KR102022404B1 - 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치는 도플러의 특성을 이용한 센서와 불꽃의 파장을 감지하는 적외선 감지센서로 구성되어 용접, 전열기 등의 비화재 요소와 사람 등의 이동체를 감지하여 사람이나 비화재 요소로 인한 화재 오동작을 방지할 수 있고, 도플러센서와 다양한 파장대의 적외선센서를 이용하여 불꽃 감지기에 사람이 접근했을 때 인체로부터 발생되는 적외선 파장을 감지하고, 난방기기 등의 비화재 요소에서 발생되는 적외선 파장을 감지하여 오동작 정보를 방재 시스템에 전달하는 위험성을 방지함으로써 불꽃 감지기의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있으며, 화재 현장에 미대피한 사람의 감지 정보를 활용하여 인명 구조에 기여하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 불꽃 감지장치에 관한 것으로서, 특히 도플러의 특성을 이용한 센서와 불꽃의 파장을 감지하는 적외선 감지센서로 구성되고, 화재에 의한 인명을 구조하기 위하여 화재 현장에 설치된 불꽃감지장치로부터 긴급 대피하지 못한 사람의 감지신호를 관리자 서버에 정보를 전달하고, 인명 구조가 용이하도록 센서모듈을 구성하고, 대형 화재의 경우 불꽃 감지기에 고유번호를 부여함으로서 미대피한 사람의 위치를 판단할 수 있으며, 용접, 전열기 등의 비화재 요소와 사람 등의 이동체를 감지하여 사람이나 비화재 요소로 인한 화재 오동작을 방지할 수 있는 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치에 관한 것이다.
적외선 불꽃 감지기는 화재 불꽃 발생 시 이산화탄소 가스에 의하여 발생되는 특정 파장의 적외선을 검출하여 불꽃 검출을 수행한다.
종래의 적외선 불꽃 감지기는 3파장 적외선을 이용한 센서로 외부에 발화된 불꽃으로부터 적외선 파장을 감지하는 기능을 활용하고 있으며, 외부창이 적외선 통과가 용이한 사파이어글라스를 사용한다.
그러나 적외선 불꽃 감지기는 사파이어글라스의 경우, 파장대 영역의 일부 영역만 통과하는 특수성을 가지고 있어 발화 환경에서 발생하는 다양한 파장의 검출이 불가능하다(5㎛ 이상의 파장 대역 통과 불가).
인체에서 발생하는 파장은 2 내지 10㎛ 대역으로서 특정 글라스(사파이어) 사용시 불꽃감지 파장대역과 중복되어 외란 요인을 발생시켜 화재 인지의 오경보를 발생시키는 문제점이 있다(인체 감지시 화재로 판단함).
따라서, 종래의 적외선 불꽃 감지기는 각종 산업군의 작업 환경에서 발생하는 파장 대역의 식별이 용이하지 않으며, 자외선, 적외선 파장 대역만 사용할 경우, 특히, 불꽃 감지기에 사람이 접근했을 때 인체로부터 발생되는 적외선 파장을 감지할 수 있거나 난방기기에서 발생되는 적외선 파장을 감지하여 오동작 정보를 방재 시스템에 전달하는 경우가 발생할 수 있어 불꽃 감지기의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 적외선 불꽃 감지기는 화재 현장에 사람의 존재여부를 명확하게 식별할 수 없어서 인명 구조에 어려움이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 도플러의 특성을 이용한 센서와 불꽃의 파장을 감지하는 적외선 감지센서로 구성되어 용접, 전열기 등의 비화재 요소와 사람 등의 이동체를 감지하여 사람이나 비화재 요소로 인한 화재 오동작을 방지할 수 있는 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치를 제공하며, 화재 현장에서 대피하지 못한 사람의 정보를 감지하여 인명의 긴급구조 정보로 사용하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 특징에 따른 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치는 화재 요소를 감지하는 제1 적외선센서와 제2 적외선센서;
불꽃 화재 이외의 비화재 요소를 감지하는 제3 적외선센서;
차량, 사람 또는 동물의 이동체의 움직임을 감지하는 도플러센서;
상기 제1 적외선센서, 상기 제2 적외선센서 및 상기 제3 적외선센서로부터 각각 수신된 파장 신호를 일정 크기로 증폭하여 전송하는 제1 신호 증폭부;
상기 도플러센서와 연결되어 상기 도플러센서로부터 수신된 감지 신호를 발진 주파수 신호와 합성하여 전송하는 인터페이스;
상기 인터페이스와 연결되어 상기 인터페이스에서 출력된 기저대역 신호를 필터링하고, 상기 필터링된 신호를 증폭하여 전송하는 제2 신호 증폭부;
상기 제1 적외선센서, 상기 제2 적외선센서, 상기 제3 적외선센서로부터 수신된 각각의 파장 신호를 아날로그 디지털 변환을 거친 후, 기설정된 임계치 이상의 파장 신호를 추출하여 합치고, 상기 제2 신호 증폭부로부터 수신된 신호를 분석하여 기설정된 전력 이상으로 판단되면, 이동체의 움직임 여부를 감지하며, 상기 제1 적외선센서에 의해 발생된 파장 신호, 상기 제2 적외선센서에 의해 발생된 파장 신호, 상기 제3 적외선센서에 의해 발생된 파장 신호, 상기 도플러센서에 의해 감지된 이동체의 움직임을 분석하여 화재 경보 신호를 생성하도록 제어하는 마이크로프로세스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
복합센서 모듈의 불꽃 감지장치는 화재의 발생 유무 및 인체의의 감지 정보는 실시간 관리자의 메인 서버에 정보를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 도플러센서와 다양한 파장대의 적외선센서를 이용하여 불꽃 감지기에 사람이 접근했을 때 인체로부터 발생되는 적외선 파장을 감지하고, 난방기기 등의 비화재 요소에서 발생되는 적외선 파장을 감지하여 오동작 정보를 방재 시스템에 전달하는 위험성을 방지함으로써 불꽃 감지기의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있으며, 화재 현장에서 사람의 감지정보결과를 전달하여 인명구조에 기여하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스의 구성을 나타낸 블록도이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치(100)는 글라스(101), 제1 적외선센서(102), 제2 적외선센서(103), 제3 적외선센서(104), 제1 신호 증폭부(105), TR 어레이(106), RS 485 통신(107), 릴레이 접점(108), 도플러센서(110), 인터페이스(120), 제2 신호 증폭부(130), 마이크로프로세스(140), LED부(150) 및 전원부(160)를 포함한다. 전원부(160)는 마이크로프로세스(140)와 TR 어레이(106)를 통해 제1 신호 증폭부(105) 및 LED부(150)로 전원을 공급한다.
글라스(101)는 외부의 불꽃에 의해 발생하는 자외선 또는 적외선을 센서 내부로 투과시키기 위한, 자외선 투과율이 높은 재질의 투명한 원판형의 적외선 투과용 불꽃감지창이다.
글라스(101)는 단결정 사파이어 또는 자외선 투과율이 높은 특수 재질로 제작되며, 일정한 직경과 두께를 가진 투명한 원판 형상이다.
글라스(101)의 특성은 5.0㎛ 이상은 컷오프이고 0.18 내지 5㎛의 파장을 통과시키며, 마이크로 웨이브 파장을 통과하지 못한다. 하기의 도플러센서(110)는 별도의 기구를 적용하여 마이크로 웨이브 파장을 마이크로프로세스(140)로 전송하도록 구성한다.
제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)는 불꽃 발생시 이산화탄소 및 이산화탄소 공명 에너지를 감지하는 센서이고, 제3 적외선센서(104)는 불꽃 이외의 비화재 요소들을 감지하도록 구성된 센서로 햇빛, 아크용접, 할로겐램프, 형광램프, 각종 유색 램프에서 발생하는 적외선 특성에 대응하는 파장 범위를 감지하는 광센서이다.
제1 적외선센서(102)는 CO2 및 CO 공명 에너지를 감지하는 센서로서, 대략 4.3㎛내지 4.5㎛ 범위의 파장 대역을 가진 적외선 에너지(열 에너지)를 검출하기 위한 대역 통과 필터일 수 있다.
제2 적외선센서(103)는 CO 공명 에너지 인접 파장 대역의 데이터를 취합하는 기능과 컷 오프 파장으로 3.9㎛ 내지 4.2㎛ 범위 내의 파장 대역을 가진 적외선 에너지를 검출하기 위한 대역 통과 필터일 수 있다.
제3 적외선센서(104)는 비화재 요소를 감지하는 센서로서, 대략 3.6㎛ 내지 4.9㎛ 범위 내의 파장 대역을 가진 적외선 에너지를 검출하는 대역 통과 필터 일 수 있다.
제1 적외선센서(102), 제2 적외선센서(103) 및 제3 적외선센서(104)는 서로 다른 파장으로 불꽃 파장, 오동작을 감지하는 파장으로 구성된다.
제1 신호 증폭부(105)는 제1 적외선센서(102), 제2 적외선센서(103) 및 제3 적외선센서(104)로부터 각각 수신된 파장 신호를 1000 내지 1500배 증폭하여 마이크로프로세스(140)로 전송한다.
본 발명은 불꽃으로부터 방사되는 적외선에 존재하는 이산화탄소 공명방사라는 현상을 이용한다. 이산화탄소는 근적외선 대역에서 2개의 방사 스펙트럼 피크를 나타내게 되는데, 회색방사와 이산화탄소 공명방사가 존재하고, 회색 방사보다는 이산화탄소 공명방사를 이용한다.
상기 이산화탄소 공명방사란 여기상태의 이산화탄소가 방출한 에너지를 기저상태에 있는 다른 이산화탄소가 받아들여 여기상태가 되고, 또 다시 여기상태의 이산화탄소가 방출한 에너지를 다른 기저상태의 이산화탄소가 받게 되는 즉, 이산화탄소끼리 에너지를 주고받는 공명을 일으키는 현상을 의미하며, 이산화탄소 공명방사 특성은 햇빛, 램프, 히트와 같은 열원과는 다른 특징을 나타낸다. 일산화탄소 공명방사 역시 이산화탄소 공명방사와 유사하다.
도플러센서(110)는 차량, 사람 또는 동물의 이동체의 움직임을 감지한다.
일반적으로, 마이크로파 도플러 센서는 도플러 효과를 응용한 센서를 말하는데, 이동물체의 속도 및 크기 계측에 사용된다.
도플러 효과는 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되고, 물체의 크기가 클수록 더 강한 신호의 크기로 관측되는 현상이다.
마이크로파 도플러 센서는 이동물체의 정보를 감지하기 위한 신호를 송신 안테나를 통해 이동물체를 향해 송신하고, 상기 송신된 신호가 이동물체에 반사되어 변조된 신호를 수신 안테나가 수신한다 도플러 효과에 따른 상기 수신한 변조신호와 송신신호와 관계를 이용하여 이동체의 속도와 같은 정보를 감지할 수 있다.
도플러센서(110)는 이동체의 움직임을 감지한 신호를 생성하여 인터페이스(120)로 전송된다.
인터페이스(120)는 신호 발진부(121), 안테나부(122) 및 신호 합성부(123)를 포함한다.
신호 발진부(121)는 이동체의 움직임을 감지하기 위한 신호를 생성한다. 상기 신호 발진부(121)는 이동체의 움직임을 감지하기 위한 기준이 되는 신호를 생성한다.
신호 발진부(121)가 생성하는 신호는 초고주파 신호일 수 있으며, 동작 주파수 범위에 따른 초고주파 신호를 발진시키는 능동소자로 이루어질 수 있다.
신호 발진부(121)는 전압제어발진기(VCO)를 이용할 수 있으며, 상기 능동소자로 고전자 이동도 트랜지스터(High Electron Mobility Transistor)를 이용할 수도 있다.
상기 안테나부(122)는 상기 신호 발진부(121)에서 생성된 신호를 송신하고, 반사된 신호를 수신한다. 상기 안테나부(122)는 상기 신호 발진부(121)에서 생성된 신호를 이동체가 있는 공간으로 송신하고, 상기 송신된 신호가 상기 이동체에 반사되면, 상기 반사된 신호를 수신한다.
안테나부(122)는 상기 신호 발진부(121)에서 생성된 신호를 송신하는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나에서 송신된 신호가 상기 이동체의 움직임에 따라 반사되는 신호를 수신하는 제2 안테나를 포함할 수 있다.
중심주파수(fs)를 갖는 송신된 신호는 상기 제1 안테나를 통해 이동물체를 향해 송신되고, 상기 송신된 신호는 상기 이동체에 반사됨으로서 변조주파수(fr)을 갖는 신호로 변조되고, 상기 변조된 신호를 상기 제2 안테나가 수신한다.
신호 합성부(123)는 상기 수신한 신호와 신호 발진부(121)가 생성한 신호를 주파수 합성한다. 상기 신호 합성부(123)는 도플러 효과에 따른 이동물체의 정보를 판단할 수 있는 형태의 신호를 생성하기 위하여, 상기 안테나부(122)가 수신한 신호와 상기 신호 발진부(121)가 생성한 신호를 주파수 합성한다.
안테나부(122)가 수신한 신호 및 상기 신호 발진부(121)가 생성한 신호와의 관계를 이용하여 이동물체의 속도 등 정보를 판단할 수 있다.
신호 합성부(123)는 신호 발진부(121)가 생성한 중심주파수 신호와 상기 안테나부(122)가 수신한 변조주파수를 합성할 수 있다.
상기 합성된 신호는 수십 Hz를 갖는 기저 대역의 신호일 수 있으며, 중심주파수 신호 및 변조 주파수 정보를 포함할 수 있다.
제2 신호 증폭부(130)는 신호 합성부(123)로부터 합성되어 출력된 기저대역 신호를 필터링하고, 상기 필터링된 신호를 증폭하여 마이크로프로세스(140)로 전송한다.
마이크로프로세스(140)는 제2 신호 증폭부(130)로부터 수신된 신호를 분석하여 기설정된 전력 이상으로 판단되면, 이동체의 움직임 여부를 감지할 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)로부터 수신된 파장 신호를 아날로그 디지털 변환을 거친 후, 기설정된 임계치 이상의 파장 신호를 추출하여 합산 및 가감 처리하고, 추출한 파장 신호를 기설정된 임계치 이상의 파장 신호인지 분석하여 화원의 경로 및 상태를 추적한다. 여기서, 화원은 발화되는 불꽃 지점을 나타낸다. 즉, 추출되는 파장 신호는 기설정된 임계치(초당 25 레벨 이상) 이상의 파장 신호를 나타낸다.
마이크로프로세스(140)는 제2 적외선센서(103)로부터 수신된 파장 신호를 아날로그 디지털 변환을 거친 후, 기설정된 임계치 이상의 파장 신호를 추출하여 합친다.
마이크로프로세스(140)는 제3 적외선센서(104)로부터 수신된 파장 신호를 아날로그 디지털 변환을 거친 후, 기설정된 임계치 이상의 파장 신호를 추출하여 합친다.
마이크로프로세스(140)는 제1, 2, 3 적외선센서(102, 103, 104)로부터 수신된 파장 신호에서 기설정된 임계치 이상의 신호를 추출하게 되는데, 기설정된 임계치인 레벨 이상의 신호가 없거나, 초기에 임계치 레벨 이상에서 다시 임계치 레벨 이하로 떨어지는 경우, 화재 발생으로 판단하지 않을 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 적외선센서로부터 수신된 파장 신호가 선형적으로 증가하여 임계치 레벨 이상의 신호가 어느 정도 존재하거나, 파장 신호가 특정 기울기 이상으로 일정 시간 존재하는 경우 화재 발생으로 판단할 수 있다.
본 발명의 센서장치는 화재 요소를 감지하는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)와, 비화재 요소를 감지하는 제3 적외선센서(104)와, 이동체를 감지하는 도플러센서(110)를 포함한다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되고, 제3 적외선센서(104)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되지 않는 경우, 불꽃에 의한 화재가 발생되었다고 판단하여 화재 경보 신호를 발생한다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되고, 제3 적외선센서(104)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단된 상태에서, 상기 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)의 제1 파장 신호와 상기 제3 적외선센서(104)의 제2 파장 신호를 비교하여 기설정된 레벨 이상으로 차이가 나는 경우, 즉 제2 파장 신호가 제1 파장 신호보다 큰 경우, 아크 용접, 햇빛, 할로겐 램프, 라이터 불과 같은 화재 이외의 기타 요인에 의해 발생되었다고 판단할 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되지 않고, 도플러센서(110)로부터 수신된 신호가 기설정된 전력값 이상이 되어 이동체의 움직임으로 판단되면, 인체로부터 발생되는 적외선에 의한 것으로 판단하여 화재 경보 신호를 발생하지 않도록 제어한다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되지 않고, 제3 적외선센서(104)에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되고, 도플러센서(110)로부터 수신된 신호가 기설정된 전력값 이상으로 이동체의 움직임으로 판단되면, 화재 이외의 요인과 인체로부터 발생되는 적외선에 의한 것으로 판단하여 화재 경보 신호를 발생하지 않도록 제어한다.
표 1은 앞서에서 기재된 내용들을 정리한 표로 마이크로프로세서에서 사람(인체)정보를 반영하여 비화재로 정상 판정한 동작상태들에 대한 예시를 나타내고 있다.
적외선 1은 제1 적외선센서(102)의 적외선 신호, 적외선 2는 제2 적외선센서(103)의 적외선 신호, 적외선 3은 제3 적외선센서(104)의 적외선 신호, 마이크로웨이브는 도플러센서(110)의 감지 신호를 나타낸다.
적외선 1은 불꽃 파장, 적외선 2는 하한치 컷오프 적외선 필터, 적외선 3은 상한치 컷오프 적외선 필터이다.
적외선 1, 2 ,3의 증폭 세기는 백그라운드(감지기 설치장소의 자연 발생적인 적외선들과 같은 환경)에서 불꽃이 아닌 자연 발생적 감지 파장의 세기에 따라 증폭 정도가 다르게 설정되고, 기설정된 임계치 레벨 설정시 고려한다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)에 의한 적외선 파장 감지에 오동작 문제를 근본적으로 제거하기 위하여 특정 시간대에 적외선1과 마이크로웨이브 신호가 동시에 감지되면 사람의 접근으로 판단하여 오경보를 제거할 수 있다.
표 2는 마이크로프로세서에서 불꽃과 사람(인체)을 동시에 감지한 정보를 반영하여 비화재로 정상 판정한 동작상태들에 대한 예시를 나타내고 있다.
마이크로프로세스(140)는 특정 시간대에 적외선 1과 마이크로웨이브 신호가 동시에 감지되면, 사람과 불꽃을 동시에 인지하여 비화재로 판정하고, 동시에 불꽃 파장의 세기를 일정 시간동안 감지하는 기능을 수행하여 기설정된 임계치 도달여부를 추정할 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 도플러센서(110)로부터 수신된 신호가 기설정된 전력 이상으로 이동체의 움직임으로 판단하고, 도플러센서(110)와 송수신된 신호를 이용하여 거리 정보를 계산하며, 상기 계산한 거리 정보가 감시 거리(30m)인 경우 저감도(30m 감도)로 설정하고, 감시 거리(40m)인 경우 중감도(40m 감도)로 설정되어지고, 감시 거리(50m)의 경우 고감도(50m 감도)로 설정되도록 제어한다.
이러한 경우, 마이크로프로세스(140)는 이동체의 움직임을 카운트하여 일정 횟수 이상일 때, 도플러센서(110)와 송수신된 신호를 이용하여 거리 정보를 계산하며, 상기 계산한 거리 정보가 감시 거리(30m)인 경우 저감도(30m 감도)로 설정하고, 감시 거리(40m)인 경우 중감도(40m 감도)로 설정되어지고, 감시 거리(50m)의 경우 고감도(50m 감도)로 설정되도록 제어할 수 있다.
다른 실시예로서, 마이크로프로세스(140)는 상기 제3 적외선센서(104)에서 감지된 파장 신호가 화재 신호로 판단되고, 동시에 도플러센서(110)로부터 수신된 신호가 기설정된 전력 이상으로 이동체의 움직임으로 판단되면, 도플러센서(110)와 송수신된 신호를 이용하여 거리 정보를 계산하며, 상기 계산한 거리 정보가 감시 거리(30m)인 경우 저감도(30m 감도)로 설정하고, 감시 거리(40m)인 경우 중감도(40m 감도)로 설정되어지고, 감시 거리(50m)의 경우 고감도(50m 감도)로 설정되도록 제어할 수 있다.
LED부(150)는 복수의 LED로 구성하여 감시 거리별로 다른 색깔의 LED를 점등이나 점멸할 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103), 제3 적외선센서(104)에 의해 화재로 판단하는 경우, 적색 LED를 점등하도록 제어하고, 센서의 정상 동작인 경우, 녹색 LED를 점등하도록 제어하고, 도플러센서(110)에 의해 인체 감지시, 노란색 LED를 점등하도록 제어하고, 센서 감지 신호의 통신을 표시할 때 청색 LED를 점등하도록 제어하고, 적외선센서와 도플러센서(110)에 의해 화재로 판단하는 경우, 적색 LED와 노란색 LED를 교번하여 발광하도록 제어한다.
이에 더하여 마이크로프로세스(140)는 저감도(30m 감도), 중감도(40m 감도), 고감도(50m 감도)의 감도별로 황색 LED, 청색 LED, 보라색 LED를 각각 발광하도록 제어할 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 제1 적외선센서(102)와 제2 적외선센서(103)에 의해 화재로 판단하는 경우, 적색 LED를 점등하도록 제어하고, 저감도(30m 감도)인 경우, 황색 LED를 점등하도록 제어할 수 있다. 즉, 마이크로프로세스(140)는 화재 신호와 감도별로 다양한 조합의 LED 색깔을 점등하거나 교번하여 점멸하도록 제어할 수 있다.
마이크로프로세스(140)는 제1, 2, 3 적외선센서(102, 103, 104), 도플러센서(110)로부터 화재 또는 비화재 여부를 판단하고, 화재의 발생 유무 및 인체의 감지 정보를 실시간 관리자의 메인 서버(미도시)로 전송할 수 있다.
메인 서버는 마이크로프로세스(140)로부터 수신한 인체의 감지 정보를 화재현장에서 대피하지못한 사람의 정보를 감지하여 인명의 긴급구조 정보로 사용할 수 있다.
메인 서버는 화재에 의한 인명을 구조하기위하여 화재 현장에 설치된 불꽃감지기로부터 긴급 대피하지 못한 사람의 감지신호를 메인 서버에 정보를 전달함으로써 인명 구조가 용이하도록 센서모듈을 구현할 수 있다. 대형 화재의 경우, 불꽃 감지기에 고유번호를 부여하여 미대피한 사람의 위치를 판단할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 불꽃 감지장치 101: 글라스
102: 제1 적외선센서 103: 제2 적외선센서
104: 제3 적외선센서 105: 제1 신호 증폭부
106: TR 어레이 107: RS 485 통신
108: 릴레이 접점 110: 도플러센서
120: 인터페이스 130: 제2 신호 증폭부
140: 마이크로프로세스 150: LED부
160: 전원부
102: 제1 적외선센서 103: 제2 적외선센서
104: 제3 적외선센서 105: 제1 신호 증폭부
106: TR 어레이 107: RS 485 통신
108: 릴레이 접점 110: 도플러센서
120: 인터페이스 130: 제2 신호 증폭부
140: 마이크로프로세스 150: LED부
160: 전원부
Claims (6)
- 화재 요소를 감지하는 4.3㎛내지 4.5㎛ 범위의 파장 대역을 가진 적외선 에너지를 검출하는 제1 적외선센서;
화재 요소를 감지하는 3.9㎛내지 4.2㎛ 범위의 파장 대역을 가진 적외선 에너지를 검출하는 제2 적외선센서;
불꽃 화재 이외의 비화재 요소를 감지하는 3.6㎛내지 4.9㎛ 범위의 파장 대역을 가진 제3 적외선센서;
차량, 사람 또는 동물의 이동체의 움직임을 감지하는 도플러센서;
상기 제1 적외선센서, 상기 제2 적외선센서 및 상기 제3 적외선센서로부터 각각 수신된 파장 신호를 일정 크기로 증폭하여 전송하는 제1 신호 증폭부;
상기 도플러센서와 연결되어 상기 도플러센서로부터 수신된 감지 신호를 발진 주파수 신호와 합성하여 전송하는 인터페이스;
상기 인터페이스와 연결되어 상기 인터페이스에서 출력된 기저대역 신호를 필터링하고, 상기 필터링된 신호를 증폭하여 전송하는 제2 신호 증폭부;
상기 제1 적외선센서, 상기 제2 적외선센서, 상기 제3 적외선센서로부터 수신된 각각의 파장 신호를 아날로그 디지털 변환을 거친 후, 기설정된 임계치 이상의 파장 신호를 추출하여 합치고, 상기 제2 신호 증폭부로부터 수신된 신호를 분석하여 기설정된 전력 이상으로 판단되면, 이동체의 움직임 여부를 감지하며, 상기 제1 적외선센서에 의해 발생된 파장 신호, 상기 제2 적외선센서에 의해 발생된 파장 신호, 상기 제3 적외선센서에 의해 발생된 파장 신호, 상기 도플러센서에 의해 감지된 이동체의 움직임을 분석하여 화재 경보 신호를 생성하도록 제어하며,
상기 도플러센서로부터 수신된 신호가 기설정된 전력 이상으로 이동체의 움직임으로 판단되면, 상기 도플러센서와 송수신된 신호를 이용하여 거리 정보를 계산하며, 상기 계산한 거리 정보가 감시 거리(30m)인 경우 저감도(30m 감도)로 설정하고, 감시 거리(40m)인 경우 중감도(40m 감도)로 설정되어지고, 감시 거리(50m)의 경우 고감도(50m 감도)로 설정되도록 제어하고,
상기 제1 적외선센서와 상기 제2 적외선센서, 상기 제3 적외선센서에 의해 화재로 판단하는 경우, 적색 LED를 점등하도록 제어하고, 센서의 정상 동작인 경우, 녹색 LED를 점등하도록 제어하고, 상기 도플러센서에 의해 인체 감지시, 노란색 LED를 점등하도록 제어하고, 센서 감지 신호의 통신을 표시할 때 청색 LED를 점등하도록 제어하고, 상기 적외선센서와 상기 도플러센서에 의해 화재로 판단하는 경우, 적색 LED와 노란색 LED를 교번하여 발광하도록 제어하며,
상기 저감도(30m 감도), 중감도(40m 감도), 고감도(50m 감도)의 감도별로 황색 LED, 청색 LED, 보라색 LED를 각각 발광하도록 제어하는 마이크로프로세서를 포함하되,
상기 마이크로프로세스는 상기 제1 적외선센서와 상기 제2 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되지 않고, 상기 제3 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되고, 상기 도플러센서로부터 수신된 신호가 기설정된 전력값 이상으로 이동체의 움직임으로 판단되면, 인체로부터 발생되는 적외선에 의한 것으로 판단하여 화재 경보 신호를 발생하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 마이크로프로세스는 상기 제1 적외선센서와 상기 제2 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되고, 상기 제3 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되지 않는 경우, 불꽃에 의한 화재가 발생되었다고 판단하여 화재 경보 신호를 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 마이크로프로세스는 상기 제1 적외선센서와 상기 제2 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되지 않고, 상기 도플러센서로부터 수신된 신호가 기설정된 전력값 이상으로 이동체의 움직임으로 판단되면, 인체로부터 발생되는 적외선에 의한 것으로 판단하여 화재 경보 신호를 발생하지 않도록 제어하며, 인체 감지 신호 및 미대피한 사람의 위치 정보를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 마이크로프로세스는 제1 적외선센서와 제2 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단되고, 제3 적외선센서에서 감지된 파장 신호를 분석하여 화재 신호로 판단된 상태에서, 상기 제1 적외선센서와 제2 적외선센서의 제1 파장 신호와 상기 제3 적외선센서의 제2 파장 신호를 비교하여 기설정된 레벨 이상으로 차이가 나는 경우, 즉 제2 파장 신호가 제1 파장 신호보다 큰 경우, 비화재 요인에 의한 것으로 판단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복합센서 모듈의 불꽃 감지장치.
- 삭제
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