KR20120117534A - 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 방재 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 방재 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치되어 있는 다수의 센서부와, 상기 선박의 방재 관리 대상지에 설치되어 화재 발생 시 동작 제어 명령에 따라 동작하는 방재장치와, 상기 센서부에서 수신된 정보를 수집하고 이를 관리하며, 이 정보를 관제 운영자에게 유저인터페이스를 통해 보고하고, 상기 방재방치에 동작 제어 명령을 송신하는 중앙처리 서버와, 상기 센서부와 연결되어 상기 센서부의 동작을 감시하고 동작 정보를 상기 중앙처리 서버에 보내는 유선 단말기 및 무선 단말기와, 상기 유선 단말기 및 무선 단말기와 상기 중앙처리 서버와의 정보 전송을 원활하게 하기 위한 유선 중계기 및 무선 중계기를 포함하며, 상기 센서부는 상기 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치된 배선 및 배전관로 내에 설치되는 광섬유을 구비한 온도 감지 광센서를 포함하는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템이 제공된다.

Description

온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템{WIRE AND WIRELESS DISASTER PREVENTION SYSTEM OF SHIP WITH OPTICAL TEMPERATURE SENSOR}

본 발명은 선박용 방재 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 방재 시스템에 관한 것이다.

2010년 발생한 총 658건의 해양사고 중 화재사고는 71건으로 11%를 차지하고 있다. 외부진화를 기대할 수 없는 해상에서 선박 화재는 초기 진화에 실패할 경우 대규모 인명 손실과 막대한 재산피해로 귀결되며, 선박은 부분 손실로도 선박 전체의 소실로 이루어질 수 있으므로 화제의 조기 탐지를 위한 방재 시스템의 개발이 필요하다.

기존의 화재 방재 시스템에서 화재 감지기와 수신기 사이의 배선설치 비용이 구축비의 절반 이상을 차지하며, 화재에도 취약하여 효과적인 무선화 연동기술이 필요한 상황이다.

또한, 화재 감지기를 설치하기 어려워 화재 감지가 용이하지 않은 배선 및 배전관로의 화재 발생 여부를 감지할 수 있는 방재 시스템이 필요하다.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 유무선통신 기술을 근간으로 하며, 배선 및 배전관로의 화재 발생 여부의 감지가 가능한 방재 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치되어 있는 다수의 센서부와, 상기 선박의 방재 관리 대상지에 설치되어 화재 발생 시 동작 제어 명령에 따라 동작하는 방재장치와, 상기 센서부에서 수신된 정보를 수집하고 이를 관리하며, 이 정보를 관제 운영자에게 유저인터페이스를 통해 보고하고, 상기 방재방치에 동작 제어 명령을 송신하는 중앙처리 서버와, 상기 센서부와 연결되어 상기 센서부의 동작을 감시하고 동작 정보를 상기 중앙처리 서버에 보내는 유선 단말기 및 무선 단말기와, 상기 유선 단말기 및 무선 단말기와 상기 중앙처리 서버와의 정보 전송을 원활하게 하기 위한 유선 중계기 및 무선 중계기를 포함하며, 상기 센서부는 상기 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치된 배선 및 배전관로 내에 설치되는 광섬유을 구비한 온도 감지 광센서를 포함하는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템이 제공된다.

또한, 상기 온도 감지 광센서는, 광 펄스를 생성하는 레이저와, 온도를 계측하기 위한 센서로 사용되며, 배선 및 배전관로 내부에 설치되는 광섬유와, 상기 광섬유에서 발생하는 반사광을 분리해서 보내는 광분파기와, 상기 광분파기에서 분리된 두 개의 광신호를 받아 전기적 신호로 변환하는 수광소자를 포함하는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템이 제공된다.

본 발명에 따른 선박용 유무선 방재 시스템은 유선뿐 아니라 무선 통신 기술도 이용하므로, 유선으로 설치가 불가능한 곳에도 설치가 가능하며, 화재발생시 무선으로 소방서, 경찰서 등에 자동으로 통보가 가능하다. 또한, 상황에 따라 화재감지기의 추가 및 위치이동이 용이하다.

본 발명에 따른 선박용 유무선 방재 시스템은 배선 및 배전관로 내에 설치되는 광섬유을 구비한 온도 감지 광센서를 구비하고 있으므로, 화재 감지기를 설치하기 어려워 화재 감지가 용이하지 않은 배선 및 배전관로의 화재 발생 여부를 감지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 유무선 방재 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유선 방재망의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 무선 방재망의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 온도 감지 광센서의 개념도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박용 유무선 방재 시스템의 구성을 도시한 블록도이며, 도 2는 도 1에 도시된 유선 방재망의 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 무선 방재망의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예 따른 선박용 유무선 방재 시스템은 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치되어 있는 다수의 센서부(11, 21)와, 선박의 방재 관리 대상지에 설치되어 화재 발생 시 동작 제어 명령에 따라 동작하는 방재장치(40)와, 센서부(11, 12)에서 수신된 정보를 수집하고 이를 관리하며, 이 정보를 관제 운영자에게 유저인터페이스를 통해 보고하고, 방재방치(40)에 동작 제어 명령을 송신하는 중앙처리 서버(30)와, 센서부(11, 12)와 연결되어 상기 센서부(11, 12)의 동작을 감시하고 동작 정보를 중앙처리 서버(30)에 보내는 유선 단말기(13) 및 무선 단말기(23)와, 유선 단말기(13) 및 무선 단말기(23)와 상기 중앙처리 서버(30)와의 정보 전송을 원활하게 하기 위한 유선 중계기(14) 및 무선 중계기(24)를 포함한다.

센서부(11, 21)는 화재 발생 여부를 감지하기 위한 장치로서, 접점식 감지기와 어드레스형 감지기를 포함한다. 접점식 감지기는 미리 지정된 한계 값을 가지며, 주의 환경이 이 값에 도달하면 반응한다. 어드레스형 감지기는 운용자가 감지가 부착된 장소와 주위 환경의 상황에 따라 반응 조건에 대한 값을 지정하고 이 값이 감지기로 전달될 수 있도록 한다. 감지기는 이 값에 의해 화재 상태를 감지하고 상황 정보를 단말기(13, 23a)로 전달한다.

열 감지기는 주위의 온도 변화에 따라서 동작하는 센서이다. 열 감지기는 일정한 온도 상승률 이상이 되면 작동하는 차동식, 일정한 온도가 되면 작동하는 정온식, 차동식과 정온식의 성능을 겸한 보상식이 있다. 열 감지기가 화재 상태를 감지하면 접점신호를 이용하여 화재 상황을 연결되어 있는 유선 또는 무선 단말기(13, 23a)로 전송한다.

연기 감지기는 연기를 감지하는 센서로서 감지 원리에 따라 이온식과 광전식이 있다. 방사능 물질에서 방출되는 α선은 공기를 이온화시키는데 이온화된 공기는 연기와 결합하는 성질이 있다. 이를 이용하여 화재를 감지하는 방식이 이온식이다. 광전식은 연기가 빛을 차단하거나 반사하는 원리를 이용한다. 광전식은 빛을 발산하는 발광소자와 빛을 전기로 전환하는 광전소자로 구성된다.

불꽃 감지기는 화염에서만 발생하거나 주로 발생하는 특정한 파장과 깜박거림을 감시하고 있다가 이러한 파장과 깜박거림이 일정치 이상이 되면 신호를 보내는 감지기로서 감지하는 파장에 따라 적외선식, 자외선식, 적외선·자외선겸용이 있다. 적외선식은 불꽃에서 방사되는 적외선의 변화가 일정량 이상이 되었을 경우 작동하는 감지기로서 적외선에 의한 수광소자의 수광량 변화로서 작동한다. 자외선식은 자외선에 의한 수광소자의 수광량 변화로서 작동한다.

온도 감지기는 감지기가 설치된 곳의 상태에 따라 정상 상태와 이상 상태의 판정값이 다를 수 있다. 이에 따라 각 온도 감지기의 이상 상태 판정값을 중앙처리 서버에서 지정할 수 있도록 하며, 온도 감지기는 이 정보에 따라 이상상태를 판정한다. 예를 들어 기관실 내의 정상 온도와 일반 객실의 정상 온도가 다르며 이에 따라 같은 온도 감지기를 설치하더라도 동작 온도는 다르게 설정할 수 있다.

센서부 중 온도 감지 광센서(12, 22)는 일반적인 화재감시장치가 설치되기 어려운 배선 및 배전관로의 화재 발생 여부의 감지를 가능하도록 하는 센서이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 감지 광센서(12, 22)는 광 펄스를 생성하는 레이저(121)와, 온도를 계측하기 위한 센서로 사용되며, 배선 및 배전관로 설치되는 광섬유(122)와, 광섬유(122)에서 발생하는 반사광을 분리해서 보내는 광분파기(123)와, 광분파기(123)에서 분리된 두 개의 광신호를 받아 전기적 신호로 변환하는 수광소자(124)를 포함한다.

방재 장치(40)는 중앙 처리 서버에서 센서부의 신호를 수신한 후 미리 정해진 프로그램에 따라서 연산하여 발생시킨 제어신호에 따라 작동을 하여 소화를 하거나 화재의 확산을 방지하는 장치로서 다음과 같이 여러 가지 장치가 있다.

스프링클러는 화재 발생 시 스프링클러 헤드에서 자동으로 물이 쏟아져, 소화를 하는 동시에 화재의 발생을 알리는 자동소화설비이다.

방화벽, 방화문, 방화셔터는 화재가 발생하였을 때 일정한 구역을 밀폐하여 화재의 확대를 막기 위한 방재 장치이다.

배연창은 화재발생시 창문을 자동으로 개방하여 연기 및 유독가스를 배출하여 질식사고를 방지하는 목적으로 사용된다.

경보 장치는 표시등, 경종, 발신기로 구성된다. 화재시 발신기를 누르면 화재신호를 유선 또는 무선 단말기에 전송할 수 있다. 화재시 감지기에 의해서 자동으로 작동할 수 있다.

중앙처리 서버(30)는 유선, 무선 단말기(13, 23) 또는 유선, 무선 중계기(14, 24)로부터 화재 신호를 수신하여 처리한 후 제어신호를 송신하여 방재 장치(40)를 제어한다. 중앙처리 서버(30)는 GUI를 통해서 운영자에게 상황의 발생을 통보하고 운영자의 조작에 의해 요구된 방재 장치의 제어신호를 방재 장치(40)에 전달하고 모든 상황 정보 및 운영 정보를 저장, 확인할 수 있다.

유선 단말기(13)는 센서부(11)로부터 센서부(11)의 상황 데이터를 수신하여, 유선 중계기(14)에 송신한다. 유선 중계기(14)는 중앙처리 서버(30)로부터의 요구에 따라 유선 단말기(13)로 제어 데이터를 전달하고, 유선 단말기(13)로부터의 감지 데이터를 중앙처리 서버(30)로 전달하는 역할을 하며 유선 단말기(13)의 상태를 실시간으로 감시한다. 유선 중계기(14)와 유선 단말기(13)는 2선을 이용하여 스타(Star)방식으로 연결한다. 유선 단말기(13)에서 유선 중계기(14)로는 영상 신호, 센서부(11)의 상황 테이터 및 음성 신호가 동시에 전송되며, 유선 중계기(14)에서 유선 단말기(13)로는 제어 데이터와 음성 신호가 동시에 전송된다. 유선 중계기(14)와 중앙처리 서버(30)는 이더넷을 이용한 TCP & UDP/IP를 사용하여 연동된다. 따라서 이들 시스템의 연동은 일반적인 IP Device 연동 규격을 따라 설치되며 스위칭 허브를 사용한다.

무선 단말기(23)에서 무선 중계기(24)로의 신호 전달은 B-CDMA 방식을 사용한다. B-CDMA는 국내에서 최초로 상용화되었으며, ISO 국제표준으로 제정된 근거리 무선 통신 기술이다. 무선 단말기(23)는 센서부(21)의 상황 데이터를 송신한다.

무선 중계기(24)는 무선 단말기(23)에서 수신한 센서부(21)의 상황 데이터를 무선 수신반(32)과 LAN(31)을 거쳐 중앙처리 서버(30)로 전달한다. 무선 중계기(24)는 최대 250개의 무선 단말기(23)와 연동이 가능하다.

본 발명에 있어서 무선 네트워크는 자율구성 기능을 갖는 애드혹(adhoc) 네트워크이다. 애드혹 네트워크는 기존의 인터넷 기반 구조나 다른 종류의 고정 기지국으로부터 어떠한 도움이 없이 필요할 때마다 노드들끼리 자율적으로 접속하여 구성된 네트워크를 말한다. 무선 링크에 의해 연결된 노드 들의 자치적인 시스템으로 애드혹 네트워크를 정의할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11, 21: 센서부 12, 22: 온도 감지 광센서
13: 유선 단말기 14: 유선 중계기
23: 무선 단말기 24: 무선 중계기
30: 중앙처리 서버 40: 방재 장치

Claims (2)

1. 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치되어 있는 센서부와,
   상기 선박의 방재 관리 대상지에 설치되어 화재 발생 시 동작 제어 명령에 따라 동작하는 방재장치와,
   상기 센서부에서 수신된 정보를 수집하고 이를 관리하며, 이 정보를 관제 운영자에게 유저인터페이스를 통해 보고하고, 상기 방재방치에 동작 제어 명령을 송신하는 중앙처리 서버와,
   상기 센서부와 연결되어 상기 센서부의 동작을 감시하고 동작 정보를 상기 중앙처리 서버에 보내는 유선 단말기 및 무선 단말기와,
   상기 유선 단말기 및 무선 단말기와 상기 중앙처리 서버와의 정보 전송을 원활하게 하기 위한 유선 중계기 및 무선 중계기를 포함하며,
   상기 센서부는 상기 선박의 방재 관리 대상지 내에 설치된 배선 및 배전관로 내에 설치되는 광섬유를 구비한 온도 감지 광센서를 포함하는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 온도 감지 광센서는,
   광 펄스를 생성하는 레이저와,
   온도를 계측하기 위한 센서로 사용되며, 배선 및 배전관로 내부에 설치되는 광섬유와,
   상기 광섬유에서 발생하는 반사광을 분리해서 보내는 광분파기와,
   상기 광분파기에서 분리된 두 개의 광신호를 받아 전기적 신호로 변환하는 수광소자를 포함하는 온도 감지 광센서를 구비한 선박용 유무선 방재 시스템.
   
   
   

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