KR102172691B1 - The broadcasting system with sensor of early fire - Google Patents

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Abstract

금속 밀폐함 내부 흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부 및 배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부로 구성되어, 흡입팬은 금속 밀폐함 외부의 공기를 흡입하여 제 1 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 제 1 조기화재 검지센서를 거쳐 금속 밀폐함 내부로 공급하고, 배기팬은 금속 밀폐함 내부의 공기를 흡입하여 제 2 조기화재 검지센서를 거쳐 제 2 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 금속 밀폐함 외부로 배출한다.
제어부는 금속 밀폐함 내부에 설치되어, 제 1 측정값과 제 2 측정값의 차이값이 관리자 입력값 이상일 경우 경고 이벤트를 발생하는 조기화재 검지센서 단말기는 방송장치 내부에 설치되어 경고 이벤트를 방송장치를 통해 방송하는 조기화재 검지센서 방송장치이다.Consisting of a first early fire detection unit installed at the intake port inside the metal enclosure and a second early fire detection unit installed at the exhaust port, the suction fan sucks air from the outside of the metal enclosure and removes the gas through the first gas filter. It is supplied to the inside of the metal enclosure through the first early fire detection sensor, and the exhaust fan inhales the air inside the metal enclosure and seals the air from which the gas has been removed through the second gas filter through the second early fire detection sensor. Discharge to the outside.
The control unit is installed inside the metal enclosure, and an early fire detection sensor terminal that generates a warning event when the difference between the first measured value and the second measured value is greater than or equal to the administrator input value is installed inside the broadcasting device to broadcast the warning event. It is an early fire detection sensor broadcasting device that broadcasts through.

Description

조기화재 검지센서 방송장치{The broadcasting system with sensor of early fire}The broadcasting system with sensor of early fire

조기화재 검지센서 및 조기화재 검지센서 탑재 방송장치 관련 특허이다.It is a patent related to early fire detection sensor and broadcasting device equipped with early fire detection sensor.

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보다 상세하게는 방송장치 금속함 내부에서 발열에 의해 발생하는 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재의 유무를 감지하여 이벤트 방송하는 기술에 관한 것이다.More specifically, it relates to a technology for broadcasting an event by detecting the presence or absence of an electric fire by analyzing the amount of change in the index value of fine dust generated by heat generation inside the metal box of the broadcasting device.

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최근 인간의 생활환경에 존재하는 유해가스, 대기환경 및 안전에 대한 관심이 고조되면서 환경유해가스를 손쉽게 감지할 수 있는 가스 센서의 필요성이 중요하게 인식되고 있다. Recently, as interest in harmful gas, atmospheric environment, and safety existing in human life environment has increased, the need for a gas sensor that can easily detect environmentally harmful gas is recognized as important.

가스 센서는 재료의 표면에서 일어나는 chemisorption을 이용하여 가스의 종류나 농도를 검지한다. 표면에 가스가 흡착되면 표면 부근의 전기 전도도가 변하는 것을 이용하여 가스를 검지할 수 있다. 금속의 경우에는 전기 전도도의 변화가 크지 않기 때문에 잘 이용되지 않으며, 전기 전도도의 변화가 상대적으로 큰 반도체 또는 산화물 등이 널리 이용된다. 예를 들어 반도체의 표면에 기체 분자가 흡착되면 전자 또는 정공의 이동이 일어나게 되고, 이러한 표면 전하의 변화에 의하여 전기 전도도가 바뀌게 된다. 흡착된 기체 분자의 전자 친화력 A가 n형 반도체의 일함수 Ws보다 큰 경우 에너지 준위는 도1과 같다. 이때 반도체 내의 전하 재배분이 필요하게 되어 전도대(conduction band)에 있던 전자는 밴드갭(band gap) 내의 흡착분자의 낮은 에너지 준위로 이동한다. 결과적으로 전자를 받아들인 흡착분자는 음전하를 띠게 된다. 그와 동시에 반도체의 밴드 구조의 변화가 일어나고 반도체에서의 전자 농도가 감소한다. 표면 가까이에서는 전계가 형성되고 이 전계에 의해서 전자 이동이 억제된다. 반도체에서 흡착분자로 이동한 전자의 수에 비례하여 전계는 커지고 임계값을 넘어서면 전자의 이동이 저지되고 평형 상태가 된다. 평형 상태에서는 반도체 표면 부근의 페르미 준위(Fermi level)와 흡착분자의 에너지 준위가 일치하여 전자의 이동이 더 이상 일어나지 않는다. 전자가 다수 운반자인 n형 반도체에서는 전도대의 Ec의 에너지 구조가 전자의 이동에 영향을 준다. 즉, 전자 친화력이 큰 기체(A>Ws)가 n형 반도체에 흡착되면 반도체 표면에 전자의 이동을 방해하는 위치 에너지 장벽이 형성된다. 전자 친화력이 작은 기체(A<Ws)는 p형 반도체에 흡착되면 반도체 표면에 정공의 이동을 방해하는 위치 에너지 장벽이 형성되며, 결국 기체의 흡착에 의해서 표면의 전하가 흡착 전과 바뀌게 되고 이러한 표면 전자의 변화에서 기인하는 전기 전도도의 변화를 이용하여 가스 센서를 만들 수 있다. The gas sensor detects the type or concentration of gas using chemisorption occurring on the surface of the material. When gas is adsorbed on the surface, the gas can be detected using the change in electrical conductivity near the surface. In the case of metal, since the change in electrical conductivity is not large, it is not used well, and a semiconductor or oxide having a relatively large change in electrical conductivity is widely used. For example, when gas molecules are adsorbed on the surface of a semiconductor, electrons or holes move, and electrical conductivity changes due to the change in surface charge. When the electron affinity A of the adsorbed gas molecules is greater than the work function W s of the n-type semiconductor, the energy level is as shown in FIG. 1. At this time, charge redistribution in the semiconductor is required, and the electrons in the conduction band move to the low energy level of the adsorption molecule in the band gap. As a result, the adsorption molecule that accepts electrons becomes negatively charged. At the same time, the band structure of the semiconductor changes and the electron concentration in the semiconductor decreases. An electric field is formed near the surface, and electron movement is suppressed by this electric field. The electric field increases in proportion to the number of electrons moved from the semiconductor to the adsorption molecule, and when the threshold is exceeded, the movement of electrons is prevented and equilibrium is established. In the equilibrium state, the Fermi level near the semiconductor surface and the energy level of the adsorption molecule coincide, so electrons no longer move. In n-type semiconductors where electrons are many carriers, the energy structure of E c in the conduction band affects the movement of electrons. That is, when a gas having a high electron affinity (A>W s ) is adsorbed on the n-type semiconductor, a potential energy barrier is formed on the surface of the semiconductor that prevents the movement of electrons. When a gas with a low electron affinity (A<W s ) is adsorbed on a p-type semiconductor, a potential energy barrier is formed on the surface of the semiconductor, preventing the movement of holes, and eventually, the charge on the surface changes from before adsorption by the adsorption of the gas. Gas sensors can be made using changes in electrical conductivity resulting from changes in electrons.

반도체의 경우 전기 전도는 전자나 정공의 이동으로 생기지만 고체전해질(Solid electrolyte)의 경우 이온의 이동에 의해 전기 전도가 발생하며, 이러한 이온 전도성을 가스 센서에 응용할 수 있다. 대표적인 고체전해질 재료인 α-AgI의 경우 Ag+ 이온의 수가 Ag+ 이온의 격자점의 수보다 많기 때문에 Ag+ 이온의 이동도가 크다. 고체전해질의 전기전도도(도전율)는 일반적으로 금속에 비해서는 작고 Si 반도체에 비해서는 크며, 도 2에서 보는 바와 같이 온도가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하는 경향을 보인다. In the case of semiconductors, electrical conduction occurs due to the movement of electrons or holes, but in the case of a solid electrolyte, electrical conduction occurs due to the movement of ions, and such ionic conductivity can be applied to a gas sensor. For the α-AgI a typical solid electrolyte material because of Ag + ions number greater than the number of grid points of the Ag + ions it is greater in the movement of the Ag + ions. The electrical conductivity (conductivity) of the solid electrolyte is generally smaller than that of a metal and larger than that of a Si semiconductor, and as shown in FIG. 2, it tends to increase exponentially as the temperature increases.

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미세먼지(PM: Particulate Matter)는 입자 크기에 따라 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5) 및 극초미세먼지(PM1.0)로 구분된다. PM10은 입자의 크기가 지름 10um 이하이고, PM2.5는 지름 2.5um 이하이며, PM1.0은 지름 1.0um 이하이다.Particulate Matter (PM) is classified into fine dust (PM10), ultrafine dust (PM2.5), and ultrafine dust (PM1.0) according to particle size. The particle size of PM10 is less than 10um in diameter, PM2.5 is less than 2.5um in diameter, and PM1.0 is less than 1.0um in diameter.

미세먼지의 발생원은 자연적인 것과 인위적인 것으로 구분되고, 자연적 발생원은 흙먼지, 바닷물에서 생기는 소금 및 식물의 꽃가루 등이 있으며, 인위적 발생원은 보일러, 발전시설 및 자동차 배기가스 등에서 석탄 또는 석유의 화석연료를 태울 때 생기는 매연이 있다.The sources of fine dust are divided into natural and man-made sources, and natural sources include soil dust, salt from seawater, and pollen from plants, and artificial sources are fossil fuels of coal or petroleum from boilers, power plants and automobile exhaust gas. There is smoke generated when there is.

미세먼지는 탄소화합물(carbon compounds), 질소산화물(nitrogen oxide) 및 황산화물(sulfur oxide)을 포함하고, 대기오염의 상태를 분석하기 위해 사용된다.Fine dust contains carbon compounds, nitrogen oxides and sulfur oxides, and is used to analyze the state of air pollution.

고압 배전반, 저압 배전반, 동력반 또는 분전반 등 금속함의 내부는 전원을 공급하기 위한 전기설비가 포함되고, 전기적으로 절연되는 유기물을 포함한다.The interior of a metal box, such as a high-voltage switchboard, a low-voltage switchboard, a power board, or a distribution board, includes an electrical facility for supplying power, and includes an electrically insulated organic material.

유기물로 이루어진 절연물은 구조적 불량, 위치불량, 시공불량, 설비노후, 취급불량 또는 접촉불량으로 과열 시 화재위험이 존재한다.Insulations made of organic materials have a risk of fire when overheated due to structural defects, poor location, poor construction, old facilities, poor handling, or poor contact.

미세먼지는 유기물이 연소될 때에도 발생한다. 유기물은 연소될 때 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 등 탄소화합물 기반의 미세먼지가 발생하고, 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소(HCl), BHT 가스, 염소 및 에틸렌 등 가스가 발생한다.Fine dust also occurs when organic matter is burned. When organic matter is burned, fine dust based on carbon compounds such as methane, alcohol, benzene and phenol is generated, and gases such as carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride (HCl), BHT gas, chlorine and ethylene are generated.

종래의 다중센서를 이용한 화재감지시스템 및 전기설비박스에 관한 것은 온도 센서와 가스 센서를 이용하여 전기설비박스의 화재를 감시한다.Regarding the conventional fire detection system and electric equipment box using multiple sensors, a fire in the electric equipment box is monitored using a temperature sensor and a gas sensor.

따라서, 종래에는 온도 센서 또는 가스 센서를 이용하여 전기설비박스 또는 금속함의 전기화재를 감지하는 기술들을 개시하고 있으나, 미세먼지 센서를 이용하여 전기설비박스 또는 금속함의 전기화재를 감지하는 기술을 개시하지 못하고 있다.Therefore, conventionally, technologies for detecting an electric fire in an electric equipment box or a metal box using a temperature sensor or a gas sensor have been disclosed, but a technology for detecting an electric fire in an electric equipment box or a metal box using a fine dust sensor has not been disclosed. I can't.

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본 발명은 방송장치 금속함 내부에서 발열에 의해 발생하는 유기물의 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재의 유무를 감지하는 미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치를 제공한다.The present invention provides an electric fire pre-sensing device using fine dust that detects the presence or absence of an electric fire by analyzing the amount of change in the index value of fine dust of organic matter generated by heat generated inside a metal box of a broadcasting apparatus.

본 발명은 가스농도 지표값과 가스농도 임계값을 비교하여 미세먼지 센서부의 오동작을 방지하는 미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치의 오동작 방지방법을 제공한다.The present invention provides a method for preventing malfunction of an electric fire pre-detection device using fine dust, which prevents malfunction of a fine dust sensor unit by comparing a gas concentration index value and a gas concentration threshold value.

본 발명은 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값을 동시에 측정하여 전기화재 징후에 대한 감지 정확도를 개선시키는 전기화재 사전 감지 장치의 감지방법을 제공한다.The present invention provides a detection method of an electric fire pre-sensing device that improves detection accuracy for signs of electric fire by simultaneously measuring a fine dust index value and a gas concentration index value.

본 발명은 전기화재 징후를 판별하기 위한 표적 가스와 전기화재 발생을 판별하기 위한 표적 가스를 구분하여 감지하는 전기화재 사전 감지 장치의 감지방법을 제공한다.The present invention provides a detection method of an electric fire pre-sensing device that distinguishes and detects a target gas for determining the occurrence of an electric fire and a target gas for determining the occurrence of an electric fire.

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밀폐형 방송장치 금속함의 흡기구로 인입되는 흡기가스의 성분을 측정하는 제 1 센서와 밀폐형 배전반의 배기구로 부터 배기되는 배기가스의 성분을 측정하는 제 2 센서를 비교하여 오차를 보정하는 기술을 특징으로 한다.It is characterized by a technology that compensates for errors by comparing a first sensor that measures the components of the intake gas introduced into the intake port of the sealed broadcasting system metal box and the second sensor that measures the components of exhaust gas exhausted from the exhaust port of the sealed switchboard. .

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미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치는, 금속함 내부에 배치되어 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 단위시간으로 감지하고, 상기 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 포함한 미세먼지 지표값을 산출하는 미세먼지 센서부 및 상기 단위시간으로 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 제어부를 포함한다.The electric fire pre-sensing device using fine dust is disposed inside a metal box to detect fine dust generated by heat generation in a unit time, and calculates a fine dust index value including at least one of the size, number, and concentration of the fine dust. And a control unit configured to determine a sign of an electric fire by analyzing a change amount of a fine dust index value in the unit time and a fine dust sensor unit to be calculated.

상기 미세먼지 센서부는 광산란 방식, 베타선 흡수 방식 및 정전용량 방식 중 하나를 이용하여 미세먼지를 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fine dust sensor unit may detect fine dust using one of a light scattering method, a beta ray absorption method, and a capacitance method.

상기 미세먼지 센서부는 피복 전선, 튜브, 단자대 및 도체 지지대 중 적어도 하나를 포함하는 유기물의 미세먼지를 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fine dust sensor unit may be characterized in that it detects fine dust of an organic material including at least one of a covered wire, a tube, a terminal block, and a conductor support.

상기 미세먼지 센서부는 유기물에서 탄소화합물을 표적 미세먼지로 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fine dust sensor unit may be characterized in that it detects a carbon compound as a target fine dust in an organic material.

상기 제어부는 미세먼지 지표값과 전기화재의 지표를 나타내는 미세먼지 임계값을 비교하여 전기화재 징후를 판별하는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit may be characterized in that it determines the signs of the electric fire by comparing the fine dust index value and the fine dust threshold value representing the electric fire index.

상기 미세먼지 임계값은 안전, 주의, 위험 및 전원차단 임계범위로 구분되어 전기화재의 지표를 나타내고, 상기 제어부는 미세먼지 지표값과 미세먼지 임계값을 비교하여 해당되는 전기화재의 지표의 제어명령을 생성하여 방송하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fine dust threshold is divided into safety, caution, danger, and power cut-off threshold ranges to indicate the index of an electric fire, and the control unit compares the fine dust index value and the fine dust threshold to control the corresponding electric fire index. It may be characterized by generating and broadcasting.

미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치는, 상기 발열에 의해 발생하는 유기물의 가스농도에 따른 가스농도 지표값을 산출하는 가스 센서부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for detecting an electric fire in advance using fine dust may further include a gas sensor unit that calculates a gas concentration index value according to a gas concentration of an organic substance generated by the heat generation.

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상기 제어부는 미세먼지와 가스를 서로 확인하여 전기화재 징후를 판별하는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit may be characterized in that it determines the signs of an electric fire by checking each other for fine dust and gas.

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미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치의 오동작 방지방법은, A method of preventing malfunction of an electric fire pre-detection device using fine dust,

금속함 내부에 배치되는 미세먼지 센서부에서 발열에 의해 발생하는 미세먼지 지표값을 산출하는 단계; 제어부에서 단위시간으로 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 단계 및 상기 제어부에서 금속함 내부의 가스를 감지하는 가스 센서부에 의해 감지된 가스농도 지표값을 참조하여 미세먼지와 가스에 대한 전기화재 징후를 서로 확인하고, 미세먼지 센서부의 오동작을 방지하는 단계를 포함한다.Calculating an index value of fine dust generated by heat in the fine dust sensor unit disposed inside the metal box; The control unit analyzes the amount of change in the index value of fine dust in unit time to determine an electric fire sign, and the control unit refers to the gas concentration index value detected by the gas sensor unit that detects the gas inside the metal box, And confirming signs of an electric fire for gas and preventing malfunction of the fine dust sensor unit.

미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치의 전기화재 감지방법은, 미세먼지 센서부에서 발열에 의해 발생하는 유기물의 미세먼지 지표값을 산출하고, 가스 센서부에서 유기물의 가스 지표값을 산출하는 단계; 제어부에서 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 단계 및 상기 가스 센서부에서 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지하는 단계를 포함한다.The electric fire detection method of an electric fire pre-sensing device using fine dust includes: calculating an index value of fine dust of organic matter generated by heat in the fine dust sensor unit, and calculating an index value of gas of the organic substance by the gas sensor unit; And determining an electrical fire sign by analyzing the fine dust index value and the gas concentration index value in a unit time by the control unit, and detecting hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of the electric fire in the gas sensor unit.

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본 발명은 발열에 의해 발생하는 유기물의 미세먼지를 감지하여 전기화재 징후를 판별할 수 있고, 미세먼지와 함께 발생하는 가스를 감지하여 전기화재 감지의 오동작을 방지하거나, 전기화재 감지의 정확도를 개선시킬 수 있다. The present invention detects fine dust of organic matter generated by heat generation to detect signs of an electric fire, and detects gas generated along with fine dust to prevent malfunction of electric fire detection or improve the accuracy of electric fire detection I can make it.

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도 1은 기체 분자의 흡착에 의한 에너지 밴드의 변화를 나타낸 그래프
도 2는 고체전해질의 도전율 온도 의존성을 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 HCl 감지 센서 소자의 모식도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AgI/Ag 시편의 사진
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 AgI/Ag 시편의 SEM 평면 사진
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AgI/Ag 시편의 XRD 패턴 그래프
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/Ag 시편의 사진
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/Ag 시편의 SEM 평면 사진
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/Ag 시편의 XRD 패턴 그래프
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/AgI/Ag 시편의 사진
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/AgI/Ag 시편의 도금된 면에 Ag wire를 연결한 사진
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/AgI/Ag 시편의 연마된 면에 Ag wire를 연결한 사진
도 13은 리드선 배치 일 실시 예
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 AgCl/AgI/Ag 시편에 대한 시간에 따른 개방회로 전압(OCV)의 변화 결과를 나타내는 그래프
도 15는 본 발명의 이해를 위한 일 실시 예
도 16은 예시적 PUF 구조를 설명하기 위한 개념도
도 17는 본 발명의 이해를 위한 블록도
도 18 ~ 28은 절연물의 열분해 가스크로마토그라피1 is a graph showing changes in energy bands due to adsorption of gas molecules
2 is a graph showing the temperature dependence of the conductivity of a solid electrolyte
3 is a schematic diagram of an HCl sensor element according to an embodiment of the present invention
4 is a photograph of an AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
5 is a SEM plan photograph of an AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
6 is an XRD pattern graph of an AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
7 is a photograph of an AgCl/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
8 is a SEM plan photograph of an AgCl/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
9 is an XRD pattern graph of an AgCl/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
10 is a photograph of an AgCl/AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
11 is a photograph of an Ag wire connected to the plated surface of an AgCl/AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
12 is a photograph of an Ag wire connected to the polished surface of an AgCl/AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
13 is a lead wire arrangement example
14 is a graph showing a change result of an open circuit voltage (OCV) over time for an AgCl/AgI/Ag specimen according to an embodiment of the present invention
15 is an embodiment for understanding the present invention
16 is a conceptual diagram illustrating an exemplary PUF structure
17 is a block diagram for understanding the present invention
18 to 28 are pyrolysis gas chromatography of insulating material

조기화재 검지센서 단말기는 금속 밀폐함 구조로 흡기구와 배기구를 갖추고 내부에 조기화재 검지부를 설치한다.
조기화재 검지센서 단말기는 방송장치 내부에 탑재되어 조기화재 경고 이벤트 발생시 방송장치를 통해 경고방송한다.

금속 밀폐함 내부 흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부 및 배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부로 구성된다.

상세하게,
흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부는 제 1 조기화재 검지센서, 제 1 가스필터, 흡입팬으로 구성된다.
배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부는 제 2 조기화재 검지센서, 제 2 가스필터, 배기팬으로 구성된다.

작동 예,
흡입팬은 금속 밀폐함 외부의 공기를 흡입하여 제 1 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 제 1 조기화재 검지센서를 거쳐 금속 밀폐함 내부로 공급한다.
배기팬은 금속 밀폐함 내부의 공기를 흡입하여 제 2 조기화재 검지센서를 거쳐 제 2 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 금속 밀폐함 외부로 배출한다.
제 1 조기화재 검지센서를 통해 측정되는 제 1 측정값, 제 2 조기화재 검지센서를 통해 측정되는 제 2 측정값을 제어부로 전송한다.
상기 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어 금속 밀폐함 내부에 설치되어, 제 1 측정값과 제 2 측정값의 차이값이 관리자 입력값 이상일 경우 경고 이벤트를 발생하는 조기화재 검지센서 단말기는 방송장치 내부에 설치되어 경고 이벤트 발생시 방송장치를 통해 방송한다.

더 상세하게 및 본 발명의 청구범위,
상기 제 1 조기화재 검지센서 및 제 2 조기화재 검지센서는 방송장치 금속함 내부에 배치되어 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 단위시간으로 감지하고, 상기 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 포함한 미세먼지 지표값을 산출하며, 베타선 흡수 방식 또는 정전용량 방식으로 미세먼지를 감지하는 미세먼지 센서로 가스 센서부, 미세먼지 센서부, 제어부로 구성된다.
가스 센서부는 상기 방송장치 금속함 내부의 가스를 감지하고, 가스의 농도에 따른 가스농도 지표값을 산출하는 가스 센서부이다.
제어부는 상기 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 제어부이다.
상기 미세먼지 센서부는 피복 전선, 튜브, 단자대 및 도체 지지대 중 적어도 하나를 포함하는 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 유기물의 발열에 의해 발생하는 가스를 감지한다.
상기 미세먼지 센서부는 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 중 적어도 하나의 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, 염소 및 에틸렌 중 적어도 하나의 가스를 감지한다.
상기 제어부는 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하고, 가스 센서부는 전기화재 징후로 판별되면 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지한다.
상기 제어부는 미세먼지와 가스에 대한 전기화재 징후를 서로 비교하여 센서부의 오동작을 방지한다.
상기 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지와 가스를 감지하여 전기화재 유무를 판별하고, 센서부의 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 조기화재 검지센서 방송장치.

이하 일 실시 예를 통해 다양한 실시 예를 들어 설명한다.
The early fire detection sensor terminal has an intake port and an exhaust port in a metal sealed box structure, and an early fire detection part is installed inside.
The early fire detection sensor terminal is mounted inside the broadcasting device and alerts and broadcasts through the broadcasting device when an early fire warning event occurs.

It consists of a first early fire detection unit installed at the intake port inside the metal enclosure and a second early fire detection unit installed at the exhaust port.

in detail,
The first early fire detection unit installed in the intake port includes a first early fire detection sensor, a first gas filter, and a suction fan.
The second early fire detection unit installed in the exhaust port includes a second early fire detection sensor, a second gas filter, and an exhaust fan.

Working example,
The suction fan sucks air from the outside of the metal seal box and supplies the air, which has been degassed through the first gas filter, into the metal seal box through the first early fire detection sensor.
The exhaust fan sucks air inside the metal enclosure, passes through a second early fire detection sensor, and discharges the air from which the gas has been removed through the second gas filter to the outside of the metal enclosure.
The first measured value measured through the first early fire detection sensor and the second measured value measured through the second early fire detection sensor are transmitted to the control unit.
The control unit is composed of a microprocessor and is installed inside a metal enclosure, and an early fire detection sensor terminal that generates a warning event when the difference between the first measured value and the second measured value is greater than the administrator input value is installed inside the broadcasting device. And broadcasts through a broadcasting device when a warning event occurs.

In more detail and the claims of the invention,
The first early fire detection sensor and the second early fire detection sensor are disposed inside the metal box of the broadcasting device to detect fine dust generated by heat generation in unit time, and detect at least one of the size, number, and concentration of the fine dust. A fine dust sensor that calculates the included fine dust index value and detects fine dust using a beta ray absorption method or a capacitance method, and is composed of a gas sensor unit, a fine dust sensor unit, and a control unit.
The gas sensor unit is a gas sensor unit that detects gas inside the metal box of the broadcasting apparatus and calculates a gas concentration index value according to the concentration of the gas.
The control unit is a control unit that determines a sign of an electric fire by analyzing the amount of change in the index value of fine dust and the index value of gas concentration in the unit time.
The fine dust sensor unit detects fine dust generated by heat generation of an organic material including at least one of a covered wire, a tube, a terminal block, and a conductor support, and the gas sensor unit detects gas generated by heat generation of the organic material.
The fine dust sensor unit detects at least one of methane, alcohol, benzene, and phenol, and the gas sensor unit detects at least one gas of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride, chlorine and ethylene.
The control unit analyzes the amount of change in the index value of fine dust and the index value of gas concentration to determine an electric fire sign, and when the gas sensor unit is determined to be an electric fire sign, it detects hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire.
The control unit prevents malfunction of the sensor unit by comparing signs of electric fires for fine dust and gas.
An early fire detection sensor broadcasting device, characterized in that it detects fine dust and gas generated by the heat generation of the organic material to determine the presence or absence of an electric fire, and to prevent malfunction of the sensor unit.

Hereinafter, various embodiments will be described through an embodiment.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 HCl 감지 센서 소자는 Ag 기판 상에 AgI 층 및 AgCl 층이 적층된 구조로 구성된다. 상기 HCl 감지 센서 소자는 HCl 가스의 유입에 따라 개방회로 전압(open circuit voltage)이 변화하는 특성을 갖는 센서 소자이다. As shown in FIG. 3, the HCl sensing sensor device of the present invention has a structure in which an AgI layer and an AgCl layer are stacked on an Ag substrate. The HCl detection sensor element is a sensor element having a characteristic in which an open circuit voltage changes according to the introduction of HCl gas.

더욱 상세하게 설명하면, Ag 기판은 센서 소자의 기판 및 전극으로서 전류를 흘려주는 역할을 하며, AgI 층 및 AgCl 층은 그 내부 및 표면에서 Ag+ 이온이 이동하고, HCl이 흡착되는 장소(site)로서 감지 물질 역할을 한다. In more detail, the Ag substrate serves as the substrate and electrode of the sensor element to pass current, and the AgI layer and the AgCl layer are sites where Ag + ions move and HCl is adsorbed inside and on the surface. As a sensing material.

이러한, 상기 HCl 감지 센서 소자는 도금방식, 증착방식, 디핑방식 중 어느 한 방식 또는 2이상의 방식을 통해 제작된다. 상기의 방식을 통해 제작된 센서 소자는 AgI 층의 입자의 크기가 0.3 ~ 0.6㎛ 범위이고, AgCl 층의 입자의 크기가 0.4 ~ 1.0㎛ 범위인 것이 바람직하다. Such, the HCl detection sensor element is manufactured by one of a plating method, a deposition method, a dipping method, or two or more methods. In the sensor element fabricated through the above method, it is preferable that the particle size of the AgI layer is in the range of 0.3 to 0.6 μm, and the particle size of the AgCl layer is in the range of 0.4 to 1.0 μm.

또한, 본 발명은 상기 HCl 감지 센서 소자를 포함하는 센서를 제작할 수도 있다. In addition, the present invention may manufacture a sensor including the HCl sensor element.

다음으로 본 발명의 일실시예에 따른 HCl 감지 센서 소자의 제작 방법에 대해 설명한다. 상기 HCl 감지 센서 소자의 제작 방법은 전처리 단계, Ag 기판 상에 AgI 층을 형성시키는 단계 및 상기 AgI 층 상에 AgCl 층을 형성시키는 단계로 이루어진다. 또한, 상기 HCl 감지 센서 소자의 제작 방법은 열처리 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. Next, a method of fabricating an HCl sensor device according to an embodiment of the present invention will be described. The method of fabricating the HCl sensor element includes a pretreatment step, forming an AgI layer on an Ag substrate, and forming an AgCl layer on the AgI layer. In addition, the method of manufacturing the HCl sensor element may further include a heat treatment step.

우선, 전처리 단계는 절단기를 이용하여 Ag 판을 알맞은 크기로 절단하고, sandpaper로 연마 한 후에 trichloroethylene, 아세톤, 에틸알코올 용액에서 15분 동안 초음파 세척을 실시하고 건조하여 전처리한다. First, in the pretreatment step, the Ag plate is cut to an appropriate size using a cutter, polished with sandpaper, and then ultrasonically washed in a solution of trichlorethylene, acetone, and ethyl alcohol for 15 minutes, followed by drying and pretreatment.

상기 Ag 기판 상에 AgI 층을 형성시키는 단계 및 상기 AgI 층 상에 AgCl 층을 형성시키는 단계는 상기와 같은 전처리 과정을 거친 Ag 기판 상에 도금방식, 증착방식, 디핑방식 중 어느 한 방식 또는 2이상의 방식을 이용하여, AgI 층 및 AgCl 층을 적층시킨다.The step of forming an AgI layer on the Ag substrate and the step of forming an AgCl layer on the AgI layer include a plating method, a deposition method, or a dipping method on the Ag substrate that has undergone the above pretreatment. Using the method, an AgI layer and an AgCl layer are stacked.

다음으로 Ag 기판 상에 AgI 층이 적층된 시편에 대해 설명한다. Next, a specimen in which an AgI layer is laminated on an Ag substrate will be described.

도 4에서 보는 바와 같이, AgI/Ag 시편은 좌측의 Ag 전극 기판과 우측의 노란색 색상을 띄는 AgI 층이 형성된 부분으로 구분된다. 도 5에서 보는 바와 같이, 전기도금으로 형성된 AgI 층의 표면형상은 Scanning electron microscopy(SEM)을 이용하여 관찰하였다. 상기 AgI 층은 입자(grain)의 크기가 0.3 ~ 0.6㎛ 범위로 구성된다. 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 AgI/Ag 시편은 x-ray diffraction(XRD) 패턴으로 피크를 비롯한 AgI에 의한 다수의 회절 피크가 관찰되었다. 이러한 XRD 결과는 Ag 전극 기판 위에 AgI 층이 용이하게 형성된다는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 4, the AgI/Ag specimen is divided into a portion in which an Ag electrode substrate on the left and an AgI layer having a yellow color on the right are formed. As shown in Fig. 5, the surface shape of the AgI layer formed by electroplating was observed using Scanning electron microscopy (SEM). The AgI layer has a grain size in the range of 0.3 ~ 0.6㎛. As shown in FIG. 6, in the AgI/Ag specimen, a number of diffraction peaks due to AgI, including peaks, were observed in an x-ray diffraction (XRD) pattern. These XRD results show that an AgI layer is easily formed on the Ag electrode substrate.

다음으로 Ag 기판 상에 AgCl 층이 적층된 시편에 대해 설명한다. 도 7에서 보는 바와 같이, AgCl/Ag 시편은 좌측의 Ag 전극 기판과 우측의 짙은 보라색 색상을 띄는 AgCl 층이 형성된 부분으로 구분된다. 도 8에서 보는 바와 같이, AgCl 층의 표면형상은 SEM을 이용하여 관찰하였고, 상대적으로 상기 AgI 층 보다 큰 0.4 ~ 1.0㎛ 범위의 입자를 갖는 AgCl 층이 형성된다. 또한, 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 AgCl/Ag 시편은 x-ray diffraction(XRD) 패턴으로 피크를 비롯한 AgCl에 의한 다수의 회절 피크가 관찰되었다. 이러한, XRD 결과는 Agl 층과 유사하게 Ag 전극 기판 상에 AgCl 층이 용이하게 형성된다는 것을 알 수 있다. Next, a specimen in which an AgCl layer is laminated on an Ag substrate will be described. As shown in FIG. 7, the AgCl/Ag specimen is divided into a portion in which an Ag electrode substrate on the left and an AgCl layer having a dark purple color on the right are formed. As shown in FIG. 8, the surface shape of the AgCl layer was observed using SEM, and an AgCl layer having particles in the range of 0.4 to 1.0 μm relatively larger than that of the AgI layer was formed. In addition, as shown in FIG. 9, in the AgCl/Ag specimen, a number of diffraction peaks due to AgCl were observed, including peaks in an x-ray diffraction (XRD) pattern. These, XRD results, it can be seen that the AgCl layer is easily formed on the Ag electrode substrate similar to the Agl layer.

다음으로 Ag 기판 상에 AgI층 및 AgCl 층이 적층된 시편에 대해 설명한다.Next, a specimen in which an AgI layer and an AgCl layer are stacked on an Ag substrate will be described.

도 10에서 보는 바와 같이, AgCl/AgI/Ag 시편은 최상부에 AgCl 층이 위치하므로 색상이 AgCl/Ag 시편과 유사하게 짙은 보라색 색상을 나타낸다. As shown in FIG. 10, the AgCl/AgI/Ag specimen has a dark purple color similar to that of the AgCl/Ag specimen because the AgCl layer is located at the top.

도 11 및 12에서 보는 바와 같이, 상기 AgCl/AgI/Ag 시편을 평가하는 방법은 AgCl/AgI/Ag 시편을 제작한 후, 한 면을 sandpapaer로 연마하고, 도금된 면과 연마된 면에 Ag paste를 이용하여 Ag wire를 연결한다. 도금된 면에 2가닥의 Ag wire를 연결하고, 연마된 면에 2가닥의 Ag wire를 연결하여 센서 소자를 완성한다. Ag paste에 존재하는 solvent를 증발시키기 위하여 열처리를 실시하고, 센서 소자의 기계적인 안정성을 높이기 위하여 전기로에서 최종 열처리를 실시한다. As shown in FIGS. 11 and 12, the method of evaluating the AgCl/AgI/Ag specimen is to prepare an AgCl/AgI/Ag specimen, then polish one surface with a sandpapaer, and paste Ag on the plated surface and the polished surface. Connect Ag wire using. Connect 2 strands of Ag wire to the plated side and 2 strands of Ag wire to the polished side to complete the sensor element. Heat treatment is performed to evaporate the solvent present in the Ag paste, and final heat treatment is performed in an electric furnace to increase the mechanical stability of the sensor element.

상기와 같은 방법으로 제작된 AgCl/AgI/Ag 센서 소자는 개방회로 전압(Open circuit voltage, OCV) 측정 시스템을 이용하여 HCl 감지 특성을 평가한다. The AgCl/AgI/Ag sensor element manufactured by the above method evaluates HCl sensing characteristics using an open circuit voltage (OCV) measurement system.

일 실시 예로, OCV 측정 시스템은 다채널전기화학분석기(multi channel potentiostat)와 컨트롤 용 PC로 구성된다. 또한, OCV 측정 시스템은 상기 AgCl/AgI/Ag 센서 소자에 연결된 4개의 Ag wire를 다채널전기화학분석기의 단자에 전선을 이용하여 각각 연결하고, 핫 플레이트로 가열 및 HCl 가스 공급 장치에서 HCl 공급에 따른 도금된 면과 연마된 면의 전압차 변화를 측정하여 AgCl/AgI/Ag 센서 소자가 HCl을 감지하는지 여부를 판별한다. In one embodiment, the OCV measurement system is composed of a multi-channel electrochemical analyzer (multi channel potentiostat) and a control PC. In addition, the OCV measurement system connects the four Ag wires connected to the AgCl/AgI/Ag sensor element to the terminals of the multi-channel electrochemical analyzer using wires, respectively, and heating with a hot plate and supplying HCl from the HCl gas supply device. It is determined whether the AgCl/AgI/Ag sensor element detects HCl by measuring the voltage difference change between the plated surface and the polished surface.

도 14에서 보는 바와 같이, 상기 AgCl/AgI/Ag 센서 소자를 다채널전기화학분석기에 연결하고 HCl 가스를 공급할 때, OCV를 측정 결과를 보여준다. 그 측정 결과로서 시간의 경과에 따라 센서 소자의 OCV가 변화하는 양상을 나타내고 있다. 25초 경과 후에 핫플레이트를 이용하여 센서 소자의 가열을 시작하였다. 약 51초 경과 후에 상기 AgCl/AgI/Ag 센서 소자가 충분한 온도로 가열되면, 최초 상태에 비해서 OCV가 0.2mV 증가한 값을 나타내었다. 센서 소자를 가열하는 경우에 센서 소자를 구성하는 AgI의 상(phase)이 전기전도도가 상대적으로 높은 상으로 전이(transition)되어 OCV가 변하게 되는 것이다. 그 이후에 75초 경과 후에 HCl 가스를 센서 소자에 공급하면 약 85초부터 OCV 가 0.2mV 더 증가한 값을 나타내었다. HCl 가스가 계속해서 공급되는 동안에는 약 0.2mV의 OCV가 유지되다가 HCl 가스의 공급이 차단되는 200초 이후에는 OCV가 다시 감소된다. 이러한 결과는 상기 AgCl/AgI/Ag 센서 소자에 공급되는 HCl 가스에서 발생하는 Cl2 기체가 센서 소자에 존재하는 감지 물질인 AgCl과 반응하여 기전력(electromotive force)이 변화하여 나타나는 것으로 판단된다. As shown in FIG. 14, when the AgCl/AgI/Ag sensor element is connected to a multi-channel electrochemical analyzer and HCl gas is supplied, OCV measurement results are shown. As a result of the measurement, the OCV of the sensor element changes over time. After 25 seconds elapsed, heating of the sensor element was started using a hot plate. When the AgCl/AgI/Ag sensor element was heated to a sufficient temperature after about 51 seconds, the OCV increased by 0.2mV compared to the initial state. When heating the sensor element, the phase of AgI constituting the sensor element transitions to a phase having a relatively high electrical conductivity, so that the OCV changes. Thereafter, when HCl gas was supplied to the sensor element after 75 seconds elapsed, the OCV increased by 0.2 mV from about 85 seconds. While the HCl gas is continuously supplied, the OCV of about 0.2 mV is maintained, and after 200 seconds when the supply of the HCl gas is cut off, the OCV decreases again. This result is judged to be caused by a change in electromotive force due to the reaction of Cl 2 gas generated from HCl gas supplied to the AgCl/AgI/Ag sensor element with AgCl, a sensing material present in the sensor element.

따라서, 본 발명의 HCl 감지 센서 소자는 HCl에 반응하여 기전력이 변화하는 특성을 나타나며, 이러한 특성을 바탕으로 최적화를 진행하면 HCl 농도에 따라 그 감지특성이 민감하게 변화하는 상용 센서 소자를 제작할 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. Therefore, the HCl sensing sensor element of the present invention exhibits a characteristic in which the electromotive force changes in response to HCl, and if optimization is performed based on this characteristic, it is possible to manufacture a commercial sensor element whose sensing characteristic is sensitively changed according to HCl concentration. You can draw conclusions.

결론적으로, 본 발명은 유기 화합물의 열적 안정성을 평가하는 요소 기술로서 염화수소(HCl)을 검출하는 기술을 개발하였다. Ag계 고체전해질을 핵심소재로 하는 센서 소자를 제작하였다. 제작된 HCl 감지 센서 소자는 고체전해질 및 전극물질을 분석하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 및 X-선 회절기(XRD)를 사용하였다. 상기 HCl 감지 센서 소자는 열처리 온도 및 시간은 센서 소자의 기계적 안정성에 큰 영향을 미쳤다. 또한, 다채널전기화학분석기로 HCl 감지 특성 평가가 가능한 4단자 형태의 센서 소자를 제작하였다. HCl 가스 공급으로 센서 소자의 개방회로 전압을 측정한 결과로서 센서 소자는 HCl에 반응하여 기전력이 변화하는 특성을 나타내었다. 이러한 연구 결과로부터 제안된 센서 소자 구조는 HCl 감지에 적합하며, 완성된 프로토타입(prototype) 소자를 바탕으로 HCl 농도에 따라 그 감지특성이 민감하게 변화하는 고체전해질 기반의 센서 소자의 상용화가 가능하다는 결론을 얻을 수 있다. In conclusion, the present invention has developed a technology for detecting hydrogen chloride (HCl) as an element technology for evaluating the thermal stability of an organic compound. A sensor device was fabricated using Ag-based solid electrolyte as a core material. The manufactured HCl sensor element used a scanning electron microscope (SEM) and an X-ray diffractometer (XRD) to analyze solid electrolytes and electrode materials. In the HCl sensing sensor element, the heat treatment temperature and time had a great influence on the mechanical stability of the sensor element. In addition, a 4-terminal type sensor device capable of evaluating HCl detection characteristics was fabricated with a multi-channel electrochemical analyzer. As a result of measuring the open circuit voltage of the sensor element by supplying HCl gas, the sensor element exhibited a characteristic of changing the electromotive force in response to HCl. The sensor device structure proposed from these research results is suitable for HCl detection, and it is possible to commercialize a solid electrolyte-based sensor device whose detection characteristics change sensitively according to HCl concentration based on the completed prototype device. You can draw conclusions.

일 실시 예로, 촉매 작용으로 고감도 빠른 반응속도의 조기화재 검지센서 제조를 위해 HCl 가스에 반응하는 센서의 전기저항 변화를 직접변환법으로 검출 및 나노 다공성 구조 라인타입 전도성 박막을 추가한다.As an example, in order to manufacture an early fire detection sensor with a high sensitivity and fast reaction rate due to a catalytic action, a change in electrical resistance of a sensor reacting to HCl gas is detected by a direct conversion method and a nanoporous structure line-type conductive thin film is added.

일 예로, AgCl 층에 전도성 박막을 형성한 후 상기 전도성 박막 패턴을 둘러싸는 가스 감지막을 형성한다. For example, after forming a conductive thin film on the AgCl layer, a gas sensing film surrounding the conductive thin film pattern is formed.

상기 가스 감지막에 전원을 인가하는 전극 쌍을 상기 기판 상에 형성한다. 상기 전도성 박막 패턴은 상기 가스 감지막과 소정의 감지 대상 가스 사이의 반응을 촉진하는 촉매 역할을 한다.An electrode pair for applying power to the gas sensing layer is formed on the substrate. The conductive thin film pattern serves as a catalyst for promoting a reaction between the gas sensing layer and a predetermined sensing target gas.

일 실시 예로, Sensor는 Ag 기판 상에 형성되는 AgI 층 및 상기 AgI 층 상에 형성되는 AgCl 층을 포함하여 구성되어, AgCl 층에 형성되는 나노 다공성 구조 라인타입 전도성 박막 촉매 박막 패턴(이하 전도성 박막 패턴)은 일례로서, 백금(Pt), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 팔라디움(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. As an example, the sensor includes an AgI layer formed on an Ag substrate and an AgCl layer formed on the AgI layer, and is formed on the AgCl layer. ) Is, as an example, platinum (Pt), iridium (Ir), ruthenium (Ru), tungsten (W), titanium (Ti), aluminum (Al), palladium (Pd), chromium (Cr), or an alloy thereof. can do.

또는 나노 다공성 구조 라인타입 전도성 박막 촉매 박막 패턴은 일례로서, 루테늄산화물(RuO2), 이리듐산화물(IrO2), 란타늄니켈산화물(LaNiO3), 란타늄스트론튬망간산화물(La(SrMn)O3), 스트론튬루테늄산화물(SrRuO3) 또는 이들의 화합물을 포함할 수 있다.Alternatively, the nanoporous line-type conductive thin film catalyst thin film pattern is an example, for example, ruthenium oxide (RuO2), iridium oxide (IrO2), lanthanum nickel oxide (LaNiO3), lanthanum strontium manganese oxide (La(SrMn)O3), strontium ruthenium oxide ( SrRuO3) or a compound thereof.

전도성 박막 패턴은 HCl 가스에 대한 감지 반응을 촉진하는 촉매 작용을 할 수 있다. The conductive thin film pattern may act as a catalyst for accelerating a detection reaction for HCl gas.

전도성 박막 패턴은 소정의 가스 감지막에 대해 촉매 작용을 할 수 있는 대응하는 상기의 물질이 적용될 수 있다. For the conductive thin film pattern, a corresponding material capable of acting as a catalyst for a predetermined gas sensing layer may be applied.

전도성 박막 패턴은 전도성 박막을 형성하고 상기 전도성 박막을 패터닝((Ptterning) 형성할 수 있다.The conductive thin film pattern may form a conductive thin film and pattern the conductive thin film.

전도성 박막 패턴은 전극 쌍과 평행하도록 배치될 수 있다. The conductive thin film pattern may be disposed parallel to the electrode pair.

즉, 전도성 박막 패턴은 전극 쌍 사이에서 전도길(conduction path)을 따라 전자가 전도할 때, 전자가 가스 감지막과 전도성 박막 패턴에서 번갈아 가며 전도할 수 있도록 배치될 수 있다.That is, the conductive thin film pattern may be disposed so that when electrons are conducted along a conduction path between electrode pairs, electrons may alternately conduct in the gas sensing layer and the conductive thin film pattern.

가스 감지막은 전도성 박막 패턴 상에 박막의 형태로 증착되어 형성될 수 있다. 가스 감지막은 외부로부터 도입되는 산소 또는 감지 대상 가스가 가스 감지막을 통과하여 확산하여 전도성 박막 패턴에 충분히 도달할 수 있도록 두께가 결정될 수 있다. The gas sensing layer may be formed by depositing in the form of a thin film on the conductive thin film pattern. The thickness of the gas sensing layer may be determined so that oxygen introduced from the outside or a gas to be detected diffuses through the gas sensing layer to sufficiently reach the conductive thin film pattern.

구체적으로 전도성 박막 패턴의 상면으로부터의 가스 감지막의 높이가 충분히 얇게 조절되도록 가스 감지막의 두께를 결정할 수 있다. Specifically, the thickness of the gas sensing layer may be determined so that the height of the gas sensing layer from the upper surface of the conductive thin film pattern is sufficiently thin.

가스 감지막은 일례로서, 주석산화물, 아연산화물, 티타늄산화물, 철산화물 등을 포함할 수 있다.As an example, the gas sensing film may include tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, iron oxide, and the like.

전극 쌍이 가스 감지막 상에 배치되어 전극 쌍은 가스 감지막에 전원을 인가하여 가스 감지막에 전위차를 발생시킬 수 있다. Since the electrode pair is disposed on the gas sensing layer, the electrode pair may generate a potential difference in the gas sensing layer by applying power to the gas sensing layer.

전극 쌍은 공지된 상용의 전도성 물질로부터 형성될 수 있다.The electrode pair can be formed from a known commercially available conductive material.

본 실시 예에 따르면, 가스 감지막은 감지 대상 가스가 가스 감지막의 표면에 접촉했을 때 전기전도도가 변화한다.According to the present exemplary embodiment, the gas sensing layer has an electrical conductivity change when the sensing target gas contacts the surface of the gas sensing layer.

일 실시 예로서, 가스 감지막으로 주석 산화물이 사용되는 경우, 상기 주석 산화물은 화학양론적으로 산소 원자가 부족하여, 내부에 산소 공공(Oxygen vacancy)을 포함하는 화합물일 수 있다.As an embodiment, when tin oxide is used as the gas sensing film, the tin oxide may be a compound containing oxygen vacancy therein due to lack of oxygen atoms stoichiometrically.

이때, 외부로부터 열에너지가 가해지면 상기 주석 산화물 내 상기 산소 공공에서의 전자가 그 자신의 에너지 준위에서 전도대 에너지 준위로 이동할 수 있다. 이때, 전도대 에너지 준위로 이동한 전자는 상기 주석 산화물인 가스 감지막내에서 전도하는 전도 전자로서 작용할 수 있다. At this time, when thermal energy is applied from the outside, electrons in the oxygen vacancies in the tin oxide may move from their own energy level to a conduction band energy level. In this case, electrons that have moved to the conduction band energy level may act as conduction electrons that conduct in the gas sensing film of tin oxide.

그러므로, 상기 주석 산화물은 전자를 전도할 수 있는 N형 반도체 물질의 특성을 보유할 수 있다. 그런데, 외부로부터 산소 기체가 상기 주석 산화물에 흡착하는 경우, 상기 전도 전자는 상기 흡착된 산소 기체에 의해 포획될 수 있으며, 이로 인해 상기 주석산화물의 전기 전도도가 감소하게 된다.Therefore, the tin oxide may retain the properties of an N-type semiconductor material capable of conducting electrons. However, when oxygen gas is adsorbed on the tin oxide from the outside, the conductive electrons may be trapped by the adsorbed oxygen gas, thereby reducing the electrical conductivity of the tin oxide.

가스 센서는 상기 산소가 흡착된 주석 산화물에 감지 대상 가스인 환원성 가스가 도입될 때, 상기 주석 산화물과의 표면 반응에 의해 상기 주석 산화물의 전기 전도도가 회복되는 현상을 이용한다. 상기 환원성 가스는 상기 주석 산화물에 흡착된 상기 산소를 제거할 수 있고, 이 때, 상기 산소에 포획되었던 전도 전자는 다시 주석 산화물 내부로 이동하여 전도할 수 있다. 따라서, 상기 주석 산화물의 전기 전도도는 증가할 수 있다. The gas sensor utilizes a phenomenon in which the electrical conductivity of the tin oxide is restored by a surface reaction with the tin oxide when a reducing gas as a detection target gas is introduced into the tin oxide adsorbed with oxygen. The reducing gas may remove the oxygen adsorbed on the tin oxide, and at this time, conductive electrons trapped by the oxygen may move back into the tin oxide and conduct. Therefore, the electrical conductivity of the tin oxide can be increased.

가스 감지막으로서 주석 산화물은 환원성 가스가 도입되지 않았을 경우와 도입되었을 경우에 전기 전도도 차이를 발생시키며 가스 센서는 이러한 차이를 이용하여 감지 대상 가스인 환원성 가스를 감지할 수 있다.As a gas sensing film, tin oxide generates a difference in electrical conductivity when a reducing gas is not introduced and when a reducing gas is introduced, and the gas sensor can detect the reducing gas, which is a detection target gas, using this difference.

상술한 전도성 박막 패턴은 감지 대상 가스와 가스 감지막으로서의 상기 주석 산화물 사이의 감지반응을 촉진하는 촉매 작용을 할 수 있다. The above-described conductive thin film pattern may act as a catalyst for accelerating a sensing reaction between the gas to be detected and the tin oxide as a gas sensing film.

일 실시 예에 따르면, 촉매로서의 전도성 박막 패턴은 감지 대상 가스로서의 상기 환원성 가스가 상기 주석 산화물에 도입될 때, 상기 주석 산화물과 상기 환원성 가스의 반응 속도를 증가시킬 수 있다.According to an embodiment, the conductive thin film pattern as a catalyst may increase a reaction rate between the tin oxide and the reducing gas when the reducing gas as a sensing target gas is introduced into the tin oxide.

일례로서, 전도성 박막 패턴 상에서 상기 환원성 가스의 분해 반응, 분해된 가스 종과 상기 주석 산화물 내 산소와의 결합 반응을 촉진시킬 수 있다. As an example, a decomposition reaction of the reducing gas and a bonding reaction between the decomposed gas species and oxygen in the tin oxide may be promoted on the conductive thin film pattern.

이로써, 상기 주석 산화물로부터 상기 산소의 탈착을 증진시킬 수 있다. 결과적으로, 가스 센서의 응답속도 및 감도를 증가시킬 수 있다.Accordingly, desorption of the oxygen from the tin oxide can be promoted. As a result, it is possible to increase the response speed and sensitivity of the gas sensor.

상기에서는 가스 감지막으로서 주석 산화물을 일례로 들어 설명하였지만, 상술한 바와 유사한 방식으로 전기전도도가 변화하는 다른 다양한 종류의 물질들을 가스 감지막으로 적용할 수도 있다.In the above description, tin oxide has been described as an example as the gas sensing film, but various kinds of materials whose electrical conductivity is changed in a similar manner as described above may be applied as the gas sensing film.

본 출원의 실시 예에서는 상기 촉매를 가스 감지막 내에 분산상의 형태가 아니라, 덩어리형태(bulk)인 전도성 박막 패턴으로서 가스 감지막 내부에 배치한다.In the exemplary embodiment of the present application, the catalyst is disposed inside the gas sensing layer as a conductive thin film pattern in a bulk form, not in the form of a dispersed phase in the gas sensing layer.

따라서, 상기 분산상으로 존재하는 것에 비해 가스 감지막 내에서 촉매가 국부적으로 열화되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the catalyst from being locally deteriorated in the gas sensing film compared to the presence in the dispersed phase.

또, 덩어리형태(bulk)인 전도성 박막 패턴은 전극 쌍 사이에서 전하를 띤 캐리어의 빠른 전도길을 제공하게 된다. In addition, the bulky conductive thin film pattern provides a fast conduction path of charged carriers between electrode pairs.

즉, 상기 감지 대상 가스의 도입으로 말미암아 가스 감지막에서는 전하를 띤 캐리어인 전도 전자가 증가되고, 이러한 전도 전자는 전극 쌍 사이를 전도한다. That is, due to the introduction of the gas to be sensed, conductive electrons, which are charged carriers, are increased in the gas sensing film, and these conductive electrons conduct between the electrode pairs.

이 때, 전도성 박막 패턴은 전도성 물질로 형성되므로 상기 전도 전자는 전기 전도도가 주위보다 높은 전도성 박막 패턴을 통하여 주로 전도할 수 있다. In this case, since the conductive thin film pattern is formed of a conductive material, the conductive electrons can be mainly conducted through a conductive thin film pattern having a higher electrical conductivity than the surroundings.

이러한 전도성 박막 패턴을 채용할 경우, 감지 대상 가스가 제공될 때 가스 감지막의 전기전도도를 상대적으로 크게 증가시킬 수 있으며, 감지대상 가스는 HCl 가스를 특징으로 응답속도 및 감도를 증가시킬 수 있는 전기화재 발생 전 전도체 절연물질의 열화에 따라 발생하는 HCl 가스를 검지하여 조기화재 경보하는 Sensor인 것을 특징으로 하는 직접변환법을 이용한 나노 다공성 구조 라인타입 전도성 박막 조기화재 검지센서 및 조기화재 검지 단말기이다.In the case of employing such a conductive thin film pattern, the electric conductivity of the gas detection film can be relatively largely increased when the detection target gas is provided, and the detection target gas is an electric fire that can increase response speed and sensitivity due to the HCl gas. It is a nanoporous line-type conductive thin film early fire detection sensor and early fire detection terminal using a direct conversion method, characterized in that it is a sensor that detects HCl gas generated due to deterioration of a conductor insulating material before occurrence and alerts an early fire.

일 실시 예로 전기화재 조기검지 센서의 정확도를 향상하기 위한 미세먼지 지표값과 HCl 가스의 농도 지표값을 연산하여 정밀도를 높인다.As an example, the precision is increased by calculating an index value of fine dust and an index value of concentration of HCl gas to improve the accuracy of an early detection sensor for electric fire.

전기화재 사전 감지 장치는 미세먼지 센서부 및 제어부를 포함한다.The electric fire pre-sensing device includes a fine dust sensor unit and a control unit.

미세먼지 센서부는 금속함 내부에 배치되어 발열에 의해 발생하는 유기물의 미세먼지를 단위시간으로 감지하고, 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 포함한 미세먼지 지표값을 산출한다.The fine dust sensor unit is disposed inside the metal box to detect fine dust of organic matter generated by heat generation in unit time, and calculates a fine dust index value including at least one of the size, number, and concentration of fine dust.

금속함은 전원을 공급하는 고압 배전반, 저압 배전반, 동력반 또는 분전반 등 전기 설비를 포함할 수 있고, 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 섬유강화플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic) 재질로 이루어질 수 있다.The metal box may include electrical equipment such as a high-voltage switchboard, low-voltage switchboard, power board, or distribution board supplying power, may be made of a metal material, and may be made of a fiber reinforced plastic (FRP) material.

금속함의 내부에는 전원을 공급하기 위한 전기설비가 포함되고, 전기적으로 절연되는 유기물을 포함한다. 유기물로 이루어진 절연물은 구조적 불량, 위치불량, 시공불량, 설비노후, 취급불량 또는 접촉불량으로 과열 시 화재위험이 존재한다.The inside of the metal box includes an electrical facility for supplying power, and contains an electrically insulated organic material. Insulations made of organic materials have a risk of fire when overheated due to structural defects, poor location, poor construction, old facilities, poor handling, or poor contact.

본 발명은 구조적 불량, 위치불량, 시공불량, 설비노후, 취급불량 또는 접촉불량으로 과열 시 유기물에 의한 발열이 발생하고, 온도가 상승하며, 연기가 발생하고, 연기 발생에 의해 금속함 내 미세먼지인 미세입자가 증가하므로, 미세먼지를 감지하여 전기화재 징후를 확인한다.In the present invention, when overheating due to structural defects, poor location, poor construction, equipment aging, poor handling, or poor contact, heat generated by organic matter occurs, the temperature rises, smoke is generated, and fine dust in the metal box is generated by the generation of smoke. As the phosphorus fine particles increase, it detects fine dust and checks for signs of electric fire.

유기물은 연소될 때 주로 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 등 탄소화합물 기반의 미세먼지가 발생하고, 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, BHT 가스, 염소 및 에틸렌 등 가스가 발생한다.When organic matter is combusted, fine dust is mainly generated based on carbon compounds such as methane, alcohol, benzene and phenol, and gases such as carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride, BHT gas, chlorine and ethylene are generated.

미세먼지 센서부는 유기물에서 탄소화합물을 표적 미세먼지로 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fine dust sensor unit may be characterized in that it detects a carbon compound from an organic substance as a target fine dust.

유기물은 탄소(C)를 포함하는 물질로서 피복 전선, 튜브, 단자대 및 도체 지지대 중 적어도 하나를 포함한다.The organic material is a material containing carbon (C) and includes at least one of a coated wire, a tube, a terminal block, and a conductor support.

전선은 전류가 흐르는 도체를 절연하여 감싸는 절연 피복재이고, 튜브는 전선의 끝을 전기 공급하는 도체에 접속하기 위하여 구리 재질의 압착 단자인 터미널을 포함하여 도체를 쉽게 절연하는 절연 피복재이며, 단자대는 압착 단자를 사용하여 접속한 도체를 고정하는 절연 피복재이다.The wire is an insulating covering material that insulates and wraps the conductor through which electric current flows, and the tube is an insulating sheath material that easily insulates the conductor, including the terminal, which is a crimp terminal made of copper to connect the end of the wire to the conductor that supplies electricity. It is an insulating coating material that fixes the conductors connected using terminals.

도체 지지대는 도체간의 접속단자를 고정하는 볼트와 너트 또는 볼트의 내부에 형성된 홀(hole)에 열가소성 플라스틱 물질 또는 도체의 절연물과 동일한 재질로 충진된 것을 특징으로 할 수 있다. The conductor support may be characterized in that a bolt and a nut for fixing the connection terminals between conductors, or a hole formed in the bolt are filled with a thermoplastic plastic material or a material identical to that of the conductor.

열가소성 플라스틱 물질 또는 절연물과 동일한 재질의 충진물은 볼트의 머리와 몸체 부분에 형성된 홀에 삽입되어 충진될 수 있고, 도체의 접속 부위와 상기 접속 부위를 고정하는 볼트 사이에 충진될 수 있으며, 너트에 형성된 홀에 충진될 수 있다.A filler made of the same material as a thermoplastic plastic material or an insulating material may be inserted into the hole formed in the head and body of the bolt and filled, and may be filled between the connection part of the conductor and the bolt fixing the connection part, and formed in the nut. Can be filled in the hole.

미세먼지 센서부는 광산란 방식, 베타선 흡수 방식 및 정전용량 방식 중 하나를 이용하여 미세먼지를 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fine dust sensor unit may be characterized in detecting fine dust using one of a light scattering method, a beta ray absorption method, and a capacitance method.

광산란 방식 기반의 미세먼지 센서부는 미세먼지에 광을 조사하면 충돌한 빛이 여러 방향으로 흩어지는 원리를 이용하여 흩어진 빛의 양을 측정하고, 측정된 빛의 양으로부터 미세먼지 지표값을 산출할 수 있다.The light scattering method-based fine dust sensor unit measures the amount of scattered light by using the principle that the colliding light is scattered in various directions when light is irradiated to the fine dust, and the fine dust index value can be calculated from the measured amount of light. have.

광산란 방식 기반의 미세먼지 센서부는 광 조사부, 광 검출부 및 광 연산부를 포함한다.The light scattering method-based fine dust sensor unit includes a light irradiation unit, a light detection unit, and a light operation unit.

광 조사부는 금속함 내 일측에서 광을 조사하고, 광 검출부는 금속함 내 타측에서 미세먼지의 입자에 의해 산란된 광을 검출하여 전기적인 신호로 변환한다.The light irradiation unit irradiates light from one side of the metal case, and the light detection unit detects light scattered by fine dust particles from the other side of the metal case and converts it into an electrical signal.

광 연산부는 변환된 전기적인 신호로부터 단위시간으로 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 평균하여 미세먼지 지표값을 산출한다.The optical calculator calculates a fine dust index value by averaging at least one of the size, number, and concentration of fine dust in a unit time from the converted electrical signal.

베타선 흡수 방식 기반의 미세먼지 센서부는 방사선인 베타선이 미세먼지를 통과할 때 미세먼지의 질량이 클수록 더 많이 흡수되는 원리를 이용하여 베타선의 양을 측정하고, 베타선 측정값으로부터 미세먼지 지표값을 산출할 수 있다.The fine dust sensor unit based on the beta ray absorption method measures the amount of beta rays by using the principle that the larger the mass of the fine dust is absorbed when the beta rays, which are radiation, pass through the fine dust, and the fine dust index value is calculated from the measured values of the beta rays. can do.

베타선 흡수 방식의 미세먼지 센서부는 베타선 조사부, 베타선 측정부 및 베타선 연산부를 포함한다.The fine dust sensor unit of the beta ray absorption method includes a beta ray irradiation unit, a beta ray measuring unit, and a beta ray calculating unit.

베타선 조사부는 금속함 내 일측에서 광을 조사하고, 베타선 측정부는 미세먼지를 통과하여 흡수되는 베타선의 양을 측정하며, 베타선 연산부는 베타선의 양을 카운트하여 미세먼지 지표값을 산출한다.The beta ray irradiation unit irradiates light from one side of the metal box, the beta ray measuring unit measures the amount of beta rays absorbed through the fine dust, and the beta ray calculator calculates the fine dust index value by counting the amount of the beta rays.

정전용량 방식의 미세먼지 센서부는 미세먼지가 전극에 도달하여 흡착되거나 통과하는 과정에서 나타나는 정전용량의 변화를 측정하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있다.The capacitive-type fine dust sensor unit may measure the concentration of fine dust by measuring a change in capacitance occurring in the process of the fine dust reaching and adsorbing or passing through the electrode.

정전용량 방식의 미세먼지 센서부는 기판, 제1 전극, 제2 전극 및 정전용량 측정부를 포함한다.The capacitive fine dust sensor unit includes a substrate, a first electrode, a second electrode, and a capacitance measuring unit.

기판은 미세먼지가 통과되는 기공이 형성되고, 제1 전극은 기판의 일면에 형성되며, 제2 전극은 제1 전극과의 사이에 간극을 두어 기판의 일면에 형성된다.The substrate has pores through which fine dust passes, the first electrode is formed on one surface of the substrate, and the second electrode is formed on one surface of the substrate with a gap between the first electrode.

정전용량 측정부는 제1 전극과 제2 전극에 연결되어 전류 인가 시 제1 전극과 제2 전극 사이에 형성된 정전용량을 측정하고, 측정된 정전용량으로부터 미세먼지 지표값을 산출한다.The capacitance measuring unit is connected to the first electrode and the second electrode to measure the capacitance formed between the first electrode and the second electrode when current is applied, and calculates a fine dust index value from the measured capacitance.

제어부는 단위시간으로 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재의 유무를 판별한다. 예를 들어, 제어부는 미세먼지 지표값과 전기화재의 지표를 나타내는 미세먼지 임계값을 비교하여 전기화재 징후를 판별하는 것을 특징으로 한다. 미세먼지 임계값은 안전, 주의, 위험 및 전원차단 임계범위로 구분되어 전기화재의 지표를 나타낸다.The control unit determines the presence or absence of an electric fire by analyzing the amount of change in the index value of fine dust in unit time. For example, the control unit is characterized in determining the signs of an electric fire by comparing the fine dust index value and the fine dust threshold value representing the electric fire index. The fine dust threshold is divided into safety, caution, danger, and power cut-off threshold ranges and represents an indicator of an electric fire.

제어부는 미세먼지 지표값과 미세먼지 임계값을 비교하여 해당되는 전기화재의 지표의 제어명령을 생성한다.The controller compares the fine dust index value and the fine dust threshold value to generate a control command for the corresponding electric fire index.

제어부는 제어명령을 전원 차단기, 알람, 경광등, 관리 서버 또는 관리자 단말기로 제공한다. 예를 들어, 제어부는 제어 명령을 전원을 차단하는 제어 명령에 대한 제어 신호를 금속함에 포함된 전원 차단기에 전송할 수 있고, 제어 명령에 대한 알람 신호 또는 경광 신호를 금속함에 포함된 알람 또는 경광등에 전송할 수 있다. 또한, 제어부는 유무선 통신 모듈을 통하여 제어 명령에 대한 메시지 정보를 관리 서버 또는 관리자 단말기로 전송할 수 있다.The control unit provides control commands to power breakers, alarms, warning lights, management servers or manager terminals. For example, the control unit may transmit a control signal for a control command to cut off the power to a power circuit breaker included in the metal box, and transmit an alarm signal or a warning signal for the control command to an alarm or a beacon included in the metal box. I can. In addition, the control unit may transmit message information on the control command to the management server or the manager terminal through the wired/wireless communication module.

본 발명의 미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치는 전기화재 감지의 오동작을 방지하는 가스 센서부를 더 포함한다.The electric fire pre-sensing apparatus using fine dust of the present invention further includes a gas sensor unit for preventing malfunction of electric fire detection.

가스 센서부는 발열에 의해 발생하는 유기물의 가스농도에 따른 가스농도 지표값을 산출한다.The gas sensor unit calculates a gas concentration index value according to the gas concentration of an organic substance generated by heat generation.

가스 센서부는 가스 감지부, 증폭부 및 A/D 변환부를 포함한다.The gas sensor unit includes a gas detection unit, an amplification unit, and an A/D conversion unit.

가시 감지부는 전기화학식 기반으로 동작되고, 가스농도에 따른 저항 변화량을 감지하여 전류 변화량으로 측정한다. 전류 변화량은 아날로그 신호 계열일 수 있다.The visible sensing unit is operated based on an electrochemical formula, and detects a change in resistance according to a gas concentration and measures it as a change in current. The amount of current change may be an analog signal series.

증폭부는 전류 변화량을 증폭하고, A/D 변환부는 증폭된 전류 변화량을 디지털 신호인 가스농도 지표값으로 변환한다.The amplification unit amplifies the current change amount, and the A/D conversion unit converts the amplified current change amount into a gas concentration index value which is a digital signal.

가스 센서부는 발열에 의해 발생하는 유기물의 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, BHT 가스, 염소 및 에틸렌 중 적어도 하나를 표적 가스로 감지한다.The gas sensor unit detects at least one of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride, BHT gas, chlorine, and ethylene of organic substances generated by heat generation as a target gas.

제어부는 가스농도 지표값과 전기화재의 지표를 나타내는 가스농도 임계값을 비교하여 전기화재 징후를 판별한다.The control unit determines the signs of an electric fire by comparing the gas concentration index value with the gas concentration threshold value representing the electric fire index.

제어부는 4가지 제어방식으로 가스 센서부의 동작을 제어할 수 있다.The control unit can control the operation of the gas sensor unit in four control methods.

<제1 실시예에 따른 제어방식><Control method according to the first embodiment>

본 발명은 미세먼지 센서부를 이용하여 전기화재 징후를 판별한다. 본 발명은 밀폐형 금속함에서 전기화재 징후를 판별하면 미세먼지 센서부만을 구비하여 전기화재 징후를 정확하게 판별할 수 있다.The present invention uses the fine dust sensor unit to determine the signs of an electric fire. According to the present invention, when an electric fire sign is determined in a closed metal box, only a fine dust sensor unit is provided to accurately determine the electric fire sign.

<제2 실시예에 따른 제어방식><Control method according to the second embodiment>

본 발명은 미세먼지 센서부를 이용하여 전기화재 징후를 판별하되, 가스 센서부를 부가적으로 이용하여 미세먼지 센서부의 오동작을 방지한다.In the present invention, an electric fire sign is discriminated using a fine dust sensor unit, and a malfunction of the fine dust sensor unit is prevented by additionally using a gas sensor unit.

제어부는 미세먼지 지표값을 분석하여 전기화재 징후로 판별되면 가스 센서부가 동작되도록 제어하여 미세먼지 센서부의 오동작을 방지한다. 예를 들어, 제어부는 가스 센서부로부터 가스농도 지표값을 수신하고, 가스농도 지표값과 가스농도 임계값을 비교하여 전기화재 징후를 재차 판별하며, 가스농도에 의한 판별 결과를 참조하여 미세먼지 센서부의 오동작을 방지한다.The control unit analyzes the fine dust index value and controls the gas sensor unit to operate when it is determined as a sign of an electric fire to prevent malfunction of the fine dust sensor unit. For example, the control unit receives the gas concentration index value from the gas sensor unit, compares the gas concentration index value and the gas concentration threshold value to re-determine the electric fire sign, and refers to the determination result by the gas concentration to determine the fine dust sensor. Prevent negative malfunction.

<제3 실시예에 따른 제어방식><Control method according to the third embodiment>

본 발명은 미세먼지 센서부와 가스 센서부를 동시에 동작하여 전기화재 징후에 대한 감지 정확도를 개선시킨다.The present invention improves the detection accuracy of electric fire signs by simultaneously operating the fine dust sensor unit and the gas sensor unit.

제어부는 전기화재 감지의 정확도를 고려하여 미세먼지 센서부와 가스 센서부가 동시에 동작되도록 제어한다.The control unit controls the fine dust sensor unit and the gas sensor unit to operate simultaneously in consideration of the accuracy of electric fire detection.

제어부는 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스 지표값을 분석하여 전기화재 징후를 판별한다.The control unit determines the signs of an electric fire by analyzing the fine dust index value and the gas index value in unit time.

<제4 실시예에 따른 제어방식><Control method according to the fourth embodiment>

본 발명은 전기화재 징후를 판별하기 위한 표적 가스와 전기화재 발생을 판별하기 위한 표적 가스를 구분하여 감지함으로써, 단계별로 전기화재를 감지한다.The present invention detects an electric fire step by step by distinguishing and detecting a target gas for determining signs of an electric fire and a target gas for determining the occurrence of an electric fire.

가스 센서부는 전기화재 징후를 판별하기 위한 BHT 가스를 표적으로 감지하고, 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지한다.The gas sensor unit detects BHT gas as a target to determine the signs of an electric fire, and detects hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire.

제어부는 제3 실시예에 따른 제어방식으로 미세먼지 센서부와 가스 센서부를 제어하되, 전기화재 징후로 판별되면 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지하도록 가스 센서부의 동작을 제어할 수 있다.The control unit controls the fine dust sensor unit and the gas sensor unit according to the control method according to the third embodiment, but when it is determined as a sign of an electric fire, the control unit may control the operation of the gas sensor unit to detect hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire. .

제어부는 독립적으로 미세먼지 센서부만 동작되도록 제어하고, 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하며, 전기화재 징후로 판별되면 가스 센서부가 동작되도록 제어하고, 염화수소의 변화량을 분석하여 전기화재 발생을 판별할 수 있다.The control unit independently controls only the fine dust sensor unit to operate, analyzes the amount of change in the index value of fine dust to determine the signs of an electric fire, controls the gas sensor unit to operate when it is determined as an electric fire sign, and analyzes the change amount of hydrogen chloride. Electric fire occurrence can be discriminated.

제어부는 미세먼지 지표값의 변화량을 통하여 전기화재 징후로 판별되면 전기화재 징후를 재차 판별하기 위한 BHT 가스를 표적으로 감지하고, 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지하도록 가스 센서부의 동작을 제어할 수 있다.The control unit detects the BHT gas as a target for re-identifying the signs of an electric fire when it is identified as an electrical fire sign through the amount of change in the index value of the fine dust, and operates the gas sensor unit to detect hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electrical fire. Can be controlled.

즉, 본 발명은 미세먼지와 BHT 가스가 감지되면 전기화재 징후를 정확하게 판별할 수 있고, 미세먼지, BHT 가스 및 염화수소가 모두 감지되면 전기화재 발생을 정확하게 판별할 수 있다.That is, in the present invention, when fine dust and BHT gas are detected, it is possible to accurately determine the signs of an electric fire, and when fine dust, BHT gas and hydrogen chloride are all detected, the occurrence of an electric fire can be accurately determined.

또한, 본 발명은 미세먼지와 염화수소가 감지되면 전기화재 발생을 정확하게 판별할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 저온의 발열에 의해 발생하는 유기물의 BHT 가스가 시간에 지남에 따라 소멸되어 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있으므로, 미세먼지와 염화수소만을 감지하여 전기화재 발생을 정확하게 판별할 수 있다.In addition, the present invention can accurately determine the occurrence of electric fire when fine dust and hydrogen chloride are detected. For example, in the present invention, there may be a case in which the BHT gas of an organic substance generated by heat generation at a low temperature disappears over time and cannot be detected, so that only fine dust and hydrogen chloride can be detected to accurately determine the occurrence of an electric fire. have.

이하, 열분해 가스크로마토그라파의 분석을 통하여 전기화재 징후 판별 시 BHT 가스를 표적으로 감지하는 이유와 전기화재 발생 판별 시 염화수소를 표적으로 감지하는 이유를 설명하기로 한다.Hereinafter, the reason for detecting the BHT gas as a target when determining the signs of an electric fire through the analysis of pyrolysis gas chromatography and the reason for detecting the hydrogen chloride as a target when determining the occurrence of an electric fire will be described.

도 18 내지 도 20는 전선에 대한 열분해 가스크로마토그라피의 분석 결과를 도시한 예이고, 도 21 내지 도 23는 튜브에 대한 열분해 가스크로마토그라피의 분석 결과를 도시한 예이며, 도 24 내지 도 26는 단자대에 대한 열분해 가스크로마토그라피의 분석 결과를 도시한 예이다.18 to 20 are examples showing an analysis result of pyrolysis gas chromatography on an electric wire, FIGS. 21 to 23 are examples showing an analysis result of pyrolysis gas chromatography on a tube, and FIGS. 24 to 26 are This is an example showing the analysis results of pyrolysis gas chromatography on a terminal block.

열분해 가스크로마토그라피 분석은 금속함 내 열이 발생되는 경우에 전선, 튜브 및 단자대 등의 절연 피복재에서 발생되는 가스의 성분을 분석하고, 열분해기(pyrolyzer)를 이용하여 기 설정된 온도에서 10분간 열분해하는 조건에서 이루어지며, 50℃ 내지 320℃ 구간에서 10℃/min의 승온 속도로 가스크로마토그라피(gas chromatography)가 이루어지고, 5% disphenly과 95% dimethylpolysiloxane의 고정상으로 구성된 capillary 컬럼이 이용된다.In the pyrolysis gas chromatography analysis, when heat is generated in a metal box, the components of gas generated from insulating covering materials such as wires, tubes and terminal blocks are analyzed, and pyrolysis is performed for 10 minutes at a preset temperature using a pyrolyzer. It is performed under the conditions, gas chromatography is performed at a temperature increase rate of 10°C/min in the range of 50°C to 320°C, and a capillary column composed of a fixed phase of 5% disphenly and 95% dimethylpolysiloxane is used.

전선, 튜브 및 단자대 등의 절연 피복재는 열을 가하면 소성 변형하는 열가소성 플라스틱 물질을 포함한다.Insulation covering materials such as electric wires, tubes, and terminal blocks contain a thermoplastic plastic material that plastically deforms when heat is applied.

도 18 내지 도 20를 참조하면, 전선은 70℃, 80℃ 및 100℃ 등 온도 변화에 따라 가스 발생량의 차이가 있으나, 가스의 종류는 유사하다는 것을 확인할 수 있다. 가스는 주로 8.8분대에서 propylcyclopentane가 발생하였고, 13.3분대에서 BHT 가스가 발생하였다. BHT 가스는 열가소성 플라스틱 물질에 산화방지제로 배합되는 첨가제이고, 온도가 올라가면 가스 형태로 나올 수 있다.18 to 20, it can be seen that the electric wire has a difference in the amount of gas generated according to temperature changes such as 70°C, 80°C, and 100°C, but the types of gas are similar. As for the gas, propylcyclopentane was mainly generated in the 8.8 part, and BHT gas was produced in the 13.3 part. BHT gas is an additive compounded as an antioxidant in a thermoplastic plastic material, and can come out in the form of a gas when the temperature rises.

도 21 내지 도 23를 참조하면, 튜브는 70℃, 80℃ 및 100℃ 등 온도 변화에 따라 가스 발생량이 크게 증가하는 경향이 있으나, 가스의 종류는 유사하다는 것을 확인할 수 있다. 가스는 주로 5분 내지 6분대에서 benzyl alcohol가 발생하였고, 13.2분대에서 BHT 가스가 발생하였으며, 12.8분대에서 BHT의 변성인 BHT-quinone-methide가 발생하였다. benzyl alcohol은 유기 용제로 사용되는 물질 중의 하나이다.Referring to FIGS. 21 to 23, the amount of gas generated in the tube tends to increase significantly according to temperature changes such as 70°C, 80°C, and 100°C, but it can be seen that the types of gases are similar. As for the gas, benzyl alcohol was mainly generated in the 5th to 6th minute, BHT gas was generated in the 13.2th minute, and BHT-quinone-methide, which is the modification of BHT, was generated in the 12.8th minute. Benzyl alcohol is one of the substances used as an organic solvent.

도 24 내지 도 26를 참조하면, 단자대는 100℃ 및 130℃에서 가스가 거의 발생되지 않았고, 150℃에서 여러 종류의 가스를 발생하였다. 가스는 주로 10.2분대, 13.2분대 및 17.2분대에서 각각 페놀계 물질이 발생하였고, 10.3분대, 11.7분대, 14.2분대, 16.4분대, 18.5분대 및 20.3분대에서 각각 고비점 지방족 탄화수소류에 해당되는 물질이 발생하였다. 페놀계 물질은 BHT 등의 산화방지제에 의한 것일 수 있고, 페놀 수지 물질의 가스화에 의한 것일 수 있다.Referring to FIGS. 24 to 26, the terminal block generates almost no gas at 100°C and 130°C, and generates various types of gas at 150°C. As for the gas, phenolic substances were generated in the 10.2, 13.2 and 17.2 parts, respectively, and the 10.3, 11.7, 14.2, 16.4, 18.5 and 20.3 parts produced substances corresponding to high-boiling aliphatic hydrocarbons, respectively. I did. The phenolic material may be caused by an antioxidant such as BHT, or may be caused by gasification of a phenolic resin material.

전술한 가스크로마토그라피 분석에서 전선, 튜브 및 단자대는 상이한 온도에서 발생되는 가스의 종류와 양은 상이하지만, 열가소성 플라스틱 물질을 포함하는 유기물에 의해 발생된 BHT 가스가 모두 발생하였다.In the gas chromatography analysis described above, the types and amounts of gases generated at different temperatures for wires, tubes, and terminal blocks were different, but all of the BHT gas generated by organic substances including thermoplastic materials was generated.

본 발명은 유기물에 의해 발생되는 BHT 가스를 표적으로 감지하여 전기화재 징후를 판별할 수 있다.The present invention can detect the BHT gas generated by organic matter as a target to determine the signs of an electric fire.

도 27는 PVC 수축튜브에 대한 열분해 가스크로마토그라피의 분석 결과를 도시한 예이고, 도 28는 PVC 절연캡에 대한 열분해 가스크로마토그라피의 분석 결과를 도시한 예이다.FIG. 27 is an example showing the analysis result of pyrolysis gas chromatography on the PVC shrink tube, and FIG. 28 is an example showing the analysis result of pyrolysis gas chromatography on the PVC insulating cap.

열분해 가스크로마토그라피 분석은 금속함 내 열이 발생되는 경우에 PVC 수축튜브 및 PVC 절연캡에서 발생되는 가스의 성분을 분석하고, 열분해기(pyrolyzer)를 이용하여 기 설정된 온도에서 10분간 열분해하는 조건에서 이루어지며, 50℃ 내지 320℃ 구간에서 10℃/min의 승온 속도로 가스크로마토그라피(gas chromatography)가 이루어지고, 열분해 온도를 300℃ 고온으로 하며, 5% disphenly과 95% dimethylpolysiloxane의 고정상으로 구성된 capillary 컬럼이 이용된다.In the pyrolysis gas chromatography analysis, when heat is generated in the metal box, the components of the gas generated in the PVC shrink tube and the PVC insulation cap are analyzed, and under the condition of pyrolysis for 10 minutes at a preset temperature using a pyrolyzer. A capillary consisting of a fixed phase of 5% disphenly and 95% dimethylpolysiloxane is made, and gas chromatography is performed at a temperature increase rate of 10°C/min in the range of 50°C to 320°C, and the thermal decomposition temperature is set to a high temperature of 300°C. Columns are used.

도 27를 참조하면, PVC 수축튜브의 가스는 주로 3분대에서 염화수소(점선 원)가 발생하였고, 14.48분대에서 dibutyltin dibromide가 발생하였으며, 18.47분과 20.33분대에서 지방산이 발생하고, 22.34분대에서 hexanedioic acid와 bis ester이 발생하였으며, 23.58분대에서 bis phthalate가 발생하였다.Referring to FIG. 27, the gas of the PVC shrink tube mainly generated hydrogen chloride (dotted circle) in the 3rd part, dibutyltin dibromide was generated in the 14.48 part, fatty acids were generated in the 18.47 and 20.33 parts, and hexanedioic acid and the hexanedioic acid and the 22.34 part were produced in the part 22. Bis ester was generated, and bis phthalate was generated at 23.58.

도 28를 참조하면, PVC 절연캡의 가스는 주로 2.5분대에서 염화수소가 발생하였고, 17.62분대에서 l-hexadecanol이 발생하였으며, 23.53분과 25.08분에서 diisooctyl phthalate와 dioctyl terephthalate가 발생하였고, 26.23분대에서 terephthalic acid와 2-ethylhexyl nonyl ester이 발생하였다.Referring to FIG. 28, the gas of the PVC insulating cap mainly generated hydrogen chloride in the 2.5 minute, l-hexadecanol was generated in the 17.62 minute, diisooctyl phthalate and dioctyl terephthalate were generated in the 23.53 and 25.08 minutes, and the terephthalic acid in the 26.23 minute. And 2-ethylhexyl nonyl ester were generated.

전술한 가스크로마토그라피 분석에서 유기물에 포함된 PVC 수축튜브 및 PVC 절연캡은 고온에서 발생되는 가스의 종류와 양은 상이하지만, 유기물에 의해 발생된 염화수소가 모두 발생하였다.In the above-described gas chromatography analysis, the PVC shrink tube and the PVC insulating cap included in the organic material differed in the type and amount of gas generated at high temperature, but all hydrogen chloride generated by the organic material was generated.

본 발명은 유기물에 의해 발생되는 염화수소를 표적으로 감지하여 전기화재 발생을 판별할 수 있다.The present invention can determine the occurrence of an electric fire by detecting hydrogen chloride generated by organic matter as a target.

본 발명은 중고온의 온도 대역에서 발생하는 BHT 가스를 표적으로 감지하여 전기화재 징후를 판별하고, 고온의 온도 대역에서 발생하는 염화수소를 표적으로 감지하여 전기화재 발생을 판별한다. 예를 들어, 가스 센서부는 100℃ 주변의 온도 대역에서 발생하는 BHT 가스를 표적으로 감지하고, 250℃ 주변의 온도 대역에서 발생하는 염화수소를 표적으로 감지할 수 있다.The present invention detects a BHT gas generated in a high temperature range as a target to determine the signs of an electric fire, and detects hydrogen chloride generated in a high temperature range as a target to determine the occurrence of an electric fire. For example, the gas sensor unit may target BHT gas generated in a temperature range around 100°C and detect hydrogen chloride generated in a temperature range around 250°C as a target.

전기화재 사전 감지 장치의 오작동 방지방법은 금속함 내부에 배치되는 미세먼지 센서부에서 발열에 의해 발생하는 미세먼지 지표값을 산출한다.A method of preventing malfunction of the electric fire detection device in advance calculates an index value of fine dust generated by heat generation in a fine dust sensor unit disposed inside a metal box.

미세먼지 지표값을 산출한 후, 제어부에서 단위시간으로 미세먼지 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별한다. 예를 들어, 제어부는 미세먼지 지표값과 전기화재의 지표를 나타내는 미세먼지 임계값을 비교하여 전기화재 징후를 판별하는 것을 특징으로 한다. 미세먼지 임계값은 안전, 주의, 위험 및 전원차단 임계범위로 구분되어 전기화재의 지표를 나타낸다.After calculating the fine dust index value, the control unit analyzes the amount of change in the fine dust index value in unit time to determine the signs of an electric fire. For example, the control unit is characterized in determining the signs of an electric fire by comparing the fine dust index value and the fine dust threshold value representing the electric fire index. The fine dust threshold is divided into safety, caution, danger, and power cut-off threshold ranges and represents an indicator of an electric fire.

제어부는 금속함 내부의 가스를 감지하는 가스 센서부에 의해 감지된 가스농도 지표값을 참조하여 미세먼지와 가스에 대한 전기화재 징후를 서로 확인하고, 미세먼지 센서부의 오동작을 방지한다. 예를 들어, 가스를 이용한 전기화재의 지표가 위험 또는 전기화재로 판별되면 제어부는 미세먼지 센서부가 정상적으로 동작하는 것으로 판별하고, 제어 명령을 전원을 차단하는 제어 명령에 대한 제어 신호를 금속함에 포함된 전원 차단기에 전송할 수 있고, 제어 명령에 대한 알람 신호 또는 경광 신호를 금속함에 포함된 알람 또는 경광등에 전송할 수 있다. 또한, 제어부는 유무선 통신 모듈을 통하여 제어 명령에 대한 메시지 정보를 관리 서버 또는 관리자 단말기로 전송할 수 있다.The control unit checks the signs of an electric fire for fine dust and gas by referring to the gas concentration index value detected by the gas sensor unit detecting gas inside the metal box, and prevents malfunction of the fine dust sensor unit. For example, if the indicator of an electric fire using gas is determined to be dangerous or an electric fire, the control unit determines that the fine dust sensor unit is operating normally, and the control signal for the control command to cut off the power is included in the metal box. It can be transmitted to the power breaker, the alarm signal or warning signal for the control command can be transmitted to the alarm or warning light included in the metal box. In addition, the control unit may transmit message information on the control command to the management server or the manager terminal through the wired/wireless communication module.

예를 들어, 가스를 이용한 전기화재의 지표가 안전 또는 주의로 판별되면 제어부는 미세먼지 센서부가 오동작하는 것으로 판별하고, 오동작에 대한 메시지 정보를 관리 서버 또는 관리자 단말기로 전송할 수 있다.For example, when an indicator of an electric fire using gas is determined to be safety or caution, the control unit may determine that the fine dust sensor unit is malfunctioning and transmit message information on the malfunction to the management server or the manager terminal.

미세먼지를 이용한 전기화재 사전 감지 장치의 전기화재 감지방법으로 전기화재 사전 감지 장치의 전기화재 감지방법은 미세먼지 센서부에서 발열에 의해 발생하는 유기물의 미세먼지 지표값을 산출하고, 가스 센서부에서 유기물의 가스농도 지표값을 산출한다.The electric fire detection method of the electric fire pre-sensing device using fine dust. The electric fire detection method of the electric fire pre-sensing device calculates the index value of fine dust of organic matter generated by heat in the fine dust sensor unit, and Calculate the index value of the gas concentration of organic matter.

가스 센서부는 미세먼지 센서부와 동시에 동작하여 전기화재 징후의 판별 정확도를 개선시키기 위한 가스농도 지표값을 산출할 수 있고, 미세먼지가 감지된 이후에 동작하여 미세먼지 센서부의 오동작을 방지하기 위한 가스농도 지표값을 산출할 수 있다.The gas sensor unit can operate simultaneously with the fine dust sensor unit to calculate a gas concentration index value to improve the accuracy of the identification of electric fire signs, and operate after the fine dust is detected to prevent malfunction of the fine dust sensor unit. Concentration index values can be calculated.

가스 센서부는 전기화재 징후를 판별하기 위한 BHT 가스를 표적으로 감지한다.The gas sensor unit detects BHT gas as a target to determine the signs of an electric fire.

지표값을 산출한 후, 제어부에서 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값을 분석하여 전기화재 징후를 판별한다. 예를 들어, 제어부에서 미세먼지 지표값과 미세먼지 임계값을 비교하고, 가스농도 지표값과 가스농도 임계값을 비교하며, 각각 비교된 지표값을 상호 분석하여 전기화재 징후를 판별함으로써, 각 센서의 오작동을 방지하거나 전기화재 감지의 정확도를 개선시킬 수 있다.After calculating the index value, the control unit analyzes the fine dust index value and the gas concentration index value in unit time to determine the signs of an electric fire. For example, the control unit compares the fine dust index value and the fine dust threshold value, compares the gas concentration index value and the gas concentration threshold value, and determines the signs of an electric fire by mutually analyzing the compared index values. It can prevent malfunction or improve the accuracy of electric fire detection.

전기화재 징후로 판별되면 가스 센서부에서 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지한다.When it is determined as a sign of an electric fire, the gas sensor unit detects hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire.

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일 실시 예로,In one embodiment,

금속함 내부에 배치되어 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 단위시간으로 감지하고, 상기 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 포함한 미세먼지 지표값을 산출하며, 베타선 흡수 방식 또는 정전용량 방식으로 미세먼지를 감지하는 미세먼지 센서부이다It is placed inside the metal box to detect fine dust generated by heat generation in unit time, calculate a fine dust index value including at least one of the size, number, and concentration of the fine dust, and use a beta ray absorption method or a capacitance method. It is a fine dust sensor that detects fine dust.

상기 금속함 내부의 가스를 감지하고, 가스의 농도에 따른 가스농도 지표값을 산출하는 가스 센서부 및 기 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 제어부를 포함한다.A gas sensor unit that detects the gas inside the metal box and calculates the gas concentration index value according to the concentration of the gas, and analyzes the change in the fine dust index value and the gas concentration index value in unit time to determine the signs of an electric fire. It includes a control unit.

상기 미세먼지 센서부는 피복 전선, 튜브, 단자대 및 도체 지지대 중 적어도 하나를 포함하는 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 유기물의 발열에 의해 발생하는 가스를 감지한다.The fine dust sensor unit detects fine dust generated by heat generation of an organic material including at least one of a covered wire, a tube, a terminal block, and a conductor support, and the gas sensor unit detects gas generated by heat generation of the organic material.

상기 미세먼지 센서부는 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 중 적어도 하나의 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, 염소 및 에틸렌 중 적어도 하나의 가스를 감지한다.The fine dust sensor unit detects at least one of methane, alcohol, benzene, and phenol, and the gas sensor unit detects at least one gas of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride, chlorine and ethylene.

상기 제어부는 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하고, 가스 센서부는 전기화재 징후로 판별되면 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지한다.The control unit analyzes the amount of change in the index value of fine dust and the index value of gas concentration to determine an electric fire sign, and when the gas sensor unit is determined to be an electric fire sign, it detects hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire.

상기 제어부는 미세먼지와 가스에 대한 전기화재 징후를 서로 비교하여 센서부의 오동작을 방지한다.The control unit prevents malfunction of the sensor unit by comparing signs of electric fires for fine dust and gas.

상기 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지와 가스를 감지하여 전기화재 유무를 판별하고, 센서부의 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 조기화재 검지센서 단말기이다.It is an early fire detection sensor terminal, characterized in that it detects fine dust and gas generated by the heat generation of the organic material to determine whether there is an electric fire, and to prevent malfunction of the sensor unit.

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일 실시 예로,In one embodiment,

금속 밀폐함 내부 흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부 및 배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부로 구성된다.It consists of a first early fire detection unit installed at the intake port inside the metal enclosure and a second early fire detection unit installed at the exhaust port.

흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부는 제 1 조기화재 검지센서, 제 1 가스필터, 흡입팬으로 구성된다.The first early fire detection unit installed in the intake port includes a first early fire detection sensor, a first gas filter, and a suction fan.

배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부는 제 2 조기화재 검지센서, 제 2 가스필터, 배기팬으로 구성된다.The second early fire detection unit installed in the exhaust port includes a second early fire detection sensor, a second gas filter, and an exhaust fan.

흡입팬은 금속 밀폐함 외부의 공기를 흡입하여 제 1 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 제 1 조기화재 검지센서를 거쳐 금속 밀폐함 내부로 공급한다.The suction fan sucks air from the outside of the metal enclosure and supplies the air, which has been degassed through the first gas filter, through the first early fire detection sensor to the inside of the metal enclosure.

배기팬은 금속 밀폐함 내부의 공기를 흡입하여 제 2 조기화재 검지센서를 거쳐 제 2 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 금속 밀폐함 외부로 배출한다.The exhaust fan sucks air inside the metal enclosure, passes through a second early fire detection sensor, and discharges the air from which the gas has been removed through the second gas filter to the outside of the metal enclosure.

제 1 조기화재 검지센서를 통해 측정되는 제 1 측정값, 제 2 조기화재 검지센서를 통해 측정되는 제 2 측정값을 제어부로 전송한다.The first measured value measured through the first early fire detection sensor and the second measured value measured through the second early fire detection sensor are transmitted to the control unit.

상기 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어 금속 밀폐함 내부에 설치되어, 제 1 측정값과 제 2 측정값의 차이값이 관리자 입력값 이상일 경우 경고 이벤트를 발생하는 것을 특징으로 하는 조기화재 검지센서 단말기이다.The control unit is an early fire detection sensor terminal, characterized in that it is composed of a microprocessor and installed inside a metal enclosure, and generates a warning event when a difference value between the first measured value and the second measured value is greater than or equal to the manager input value.

일 실시 예로,In one embodiment,

Sensor는 HCl 가스검지 Sensor 또는 BHT 가스검지 Sensor 또는 미세먼지검지 Sensor 또는 유기화합물 가스검지 Sensor, Benzyl Alcohol 가스검지 Sensor, 일산화탄소 가스검지 Sensor, 이산화탄소 가스검지 Sensor, 메탄 가스검지 Sensor, 알코올 가스검지 Sensor, 벤젠 가스검지 Sensor, 페놀 가스검지 Sensor, 이산화탄소 가스검지 Sensor, 염소 가스검지 Sensor, 에틸렌 가스검지 Sensor 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.The sensor is HCl gas detection sensor or BHT gas detection sensor or fine dust detection sensor or organic compound gas detection sensor, Benzyl Alcohol gas detection sensor, carbon monoxide gas detection sensor, carbon dioxide gas detection sensor, methane gas detection sensor, alcohol gas detection sensor, benzene It is characterized in that at least one of a gas detection sensor, a phenol gas detection sensor, a carbon dioxide gas detection sensor, a chlorine gas detection sensor, and an ethylene gas detection sensor.

일 실시 예로,In one embodiment,

Sensor는 금속함 내부에 배치되어 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 단위시간으로 감지하고, 상기 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 포함한 미세먼지 지표값을 산출하며, 베타선 흡수 방식 또는 정전용량 방식으로 미세먼지를 감지하는 미세먼지 센서로 가스 센서부, 미세먼지 센서부, 제어부로 구성된다.The sensor is placed inside a metal box to detect fine dust generated by heat generation in unit time, calculate a fine dust index value including at least one of the size, number, and concentration of the fine dust, and the beta ray absorption method or capacitance It is a fine dust sensor that detects fine dust by a method and is composed of a gas sensor unit, a fine dust sensor unit, and a control unit.

가스 센서부는 상기 금속함 내부의 가스를 감지하고, 가스의 농도에 따른 가스농도 지표값을 산출하는 가스 센서부이다.The gas sensor unit is a gas sensor unit that detects gas inside the metal box and calculates a gas concentration index value according to the concentration of the gas.

제어부는 상기 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 제어부이다.The control unit is a control unit that determines a sign of an electric fire by analyzing the amount of change in the index value of fine dust and the index value of gas concentration in the unit time.

상기 미세먼지 센서부는 피복 전선, 튜브, 단자대 및 도체 지지대 중 적어도 하나를 포함하는 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 유기물의 발열에 의해 발생하는 가스를 감지한다.The fine dust sensor unit detects fine dust generated by heat generation of an organic material including at least one of a covered wire, a tube, a terminal block, and a conductor support, and the gas sensor unit detects gas generated by heat generation of the organic material.

상기 미세먼지 센서부는 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 중 적어도 하나의 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, 염소 및 에틸렌 중 적어도 하나의 가스를 감지한다.The fine dust sensor unit detects at least one of methane, alcohol, benzene, and phenol, and the gas sensor unit detects at least one gas of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride, chlorine and ethylene.

상기 제어부는 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하고, 가스 센서부는 전기화재 징후로 판별되면 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지한다.The control unit analyzes the amount of change in the index value of fine dust and the index value of gas concentration to determine an electric fire sign, and when the gas sensor unit is determined to be an electric fire sign, it detects hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire.

상기 제어부는 미세먼지와 가스에 대한 전기화재 징후를 서로 비교하여 센서부의 오동작을 방지한다.The control unit prevents malfunction of the sensor unit by comparing signs of electric fires for fine dust and gas.

상기 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지와 가스를 감지하여 전기화재 유무를 판별하고, 센서부의 오동작을 방지하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the presence or absence of an electric fire is determined by detecting fine dust and gas generated by the heating of the organic material, and a malfunction of the sensor unit is prevented.

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1 : PUF PIN 데이터 생성기
2 : 양자난수생성기1: PUF PIN data generator
2: quantum random number generator

Claims (30)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 금속 밀폐함 내부 흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부 및 배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부로 구성되어,
흡기구에 설치되는 제 1 조기화재 검지부는 제 1 조기화재 검지센서, 제 1 가스필터, 흡입팬으로 구성되며;
배기구에 설치되는 제 2 조기화재 검지부는 제 2 조기화재 검지센서, 제 2 가스필터, 배기팬으로 구성되며;
흡입팬은 금속 밀폐함 외부의 공기를 흡입하여 제 1 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 제 1 조기화재 검지센서를 거쳐 금속 밀폐함 내부로 공급하며;
배기팬은 금속 밀폐함 내부의 공기를 흡입하여 제 2 조기화재 검지센서를 거쳐 제 2 가스필터를 통해 가스를 제거한 공기를 금속 밀폐함 외부로 배출하며;
제 1 조기화재 검지센서를 통해 측정되는 제 1 측정값, 제 2 조기화재 검지센서를 통해 측정되는 제 2 측정값을 제어부로 전송하며;
상기 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어 금속 밀폐함 내부에 설치되어, 제 1 측정값과 제 2 측정값의 차이값이 관리자 입력값 이상일 경우 경고 이벤트를 발생하는 조기화재 검지센서 단말기는 방송장치 내부에 설치되어 경고 이벤트를 방송장치를 통해 방송하는 것으로,

상기 제 1 조기화재 검지센서 및 제 2 조기화재 검지센서는 방송장치 금속함 내부에 배치되어 내부에 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 단위시간으로 감지하고, 상기 미세먼지의 크기, 개수 및 농도 중 적어도 하나를 포함한 미세먼지 지표값을 산출하며, 베타선 흡수 방식 또는 정전용량 방식으로 미세먼지를 감지하는 미세먼지 센서로 가스 센서부, 미세먼지 센서부, 제어부로 구성되어,
가스 센서부는 상기 방송장치 금속함 내부의 가스를 감지하고, 가스의 농도에 따른 가스농도 지표값을 산출하는 가스 센서부이며;
제어부는 상기 단위시간으로 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하는 제어부이며;
상기 미세먼지 센서부는 피복 전선, 튜브, 단자대 및 도체 지지대 중 적어도 하나를 포함하는 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 유기물의 발열에 의해 발생하는 가스를 감지하며;
상기 미세먼지 센서부는 메탄, 알코올, 벤젠 및 페놀 중 적어도 하나의 미세먼지를 감지하고, 가스 센서부는 일산화탄소, 이산화탄소, 염화수소, 염소 및 에틸렌 중 적어도 하나의 가스를 감지하며;
상기 제어부는 미세먼지 지표값과 가스농도 지표값의 변화량을 분석하여 전기화재 징후를 판별하고, 가스 센서부는 전기화재 징후로 판별되면 전기화재 발생을 판별하기 위한 염화수소를 표적으로 감지하며;
상기 제어부는 미세먼지와 가스에 대한 전기화재 징후를 서로 비교하여 센서부의 오동작을 방지하며;
상기 유기물의 발열에 의해 발생하는 미세먼지와 가스를 감지하여 전기화재 유무를 판별하고, 센서부의 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 조기화재 검지센서 방송장치.
It consists of a first early fire detection unit installed at the intake port inside the metal enclosure and a second early fire detection unit installed at the exhaust port,
The first early fire detection unit installed in the intake port is composed of a first early fire detection sensor, a first gas filter, and a suction fan;
The second early fire detection unit installed in the exhaust port includes a second early fire detection sensor, a second gas filter, and an exhaust fan;
The suction fan sucks air from the outside of the metal enclosure and supplies the air, which has been degassed through the first gas filter, into the metal enclosure through the first early fire detection sensor;
The exhaust fan sucks air inside the metal enclosure, passes through a second early fire detection sensor, and discharges air from which the gas has been removed through a second gas filter to the outside of the metal enclosure;
Transmitting a first measured value measured through a first early fire detection sensor and a second measured value measured through a second early fire detection sensor to a control unit;
The control unit is composed of a microprocessor and is installed inside a metal enclosure, and an early fire detection sensor terminal that generates a warning event when the difference between the first measured value and the second measured value is greater than the administrator input value is installed inside the broadcasting device. The warning event is broadcast through a broadcasting device,

The first early fire detection sensor and the second early fire detection sensor are disposed inside the metal box of the broadcasting device to detect fine dust generated by heat generation therein in unit time, and at least one of the size, number and concentration of the fine dust It is a fine dust sensor that calculates a fine dust index value including one and detects fine dust by a beta ray absorption method or a capacitance method, and is composed of a gas sensor unit, a fine dust sensor unit, and a control unit,
The gas sensor unit is a gas sensor unit that detects the gas inside the metal box of the broadcasting device and calculates a gas concentration index value according to the concentration of the gas;
The control unit is a control unit that determines an electric fire sign by analyzing the amount of change in the index value of fine dust and the index value of gas concentration in the unit time;
The fine dust sensor unit detects fine dust generated by heat generation of an organic material including at least one of a coated wire, a tube, a terminal block, and a conductor support, and the gas sensor unit detects gas generated by heat generation of the organic material;
The fine dust sensor unit detects at least one of methane, alcohol, benzene, and phenol, and the gas sensor unit detects at least one gas of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen chloride, chlorine and ethylene;
The control unit determines an electric fire sign by analyzing the amount of change in the fine dust index value and the gas concentration index value, and the gas sensor unit detects hydrogen chloride as a target to determine the occurrence of an electric fire when it is determined as an electric fire sign;
The control unit prevents malfunction of the sensor unit by comparing signs of electric fires for fine dust and gas with each other;
An early fire detection sensor broadcasting device, characterized in that it detects fine dust and gas generated by the heat generation of the organic material to determine the presence or absence of an electric fire, and to prevent malfunction of the sensor unit.
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