KR101657372B1 - 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수동적인 한 방향제어가 아닌 능동적인 쌍방향의 통신으로 건물의 절전과 화재예방 및 화재의 초기 진압 시스템을 구축하고, 사용자가 동시에 또는 선택적으로 초기 진압 장치를 구동할 수 있으며, 특히 일반 주택의 주요 화재 원인이 되는 가스기기 등으로 조리 시 조리기구의 과열 또는 가스누출에 의한 화재를 예방하는 효과가 있는 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 센서부, 와이파이 통신부, 구동장치 및 와이파이 통신부를 포함하는 구동부, 제어부, 와이파이 단말기를 제공하고 또한 전원부, 온도센서와 누출가스감지센서, 와이파이 통신부, 전원부, 가스밸브에 직접 부착되어 가스밸브를 작동할 수 있는 모터 등의 구동장치와 함께 모듈화되어 가스기기에 근접한 가스배관 등에 탈부착 가능한 장치를 제공한다.

Description

와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템{Smart and Safe home system using the WiFi}
본 발명은 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템 관한 것이다. 보다 상세하게는 능동적인 쌍 방향 화재예방 시스템의 구축에 관한 것으로, 특히 가전기기의 누전, 가스누출로 인한 주택 화재에 있어 초기대응 과정에서 화재진압 장치의 유연성 있는 선택과 구동을 함으로써 전력절감 및 화재 예방과 화재의 초기 진화를 통합적으로 수행할 수 있는 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템에 관한 것이다.
최근 스마트경쟁시대가 오면서 생활 전반이 스마트기기를 이용한 활동으로 점차 바뀌어 가는 추세에 있으며, 스마트의 필요성은 편리함에 국한되지 않고, 그 범용성은 스마트폰과 하드웨어의 접목을 통한 건물 등의 경제성과와 안정성 측면에서도 큰 장점을 지니고 있다. 특히 과잉전력수요로 인해 전력난뿐만 아니라 가정, 직장, 공공시설 등 전기화재에 의한 인명피해와 재산상 피해방지를 위해서도 그 수요가 증가될 수 있을 것이다. 최근 건축기술의 발달과 더불어 건물이 고층화가 됨에 따라 화재 구조가 수평적인 건물화재가 아닌 수직적인 건물화재의 연쇄적 피해와 각종 건물 내부의 화학제품 등으로 인해 화재발생시 인체에 유해한 유독가스의 배출이 급증하고 있다. 이에 대응하기 위해서는 건물의 화재발생 요인을 초기 제거해야 하며 화재발생 후에는 건물 내부의 화재진압 시스템에 의해 피해를 최소화해야 한다. 현재 소방법과 건축법에는 건물 내부에 방화벽설치 기준, 스프링클러설치, 환기시스템이 의무화되어 있어 화재예방 효과를 더하고 있다. 그러나 이는 수동적인 한 방향 화재예방 및 방제 관한 것이므로 화재의 규모에 따른 초기대응에 있어 과잉진화 등에 의한 재산상 손해가 발생하는 등의 유연성이 떨어지는 문제점이 있다. 특히 일반 주택에서 주요한 화재 원인이 되는 가전기기의 누전, 가스기기 사용시 조리기구의 과열 및 가스누출에 의한 화재에 대해서는 보다 즉각적인 조치가 요구된다.
선행기술문헌 : KR공개특허공보 제10-2012-0026887(2012.03.20공개)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 수동적인 한 방향 화재예방 및 방제가 아닌 와이파이 통신과 스마트 기기를 이용한 전력절감과 유연성을 갖춘 능동적인 쌍 방향 화재예방 시스템의 구축에 관한 것으로 불필요한 전력소모를 줄이고, 특히, 가전기기의 누전, 가스누출로 인한 주택 화재에 있어 초기대응 과정에서 화재진압 장치의 유연성 있는 선택과 구동을 함으로써 전력절감 및 화재 예방과 화재의 초기 진화를 통합적으로 수행할 수 있는 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템은 가전기기의 전원상태감지, 연기감지, 누출가스감지, 가스기기 주위의 온도감지를 위한 점등상태감지센서, 연기감지센서, 누출가스감지센서, 온도센서 등의 센서부; 와이파이 단말기로부터 무선통신 신호를 송수신하는 와이파이 통신부; 원격제어스위치, 방화셔터, 환풍기, 가스밸브에 부착된 모터 등의 구동장치 및 마이크로 컨트롤러와 와이파이 통신을 할 수도 있도록 와이파이 통신부를 포함하는 구동부; 와이파이 통신부와 연결되어 RS 232 시리얼통신을 수행하고, 센서부의 전원상태감지센서로부터 가전기기의 전원이 켜져 있다는 신호 전송받거나, 연기감지센서로부터 연기감지신호를 전송받은 경우, 누출가스감지센서로부터 누출가스감지신호를 전송 받은 경우, 온도센서로부터 가스기기 주위의 온도 신호를 전송받아 분석하고 분석결과 미리 프로그램된 가스기기의 작동시 가스기기 주위의 정상상태 온도에 비해 과잉 온도상승으로 판단되는 경우 등의 해당 신호를 사용자에게 메시지로 알려주고, 구동부에 작동신호를 보낼 수 있도록 프로그램을 구성한 마이크로 컨트롤러가 포함된 제어부; 제어부의 신호에 대해 구동부의 작동 여부를 표시하고, 사용자의 선택에 의해 원격제어스위치, 방화셔터, 환풍기, 모터 등의 구동부를 동시에 또는 선택적으로 작동하기 위한 모바일 앱 프로그램이 설치된 와이파이 단말기; 및 제어부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 제공한다.
또한, 온도센서와 누출가스감지센서 및 마이크로 컨트롤러와 무선통신을 수행하기 위한 와이파이 통신부 및 전원부는 가스밸브에 직접 부착되어 가스밸브를 작동할 수 있는 모터 등의 구동장치와 함께 모듈화되어 가스기기에 근접한 가스배관 등에 탈부착 가능한 장치에 부착되어 제공될 수 있다.
또한, 탈부착 가능한 모듈화된 장치는 누출가스감지센서에서의 누출가스가 감지되거나 또는 온도센서에서 제어부로 전송한 온도신호가 가스기기가 작동될 경우 가스기기의 정상상태 주위 온도에 비해 과잉온도 상승으로 판단될 경우, 마이크로 컨트롤러에 미리 프로그램된 작동신호에 의해 사용자의 제어신호를 기다리지 않고, 가스밸브에 직접 부착된 가스밸브 잠금 작동을 하고, 그 결과를 사용자의 와이파이 단말기로 메시지를 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템은 수동적인 한 방향제어가 아닌 능동적인 쌍방향의 건물의 절전과 화재예방 및 화재의 초기 진화 시스템을 구축하고 사용자가 동시에 또는 선택적으로 초기 진압 장치를 구동할 수 있으며, 특히 일반 주택의 주요 화재 원인이 되는 가전기기의 누전, 가스기기 등으로 조리 시 조리기구의 과열 또는 가스누출에 의한 화재를 예방하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 제어 프로그램을 스마트 기기에서 구현한 화면을 나타내는 도면,
도 3는 본 발명의 제어 프로그램을 인터넷 웹프로그램에서 구현한 화면을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제어 프로그램을 스마트 기기에서 구현한 화면을 나타내는 도면, 도 3는 본 발명의 제어 프로그램을 인터넷 웹프로그램에서 구현한 화면을 나타내는 도면이다.
본 발명에 실시예에 따른 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템은 도 1을 참조하면, 센서부(10), 와이파이 통신부(30), 구동장치 및 구동장치에 부착된 와이파이 통신부(40)를 포함하는 구동부(50), 제어부(20), 와이파이 단말기(70) 및 전원부(60)를 포함한다.
이하, 각 구성요소별로 그 기능을 설명한다.
센서부(10)는 가전기기의 전원이 켜져 있는지 전원 상태를 감지하기 위한 전원상태감지센서(100), 화재로 인한 연기감지를 위한 연기감지센서(200), 가스기기에서의 누출가스감지를 위한 누출가스감지센서(300), 가스기기 주위의 온도를 감지하기 위한 온도센서(400) 등으로 구성되며 센서부(10)에서 감지된 신호는 제어부(20)로 전송한다. 이러한 센서는 건물의 실내에 여러 장소에 복수 개가 설치될 수 있다.
와이파이 통신부(30, 40)는 제어부(20)와 구동부(50)에 각각 부착되어 무선 통신이 가능하다. 통신 모듈을 와이파이로 사용함으로써 광범위한 다중 네트워크가 가능하다는 이점이 있다.
구동부(50)는 원격제어스위치(500), 방화셔터(600), 환풍기(700), 가스밸브에 부착된 모터(800) 등의 구동장치 및 제어부(20)와 무선 통신을 할 수도 있도록 와이파이 통신부(40)로 구성되며, 제어부(20)의 제어신호에 의해 가전기기에 부착된 원격제어스위치(500)를 끄거나, 화재 초기 진압 장비로서 방화셔터(600), 환풍기(700) 및 가스밸브에 부착된 모터(800)를 구동한다. 방화셔터(600)는 집에 불이 났을 시에 불이 더 퍼지는 것을 방지하고 소화에 도움이 될 수 있게 하며 인명 구조에 도움이 되는 용도로 활용되며 정역회전이 가능한 모터에 의해 열리고 닫히는 동작을 한다. 환풍기는 실내에서 연기가 감지되면 유해 연기를 외부로 배출하기 위한 것으로 연기감지센서가 연기를 감지하면 신호전압을 출력하며, 그 전압의 최대치를 가변저항으로 조절이 가능하다. 이러한 구동 장치는 실내에 여러 장소에 다수 개가 설치되어 실내 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 실내에서 거주하는 사람은 화재 발생 상황을 신속하게 파악하여 초기 진압을 가능하게 화재로 인한 피해 확산을 방지할 수 있다.
제어부(20)는 마이크로 컨트롤러(MCU)를 통해 사용자가 원하는 동작에 대한 명령을 외부로부터 전송받아 건물의 전체적인 시스템을 제어하는 역할을 수행하며, 와이파이 통신부(30)로 부터 신호를 받아올 때 RS 232 시리얼통신을 수행한다. 제어부(20)는 센서부(10)의 전원상태감지센서(100)에서 전원이 켜져 있다는 신호를 받은 경우 사용자의 와이파이 단말기(70)에 해당사실을 메시지로 전송한다. 연기감지센서(200), 누출가스감지센서(300)로부터 연기감지신호, 누출가스감지신호를 전송받은 경우 사용자에게 해당사실을 메시지로 전송하고, 사용자의 선택에 의하거나 환풍기(700)를 구동하거나 또는 사용자의 선택을 기다리지 않고 먼저 환풍기(700)를 구동신호를 구동부에 보낼 수 있고, 사용자에게 해당사실을 메시지로 전송한다. 또한 가스기기 주위의 온도 신호를 수신하여 분석하여 분석결과 미리 프로그램된 가스기기의 작동시 가스기기 주위의 정상상태 온도에 비해 과잉 온도상승으로 판단되는 경우 해당 신호를 사용자에게 메시지로 전송하며, 구동부(50)에 작동신호를 보낼 수 있도록 프로그램된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제어 프로그램은 인터넷 웹 프로그램 또는 스마트 기기를 포함하는 와이파이 단말기(70)에서 구현될 수 있으며 인터넷 URL 주소를 통해 접속하거나, 제어부와 송수신하며 구동부를 작동시킬 수 있는 모바일 앱 프로그램을 인터넷을 통해 다운 받아 설치할 수 있으며, 제어부(20)의 신호에 대해 구동부(50)의 작동 여부를 표시하고, 사용자의 선택에 의해 원격제어스위치(500), 방화셔터(600), 환풍기(700), 가스밸브에 부착된 모터(800) 등의 구동부(50)를 동시에 또는 선택적으로 작동할 수 있다. 스마트 기기에서 작동하는 앱 프로그램은 공유 변수를 이용하여 배포하고 스마트 기기의 데이터 대시보드(Data Dashboard) 어플리케이션 또는 Team Wiewer 프로그램을 통해 컴퓨터와 스마트 기기로 건물외부에서도 시스템 모니터링 및 제어가 가능하다. 또한 웹 출판 도구를 활용하여 인터넷에 배포하는 방식으로 URL을 제공하면 사용자는 인터넷창의 DNS를 통해 접속하고 이를 모니터링 및 제어가 가능하다.
전원부(60)는 제어부(20)에 전원을 공급한다.
또한, 온도센서(400)와 누출가스감지센서(300) 및 가스밸브에 직접 부착되어 가스밸브를 작동할 수 있는 모터(800) 등의 구동장치와 가스누출신호와 가스기기 주위온도를 제어부(20)와 무선통신을 수행하기 위한 와이파이 통신부(40) 및 전원부로 모듈화될 수 있으며, 만일 가스레인지 등의 가스기기로 조리 중 조리기가 과열되거나 조리중인 음식이 흘려 넘쳐 가스레인지의 불이 끄진 경우 가스기기에 근접한 가스배관 등에 탈부착 가능한 장치에 부착된 상기 모듈이 누출가스를 감지하거나 가스기기 주위 온도를 제어부(20)로 보내고 제어부(20)에서는 해당사실을 사용자의 와이파이 단말기(70)에 메시지를 보내고 사용자의 선택에 의해 모터(800)를 작동시킬 수 있다.
또한, 탈부착 가능한 모듈화된 장치는 누출가스감지센서(300)에서의 누출가스가 감지되거나 또는 온도센서(400)의 온도신호가 제어부(20)에서 가스기기가 작동될 경우 정상상태 온도에 비해 과잉온도 상승으로 판단될 경우 미리 프로그램된 작동신호에 의해 사용자의 제어신호를 기다리지 않고 가스밸브에 부착된 모터(800)로 가스밸브 잠금 작동을 하고 그 결과를 사용자의 와이파이 단말기(70)에 메시지로 발송할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 센서부 100 : 전원상태감지센서
20 : 제어부 200 : 연기감지센서
30 : 제어부와 연결된 와이파이 모듈 300 : 누출가스감지센서
40 : 구동부와 연결된 와이파이 모듈 400 : 온도센서
50 : 구동부 500 : 원격제어스위치
60 : 전원부 600 : 방화셔터
70 : 와이파이 단말기 700 : 환풍기
800 : 모터

Claims (3)

  1. 가전기기의 전원상태감지, 연기감지, 누출가스감지, 가스기기 주위의 온도감지를 위한 점등상태감지센서, 연기감지센서, 누출가스감지센서, 온도센서를 포함하는 센서부;
    와이파이 단말기로부터 무선통신 신호를 송수신하는 와이파이 통신부;
    원격제어스위치, 방화셔터, 환풍기, 가스밸브에 부착된 모터를 포함하는 구동장치 및 제어부와 와이파이 통신을 할 수도 있도록 와이파이 통신부를 포함하는 구동부;
    와이파이 통신부와 연결되어 RS 232 시리얼통신을 수행하고, 센서부의 전원상태감지센서로부터 가전기기의 전원이 켜져 있다는 신호 전송받거나 , 연기감지센서로부터 연기감지신호를 전송받은 경우, 누출가스감지센서로부터 누출가스감지신호를 전송받은 경우 사용자에게 해당사실을 메시지로 전송하고, 사용자의 선택에 의해 환풍기를 구동하거나 또는 사용자의 선택을 기다리지 않고 먼저 환풍기 구동신호를 구동부에 보낼 수 있고, 사용자에게 해당사실을 메시지로 전송하며, 온도 센서로부터 가스기기 주위의 온도 신호를 전송받아 분석하고 분석결과 미리 프로그램된 가스기기의 작동시 가스기기 주위의 정상상태 온도에 비해 과잉 온도상승으로 판단되는 경우 해당 신호를 사용자에게 메시지로 알려주고 구동부에 작동신호를 보낼 수 있도록 프로그램을 구성한 마이크로 컨트롤러가 포함된 제어부;
    제어부의 신호에 대해 구동부의 작동 여부를 표시하고, 사용자의 선택에 의해 원격제어스위치, 방화셔터, 환풍기, 모터를 포함하는 구동부를 동시에 또는 선택적으로 작동하기 위한 모바일 앱 프로그램이 설치된 와이파이 단말기; 및
    제어부에 전원을 공급하기 위한 전원부를 포함하고,
    온도센서와 누출가스감지센서 및 제어부와 무선통신을 수행하기 위한 와이파이 통신부 및 전원부는 가스밸브에 직접 부착되어 가스밸브를 작동할 수 있는 모터를 포함하는 구동장치와 함께 모듈화되어 가스기기에 근접한 가스배관에 탈부착 가능한 장치에 부착될 수 있고,
    탈부착 가능한 모듈화된 장치는 누출가스감지센서에서의 누출가스가 감지되거나 또는 온도센서에서 제어부로 전송한 온도신호가 가스기기가 작동될 경우 가스기기의 정상상태 주위 온도에 비해 과잉온도 상승으로 판단될 경우, 제어부에 미리 프로그램된 작동신호에 의해 사용자의 제어신호를 기다리지 않고, 가스밸브에 직접 부착된 가스밸브 잠금 작동을 하고, 그 결과를 사용자의 와이파이 단말기로 메시지를 전송하는 것
    을 포함하는, 와이파이를 이용한 스마트하고 안전한 홈 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
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