KR20180072321A - 방화 셔터 동작 제어 시스템 - Google Patents

방화 셔터 동작 제어 시스템 Download PDF

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KR20180072321A KR1020160175765A KR20160175765A KR20180072321A KR 20180072321 A KR20180072321 A KR 20180072321A KR 1020160175765 A KR1020160175765 A KR 1020160175765A KR 20160175765 A KR20160175765 A KR 20160175765A KR 20180072321 A KR20180072321 A KR 20180072321A
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Abstract

본 발명은 방화 셔터 동작 제어 시스템에 관한 것으로, 화재 발생시 미리 설정된 일정한 높이로 방화 셔터를 작동시키는 것이 아니라 현재 측정되는 온도 및 이산화탄소 농도와 같은 화재 상태 정보를 기초로 단위 시간마다 방화 셔터 작동 높이를 새롭게 조절함으로써, 현재 화재 상태 정보를 반영하여 가장 적합한 방화 셔터 작동 높이를 실시간으로 설정할 수 있으며, 이에 따라 화재 확산 방지 기능 및 대피 동선 확보 기능에 대한 가중치 선택을 화재 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 단위 시간마다 조절되는 방화 셔터의 작동 높이에 연동하여 화재 상태의 변화가 발생하는 경우, 이러한 화재 상태 변화를 고려하여 방화 셔터의 작동 높이 결정 과정에 적용함으로써, 더욱 정확하고 안전하게 방화 셔터의 작동 높이를 조절할 수 있는 방화 셔터 동작 제어 시스템을 제공한다.

Description

방화 셔터 동작 제어 시스템{Controlling System for Fire Preventing Shutter}
본 발명은 방화 셔터 동작 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 화재 발생시 미리 설정된 일정한 높이로 방화 셔터를 작동시키는 것이 아니라 현재 측정되는 온도 및 이산화탄소 농도와 같은 화재 상태 정보를 기초로 단위 시간마다 방화 셔터 작동 높이를 새롭게 조절함으로써, 현재 화재 상태 정보를 반영하여 가장 적합한 방화 셔터 작동 높이를 실시간으로 설정할 수 있으며, 이에 따라 화재 확산 방지 기능 및 대피 동선 확보 기능에 대한 가중치 선택을 화재 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 단위 시간마다 조절되는 방화 셔터의 작동 높이에 연동하여 화재 상태의 변화가 발생하는 경우, 이러한 화재 상태 변화를 고려하여 방화 셔터의 작동 높이 결정 과정에 적용함으로써, 더욱 정확하고 안전하게 방화 셔터의 작동 높이를 조절할 수 있는 방화 셔터 동작 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 백화점, 호텔, 금융기관 또는 상가 등 사람의 출입이 많은 건물이나 지하철역 구내 등에 설치되는 방범 및 방화용 셔터(이하, 간단히 "방화셔터"라 한다)는 화재 시에 폐쇄되어 화재가 일어난 구역을 봉쇄함으로써 화염이나 유독 가스가 다른 구역으로 전이되는 것을 방지하는데 사용된다.
그런데, 화재가 감지된 즉시 방화 셔터를 완전 폐쇄시키는 경우에는 화재 구역에 위치한 사람이 대피할 수 있는 시간적인 여유가 확보되지 못하여 오히려 화재 피해가 커지는 사고가 발생하고 있다. 반면, 충분한 대피 시간이 경과한 후에야 비로소 방화셔터를 폐쇄시키는 경우에는 화염이나 유독 가스가 다른 구역으로 전이되어 다른 구역에 있는 사람이나 물건이 손상되는 문제점이 발생한다.
이러한 문제를 보완하기 위해 최근에는 화재가 발생한 즉시, 방화 셔터를 사람들이 대피할 수 있는 정도까지 1차 하강시킨 상태에서 화재 구역에 있는 사람들이 대피할 수 있도록 사전 설정된 시간동안 정지 상태를 유지하고, 사전 설정 시간이 경과한 후에 2차 하강을 수행하여 방화셔터를 완전 폐쇄시키는 제어 방식 등이 도입되고 있다.
그러나, 이 경우에도 1차 하강 높이를 단순히 미리 설정된 높이로 한정하기 때문에, 실제 화재 상태를 전혀 반영하지 못하므로, 화염이나 유독 가스의 확산을 방지하지 못하여 화재 피해를 키우는 역효과가 발생하고 있다. 반대로, 미리 설정된 시간 이후에는 방화 셔터가 완전히 폐쇄 상태로 작동함으로써, 현장 상황에 따라서는 사람이 대피할 수 있는 시간이 충분하지 못할 수도 있어 마찬가지 문제를 안고 있다.
국내등록특허 제10-0983249호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 화재 발생시 미리 설정된 일정한 높이로 방화 셔터를 작동시키는 것이 아니라 현재 측정되는 온도 및 이산화탄소 농도와 같은 화재 상태 정보를 기초로 단위 시간마다 방화 셔터 작동 높이를 새롭게 조절함으로써, 현재 화재 상태 정보를 반영하여 가장 적합한 방화 셔터 작동 높이를 실시간으로 설정할 수 있으며, 이에 따라 화재 확산 방지 기능 및 대피 동선 확보 기능에 대한 가중치 선택을 화재 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있는 방화 셔터 동작 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단위 시간마다 조절되는 방화 셔터의 작동 높이에 연동하여 화재 상태의 변화가 발생하는 경우, 이러한 화재 상태 변화를 고려하여 방화 셔터의 작동 높이 결정 과정에 적용함으로써, 더욱 정확하고 안전하게 방화 셔터의 작동 높이를 조절할 수 있는 방화 셔터 동작 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 건물의 화재 발생시 방화 셔터 구동부에 의해 작동하는 방화 셔터의 작동 높이를 동작 제어할 수 있는 방화 셔터 동작 제어 시스템으로서, 상기 방화 셔터와 인접한 공간에 설치되어 해당 공간에 대한 온도를 측정하는 온도 센서와, 이산화탄소 농도를 측정하는 가스 농도 센서를 포함하는 화재 정보 측정 모듈; 온도와 이산화탄소 농도 변화에 따른 화재 상태의 정보가 저장된 데이터베이스를 포함하고, 상기 화재 정보 측정 모듈에 의해 측정된 온도와 이산화탄소 농도를 전송받아 연산하고, 연산된 결과를 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 매핑하며, 매핑 결과에 따라 상기 방화 셔터의 작동 높이를 결정하는 네트워크 서버; 및 상기 네트워크 서버로부터 상기 방화 셔터의 작동 높이 결정값을 전송받고, 전송받은 상기 방화 셔터의 작동 높이 결정값에 따라 상기 방화 셔터 구동부를 동작 제어하여 상기 방화 셔터의 작동 높이를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 네트워크 서버는 상기 화재 정보 측정 모듈로부터 전송받은 온도와 이산화탄소 농도의 측정값에 대해 미리 설정된 제 1 단위 시간마다 평균값을 산출하고, 산출된 제 1 단위 시간의 평균값을 매칭 규칙에 따라 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 매핑하여 상기 제 1 단위 시간마다 상기 방화 셔터의 작동 높이를 결정하는 것을 특징으로 하는 방화 셔터 동작 제어 시스템을 제공한다.
이때, 상기 네트워크 서버는 상기 제 1 단위 시간보다 더 긴 시간으로 설정된 제 2 단위 시간 동안 상기 온도와 이산화탄소 농도의 제 1 단위 시간 평균값의 변화 흐름과 상기 방화 셔터의 작동 높이에 대한 상호 관계를 고려하여 상기 매칭 규칙을 변경할 수 있다.
본 발명에 의하면, 화재 발생시 미리 설정된 일정한 높이로 방화 셔터를 작동시키는 것이 아니라 현재 측정되는 온도 및 이산화탄소 농도와 같은 화재 상태 정보를 기초로 단위 시간마다 방화 셔터 작동 높이를 새롭게 조절함으로써, 현재 화재 상태 정보를 반영하여 가장 적합한 방화 셔터 작동 높이를 실시간으로 설정할 수 있으며, 이에 따라 화재 확산 방지 기능 및 대피 동선 확보 기능에 대한 가중치 선택을 화재 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 단위 시간마다 조절되는 방화 셔터의 작동 높이에 연동하여 화재 상태의 변화가 발생하는 경우, 이러한 화재 상태 변화를 고려하여 방화 셔터의 작동 높이 결정 과정에 적용함으로써, 더욱 정확하고 안전하게 방화 셔터의 작동 높이를 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화 셔터 동작 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도와 이산화탄소 농도의 변화 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화 셔터 동작 제어 시스템의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화 셔터 동작 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도와 이산화탄소 농도의 변화 상태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화 셔터 동작 제어 시스템의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방화 셔터 동작 제어 시스템은 건물의 화재 발생시 방화 셔터 구동부(20)에 의해 작동하는 방화 셔터(10)의 작동 높이를 현재 화재 상태 정보에 따라 적절하게 동작 제어할 수 있는 시스템으로서, 화재 정보를 측정하는 화재 정보 측정 모듈(100)과, 화재 정보를 인가받아 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정하는 네트워크 서버(200)와, 네트워크 서버(200)에 의해 결정된 작동 높이에 따라 방화 셔터 구동부(20)를 동작 제어하여 방화 셔터(10)의 작동 높이를 조절하는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 건물 내부에는 여러 지점에 각각 방화 셔터(10)가 설치되며, 따라서, 대형 건물의 경우에는 수십개의 방화 셔터(10)가 설치될 수 있다. 이러한 방화 셔터(10)를 동작 제어하도록 건물의 천장에는 각각의 방화 셔터(10)를 작동시키는 방화 셔터 구동부(20)가 설치된다.
화재 정보 측정 모듈(100)은 방화 셔터(10)와 인접한 공간에 설치되어 해당 공간에 대한 온도를 측정하는 온도 센서(110)와, 해당 공간에 대한 이산화탄소 농도를 측정하는 가스 농도 센서(120)를 포함하여 구성된다. 온도 센서(110)를 통해서는 화염의 크기를 예상할 수 있고, 가스 농도 센서(120)를 통해서는 이산화탄소 농도, 즉, 연기의 발생 정도를 예상할 수 있다.
네트워크 서버(200)에는 온도와 이산화탄소 농도 변화에 따른 화재 상태의 정보가 저장된 데이터베이스(210)가 구비되어 있으며, 이러한 데이터베이스(210)에 저장된 화재 상태의 정보는 미리 사전에 실험한 결과를 토대로 저장될 수 있다.
또한, 네트워크 서버(200)는 화재 정보 측정 모듈(100)에 의해 측정된 온도와 이산화탄소 농도를 전송받아 연산하고, 연산된 결과를 데이터베이스(210)에 저장된 정보에 매핑하며, 매핑 결과에 따라 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정한다.
예를 들면, 화재 정보 측정 모듈(100)에 의해 측정된 온도 및 이산화탄소 농도의 측정값에 대응되는 값을 데이터베이스(210)에 저장된 정보에 매칭시켜 해당 측정값에 적용되는 방화 셔터(10)의 작동 높이를 찾아 이를 방화 셔터(10)의 작동 높이로 결정한다.
이때, 네트워크 서버(200)는 온도 및 이산화탄소 농도의 실시간 측정값에 대해 모두 데이터베이스(210)의 정보에 매칭시키는 것이 아니라 화재 정보 측정 모듈(100)로부터 전송받은 온도와 이산화탄소 농도의 측정값에 대해 미리 설정된 제 1 단위 시간마다 평균값을 산출하고, 산출된 제 1 단위 시간의 평균값을 매칭 규칙에 따라 데이터베이스(210)에 저장된 정보에 매핑하여 제 1 단위 시간마다 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정한다.
이와 같이 제 1 단위 시간의 평균값을 산출하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 온도 및 이산화탄소 농도의 측정값은 제 1 단위 시간마다 변화하는 히스토그램 그래프가 만들어진다. 각각의 히스토그램 막대의 크기는 제 1 단위 시간 동안 온도 또는 이산화탄소 농도의 평균값을 의미한다.
제어부(300)는 네트워크 서버(200)로부터 방화 셔터(10)의 작동 높이 결정값을 전송받고, 전송받은 방화 셔터(10)의 작동 높이 결정값에 따라 방화 셔터 구동부(20)를 동작 제어하여 방화 셔터(10)의 작동 높이를 조절한다. 이러한 제어부(300)는 각각의 방화 셔터(10)를 작동시키는 각각의 방화 셔터 구동부(20)를 각각 동작 제어한다.
이러한 방식에 따라 네트워크 서버(200)는 제 1 단위 시간마다 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정하게 되고, 따라서, 제어부(300)는 이와 같이 결정된 방화 셔터(10)의 작동 높이에 따라 제 1 단위 시간마다 방화 셔터(10)의 작동 높이를 조절하게 된다.
예를 들면, 제 1 단위 시간에 따라 온도 및 이산화탄소 농도 변화가 도 2에 도시된 바와 같이 나타나는 경우, 네트워크 서버(200)는 제 1 단위 시간마다 각각에 해당하는 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정하고, 그에 따라 방화 셔터(10) 작동 높이가 제 1 단위 시간마다 변화하도록 할 수도 있다.
그러나, 제 1 단위 시간마다 방화 셔터(10)의 작동 높이를 조절하는 것보다 제 1 단위 시간의 평균값이 일정 범위 이내의 구간일 경우 방화 셔터(10)의 작동 높이를 동일하게 유지하고, 해당 범위 구간을 벗어나 다른 구간에 해당하는 경우 방화 셔터(10)의 작동 높이를 다르게 설정하는 등의 방식으로 구간 별로 방화 셔터(10)의 작동 높이를 조절하도록 구성될 수도 있다.
한편, 데이터베이스(210)에 저장된 정보는 온도와 이산화탄소 농도 변화에 따른 화재 상태의 정보인데, 예를 들면, 온도가 상대적으로 낮고 이산화탄소 농도가 상대적으로 높은 경우, 화재 초기로서 화염의 크기가 상대적으로 작고 연기가 많이 피어오르는 경우라고 할 수 있다. 이러한 정보에 기초하여 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정하도록 테이블화하여 저장되는데, 이 경우, 연기가 주로 상층에 머물러 있으므로, 상대적으로 방화 셔터(10)의 작동 높이를 높게 설정할 수 있다. 이는 다양한 화재 상태에 대한 실험 결과를 토대로 작성된다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 화재 현장과 인접한 방화 셔터(10)에 대해서는 온도 및 이산화탄소 농도가 상대적으로 높아 방화 셔터(10)의 작동 높이가 상대적으로 낮게 결정되고, 화재 현장으로부터 상대적으로 먼 방화 셔터(10)에 대해서는 온도 및 이산화탄소 농도가 상대적으로 낮아 방화 셔터(10)의 작동 높이가 상대적으로 높게 결정될 것이다.
또한, 방화 셔터(10)의 작동 높이가 조절됨에 따라 화재 상태에 변화가 발생할 수 있다. 즉, 방화 셔터(10)의 작동 높이가 조절되면, 공기의 유동 상태 등이 변화하여 화재 상태가 변화, 좀더 구체적으로는 화재 정보 측정 모듈(100)에서 측정된 온도 및 이산화탄소 농도가 변화하게 된다. 이때, 방화 셔터(10)의 작동 높이 변화에 따라 발생하는 화재 정보 측정 모듈(100)의 온도와 이산화탄소 농도 측정값 변화 정보는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 단위 시간마다 데이터베이스(210)에 새롭게 저장될 수 있으며, 네트워크 서버(200)는 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정하는 과정에서 이와 같이 새롭게 업데이트된 데이터베이스(210) 정보를 활용할 수 있다.
즉, 네트워크 서버(200)는 온도와 이산화탄소 농도의 제 1 단위 시간 평균값을 제 1 단위 시간마다 새롭게 업데이트되는 데이터베이스(210)의 정보에 매핑하여 방화 셔터(10)의 작동 높이를 결정할 수 있다. 이를 통해 더욱 정확한 방화 셔터(10) 작동 높이를 결정할 수 있다.
한편, 네트워크 서버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 단위 시간보다 더 긴 시간으로 설정된 제 2 단위 시간 동안 온도와 이산화탄소 농도의 제 1 단위 시간 평균값의 변화 흐름과 방화 셔터(10)의 작동 높이에 대한 상호 관계를 고려하여 매칭 규칙을 변경할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 단위 시간 마다 방화 셔터(10)의 작동 높이가 변화함으로써, 온도 및 이산화탄소 농도값이 변화하게 되는데, 이산화탄소 농도의 경우, 제 2 단위 시간 동안 계속해서 증가하는 형태로 변화하는데 반해, 온도값의 경우, 제 2 단위 시간 동안 증가하다가 약간 감소하는 경향을 나타낸다. 이는 화염이 감소하고 연기가 증가하고 있음을 나타내는 것으로, 화재가 사그라들어가는 것으로 판단할 수 있고, 이 경우, 방화 셔터(10)의 작동 높이를 화재 확산 방지 보다는 대피 동선 확보가 우선이 되도록 방화 셔터(10)의 작동 높이를 상대적으로 높게 결정할 수 있다.
이와 같이 제 2 단위 시간 동안에 측정되는 화재 상태 정보를 고려하여 방화 셔터(10)의 작동 높이를 기존 매칭 규칙보다 좀더 유연한 매칭 규칙을 적용하여 결정할 수 있고, 이를 통해 더욱 정확하고 안전하게 방화 셔터(10)를 작동 제어할 수 있다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 방화 셔터 동작 제어 시스템은 화재 발생시 미리 설정된 일정한 높이로 방화 셔터(10)를 작동시키는 것이 아니라 현재 측정되는 온도 및 이산화탄소 농도와 같은 화재 상태 정보를 기초로 단위 시간마다 방화 셔터 작동 높이를 새롭게 조절함으로써, 현재 화재 상태 정보를 반영하여 가장 적합한 방화 셔터 작동 높이를 실시간으로 설정할 수 있으며, 이에 따라 화재 확산 방지 기능 및 대피 동선 확보 기능에 대한 가중치를 화재 상황에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 방화 셔터 20: 방화 셔터 구동부
100: 화재 정보 측정 모듈
110: 온도 센서 120: 가스 농도 센서
200: 네트워크 서버
210: 데이터베이스
300: 제어부

Claims (2)

  1. 건물의 화재 발생시 방화 셔터 구동부에 의해 작동하는 방화 셔터의 작동 높이를 동작 제어할 수 있는 방화 셔터 동작 제어 시스템으로서,
    상기 방화 셔터와 인접한 공간에 설치되어 해당 공간에 대한 온도를 측정하는 온도 센서와, 이산화탄소 농도를 측정하는 가스 농도 센서를 포함하는 화재 정보 측정 모듈;
    온도와 이산화탄소 농도 변화에 따른 화재 상태의 정보가 저장된 데이터베이스를 포함하고, 상기 화재 정보 측정 모듈에 의해 측정된 온도와 이산화탄소 농도를 전송받아 연산하고, 연산된 결과를 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 매핑하며, 매핑 결과에 따라 상기 방화 셔터의 작동 높이를 결정하는 네트워크 서버; 및
    상기 네트워크 서버로부터 상기 방화 셔터의 작동 높이 결정값을 전송받고, 전송받은 상기 방화 셔터의 작동 높이 결정값에 따라 상기 방화 셔터 구동부를 동작 제어하여 상기 방화 셔터의 작동 높이를 조절하는 제어부
    를 포함하고, 상기 네트워크 서버는 상기 화재 정보 측정 모듈로부터 전송받은 온도와 이산화탄소 농도의 측정값에 대해 미리 설정된 제 1 단위 시간마다 평균값을 산출하고, 산출된 제 1 단위 시간의 평균값을 매칭 규칙에 따라 상기 데이터베이스에 저장된 정보에 매핑하여 상기 제 1 단위 시간마다 상기 방화 셔터의 작동 높이를 결정하는 것을 특징으로 하는 방화 셔터 동작 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 서버는 상기 제 1 단위 시간보다 더 긴 시간으로 설정된 제 2 단위 시간 동안 상기 온도와 이산화탄소 농도의 제 1 단위 시간 평균값의 변화 흐름과 상기 방화 셔터의 작동 높이에 대한 상호 관계를 고려하여 상기 매칭 규칙을 변경하는 것을 특징으로 하는 방화 셔터 동작 제어 시스템.

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