KR102162488B1 - 무인 화재진화 자동제어시스템 - Google Patents

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오상구
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(주)한성기술단
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Abstract

본 발명은 무인 화재진화 자동제어시스템에 관한 것으로, 건물 내부에 설치되어 화재를 실시간 감지하며 화재 발생시 화재신호가 생성되는 화재감지수단, 상기 화재감지수단으로부터 화재신호를 전달받아 건물 내부로 비상 알람이 전달되는 화재알림수단, 건물 내 천정에 구획된 화재보호영역으로 복수 개가 설치되며, 상기 화재감지수단의 화재신호에 의해 지면으로부터 수평 및 수직방향으로 회전 동작되고, 열을 탐지하여 화재 위치 정보와 생존자 위치 정보가 생성되는 열탐지수단, 상기 열탐지수단에 설치되어 상기 열탐지수단과 일체로 회전되며, 상기 화재 위치 정보에 따라 분사노즐 위치가 조절되어 화재위치로 소화제가 분사되는 소화수단, 소방대원 위치정보가 송신되는 소방대원 통신단말기와, 상기 소방대원 통신단말기로부터 상기 소방대원 위치 정보가 수신되며 상기 열탐지수단으로부터 상기 화재 위치 정보와 생존자 위치 정보가 수신되는 관리자 통신단말기가 구비되는 통신수단 및 상기 통신수단과 연결되고, 건물 외부에 설치되어 상기 화재감지수단의 화재신호가 수신되면 저장된 건물 내부 구조 정보와 상기 열탐지수단으로부터 전달받은 상기 화재 위치 정보 및 생존자 위치 정보를 상기 관리자 통신단말기로 전송하는 관제서버수단을 포함하며, 화재 발생 즉시 상기 화재 위치 정보를 기반으로 소방대원이 건물로 진입하기 전 상기 소화수단이 분사되는 화재 초기 진화모드와, 소방대원이 건물로 진입한 후 상기 소방대원 위치 정보와 생존자 위치 정보를 기반으로 상기 소방대원 통신단말기를 통해 생존자의 위치를 실시간 안내하는 긴급 구조 활동모드로 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

무인 화재진화 자동제어시스템{Unmanned fire extinguishing automatic control system}
본 발명은 건물 내 화재 발생시 소화제를 자동 분사하여 진화하는 무인 화재진화 자동제어시스템에 관한 것이다.
현대사회는 도시에 인구가 집중되면서 건물이 많아지고 규모가 커짐에 따라 화재발생시 재난의 규모는 더욱 커져서 재산 및 인명피해가 커지고 있어 화재발생 초기에 진압할 필요성이 더욱 증가 되고 있다. 특히, 화재는 짧은 시간에 광범위하게 확산되기 때문에 보통 화재를 미연에 감지하고 알림으로써 화재 피해를 최소화하려는 기술들이 개발되고 있으며 그 중에서 스프링클러, 센서 등의 기술이 집중적으로 개발되고 있다.
이러한 기술 개발로 인해 다양한 재난경보 시스템이 고안되고 있으며, 예로는 등록실용신안 제20-0147075호인 "화재 경보 제어 장치"가 있다. 이는 그 등록공고된 공보의 청구범위에 기재된 바와 같이, 화재감지기가 설치된 장소 및 건물의 구조에 대한 데이터를 저장하며, 화재발생시 화재가 발생한 곳의 위치 및 건물구조 등이 표시되도록 제어하는 제어수단과 복수 개의 화재감지기와 접속되며, 화재감지기의 감지신호를 입력받아 메인시스템으로 전송하는 다수의 중계기로 구성된 중계수단을 갖는 것은 유사하나, 화재라는 재난에만 한정되어 있고, 화재가 발생한 곳의 위치 및 건물 구조의 정보만 제공하는데 한계가 있다.
또한, 스프링클러, 화재감지기만으로는 화재의 피해를 막기에는 부족하였다. 예로 해운대 골든스윗트 화재, 숭례문 화재 등 대형화재로 인해 막대한 피해를 입은 사례이다. 2008년 2월 숭례문 문화재소실 이후 조기 화재감지 및 초기 화재진압이 중요한지 새롭게 인식하는 계기가 되었다. 강당, 체육관, 공항, 터미널, 전시장 등 특정 목적을 위해 여러 사람이 모이는 공공시설물은 높은 천정과 넓은 공간으로 조기 화재감지 및 초기 화재진압이 어려워 화재 발생 시 막대한 인명 및 재산피해가 발생되므로 조기대응이 필수적인 것을 알 수 있다.
또한, 현재 운행 중인 소방차량들의 제원은 밀집 거주 지역의 진입이 매우 힘든 것이 사실이며, 그로 인해 화재 초기 진압 지연으로 인한 피해가 증가하고 있으며, 밀집 거주 지역의 소방장비 역시 부족하여 초기 진압이 어려웠다. 또한 밀집 거주 지역의 면적과 분포는 매년 증가하고 있고, 도로의 폭은 점차줄어 들어 현재 운행 중인 소방차 중 대표적인 2.5t 소방 펌프차와 4.5t 소방 펌프차들의 진입이 더욱 어려워지고 있다. 실제로 2015 년 1 월 10 일 의정부시에 위치한 ‘대봉그린아파트’에서 대형 화재가 발생하였으며, 화재 진압에 출동한 소방차량들이 불법 주차와 이면주차로 인하여 진입이 지연되었고 결국 대형 화재로 이어지게 된 사례가 있다.
장소별 화재발생 현황을 살펴보면 교육시설, 판매·업무시설, 집합시설, 의료복지시설, 생활서비스시설 등 공공분야의 비주거 건축물이 34.8%(16,482건)로 가장 발생 빈도가 높아 초기화재감지와 자동소화를 위한 화재감지 알고리즘이 필요하다. 그리고, 최근 스마트 홈 및 스마트 빌딩 기술이 발달하면서, 실내의 다양한 기기들을 하나의 단말에서 제어 및 관리하여, 유지 보수력 증가, 전력 절감 등의 효과를 얻고 있다. 이러한 IoT 기술 등이 결합된 실내 관리 및 모니터링 기술은 단순한 기기 관리를 넘어서, 최근에는 소방 기술에 접목되어 실내의 안전을 확보하기 위한 기술로 발달되고 있다.
기존의 선행기술문헌을 살펴보면, 국내 등록특허공보 제10-0971623호(2010.07.15. 등록)(이하, '선행기술문헌' 이라 한다)는 고층건물의 재난 자동 경보 및 피난 유도 장치에 관한 것으로, 재난, 재해 등과 같은 비상상황이 발생하는 경우 자동으로 경보를 발령하고 피난을 유도한다. 건물의 구획마다 재난, 재해 등을 감지하는 센서부의 신호를 받아 중계기를 통하여 중앙서버로 전달하고, 중앙서버에서 그룹마다 경보 데이터를 구성하여 중계기를 통하여 전달하면, 각 위치별 스피커는 음성으로 경보를 알리고, 각 피난 유도등은 대피방향을 표시하고, 문자메시지를 휴대폰을 통하여 전달하도록 구성되어 있다.
그러나 상기 선행기술문헌은 사용자의 휴대폰으로 화재 문자 메시지를 전송하기 때문에 화재가 발생한 긴급한 상황에서 건물의 내부를 잘 모르는 사람의 경우 건물 내부로 진입하여 생존자를 찾는데 어려움이 있었다. 또한, 화재로 인해 시야확보가 안되는 상황에서 위험물로 인해 소방대원이 다칠 수 있는 우려가 발생하였다.
특히, 화재가 발생하면 소방대원들이 화재 발생 현장에서 화재를 진화하지만 건축물의 구조적 특성상 소방대원이 진입하기 어렵거나 화재 규모가 커서 소방대원이 진입하지 못하는 경우는 단지 화재의 확산을 방지할 뿐이지 직접적인 화재 진화이 어려운 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 소방대원이 건물 내부로 진입하기 전에 화재 위치 정보를 기반으로 소화수단을 자동으로 구동시켜 초기에 화재를 진화하며, 소방대원이 건물 내부로 진입한 후 관리자가 건물 내부 구조 정보, 생존자 위치 정보, 소방대원 위치 정보를 전달받아 소방대원에게 생존자의 위치와 이동방향을 전달하여 안전하게 구조작업을 진행할 수 있도록 하는 무인 화재진화 자동제어시스템을 제공하는데 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무인 화재진화 자동제어시스템은 건물 내부에 설치되어 화재를 실시간 감지하며 화재 발생시 화재신호가 생성되는 화재감지수단, 상기 화재감지수단으로부터 화재신호를 전달받아 건물 내부로 비상 알람이 전달되는 화재알림수단, 건물 내 천정에 구획된 화재보호영역으로 복수 개가 설치되며, 상기 화재감지수단의 화재신호에 의해 지면으로부터 수평 및 수직방향으로 회전 동작되고, 열을 탐지하여 화재 위치 정보와 생존자 위치 정보가 생성되는 열탐지수단, 상기 열탐지수단에 설치되어 상기 열탐지수단과 일체로 회전되며, 상기 화재 위치 정보에 따라 분사노즐 위치가 조절되어 화재위치로 소화제가 분사되는 소화수단, 소방대원 위치정보가 송신되는 소방대원 통신단말기와, 상기 소방대원 통신단말기로부터 상기 소방대원 위치 정보가 수신되며 상기 열탐지수단으로부터 상기 화재 위치 정보와 생존자 위치 정보가 수신되는 관리자 통신단말기가 구비되는 통신수단 및 상기 통신수단과 연결되고, 건물 외부에 설치되어 상기 화재감지수단의 화재신호가 수신되면 저장된 건물 내부 구조 정보와 상기 열탐지수단으로부터 전달받은 상기 화재 위치 정보 및 생존자 위치 정보를 상기 관리자 통신단말기로 전송하는 관제서버수단을 포함하며, 화재 발생 즉시 상기 화재 위치 정보를 기반으로 소방대원이 건물로 진입하기 전 상기 소화수단이 분사되는 화재 초기 진화모드와, 소방대원이 건물로 진입한 후 상기 소방대원 위치 정보와 생존자 위치 정보를 기반으로 상기 소방대원 통신단말기를 통해 생존자의 위치를 실시간 안내하는 긴급 구조 활동모드로 수행되고, 상기 소화수단은 원통형 케이스로 형성되며, 소화제가 내부에 저장되는 탱크본체, 상기 탱크본체 내부에 수직되게 배치되고, 관으로 형성되어 상기 소화노즐로 소화제를 공급하는 소화제튜브, 상기 탱크본체 내부의 압력이 증가되도록 구동되면서, 상기 탱크본체 내부의 소화제가 상기 소화제튜브를 통해 상기 소화노즐로 이동되게 하는 펌프모터 및 상기 소화제튜브의 외벽을 감싸도록 배치되고, 원판으로 형성되어 표면에 복수의 미세구멍이 관통 형성되며, 상기 펌프모터의 구동에 의해 상기 소화제튜브의 외주면을 따라 상하 이동되는 블레이드를 포함하며, 상기 블레이드의 상하이동시 상기 탱크본체 내부의 소화제가 상기 복수의 미세구멍을 통과하면서 굳어지는 현상을 방지하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 소화수단은 소화제가 내부에 저장되는 탱크본체 하부에 설치되어, 전원이 인가되면 설정된 주기와 횟수로 진동이 발생되는 진동혼합기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 관리자 통신단말기는 건물 내부 구조를 확인하는 건물 내부 확인버튼과, 상기 소화수단의 분사노즐로 공급되는 소화제의 남은 용량을 확인하는 소화제 용량 확인버튼과, 상기 열탐지수단과 소화수단의 정상 작동 여부를 확인하기 위해 점검하는 작동 점검 확인버튼과, 상기 열탐지수단과 소화수단의 작동모드가 수동 또는 자동모드로 전환되도록 하는 수자동 전환버튼 및 상기 소방대원 통신단말기와 무선 연결되도록 긴급 연락버튼을 제공한다.
또한, 상기 화재감지수단의 화재신호를 전달받아 상기 화재알림수단과 열탐지수단 및 소화수단으로 전원을 인가하여 작동되도록 제어하는 제어수단과 상기 열탐지수단과 소화수단의 작동모드가 관리자에 의해 수동버튼 선택시 화재 위치와 생존자 위치를 파악할 수 있도록 상기 열탐지수단과 소화수단의 위치가 수동 조절되는 수동조작기를 더 포함한다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 무인 화재진화 자동제어시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
소방대원이 건물 내부로 진입하기 전 화재위치를 파악하여 소화수단을 자동 구동시켜 초기에 화재를 진화하여 재산 및 인명피해를 사전에 막을 수 있으며, 소방대원이 건물 내부로 진입한 후 관리자가 소방대원에게 생존자 위치를 전달함으로써 시야확보가 안되는 상황에서도 안전하게 구조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 소화수단이 열탐지수단과 일체로 회전 구동되어 화재 위치를 촬영하는 동시에 소화제가 화재 위치로 자동으로 분사되면서 실시간 화재가 진화되는 과정을 확인할 수 있다. 그리고 열탐지수단으로 잔존하는 열을 확인함으로써 재발화로 인한 2차 화재발생을 방지하여, 소방대원과 생존자의 안전을 확보할 수 있다.
그리고 소화수단의 탱크본체 내부에 있는 블레이드의 상하이동에 의해 소화제가 복수의 미세구멍을 통과하게 되면서 굳어지는 경화 현상을 방지할 수 있어 장시간 오래 보관이 가능하며, 소화제의 사용기간이 연장되어 소화제 구매비용을 절감할 수 있다. 또한, 소화제의 경화 여부를 확인하기 위한 점검 주기가 장기화됨으로써 점검시기에 화재진화 제어시스템이 정지되는 시간을 단축하여 점검시기에 발생되는 사고를 줄일 수 있다.
또한, 소방대원이 관리자의 안내에 따라 어둡거나 공간을 장소를 쉽게 이동할 수 있으며, 화재 현장의 유독가스 속에서도 안전하게 구조활동을 할 수 있으며, 관리자가 모니터를 통해 소방대원의 구조 활동 위치를 알 수 있어 위험한 위치에서 효율적으로 구조 활동을 할 수 있다.
또한, 소화수단의 탱크본체 내부에 저장된 소화제의 남은 용량을 실시간 확인할 수 있는 소화제 잔여용량 정보를 전달받아 소화제를 모두 소진하기 전 사전에 미리 교체할 수 있으며, 안전점검모드로 구동되어 열탐지수단과 소화수단의 정상작동여부를 확인할 수 있다.
또한, 위급시 관리자가 직접 열탐지수단과 소화수단의 동작을 제어할 수 있도록 수동전환하여 소방대원의 위치와 생존자 위치 및 화재위치를 직접 확인하여 화재 위치를 피해 안전하게 생존자를 구조하고 소화수단을 원격으로 구동하여 화재를 진화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 화재진화 자동제어시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소방대원 통신단말기와 관리자 통신단말기가 수송신하는 정보에 대한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어수단에 의해 작동되는 상세블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관제서버수단와 관리자 통신단말기의 상세블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무인 화재진화 자동제어시스템의 열탐지수단과 소화수단의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소화수단에 저장된 소화제의 경화를 방지하기 위한 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에는 종래의 화재진화 제어시스템에 비해 소방대원이 건물 내부로 진입하기 전 화재 감지와 동시에 화재 위치를 파악하여 소화수단을 구동시켜 초기에 화재를 진화하며, 소방대원이 건물 내부로 진입한 후 소방대원의 위치와 생존자 위치를 파악하여 관리자가 소방대원에게 정확한 위치를 전달함으로써 시야확보가 안되는 상황에서도 안전하게 대처할 수 있는 무인 화재진화 자동제어시스템에 관한 것으로, 이하에서는 간략하게 "화재진화 제어시스템"으로 호칭하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 화재진화 제어시스템은 주로 위험요소를 관리하는 공장이나 불산 같은 위험물을 사용하는 공장에 설치하여 위험물이 노출되어 화재가 발생하면 소방대원이 직접 접근하지 않고 공장의 화재를 진압할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 시설에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
본 발명의 실시예에 따른 화재진화 제어시스템은 화재감지수단(100), 화재알림수단(200), 열탐지수단(300), 소화수단(400), 통신수단(500), 관제서버수단(600), 제어수단(700), 수동조작기(800)를 포함할 수 있다.
화재감지수단(100)은 건물 내부에 설치되어 화재시 열, 연기, 불꽃이나 화염을 감지할 수 있는 것으로, 열을 감지하는 열감지기, 연기를 감지하는 연기감지기, 불꽃을 감지하는 불꽃감지기, 열과 연기를 동시에 감지하는 열연감지기 등 다양한 종류의 감지기가 있다. 이러한 화재감지수단(100)은 화재로 인한 열, 연기, 불꽃이나 화염이 일정시간 지속되면 화재를 판단하게 되고, 화재신호를 생성하게 된다.
특히, 화재감지수단(100)은 화재신호를 접점신호방식과 통신신호방식으로 화재알림수단(200), 통신수단(500)에 각각 전달되어 건물 내부에 있는 일반인들과 건물 안전관리자 및 건물 외부에 있는 소방대원에게 화재를 알릴 수 있게 된다. 화재알림수단(200)과 통신수단(500)을 통해 사람들이 화재를 인식하는 구체적인 내용은 각 구성에서 후술하기로 하며 화재감지수단(100)이 화재알림수단(200)과 통신수단(500)으로 전달하는 방식을 설명하기로 한다. 화재감지수단(100)은 화재알림수단(200)에 접점신호방식으로 화재신호가 전달되며, 연결된 전선에 접점을 구성하여 전류가 흐르면 화재이고, 전류가 흐르지 않으면 화재가 아닌 것으로 신호를 보낸다. 그리고 화재감지수단(100)은 통신수단(500)에 통신신호방식으로 화재신호가 전달되며, 화재감지수단(100)과 통신수단(500)의 중간에 접점신호를 통신신호로 변환시켜주어 신호를 보낸다.
화재알림수단(200)은 건물 내부에 설치되어 화재감지수단(100)으로부터 화재신호를 전달받아 비상 알람이 자동적으로 울리는 것으로, 화재감지수단(100)에서 설명된 바와같이 접점신호방식으로 화재신호를 전달받아 전류가 흐르게 되면서 작동된다. 이러한 화재알림수단(200)으로는 램프가 비상탈출구에 추가 설치되어 화재 발생시 청각이 약한 사람이나 노약자가 쉽게 화재를 인식하여 즉시 비상 탈출을 할 수 있게 된다.
또한, 화재알림수단(200)으로 사용되는 램프의 종류로는 LED램프, 제논램프나 크세논램프등이 있다. LED램프는 종래에 주로 많이 사용되었으나 가시거리가 확보되지 않아 사람들이 인식하기 어려움이 있어, 최근에는 제논램프나 크세논램프가 화재 발생시에도 연기로 인한 시야 확보가 어려운 상황에서도 안정된 빛을 발하여 사용되고 있다.
열탐지수단(300)은 건물 내부의 천정에 설치되며, 화재감지수단(100)에서 화재가 감지되면 수평 및 수직방향으로 회전구동되어 화재 위치와 생존자 위치를 파악하는 것으로, 주로 열화상 카메라가 사용될 수 있다. 특히, 열탐지수단(300)은 천정에 설치시 소화수단(400)에서 소화제가 분사되는 영역을 고려하여 구획되며, 구획된 영역인 화재보호영역에 각각 설치되어 건물 내부의 각 영역을 촬영하게 된다. 이와 같은 열탐지수단(300)은 열을 실시간 추적, 탐지하여 화면으로 보여주는 장치로 물체에서 방출되는 적외선 에너지를 감지해 온도로 구별되는 이미지를 구현할 수 있다. 따라서, 열탐지수단(300)은 화재감지수단(100)의 화재신호에 의해 작동되며, 건물 내부의 물체나 사람의 열을 탐지하여 화재 위치 정보(620)와 생존자 위치 정보(630)가 생성된다. 이때, 열탐지수단(300)에서 생성된 화재 위치 정보(620)와 생존자 위치 정보(630)가 관제서버수단(600)으로 제공된다.
그리고 열탐지수단(300)은 건물 내 천정으로부터 수직되게 연결되는 고정축(310)과, 고정축(310)의 하단에 설치되며 전동모터의 구동에 의해 기어가 맞물려 수평방향으로 360도 회전되는 수평회전체(320)와, 수평회전체(320)의 하부에 설치되며 수평회전체(320)와 일체로 회전되는 회전축(330)과, 회전축(330)의 하부에 설치되며 전동모터의 구동에 의해 기어가 맞물려 수직방향으로 360도 회전되는 수직회전체(340)와, 수직회전체(340)의 타측에 설치되며 수직회전체(340)와 일체로 회전되어 건물 내부의 촬영영역을 확장할 수 있는 열탐지기(350)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
여기서 수직회전체(340)는 일측이 회전축(330)과 연결되어 전체가 수평방향으로 회전될 수 있으며, 타측이 열탐지기(350)가 설치되어 수직방향으로 회전될 수 있도록 형성된다. 이때, 수직회전체(340)의 일측과 타측은 분리된 구조로, 일측과 타측의 결합된 부분에 원주면을 따라 각각 회전안내홈(341)과 회전이동돌기(342)가 형성되어 전동모터에 의해 수직방향으로 360도 회전할 수 있게 된다.
소화수단(400)은 열탐지수단(300)에 설치되며, 화재감지수단(100)에서 화재가 감지되면 열탐지수단(300)과 함께 수평 및 수직방향으로 회전구동되어 화재 위치로 소화노즐(410)을 통해 소화제가 분사된다. 이때, 소화수단(400)은 화재를 진화하기 위해 공장에서 생산하거나 다루는 제품에 맞게 건물에 소화제를 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 소화수단(400)은 열탐지수단(300)의 건물 내부 촬영방향과 동일한 방향으로 소화제가 분사되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 소화수단(400)은 열탐지수단(300)이 화재 위치를 바라보는 방향으로 회전되어 화재 위치를 촬영하는 동시에 소화제가 화재 위치로 자동으로 분사되면서 실시간 화재가 진화되는 과정을 확인할 수 있게 된다. 그리고 잔존하는 열을 확인함으로써 재발화로 인한 2차 화재를 방지하고 소방대원이 건물 내부로 진입하기 전 화재 초기에 진화시킬 수 있게 된다.
또한, 소화수단(400)은 화재 위치로 소화제를 분사시 소화제를 균일하게 혼합시키면서 광범위하게 분사될 수 있도록 열탐지수단(300)에 연결 설치되어 화재 위치로 정확하게 소화제를 분사시키는 소화노즐(410)과, 소화노즐(410)의 외부를 감싸는 축소관(콘형상)으로 이루어져 내부에 나선형의 홈 또는 돌기가 형성되어 소화노즐(410)로부터 분사되는 소화제를 균일하게 혼합시켜 화재보호영역으로 광범위하게 분사되는 분사구(420)를 포함할 수 있다.
이와 같은 소화수단(400)은 탱크 내부에 저장되는 소화제의 경화를 방지할 수 있도록 하기 위해 탱크본체(430), 소화제튜브(440), 펌프모터(미도시), 블레이드(450)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 탱크본체(430)는 원통형으로 이루어져, 부식이 방지되는 케이스로 형성되며, 화재 원인에 적합한 성분의 소화제가 내부에 저장되어 구비된다. 그리고 소화제튜브(440)는 탱크본체(430) 내부에 수직되게 배치되고, 관으로 형성되어 소화노즐(410)로 소화제를 공급할 수 있도록 갖추어진다. 이어서 펌프모터(미도시)는 탱크본체 내부의 압력이 증가되도록 구동되면서, 상기 탱크본체 내부의 소화제가 상기 소화제튜브를 통해 상기 소화노즐로 이동되게 한다. 그리고 블레이드(450)는 소화제튜브(440)의 외벽을 감싸도록 배치되고, 원판으로 형성되어 표면에 복수의 미세구멍(451)이 관통 형성되며, 펌프모터(미도시)의 구동에 의해 소화제튜브(440)의 외주면을 따라 상하 이동된다.
특히, 소화수단(400)은 블레이드(450)의 상하이동에 의해 탱크본체(430) 내부의 소화제가 복수의 미세구멍(450)을 통과하게 되면서 굳어지는 경화 현상을 방지할 수 있어 장시간 오래 보관이 가능하며, 사용기간이 연장되어 소화제 구매비용을 절감할 수 있으며, 비상상황에서 긴급 사용시 소화제의 경화로 인한 소화수단(400)을 사용하지 못하게 되는 사고를 예방할 수 있다. 또한, 소화수단(400)의 소화제 경화 여부를 확인하기 위한 점검 주기가 장기화됨으로써 점검시기에 화재진화 제어시스템이 정지되는 시간을 최소화하여 점검시기에 발생되는 사고를 줄일 수 있다.
이에 부가하여, 소화수단(400)은 소화제가 내부에 저장되는 탱크본체(430) 하부에 설치되어, 전원이 인가되면 설정된 주기와 횟수로 진동이 발생되는 진동혼합기를 더 포함할 수 있다. 이로 인해 주기적으로 탱크본체(430)에 진동을 주어 소화제가 지속적으로 균일하게 혼합되면서 소화제의 경화 현상이 발생하지 않게 된다.
통신수단(500)은 화재감지수단(100)으로부터 통신신호방식으로 화재신호를 전달받아 단말기로 각각의 정보가 수신되는 것으로, 외부의 소방대원이 소지하는 소방대원 통신단말기와, 건물 내부의 관리자가 소지하는 관리자 통신단말기를 포함할 수 있다. 여기서 소방대원 통신단말기(510)는 건물 외부에 있는 소방대원이 건물 내부로 진입하면서 소방대원 위치 정보(640)가 관리자 통신단말기(520)로 송신되는 송신기능과 관리자 통신단말기(520)와 무선통신 연결되어 어플리케이션 또는 통화로 생존자 위치 정보(630)를 실시간 전달받는 수신기능을 갖춘다. 그리고 관리자 통신단말기(520)는 영상표시기능과 무선통신 연결기능이 갖추어져, 관리자가 모니터(521)를 통해 건물 내부 구조 정보(610), 화재 위치 정보(620), 생존자 위치 정보(630) 및 소방대원 위치 정보(640)를 실시간 확인할 수 있으며, 소방대원 통신단말기(510)로 위치 정보를 전달할 수 있게 된다.
특히, 관리자 통신단말기(520)는 모니터(521)를 통해 건물 내부 구조를 확인할 수 있는 건물 내부 확인버튼(522)과, 탱크본체(430)에 저장된 소화제의 남은 용량을 확인할 수 있도록 하는 소화제 용량 확인버튼(523)과, 열탐지수단(300)과 소화수단(400)의 정상 작동 여부를 확인하기 위해 안전점검모드로 구동되게 하는 작동 점검 확인버튼(524)과, 열탐지수단(300)과 소화수단(400)의 작동모드가 수동 또는 자동모드로 전환되도록 하는 수자동 전환버튼(525) 및 소방대원 통신단말기(510)와 무선 연결되도록 긴급 연락버튼(526)을 제공한다.
관제서버수단(600)은 통신수단(500)과 연결되고, 건물 외부에 설치되어 화재감지수단(100)의 화재신호가 수신되면 저장된 건물 내부 구조 정보(610)와 열탐지수단(300)으로부터 전달받은 화재 위치 정보(620) 및 생존자 위치 정보(630)를 관리자 통신단말기(520)로 전송한다. 또한, 관제서버수단(600)은 소방대원 통신단말기(510)로부터 소방대원 위치 정보(640)를 전달받아 관리자 통신단말기(520)로 제공한다. 이러한 관제서버수단(600)에 저장된 건물 내부 구조 정보(610), 화재 위치 정보(620), 생존자 위치 정보(630), 소방대원 위치 정보(640)에 의해 관리자가 건물 내부로 진입한 소방대원의 위치를 모니터(521)를 통해 실시간 확인할 수 있으며, 생존자의 위치로 소방대원을 안전하게 안내할 수 있게 된다.
제어수단(700)은 화재감지수단(100)의 화재신호를 전달받아 화재알림수단(200)과 열탐지수단(300) 및 소화수단(400)으로 전원을 인가하여 작동되도록 제어하는 것으로, 기본 셋팅이 자동으로 설정되어 각 구성이 작동된다.
여기서, 제어수단(700)은 화재 발생 즉시 화재 위치 정보(620)를 기반으로 소방대원이 건물로 진입하기 전 소화수단(400)이 분사되는 화재 초기 진화모드(710)와, 소방대원이 건물로 진입한 후 소방대원 위치 정보(640)와 생존자 위치 정보(630)를 기반으로 소방대원 통신단말기(510)를 통해 생존자의 위치를 실시간 안내하는 긴급 구조 활동모드(720)로 수행될 수 있도록 각 구성을 제어한다.
수동조작기(800)는 조이스틱과 같은 원격조절기로, 관리자 통신단말기(520)에서 수자동 전환버튼(525)의 누름동작에 의해 수동으로 전환되면 관리자가 직접 열탐지수단(300)과 소화수단(400)의 동작을 제어하여 화재 위치를 확인한 뒤 소화제를 분사하여 원격으로 초기 화재를 진압하면서 건물 내부로 진입하는 소방대원에게 신속하게 인명 구조를 할 수 있도록 정보를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상은 소방대원이 건물 내부로 진입하기 전 화재 감지와 동시에 화재 위치를 파악하여 소화수단을 구동시켜 초기에 화재를 진화하며, 소방대원이 건물 내부로 진입한 후 소방대원의 위치와 생존자 위치를 파악하여 관리자가 소방대원에게 정확한 위치를 전달함으로써 시야확보가 안되는 상황에서도 안전하게 대처할 수 있는 무인 화재진화 자동제어시스템을 제공하는 것임을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 작성된 특허청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다.
100 : 화재감지수단
200 : 화재알림수단
300 : 열탐지수단
310 : 고정축
320 : 수평회전체
330 : 회전축
340 : 수직회전체
350 : 열탐지기
400 : 소화수단
410 : 소화노즐
420 : 분사구
430 : 탱크본체
440 : 소화제튜브
450 : 블레이드
451 : 미세구멍
500 : 통신수단
510 : 소방대원 통신단말기
520 : 관리자 통신단말기
521 : 모니터
522 : 건물 내부 확인버튼
523 : 소화제 용량 확인버튼
524 : 작동 점검 확인버튼
525 : 수자동 전환버튼
526 : 긴급 연락 버튼
600 : 관제서버수단
610 : 건물 내부 구조 정보
620 : 화재 위치 정보
630 : 생존자 위치 정보
640 : 소방대원 위치 정보
700 : 제어수단
710 : 화재 초기 진화모드
720 : 긴급 구조 활동모드
800 : 수동조작기

Claims (5)

  1. 건물 내부에 설치되어 화재를 실시간 감지하며 화재 발생시 화재신호가 생성되는 화재감지수단(100);
    상기 화재감지수단으로부터 화재신호를 전달받아 건물 내부로 비상 알람이 전달되는 화재알림수단(200);
    건물 내 천정에 구획된 화재보호영역으로 복수 개가 설치되며, 상기 화재감지수단의 화재신호에 의해 지면으로부터 수평 및 수직방향으로 회전 동작되고, 열을 탐지하여 화재 위치 정보와 생존자 위치 정보가 생성되는 열탐지수단(300);
    상기 열탐지수단에 설치되어 상기 열탐지수단과 일체로 회전되며, 상기 화재 위치 정보에 따라 분사노즐 위치가 조절되어 화재위치로 소화제가 분사되는 소화수단(400);
    소방대원 위치정보가 송신되는 소방대원 통신단말기와, 상기 소방대원 통신단말기로부터 상기 소방대원 위치 정보가 수신되며 상기 열탐지수단으로부터 상기 화재 위치 정보와 생존자 위치 정보가 수신되는 관리자 통신단말기가 구비되는 통신수단(500); 및
    상기 통신수단과 연결되고, 건물 외부에 설치되어 상기 화재감지수단의 화재신호가 수신되면 저장된 건물 내부 구조 정보와 상기 열탐지수단으로부터 전달받은 상기 화재 위치 정보 및 생존자 위치 정보를 상기 관리자 통신단말기로 전송하는 관제서버수단(600);을 포함하며,
    화재 발생 즉시 상기 화재 위치 정보를 기반으로 소방대원이 건물로 진입하기 전 상기 소화수단이 분사되는 화재 초기 진화모드와, 소방대원이 건물로 진입한 후 상기 소방대원 위치 정보와 생존자 위치 정보를 기반으로 상기 소방대원 통신단말기를 통해 생존자의 위치를 실시간 안내하는 긴급 구조 활동모드로 수행되고,
    상기 소화수단은,
    원통형 케이스로 형성되며, 소화제가 내부에 저장되는 탱크본체;
    상기 탱크본체 내부에 수직되게 배치되고, 관으로 형성되어 상기 소화노즐로 소화제를 공급하는 소화제튜브;
    상기 탱크본체 내부의 압력이 증가되도록 구동되면서, 상기 탱크본체 내부의 소화제가 상기 소화제튜브를 통해 상기 소화노즐로 이동되게 하는 펌프모터; 및
    상기 소화제튜브의 외벽을 감싸도록 배치되고, 원판으로 형성되어 표면에 복수의 미세구멍이 관통 형성되며, 상기 펌프모터의 구동에 의해 상기 소화제튜브의 외주면을 따라 상하 이동되는 블레이드;를 포함하며,
    상기 블레이드의 상하이동시 상기 탱크본체 내부의 소화제가 상기 복수의 미세구멍을 통과하면서 굳어지는 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 무인 화재진화 자동제어시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소화수단은,
    소화제가 내부에 저장되는 탱크본체 하부에 설치되어, 전원이 인가되면 설정된 주기와 횟수로 진동이 발생되는 진동혼합기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 화재진화 자동제어시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    관리자 통신단말기는,
    건물 내부 구조를 확인하는 건물 내부 확인버튼과, 상기 소화수단의 분사노즐로 공급되는 소화제의 남은 용량을 확인하는 소화제 용량 확인버튼과, 상기 열탐지수단과 소화수단의 정상 작동 여부를 확인하기 위해 점검하는 작동 점검 확인버튼과, 상기 열탐지수단과 소화수단의 작동모드가 수동 또는 자동모드로 전환되도록 하는 수자동 전환버튼 및 상기 소방대원 통신단말기와 무선 연결되도록 긴급 연락버튼을 제공하는 무인 화재진화 자동제어시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화재감지수단의 화재신호를 전달받아 상기 화재알림수단과 열탐지수단 및 소화수단으로 전원을 인가하여 작동되도록 제어하는 제어수단;과
    상기 열탐지수단과 소화수단의 작동모드가 관리자에 의해 수동버튼 선택시 화재 위치와 생존자 위치를 파악할 수 있도록 상기 열탐지수단과 소화수단의 위치가 수동 조절되는 수동조작기;를 더 포함하는 무인 화재진화 자동제어시스템.
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