KR102263031B1 - 화원의 파형증폭 불꽃감지시스템 - Google Patents

화원의 파형증폭 불꽃감지시스템 Download PDF

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정종진
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주식회사 명성하이텍
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Abstract

본 발명은 화재의 발생한 지점이 멀거나 가까운 경우에도 선명한 화원데이터를 확보하여 높은 신뢰도로 화재를 감지할 수 있다. 아울러,화재가 아닌 불꽃을 화재로 감지하여 발생되는 문제가 발생되지 않도록 한다. 이러한 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템은 불꽃에서 발생하는 제1적외선파장을 감지하는 제1불꽃감지센서와제2적외선파장을 감지하는 제2불꽃감지센서를 포함하는 센서부;기준파형이 저장된 저장모듈및 기준파형과 증폭부에서 출력되는 증폭전압파형을 연산하는 연산모듈을 포함하며 센서부와 연결되어 센서부의 제1불꽃감지센서로부터 출력되는 제1전기적신호가 인가되면 제1불꽃감지센서로부터 인가되는 제1전기적신호에 대응해 제1저항변경신호를 출력하고,센서부의 제2불꽃감지센서로부터 출력되는 제2전기적신호가 인가되면 제2불꽃감지센서로부터 인가되는 제2전기적신호에 대응해 제2저항변경신호를 출력하는 제어부;입력되는 제1저항변경신호와 제2저항변경신호에 대응해 저항값이 변동되는 저항값변동모듈을 포함하여,저1저항변경신호가 수신되면 제1변경전압을 출력하고,제2저항변경신호가 수신되면 제2변경전압을 출력하는 디지털 전위차계부;제1입력단자와 제2입력단자를 포함하는 제1증폭모듈과 제2증폭모듈을 포함하여,제1입력단자에 센서부와 연결되고 제2입력단자에 디지털 전위차계부가 연결되어 제1변경전압 또는 제2변경전압이 인가되어 기준전압에 대응되는 크기로 증폭전압파형을 출력하는 증폭부를 포함하되, 제어부는기준파형과 증폭전압파형을 매칭시켜매칭값이기준매칭값 이상 일 때,제1디지털신호을 출력하고,매칭값이기준매칭값 미만이면 제2디지털신호를 출력한다.

Description

화원의 파형증폭 불꽃감지시스템{Flame Detection System For Amplifies Fire source To Detect Flames}
본 발명은 불꽃을 감지하여,감지된 불꽃이 화재에의한 불꽃인지 아니면 전열기 및 할로겐 등의 불꽃 인지 여부를 판단하는 시스템과 관련된 기술이다.
통상, 불꽃감지기는 화재에서 발생되는 적외선파장을 감지하여 화재를 판단하는 장치가 된다. 불꽃감지기는 적외선 파장을 감지하기 때문에 화재에서 발생되는 적외선 파장과 일상적인 환경에서 사용되는 전열기구에서 발생되는 적외선 파장 그리고 작업현장의 용접 공정에 발생되는 적외선 파장 등 다양한 불꽃에서 나오는 적외선 파장을 감지한다.
이러한 불꽃감지기는 화재가 아닌 불꽃을 감지하며 화재신호를 발생시킨다. 이에, 통상의 불꽃감지기는 화재 발생 여부에 대한 신뢰도가 높지 못한 문제가 있다. 아울러, 불꽃감지기는 거리가 먼 곳의 화재를 발견하면 불꽃의 크기가 작아 이를 제대로 감지하지 못하는 문제가 있다. 또한, 가까운 거리의 큰 화재의 경우 적외선 파장이 포화되어 화재와 비화재를 구분할 수 없는 포화영역이 발생되어 화재를 판단하지 못하는 현상이 발생된다.
대한민국 등록특허 제10-0502181호(공고일자:2005.07.20)
본 발명은 화재의 발생한 지점이 먼 경우 또는 화재의 크기가 작을 경우 등 센서에서 파형의 크기가 작은 적외선 파장을 수신하여 화재와 비화재를 정확하게 판별하지 못하는 문제 아울러 화재가 아닌 불꽃을 화재로 감지하여 발생되는 문제를 해결하고자 한다.
특히, 본 발명은 불꽃의 파장 대를 분석하여 불꽃의 화원이 어떠한 것인지를 파악해 감지된 불꽃이 화재인지 아니면 생활용품의 불꽃 또는 용접에 의한 불꽃인지 등을 정확히 판단하여 전술된 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템은, 불꽃에서 발생하는 제1적외선파장을 감지하는 제1불꽃감지센서와 제1적외선파장과 다른 파장인 제2적외선파장을 감지하는 제2불꽃감지센서를 포함하는 센서부; 기준파형이 저장된 저장모듈 및 기준파형과 증폭부에서 출력되는 증폭전압파형을 연산하는 연산모듈을 포함하며, 센서부와 연결되어 센서부의 제1불꽃감지센서로부터 출력되는 제1전기적신호가 인가되면, 인가되는 제1전기적신호에 대응해 제1저항변경신호를 출력하고, 센서부의 제2불꽃감지센서로부터 출력되는 제2전기적신호가 인가되면 인가되는 제2전기적신호에 대응해 제2저항변경신호를 출력하는 제어부; 입력되는 제1저항변경신호와 제2저항변경신호에 대응해 저항값이 변동되는 저항값변동모듈을 포함하여, 저1저항변경신호가 수신되면 제1변경전압을 출력하고, 제2저항변경신호가 수신되면 제2변경전압을 출력하는 디지털 전위차계부; 제1입력단자와 제2입력단자를 포함하는 제1증폭모듈과 제2증폭모듈을 포함하여, 제1입력단자에 센서부와 연결되고 제2입력단자에 디지털 전위차계부가 연결되어 제1변경전압 또는 제2변경전압이 인가되어 기준전압에 대응되는 크기로 증폭전압파형을 출력하는 증폭부를 포함하고, 제어부는 기준파형과 증폭전압파형을 매칭시켜 매칭값이 기준매칭값 이상일 때, 제1디지털신호을 출력하고, 매칭값이 기준매칭값 미만이면 제2디지털신호를 출력하고, 제1증폭모듈은 제1입력단자에 제1불꽃감지센서로부터 전기적신호를 입력 받고, 제2입력단자에 디지털 전위차계부로부터 제1변경전압을 인가받고, 제2증폭모듈은 제1입력단자에 제2불꽃감지센서로부터 전기적신호를 입력 받고, 제2입력단자에 디지털 전위차계부로부터 제2변경전압을 인가받고, 제어부는 기준파형이 저장된 저장모듈; 기준파형과 증폭부에서 출력되는 증폭전압파형을 연산하는 연산모듈을 포함하고, 제어부는 저장모듈에 불꽃소스파형을 저장하고 있어, 증폭부에서 출력되는 증폭전압파형과 불꽃소스파형을 진동의 골과 산의 크기를 계산하여, 계산된 유사도가 기준매칭값 이상 일 때, 불꽃화원(Flame Source)의 데이터를 출력하여 알림부에 전송한다.
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본 발명은 먼 거리에서 혹은 가까운 곳에서 감지된 적외선 파장을 기준파형의 크기만큼 증폭하거나 감소시켜 감지된 데이터가 활용 될 수 있도록 데이터로 생성하여 저장된 화재데이터 파장과 기준파형을 대비시켜 감지된 적외선 파장이 화재에 의한 파장인지 여부를 정확히 판별하도록 한다. 그리고 정확히 판별된 상태에서 출력된 데이터를 알림부에 전송함으로써, 알림부가 정확하게 구동될 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 정확한 알림부의 작동에 따라, 알림부의 작동에 신뢰도를 높여 경보 발생 시, 오작동의 알람부 작동에 따른 작업자들이 대비하는 상황이 발생되지 않도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 회로도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 작동도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 작동을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 알림부가 작동하는 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 청구범위는 청구항에 의해 정의될 수 있다.아울러,명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템에 대해 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록 먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템에 대해 개괄적으로 설명한다. 이후, 도 3 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 작동 및 작동 순서에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 회로도이다.
화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템(1)은 센서부(10)에서 감지된 파형을 증폭부(40)와 디지털 전위차계부(30)를 통해 기준전압의 크기로 증폭시키고, 증폭된 파형을 제어부(20)의 저장모듈(210)에 저장된 기준파형과 대비하여 기준파형과 대비된 증폭된 파형이 화재인지 여부를 판별한다. 그리고 출력된 데이터로 알림부(50)가 작동될 수 있도록 한다.
즉, 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템(1)은 먼 거리의 불꽃에서 감지된 적외선 파형을 증폭시켜 감지된 파형이 기준파형과 대비될 수 있도록 하고, 파형을 기준파형 즉, 화재 발생시 나타나는 파형과 대비시켜 감지된 파형이 화재에서 감지된 것인지를 정확히 검출할 수 있다. 그리고 검출된 신호를 알림부(50)에 전송하며 알림부(50)가 신뢰성 높게 작동될 수 있도록 한다.
이와 같은, 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템(1)은 알림부의 작동에 신뢰도를 높여 알림부(50)가 오작동에 의해 작업자들이 대비하는 상황이 발생되지 않도록 한다. 이러한 특징을 갖는 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템(1)은 센서부(10), 제어부(20), 디지털 전위차계부(30), 증폭부(40) 및 알림부(50)를 구성요소로 포함한다.
이하, 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템(1)은 구성하는 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.
센서부(10)는 제1불꽃감지센서 및 제2불꽃감지센서를 포함한다. 여기서, 제1불꽃감지센서는 제1a불꽃감지센서(101)와 제1b불꽃감지센서(104)를 포함하는 센서가 되고, 제2불꽃감지센서는 제2a불꽃감지센서(102)와 제2b불꽃감지센서(103)를 포함하는 센서가 된다.
복수 개의 불꽃감지센서(101~104)가 설치된 위치에서 일정영역을 감지하며 불꽃을 감지한다. 이러한 센서부(10)는 화재가 발생하면 불꽃에서 발생하는 적외선파장 및 펄럭임(Flickering)등의 광학적 특성을 감지한다. 여기서, 제1a불꽃감지센서(101)는 제1적외선파장인 3.95μm파장을 감지하는 센서가 되고, 제2a불꽃감지센서(102)는 제2적외선파장인 4.26μm파장을 감지하는 센서가 되고, 제2b불꽃감지센서(103)는 제3적외선파장인 4.66μm파장을 감지하는 센서가 되고, 제1b불꽃감지센서(104)는 제4적외선파장인 5.30μm파장을 감지하는 센서가 된다.
이와 같이 센서부(10)는 서로 다른 파장을 감지하는 제1a불꽃감지센서(101), 제1b불꽃감지센서(104), 제2a불꽃감지센서(102) 내지 제2b불꽃감지센서(103)를 포함하여 특정 위치에 설치되어 화재로부터 서로 다른 파장의 적외선을 감지할 수 있다.
화재는 제2적외선파장인 4.26μm과 제3적외선파장인 4.66μm에서 최대 분광 에너지를 방사하고 이것은 연소에 의해 발생되는 이산화탄소에 의한 공명방사에너지로서 큰 특징을 갖는다.
제1적외선파장 3.95μm와 제4적외선파장 5.30μm는 비화재 영역 백열등이나 전열기에서 발생하며 때로는 제2, 제3적외선파장 영역을 포함하여 비화재가 발생한다. 또한, 센서부(10)는 감지된 파장 및 펄럭임에 대응해 0~6μA전류를 출력할 수 있다. 이와 같은 센서부(10)는 출력된 전류를 저항(470kΩ)을 통해 전압으로 변환되어 제어부(20)및 증폭부(40)에 인가 된다.
제어부(20)는 연속적인 아날로그 신호를 부호화된 디지털신호로 변환한다. 이러한 제어부(20)는 연산모듈(220)과 저장모듈(210)을 포함해 저장모듈(210)에 저장된 기준파형(S.D)을 연산모듈(220)에서 기준파형(S.D)과 후술되는 증폭전압파형을 대비 또는 매칭시켜 매칭값이 기준매칭값 이상 일 때, 제1디지털신호을 출력하고 매칭값이 기준매칭값 미만이면 제2디지털신호를 출력한다.
이와 같은 제어부(20)는 데이터를 연산하여 출력하는 컴퓨터가 될 수 있다.일례로, 제어부(20)는 8ch A/D를 출력하는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit)으로 형성될 수 있다.
제어부(20)는 센서부(10)와 연결되어 센서부(10)의 제2a불꽃감지센서(102), 제2b불꽃감지센서(103)로부터 출력되는 전기적신호 즉, 출력된 전류가 저항에 의한 전압이 인가되면 제2a불꽃감지센서(102), 제2b불꽃감지센서(103)로부터 인가되는 전기적신호에 대응해 저항변경신호를 출력한다.
출력된 저항변경신호를 디지털 전위차계부(30)에 전송한다. 일례로, 제어부(20)는 제1적외선파장이 감지되면 화원에 따른 전류를 출력하여 제1전기적신호가 인가되면 MCU에서 제1저항변경신호를 출력하고, 제2적외선파장이 감지되면 화원에 따른 전류를 출력하여 제2전기적신호가 인가되면 MCU에서 제2저항변경신호를 출력하고, 제3적외선파장이 감지되면 전류를 출력하여 MCU에서 제3저항변경신호를 출력하고 제4적외선파장이 감지되면 전류를 출력하여 MCU에서 제4저항변경신호를 출력할 수 있다.
단 저항변경 순서는 화재파장(제2적외선센서, 제3적외선센서)이 우선이며 이후 화재가 아니라 판단되면 비화재파장(제1적외선센서, 제4적외선센서)를 판단하게 된다. 그리고 이와 같이 출력된 제1저항변경신호 내지 제4저항변경신호를 디지털 전위차계부(30)에 전송한다. 디지털 전위차계부(30)는 제1저항변경신호 내지 제4저항변경신호에 대응해 저항값이 변동되는 저항값변동모듈(310)을 포함한다.
이와 같은 디지털 전위차계부(30)는 디지털 가변저항이 된다. 여기서, 디지털 전위차계부(30)의 저항값은 제어부(20)에서 인가되는 저항변경신호에 대응해 저항값이 커지거나 작아질 수 있다. 디지털 전위차계부(30)는 제어부(20)에서 인가되는 제1저항변경신호 내지 제4저항변경신호에 대응해 디지털 전위차계부(30)의 입력단에 인가되는 전압과 출력단에서 출력되는 전압의 크기는 서로 다를 수 있다.
또한, 디지털 전위차계부(30)는 서로 다른 크기의 전압을 인가 받아 각 증폭모듈에 서로 다른 크기의 변경전압이 인가될 수 있도록 한다. 일례로, 제1a증폭모듈(401)에는 제1변경전압이 인가되고, 제2a증폭모듈(402)에는 제2변경전압이 인가되고, 제2b증폭모듈(403)에는 제3변경전압이 인가되고, 제1b증폭모듈(404)에는 제4변경전압이 인가된다.
이때, 디지털 전위차계부(30)는 증폭부(40)에서 출력되는 전압의 크기가‘2.5V’를 초과하지 않도록 증폭부의 제2입력단자에 인가되는 변경전압을 출력한다. 증폭부(40)는 복수 개의 증폭모듈(401~404)을 포함하여 복수 개의 불꽃감지센서(101~104) 그리고 디지털 전위차계부(30)와 연결되어 불꽃감지센서(101~104)와 디지털 전위차계부(30)에서 입력되는 값을 증폭한다.
이러한 증폭부(40)에 포함되는 복수 개의 증폭모듈(401~404)은 Op Amp(Operational Amplifier)로 형성되어‘+’입력단자 와‘-’입력단자 즉, 제1입력단자와 제2입력단자간 전압차를 증폭시킬 수 있다. 여기서, 각각의 증폭모듈(401~404)은 제1입력단자에 저항 그리고 전선을 통해 각각의 불꽃감지센서(101~104)즉, 센서부(10)와 연결될 수 있어 불꽃감지센서(101~104)에서 출력되는 전류를 수신할 수 있다.
그리고, 제2입력단자에 전선을 통해 디지털 전위차계부(30)가 연결되어 디지털 전위차계부(30)에서 출력된 제1변경전압 내지 제4변경전압을 수신할 수 있다. 이와 같은 증폭모듈(401~404)은 불꽃감지센서(101~103)와 디지털 전위차계부(30)에서 입력되는 전압차를 기준전압에 대응되는 크기로 증폭시켜 증폭전압파형을 출력할 수 있다. 일례로, 증폭부(40)는 제1입력단자와 제2입력단자를 포함하는 제1a증폭모듈(401), 제2a증폭모듈(402), 제2b증폭모듈(403), 제1b증폭모듈(404)을 포함할 수 있다. 알림부(50)는 사람이 볼 수 있거나 들을 수 있는 신호를 발생시키는 장치가 된다.
이러한 알림부(50)는 복수 개의 알림장치 및 복수 개의 디스플레이를 포함한다. 이와 같은 알림부(50)는 제어부(20)와 연결되어 센서부(10)에서 입력되는 전기적신호와 기준파형을 비교하여 출력되는 제1디지털신호 ‘1’또는 제2디지털신호 ‘0’을 수신한다. 이때, 알림부(50)는 제1디지털신호 ‘1’이 인가되면 설정된 시간 동안 사이렌 소리를 출력한다. 이러한 사이렌 소리는 화재가 발생된 지역에서 근무하는 작업자가 회피할 수 있도록 한다.
이하, 도 3 내지 도 11을 참조하여 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 작동에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 작동도이고, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 작동을 나타낸 도면이다. 그리고 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템의 알림부가 작동하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1a불꽃감지센서(101)는 3.95μm파장 및 그에 대한 펄럭임에 대응해 전류를 출력할 수 있다. 이때, 출력된 전류는 제어부의 제1채널입력단에 입력되고, 저항을 통해 제1a증폭모듈(401)의 제1입력단자에는 제1전압(I.S1)이 인가될 수 있다. 제어부(20)는 디지털 전위차계부(30)에 저항변경신호를 인가하여 디지털 전위차계부(30)에서 제1a증폭모듈(401)의 제2입력단자로 인가되는 전압이 출력되도록 한다. 이를 통해, 제1a증폭모듈(401)은 제1증폭전압파형(O.S1)을 출력해 제어부(20)의 제5채널입력단에 인가될 수 있도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2a불꽃감지센서(102)는 4.26μm파장 및 그에 대한 펄럭임에 대응해 전류를 출력할 수 있다. 이때, 출력된 전류는 제어부의 제2채널입력단에 입력되고, 저항을 통해 제2a증폭모듈(402)의 제1입력단자에는 제2전압(I.S2)이 인가될 수 있다. 제어부(20)는 디지털 전위차계부(30)에 제어신호를 인가하여 디지털 전위차계부(30)에서 제2a증폭모듈(402)의 제2입력단자로 인가되는 전압이 출력되도록 한다.
이를 통해, 제2a증폭모듈(402)은 제2증폭전압파형(O.S2)을 출력해 제어부(20)의 제6채널입력단에 인가될 수 있도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이,제2b불꽃감지센서(103)는 4.66μm파장 및 그에 대한 펄럭임에 대응해 전류를 출력할 수 있다. 이때, 출력된 전류는 제어부의 제3채널입력단에 입력되고,저항을 통해 제2b증폭모듈(403)의 제1입력단자에는 제3전압(I.S3)이 인가될 수 있다. 제어부(20)는 디지털 전위차계부(30)에 제어신호를 인가하여 디지털 전위차계부(30)에서 제2b증폭모듈(403)의 제2입력단자로 인가되는 전압이 출력되도록 한다.
이를 통해, 제2b증폭모듈(403)은 제3증폭전압파형(O.S3)을 출력해 제어부(20)의 제7채널입력단에 인가될 수 있도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1b불꽃감지센서(104)는 5.30μm파장 및 그에 대한 펄럭임에 대응해 전류를 출력할 수 있다. 이때, 출력된 전류는 제어부의 제4채널입력단에 입력되고, 저항을 통해 제1b증폭모듈(404)의 제1입력단자에는 제4전압(I.S4)이 인가될 수 있다. 제어부(20)는 디지털 전위차계부(30)에 제어변경신호를 인가하여 디지털 전위차계부(30)에서 제1b증폭모듈(404)의 제2입력단자로 인가되는 전압이 출력되도록 한다.
이를 통해, 제1b증폭모듈(404)은 제4증폭전압파형(O.S4)을 출력해 제어부(20)의 제8채널입력단에 인가될 수 있도록 한다. 여기서, 디지털 전위차계부(30)및 복수 개의 증폭모듈(401~404)과 연결된 제어부(20)는 각 증폭모듈(401~404)에서 출력되는 전압이‘2.5V’이하로 출력되도록 디지털 전위차계부(30)에서 출력되는 전압을 제어한다.
제어부(20)는 도 7에 도시된 바와 같이, 기준파형(S.D)에 제1증폭전압파형(O.S1)을 대비시켜, 진동의 형상, 진동에서 골과 산의 크기 및 진폭의 유사도를 계산한다. 그리고 계산된 유사도가 기준매칭값 이상 일 때, 제1디지털신호 ‘1’을 출력한다.
반면, 계산된 유사도가 기준매칭값 미만 일 때, 제2디지털신호 ‘0’을 출력한다.
제어부(20)는 디지털신호를 출력할 때, 저장모듈(210)에 저장된 파형패턴과 입력되는 증폭전압파형을 비교하며 입력되는 증폭전압파형의 불꽃의 원인이 어떠한 것인지를 알림부(50)에 전송한다.
보다 구체적으로, 제어부(20)는 도 7에 도시된 바와 같이, 저장모듈(210)에 불꽃소스파형(B1)을 저장하고 있어 제1a불꽃감지센서(101)로부터 입력되어 증폭부(40)에서 출력되는 증폭전압파형(O.S1)과 불꽃소스파형(B1)을 매칭시켜 매칭값이 기준매칭값 이상 일 때, 불꽃화원(Flame Source)의 데이터(B2)를 출력하여 알림부(50)에 전송할 수 있다. 일례로, 제어부(20)는 도시된 된 바와 같이 불꽃의 원인이 용접에 의한 것이라는 불꽃화원의 이미지(B2)를 알림부(50)에 전송할 수 있다.
또한, 제어부(20)는 도 8에 도시된 바와 같이 기준파형(S.D)에 제2증폭전압파형(O.S2)을 대비시켜, 진동의 형상, 진동에서 골과 산의 크기 및 진폭의 유사도를 계산한다. 그리고 계산된 유사도가 기준매칭값 이상 일 때, 제1디지털신호‘1’을 출력한다.
제어부(20)는 디지털신호를 출력할 때, 저장모듈(210)에 저장된 파형패턴과 입력되는 증폭전압파형을 비교하며 도시된 바와 같이 불꽃의 원인이 화재에 의한 것이라는 신호를 알림부(50)에 전송할 수 있다. 제어부(20)는 디지털신호 출력할 때, 저장모듈(210)에 저장된 파형패턴과 입력되는 증폭전압파형을 비교하며 도시된 바와 같이 불꽃의 원인이 화재에 의한 것이라는 신호(B2)를 알림부(50)에 전송할 수 있다. 또한, 제어부(20)는 도 9에 도시된 바와 같이, 기준파형(S.D)에 제3증폭전압파형(O.S3)을 대비시켜, 진동의 형상, 진동에서 골과 산의 크기 및 진폭의 유사도를 계산한다. 그리고 계산된 유사도가 기준매칭값 이상 일 때, 제1디지털신호‘1’을 출력한다. 제어부(20)는 디지털신호를 출력할 때, 저장모듈(210)에 저장된 파형패턴과 입력되는 증폭전압파형을 비교하며 도시된 바와 같이 불꽃의 원인이 화재에 의한 것이라는 신호(B2)및 이미지를 알림부(50)에 전송할 수 있다.
제어부(20)는 도 10에 도시된 바와 같이, 기준파형(S.D)에 제4증폭전압파형(O.S4)을 대비시켜, 진동의 형상, 진동에서 골과 산의 크기 및 진폭의 유사도를 계산한다. 그리고 계산된 유사도가 기준매칭값 이상 일 때, 제1디지털신호‘1’을 출력한다. 제어부(20)는 디지털신호를 출력할 때, 저장모듈(210)에 저장된 파형패턴과 입력되는 증폭전압파형을 비교하며 도시된 바와 같이 불꽃의 원인이 할로겐 등에 의한 것이라는 신호를 알림부(50)에 전송할 수 있다.
알림부(50)는 도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(20)에서 출력되는 제1디지털신호 ‘1’을 수신하면 사이렌 소리를 출력할 수 있다.
화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템(1)은 앞서 기술한 바와 같이 화재를 정확히 검출하고 검출된 화재를 검증하며 화재 여부를 정확히 판별하고, 알림부(50)가 정상적으로 작동될 수 있도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
1: 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템
10: 센서부
101: 제1a불꽃감지센서 102: 제2a불꽃감지센서
103: 제2b불꽃감지센서 104: 제1b불꽃감지센서
20: 제어부
210: 연산모듈 220: 저장모듈
30: 디지털 전위차계부 310: 저항값변동모듈
40: 증폭부
401: 제1a증폭모듈 402: 제2a증폭모듈
403: 제2b증폭모듈 404: 제1b증폭모듈
50: 알림부

Claims (4)

  1. 불꽃에서 발생하는 제1적외선파장을 감지하는 제1불꽃감지센서와 제1적외선파장과 다른 파장인 제2적외선파장을 감지하는 제2불꽃감지센서를 포함하는 센서부(10);
    기준파형(S.D)이 저장된 저장모듈(210) 및 기준파형(S.D)과 증폭부(40)에서 출력되는 증폭전압파형(O.S)을 연산하는 연산모듈(220)을 포함하며, 센서부(10)와 연결되어 센서부(10)의 제1불꽃감지센서로부터 출력되는 제1전기적신호가 인가되면, 인가되는 제1전기적신호에 대응해 제1저항변경신호를 출력하고,
    센서부(10)의 제2불꽃감지센서로부터 출력되는 제2전기적신호가 인가되면 인가되는 제2전기적신호에 대응해 제2저항변경신호를 출력하는 제어부(20);
    입력되는 제1저항변경신호와 제2저항변경신호에 대응해 저항값이 변동되는 저항값변동모듈(310)을 포함하여,
    저1저항변경신호가 수신되면 제1변경전압을 출력하고, 제2저항변경신호가 수신되면 제2변경전압을 출력하는 디지털 전위차계부(30);
    제1입력단자와 제2입력단자를 포함하는 제1증폭모듈(401)과 제2증폭모듈(402)을 포함하여, 제1입력단자에 센서부(10)와 연결되고 제2입력단자에 디지털 전위차계부(30)가 연결되어 제1변경전압 또는 제2변경전압이 인가되어 기준전압에 대응되는 크기로 증폭전압파형(O.S)을 출력하는 증폭부(40)를 포함하고,
    제어부(20)는,
    기준파형(S.D)과 증폭전압파형(O.S)을 매칭시켜 매칭값이 기준매칭값 이상일 때, 제1디지털신호을 출력하고, 매칭값이 기준매칭값 미만이면 제2디지털신호를 출력하고,
    제1증폭모듈(401)은,
    제1입력단자에 제1불꽃감지센서로부터 전기적신호를 입력받고,
    제2입력단자에 디지털 전위차계부(30)로부터 제1변경전압을 인가받고,
    제2증폭모듈(402)은,
    제1입력단자에 제2불꽃감지센서로부터 전기적신호를 입력받고, 제2입력단자에 디지털 전위차계부(30)로부터 제2변경전압을 인가받고,
    제어부(20)는,
    기준파형(S.D)이 저장된 저장모듈(210);
    기준파형(S.D)과 증폭부(40)에서 출력되는 증폭전압파형(O.S)을 연산하는 연산모듈(220)을 포함하고,
    제어부(20)는,
    저장모듈(210)에 불꽃소스파형(B1)을 저장하고 있어,
    증폭부(40)에서 출력되는 증폭전압파형(O.S)과 불꽃소스파형(B1)을 진동의 골과 산의 크기를 계산하여, 계산된 유사도가 기준매칭값 이상 일 때, 불꽃화원(Flame Source)의 데이터(B2)를 출력하여 알림부(50)에 전송하는, 화원의 파형 증폭 불꽃감지시스템.
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