KR200272435Y1 - 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화재현장에 출동한 소방대원이 가스에 의한 질식 또는 불의의 사고로 인하여 거동불가능한 상태에 빠진 것을 검출하여 경고하며, 또한 화재현장의 고온에 의한 안전경보장치의 예상되는 파손상태를 검출하여 경고함으로써 화재현장에서 안전을 확보할 수 있는 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치에 관한 것이다.

상기의 본 고안의 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치는, 장치 전체를 제어하기 위한 프로그램이 내장되어 있는 제어부(10)와, 안전경보장치를 작동시키기 위한 한 쌍의 스위치(sw1,sw2)가 구비된 스위치작동부(12)와, 비상상황발생시에 긴급구조요청을 위한 신호를 발생시키기 위한 것으로서 작동 스위치(sw3)를 구비한 비상스위치부(14)와, 소방대원의 이동상태에 따른 진동을 감지하고 그에 상응하는 신호를 생성시키는 진동검출부(16)와, 상기 진동검출부(16)로부터 발생되는 신호가 소정크기 이상인 경우에 신호를 증폭하는 신호증폭부(18)와, 화재현장의 온도를 검출하기 위한 온도센서(201)를 구비한 온도감지부(20)와, 안전경보장치의 작동상태를 시각적으로 표시하기 위한 표시부(22)와, 음향경고를 위한 경고음발생부(24)와, 전원공급부(26)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치{Safety alarm device for firemen}

본 고안은 소방대원의 안전을 위한 휴대형 안전경보장치에 관한 것으로서,더욱 구체적으로는 화재현장에 출동한 소방대원이 가스에 의한 질식 또는 불의의 사고로 인하여 거동불가능한 상태에 빠진 것을 검출하여 경고하며, 또한 화재현장의 고온에 의한 안전경보장치의 예상되는 파손상태를 검출하여 경고함으로써 화재현장에서 안전을 확보할 수 있는 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치에 관한 것이다.

화재발생시에 현장에 출동한 소방대원들은 외부에서 호스를 통하여 물을 분사시켜 화재를 진압하고 있으며, 화재현장의 내부에 부상자나 환자가 있는 경우에는 화재현장으로 진입하여 인명을 구조하고 있다. 그러나 화재현장에서는 고온의 열기와 유독성 가스가 발생되고 있으며 또한 고온에 의하여 약해진 구조물이 붕괴될 위험성이 있기 때문에, 인명구조를 위하여 진입한 소방대원들이 질식하거나 또는 열기에 의하여 화상을 입거나 붕괴되는 구조물에 깔리는 일이 빈발하고 있으며, 심한 경우에는 소방대원들이 생명까지 잃는 일이 발생하고 있다. 그러나 사고현장에서는 연기등으로 인하여 지척을 식별하기 어렵기 때문에 사고를 당한 소방대원을 적시에 구출하기 어려운 문제점이 있었다.

종래 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방안이 모색되고 있으며, 이러한 것중의 하나가 무선을 이용한 것이다. 다시말하면 화재현장에 투입된 소방대원이 무선송수신기를 휴대하고 현장의 상황을 외부에 설치된 구조본부에 보고하는 한편, 위험한 상황이 발생되면 무선송수신기를 이용하여 구조본부에 연락을 취함으로서 위험에 빠진 소방대원을 다른 소방대원에게 구출하도록 역시 무선송수신기를 이용하여 연락을 취하는 방식이다. 그러나 이러한 방식은 위험에 빠진 소방대원이어느 정도 의식을 가진 상태에서 자신의 상태와 위치를 구조본부에 연락하여야 효과를 가지는 것으로서 갑작스럽게 매몰되거나 질식등에 의하여 의식을 잃은 경우에는 효과가 없었다.

더욱이, 무선송수신기는 고온에 매우 약한 전자회로로 구성되기 때문에 화재현장에서의 고온에 의하여 무선송수신기가 작동불가능하게 되는 경우가 빈발하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 무선송수신기의 케이스를 열에 강한 재질을 사용하여 제조하기도 하지만 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 화재현장에 출동한 소방대원이 가스에 의한 질식 또는 불의의 사고로 인하여 거동불가능한 상태에 빠진 것을 검출하여 경고하며, 또한 화재현장의 고온에 의한 안전경보장치의 예상되는 파손상태를 검출하여 경고함으로써 화재현장에서 안전을 확보할 수 있는 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치를 제공하는데 있다.

도 1a는 본 고안의 안전경보장치의 외관사시도.

도 1b는 본 고안의 안전경보장치의 측면도,

도 2는 본 고안의 안전경보장치의 사용상태도,

도 3은 본 고안의 안전경보장치의 일실시예의 회로블럭구성도,

도 4는 본 고안의 안전경보장치의 작동상태 흐름도,

도 5는 본 고안의 안전경보장치의 일실시예의 상세회로도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 제어부 12: 스위치작동부

14: 비상스위치부 16: 진동검출부

18: 신호증폭부 20: 온도감지부

22: 표시부 24: 경고음발생부

26: 전원공급부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치는, 장치 전체를 제어하기 위한 프로그램이 내장되어 있는 제어부와, 안전경보장치를 작동시키기 위한 한 쌍의 스위치가 구비된 스위치작동부와, 비상상황발생시에 긴급구조요청을 위한 신호를 발생시키기 위한 것으로서 작동 스위치를 구비한 비상스위치부와, 소방대원의 이동상태에 따른 진동을 감지하고 그에 상응하는 신호를 생성시키는 진동검출부와, 상기 진동검출부로부터 발생되는 신호가 소정크기 이상인 경우에 신호를 증폭하는 신호증폭부와, 화재현장의 온도를 검출하기 위한 온도센서를 구비한 온도감지부와, 안전경보장치의 작동상태를 시각적으로 표시하기 위한 표시부와, 음향경고를 위한 경고음발생부와, 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안의 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1a 및 도 1b를 참고하여 안전경보장치(1)의 외관을 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 안전경보장치(1)는 소방대원이 휴대하기 편리한 형태의 사각형 박스로서 전면과 양측면에 각각 작동 스위치(sw3,sw1,sw2)가 부착되어 있으며, 후위에는 착용을 위한 클립(3)이 설치되어 있다. 소방대원은 도 2에 도시된 것과 같이 안전경보장치(1)를 착용한 상태에서 화재현장에 진입하게 된다. 본 고안의 안전경보장치(1)는 상기 클립(3) 뿐만 아니라 안전경보장치(1)의 표면에 고리를 형성하여 목걸이형태로도 휴대할 수 있으며, 형상도 변경할 수 있음은 명백하다.

소방대원은 화재진압을 위하여 화재현장에 투입되기 전에 안전경보장치(1)의 양측면에 부착되어 있는 작동 스위치(sw1,sw2)를 동시에 눌러서 안전경보장치(1)를 온시킨다. 이렇게 한 쌍의 작동 스위치(sw1,sw2)를 동시에 온시키도록 구성된 것은 부주의로 인하여 하나의 스위치(sw1 또는 sw2)가 온되어 원하지 않는 상태에서 작동되는 것을 방지하기 위한 것이다. 그러나 비상상황이 발생시에는 안전경보장치(1)의 상부표면상에 구비된 하나의 작동 스위치(sw3)를 눌러서 위급상황을 경보음을 통하여 알릴 수 있다. 작동 스위치(sw1,sw2)와 (sw3)들은 1회 누름에 따라서 온/오프 상태로 전환되는 타입의 스위치를 이용하여 구성할 수 있다.

도 3은 본 고안의 안전경보장치(1)의 내부에 장착되는 일실시예의 회로블럭구성도이다. 도시된 바와 같이, 장치 전체를 제어하기 위한 프로그램이 내장되어 있는 제어부(10)와, 안전경보장치를 작동시키기 위한 한 쌍의 스위치(sw1,sw2)가 구비된 스위치작동부(12)와, 비상상황발생시에 긴급구조요청을 위한 신호를 발생시키기 위한 것으로서 작동 스위치(sw3)를 구비한 비상스위치부(14)와, 소방대원의 이동상태에 따른 진동을 감지하고 그에 상응하는 신호를 생성시키는 진동검출부(16)와, 상기 진동검출부(16)로부터 발생되는 신호가 소정크기이상인 경우에 신호를 증폭하는 신호증폭부(18)와, 화재현장의 온도를 검출하기 위한 온도센서를 구비한 온도감지부(20)와, 안전경보장치의 작동상태를 시각적으로 표시하기 위한 표시부(22)와, 음향경고를 위한 경고음발생부(24)와, 전원공급부(26)를 포함하고 있다.

상기 제어부(10)는 그것에 각각 연결되어 있는 회로기능블럭들로부터 신호를 입력받아서 소방대원의 상태를 판단하고, 판단결과에 따라서 제어신호를 출력하여 표시하는 것으로서, 안전경보장치(1)의 전체 작동상태를 제어하기 위한 프로그램이 내장되어 있다. 제어부(10)의 작동상태가 도 4를 참고하여 후에 설명된다.

상기 스위치작동부(12)는 도 1a에 도시된 작동 스위치(sw1,sw2)를 포함하고 있으며, 상기 작동 스위치(sw1,sw2)들이 동시에 온되면 신호가 발생되어서 제어부(10)에 입력되어 본 고안의 안전경보장치(1)를 작동시키는데 사용된다.

상기 비상스위치부(14)는 소방대원에게 비상상황이 발생한 경우에 즉시 경보음을 발생시키기 위한 것으로서, 도 1a에 도시된 스위치(sw3)가 구비되어 있다.

상기 진동검출부(16)는 소방대원의 이동에 따른 진동을 검출하고 검출된 신호를 출력하기 위한 것이다. 이것은 실제 소방대원이 이동하면 그 때 발생되는 진동에 의하여 작동되지만 진동검출부(16)로부터 출력되는 진동검출신호가 제어부(10)에 의하여 무시되다가 상기 스위치작동부(12)에 의한 작동개시신호가 입력된 후에야 정상적으로 검출되어서 진동상황을 파악하는데 이용되는 것이다.

상기 신호증폭부(18)는 상기 진동검출부(16)에 의하여 검출된 신호를 증폭하기 위한 것으로서, 특히 입력되는 검출신호가 소정전압(약 0.5v) 이상이 되어야만 증폭작용을 수행한다. 이것은 소방대원의 정상적인 이동에 의한 진동검출신호가 아닌 잡음신호의 입력을 방지하기 위한 것이다. 제어부(10)에서는 소정전압 이상의 신호입력을 검출하고 그것의 주기를 감시하게 되며, 이것이 후에 설명된다. 진동검출신호의 크기(약 0.5v)는 정상적인 이동상태에서 출력되는 값을 기준으로 하여 설정될 수 있으며, 변경이 가능하다.

상기 온도감지부(20)는 소방대원이 진입한 화재현장의 온도상태를 검출하기 위한 것으로서, 온도센서(201)를 구비하고 있으며, 상기 온도센서(201)는 약 50~60℃로 설정되어 있다. 온도감지부(20)는 화재현장의 온도를 검출하여 안전경보장치(1)의 회로가 정상적으로 작동되는 가를 판단하기 위한 것으로서, 이것은 스위치작동부(12)에 의한 작동개시신호가 입력된 후에 작동되어서 동작정지신호가 입력될 때 까지 독자적으로 계속하여 수행된다. 이 때 온도센서에 설정되는 온도는 안전경보장치(1)가 파손되어서 온도감지부(20) 자체가 동작되지 않도록 하는 온도값보다 낮은 값이 되어야 함은 명백하다.

화재현장의 고온에 의하여 안전경보장치(1)의 회로가 파손되면 진동검출작동이 불가능하기 때문에 소방대원이 질식 또는 부상을 당하여 이동하지 못하는 경우에 위험상황을 경보하지 못함으로서 인명손실을 초래하기 때문에 안전경보장치(1)의 정상작동상태를 파악하는 것은 매우 중요한 안전요인이 된다.

온도감지부(20)에 의하여 검출된 화재현장의 온도가 회로에 손상을 끼칠 수 있는 온도이상으로서 소정시간, 예를 들어 5분 이상 경과되면 회로에 이상이 발생된 것으로 판단하여 경보음을 출력하여 안전경보장치(1)에 이상발생을 사용자에게 통보하는 것이다. 이렇게 함으로서 소방대원은 자신의 안전을 지켜줄 안전경보장치(1)를 더욱 신뢰할 수 있게 된다. 경보음의 출력은 하기에 상세히 설명되는 경고음발생부(24)에 의하여 수행된다.

상기 표시부(22)는 안전경보장치(1)의 작동상태를 시각적으로 표시하기 위한 것으로서, 작동개시후에 진동검출부(16)로부터 정상적인 진동감지신호가 입력되면 제어부(10)로부터의 제어신호에 의하여 녹색 또는 황색의 LED를 점멸시켜서 상태를 표시하고 있다가, 소정시간, 예를 들어 20초 동안 정상적인 진동검출신호가 입력되지 않으면 적색 LED를 이용하여 위험상태를 표시하도록 구성되어 있다.

이렇게 적색 LED를 이용하여 위험상태를 표시하면서 소정시간, 예를 들어 30초 동안 진동검출부(16)로부터 진동신호가 검출되지 않으면 소방대원의 위험상태를 음향신호로 경보한다. 이러한 경보음은 부저(또는 스피커)를 구비한경고음발생부(24)에 의하여 수행된다. 경고음발생부(24)는 제어부(10)로부터 출력되는 제어신호에 의하여 구동되어서 부저 또는 스피커를 통하여 경고음을 출력한다. 소방대원은 부저 또는 스피커로부터 출력되는 음향을 듣고서 위험에 빠진 소방대원을 구출하여 화재현장으로부터 안전하게 탈출시킬 수 있다.

도 5에는 상기와 같은 구성을 가진 안전경보장치(1)의 회로의 일실시예의 상세회로도가 표시되어 있다. 도 3과 도 5에서 동일한 기호를 가지는 블럭들은 동일한 기능을 수행한다. 스위치작동부(12)의 작동 스위치(sw1,sw2)들은 서로 직렬연결된 상태로서 한 쌍의 작동 스위치들이 동시에 온되어야만 본 고안의 안전경보장치(1)가 작동됨을 알 수 있다. 스위치(sw1,sw2)가 온되어서 제어부(10)에 신호가 입력되면 제어부(10)에서는 정상적으로 진동검출부(16)로부터 입력되는 진동신호를 검출하여 작동을 시작한다.

한편 비상스위치부(14)의 스위치(sw3)는 하나의 스위치로 구성되어 있으며 비상사태가 발생시에 소방대원이 스위치(sw3)를 눌러줌으로서 제어부(10)에서 이것을 검출하고 경고음발생부(24)를 통하여 경고음이 출력된다.

진동검출부(16)에는 진동검출용 센서(161)가 구비되어 있어서 소방대원이 이동하면 이것을 검출하고 검출신호를 제어부(10)로 출력한다. 진동검출용 센서(161)는 소방대원의 정확한 이동상태를 측정하기 위하여 이동량에 따라서 출력되는 신호의 크기가 변경되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

온도감지부(20)에는 써미스터(201)와 같이 온도에 따라서 저항이 변경되는 센서를 구비하고 있다가, 온도변화에 따른 신호변화치를 제어부(10)에 입력한다.제어부(10)에서는 온도변화상태를 지속적으로 검출하다가 소정온도(50~60℃) 이상으로 소정시간(예를 들어 5분 이상) 지속되면 회로에 이상발생으로 판단하고 경고음을 출력한다.

전원공급부(26)는 배터리를 이용하여 안전경보장치(1)에 전원을 공급하기 위한 것으로서 배터리의 (+), (-) 단자와 연결되는 단자를 구비하고 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 안전경보장치(1)의 작동상태를 도 4의 흐름도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

사용자, 즉 소방대원에 의하여 작동 스위치(sw1,sw2)가 동시에 온되면 안전경보장치(1)가 작동을 개시한다. 작동개시후에, 제어부(10)에서는 진동검출부(16)로부터 입력되는 진동검출신호를 이용하여 소방대원의 활동상태를 지속적으로 감시하고 있다가 정상적으로 진동검출신호가 입력되면 표시부(22)의 녹색LED를 점멸시켜서 정상작동상태를 표시한다. 그러나 소정시간동안 진동검출신호의 입력이 없으면 적색LED를 점등시켜서 위험상황을 시각적으로 표시하고, 그 후에도 역시 소정시간(약 30초) 동안 진동검출신호의 입력이 없으면 경고음발생부(24)를 이용하여 소방대원의 위험상태를 청각적으로 표시한다.

본 고안에서는 또한 진동검출 이외에도 온도감지부(20)를 이용하여 화재현장에서의 온도변화를 검출하고, 회로의 작동상태를 감시하였다가 소정온도이상의 상태가 소정시간 이상 지속되면 회로의 파손상태로 판단하여 경고음을 출력함으로서 역시 안전경보장치(1)의 오동작으로 인하여 소방대원이 위험에 빠지는 것을 미리 방지할 수 있다. 상기와 같은 온도검출동작은 진동검출과는 별개의 동작으로 항상작동되어서 진동검출이 정상적으로 되더라도 미리 경고음을 출력할 수 있다.

이와 같이 본 고안에 의하면 화재현장에 출동한 소방대원이 가스에 의한 질식 또는 불의의 사고로 인하여 거동불가능한 상태에 빠진 것을 검출하여 경고하며, 또한 화재현장의 고온에 의한 안전경보장치의 예상되는 파손상태를 검출하여 경고함으로써 화재현장에서 안전을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 화재현장에 진입한 소방대원의 안전을 위한 안전경보장치에 있어서,

   장치 전체를 제어하기 위한 프로그램이 내장되어 있는 제어부(10);

   한 쌍의 스위치(sw1,sw2)가 구비되며 안전경보장치의 작동신호를 상기 제어부(10)로 입력시키기 위한 스위치작동부(12);

   작동스위치(sw3)가 구비되며 비상상황발생시에 긴급구조요청신호를 발생시켜 상기 제어부(10)로 입력시키기 위한 비상스위치부(14);

   소방대원의 이동상태에 따른 진동을 감지하고 그에 상응하는 신호를 생성시켜 제어부(10)로 입력시키는 진동검출부(16);

   상기 진동검출부(16)로부터 발생되는 신호가 소정크기 이상인 경우에 신호를 증폭하여 제어부(10)로 입력시키는 신호증폭부(18);

   제어부(10)의 제어신호에 따라서 안전경보장치의 작동상태를 시각적으로 표시하기 위한 표시부(22);

   제어부(10)의 제어신호에 따라서 경고를 위한 음향을 발생시키는 경고음발생부(24); 그리고 장치에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 안전경보장치가 화재현장의 온도를 검출하기 위한 온도센서를 구비한온도감지부(20)를 더 포함하며, 안전경보장치에 내장된 회로가 파손되기 전에 미리 경고하는 것을 특징으로 하는 소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치.