KR101676668B1 - 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조 - Google Patents

Abstract

덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조가 개시된다. 여기서, 회로 구조는 동작 전원과 통신 신호의 입출력부인 전기 단자1(J1), 상기 전기 단자1(J1)과 연결되고 덕트 수신기로부터 통신 신호1을 입력받기 위한 다이오드3(D3), 상기 다이오드3(D3)를 통해 수신된 통신 신호1을 반전 증폭하는 트랜지스터1(Q1), 신호의 복구를 위한 집적회로3(U3), 상기 집적회로3(U3)와 일단이 연결되고, 상기 반전 증폭된 통신 신호 1을 상기 집적회로3(R3)으로 통과시키는 저항21(R21), 상기 집적회로3(U3)와 일단이 연결되는 저항25(R25), 상기 저항25(R25)와 일단이 연결되고, 타단은 접지되는 저항26(R26), 그리고 상기 집적회로3(U3)과 연결되고, 상기 집적회로3(U3)을 통해 전달받은 상기 통신 신호1을 분석하여 덕트 신호 처리 기기에 설정된 고유 ID와 일치하는 신호이면, 상기 통신 신호 1의 제어 명령에 따라 현재 상태를 나타내는 통신 신호 2를 상기 저항25(R25) 및 상기 저항26(R26)을 통해 상기 덕트 수신기로 응답하는 집적회로4(U4)를 포함한다.

Description

덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조{CIRCUIT STRUCTURE OF INTELLIGENT SIGNAL PROCESSING UNIT IN INTELLIGENT FIRE DETECTION SYSTEM FOR DUCT}

본 발명은 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조에 관한 것으로서, 화재 위험성이 높고 화재에 무방비로 노출되어 있는 산업용 덕트를 중심으로 덕트 내부의 화재로 인한 피해를 저감하기 위한 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조에 관한 기술이다.

덕트는 크게 실내온도조절을 위한 공기조화시스템에 사용되는 공조덕트와 공장 및 주방에서 연기배출을 목적으로 사용되는 배기덕트(연통)로 분류할 수 있다.

공조 덕트의 경우 덕트 내부에서 화재가 발생될 위험성이 낮지만, 배기 덕트의 경우 사용 환경 등으로 인해 덕트 내부에서 화재가 발생될 위험성이 매우 높게 나타나며, 실제 화재가 발생되는 산업용 덕트와 업소용 덕트가 이에 해당된다. 이로 인해 공장에서 사용되는 산업용 덕트와 음식점에서 사용되는 업소용 덕트의 경우 덕트 내부의 화재 발생을 미연에 감지하여 적극적인 초동 대처를 실시하여 화재피해를 저감시킬 수 있는 전용 감지 시스템이 필요한 실정이다.

특히, 공장의 경우 대형화·밀집화 및 공장 내부의 다양한 가연성물질 등으로 인해 화재가 발생되면 1차적인 재산 피해를 비롯하여 인근 공장으로의 2차 화재확산으로 타 화재보다 재산 및 인명 피해가 크게 나타날 가능성이 매우 높은 화재위험장소이다.

공장에서 발생되는 화재는 다양한 원인에 기인하지만, 공정 환경상 발생되는 다양한 분진 및 장기간 퇴적에 의해 발생된 슬러지 등이 덕트내부에 잔존하고 있어 작업에서 발생되는 전도열에 의한 자체발화 및 불티에 의한 착화로 화재가 발생될 위험성이 상시 존재한다. 이러한 덕트화재 위험성이 높은 공장으로는 섬유염색공장, 자동차페인트도색공장 등이 있으며, 고온의 공정작업이 이루어지기 때문에 잠재적인 화재위험성을 지니고 있다.

특히, 섬유공장에서 발생되는 화재의 대부분이 염색공업에서 사용되는 텐터기설비에 기인한 덕트내부화재가 많이 일어난다. 이와 같은 원인은 텐터기설비가 상시 고온을 유지하면서 24시간 연중 가동되기 때문에 설비의 장시간 운전으로 인한 이상과열이 발생될 가능성이 매우 높으며, 이상과열시 발생되는 불티 및 고온의 전도열이 발화원으로 작용하여 내부 섬유분진 및 슬러지 등 가연성 물질에 쉽게 착화 및 발화가 되어 화재로 이어지는 경우가 대부분이다. 이로 인해 공장에서 사용되는 덕트내부의 화재발생을 미연에 감지하여, 적극적인 초동대처를 실시하고 화재피해를 최소화 할 수 있는 전용 화재감지시스템이 필요하다.

하지만 산업용덕트의 경우 소방시설을 의무적으로 설치해야하는 법적대상물이 아니기 때문에 소방시설자체가 전무하며, 화재위험성에 무방비로 노출되어 있는 곳이다.

대한민국 등록특허 10-0791425 B 대한민국 공개특허 10-2012-0108316 A

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 덕트 내부의 화재를 효율적 감지할 수 있고, 열악한 덕트 내부의 환경에서도 적응성이 있는 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 동작 전원과 통신 신호의 입출력부인 전기단자1(J1), 상기 전기단자1(J1)과 연결되고 덕트 수신기로부터 통신 신호1을 입력받기 위한 다이오드3(D3), 상기 다이오드3(D3)를 통해 수신된 통신 신호1을 반전 증폭하는 트랜지스터1(Q1), 신호의 복구를 위한 집적회로3(U3), 상기 집적회로3(U3)와 일단이 연결되고, 상기 반전 증폭된 통신 신호 1을 상기 집적회로3(U3)으로 통과시키는 저항21(R21), 상기 집적회로3(U3)와 일단이 연결되는 저항25(R25), 상기 저항25(R25)와 일단이 연결되고, 타단은 접지되는 저항26(R26), 그리고 상기 집적회로3(U3)과 연결되고, 상기 집적회로3(U3)을 통해 전달받은 상기 통신 신호1을 분석하여 덕트 신호 처리 기기에 설정된 고유 ID와 일치하는 신호이면, 상기 통신 신호 1의 제어 명령에 따라 현재 상태를 나타내는 통신 신호 2를 상기 저항25(R25) 및 상기 저항26(R26)을 통해 상기 덕트 수신기로 응답하는 집적회로4(U4)를 포함하는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조를 제공한다.

일단은 접지되고, 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 스위치1(SW1), 일단은 접지되고, 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 스위치2(SW2), 상기 스위치1(SW1)의 상기 타단에 연결되는 저항55(R55), 그리고 상기 스위치2(SW2)의 상기 타단에 연결되는 저항54(R54)를 포함하고, 상기 스위치1(SW1), 상기 스위치2(SW2), 상기 저항54(R54) 및 상기 저항55(R55)를 통해 상기 고유 ID를 설정하는 것이 바람직하다.

상기 집적회로3(U3)와 연결되어 주소를 나타내는 상기 고유 ID를 표시하기 위한 FND를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 집적회로4(U4)와 연결되는 복수개의 전자계전기를 더 포함하고, 상기 집적회로4(U4)는, 상기 통신 신호1에 포함된 고유 ID가 상기 덕트 신호 처리 기기에 설정된 고유 ID와 일치하면, 상기 복수개의 전자계전기를 온 시켜 상기 덕트 신호 처리 기기를 온시키거나 또는 상기 복수개의 전자계전기를 오프시켜 상기 덕트 신호 처리 기기를 오프시키는 것이 바람직하다.

설비 신호 입력부인 전기단자2(J2), 상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항8(R8), 저항17(R17), 저항18(R18), 저항19(R19)로 구성된 제1 저항 그룹, 상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항7(R7), 저항10(R10), 저항15(R15), 저항16(R16)으로 구성된 제2 저항 그룹, 상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항5(R5), 저항6(R6), 저항13(R13), 저항14(R14)로 구성된 제3 저항 그룹, 그리고 상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항4(R4), 저항9(R9), 저항11(R11), 저항12(R12)로 구성된 제4 저항 그룹을 더 포함하고, 상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 상기 제1 저항 그룹, 상기 제2 저항 그룹, 상기 제3 저항 그룹 및 상기 제4 저항 그룹을 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되는 것이 바람직하다.

상기 제1 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항53(R53), 일단이 상기 저항53(R53)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항52(R52), 일단은 상기 저항53(R53)의 타단, 상기 저항52(R52)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서9(C9), 상기 제2 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항40(R40), 일단이 상기 저항40(R40)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항41(R41), 일단은 상기 저항40(R40)의 타단, 상기 저항41(R41)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서18(C18), 상기 제3 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항44(R44), 일단이 상기 저항44(R44)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항50(R50), 일단은 상기 저항44(R44)의 타단, 상기 저항50(R50)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서8(C8), 상기 제4 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항37(R37), 일단이 상기 저항37(R37)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항39(R39), 그리고 일단은 상기 저항37(R37)의 타단, 상기 저항39(R39)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서17(C17)를 더 포함하고, 상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제1저항 그룹, 상기 저항53(R53), 저항52(R52) 및 전해 콘덴서9(C9)를 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항53(R53)을 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되며, 상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제2저항 그룹, 상기 저항40(R40), 상기 저항41(R41) 및 상기 전해 콘덴서18(C18)를 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항40(R40)을 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되며, 상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제3저항 그룹, 상기 저항44(R44), 저항50(R50) 및 전해 콘덴서8(C8)를 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항44(R44)를 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되고, 상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제4저항 그룹, 상기 저항37(R37), 저항39(R39) 및 전해 콘덴서17(C17)을 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항37(R37)을 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되는 것이 바람직하다.

정상 통신시 주기적으로 점멸하고 통신 이상시 점등 상태이며, 전원 이상시 오프되며, 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 발광 다이오드1(LD1), 일단은 상기 발광 다이오드1(LD1)에 연결되고 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 저항31(R31), 상기 집적회로3(U3)에 연결되고, 신호가 감지된 경우 점등 상태인 발광 다이오드2(LD2), 그리고 일단은 상기 발광 다이오드2(LD2)에 연결되고 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 저항32(R32)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 섬유 원단에 따른 작업 온도를 고려한 고온 감지, 공장 전체에 길게 설치된 덕트 내부의 전 구간 온도 모니터링, 덕트 내부의 섬유 분진 및 슬러지, 습도 등 열악한 환경적인 요건에도 영향을 받지 않는 내구성 있는 시스템을 구현하여 덕트 내부 화재를 효율적으로 감지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 상승에 따른 설치 구간별 역온도차를 이용하여 화재로 판단하는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 화재 감지 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 프로토콜을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 신호파형을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 덕트 신호 처리 기기의 회로도를 나타낸다.
도 8은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 탑 패턴을 나타낸다.
도 9는 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 바텀 패턴을 나타낸다.
도 10은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 탑 실크를 나타낸다.
도 11은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 바텀 실크를 나타낸다.
도 12는 도 7의 A 블록의 회로를 나타낸다.
도 13은 도 7의 B 블록의 회로를 나타낸다.
도 14는 도 7의 C 블록의 회로를 나타낸다.
도 15는 도 7의 D 블록의 회로를 나타낸다.
도 16은 도 7의 E 블록의 회로를 나타낸다.
도 17은 도 7의 F 블록의 회로를 나타낸다.
도 18은 도 7의 G 블록의 회로를 나타낸다.
도 19는 도 7의 H 블록의 회로를 나타낸다.
도 20은 도 7의 I 블록의 회로를 나타낸다.
도 21은 도 7의 J 블록의 회로를 나타낸다.
도 22는 도 7의 K 블록의 회로를 나타낸다.
도 23은 도 7의 L 블록의 회로를 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템에서 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 개략적인 구성을 나타내고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 상승에 따른 설치 구간별 역온도차를 이용하여 화재로 판단하는 예시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 화재 감지 과정을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템은 덕트 신호 처리 기기(100), 덕트 수신기(200), 복수개(예, 20개)의 지능형 화재 감지기(DT1 ~ DT20)(300), 설비(400, 500)를 포함한다.

덕트 신호 처리 기기(100)는 덕트 수신기(200)로부터 설비 제어 신호를 수신하고, 수신한 설비 제어 신호를 분석한다. 설비 제어 신호의 분석 결과에 따라 각종 연동 설비들(400, 500)을 작동시켜 소화 설비의 효율적인 작동 성능을 확보하는 역할을 한다. 지능형 화재 감지기(300)로부터 수신되는 데이터를 기반으로 화재를 판단하고, 이와 동시에 설비(400, 500)를 작동시켜 화재를 조기에 진압한다.

덕트 수신기(200)는 지능형 화재 감지기(300)로부터 수신되는 온도 데이터를 실시간으로 모니터링하여 설치 구간 별로 측정된 온도 데이터의 변화를 토대로 화재 여부를 판단한다.

덕트 수신기(200)는 도 3과 같이, 평상시(normal) 설치 구간(ch1 ~ ch20)별 내부 온도를 측정하고, 화재시(fire) 급격한 온도 상승에 따른 설치구간별 역온도차를 이용하여 화재로 판단한다. 즉, 각각의 지능형 화재 감지기(DT1 ~ DT20)(300) 별로 온도 데이터를 관리하고, 이전에 수신된 온도 데이터와 현재 수신된 온도 데이터 간의 온도차(△T)를 파악하여 화재 여부를 판단할 뿐만 아니라 화재가 발생한 설치 구간을 파악할 수 있다. 예를 들면, 온도차(△T)에서 이상 징후가 발견된 채널2, 3, 4는 지능형 화재 감지기(300)가 파악이 바로 가능한 것이다.

지능형 화재 감지기(DT1 ~ DT20)(300)는 덕트 내부에 순차적으로 설치되고, 설치 구간 별로 온도를 측정한 뒤 주기적으로 측정된 온도 데이터 및 설치 위치를 나타내는 주소 정보를 덕트 수신기(200)로 전송한다.

설비(400, 500)는 배기휀(400) 및 소화 설비(500)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 세부적으로 덕트 신호 처리 기기(100)는 덕트 수신기(200)와 덕트 감지기(300) 사이에 위치하여 신호를 중계한다.

이때, 덕트 신호 처리 기기(100)는 열원기기 온(on)/오프(off) 상태, 저수위 감시 장치, 악제 방출 검출 입력 스위치 및 화재 발신기로부터 입력을 받는다. 그리고 덕트 수신기(200)의 제어 명령에 따라 설비등, 즉, 열원기기를 정지시키고, 배기휀을 정지시키며, 댐퍼를 기동하고, 소화약제를 방출하며, 경종 및 사이렌을 출력한다.

도 4를 참조하면, 지능형 화재 감지기(300)에 구동 정보가 입력(S101)되면, 지능형 화재 감지기(300)는 설치 위치내 덕트의 내부 온도를 측정(S103)한 후, 온도 분석 결과를 덕트 수신기(200)로 전송한다.

덕트 수신기(200)에 구동 정보가 입력(S107)되면, 덕트 수신기(200)는 화재 감지 온도를 단계(1단계, 2단계, 3단계) 별로 세팅한다(S109).

덕트 수신기(200)는 지능형 화재 감지기(300)로부터 온도 측정 정보 및 설치 위치를 나타내는 주소 정보를 수신한다(S111).

덕트 수신기(200)는 온도 측정 정보를 토대로 3단계 경보 제어를 수행하는데, 먼저 1단계 경보(Pre-Alarm) - 주경종 단계는 제품 공정기기의 시스템을 정지시킨다. 그리고 2단계 경보(Warning-Alarm) - 지구경종 단계는 덕트에 설치된 배기휀(400)을 정지시킨다. 그리고 3단계 경보(Fire-Alarm) - 사이렌 단계는 연동된 덕트화재전용 소화 설비(500)를 동작시킨다.

덕트 수신기(200)는 S111 단계에서 수신된 측정 온도가 S109 단계에서 세팅된 1단계 온도에 해당하는지 판단한다(S113). 이때, 1단계 온도에 해당하면, 1단계 경보 알람(메인 벨)을 송출하고, 장비(공정기기) 전원을 오프시킨다(S115).

덕트 수신기(200)는 S111 단계에서 수신된 측정 온도가 S109 단계에서 세팅된 2단계 온도에 해당하는지 판단한다(S117). 이때, 2단계 온도에 해당하면, 2단계 경보 알람(존 벨)을 송출하고, 배기휀(400)의 작동을 중지시키고 댐퍼를 작동시킨다(S119).

덕트 수신기(200)는 S111 단계에서 수신된 측정 온도가 S109 단계에서 세팅된 3단계 온도에 해당하는지 판단한다(S121). 이때, 3단계 온도에 해당하면, 3단계 경보 알람(사이렌)을 송출하고, 소화 설비(500)를 작동시킨다(S123).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 프로토콜을 나타내고, 도 5는6은 본 발명의 실시예에 따른 덕트 전용 지능형 화재 감지 시스템의 신호파형을 나타낸다.

도 5에서와 같이 프로토콜 데이터의 크기는 20bit로써 전체 20개의 펄스를 사용하며, 그 중 start data 1 bit, temperature data 12 bit, address data 6 bit, end data 1bit를 사용한다. start data의 펄스의 길이는 시작점을 나타내기 위해 low가 0.6 ms, high가 0.1 ms 전체 0.7 ms로 다른 펄스의 길이보다 길게 설정하였고, end data의 펄스의 길이는 끝점을 나타내기 위해 0.1 ms의 low만 가지도록 설정하였다.

또한, 온도 및 주소 분석을 위한 temperature data 및 address data의 경우 1과 0의 설정을 구별하여 데이터를 취득하도록 하였다.

1의 경우 low의 길이를 길게 하여 low를 0.3 ms, high를 0.1 ms로 설정하였고, 0의 경우 high의 길이를 길게 하여 low를 0.1 ms, high를 0.3 ms로 설정하였다.

temperature data의 경우 sum 0일 때 - 100 ℃, sum 100일 때 0 ℃, sum 200일 때 + 100 ℃를 기준으로 온도를 계산하게 되는데 도 6에서와 같이 000111100000로 수신되면 그 값을 역으로 전환하여 000001111000(2)로 계산하게 되면 sum 120으로 온도는 20 ℃가 되는 것이다. address data의 경우 001010로 수신되면 그 값을 역으로 전환하여 010100(2)로 계산하게 되면 sum 20으로 주소는 20이 되는 것이다.

이제, 본 발명의 실시예에 따르면, 덕트 신호 처리 기기(100)의 회로도를 설명하기로 한다. 덕트 신호 처리 기기(100)는 전술한 바와 같이, 덕트 수신기(200)의 통신 부분과 연결되어 설비(400, 500)의 신호를 제어하는 역할을 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 덕트 신호 처리 기기의 회로도를 나타내고, 도 8은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 탑 패턴을 나타내고, 도 9은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 바텀 패턴을 나타내며, 도 10은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 탑 실크를 나타내고, 도 11은 도 7의 덕트 신호 처리 기기의 바텀 실크를 나타낸다.

이때, 도 7의 회로도를 블록 단위(A ~ L)로 표시하고 각 블록 단위별로 상세 회로를 도 12 ~ 도 23을 통해 각각 나타낸다. 즉, 도 12는 도 7의 A 블록의 회로를 나타내고, 도 13은 도 7의 B 블록의 회로를 나타내며, 도 14는 도 7의 C 블록의 회로를 나타내고, 도 15는 도 7의 D 블록의 회로를 나타내며, 도 16은 도 7의 E 블록의 회로를 나타내고, 도 17은 도 7의 F 블록의 회로를 나타내며, 도 18은 도 7의 G 블록의 회로를 나타내고, 도 19는 도 7의 H 블록의 회로를 나타내며, 도 20은 도 7의 I 블록의 회로를 나타내고, 도 21은 도 7의 J 블록의 회로를 나타내며, 도 22는 도 7의 K 블록의 회로를 나타내고, 도 23은 도 7의 L 블록의 회로를 나타낸다.

이제, 도 12 ~ 도 23을 참고하여 도 7의 회로도의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 12를 참조하면, 전기 단자1(J1)은 동작 전원과 통신 신호의 입·출력부이다. 전기 단자1(J1)은 다음 표 1과 같은 8개의 핀(PIN)을 포함한다.

번호	식별
PIN1	통신+
PIN2	통신-
PIN3	통신+
PIN4	통신-
PIN5	P+OUT
PIN6	PGND OUT
PIN7	P+IN
PIN8	PGND IN

표 1에서 전기 단자1(J1)의 PIN5, PIN6, PIN7, PIN8로 입력된 전압은 배리스터1(RV1)에 의해 서지(SURGE) 전압이 흡수되고, 다이오드 1(D1)은 역전압 입력에 의한 내부 회로 손상을 방지한다.

퓨즈 1(F1)과 전해 콘덴서1(C1)을 통해 덕트 신호 처리 기기(100)에 접속되는 연동 설비인 열원기기정지, 배기휀정지, 댐퍼기동, 소화약제방출, 싸이렌 등의 작동을 위한 출력 신호 전원이 공급된다. 예를 들어 기동 및 정지를 위한 솔레노이드밸브(SV)를 동작시키기 위한 DC 24V 정전압을 공급할 수 있다.

PIN1, PIN3의 통신 신호 +측의 전압은 덕트 수신기(200)의 분압 저항과 도 14의 저항26(R26)의 전류 설정값에 의해 중계기 연결 숫자에 따라 8 ~ 12V가 된다. 그리고 통신 신호는 8~12V의 DC 전압에 약 1V 이상의 리플(RIPPLE) 신호로 실려 DC 전압에 실린 리플(RIPPLE) 전압의 변화를 덕트 수신기(200)의 수신 회로에서 분석 처리하게 된다. 즉, 도 6과 같이 주소 및 온도 파형을 덕트 수신기(100)로에 전송하게 되는 것이다.

도 13을 참조하면, 저항2(R2), 저항3(R3), 전해 콘덴서4(C4), 다이오드2(D2)는 평활회로를 구현한다. 콘덴서3(C3), 콘덴서5(C5)에 흡수된 2차 서지 전압은 집적회로4(U4)로 공급되어 내부 동작 전압인 5V를 생성한다. 저항51(R51), 저항49(R49)는 신호의 복구를 위한 부분으로 평상시에는 온(ON)된 상태이다.

도 13, 도 17, 도 18 및 도 19를 참조하면, 전기 단자2(J2)의 PIN1, PIN2, PIN4, PIN5에서 입력되는 신호전류에 의한 발열을 방지하기 위한 목적으로 전류제한을 위해 저항4(R4)~저항19(R19)를 사용한다. 여기서, 입력되는 신호전압은 덕트 감지기(100), 수위감시회로의 압력스위치 및 약제방출을 확인하기 위한 압력스위치 등의 신호전압이 해당된다. 또한, PIN1에 입력되는 신호전압은 저항53(R53), 저항52(R52), 콘덴서9(C9)를 거쳐 집적회로3(U3) PIN19번으로 입력된다. PIN2에 입력되는 신호전압은 저항40(R40), 저항41(R41), 콘덴서18(C18)를 거쳐 집적회로3(U3) PIN20번으로 입력된다. PIN4에 입력되는 신호전압은 저항44(R44), 저항50(R50), 콘덴서8(C8)를 거쳐 집적회로3(U3) PIN11번으로 입력된다. PIN5에 입력되는 신호전압은 저항37(R37), 저항47(R47), 콘덴서17(C17)를 거쳐 집적회로3(U3) PIN15번으로 입력된다.

도 19를 참조하면, 집적회로3(U3)는 저항24(R24), 저항42(R42) 각각의 일단은 집적회로3(U3) COMP1 단자인 PIN22와 연결되고, 저항47(R47), 저항46(R46) 각각의 일단은 집적회로3(U3) COMP2 단자인 PIN21과 연결된다.

집적회로3(U3)는 PIN9, PIN11, PIN19, PIN20를 통해 입력된 신호 전압을 디지털값으로 변환한다. 그리고 디지털로 변환된 값을 PIN21, PIN 22를 통해 입력받은 회로의 값과 비교하여 신호 전원의 이상 유무, 설비 동작 또는 단선 상태를 파악하고, 그 결과를 수신기로 전달한다.

집적회로3(U3)는 신호의 복구를 위한 부분으로 평상시에는 온(ON)된 상태이다.

전기단자3(J3)는 집적회로3(U3)의 프로그램(PROGRAM)을 입력받기 위한 입력부이다. 전기단자3(J3)의 PIN2는 집적회로3(U3)의 PIN18과 연결되고, PIN3은 집적회로3(U3)의 PIN17과 연결되며, PIN4는 집적회로3(U3)의 PIN16과 연결된다.

저항35(R35)의 일단은 전기단자3(J3)의 PIN2 및 집적회로3(U3)의 PIN17의 연결선과 연결된다. 그리고 저항34(R34) 및 저항35(R35)는 집적회로3(U3)의 CPU 전압이 4.2V 이하이면 집적회로3(U3)의 CPU를 리셋(RESET)하는 역할을 한다.

도 12, 도 14 및 도 19를 참조하면, 다이오드3(D3)의 일단은 전기 단자1(J1)의 PIN1, PIN3과 연결된다. 저항21(R21)의 일단은 집적회로3(U3)의 PIN1과 연결되고, 저항25(R25)의 일단은 집적회로3(U3)의 PIN44와 연결된다.

덕트 수신기(200)와의 통신 신호는 다이오드3(D3)를 통해 입력되고 다이오드3(D3)는 통신 신호의 역 접속에도 이상없이 통신을 행할 수 있게 한다. 저항22(R22)는 기본 전류값 설정용으로 사용된다.

도 14 및 도 19를 참조하면, 다이오드3(D3)를 통해 덕트 수신기(200)로부터 수신된 통신 신호1는 트랜지스터1(Q1)를 통해 반전 증폭되어 집적회로3(U3)로 입력된다. 그리고 입력된 통신 신호1는 집적회로3(U3)로 전달된다.

도 12 및 도 14를 참조하면, 집적회로4(U4)는 통신 신호1를 분석하여 덕트 신호 처리 기기(100)의 고유 ID와 일치하는 신호이면 덕트 수신기(200)에서 내린 명령대로 현재의 상태를 나타내는 통신 신호2를 트랜지스터1(Q1), 저항25(R25), 저항26(R26)을 통해 덕트 수신기(200)로 응답한다.

이때, 집적회로4(U4)는 덕트 수신기(200)로부터 수신되는 설비 제어 신호인 통신 신호1의 고유 ID가 덕트 신호 처리 기기(100)의 고유 번호와 일치하는지를 판단한다. 그리고 일치하면, 도 2223의 전자계전기1(K1), 전자계전기2(K2), 전자계전기3(K3), 전자계전기4(K4)를 온(ON)·오프(OFF)함으로써, 덕트 신호 처리 기기(100)를 온(ON)·오프(OFF)시킨다.

도 21을 참조하면, 스위치1(SW1), 스위치2(SW2), 저항54(R54), 저항55(R55)는 분석하여 덕트 신호 처리 기기(100)의 고유 ID를 설정하는 부분으로, 고유 ID를 21 ~ 25까지 BCD(Binary-Coded Decimal)값으로 선정한다. 여기서, 스위치1(SW1)의 일단은 도 19의 집적회로3(U3)의 PIN15와 연결되고, 스위치2(SW2)의 일단은 집적회로3(U3)의 PIN42와 연결된다.

도 18을 참조하면, 전기단자2(J2)는 설비 신호 입력부이고 전기단자4(J4)는 설비 신호 입력을 위한 예비단자이다. 전기단자2(J2)의 PIN9, PIN12에 연결된 점퍼3(JP3)는 설비의 종류에 따라 점점 신호로 출력되거나 중계기 전압(24V)으로 출력될 수 있도록 변경할 수 있는 옵션(OPTION)부이다.

도 19를 참조하면, FND1는 주소를 나타내는 고유 ID를 표시하기 위한 주소 표시부이고 저항56(R56) ~ 저항63(R63)는 FND 전류 제한용이다. FND1의 COMM1, COMM2는 도 20의 집적회로2(U2)의 PIN11, PIN10과 각각 연결된다.

도 18을 참조하면, 집적회로3(U3)의 PIN25에는 저항36(R36)과 저항1(R1)이 연결되고, 저항36(R36)과 저항1(R1)은 모델(MODEL) 설정용으로 2:2 옵션(OPTION)일 경우 저항1(R1)을 개방(OPEN)한다.

도 22를 참조하면, 발광 다이오드1(LD1)은 전원 및 통신 상태를 표시하고, 정상 통신시 주기적으로 점멸한다. 통신 이상시는 발광 다이오드1(LD1)이 점등 상태이고, 전원 이상시는 발광 다이오드1(LD1)은 오프(OFF)된다. 발광 다이오드2(LD2)는 신호가 감지된 경우 점등 상태이도록 설계된다. 발광 다이오드1(LD1)은 집적회로3(U3)의 PIN32에 연결되고, 발광 다이오드2(LD2)는 집적회로3(U3)의 PIN37에 연결된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있고, 본 발명의 권리범위는 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

1. 동작 전원과 통신 신호의 입출력부인 전기단자1(J1),
   상기 전기단자1(J1)과 연결되고 덕트 수신기로부터 통신 신호1을 입력받기 위한 다이오드3(D3),
   상기 다이오드3(D3)를 통해 수신된 통신 신호1을 반전 증폭하는 트랜지스터1(Q1),
   신호의 복구를 위한 집적회로3(U3),
   상기 집적회로3(U3)와 일단이 연결되고, 상기 반전 증폭된 통신 신호 1을 상기 집적회로3(U3)으로 통과시키는 저항21(R21),
   상기 집적회로3(U3)와 일단이 연결되는 저항25(R25),
   상기 저항25(R25)와 일단이 연결되고, 타단은 접지되는 저항26(R26), 그리고
   상기 집적회로3(U3)과 연결되고, 상기 집적회로3(U3)을 통해 전달받은 상기 통신 신호1을 분석하여 덕트 신호 처리 기기에 설정된 고유 ID와 일치하는 신호이면, 상기 통신 신호 1의 제어 명령에 따라 현재 상태를 나타내는 통신 신호 2를 상기 저항25(R25) 및 상기 저항26(R26)을 통해 상기 덕트 수신기로 응답하는 집적회로4(U4)
   를 포함하는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
2. 제1항에 있어서,
   일단은 접지되고, 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 스위치1(SW1),
   일단은 접지되고, 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 스위치2(SW2),
   상기 스위치1(SW1)의 상기 타단에 연결되는 저항55(R55), 그리고
   상기 스위치2(SW2)의 상기 타단에 연결되는 저항54(R54)를 포함하고,
   상기 스위치1(SW1), 상기 스위치2(SW2), 상기 저항54(R54) 및 상기 저항55(R55)를 통해 상기 고유 ID를 설정하는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 집적회로3(U3)와 연결되어 주소를 나타내는 상기 고유 ID를 표시하기 위한 FND
   를 더 포함하는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 집적회로4(U4)와 연결되는 복수개의 전자계전기를 더 포함하고,
   상기 집적회로4(U4)는,
   상기 통신 신호1에 포함된 고유 ID가 상기 덕트 신호 처리 기기에 설정된 고유 ID와 일치하면, 상기 복수개의 전자계전기를 온 시켜 상기 덕트 신호 처리 기기를 온시키거나 또는 상기 복수개의 전자계전기를 오프시켜 상기 덕트 신호 처리 기기를 오프시키는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
5. 제4항에 있어서,
   설비 신호 입력부인 전기단자2(J2),
   상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항8(R8), 저항17(R17), 저항18(R18), 저항19(R19)로 구성된 제1 저항 그룹,
   상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항7(R7), 저항10(R10), 저항15(R15), 저항16(R16)으로 구성된 제2 저항 그룹,
   상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항5(R5), 저항6(R6), 저항13(R13), 저항14(R14)로 구성된 제3 저항 그룹, 그리고
   상기 집적회로4(U4) 및 상기 전기단자2에 연결되는 저항4(R4), 저항9(R9), 저항11(R11), 저항12(R12)로 구성된 제4 저항 그룹을 더 포함하고,
   상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 상기 제1 저항 그룹, 상기 제2 저항 그룹, 상기 제3 저항 그룹 및 상기 제4 저항 그룹을 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항53(R53),
   일단이 상기 저항53(R53)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항52(R52),
   일단은 상기 저항53(R53)의 타단, 상기 저항52(R52)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서9(C9),
   상기 제2 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항40(R40),
   일단이 상기 저항40(R40)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항41(R41),
   일단은 상기 저항40(R40)의 타단, 상기 저항41(R41)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서18(C18),
   상기 제3 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항44(R44),
   일단이 상기 저항44(R44)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항50(R50),
   일단은 상기 저항44(R44)의 타단, 상기 저항50(R50)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서8(C8),
   상기 제4 저항 그룹에 일단이 연결되는 저항37(R37),
   일단이 상기 저항37(R37)의 타단에 연결되고, 타단은 접지되는 저항39(R39), 그리고
   일단은 상기 저항37(R37)의 타단, 상기 저항39(R39)의 일단 및 상기 집적회로3(U3)와 연결되고, 타단은 접지되는 전해 콘덴서17(C17)를 더 포함하고,
   상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제1저항 그룹, 상기 저항53(R53), 저항52(R52) 및 전해 콘덴서9(C9)를 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항53(R53)을 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되며,
   상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제2저항 그룹, 상기 저항40(R40), 상기 저항41(R41) 및 상기 전해 콘덴서18(C18)를 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항40(R40)을 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되며,
   상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제3저항 그룹, 상기 저항44(R44), 저항50(R50) 및 전해 콘덴서8(C8)를 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항44(R44)를 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되고,
   상기 전기단자2(J2)가 출력하는 신호 전압은 제4저항 그룹, 상기 저항37(R37), 저항39(R39) 및 전해 콘덴서17(C17)을 통해 상기 집적회로4(U4)에 공급되고 상기 저항37(R37)을 거친 신호 전압은 상기 집적회로3(U3)로 공급되는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
7. 제5항에 있어서,
   정상 통신시 주기적으로 점멸하고 통신 이상시 점등 상태이며, 전원 이상시 오프되며, 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 발광 다이오드1(LD1),
   일단은 상기 발광 다이오드1(LD1)에 연결되고 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 저항31(R31),
   상기 집적회로3(U3)에 연결되고, 신호가 감지된 경우 점등 상태인 발광 다이오드2(LD2), 그리고
   일단은 상기 발광 다이오드2(LD2)에 연결되고 타단은 상기 집적회로3(U3)에 연결되는 저항32(R32)
   를 더 포함하는 덕트 신호 처리 기기의 회로 구조.
   

Images