KR101905678B1 - DTHi(디티하이) 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DTHi(디티하이) 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DTHi(Distributed Temperature Humidity illumination : 분포형 측정장비) 센서모듈을 소형화하여 설치 장소에 제약에 받지 않고, 다수개의 DTHi 센서모듈을 통해 온도 상승을 감지함으로써 불씨가 발생하기 전 온도의 이상 상승을 감지하여 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 DTHi 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 편평한 사각판 형태로 이루어지고, 일면에 내측으로 요입 형성된 안치부가 구비된 바닥판과, 일측이 개구된 함체로 이루어져 상기 바닥판과 결합하여 수용공간을 형성하고, 마주보는 한 쌍의 면에 상기 수용공간과 외부를 연통하는 커넥터결합공이 각각 형성되고, 외부의 온도를 감지하기 위하여 공기가 순환되는 순환공이 구비된 커버를 포함한 케이스와, PCB 기판에 실장되고 상기 안치부에 안치되어 외부 온도를 감지하는 센서와, 상기 PCB 기판에 실장된 상태에서 상기 커넥터결합공에 배치되는 연결커넥터를 포함하되, 상기 케이스에는, 상기 바닥판과 상기 커버를 결합하기 위한 고정부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템은, DTHi 센서모듈을 이용한 화재 예방 모니터링 시스템이 있어서, 다수개가 케이블을 통해 직렬로 연결되어 하나의 센싱라인을 형성하는 DTHi 센서모듈과, 다수개의 센싱라인이 연결되고 여기에 전원을 공급함과 동시에 각각의 DTHi 센서모듈을 통해 감지된 값을 수신받는 터미널과, 상기 터미널과 전원 및 통신케이블을 통해 연결되어 상기 터미널에 필요한 전압을 공급하고, 상기 DTHi 센서모듈로부터 감지된 감지값을 전송받아 저장 및 표시하고, 기 설정된 온도에 비해 상대적으로 높은 온도가 감지되는 경우 이를 관리자 단말기 또는 외부 소방대에 유/무선 통신을 이용하여 전송하는 코디네이터를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

DTHi(디티하이) 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템{DTHi sensor module and thereby fire prevention monitoring system}

본 발명은 DTHi(디티하이) 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DTHi(Distributed Temperature Humidity illumination : 분포형 측정) 센서모듈을 소형화하여 설치 장소에 제약을 받지 않고, 다수개의 DTHi 센서모듈을 통해 이상온도를 감지함으로써 불씨가 발생하기 전 온도의 이상 상승을 감지하여 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 DTHi 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템에 관한 것이다.

공동주택, 공장, 도서관, 대형 마트, 주차장 등과 같이 다수의 사용자가 이용하는 건축물에는 화재 발생시 이를 감지하여 소리 및 조명 등으로 표시하는 화재감지센서가 소방법 등 관련 규정에 의하여 설치가 의무화되었다.

종래의 화재감지센서는 대체로 건물의 내측 천정에 설치되고, 화재를 감지하면 연동된 스프링클러를 동작시키고 동시에 비상벨을 동작시켜 경보음이 발생하게 된다. 이후 이를 목격한 목격자 또는 관리자가 소방대에 신고하게 되는데, 일반 공동주택 등과 같이 24시간 동안 사람이 거주하고 있는 건축물의 경우 화재 발생시 이후의 조치가 신속하게 이루어지나, 영업시간이 종료된 재래시장, 공장, 대형 마트 등과 같이 인적이 드문 건축물의 경우 화재 발생 후부터 이를 소방대에 신고하기까지 많은 시간이 소요되어 화재로 인한 피해가 증가하는 문제점이 있었다.

한편, 도 6은 일반적인 화재 발생 후 목격자 신고까지의 흐름을 도시한 것으로, 불씨가 시작되는 지점인 발화시점(T0)과, 이 불씨로 인해 화재가 발생하는 화재발생시점(t0)과, 화재가 발생한 후 상승한 외부 온도를 화재감지센서가 감지하는 화재감지 및 이를 통한 예보시점(t1)과, 화재감지센서로부터 발생한 예보를 목격한 목격자가 이를 소방대에 신고하는 목격자신고시점(t2)으로 진행된다.

이와 같이 진행되는 과정에서 화재감지센서는 이미 불씨로 인한 화재가 발생한 이후에 일어나는 불꽃이나 연기를 감지하거나 주변 온도의 상승 및 기설정된 온도보다 높은 온도를 감지하기 때문에 화재를 예방하는 위한 것이 아닌 화재가 발생한 것을 감지하는 것이었다.

이는 종래의 화재감지센서가 설치된 위치 및 그 주변 일부의 온도 상승만을 감지하기 때문인데, 종래의 화재감지센서는 점형 측정방식(point sensing)을 이용한 것으로, 여기서 점형 측정방식이란 하나의 정해진 위치에 하나의 센서가 설치되고 각각의 센서를 통해 감지된 값을 별도의 통합제어장치를 통해 처리하도록 하는 방식이다.

따라서 종래의 화재감지센서는 외부 온도의 측정이 요구되는 각각의 위치에 개별적으로 설치한 후 이를 하나의 통합제어장치를 통해 관리하면서 사용할 수 있으나, 화재감지센서와 통합제어장치가 1:1로 연결되는 병렬 연결방식이기 때문에 이는 설치 및 장비구성의 복잡함과 비용의 증가, 그리고 유지보수의 어려움이 있었다.

또한, 일반적으로 화재감지센서는 건물의 천정에 설치되기 때문에 화재가 발생한 위치에 따라 이를 감지하는 시간이 다르고, 특히 배전반, 분배기 등과 같이 건물의 벽체에 설치된 전기적인 접속장치에 별도로 부착할 수 없기 때문에 전기 합선에 의한 화재 발생시 이를 신속하게 감지할 수 없는 문제점이 있었다.

0001. 대한민국 등록특허 제10-1817351호(2018.01.04., 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, DTHi(Distributed Temperature Humidity illumination : 분포형 측정) 센서모듈을 소형화하여 설치 장소에 제약을 받지 않고, 다수개의 DTHi(디티하이) 센서모듈을 통해 이상온도를 감지함으로써 불씨가 발생하기 전 온도의 이상 상승을 감지하여 이를 예보함으로써 불씨가 발생되어 큰 화재로 번지는 것을 최소화할 수 있는 DTHi 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 편평한 사각판 형태로 이루어지고, 일면에 내측으로 요입 형성된 안치부가 구비된 바닥판과, 일측이 개구된 함체로 이루어져 상기 바닥판과 결합하여 수용공간을 형성하고, 마주보는 한 쌍의 면에 상기 수용공간과 외부를 연통하는 커넥터결합공이 각각 형성되고, 외부의 온도를 감지하기 위하여 공기가 순환되는 순환공이 구비된 커버를 포함한 케이스와, PCB 기판에 실장되고 상기 안치부에 안치되어 외부 온도를 감지하는 센서와, 상기 PCB 기판에 실장된 상태에서 상기 커넥터결합공에 배치되는 연결커넥터를 포함하되, 상기 케이스에는, 상기 바닥판과 상기 커버를 결합하기 위한 고정부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부는, 상기 바닥판의 양측면에 각각 형성된 고정턱과, 상기 커버의 마주보는 한 쌍의 면에 수직하게 외측으로 연장 형성되며, 상기 고정턱에 맞물리는 고정돌기가 형성된 고정판을 포함한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템은, DTHi 센서모듈을 이용한 화재 예방 모니터링 시스템이 있어서, 다수개가 케이블을 통해 직렬로 연결되어 하나의 센싱라인을 형성하는 DTHi 센서모듈과, 다수개의 센싱라인이 연결되고 여기에 전원을 공급함과 동시에 각각의 DTHi 센서모듈을 통해 감지된 값을 수신받는 터미널과, 상기 터미널과 전원 및 통신케이블을 통해 연결되어 상기 터미널에 필요한 전압을 공급하고, 상기 DTHi 센서모듈로부터 감지된 감지값을 전송받아 저장 및 표시하고, 기 설정된 온도에 비해 상대적으로 높은 온도가 감지되는 경우 이를 관리자 단말기 또는 외부 소방대에 유/무선 통신을 이용하여 전송하는 코디네이터를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 본 발명에 따른 DTHi(디티하이) 센서모듈은 크기와 무게를 소형화하여 설치 환경 및 공간의 제약을 받지 않기 때문에 필요한 위치에 설치가 자유롭고 특히 건물의 내벽, 격벽 그리고 전자 장비의 내부에 설치가 가능하여 불씨가 형성되기 전에 온도의 상승을 신속하게 감지함으로써 화재가 발생하기 전에 이를 외부로 알릴 수 있도록 하고, 이를 통해 화재에 의한 피해를 최소화할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템은 다수개가 직렬 배치된 DTHi 센서모듈을 하나의 센싱라인으로 구성하고, 다수의 센싱라인을 하나의 터미널 및 이와 연결된 코디네이터를 통해 관리 및 측정값을 분석함으로써, 장비의 설치에 따른 비용을 절감할 수 있으며 화재가 발생하기 이전에 온도 상승을 신속하게 감지하여 이를 외부 소방대 또는 관리자의 단말기로 알려줌으로써 화재 발생에 따른 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, DTHi 센서모듈를 통해 측정 공간을 분포형 측정방법으로 측정함으로써 보다 정확한 측정값을 얻을 수 있고, 특히 재래시장 등 건물의 내외벽, 측벽 또는 각종 전자장비, 전자설비 등의 내부에 배치가 가능함으로써 화재 발생의 주요 원인 중의 하나인 합선, 단락, 누전, 과전류, 과열 등에 의한 온도의 상승 여부를 신속하게 감지할 수 있고 이를 통해 화재 예방이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 상술한 바와 같이 습도센서와 이산화탄소센서가 더 구비된 DTHi 센서모듈를 다수개 직렬로 설치함으로써 온실, 공장, 대형 마트, 도서관, 재래시장 등 농작물의 재배나 다중 이용시설의 쾌적한 환경을 구성할 수도 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈를 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈의 결합상태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템을 도시한 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈의 침수 실험 결과를 도시한 그래프.
도 6은 일반적인 화재 발생 과정과 목격자의 신고까지의 흐름을 도시한 예시도.
도 7은 점형 측정방식과 분포형 측정방식의 차이점을 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 DTHi(디티하이) 센서모듈 및 이를 이용한 ICT기반 화재예방 모니터링 시스템의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(10)와, 센서(20)와, 연결커넥터(30)를 포함한다.

본 발명에서 지칭하는 DTHi는 일반적으로 분포형 측정(Distributed Temperature Humidity illumination) 장비를 지칭하는 것으로, 일반적으로 DTHi 는 다수개의 센서를 직렬로 연결하고 각각의 센서가 해당 공간을 동시에 측정하도록 구성하며, 여기에 각 공간을 적절한 범위로 구획함으로써 해당 공간에 대한 평균 온도 및 실시간 온도 측정이 정확하게 이루어지는 장비이다.

상기 케이스(10)는, 바닥판(11)과 상기 바닥판(11)과 결합하는 커버(12) 및 상기 바닥판(11)과 커버(12)를 고정하는 고정부(13)를 포함한다.

여기서 상기 케이스(10)는 설치되는 환경을 고려하여 부식이 방지되고 절연성이 있고 제조 성형이 용이한 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 일 예로 폴리카보네이트, 폴리프로필렌 등을 소재로 하여 제조할 수 있다.

상기 바닥판(11)은, 편평한 사각판 형태로 이루어지고, 일면에 내측으로 요입 형성된 안치부(111)가 형성되고, 테두리에 외측으로 돌출되며 벽체에 구비된 못 또는 로프 등이 관통 삽입되는 걸이공(112)이 형성된다.

그리고, 상기 바닥판(11)의 타면에는 벽체 또는 천정 또는 장비 등에 접착 고정되기 위한 접착층(113)이 구비되며, 상기 접착층(113)은 이형지가 부착되어 접착시 이형지를 제거한 후 벽체 또는 천정 또는 장비에 접착 고정된다.

상기 안치부(111)는 바닥판(11)의 일면에서 내측 방향으로 요입 형성되어 후술하는 센서(20)가 안치된다. 이때 상기 안치부(111)에는 마주보는 한 쌍의 면에서 중앙을 향해 돌출되어 안치된 센서(20)의 테두리가 밀착 되는 고정돌부(114)가 더 형성된다. 그리고 상기 고정돌부(114)의 모서리에는 안치부(111)에 안치된 센서(20)를 빼기 위한 빼기용홈(115)이 형성된다.

상기 빼기용홈(115)은 안치부에 안치된 센서(20)의 교체시 핀 등과 같이 뾰족한 물체의 선단부를 끼워 넣은 후 센서(20)의 저면을 들어 올릴 수 있도록 한 것이다.

상기 커버(12)는, 상기 바닥판(11)과 결합하여 바닥판(11)과의 사이에 센서(20) 및 연결커넥터(30)가 배치되는 수용공간(121)을 형성하고, 동시에 센서(20) 및 연결커넥터(30)를 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 것으로, 일측이 개구된 함체 형태로 이루어지며, 마주보는 한 쌍의 면에 연결커넥터(30)가 배치되는 커넥터결합공(122)이 각각 형성되며, 외부의 온도를 감지하기 위하여 공기가 순환되는 순환공(123)이 포함된다.

상기 순환공(123)은 다수개가 일정 간격을 두고 커버(12)의 수용공간(121)과 외부가 연통되도록 관통 형성되며, 보다 바람직하게는 커버(12)의 하면과 상기 하면과 연결된 일측면에 연속적으로 형성된 장공 형태로 이루어지는 것이다.

여기서 커버(12)의 하면이란 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)이 천정에 설치된 상태에서 하측으로 배치되는 면을 지시하는 것이나, 벽체나 각종 전자설비에 DTHi 센서모듈(1)이 수직으로 배치되는 경우 외부 온도를 감지하는 방향이다.

상기 고정부(13)는, 상기 바닥판(11)과 커버(12)를 고정하기 위한 것으로, 상기 바닥판(11)의 양측면에 각각 형성된 고정턱(131)과, 상기 커버(12)의 마주보는 한 쌍의 면에서 수직하게 외측으로 연장 형성된 고정판(132)과 상기 고정판(132)의 말단부에 형성되어 상기 고정턱(131)에 맞물리는 고정돌기(133)를 포함한다.

이때, 상기 고정판(132)은 커버(12)의 한 쌍의 면에서 수직하게 외측으로 연장 형성되어 바닥판(11)의 측면을 감싸는 형태로 배치되며 바닥판(11)과 맞닿는 면에 상기 고정턱(131)에 맞물리는 고정돌기(133)가 형성된 것이다.

그리고, 상기 고정돌기(133)는 상기 고정판(132)에서 바닥판(11)을 향해 수평하게 돌출 형성되되 돌출된 선단부가 고정판(132)의 말단부를 향해 하향 경사진 경사면(134)이 형성된다.

이때, 상기 고정판(132)은 상술한 바와 같이 커버(12)로부터 연장 형성된 것으로 커버(12)와 동일한 합성수지로 이루어짐으로써 탄성변형이 가능한 것으로, 상기 경사면(134)이 바닥판(11)의 테두리를 통과할 때 테두리로부터 멀어진 후 탄성복원력에 의해 고정돌기(133)가 고정턱(131)에 맞물려 고정되도록 한다.

상기 센서(20)는, 상기 케이스(10)의 수용공간(121)에 배치되는 것으로, 온도를 감지하는 온도센서(22)가 PCB 기판(21)에 실장되어 이루어진다.

상기 온도센서(22)는 일반적으로 검출온도 영역과 검출 정밀도, 온도 특성, 양산성, 신뢰성 등을 고려하여 선택하며, 이러한 온도센서(22)의 구성은 일반적인 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

여기서 상기 온도센서(22)와 PCB 기판(21)은 습기에 의한 오작동을 최소화하기 위한 방수처리가 되는 것이 바람직하다. 여기서 방수처리란 실리콘, 방수테이프 등을 온도센서(22)와 PCB 기판(21)에 도포 또는 접착함으로써 이루어질 수 있다.

한편, 상기 센서(20)에 온도센서(22) 이외에 습도센서와 이산화탄소센서 등을 더 구비할 수 있는데, 습도센서와 이산화탄소센서가 더 구비되는 경우 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)의 활용도를 넓힐 수 있는 것이다.

일 예로 농작물을 재배하는 온실 내부의 온도, 습도, 이산화탄소농도를 감지하기 위하여 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)를 직렬로 다수개 배치함으로써 온실 내부 환경을 실시간으로 확인하고, 이를 통해 재배하는 농작물에 요구되는 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 조절하여 농작물의 생육기간을 단축할 수 있는 것이다.

상기 연결커넥터(30)는, 센서(20)로 전원을 공급함과 동시에 센서(20)에서 감지된 감지값을 전송하기 위한 케이블(C)이 결합하는 것으로, 전원공급과 신호전송을 동시에 하는 케이블(C) 및 케이블이 결합하는 연결커넥터(30)는 공지의 것으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 본 발명에서는 상기 연결커넥터(30)와 케이스(10)의 커넥터결합공(122)의 결합부위, 그리고 상기 순환공(123)을 통해 케이스 내부로 물이 유입되어도 일정 시간동안 외부 온도의 측정이 가능한 것으로, 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)의 침수 실험 결과를 도 5를 통해 도시하였다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)의 침수 실험은, 다음의 조건에서 실행되었다.

침수용액은 물에서 전기전도가 차이 나는 것을 확인하기 위하여 수돗물과 정수기물 2종류에서 진행하였으며, 일반적인 수돗물과 정수기물의 실험 결과는 대동소이하여 도 5에서는 정수기물에 침수한 실험 결과를 도시하였다.

침수시간은 약 22시간(hour) 이었으며, 이때 DTHi 센서모듈(1)의 측정간격은 10초(sec)이며, 여기서 측정횟수의 표시는 1시간(hour)을 기준으로 10초(sec) 간격으로 측정할 때 3600을 360으로 기재한 것이다.

상기의 조건에서 침수 실험을 한 결과 실험 개시 후 약 13시간(hour)이 지난 후부터 온도 측정의 이상이 발생한 것을 알 수 있었으며, 이는 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)이 물에 완전히 침수된 상황에서 측정한 결과이며 일반적인 환경에서는 습기가 유입되어도 설치된 위치에 따라 하방으로 낙하되기 때문에 보다 긴 시간동안 동작 안정성이 유지될 수 있는 것이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)은, 크기 및 무게를 소형화하여 설치 환경 및 공간의 제약을 받지 않기 때문에 필요한 위치에 설치가 자유롭고 특히 재래시장 등 건물의 내외벽, 격벽 그리고 전자 장비의 내부에 설치가 가능하여 불씨가 형성되기 전에 온도의 상승을 신속하게 감지함으로써 화재가 발생하기 전에 이를 외부로 알릴 수 있도록 하고, 이를 통해 화재에 의한 피해를 최소화할 수 있는 것이다.

다음으로, 상술한 본 발명에 따른 DTHi 센서모듈(1)을 이용한 화재예방 모니터링 시스템(A)을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 DTHi 센서모듈을 이용한 화재예방 모니터링 시스템(A)은, DTHi 센서모듈(1)과, 터미널(2)과, 코디네이터(3)를 포함한다.

여기서 DTHi 센서모듈(1)은 상술한 바와 같이 이루어지고 다수개가 케이블(C)을 통해 직렬로 연결되어 하나의 센싱라인(1a)을 형성하는데, 이때 상기 PCB 기판(21)에는 각각의 DTHi 센서모듈(1)을 구분할 수 있는 고유 식별자(unique identifier)가 저장된 칩(chip)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템(A)은 다수개의 DTHi 센서모듈(1)을 직렬로 연결하고, 각각의 DTHi 센서모듈(1)에서 감지된 값을 통해 해당 DTHi 센서모듈(1)이 설치된 장소의 온도를 실시간으로 확인하는데, 다수개의 DTHi 센서모듈(1)이 하나의 라인(way)를 통해 결합될 때 어떤 DTHi 센서모듈(1)에서 측정된 값인지가 구분되어야 하기 때문에 상술한 바와 같이 고유 식별자가 각각 부여되는 것이다.

그리고, DTHi 센서모듈(1)은 직렬로 연결되는 개수의 제한은 없으나, 후술하는 터미널(2)로부터 전원을 공급받아 사용하기 때문에 안정적인 사용을 위해서는 최대 100개로 제한하는 것이 바람직하다.

다음, 상기 터미널(2)은, 다수개의 센싱라인(1a)을 연결하는 분배기로서, 코디네이터(3)와 연결되어 전원을 공급받고 이와 동시에 코디네이터(3)와 직렬 통신 프로토콜 방식으로 통신 연결된다.

여기서 본 발명에서 사용하는 직렬 통신 프로토콜 방식은 RS485(Recommended Standard 485)방식을 사용하는 것으로, RS485 방식은 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터 전송 및 수신을 할 수 있는 것으로, 통상 2개의 선을 사용하여 반이중(half duplex) 통신 방식으로 사용하나 2개의 RS485 통신망을 사용하면 전이중(full duplex)통신도 가능하고, 최대 드라이버,리시버 수가 각각 32개에 이르고 최대속도 10Mbps에 최장거리 1.2Km까지 네트워크 구축이 가능한 통신 방식이다.

따라서, 다수개의 DTHi 센서모듈(1)이 직렬로 배치된 센싱라인(1a)에서 측정 중인 장소와 상기 코디네이터(3)가 배치되는 관리실 또는 제어실의 거리가 멀리 떨어져 있어도 상기 터미널(2)을 통해 안정적인 통신 연결이 가능하며, 특히 직렬로 연결된 다수개의 DTHi 센서모듈(1)에 필요한 전압을 터미널(2)이 안정적으로 공급함으로써 사용 중 공급 전압 편차에 따른 오류 발생을 최소화할 수 있다.

상기 코디네이터(3)는 상기 터미널(2)과 전원 및 통신케이블을 통해 연결되어 상기 터미널(2)에 필요한 전압을 공급하고, DTHi 센서모듈(1)로부터 감지된 감지값을 전송받아 이를 처리하기 위한 것이다.

이를 위해 상기 코디네이터(3)는 외부로부터 인가된 전원에 따라 온 또는 오프되고, 내부에 배치된 전원공급장치(SMPS:switched mode power supply)를 통해 상기 터미널(2)에 필요한 전원을 공급하고, 터미널(2)을 통해 전송된 온도를 측정, 저장 및 전송하기 위한 저장부와 통신부가 구비된다.

여기에 측정된 값을 화면에 표시하기 위한 디스플레이가 더 구비될 수 있고, 바람직하게는 측정된 값을 각각의 공간, 측정시간에 따라 분류하여 표시하고 보다 바람직하게는 산업용 임베디드 컴퓨터(IEC Computer)로 구성됨으로써 관리자가 각각의 측정공간에 대한 실시간 온도 변화를 용이하게 파악할 수 있고, 측정시간에 따른 온도 변화를 분류하여 저장함으로써 측정공간에 대한 온도 관리시 데이터로 사용할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 코디네이터(3)에는 외부와 유/무선 통신망을 통해 연결할 수 있는 통신수단이 더 구비되어 기 설정된 온도 이상의 감지값이 전송되는 경우 이를 관리자용 단말기 또는 스마트폰 또는 외부 소방대에 온도 이상 신호를 발송함으로써 화재가 발생하기 전에 미리 예보를 전송할 수 있도록 한다.

나아가, 상기 DTHi 센서모듈(1)이 고장 등의 이유로 감지값을 전송하지 못할 때 이를 디스플레이 또는 관리자용 단말기에 표시함으로써 해당 DTHi 센서모듈(1)를 교체할 수 있도록 한다.

도면 중 미설명부호 (3a)는 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있는 이산화탄소측정센서이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템은 다수개가 직렬 배치된 DTHi 센서모듈(1)을 하나의 센싱라인(1a)으로 구성하고, 다수의 센싱라인(1a)을 하나의 터미널(2) 및 이와 연결된 코디네이터(3)를 통해 관리 및 측정값을 분석함으로써, 장비의 설치에 따른 비용을 절감할 수 있으며 화재가 발생하기 이전에 온도 상승을 신속하게 감지하여 이를 외부 소방대 또는 관리자의 단말기로 알려줌으로써 화재 발생에 따른 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.

즉, 도 6에 도시된 일반적인 화재 발생 후 목격자 신고까지의 흐름을 도시한 흐름도에서 불씨가 시작되는 지점인 발화시점(T0)과, 이 불씨로 인해 화재가 발생하는 화재발생시점(t0)과, 화재가 발생한 후 상승한 외부 온도를 화재감지센서가 감지하는 화재감지 및 이를 통한 예보시점(t1)과, 화재감지센서로부터 발생한 예보를 목격한 목격자가 이를 소방대에 신고하는 목격자신고시점(t2)으로 진행 중 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템은 불씨가 시작되기 이전에 온도가 상승하는 온도상승지점(-T0)을 DTHi 센서모듈(1)을 통해 감지함으로써 신속한 신고 및 후속조치가 가능한 장점이 있다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재예방 모니터링 시스템은 기존의 점형 측정장비로 이루어진 화재감지센서에 비해 발화지점 또는 온도상승지점에 설치되거나 이를 감지할 수 있는 거리가 짧기 때문에 이상 온도 상승에 대한 신속하고 정확한 감지가 가능한 장점이 있는 것이다.

또한, DTHi 센서모듈(1)를 통해 측정 공간을 분포형 측정방법으로 측정함으로써 보다 정확한 측정값을 얻을 수 있고, 특히 건물의 내외벽, 측벽 또는 각종 전자장비, 전자설비 등의 내부에 배치가 가능함으로써 화재 발생의 주요 원인 중의 하나인 합선, 단락, 과전류, 과열 등에 의한 온도의 상승 여부를 신속하게 감지할 수 있고 이를 통해 화재 예방이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 상술한 바와 같이 습도센서와 이산화탄소센서가 더 구비된 DTHi 센서모듈를 다수개 직렬로 설치함으로써 온실, 공장, 대형 마트, 도서관, 재래시장 등 농작물의 재배나 다중 이용시설의 쾌적한 환경을 구성할 수도 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : DTHi 센서모듈 2 : 터미널 3 : 코디네이터
1a : 센싱라인 3a : 이산환탄소 측정센서
10 : 케이스 20 : 센서 30 : 연결컨넥터
11: 바닥판 12 : 커버 13: 고정부
21 : PCB 기판 22 : 온도센서
111: 안치부 112 : 걸이공 113 : 접착층 114 : 고정돌부
115 : 빼기용홈
121 : 수용공간 122 : 커넥터결합공 123 : 순환공
131 : 고정턱 132 : 고정판 133 : 고정돌기

Claims (3)

1. 편평한 사각판 형태로 이루어지고, 일면에 내측으로 요입 형성된 안치부(111)가 구비된 바닥판(11)과, 일측이 개구된 함체로 이루어져 상기 바닥판(11)과 결합하여 수용공간(121)을 형성하고, 마주보는 한 쌍의 면에 상기 수용공간(121)과 외부를 연통하는 커넥터결합공(122)이 각각 형성되고, 외부의 온도를 감지하기 위하여 공기가 순환되는 순환공(123)이 구비된 커버(12)를 포함한 케이스(10);와,
   PCB 기판(21)에 실장되고 상기 안치부(111)에 안치되어 외부 온도를 감지하는 센서(20);와,
   상기 PCB 기판(21)에 실장된 상태에서 상기 커넥터결합공(122)에 배치되는 연결커넥터(30);를 포함하되,
   상기 안치부(111)에는,
   마주보는 한 쌍의 면에서 중앙을 향해 돌출되어 안치된 센서(20)의 테두리가 밀착 되는 고정돌부(114)가 형성되고,
   상기 고정돌부(114)의 모서리에는 안치부(111)에 안치된 센서(20)를 빼기 위한 빼기용홈(115)이 형성된 것을 특징으로 하는 DTHi(디티하이) 센서모듈.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 케이스(10)에는,
   상기 바닥판(11)과 상기 커버(12)를 결합하기 위한 고정부(13)가 구비되되,
   상기 고정부(13)는,
   상기 바닥판(11)의 양측면에 각각 형성된 고정턱(131)과,
   상기 커버(12)의 마주보는 한 쌍의 면에 수직하게 외측으로 연장 형성되며, 상기 고정턱(131)에 맞물리는 고정돌기(133)가 형성된 고정판(132)을 포함한 것을 특징으로 하는 DTHi(디티하이) 센서모듈.
   
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항으로 이루어진 DTHi(디티하이) 센서모듈을 이용한 ICT기반 화재 예방 모니터링 시스템이 있어서,
   다수개가 케이블(C)을 통해 직렬로 연결되어 하나의 센싱라인(1a)을 형성하는 DTHi(디티하이) 센서모듈(1);과,
   다수개의 센싱라인(1a)이 연결되고 여기에 전원을 공급함과 동시에 각각의 DTHi(디티하이) 센서모듈(1)을 통해 감지된 값을 수신받는 터미널(2);과,
   상기 터미널(2)과 전원 및 통신케이블을 통해 연결되어 상기 터미널(2)에 필요한 전압을 공급하고, 상기 DTHi(디티하이) 센서모듈(1)로부터 감지된 감지값을 전송받아 저장 및 표시하고, 기 설정된 온도에 비해 상대적으로 높은 온도가 감지되는 경우 이를 관리자 단말기 또는 외부 소방대에 유/무선 통신을 이용하여 전송하는 코디네이터(3)를 포함한 것을 특징으로 하는 DTHi(디티하이) 센서모듈을 이용한 ICT기반 화재 예방 모니터링 시스템.

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