KR20070109912A - 화재 검출 시스템의 검출기 라인의 결함 감시를 위한 방법및 장치 - Google Patents

화재 검출 시스템의 검출기 라인의 결함 감시를 위한 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화재 검출 시스템의 검출기 라인의 결함 감시를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인(1)은, 작동 동안에 자신에 인가되는 라인 전류(IL)를 갖고, TVS 다이오드(3)에 의해 형성되는 최종 엘리먼트를 갖는다. 라인 전류(IL) 및/또는 라인 전압(UL)이 감시된다. 검출기 라인(1)의 결함들은 라인 전류(IL)의 순간 증가(a brief increase)와 순간 감소(a brief reduction)에 의해 검출된다.

Description

화재 검출 시스템의 검출기 라인의 결함 감시를 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MONITORING A DETECTOR LINE OF A FIRE DETECTION SYSTEM FOR FAULTS}
도 1은 화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인의 한 섹션에 대한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 검출기 라인 2 : 화재 검출기들
3 : TVS 다이오드 4 : 직렬 레지스터
5 : 병렬 레지스터
본 발명은 화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인의 결함 감시를 위한 방법에 관한 것으로, 검출기 라인은 작동 동안에 인가되는 라인 전류를 갖고 TVS 다이오드로 형성되는 최종 엘리먼트를 갖고, 라인 전류 및/또는 라인 전압이 감시되고, 라인 전류는 결함의 검출을 위해 순간적으로 증가한다.
직류 전류 표시기 기술 또는 집단 기술(collective technology)(후자의 경우 집단 검출기 라인들과 집단 화재 검출기들의 용어로 참조된다)로도 불리는 제한 표시기 기술(GMT 기술)은, 화재 검출 시스템들에서 장기간 알려져 왔고, 개별적으로 어드레싱 가능한 검출기들(individually addressable detectors)을 갖는 화재 검출 시스템들과 비교하여 매우 경제적이다. 작동 동안에, 라인 전류는 제어 센터에 연결된 검출기 라인들에 인가되고, 상기 검출기 라인들에는 상이한 화재 검출기들이 연결되는데, 경보 발생시 라인 전압이 강하하게 된다. 최종 엘리먼트는 검출될 검출기 라인의 인터럽션(interruption)을 가능하게 하기 위해 제공된다.
화재 검출 시스템들에서는, 검출기 라인들이 결함에 대하여 끊임없이 감시되어야 하고, 결함들은 상기 결함들이 즉각적으로 교정될 수 있도록 큰 지연 없이 시그널링되어야 한다. 이는, 시스템의 이용 가능성과 검출 품질을 가능한 한 높게 유지하고, 수리로 인한 중단 시간을 가능한 한 짧게 유지하기 위해서이다. 가능한 결함들의 예시로는, 특히 와이어 절단(wire breakage) 또는 단락 또는 "크리핑 와이어 절단(creeping wire breakage)" 또는 "크리핑 단락"을 들 수 있다.
GMT 기술의 종래 검출기 라인들에서는, 레지스터가 최종 엘리먼트로서 사용된다. 검출 라인 상의 인터럽션을 신뢰성 있게 식별할 수 있기 위하여, 화재 검출기들을 통해 흐르는 전류보다 실질적으로 더 큰 전류가 상기 레지스터를 통해 흘러야 하고, 따라서 특정 최소 사이즈의 비상용 저장 배터리가 요구된다. 전류 드레인(current drain)을 감소시키기 위하여, 과전압 방지 다이오드 또는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드가 레지스터를 대신하여 최종 엘리먼트로서 사용되는 것이 제안되어왔는데, 이러한 다이오드는 더욱 튼튼하고 저렴하고 작고 그리고 조작하기가 기계적으로 수월한 면에서 소위 "활성 최종 엘리먼트들"과 구분된다. 비록 TVS 다이오드들이 와이어 절단들과 단락들이 검출되도록 할 수 있지만, 상기 TVS 다이오드들은 그들의 큰 온도 변동성 때문에 라인 전압의 변화로부터 크리핑 단락 또는 크리핑 와이어 절단을 추론할 수 없는 단점을 갖는다.
크리핑 와이어 절단은 라인 전류의 순간 증가에 의해 검출될 수 있다. 이 경우, 라인 전류의 이러한 온도 증가 발생시 TVS 다이오드의 전압과 화재 검출기들로 들어가는 전류가 동일하게 유지된다는 것이 가정된다. 라인 전류의 상기 순간 증가에 의해, 라인 전압은 라인 저항에 비례하여 증가하고, 그에 의해 크리핑 와이어 절단이 라인 전압의 측정에 의해 검출되는 것이 가능하게 된다.
크리핑 단락의 경우, 라인 전압이 강하하고, 이는 그 자체로 검출될 수도 있으나, TVS 다이오드의 온도 강하와 구별될 수 없으며, 결과적으로 실용적이지 않다.
그러므로, 본 발명의 목적은 크리핑 단락도 신뢰성 있게 검출되도록 도입부에서 언급된 타입의 장치를 개선하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 달성되는데, 본 발명에 따르면 부가적으로, 라인 전류가 다른 결함들을 검출하기 위해 순간적으로 감소한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 제1 실시예는 검출될 필요가 있는 다른 결함이 크리핑 단락인 것을 특징으로 한다.
크리핑 단락은 라인 전류의 순간 강하에 의해 검출될 수 있다. 이 경우, TVS 다이오드는 너무 적은 전류를 수신하여 정격전압을 안정시킬 수 없고, 그 결과로 라인 전압은 불균형적으로(disproportionately) 강하한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 제2 실시예는 라인 전류의 순간 강하가 주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인을 감시하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 검출기 라인에 연결된 검출기들, 라인 전류를 검출기 라인에 인가하기 위한 제어 센터, 라인 전류 및/또는 라인 전압을 감시하기 위한 수단, 및 검출기 라인의 최종 엘리먼트를 갖고, 상기 최종 엘리먼트는 TVS 다이오드로 형성되고, 여기서 라인 전류는 결함들을 검출하기 위해 순간적으로 증가한다.
본 발명에 따른 장치는 부가적으로 라인 전류가 다른 결함들을 검출하기 위해 순간적으로 감소하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 제1 실시예는 라인 전류의 순간 강하가 주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 제2 실시예는 결함들에 대한 감시 과정이 마이크로제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 제3 실시예는 라인 전류 및 라인 전압의 측정값들이 A/D 변환기에서 변환되고, 차후에 마이크로제어기에서 추가 처리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 한 개의 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 하기에 더욱 상세히 설명되는데, 상기 도면은 결함에 대하여 검출기 라인을 감시하는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 배선도를 포함하는 화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인의 한 섹션을 나타낸다.
참조부호 1로 지시된 두 개의 라인들이 검출기 라인을 나타내는 반면에, 그에 연결된 화재 검출기들(상기 두 개의 라인들에 대한 두 개의 화재 검출기들만이 도시됨)은 참조부호 2로 지시된다. 화재 검출기들(2)은 연기 검출기들, 열 검출기들, 화염 검출기들, 화재 가스 검출기들, 또는 이들의 조합들, 또는 수동 경보 신호 지점들일 수 있다. 검출기 라인(1)은 제어 센터(도시되지 않음)로부터 유도되서 과전압 방지 다이오드 또는 TVS 다이오드(3)로 형성되는 최종 엘리먼트에 의해 종단되는 스퍼(a spur)로서 언급되는 것이다.
도시된 검출기 라인은 직류 전류 표시기 기술 또는 집단 기술로서도 언급되는 제한 표시기 기술에 기초하는데, 상기 제한 표시기 기술에서는 개별 검출기들이 어드레싱될 수 없고 경보를 트리거링(triggering)하는 검출기(들)가 식별될 수 없다. 그러나, 말할 필요도 없이, 제어 센터는 각 검출기 라인을 식별한다. 직류 전류(IL)는 전류원(도시되지 않음)으로부터 제어 센터에 의해 검출기 라인(1)으로 급전된다. 그런 다음 라인 전압(UL)은 그 자체로 설정되고, 정상 조건에서 TVS 다이오드(3)와 라인 저항에 따른다.
TVS 다이오드는 검출기 라인(1)의 끝에서 예를 들면 20 V의 정확하게 정의된 전압을 설정한다. 검출기(1)가 운행(trip)할 때, 검출기(1)는 단순히 자신의 경보 표시기를 활성화하기 위하여 더욱 많은 전류를 끌어내고 라인 전압(UL)은 강하한다. 라인 전압(UL)이 특정값 미만으로 강하하면, 경보가 검출된다.
기본적으로, 와이어 절단, 단락, 크리핑 와이어 절단, 및 크리핑 단락의 네 가지 타입들의 결함이 검출기 라인(1) 상에서 일어날 수 있다. 와이어 절단과 단락은 라인 전압(UL)의 측정으로 쉽고 신뢰성 있게 검출될 수 있다. 대조적으로, 크리핑 와이어 절단과 크리핑 단락을 검출하는데 문제가 있는데, 왜냐하면 TVS 다이오드들이 상대적으로 큰 온도 변동성을 갖고, 그 결과로 라인 전압(UL)의 변동시 크리핑 와이어 절단 또는 크리핑 단락을 명백하게 추론하는 것이 불가능하기 때문이다.
도면은 점선으로 도시된 두 개의 레지스터들을 나타낸다 : 직류 레지스터(4)는 크리핑 와이어 절단에 의한 라인 저항을 나타내고, 병렬 레지스터(5)는 크리핑 단락에 의한 라인 저항을 나타낸다.
크리핑 와이어 절단은 라인 전류(IL)의 순간 증가에 의해 검출될 수 있다. 이 경우, 라인 전류의 이러한 일시적 증가 발생시 TVS 다이오드(3)의 전압과 화재 검출기들로 들어가는 전류는 동일하게 유지된다. 라인 전류(IL)의 상기 순간 상승에 의해, 라인 전압(UL)은 직류 레지스터(4)에 비례하여 증가하고, 그에 의해 크리핑 와이어 절단이 라인 전압(UL)의 측정에 의해 검출되는 것이 가능하다.
크리핑 단락의 경우, 병렬 레지스터(5)의 전압은 라인 전류(IL)의 증가에 기인하여 증가하지만, 이는 크리핑 와이어 절단과 같이 그 자체로 자명하다. 결함 검출이 관련되는 한, 이러한 상황은 중요하지 않을 수도 있는데, 왜냐하면 결함이 물론 검출되어 왔지만, 결함을 수리해야 하는 서비스 기술자에게는 어느 타입의 결함이 관련되는지를 아는 것이 중요하기 때문이다.
그러나, 크리핑 단락에 대한 신뢰성 있는 검출은 라인 전류의 순간 강하에 의해 가능하게 되는데, 그 이유는 그렇게 함으로써 20 V의 정격 전압을 안정시키기 위하여 TVS 다이오드(3)가 매우 적은 전류를 수신하도록 유도하고, 그 결과로 라인 전압(UL)은 불균형적으로 강하하기 때문이다. 라인 전류(IL)의 감소는 자동으로 주기적으로 반복되고 검출된 결함이 제어 센터에 보고된다.
전체 결함 감시 과정은 마이크로제어기(도시되지 않음)에 의해 제어된다. 라인 전류(IL)와 라인 전압(UL)의 측정값들은 A/D 변환기(도시되지 않음)에 의해 변환되고, 마이크로제어기에서 추가 처리된다. 예를 들면 EMC 방사에 의해 야기되는 것과 같은 결함들을 제거하기 위하여, 평가 동안에 다수의 측정값들에 대한 평균이 이루어진다.
본 발명은, 크리핑 단락도 신뢰성 있게 검출되도록 할 수 있다.

Claims (9)

  1. 검출기 라인(1)이 작동 동안에 자신에게 인가되는 라인 전류(IL)를 갖고 TVS 다이오드(3)로 형성되는 최종 엘리먼트를 갖고,
    라인 전류(IL) 및/또는 라인 전압(UL)이 감시되고,
    결함들의 검출을 위해 라인 전류(IL)가 순간적으로 증가하는,
    화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인(1)의 결함 감시를 위한 방법으로서,
    부가적으로, 라인 전류(IL)가 다른 결함들의 검출을 위해 순간적으로 감소하는,
    감시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    검출될 필요가 있는 상기 다른 결함은 크리핑 단락(a creeping short-circuit)인,
    감시 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    라인 전류(IL)의 순간 감소가 주기적으로 반복되는,
    감시 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    라인 전류(IL) 및/또는 라인 전압(UL)의 측정값들은 평가 동안에 다수의 측정값들에 걸쳐 평균되는,
    감시 방법.
  5. 검출기 라인(1)에 연결된 검출기들(2),
    라인 전류(IL)를 검출기 라인(1)에 인가하기 위한 제어 센터,
    라인 전류(IL) 및/또는 라인 전압(UL)을 감시하기 위한 수단, 및
    검출기 라인(1)의 최종 엘리먼트를 갖고,
    상기 최종 엘리먼트가 TVS 다이오드(3)로 형성되고, 라인 전류(IL)가 결함의 검출을 위해 순간적으로 증가하는,
    화재 검출 시스템의 제한 표시기 기술 기반 검출기 라인(1)을 감시하기 위한 장치로서,
    부가적으로, 라인 전류(IL)가 다른 결함들의 검출을 위해 순간적으로 감소하는,
    감시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    라인 전류(IL)의 순간 감소는 주기적으로 반복되는,
    감시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    결함 감시 과정은 마이크로제어기에 의해 제어되는,
    감시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    라인 전류(IL) 및 라인 전압(UL)의 측정값들은 A/D 변환기에서 변환되고, 차후에 마이크로제어기에서 추가 처리되는,
    감시 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    라인 전류(IL) 및 라인 전압(UL)의 측정값들에 대한 평가 동안에, 다수의 측정값들에 대한 평균이 이루어지는,
    감시 장치.
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