KR101676694B1 - Fire alert apparatus of electricity facilities using multi-divided temperature sensor - Google Patents

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김민성
신태묵
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주식회사 현대콘트롤전기
신태묵
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Abstract

The present invention relates to fire monitoring apparatus of electricity facilities by using a multi-division temperature sensor, capable of detecting signs of fire in a disaster prevention area, such as an electricity room, power cables and a power receiving/distributing plate, in a non-contact condition by using a temperature sensor having a multi-division temperature sensing function such that the signs of fire are noticed. The apparatus comprises: a non-contact temperature sensor installed in a disaster protection area vulnerable to fire to measure temperature for multiple points of a corresponding area in a multi-division type, respectively, thereby outputting a fire detection signal, the non-contact temperature sensor capable of adjusting emissivity and being set and monitored by using a parameter setting tool; and a fire management server recognizing occurrence of fire in the disaster prevention area on the basis of the fire detection signal, displaying a fire occurrence on a corresponding position on a screen and generating an alarm.

Description

다분할 온도감지센서를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치{FIRE ALERT APPARATUS OF ELECTRICITY FACILITIES USING MULTI-DIVIDED TEMPERATURE SENSOR}FIELD ALERT APPARATUS OF ELECTRICITY FACILITIES USING MULTI-DIVIDED TEMPERATURE SENSOR FIELD OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 화재발생을 감지하는 기술에 관한 것으로, 특히 전기실, 전력케이블 및 수배전반 등과 같은 방재구역에서 다분할 온도감지기능을 갖는 온도센서를 이용하여 비접촉 상태로 화재발생 징후를 감지하여 통보할 수 있도록 한 다분할 온도감지센서를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a technology for detecting a fire occurrence, and more particularly, to a fire detection apparatus capable of detecting a fire occurrence in a non-contact state by using a temperature sensor having a multi-division temperature sensing function in an emergency room such as an electric room, a power cable, And more particularly, to a device for monitoring the occurrence of a fire in an electric facility using a multi-stage temperature sensor.

일반적으로, 전기화재의 주요원인은 전선케이블의 합선, 과전류, 아크 및 누설전류 등이 있다. 이와 같은 전기화재의 발생을 줄이기 위하여 화재발생 감지기 및 차단기와 같은 개별장비가 설치된다.Generally, the main cause of electric fire is short circuit, overcurrent, arc and leakage current of cable. To reduce the occurrence of such electric fires, individual devices such as fire detection sensors and breakers are installed.

근래 들어, 대형 건물이나 기계 설비 또는 전기설비가 설치된 산업시설 등에서 화재발생이 우려되는 위치에 접촉식 온도센서를 개별적으로 설치해 두고 이들을 통해 열 발생이 감지되면 관리자에게 알려주는 시스템이 구축되어 있다. Recently, a contact type temperature sensor is separately installed in a place where a fire is likely to occur in a large building, an industrial facility equipped with a mechanical facility, or an electric facility, and a system is provided to notify the manager when heat is detected through these.

그러나, 이와 같이 접촉식 온도센서를 이용하여 화재 발생을 감지하는 종래 기술의 경우, 발열 후의 지연시간으로 인하여 신속하게 대처하는데 어려움이 따르고, 각각의 발열 위치마다 무수히 많은 온도센서를 부착하게 되므로 유지 보수에 어려움이 따른다.However, in the case of the prior art that detects the occurrence of fire by using the contact type temperature sensor, it is difficult to quickly cope with the delay time after the heat generation, and since a large number of temperature sensors are attached to each heat generation position, There is a difficulty in.

더욱이, 통신선, 전선 등이 지나가는 관로인 지하 칼버트 또는 건물 내의 임의의 위치에서 돌발적으로 발생되는 화재 징후를 실시간으로 감지하여 관리자에게 알려주는데 어려움이 있다.
Furthermore, it is difficult to detect an unexpected fire symptom occurring in an underground calvert or a certain place in a building in real time and notify an administrator of the underground calvert that a communication line, a wire or the like passes through.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전기실, 전력케이블 및 수배전반 등과 같은 방재구역에서 다분할 온도감지기능을 갖는 비접촉식 온도센서를 이용하여 비접촉 상태로 화재발생 징후를 감지하여 관리자 시스템에 통보할 수 있도록 하는데 있다.
A problem to be solved by the present invention is to detect a fire occurrence indication in a non-contact state by using a non-contact type temperature sensor having a multi-partition temperature sensing function in an emergency room such as an electric room, a power cable, .

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 다분할 온도감지센서를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치는, 화재발생에 취약한 방재구역에 설치되어 해당 위치에서의 온도를 다분할 방식으로 다수의 포인트에 대한 온도를 각기 측정하여 그에 따른 화재검출신호를 출력하되, 방사율 조정이 가능하고 파라미터 셋팅 툴(Parameter Setting Tool)을 이용하여 설정 및 모니터링이 가능한 비접촉식 온도센서; 상기 비접촉식 온도센서의 출력신호를 근거로 해당 방재구역 내의 해당 위치(노드)에서의 화재 발생 유무를 판단하고, 화재가 발생된 것으로 판단될 때 화재검출신호를 출력하는 제어기; 및 유무선 송신기를 통해 상기 제어기로부터 수신되는 상기 화재검출신호를 근거로 상기 방재구역 내에서 화재가 발생된 것을 인식하여 화면상에 해당 위치에서의 화재 발생을 표시하고, 알람을 발생하는 화재관리용 서버;를 포함하는 것을 기술적 구성상의 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for monitoring the occurrence of fire in an electrical installation using a multi-partition temperature sensor according to an embodiment of the present invention. The apparatus is installed in a disaster prevention zone vulnerable to fire, Contact temperature sensor capable of measuring the temperature of each point and outputting a corresponding fire detection signal, capable of adjusting the emissivity and setting and monitoring using a parameter setting tool; A controller for determining whether or not a fire has occurred at a corresponding position (node) in the corresponding disaster prevention zone based on the output signal of the non-contact temperature sensor, and outputting a fire detection signal when it is determined that a fire has occurred; And a fire management server for recognizing occurrence of a fire in the disaster prevention area based on the fire detection signal received from the controller through the wired / wireless transmitter and displaying a fire occurrence at the corresponding position on the screen, ; ≪ / RTI >

상기 비접촉식 온도센서는 64 포인트의 온도를 측정하여 그에 따른 상기 화재검출신호를 출력하는 구조를 갖는다.The noncontact type temperature sensor has a structure for measuring the temperature of 64 points and outputting the fire detection signal accordingly.

상기 비접촉식 온도센서는 회전하거나 진동하는 물제, 전자기장 안에 있는 물체, 온도변화가 있는 물체, 진공챔버 안의 물체, 접촉식 온도계로 측정할 수 없는 물체, 접촉시 손상이 우려되거나 오염될 수 있는 물체, 온도분포가 변하는 표면, 접촉 시 온도가 변하는 물체 및 열전도가 일정치 이하인 물체 중 어느 하나를 대상으로 온도를 감지한다.The noncontact type temperature sensor may be any type of noncontact type temperature sensor that can be used to measure the temperature of a contact, such as a rotating or vibrating substance, an object in an electromagnetic field, an object with a temperature change, an object in a vacuum chamber, The temperature is sensed with respect to any one of a surface whose distribution changes, an object whose temperature changes upon contact, and an object whose thermal conductivity is equal to or lower than a predetermined value.

상기 비접촉식 온도센서는 감지 대상 물체의 표면에서 방사되는 적외선 에너지를 측정하여 그에 따른 상기 화재검출신호를 출력한다.
The non-contact type temperature sensor measures the infrared energy radiated from the surface of the sensing object and outputs the fire detection signal accordingly.

본 발명은 전기실, 전력케이블 및 수배전반 등과 같은 방재구역에서 다분할 온도감지기능을 갖는 비접촉식 온도센서를 이용하여 비접촉 상태로 화재발생 징후를 감지하여 관리자 시스템에 통보함으로써 화재발생에 대해 보다 신속하고 정확하게 대체할 수 있는 효과가 있다.
The present invention detects the occurrence of a fire in a non-contact state by using a non-contact temperature sensor having a multi-partition temperature sensing function in an emergency room such as an electric room, a power cable, and a switchboard, There is an effect that can be done.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다분할 온도감지센서를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치의 블록도이다.
도 2a는 접촉식 온도센서와 비접촉식 온도센서의 온도감지 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2b는 화재감지장치에 설치된 비접촉식 온도센서의 실제 사진을 나타낸 것이다.
도 2c는 비접촉식 온도센서에서의 온도 측정 원리를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용된 비접촉식 온도센서의 설치 예시도이다.1 is a block diagram of an apparatus for monitoring the occurrence of a fire in an electrical installation using a multi-division temperature sensor according to an embodiment of the present invention.
2A is a graph showing temperature sensing characteristics of a contact type temperature sensor and a non-contact type temperature sensor.
2B is an actual photograph of a non-contact type temperature sensor installed in the fire detection apparatus.
2C is a view showing the principle of temperature measurement in the noncontact type temperature sensor.
3 is a view showing an example of the installation of the noncontact type temperature sensor applied to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term in order to best describe its invention It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments.

또한, 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것은 아니라 할 것이다. It is also to be understood that the specific structure or functional description is illustrative only for the purpose of illustrating an embodiment consistent with the concept of the present invention and that the embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, But are not limited to, examples.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다분할 온도감지센서를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 비접촉식 온도센서(110), 제어기(120), 유무선송신기(130) 및 화재관리용 서버(140)를 포함한다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for monitoring the occurrence of fire in an electrical equipment using a multi-divisional temperature sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the non-contact temperature sensor 110, the controller 120, And a server 140 for fire control.

비접촉식 온도센서(110)는 설치되는 구역이 특별하게 한정되지 않으나, 전기실이나 전력케이블 또는 수배전반이 설치된 화재발생에 취약한 방재구역에 설치될 수 있다.The non-contact type temperature sensor 110 is not particularly limited, but may be installed in a disaster prevention area susceptible to fire in which an electric room, a power cable, or a switchboard is installed.

비접촉식 온도센서(110)는 다분할 방식으로 온도를 측정하는 적외선 온도센서(iR array themometer)로서, 이는 싱글 포인트로 온도를 측정하는 것이 아니라 다수 포인트의 온도를 측정한다. 본 실시예에서는 도 2c에서와 같이 64 포인트의 온도를 측정할 수 있다. 이와 같은 비접촉식 온도센서(110)는 넓은 FOV(Field Of View)를 가지므로 하나로 물체 표면온도와 주변온도를 함께 측정할 수 있다. 그리고, 상기 비접촉식 온도센서(110)는 측정 대상 물체에 적합한 방사율(Emissivity) 조정이 가능하다. The non-contact temperature sensor 110 is an iR array themometer for measuring the temperature in a multi-dividing manner, which measures temperature at a plurality of points rather than measuring the temperature at a single point. In this embodiment, the temperature of 64 points can be measured as shown in FIG. 2C. Since the non-contact type temperature sensor 110 has a wide field of view (FOV), the object surface temperature and the ambient temperature can be measured together. In addition, the non-contact temperature sensor 110 can adjust the emissivity suitable for an object to be measured.

또한, 상기 비접촉식 온도센서(110)는 파라미터 셋팅 툴(Parameter Setting Tool)을 이용하여 각종 설정 및 모니터링이 가능하다. 도 2a는 비접촉식 온도센서(110)와 접촉식 온도센서의 온도측정시간 비교결과를 나타낸 것으로, 비접촉식 온도센서(110)가 접촉식 온도센서에 비하여 보다 높은 온도를 보다 빠른 시간 내에 감지하는 특성이 있음을 알 수 있다. Also, the non-contact temperature sensor 110 can be set and monitored by using a parameter setting tool. 2A shows the result of comparing the temperature measurement time of the noncontact temperature sensor 110 with that of the contact temperature sensor. The noncontact temperature sensor 110 detects a higher temperature in a shorter time than the contact temperature sensor 110 .

즉, 상기 비접촉식 온도센서(110)는 도 2b 및 도 2c에서와 같이 적외선 센서로서 16×4 픽셀 등의 IR arrayn I2C interface, Ta(외기온도) -40 to 85℃, To(물체온도) -50 to 300℃를 비접촉식으로 측정한다. 따라서, 상기 비접촉식 온도센서(110)는 접촉식 온도센서와 같이 열평형 상태가 이루어질 때 까지 기다릴 필요가 없기 때문에 온도 감시 속도가 빠르고, 움직임이 있거나, 회전하거나 진동하는 물제, 강한 전자기장 안에 있는 물체(예: 고주파 가열), 온도변화가 급격한 물체(100 msec 단위), 진공챔버 안의 물체(윈도우 투과 측정), 접촉식 온도계로 측정할 수 없는 초고온의 물체, 접촉시 손상이 우려되거나 오염될 수 있는 물체, 온도분포가 변하는 표면, 접촉 시 온도가 변하는 물체 및 열전도(thermal-conductivity)가 낮은 물체 등을 대상으로 빈번한 온도 측정이 요구될 때 사용되는 온도센서이다. 2B and FIG. 2C, the non-contact type temperature sensor 110 includes an IR arrayn I2C interface such as 16 × 4 pixels, Ta (outside temperature) -40 to 85 ° C., To (object temperature) -50 to 300 ° C in a non-contact manner. Therefore, since the noncontact type temperature sensor 110 does not have to wait until a thermal equilibrium state is established, the temperature of the noncontact type temperature sensor 110 can be controlled in such a manner that the temperature monitoring speed is fast and the object is moving, rotating or vibrating, (Eg, high-frequency heating), objects with rapid temperature changes (in units of 100 msec), objects in a vacuum chamber (window penetration measurements), objects with extremely high temperatures that can not be measured with contact thermometers, , A surface where the temperature distribution changes, an object whose temperature changes during contact, and an object with low thermal conductivity.

이와 같은 비접촉식 온도센서(110)에서 물체에 방사된 적외선 에너지(열에너지)에 의해 물체의 온도가 상승되고, 상기 물체에 방사된 적외선은 그 물체의 표면에서 다시 방사된다. 비접촉식 온도센서(110)는 상기와 같이 물체의 표면에서 방사되는 적외선 에너지를 측정한다. 비접촉식 온도센서(110)에서 측정된 적외선 에너지는 다른 열원에 의하여 물체 표면에서 반사된 적외선 에너지와 물체를 투과한 적외선 에너지를 포함하는데, 이 두 가지를 제외한 물체가 표면으로 자체 방사하는 에너지만 물체의 온도측정에 사용된다. 이와 같이, 상기 비접촉식 온도센서(110)는 가시광선을 구분하지 못하는 반도체 광전센서와 달리 자외선에만 반응감도를 갖기 때문에 가시광 컷 필터(optical visible cut filter)를 사용할 필요가 없다.The temperature of the object is raised by the infrared energy (heat energy) radiated to the object by the noncontact type temperature sensor 110, and the infrared ray radiated to the object is radiated again on the surface of the object. The noncontact temperature sensor 110 measures the infrared energy radiated from the surface of the object as described above. The infrared energy measured by the non-contact temperature sensor 110 includes infrared energy reflected from the surface of the object by another heat source and infrared energy transmitted through the object. Used for temperature measurement. As described above, the non-contact type temperature sensor 110 does not need to use an optical visible cut filter because it has sensitivity only to ultraviolet rays, unlike a semiconductor photoelectric sensor that can not distinguish visible light.

제어기(120)는 상기 비접촉식 온도센서(110)와 연결되어 이의 출력신호를 근거로 상기 방재구역 내의 해당 위치(노드)에서의 화재 발생 유무를 판단하고, 화재가 발생된 것으로 판단될 때 화재검출신호를 지그비(Zigbee) 또는 RS-485 통신망을 통해 전송하는 역할을 수행한다. The controller 120 is connected to the non-contact temperature sensor 110 to determine whether or not a fire has occurred at a corresponding position (node) in the disaster prevention zone based on the output signal of the non-contact temperature sensor 110. When it is determined that a fire has occurred, Through a Zigbee or RS-485 communication network.

유무선 송신기(130)는 상기 제어기(120)와 연결되어 그로부터 수신되는 화재검출신호를 유선이나 무선으로 전송하는 역할을 수행한다.The wired / wireless transmitter 130 is connected to the controller 120 and transmits a fire detection signal received from the wired or wireless transmitter 130 by wire or wirelessly.

화재관리용 서버(140)는 상기 유무선 통신망(130)을 통해 수신되는 상기 화재검출신호를 근거로 상기 방재구역 내의 해당 위치에서의 화재 발생 유무를 감시한다. 즉, 상기 화재관리용 서버(140)는 상기 화재검출신호를 근거로, 상기 방재구역 내의 임의의 위치에서 화재가 발생된 것을 인식하여 화면상에 해당 위치에서의 화재 발생을 표시하고, 알람을 발생한다. 따라서, 관리자는 평상시 별다른 주의를 기울이지 않고도 상기 화면이나 알람을 통해 상기 해당 위치에서의 화재 발생을 인식하여 필요한 조치를 취할 수 있게 된다.The fire management server 140 monitors the occurrence of a fire at the corresponding location in the disaster prevention area based on the fire detection signal received through the wired / wireless communication network 130. That is, the fire management server 140 recognizes that a fire has occurred at an arbitrary position in the fire fighting area based on the fire detection signal, displays a fire occurrence at the corresponding position on the screen, generates an alarm do. Accordingly, the manager can recognize the occurrence of fire at the corresponding position and take necessary actions through the screen or the alarm without paying any special attention.

도 3은 상기 비접촉식 온도센서(110)가 수도관이나 전화선 등을 수용하기 위해 도로 밑에 설치되는 터널 모양의 컬버트(culvert)에 설치된 예를 보인 것이다. 상기 도 1에서는 하나의 제어기(120)에 하나의 비접촉식 온도센서(110)가 설치된 예를 보인 것이나, 이와 같은 설치예로 한정되지 않는다.FIG. 3 shows an example in which the noncontact type temperature sensor 110 is installed in a tunnel-shaped culvert provided below a road for receiving a water pipe or a telephone line. 1, one non-contact type temperature sensor 110 is installed in one controller 120. However, the present invention is not limited to this example.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, it should be understood that the scope of the present invention is not limited thereto. These embodiments are also within the scope of the present invention.

110 : 비접촉식 온도센서 120 : 제어기
130 : 유무선 송신기 140 : 화재관리용 서버110: non-contact temperature sensor 120: controller
130: Wired / wireless transmitter 140: Fire management server

Claims (5)

화재발생에 취약한 방재구역에 설치되어 해당 위치에서의 온도를 다분할 방식으로 다수의 포인트에 대한 온도를 각기 측정하여 그에 따른 화재검출신호를 출력하되, 방사율 조정이 가능하고 파라미터 셋팅 툴(Parameter Setting Tool)을 이용하여 설정 및 모니터링이 가능한 비접촉식 온도센서와;
상기 비접촉식 온도센서의 출력신호를 근거로 해당 방재구역 내의 해당 위치(노드)에서의 화재 발생 유무를 판단하고, 화재가 발생된 것으로 판단될 때 화재검출신호를 지그비(Zigbee) 또는 RS-485 통신망을 통해 전송하는 제어기와;
상기 제어기로부터 수신되는 상기 화재검출신호를 유선이나 무선으로 화재관리용 서버로 전송하는 유무선 송신기와;
유무선 송신기를 통해 수신되는 상기 화재검출신호를 근거로 상기 방재구역 내에서 화재가 발생된 것을 인식하여 화면상에 해당 위치에서의 화재 발생을 표시하고, 알람을 발생하는 화재관리용 서버를 포함하며,
상기 비접촉식 온도센서는
감지 대상 물체의 표면에서 방사되는 적외선 에너지를 측정하여 온도를 측정하되, 16×4 픽셀 포인트의 온도를 측정하고 측정온도 범위는 Ta(외기온도) -40 ~ 85℃, To(물체온도) -50 ~ 300℃ 인 것을 특징으로 하고,
상기 비접촉식 온도센서는
회전하거나 진동하는 물제, 전자기장 안에 있는 물체, 온도변화가 있는 물체, 진공챔버 안의 물체, 접촉식 온도계로 측정할 수 없는 물체, 접촉시 손상이 우려되거나 오염될 수 있는 물체, 온도분포가 변하는 표면, 접촉 시 온도가 변하는 물체 및 열전도가 일정치 이하인 물체 중 어느 하나를 대상으로 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는 다분할 온도감지센서를 이용한 전기설비의 화재발생 감시장치.


It is installed in a disaster prevention zone vulnerable to fire, measures the temperature for a number of points by multiplying the temperature at the corresponding location, and outputs a fire detection signal corresponding thereto. The emissivity can be adjusted and the parameter setting tool A non-contact type temperature sensor capable of setting and monitoring by using the temperature sensor;
And determines whether or not a fire has occurred at a corresponding position (node) in the corresponding disaster prevention zone based on the output signal of the non-contact type temperature sensor. When it is determined that a fire has occurred, the fire detection signal is transmitted to a Zigbee or RS- Lt; / RTI >
A wired / wireless transmitter for transmitting the fire detection signal received from the controller to a fire management server in a wired or wireless manner;
And a fire management server for recognizing that a fire has occurred in the fire fighting area based on the fire detection signal received through the wired / wireless transmitter, displaying a fire occurrence at the corresponding position on the screen, and generating an alarm,
The non-contact temperature sensor
Measuring the temperature by measuring the infrared ray energy emitted from the surface of the object to be sensed, the temperature is measured at 16 × 4 pixel points. The measurement temperature range is Ta (outside temperature) -40 to 85 ° C, To (object temperature) -50 To 300 < 0 > C,
The non-contact temperature sensor
It is not possible to measure the temperature of the object, such as rotating or vibrating objects, objects in electromagnetic fields, objects with temperature changes, objects in vacuum chambers, objects that can not be measured with contact thermometers, Wherein the temperature sensing unit senses a temperature of any one of an object whose temperature changes during contact and an object whose thermal conductivity is equal to or lower than a predetermined value.


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