KR102476989B1 - 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연기, 온도, 습도 및 CO 센서를 포함함과 동시에 일체형으로 제작되어 설치 시, 공간소모를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 소형화 제작이 가능하며, 설치 시 미관이 우수하고, 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 화재를 감지 및 예측함으로써 화재 판단의 정확성 및 신뢰도를 높여 화재감지 및 방재의 기능을 극대화시킬 수 있으며, 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 가공하여 인자상태정보를 생성한 후, 생성된 인자상태정보가 디스플레이 패널을 통해 디스플레이 됨으로써 작업자가 인자상태정보를 정확하고 신속하게 인지할 수 있고, 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 알람 발생여부를 판단한 후, 알람 발생 시, 알람정보를 생성한 후, 이를 디스플레이 패널을 통해 디스플레이 함으로써 작업자가 알람 발생을 신속하게 인지하여 이에 대한 신속한 후속대처가 이루어질 수 있는 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템에 관한 것이다.

Description

통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템{Integrated fire detecting device and fire alarm system therewith}

본 발명은 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 건축물이나 구조물 공간에 설치되어 연기, 온도, 습도 및 CO 등을 통합적으로 감지하여 감지된 측정데이터를 외부로 디스플레이 함과 동시에 감지된 측정데이터를 분석하여 화재발생여부를 감지 및 예측하여 알람정보를 표출함으로써 화재를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 현재 상태에 대한 원격 모니터링이 가능하며, 화재 발생 시 신속한 후속대처가 이루어지도록 하여 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템에 관한 것이다.

최근 들어 ESS 컨테이너 및 전력변환 설비실에서의 화재사고가 빈번하게 발생하고 있고, 이에 따라 다양한 인자들을 감지하여 화재감지 및 방재를 수행하는 화재감지센서에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

통상적으로, 화재감지센서는 건물의 실내공간에 부착되며, 주로 연기를 감지하는 연기 센서를 통해 연기를 감지하여 감지된 연기 측정값에 따라 화재발생여부를 판단함과 동시에 화재발생 판단 시, 경고방송, 경고알람 등을 외부로 표출하도록 구성된다.

이러한 종래의 화재감지센서는 연기 센서를 주로 사용하는데, 연기센서와 마이크로 프로세서를 탑재한 회로기판을 구멍이 형성된 원통형 하우징에 넣어 조립한 후, 실내 공간에 설치된다.

일반적으로 화재가 발생하는 경우, 연기가 수반되기도 하나, 온도 및 습도의 변화가 함께 수반되므로 이러한 인자를 함께 감지하여 화재발생여부를 판단하는 것이 화재감지의 정확성을 높일 수 있으나, 종래의 연기 센서만을 이용한 화재감지센서는 이러한 온도 및 습도의 변화를 감지하지 못하여 화재발생여부에 대한 판단의 정확성 및 신뢰도가 떨어지는 문제점을 갖는다.

도 1은 국내등록특허 제10-1923940호(발명의 명칭 : 화재연기센서에 의해 화재 감지 기능을 갖는 전광판)에 개시된 화재 감지 기능을 갖는 전광판을 나타내는 구성도이다.

도 1의 화재 감지 기능을 갖는 전광판(이하 종래기술이라고 함)(100)은 내부에 공간을 갖는 본체 부재(110)와, 본체 부재(110)의 전면에서 입력되는 신호에 따른 다양한 정보를 다수의 LED를 이용해 빛을 발광하여 시각적으로 외부에 전달하는 화면 부재(120)와, 화면 부재(120)에 전기 신호를 주고받을 수 있도록 제어반(131)이 연결되어 마련되는데, 화재 발생시 화재연기센서(132)를 이용해 화재연기를 감지한 신호를 제공하여 화재사실을 알리는 동시에 제어반(131)을 이용해 화면 부재(120)의 동작을 제어하는 제어 부재(130)로 이루어진다.

또한 제어 부재(130)는 본체 부재(110)의 내부 온도를 실시간 측정하여 얻은 측정값을 제어반(131)에 제공하며, 그 제어반(131)에 제공된 온도 측정값을 기반으로 화면 부재(120)를 제어할 수 있도록 하는 온도센서와, 그 제어반(131)에 제공된 습도 측정값을 기반으로 화면 부재(120)르 제어할 수 있도록 하는 습도센서를 더 포함한다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 전광판의 온도, 습도를 실시간 측정가능하게 하여 화재를 사전에 방지할 수 있도록 하고, 전광판의 온도, 습도의 측정을 통해 LED 모듈의 노후화를 예측할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 본체 부재(110)가 소정 면적 및 부피로 이루어지기 때문에 설치 시, 공간소모가 증가할 뿐만 아니라 미관이 떨어지는 문제점이 발생한다.

또한 종래기술(100)은 본체 부재(110), 제어 부재(130) 및 각종 센서들이 일체형으로 제작되는 것이 아니라, 독립적으로 제작되기 때문에 설치 시, 실내 공간의 공간적 배치를 어렵게 하며 미관이 떨어지는 구조적 한계를 갖는다.

또한 종래기술(100)은 관리자가 자신의 시야에 화면 부재(120)가 들어오는 위치에서만, 현재 상태를 인지할 수 있기 때문에 해당 영역을 벗어나는 경우, 화재발생 및 모니터링이 불가능하여 화재감지 및 방재의 효율성이 떨어지는 단점을 갖는다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서를 포함함과 동시에 일체형으로 제작되어 설치 시, 공간소모를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 소형화 제작이 가능하며, 설치 시 미관이 우수한 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 화재를 감지 및 예측함으로써 화재 판단의 정확성 및 신뢰도를 높여 화재감지 및 방재의 기능을 극대화시킬 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 가공하여 인자상태정보를 생성한 후, 생성된 인자상태정보가 디스플레이 패널을 통해 디스플레이 됨으로써 작업자가 인자상태정보를 정확하고 신속하게 인지할 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 알람 발생여부를 판단한 후, 알람 발생 시, 알람정보를 생성한 후, 이를 디스플레이 패널을 통해 디스플레이 함으로써 작업자가 알람 발생을 신속하게 인지하여 이에 대한 신속한 후속대처가 이루어질 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 화재감지센서의 설치위치로부터 이격된 위치에 설치되어 화재감지센서와 유무선 케이블로 연결되는 서브 디스플레이장치를 포함하고, 서브 디스플레이장치가 화재감지센서로부터 전송받은 인자상태정보 또는 알람정보를 디스플레이 함으로써 작업자가 화재감지센서와 이격된 위치에서도 서브 디스플레이장치를 통해 인자상태정보 또는 알람정보를 정확하고 신속하고 인지할 수 있는 정확하게 인지할 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 소정 면적의 리셋버튼이 케이스의 전방에 노출되게 설치됨으로써 작업자가 리셋버튼의 가압을 통해 일시적인 장애 및 오류가 발생하더라도 이를 신속하게 해결할 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 각 화재감지센서의 제어기가 컨트롤러와의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호 송출이 이루어지도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 높일 수 있는 통합형 화재감지센서 및 이를 이용한 화재경보시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 화재를 감지하는 화재감지센서에 있어서: 상기 화재감지센서는 판재 형상의 베이스; 상기 베이스의 전방에 결합되어 내부에 공간을 형성하며, 외측면에 통공들이 형성되는 원통 형상의 안착돌부가 전면의 중앙에 돌출 형성되는 케이스; 원통 형상으로 형성되어 연기를 감지하며, 조립 시, 상기 케이스 및 상기 베이스 사이의 공간에 설치되되, 상기 케이스의 안착돌부로 삽입되는 연기감지챔버; 상기 케이스 및 상기 베이스 사이의 공간에 설치되어 온도, 습도 및 CO를 감지하는 감지센서들; 상기 케이스의 전면에 설치되는 디스플레이 패널; 상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들에 의해 감지된 측정데이터를 입력받으며, 입력된 측정데이터를 상기 디스플레이 패널에 디스플레이 함과 동시에 입력된 측정데이터를 인자별 설정값과 비교하여 화재를 감지한 후, 알람정보를 상기 디스플레이 패널에 디스플레이 하는 마이크로프로세서; 제어기를 포함하고, 상기 화재감지센서는 근거리 통신망으로 컨트롤러와 연결되고, 상기 제어기는 상기 컨트롤러와 데이터를 송수신하는 근거리 통신모듈; 상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들로부터 입력된 측정데이터를 활용하여, 각 인자별로 측정데이터가 매칭된 인자상태정보를 생성하는 인자상태정보 생성모듈; 상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들로부터 입력된 측정데이터를 알람값과 비교하여 알람 발생여부를 판단하는 알람 발생여부 판단모듈; 상기 알람 발생여부 판단모듈에 의해 알람이 발생하였다고 판단될 때 동작하며, 알람정보를 생성하는 알람정보 생성모듈; 기 설정된 주기(T) 마다 상기 컨트롤러로부터 응답요청 데이터를 전송받을 때 실행되며, 상기 컨트롤러로 송출되는 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성하는 신호세기정보 생성모듈; 상기 컨트롤러로부터 적정신호세기 정보를 전송받으면, 전송받은 적정신호세기 정보에 따라 근거리 신호의 세기를 증폭시켜 근거리 신호가 이루어지도록 하는 신호세기설정모듈; 상기 인자상태정보 생성모듈에 의해 생성된 인자상태정보와, 상기 알람정보 생성모듈에 의해 생성된 알람정보, 상기 신호세기정보 생성모듈에 의해 생성된 신호세기정보가 상기 컨트롤러로 전송되도록 상기 근거리 통신모듈을 제어하되, 상기 신호세기설정모듈에 의해 설정된 적정신호세기에 따라 신호 송출이 이루어지도록 하는 제어모듈을 포함하고, 상기 컨트롤러는 복수개의 화재감지센서들과 근거리 통신망으로 연결되고, 상기 컨트롤러는 근거리 통신부; 상기 화재감지센서들 각각이 원거리 노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 분류정보와, 가장 원거리에 설치된 화재감지센서인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 가장 근거리에 설치된 화재감지센서인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되는 메모리; 상기 제어기들로부터 전송받은 인자상태정보를 모니터링 하는 모니터링부; 상기 제어기들로부터 알람정보를 전송받을 때 실행되어 기 설정된 알람대응절차에 따른 후속절차를 수행하는 알람 대응부; 기 설정된 주기(T) 마다 응답요청데이터를 생성한 후, 생성된 응답요청데이터를 상기 제어기들로 전송하는 제어부; 상기 제어기들로 응답요청 데이터가 송출된 이후, 응답데이터인 신호세기정보를 수신 받지 못한 현상이 기 설정된 임계회수 이상 반복되는 제어기가 검출되면, 해당 제어기에 통신장애가 발생하였다고 판단하는 통신장애 판별부; 주기별 적정신호세기 검출모듈과, 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈, 적정신호세기 전송모듈을 포함하며, 상기 주기(T) 마다 또는 상기 통신장애 판별부에서 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 실행되는 적정신호세기 생성부를 포함하고, 상기 주기별 적정신호세기 검출모듈의 동작과정은 상기 화재감지센서들을 기 설정된 분류정보에 따라 원거리노드 및 근거리노드로 분류 및 정렬시키는 단계10(S10); 상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20); 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30); 상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준범위와 비교하는 단계40(S40); 상기 단계40(S40)에서 신호세기정보가 기준범위 보다 큰 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드에 대한 신호세기를 이전 신호세기 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드로 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50); 상기 단계40(S40)에서 신호세기정보가 기준범위 이내인 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60); 상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70); 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80); 상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기준범위와 각각 비교하는 단계90(S90); 상기 단계90(S90)에서 전송받은 신호세기가 기준범위 보다 작은 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드에 대한 신호세기를 이전 신호세기보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드로 전송하는 단계100(S100); 상기 단계90(S90)에서 전송받은 신호세기가 기준범위 이내에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110)를 포함하고, 상기 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈은 상기 통신장애 판별부에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 실행되며, 통신장애가 발생된 제어기에 대한 상기 주기별 적정신호세기 검출모듈의 동작과정을 수행하여 통신장애가 발생된 제어기의 신호적정세기를 생성한 후, 생성된 신호적정세기를 해당 제어기로 전송하고, 상기 적정신호세기 전송모듈의 동작과정은 상기 단계60(S60) 및 상기 단계110(S110)에 의해 결정된 적정신호세기를 해당 화재감지센서의 제어기로 전송하는 단계120(S120)을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 화재감지센서는 상기 케이스의 외면에 노출되게 설치되어 사용자로부터 각 인자별 설정값을 입력받는 설정버튼부를 더 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들로부터 측정데이터가 입력되면, 입력된 측정데이터를 상기 설정버튼부에 입력된 해당 인자별 설정값과 비교하여 화재를 감지하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 화재감지센서는 상기 케이스의 외면에 노출되게 설치되는 커넥터부를 더 포함하고, 상기 커넥터부는 통신 케이블 또는 입출력 케이블의 포트가 접속되는 제1 커넥터; 데이터 케이블의 포트가 접속되는 제2 커넥터; 전원케이블의 포트가 접속되는 제3 커넥터를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 화재감지센서는 상기 제2 커넥터를 통해 데이터 케이블로 연결되는 서브 디스플레이 장치를 더 포함하고, 상기 서브 디스플레이 장치는 상기 화재감지센서로부터 전송받은 인자별 측정데이터 또는 알람정보를 전시하는 FND를 포함하는 것이 바람직하다.

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상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 연기, 온도, 습도 및 CO 센서를 포함함과 동시에 일체형으로 제작되어 설치 시, 공간소모를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 소형화 제작이 가능하며, 설치 시 미관이 우수하다.

또한 본 발명에서 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 화재를 감지 및 예측함으로써 화재 판단의 정확성 및 신뢰도를 높여 화재감지 및 방재의 기능을 극대화시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에서 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 가공하여 인자상태정보를 생성한 후, 생성된 인자상태정보가 디스플레이 패널을 통해 디스플레이 됨으로써 작업자가 인자상태정보를 정확하고 신속하게 인지할 수 있다.

또한 본 발명에서 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 알람 발생여부를 판단한 후, 알람 발생 시, 알람정보를 생성한 후, 이를 디스플레이 패널을 통해 디스플레이 함으로써 작업자가 알람 발생을 신속하게 인지하여 이에 대한 신속한 후속대처가 이루어질 수 있게 된다.

또한 본 발명에서 화재감지센서의 설치위치로부터 이격된 위치에 설치되어 화재감지센서와 유무선 케이블로 연결되는 서브 디스플레이장치를 포함하고, 서브 디스플레이장치가 화재감지센서로부터 전송받은 인자상태정보 또는 알람정보를 디스플레이 함으로써 작업자가 화재감지센서와 이격된 위치에서도 서브 디스플레이장치를 통해 인자상태정보 또는 알람정보를 더욱 정확하고 신속하게 인지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에서 소정 면적의 리셋버튼이 케이스의 전방에 노출되게 설치됨으로써 작업자가 리셋버튼의 가압을 통해 일시적인 장애 및 오류가 발생하더라도 이를 신속하게 해결할 수 있다.

또한 본 발명에서 각 화재감지센서의 제어기가 컨트롤러와의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호 송출이 이루어지도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제10-1923940호(발명의 명칭 : 화재연기센서에 의해 화재 감지 기능을 갖는 전광판)에 개시된 화재 감지 기능을 갖는 전광판을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 화재감지센서를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 정면도이다.
도 5는 도 2의 저면도이다.
도 6은 도 2의 평면도이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 디스플레이 패널에 전시되는 온습도 인자상태정보의 문구를 나타내는 예시도이고, (b)는 연기 알람 발생 시, 디스플레이 패널에 전시되는 알람문구를 나타내는 예시도이고, (c)는 온도 알람 발생 시, 디스플레이 패널에 전시되는 알람문구를 나타내는 예시도이고, (d)는 CO 가스 알람 발생 시, 디스플레이 패널에 전시되는 알람문구를 나타내는 예시도이다.
도 8은 도 6의 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 2의 화재감지센서와 유무선 통신망으로 연결되는 서브 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 2 내지 6의 화재감지센서를 이용한 화재경보시스템을 나타내는 구성도이다.
도 11은 도 10의 화재감지센서의 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 10의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 적정신호세기 생성부를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 13의 주기별 적정신호세기 검출모듈의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 화재감지센서를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해사시도이고, 도 4는 도 2의 정면도이고, 도 5는 도 2의 저면도이고, 도 6은 도 2의 평면도이다.

본 발명의 일실시예인 화재감지센서(1)는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서를 포함하여 다양한 인자의 측정데이터를 분석하여 화재발생을 감지 및 예측함과 동시에 측정데이터를 기반으로 한 인자상태정보를 디스플레이 패널(59)에 전시함으로써 화재감지 및 예측에 대한 정확성 및 신뢰도를 높임과 동시에 관리자가 육안으로 인자상태정보를 쉽게 확인할 수 있어 점검 및 모니터링 효율성을 높일 수 있으며, 각 센서의 알람 임계값 설정이 가능하여 관리자가 설치현장의 특성에 유동적으로 대응할 수 있으며, 화재발생 감지 및 예측 시, 알람정보를 외부로 표출하여 신속한 후속대처가 이루어질 수 있으며, 구조 개선을 통해 소형화 제작이 가능하여 우수한 미관을 갖도록 하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 화재감지센서(1)는 도 2 내지 6에 도시된 바와 같이, 판상의 베이스(2)와, 베이스(2)를 덮듯이 베이스(2)의 전방에 결합되어 내부에 후술되는 부속품들이 설치되는 공간을 형성하는 케이스(3)와, 본 발명의 화재감지센서의 통합 기능을 수행하기 위한 부속장비들로 이루어지며 베이스(2) 및 케이스(3) 사이의 설치공간에 설치되는 센싱부품부(5)와, 센싱부품부(5)의 PCB기판(51)에 설치되어 연기를 감지하는 연기감지챔버(7)로 이루어진다.

센싱부품부(5)는 회로가 인쇄되어 베이스(2)의 바닥면에 볼트 체결되는 PCB기판(51)과, 본 발명의 화재감지센서(1)의 동작을 관리 및 제어하는 마이크로프로세서(50)와, PCB기판(51)의 전면의 양측부에 대항되게 설치되는 리셋부(53)들과, PCB기판(51)의 전면 상부에 설치되어 사용자의 조작에 따라 알람 설정을 입력받는 설정버튼(55)들과, 도면에는 도시되지 않았으나 온도, 습도 및 CO를 측정하는 감지센서(미도시)들과, PCB기판(51)의 전면 하부에 설치되는 커넥터부(57)와, PCB기판(51)의 전면에 설치되어 감지센서들 및 후술되는 화재감지챔버(7)에 의해 측정된 측정데이터가 디스플레이 되는 디스플레이 패널(59)로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 설명하지 않았으나, 센싱부품부(5)에는 본 발명의 기능을 구현하기 위한 통상의 전자부속품들이 설치되고, 이러한 전자부속품들은 각종 전자디바이스에서 통상적으로 사용되는 장치이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

PCB기판(51)은 본 발명의 화재감지센서(1)의 기능 및 동작을 구현하기 위한 회로가 인쇄되는 기판이며, 베이스(2)의 바닥면에 볼트 체결되어 케이스(3) 및 베이스(2) 사이의 공간에 설치된다.

또한 PCB기판(51)은 케이스(3)를 향하는 전면에 마이크로프로세서(50), 리셋부(53), 설정버튼부(55), 커넥터부(57), 디스플레이 패널(59) 및 감지센서들이 설치된다.

또한 PCB기판(51)의 전면의 중앙에는 연기감지챔버(7)가 설치된다.

마이크로프로세서(50)는 PCB기판(51)의 전면에 설치되며, 감지센서들 및 연기감지챔버(7)로부터 감지된 측정데이터를 입력받으며, 입력된 각 인자별 측정데이터를 가공하여 인자상태정보를 생성한 후, 인자상태정보를 디스플레이 패널(59)을 통해 전시함과 동시에 입력된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 화재발생여부를 감지 및 예측한다.

또한 마이크로프로세서(50)는 화재발생여부가 감지 및 예측될 때, 알람정보를 외부로 표출한다. 이때 표출방식으로는 경고등, 경고음향, 디스플레이 패널(59) 등을 이용한 방식이 적용될 수 있다.

설정버튼부(55)는 PCB기판(51)의 전면 상부에 설치되며, 사용자로부터 알람 설정값을 입력받으며, 입력된 알람설정값을 마이크로프로세서(50)로 출력한다.

즉 사용자는 설정버튼부(55)의 조작을 통해 각 인자에 대한 알람값을 정확하고 쉽게 설정할 수 있기 때문에 설치현장의 환경에 유동적으로 대응하여 각 인자의 알람값을 최적화시킬 수 있게 된다.

커넥터부(57)는 RS485 케이블 또는 입출력 케이블의 포트가 접속되는 제1 커넥터(571)와, 후술되는 도 9의 서브 디스플레이장치(10)와 연결되는 데이터 케이블의 포트가 접속되는 제2 커넥터(572)와, 전원케이블의 포트가 접속되는 제3 커넥터(573)로 이루어진다.

즉 본 발명의 화재감지센서(1)는 제1, 2, 3 커넥터(571), (572), (573)들이 개별적으로 구성되어 통신/입출력 케이블, 서브 디스플레이장치(10)와 연결되는 데이터케이블 및 전원케이블과의 동시 접속이 가능하게 된다.

감지센서(미도시)들은 온도, 습도 및 CO를 감지하며, 감지된 측정데이터를 마이크로프로세서(50)로 출력한다.

마이크로프로세서(50)는 각 장비의 동작을 관리 및 제어하는 CPU이며, 감지센서들 및 연기감지챔버(7)로부터 각 인자별 측정데이터를 입력받는다.

또한 마이크로프로세서(50)는 설정버튼부(55)를 통해 사용자로부터 입력된 각 인자별 알람값을 저장한다.

또한 마이크로프로세서(50)는 입력된 각 인자별 측정데이터를 가공하여 인자상태정보를 생성한 후, 생성된 인자상태정보를 디스플레이 패널(59)에 디스플레이 한다.

또한 마이크로프로세서(50)는 입력된 각 인자별 측정데이터를 기 설정된 해당 인자의 알람값과 비교하며, 만약 특정 인자의 측정데이터가 해당 인자의 알람값을 초과하면, 알람을 발생시킨다.

또한 마이크로프로세서(50)는 알람 발생 시, 알람정보를 생성한 후, 디스플레이 패널(59)에 알람정보가 디스플레이 되도록 한다.

이때 알람정보는 알람이 발생되었다는 정보와, 알람이 발생된 인자 정보, 인자상태정보로 이루어진다.

또한 마이크로프로세서(50)는 인자상태정보가 생성되거나 또는 알람정보가 생성되면, 생성된 인자상태정보 또는 알람정보가 제2 커넥터(572)를 통해 서브 디스플레이장치(10)로 전송되도록 한다. 이때 서브 디스플레이장치(10)는 제2 커넥터(572)를 통해 전송받은 인자상태정보 또는 알람정보를 디스플레이 함으로써 작업자가 화재감지센서(1)가 설치된 현장을 벗어나더라도 서브 디스플레이장치(10)를 통해 인자상태정보 및 알람정보를 열람할 수 있게 된다.

도 7의 (a)는 본 발명의 디스플레이 패널에 전시되는 온습도 인자상태정보의 문구를 나타내는 예시도이고, (b)는 연기 알람 발생 시, 디스플레이 패널에 전시되는 알람문구를 나타내는 예시도이고, (c)는 온도 알람 발생 시, 디스플레이 패널에 전시되는 알람문구를 나타내는 예시도이고, (d)는 CO 가스 알람 발생 시, 디스플레이 패널에 전시되는 알람문구를 나타내는 예시도이다.

디스플레이 패널(59)은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 전시대상의 인자가 ‘온도 및 습도’일 때, 온도 감지센서 및 습도 감지센서에 의해 측정된 온도 및 습도의 측정데이터들로 이루어지는 인자상태정보(T1)를 전시한다.

또한 디스플레이 패널(59)은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 연기 알람 발생 시, 온도 측정데이터와, 알람 발생된 인자식별정보(연기) 및 내용으로 이루어지는 알람정보(T2)를 전시하고, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 온도 알람 발생 시, 온도 측정데이터와, 알람 발생된 인자식별정보(온도) 및 내용으로 이루어지는 알람정보(T2)를 전시하고, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, CO 가스 알람 발생 시, 온도 측정데이터와, 알람 발생된 인자식별정보(CO 가스) 및 내용으로 이루어지는 알람정보(T2)를 전시한다.

연기감지챔버(7)는 원기둥 형상으로 형성되어 PCB기판(51)의 전면 중앙에 결합된다.

또한 연기감지챔버(7)는 조립 시, 후술되는 도 8의 케이스(3)의 안착돌부(32)로 삽입된다.

또한 연기감지챔버(7)는 연기감지센서를 포함하여 케이스(3)의 안착돌부(32)의 통공(321)으로 유입되는 연기를 감지하여 연기 측정데이터를 검출하며, 검출된 연기 측정데이터를 마이크로프로세서(50)로 출력한다.

도 8은 도 6의 케이스를 나타내는 사시도이다.

케이스(3)는 도 8에 도시된 바와 같이, 후방이 개구된 판재 형상으로 형성되어 후방 개구부에 베이스(2)가 결합되는 케이스 본체(31)와, 케이스 본체(31)의 중앙에 원통 형상으로 돌출되어 조립 시, 연기감지챔버(7)가 삽입되는 안착돌부(32)로 이루어진다.

케이스 본체(31)의 상부에는 사각 형상의 전시공(311)이 형성되고, 전시공(311)은 디스플레이 패널(59)의 면적 및 형상에 대응되게 형성되어 디스플레이 패널(59)이 노출되게 된다.

또한 케이스 본체(31)의 중앙에는 안착돌부(32)가 외측으로 돌출 형성된다.

또한 케이스 본체(31)의 안착돌부(32)와 인접한 양측부에는 리셋버튼 노출공(313)들이 대향되게 형성되고, 리셋버튼 노출공(313)들로는 리셋부(53)의 리셋버튼(531)이 노출되게 설치된다.

또한 케이스 본체(31)의 상단부에는 설정버튼(55)들이 설치되는 설정버튼 설치공(312)들이 형성된다.

또한 케이스 본체(31)의 하단부에는 커넥터부(57)의 제1, 2, 3 커넥터(571), (572), (573)들이 노출되게 설치되는 커넥터 설치공(315)들이 형성된다.

안착돌부(32)는 원통 형상으로 형성되되, 전방을 향할수록 직경이 작아지게 형성되며, 케이스 본체(31)의 중앙에 돌출되게 형성된다.

또한 안착돌부(32)의 측면에는 연기가 유입되는 통공(321)들이 외주면을 따라 간격을 두고 형성된다.

이러한 안착돌부(32)는 조립 시, 전술하였던 연기감지챔버(7)가 삽입되고, 이에 따라 연기감지챔버(7)는 안착돌부(32)의 통공(321)들을 통해 유입되는 연기를 감지하여 연기 측정데이터를 검출하게 된다.

도 9는 도 2의 화재감지센서와 유무선 통신망으로 연결되는 서브 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.

도 9의 서브 디스플레이 장치(10)는 전술하였던 도 2 내지 8의 화재감지센서(1)와 유선케이블 또는 무선통신망으로 연결되어 화재감지센서(1)로부터 인자상태정보 및 알람정보를 전송받는다.

또한 서브 디스플레이 장치(10)는 전면에 FND(Flexible Numeric Display)(111)가 설치되는 함체 형상의 몸체(11)와, 몸체(11)의 전면을 밀폐시키는 커버(13)와, 몸체(11)의 후방에 설치되어 몸체(11)를 외부 구조물에 결합시키는 브라켓(15)으로 이루어진다.

이러한 서브 디스플레이 장치(10)는 화재감지센서(1)로부터 이격된 위치의 구조물에 설치됨과 동시에 화재감지센서(1)와 유무선 통신망으로 연결되며, 화재감지센서(1)로부터 전송받은 인자상태정보 및 알람정보를 FND(111)를 통해 디스플레이 함으로써 관리자가 서브 디스플레이 장치(10)를 통해 각 화재감지센서(1)의 인자상태 및 화재발생을 열람 및 인지할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 화재감지센서(1)는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서를 포함함과 동시에 일체형으로 제작되어 설치 시, 공간소모를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 소형화 제작이 가능하며, 설치 시 미관이 우수한 장점을 갖는ㄷ.

또한 본 발명의 화재감지센서(1)는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 화재를 감지 및 예측함으로써 화재 판단의 정확성 및 신뢰도를 높여 화재감지 및 방재의 기능을 극대화시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명의 화재감지센서(1)는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 가공하여 인자상태정보를 생성한 후, 생성된 인자상태정보가 디스플레이 패널(59)을 통해 디스플레이 됨으로써 작업자가 인자상태정보를 정확하고 신속하게 인지할 수 있다.

또한 본 발명의 화재감지센서(1)는 연기, 온도, 습도 및 CO 센서에서 측정된 각 인자별 측정데이터를 분석하여 알람 발생여부를 판단한 후, 알람이 발생되는 경우, 알람정보를 생성한 후, 이를 디스플레이 패널(59)을 통해 디스플레이 함으로써 작업자가 알람 발생을 신속하게 인지하여 이에 대한 신속한 후속대처가 이루어질 수 있게 된다.

또한 본 발명의 화재감지센서(1)는 설치위치로부터 이격된 위치에 설치되어 화재감지센서와 유무선 케이블로 연결되는 서브 디스플레이장치(10)를 포함하고, 서브 디스플레이장치(10)가 화재감지센서로부터 전송받은 인자상태정보 또는 알람정보를 디스플레이 함으로써 작업자가 화재감지센서와 이격된 위치에서도 서브 디스플레이장치를 통해 인자상태정보 또는 알람정보를 더욱 정확하고 신속하게 인지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 화재감지센서(1)는 소정 면적의 리셋버튼(53)이 케이스의 전방에 노출되게 설치됨으로써 작업자가 리셋버튼(53)의 가압을 통해 일시적인 장애 및 오류가 발생하더라도 이를 신속하게 해결할 수 있다.

도 10은 도 2 내지 6의 화재감지센서를 이용한 화재경보시스템을 나타내는 구성도이다.

도 10의 화재경보시스템(900)은 전술하였던 도 2 내지 6의 화재감지센서(1)들을 이용하여 화재감지 및 방재 서비스를 제공하기 위한 시스템이다.

또한 화재경보시스템(900)은 도 10에 도시된 바와 같이, 산업현장에 서로 이격되게 설치되는 전술하였던 도 2 내지 6의 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들과, 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들과 근거리 통신망(910)으로 연결되어 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들로부터 주기적으로 인자상태정보를 전송받음과 동시에 알람 발생 시, 알람정보를 전송받아 이를 저장 및 모니터링 하는 컨트롤러(903)와, 컨트롤러(903) 및 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 근거리 통신망(910)으로 이루어진다.

근거리 통신망(910)은 컨트롤러(903) 및 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들 사이의 근거리 무선통신을 지원하며, 상세하게로는 와이파이(Wi-fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등으로 구성될 수 있다.

화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들은 도 10에 도시된 바와 같이, 제어기(911)와, 배터리(914)를 포함한다.

도 11은 도 10의 화재감지센서의 제어기를 나타내는 블록도이다.

화재감지센서(1)의 제어기(911)는 도 11에 도시된 바와 같이, 제어모듈(9110)과, 메모리(9111), 근거리 통신모듈(9112), 전력공급모듈(9113), 인자별 알람값 설정모듈(9114), 측정데이터 입력모듈(9115), 인자상태정보 생성모듈(9116), 알람 발생여부 판단모듈(9117), 알람정보 생성모듈(9118), 신호세기정보 생성모듈(9119), 신호세기설정모듈(9120)로 이루어진다.

제어모듈(9110)은 제어기(911)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(9111), (9112), (9113), (9114), (9115), (9116), (9117), (9118), (9119), (9120)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어모듈(9110)은 근거리 통신모듈(9112)을 통해 컨트롤러(903)로부터 기 설정된 주기(T) 마다 응답요청데이터를 전송받으면, 신호세기정보 생성모듈(9119)을 실행시킨 후, 신호세기정보 생성모듈(9119)에 의해 생성된 신호세기정보가 컨트롤러(903)로 전송되도록 근거리 통신모듈(9112)을 제어한다.

메모리(9111)에는 인자별 알람값 설정모듈(9114)에 의해 설정된 각 인자별 알람값이 저장된다.

근거리 통신모듈(9112)은 근거리 통신망(910)에 접속된 컨트롤러(903)와 데이터를 송수신한다.

전력공급모듈(9113)은 배터리(914)의 전력을 부속품들로 공급한다.

인자별 알람값 설정모듈(9114)은 사용자로부터 입력된 각 인자별 알람값을 메모리(9111)에 등록한다.

측정데이터 입력모듈(9115)은 연기감지챔버(7) 및 감지센서들에 의해 측정된 인자별 측정데이터를 입력받는다.

인자상태정보 생성모듈(9116)은 각 인자별로 측정데이터가 매칭된 인자상태정보를 생성한다. 이때 생성된 인자상태정보는 제어모듈(9110)의 제어에 따라 컨트롤러(903)로 전송된다.

알람 발생여부 판단모듈(9117)은 인자별 측정데이터를 해당 인자의 알람값과 비교하여 알람 발생여부를 판단한다.

알람정보 생성모듈(9118)은 알람 발생여부 판단모듈(9117)에 의해 알람이 발생하였다고 판단될 때 동작하며, 알람정보를 생성한다. 이때 알람정보는 알람이 발생되었다는 정보와, 알람이 발생된 인자 정보, 인자상태정보로 이루어지고, 생성된 알람정보는 제어모듈(9110)의 제어에 따라 컨트롤러(903)로 전송된다.

신호세기정보 생성모듈(9119)은 기 설정된 주기(T) 마다 컨트롤러(903)로부터 응답요청 데이터를 전송받을 때 실행되며, 컨트롤러(903)로 송출되는 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성한다. 이때 생성된 신호세기정보는 제어모듈(9110)의 제어에 따라 컨트롤러(903)로 전송되고, 컨트롤러(903)는 전송받은 신호세기정보를 분석하여 해당 제어기(911)의 최적신호세기인 적정신호세기를 검출한 후, 검출된 적정신호세기 정보를 해당 제어기(911)로 전송하고, 제어기(911)의 제어모듈(9110)은 컨트롤러(903)로부터 전송받은 적정신호세기 정보를 신호세기설정모듈(9120)로 입력한다.

신호세기설정모듈(9120)은 컨트롤러(903)로부터 전송받은 적정신호세기 정보에 따라 근거리 신호의 세기를 증폭시킴으로써 차후, 인자상태정보 또는 알람정보가 증폭된 신호세기에 따라 송출되도록 한다.

도 12는 도 10의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

컨트롤러(903)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(931)와, 메모리(932), 근거리 통신부(933), 모니터링부(934), 알람 대응부(935), 통신장애 판별부(936), 적정신호세기 생성부(937)로 이루어진다.

제어부(931)는 컨트롤러(903)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(931), (932), (933), (934), (935), (936), (937)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(931)는 기 설정된 주기(T) 마다 응답요청데이터를 생성한 후, 생성된 응답요청데이터가 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들로 각각 전송되도록 근거리 통신부(933)를 제어한다.

또한 제어부(931)는 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들로부터 근거리 통신부(933)를 통해 전송받은 1)인자상태정보를 모니터링부(934)로 입력함과 동시에 2)전송받은 알람정보를 알람 대응부(935)로 입력하며, 3)전송받은 신호세기정보(응답데이터)를 통신장애 판별부(936)로 입력한다.

메모리(932)에는 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들의 제어기(911)들로부터 전송받은 인자상태정보 및 알람정보가 임시 저장된다.

또한 메모리(932)에는 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들 각각이 원거리노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 분류정보와, 가장 원거리에 설치된 화재감지센서인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 가장 근거리에 설치된 화재감지센서인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장된다.

근거리 통신부(933)는 근거리 통신망(910)에 접속된 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들의 제어기(911)들과 데이터를 송수신한다.

모니터링부(934)는 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들의 제어기(911)들로부터 전송받은 인자상태정보를 모니터링 한다.

알람 대응부(935)는 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들의 제어기(911)들로부터 알람정보를 전송받을 때 실행되며, 기 설정된 알람대응절차에 따라 후속절차를 수행한다.

통신장애 판별부(936)는 화재감지센서(1-1), ..., (1-N)들의 제어기(911)들로부터 신호세기정보(응답데이터)를 수신 받지 못하는 현상이 기 설정된 임계회수 이상 반복될 때, 해당 화재감지센서(1)의 제어기(911)에 통신장애가 발생하였다고 판단한다.

이때 통신장애 판별부(936)에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단되면, 제어부(41)의 제어에 따라 적정신호세기 생성부(937)가 실행된다.

도 13은 도 12의 적정신호세기 생성부를 나타내는 블록도이다.

도 13의 적정신호세기 생성부(937)는 기본적으로 기 설정된 주기(T) 마다 실행되되, 통신장애 판별부(936)에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 추가 실행된다.

또한 적정신호세기 생성부(937)는 도 13에 도시된 바와 같이, 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)과, 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373), 적정신호세기 전송모듈(9375)로 이루어진다.

주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 기 설정된 주기(T) 마다 동작한다.

또한 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 기 설정된 분류정보에 따라 화재감지센서(1)들을 원거리노드와 근거리노드로 분류한다. 이때 원거리노드는 컨트롤러(903)로부터 이격된 거리가 설정값 이상인 화재감지센서(1)들을 나타내고, 근거리노드는 컨트롤러(903)로부터 이격된 거리가 설정값 미만인 화재감지센서(1)들을 나타내고, 이러한 원거리노드 및 근거리노드는 기 설정되어 컨트롤러(903)에 저장된다.

또한 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 기 설정된 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 원거리노드들로 각각 응답요청 데이터를 송출한 후, 원거리노드들로부터 신호세기정보(응답데이터)들을 수신 받는다.

또한 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 원거리노드(화재감지센서)들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준값을 기준으로 한 임계범위(이하 기준범위라고 함)와 각각 비교한다. 이때 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 원거리노드들 중 신호세기정보가 기준범위 이내인 원거리노드의 경우, 해당 원거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하고, 원거리노드들 중 신호세기정보가 기준범위 보다 큰 원거리노드의 경우, 신호세기를 이전 신호세기 보다 줄여서 응답요청데이터를 재송출한 후, 이들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준값과 재비교하고, 이러한 과정들을 반복하여 원거리노드들 각각의 적정신호세기를 결정한다.

즉 본 발명은 각 화재감지센서(1)가 컨트롤러(903)와 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 출력하도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 높이도록 하였다.

또한 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 기 설정된 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 근거리노드들로 각각 응답요청 데이터를 송출한 후, 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는다.

또한 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 근거리노드(화재감지센서)들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준범위와 각각 비교한다. 이때 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)은 근거리노드들 중 신호세기정보가 기준범위 이내인 근거리노드의 경우, 적정신호세기를 해당 근거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하고, 신호세기정보가 기준범위 보다 작은 근거리노드의 경우, 신호세기를 이전 신호세기 보다 높여 응답요청데이터를 재송출한 후, 이들로부터 전송받은 신호세기정보들을 기준값과 재비교하고, 이러한 과정들을 반복하여 근거리노드들 각각의 적정신호세기를 결정한다.

이와 같이 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)에 의해 설정된 각 화재감지센서의 적정신호세기 정보는 적정신호세기 전송모듈(9375)로 입력된다.

도 14는 도 13의 주기별 적정신호세기 검출모듈의 동작과정을 설명하기 위한 플로차트이다.

주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)의 동작과정(S1)은 도 14에 도시된 바와 같이, 노드정렬단계(S10)와, 제1 임계값 송출단계(S20), 제1 수신단계(S30), 제1 비교 및 판단단계(S40), 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50), 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60), 제2 임계값 송출단계(S70), 제2 수신단계(S80), 제2 비교 및 판단단계(S90), 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100), 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110), 적정신호세기 정보 전송단계(S120)로 이루어진다.

노드정렬단계(S10)는 화재감지센서(1)들을 기 설정된 분류정보에 따라 원거리노드 및 근거리노드로 분류 및 정렬시키는 단계이다.

제1 임계값 송출단계(S20)는 노드정렬단계(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계이다.

제1 수신단계(S30)는 원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계이다.

제1 비교 및 판단단계(S40)는 제1 수신단계(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준범위와 비교하며, 신호세기정보가 기준범위 이내인 원거리노드의 경우, 적정신호세기 결정단계(S60)를 진행하고, 신호세기정보가 기준범위 보다 큰 원거리노드의 경우, 제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)를 진행하는 단계이다.

제1 신호세기 변경 및 송출단계(S50)는 신호세기가 기준범위 보다 큰 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 입력된 원거리노드에 대한 신호세기를 이전 신호세기 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드로 전송하는 단계이며, 다음 단계로 제1 수신단계(S30)를 다시 진행한다.

원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60)는 제1 비교 및 판단단계(S40)에서 신호세기가 기준범위에 포함되는 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계이다.

제2 임계값 송출단계(S70)는 노드정렬단계(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계이다.

제2 수신단계(S80)는 근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계이다.

제2 비교 및 판단단계(S90)는 제2 수신단계(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기준범위와 각각 비교하며, 신호세기정보가 기준범위 이내인 근거리노드의 경우, 다음 단계로 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)를 진행하고, 신호세기정보가 기준범위 보다 작은 근거리노드의 경우, 다음 단계로 제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)를 진행하는 단계이다.

제2 신호세기 변경 및 송출단계(S100)는 신호세기가 기준범위 보다 작은 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드에 대한 신호세기를 이전 신호세기보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드로 전송하는 단계이며, 다음 단계로 제2 수신단계(S80)를 다시 진행한다.

근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)는 제2 비교 및 판단단계(S90)에서 신호세기가 기준범위에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계이다.

적정신호세기 정보 전송단계(S120)는 원거리노드 적정신호세기 결정단계(S60) 및 근거리노드 적정신호세기 결정단계(S110)에 의해 결정된 적정신호세기를 해당 화재감지센서의 제어기(911)로 전송하는 단계이다.

다시 도 13으로 돌아가서 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373)을 살펴보면, 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373)은 통신장애 판별부(936)에 의해 통신장애가 발생되었다고 판단될 때 실행된다.

또한 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373)은 통신장애가 발생된 화재감지센서가 원거리노드인지 또는 근거리노드인지를 검출한다.

또한 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373)은 만약 통신장애가 발생된 화재감지센서가 원거리노드인 경우, 전술하였던 도 14의 단계20(S20) 내지 단계60(S60)의 과정을 수행하여 통신장애 화재감지센서의 적정신호세기를 재결정하고, 만약 통신장애가 발생된 화재감지센서가 근거리노드인 경우, 전술하였던 도 14의 단계70(S70) 내지 단계110(S110)의 과정을 수행하여 통신장애 화재감지센서의 적정신호세기를 재결정한다.

또한 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373)은 통신장애가 발생된 화재감지센서의 재결정된 적정신호세기 정보를 적정신호세기 전송모듈(9375)로 입력한다.

적정신호세기 전송모듈(9375)은 주기별 적정신호세기 검출모듈(9371)에 의해 생성된 적정신호세기를 해당 화재감지센서(1)의 제어기(911)로 전송한다.

또한 적정신호세기 전송모듈(9375)은 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈(9373)에 의해 생성된 적정신호세기를 해당 화재감지센서(1)의 제어기(911)로 전송한다.

이와 같이 구성되는 화재경보시스템(900)은 각 화재감지센서(1)의 제어기(911)가 컨트롤러(903)와의 이격된 거리에 따라 적정신호세기로 신호 송출이 이루어지도록 구성됨으로써 신호간섭으로 인한 통신장애를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모를 절감시켜 전원 공급 및 통신의 안전성을 높이도록 하였다.

1:화재감지센서 2:베이스 3:케이스
5:센싱부품부 7:연기감지챔버 10:서브 디스플레이장치
11:몸체 13:커버 15:브라켓
31:케이스 본체 32:안착돌부 50:마이크로프로세서
51:PCB기판 3:리셋부 55:설정버튼
57:커넥터부 9:디스플레이 패널

Claims (6)

1. 화재를 감지하는 화재감지센서에 있어서:
   상기 화재감지센서는
   판재 형상의 베이스;
   상기 베이스의 전방에 결합되어 내부에 공간을 형성하며, 외측면에 통공들이 형성되는 원통 형상의 안착돌부가 전면의 중앙에 돌출 형성되는 케이스;
   원통 형상으로 형성되어 연기를 감지하며, 조립 시, 상기 케이스 및 상기 베이스 사이의 공간에 설치되되, 상기 케이스의 안착돌부로 삽입되는 연기감지챔버;
   상기 케이스 및 상기 베이스 사이의 공간에 설치되어 온도, 습도 및 CO를 감지하는 감지센서들;
   상기 케이스의 전면에 설치되는 디스플레이 패널;
   상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들에 의해 감지된 측정데이터를 입력받으며, 입력된 측정데이터를 상기 디스플레이 패널에 디스플레이 함과 동시에 입력된 측정데이터를 인자별 설정값과 비교하여 화재를 감지한 후, 알람정보를 상기 디스플레이 패널에 디스플레이 하는 마이크로프로세서;
   제어기를 포함하고,
   상기 화재감지센서는 근거리 통신망으로 컨트롤러와 연결되고,
   상기 제어기는
   상기 컨트롤러와 데이터를 송수신하는 근거리 통신모듈;
   상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들로부터 입력된 측정데이터를 활용하여, 각 인자별로 측정데이터가 매칭된 인자상태정보를 생성하는 인자상태정보 생성모듈;
   상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들로부터 입력된 측정데이터를 알람값과 비교하여 알람 발생여부를 판단하는 알람 발생여부 판단모듈;
   상기 알람 발생여부 판단모듈에 의해 알람이 발생하였다고 판단될 때 동작하며, 알람정보를 생성하는 알람정보 생성모듈;
   기 설정된 주기(T) 마다 상기 컨트롤러로부터 응답요청 데이터를 전송받을 때 실행되며, 상기 컨트롤러로 송출되는 신호의 세기를 검출하여 신호세기정보를 생성하는 신호세기정보 생성모듈;
   상기 컨트롤러로부터 적정신호세기 정보를 전송받으면, 전송받은 적정신호세기 정보에 따라 근거리 신호의 세기를 증폭시켜 근거리 신호가 이루어지도록 하는 신호세기설정모듈;
   상기 인자상태정보 생성모듈에 의해 생성된 인자상태정보와, 상기 알람정보 생성모듈에 의해 생성된 알람정보, 상기 신호세기정보 생성모듈에 의해 생성된 신호세기정보가 상기 컨트롤러로 전송되도록 상기 근거리 통신모듈을 제어하되, 상기 신호세기설정모듈에 의해 설정된 적정신호세기에 따라 신호 송출이 이루어지도록 하는 제어모듈을 포함하고,
   상기 컨트롤러는 복수개의 화재감지센서들과 근거리 통신망으로 연결되고,
   상기 컨트롤러는
   근거리 통신부;
   상기 화재감지센서들 각각이 원거리 노드에 속하는지 또는 근거리노드에 속하는지에 대한 분류정보와, 가장 원거리에 설치된 화재감지센서인 최원거리 노드에 대한 정보와, 최원거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최대값인 제1 임계값과, 가장 근거리에 설치된 화재감지센서인 최근거리 노드에 대한 정보와, 최근거리 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 신호세기의 최소값인 제2 임계값이 기 설정되어 저장되는 메모리;
   상기 제어기들로부터 전송받은 인자상태정보를 모니터링 하는 모니터링부;
   상기 제어기들로부터 알람정보를 전송받을 때 실행되어 기 설정된 알람대응절차에 따른 후속절차를 수행하는 알람 대응부;
   기 설정된 주기(T) 마다 응답요청데이터를 생성한 후, 생성된 응답요청데이터를 상기 제어기들로 전송하는 제어부;
   상기 제어기들로 응답요청 데이터가 송출된 이후, 응답데이터인 신호세기정보를 수신 받지 못한 현상이 기 설정된 임계회수 이상 반복되는 제어기가 검출되면, 해당 제어기에 통신장애가 발생하였다고 판단하는 통신장애 판별부;
   주기별 적정신호세기 검출모듈과, 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈, 적정신호세기 전송모듈을 포함하며, 상기 주기(T) 마다 또는 상기 통신장애 판별부에서 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 실행되는 적정신호세기 생성부를 포함하고,
   상기 주기별 적정신호세기 검출모듈의 동작과정은
   상기 화재감지센서들을 기 설정된 분류정보에 따라 원거리노드 및 근거리노드로 분류 및 정렬시키는 단계10(S10);
   상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 원거리노드들로 기 설정된 제1 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계20(S20);
   원거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계30(S30);
   상기 단계30(S30)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기 설정된 기준범위와 비교하는 단계40(S40);
   상기 단계40(S40)에서 신호세기정보가 기준범위 보다 큰 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드에 대한 신호세기를 이전 신호세기 보다 줄여서 응답요청 데이터를 해당 원거리노드로 전송하며, 다음 단계로 상기 단계30(S30)을 진행하는 단계50(S50);
   상기 단계40(S40)에서 신호세기정보가 기준범위 이내인 원거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 원거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계60(S60);
   상기 단계10(S10)에 의해 정렬된 근거리노드들로 기 설정된 제2 임계값의 신호세기로 응답요청 데이터들을 각각 송출하는 단계70(S70);
   근거리노드들로부터 신호세기정보들을 수신 받는 단계80(S80);
   상기 단계80(S80)에 의해 수신 받은 신호세기정보들을 기준범위와 각각 비교하는 단계90(S90);
   상기 단계90(S90)에서 전송받은 신호세기가 기준범위 보다 작은 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드에 대한 신호세기를 이전 신호세기보다 높여서 응답요청 데이터를 해당 근거리노드로 전송하는 단계100(S100);
   상기 단계90(S90)에서 전송받은 신호세기가 기준범위 이내에 포함되는 근거리노드가 존재할 때 진행되며, 해당 근거리노드로부터 전송받은 신호세기를 적정신호세기로 결정하는 단계110(S110)를 포함하고,
   상기 통신장애대상 적정신호세기 검출모듈은
   상기 통신장애 판별부에 의해 통신장애가 발생하였다고 판단될 때 실행되며, 통신장애가 발생된 제어기에 대한 상기 주기별 적정신호세기 검출모듈의 동작과정을 수행하여 통신장애가 발생된 제어기의 신호적정세기를 생성한 후, 생성된 신호적정세기를 해당 제어기로 전송하고,
   상기 적정신호세기 전송모듈의 동작과정은
   상기 단계60(S60) 및 상기 단계110(S110)에 의해 결정된 적정신호세기를 해당 화재감지센서의 제어기로 전송하는 단계120(S120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 화재감지센서는
   상기 케이스의 외면에 노출되게 설치되어 사용자로부터 각 인자별 설정값을 입력받는 설정버튼부를 더 포함하고,
   상기 마이크로프로세서는
   상기 연기감지챔버 및 상기 감지센서들로부터 측정데이터가 입력되면, 입력된 측정데이터를 상기 설정버튼부에 입력된 해당 인자별 설정값과 비교하여 화재를 감지하는 것을 특징으로 하는 화재감지센서.
3. 제2항에 있어서, 상기 화재감지센서는 상기 케이스의 외면에 노출되게 설치되는 커넥터부를 더 포함하고,
   상기 커넥터부는
   통신 케이블 또는 입출력 케이블의 포트가 접속되는 제1 커넥터;
   데이터 케이블의 포트가 접속되는 제2 커넥터;
   전원케이블의 포트가 접속되는 제3 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지센서.
4. 제3항에 있어서, 상기 화재감지센서는 상기 제2 커넥터를 통해 데이터 케이블로 연결되는 서브 디스플레이 장치를 더 포함하고,
   상기 서브 디스플레이 장치는
   상기 화재감지센서로부터 전송받은 인자별 측정데이터 또는 알람정보를 전시하는 FND를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지센서.
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