있다. 제3 모듈(501)에서 기록된 데이터는 데이터 전송 수단을 통해 컨트롤 유닛(70) 및 경보기(503)로 전달될 수 있다.
경보기(503)는 제3 모듈(501)에서 측정된 함유량이 해당 가스폭발 기준의 1/4 이상인 경우 가스화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다. 본 실시 예로, 경보기(503)는 제3 모듈(501)에서 측정된 LPG의 함유량이 0.55% 이상이거나, 제3 모듈(501)에서 측정된 LNG의 함유량이 1.25% 이상이거나, 제3 모듈(501)에서 측정된 부탄의 함유량이 0.48% 이상인 경우 가스화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달할 수 있다.
온도감지 센서(90)는 블랙박스 시스템(1)이 설치된 공간 내부의 온도를 실시간으로 측정할 수 있다. 온도감지 센서(90)는 하나 이상일 수 있다. 온도감지 센서(90)는 블랙박스 시스템(1)이 설치되는 설비 내부의 규모에 따라 적절히 배치될 수 있다. 온도감지 센서(90)로부터 측정되는 온도의 변화는 사용자 단말기 및 컨트롤 유닛(90)으로 전달될 수 있다.
컨트롤 유닛(70)은 전기화재 감지부(30) 또는 가스누출 감지부(50)의 신호가 감지된 지점으로 카메라(10)의 방향을 조절할 수 있다. 방향이 조절되는 지점은 제1,2,3 모듈이 설치된 지점일 수 있다. 보다 상세하게, 제1 모듈(301), 제2 모듈(302), 제3 모듈(501)은 하나 이상일 수 있으며 블랙박스 시스템(1)이 설치되는 설비의 내부 공간 규모에 따라 적절하게 배치될 수 있다.
컨트롤 유닛(70)은 센서(90)에서 전달받은 데이터로부터 온도가 상승하는 지점의 센서를 판단할 수 있다. 이 경우, 컨트롤 유닛(70)은 온도가 상승하는 지점의 센서(90)로 카메라(10)의 방향을 조절할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라(10) 내부 구조를 도시한 모습이다. 도 2를 참조하면, 카메라(10)는 하우징(109), 외부단열재(101), 내부단열재(105) 및 메모리(107)를 구비할 수 있다. 외부단열재(101)는 하우징(109) 내부에 마련된다. 내부단열재(105)는 외부단열재(101)의 내부에 마련된다. 이 경우, 내부단열재(105)는 외부단열재(101)와 소정의 간격 이격되어 마련될 수 있다. 메모리(105)는 내부단열재(105)의 내부에 마련되며 촬영된 영상 데이터가 기록될 수 있다.
본 실시예로, 외부단열재(101)와 내부단열재(105) 사이에는 외부단열재(101)와 내부단열재(105)를 접착하여 결합하며, 소정 이상의 온도가 되면 고체 상태에서 액체 상태로 상변화를 하는 상변환 물질(107)이 충진될 수 있다. 상변환 물질(107)은 80℃ 이상에서 액체 상태로 되는 파라핀계 물질일 수 있다. 메모리(105)는 이중으로 된 단열재 소재 내부에 마련되어 가스화재나 전기화재 등 고열의 환경에서도 데이터가 보존될 수 있다. 또한, 소정 이상의 온도가 될 경우 고체 상태에서 액체 상태로 변하는 상변화 물질(107)이 외부단열재와 내부단열재 사이에 마련되므로 외부의 열이 상변화 물질에 흡수되는 효과가 있다.
그러므로, 내부단열재(103) 및 메모리(105)로 전달되는 열의 양이 감소될 수 있다. 또한, 사고 발생 후 사고분석을 위해 메모리(105)를 분리하는 경우, 상변화 물질은 80℃ 이상으로 가열하면 액체 상태로 변하게 되어 내부단열재(103)를 외부단열재로부터 용이하게 분리할 수 있다. 그러므로, 내부단열재(103)와 외부단열재(101)의 재활용이 가능한 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기화재 감지부(30)의 수행 단계를 도시한 모습이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 가스화재 감지부(50)의 수행 단계를 도시한 모습이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 블랙박스 시스템이 수행하는 기능의 개념도를 도시한 모습이다. 도 4의 전기화재 감지부(30) 및 가스화재 감지부(50)의 기능은 전술한 바와 같다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 블랙박스 시스템 10: 카메라
101: 외부단열재 103: 내부단열재
105: 메모리 109: 하우징
30: 전기화재 감지부 301: 제1 모듈
302: 제2 모듈 303: 경보기
50: 가스누출 감지부 501: 제3 모듈
503: 경보기 80: 컨트롤 유닛
90: 온도감지 센서

Claims (8)

  1. 전기화재 및 가스화재의 사고 발생시 발화 지점을 촬영하는 카메라;
    분전반을 경유하는 전기의 누설전류를 감지하되, 감지된 누설전류를 기록저장하는 메모리 수단 및 기록저장된 데이터를 사용자 단말기로 전송하는 데이터 전송수단을 포함하는 제1 모듈, 상기 분전반을 경유하는 전기의 아크 패턴중첩 여부 또는 과전류를 검출하되, 상기 검출된 아크 패턴의 중첩 여부 또는 과전류를 기록저장하는 메모리 수단 및 기록저장된 데이터를 사용자 단말기로 전송하는 데이터 전송수단을 포함하는 제2 모듈로 이루어지는 전기화재 감지부;
    블랙박스 시스템이 설치된 내부 공간의 공기 중 LPG, LNG 또는 부탄의 함유량을 측정하되, 측정된 공기 중 가스 함유량을 기록 저장하는 메모리 수단 및 기록저장된 데이터를 사용자 단말기로 전송하는 데이터 전송수단을 포함하는 제3 모듈로 이루어지는 가스누출 감지부;
    실시간으로 온도를 측정하는 하나 이상의 온도감지 센서;
    상기 제1 모듈에서 누설전류가 감지된 경우, 감전의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하고, 상기 제2 모듈에서 측정된 아크 패턴의 중첩이나 과전류 검출이 감지된 경우, 전기화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하며, 상기 제3 모듈에서 측정된 함유량이 해당 가스폭발 기준의 1/4 이상인 경우 가스화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하는 경보기; 및
    상기 전기화재 감지부의 제1 모듈의 신호에 따라 누설전류가 감지된 감전위험지점으로 카메라 방향을 조절하고, 상기 제2 모듈의 신호에 따라 아크패턴 중첩 또는 과전류 검출로 인한 화재위험지점으로 카메라 방향을 조절하며, 상기 가스누출 감지부의 제3 모듈의 신호에 따라 함유량의 기준량 판정치에 의한 가스누출지점으로 카메라 방향을 조절하되, 상기 제1 내지 제3모듈의 신호에 따른 카메라 방향 중, 상기 온도감지 센서의 온도상승 신호가 감지된 지점으로 카메라 방향을 조절하여 발화지점으로 촬영할 수 있도록 하는 컨트롤 유닛;를 포함하며,
    상기 경보기는 상기 제3 모듈에서 측정된 LPG의 함유량이 0.55% 이상이거나, 상기 제3 모듈에서 측정된 LNG의 함유량이 1.25% 이상이거나, 상기 제3 모듈에서 측정된 부탄의 함유량이 0.48% 이상인 경우 가스화재의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는, 하우징;
    상기 하우징 내부에 마련된 외부단열재;
    상기 외부단열재의 내부에 마련된 내부단열재; 및
    상기 내부단열재의 내부에 마련되어 촬영된 영상 데이터가 기록되는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기화재 감지부는,
    상기 제1 모듈 및 제2 모듈에서 기록된 데이터를 상기 컨트롤 유닛 및 경보기로 전달하는 데이터 전송 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기화재 감지부의 경보기는 상기 제1 모듈에서 측정된 누설전류가 30mA 이상인 경우 감전의 위험을 시각 또는 청각적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전기화재 감지부에서 누설전류가 감지되거나 아크 패턴의 중첩이나 과전류가 감지된 경우 상기 컨트롤 유닛은 신호가 감지된 지점으로 상기 카메라의 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가스누출 감지부에서 측정된 상기 LPG, LNG 또는 부탄의 함유량이 기준범위 이상인 경우 상기 컨트롤 유닛은 신호가 감지된 지점으로 상기 카메라의 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 시스템.
  8. 삭제
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