KR20190124557A - An address type fire detection device using a voltage controlled current source controlled and a fire detection system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화재감지장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 이를 포함하는 화재탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fire detection device, and more particularly, to a fire detection system including the address type fire detection device using a voltage controlled current source.
화재 감지기로는 열감지기와 온도감지기가 있으며, 지금까지 개발된 주소형 자동 화재 탐지 시스템으로는 '저항이용 주소형 화재감지기'를 사용하는 방식과 'microcomputer 이용 주소형 화재감지기'를 사용하는 방식이 있다.The fire detectors include heat detectors and temperature detectors. The addressable automatic fire detection systems developed so far include the use of resistance addressable fire detectors and the use of microcomputer addressable fire detectors. have.
(1) 기존 저항이용 주소형 화재감지기 및 화재탐지 시스템 개요(1) Outline of address type fire detector and fire detection system using existing resistance
도 1은 종래의 저항이용 주소형 화재탐지 시스템의 구성도이고, 도 2는 종래의 화재감지부의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional resistance-type address fire detection system, Figure 2 is a block diagram of a conventional fire detection unit.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기존 '저항이용 주소형 화재탐지 시스템'은, 수신부와 여러 개의 화재감지부로 구성된다. 수신부는 전류 검출 저항, ADC(Analog to digital converter)가 있는 마이컴, 그리고 디스플레이 모듈로 구성된다. 1 and 2, the existing 'resistance address type fire detection system' is composed of a receiver and a plurality of fire detection unit. The receiver consists of a current-sense resistor, a microcomputer with an analog-to-digital converter (ADC), and a display module.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 화재감지부는 주소 설정부와 화재감지기로 구성되며, 주소 설정부는 5개의 주소 설정용 스위치와, 각 스위치와 연결되는 R1부터 R5까지 5개의 저항들로 구성된다.As shown in FIG. 2, each fire detection unit includes an address setting unit and a fire detection unit, and the address setting unit includes five address setting switches and five resistors from R1 to R5 connected to each switch. .
종래의 저항이용 주소형 화재탐시 시스템의 동작원리는 다음과 같다. The operation principle of the conventional resistance-type address fire detection system is as follows.
화재감지기가 동작하면, 주소 설정용 스위치의 위치에 대응하는 전류가 +24V 전원선에 흐른다. 수신부의 '전류검출 저항'에 걸리는 전압을 아날로그 디지털 변환기(ADC)를 통하여 중앙처리장치(CPU)에서 읽어 들이면 주소 설정용 스위치의 주소값을 알 수 있으므로, 동작하고 있는 화재감지부의 주소를 알 수 있다.When the fire detector operates, a current corresponding to the position of the address setting switch flows through the + 24V power supply line. When the voltage applied to the 'current detecting resistor' of the receiver is read from the central processing unit (CPU) through the analog-to-digital converter (ADC), the address value of the address setting switch can be known. have.
종래의 저항이용 주소형 화재탐시 시스템의 장단점은 다음과 같다. 장점은 통신선을 사용하지 않고 +24V 전원선 만을 사용하므로 공사비가 적게 드는 것이다. 단점은 주소설정용 스위치의 조작으로 감지기에 흐르는 전류를 비례적으로 조정하기 어렵다. 전류 검출 저항의 값을 라 하고, 주소설정부의 등가 저항값을 R이라 하면, 화재감지기가 동작하였을 때 전류 검출 저항 에 흐르는 전류는 이다. 주소설정용 스위치 5개의 조작으로 R값을 변화시켜 를 정수 배로 하기가 어렵다. 따라서 이 방식은 시공시 어려움이 있다.Advantages and disadvantages of the conventional resistance-type address fire detection system are as follows. The advantage is that construction cost is low because only + 24V power line is used instead of communication line. The disadvantage is that it is difficult to adjust the current flowing to the detector proportionally by the operation of the address setting switch. Value of current sense resistor If the equivalent resistance value of the address setting unit is R, the current detection resistance when the fire detector is Current flowing in the to be. Change the R value by operating five switch for address setting It is difficult to multiply by. Therefore, this method has difficulty in construction.
(2) 기존 Microcomputer 이용 주소형 화재감지기 및 화재탐지 시스템 개요(2) Overview of address type fire detector and fire detection system using existing microcomputer
도 3은 종래의 마이컴을 이용한 주소형 화재탐지 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of an address type fire detection system using a conventional microcomputer.
도 3을 참조하면, 종래의 '마이컴을 이용한 주소형 화재탐지 시스템'의 구성은, 수신부와 여러 개의 화재감지부로 구성된다. 수신부는 입력모듈, 마이컴, 그리고 디스플레이 모듈로 구성된다. 화재감지부는 화재감지기, 마이컴, 그리고 주소설정부로 구성되어 있다.Referring to FIG. 3, the conventional "address type fire detection system using a microcomputer" includes a receiver and a plurality of fire detection units. The receiver consists of an input module, a microcomputer, and a display module. The fire detector consists of a fire detector, a microcomputer, and an address setter.
종래의 '마이컴을 이용한 주소형 화재탐지 시스템'의 동작원리는 다음과 같다. 화재감지기가 동작하면, 화재감지부의 마이컴이 통신선을 통하여 동작한 화재감지기의 주소를 수신기의 마이컴으로 보내므로 동작한 화재감지기의 주소를 알 수 있다.The operation principle of the conventional 'address type fire detection system using a microcomputer' is as follows. When the fire detector operates, the microcomputer of the fire detector sends the address of the fire detector operated through the communication line to the microcomputer of the receiver, so that the address of the fire detector operated can be known.
종래의 '마이컴을 이용한 주소형 화재탐지 시스템'의 장단점은 다음과 같다. 장점은 주소형 자동화재 탐지시스템을 실현할 수 있는 것이다. 단점은 +24V 전원선 외에 통신선을 사용하므로 공사비가 많이 소요되는 점과 이미 설치된 화재 탐지시스템의 대체시 화재감지기와 수신기의 교체뿐만이 아니라 통신선을 설치하여야 하므로 공사비가 많이 들게 된다.Advantages and disadvantages of the conventional address type fire detection system using a microcomputer are as follows. The advantage is that an addressable automated detection system can be realized. Disadvantages are that the communication line is used in addition to the + 24V power line, which requires a lot of construction costs, and the replacement of the fire detection system already installed requires a communication line, as well as the replacement of the fire detector and receiver, which is expensive.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 마이크로프로세서로 제어되는 전압제어 전류원을 이용함으로써, 통신선이 추가로 구비될 필요없이 전원라인만을 이용하여 동작할 수 있는 주소형 화재감지장치 및 이를 포함하는 화재탐지 시스템을 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above technical problem, by using a voltage-controlled current source controlled by a microprocessor, the address type fire detection device that can operate using only the power line without additional communication line And it provides a fire detection system comprising the same.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 스위치 각각의 전기적인 연결상태에 대응하는 주소 코드값을 생성하는 주소 설정부와, 상기 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압을 생성하는 마이크로프로세서와, 화재 감지센서가 액티브 되었을 때, 상기 기준전압의 제어에 따라 상기 기준전압의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 전원라인으로 구동하는 전압제어 전류원 회로부를 포함하는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, an address setting unit for generating an address code value corresponding to the electrical connection state of each of the plurality of switches, and a reference having a voltage level corresponding to the address code value A microprocessor for generating a voltage and a voltage control current source circuit for driving a fire detection constant current to a power line having a current value corresponding to the voltage level of the reference voltage according to the control of the reference voltage when the fire detection sensor is activated. An address type fire detection device using a voltage controlled current source is provided.
또한, 본 발명의 주소형 화재감지장치는, 스위칭 제어신호의 제어에 따라 상기 전압제어 전류원 회로부에 구동전원을 선택적으로 공급하는 스위칭 회로를 더 포함하고, 상기 스위칭 제어신호는 상기 마이크로프로세서에서 생성되되 상기 화재 감지센서의 액티브 여부에 따라 선택적으로 활성화되는 것을 특징으로 한다.In addition, the address type fire detection apparatus of the present invention further includes a switching circuit for selectively supplying a driving power to the voltage control current source circuit portion under the control of a switching control signal, the switching control signal is generated by the microprocessor It is characterized in that it is selectively activated according to whether the fire detection sensor is active.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 전압제어 전류원 회로부는, 상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 NPN 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 흡입형 전류(Current sink) 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage control current source circuit unit included in the present invention includes at least one NPN transistor under the control of the reference voltage, and is a current sink (Current sink) circuit for driving the fire detection constant current to the power line Characterized in that configured.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 전압제어 전류원 회로부는, 상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 PNP 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 토출형 전류(Current source) 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage control current source circuit unit included in the present invention includes at least one PNP transistor under the control of the reference voltage, the discharge current (current source) circuit for driving the fire detection constant current to the power line It is characterized in that the configuration.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배치된 장소에 따라 서로 다른 주소 코드값이 설정되며 전원라인에 서로 병렬로 연결됨에 있어서, 자신에게 할당된 화재 감지센서가 액티브 되었을 때 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 각각 구동하는 복수의 주소형 화재감지장치와, 상기 전원라인에 흐르는 전류값을 토대로 상기 복수의 주소형 화재감지장치 중 적어도 하나 이상의 주소형 화재감지장치의 작동여부를 판단한 후, 화재가 발생한 장소를 표시하는 화재 수신부를 포함하는 화재탐지 시스템이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, since different address code values are set according to the place where they are arranged and connected to each other in parallel to the power line, their address code values when the fire detection sensor assigned to them is activated A plurality of address type fire detection devices each driving a fire detection constant current having a current value corresponding to the power line, and at least one address type of the plurality of address type fire detection devices based on a current value flowing through the power line After determining whether the fire detection device is operated, a fire detection system including a fire receiver for indicating a place where a fire has occurred is provided.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 복수의 주소형 화재감지장치는 각각, 복수의 스위치 각각의 전기적인 연결상태에 대응하는 주소 코드값을 생성하는 주소 설정부와, 상기 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압을 생성하는 마이크로프로세서와, 화재 감지센서가 액티브 되었을 때, 상기 기준전압의 제어에 따라 상기 기준전압의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 전원라인으로 구동하는 전압제어 전류원 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of address type fire detection apparatus included in the present invention, the address setting unit for generating an address code value corresponding to the electrical connection state of each of the plurality of switches, and the voltage level corresponding to the address code value A microprocessor for generating a reference voltage having a reference voltage and a voltage control for driving a fire detection constant current having a current value corresponding to the voltage level of the reference voltage to a power line when the fire detection sensor is activated. And a current source circuit portion.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 주소형 화재감지장치는, 스위칭 제어신호의 제어에 따라 상기 전압제어 전류원 회로부에 구동전원을 선택적으로 공급하는 스위칭 회로를 더 포함하고, 상기 스위칭 제어신호는 상기 마이크로프로세서에서 생성되되 상기 화재 감지센서의 액티브 여부에 따라 선택적으로 활성화되는 것을 특징으로 한다.In addition, the address type fire detection device included in the present invention further includes a switching circuit for selectively supplying a driving power to the voltage control current source circuit portion in accordance with the control of the switching control signal, the switching control signal is the microprocessor Generated from, but selectively activated according to whether the fire sensor is active.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 전압제어 전류원 회로부는, 상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 NPN 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 흡입형 전류(Current sink) 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage control current source circuit unit included in the present invention includes at least one NPN transistor under the control of the reference voltage, and is a current sink (Current sink) circuit for driving the fire detection constant current to the power line It is characterized in that the configuration.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 전압제어 전류원 회로부는, 상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 PNP 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 토출형 전류(Current source) 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage control current source circuit unit included in the present invention includes at least one PNP transistor under the control of the reference voltage, and discharge current (current source) circuit for driving the fire detection constant current to the power line Characterized in that configured.
본 발명의 실시예에 따른 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 화재탐지 시스템은, 마이크로프로세서로 제어되는 전압제어 전류원을 이용함으로써, 통신선이 추가로 구비될 필요없이 전원라인만을 이용하여 동작할 수 있다.An address type fire detection device and a fire detection system using a voltage controlled current source according to an embodiment of the present invention, by using a voltage controlled current source controlled by a microprocessor, can operate using only a power line without additional communication lines. Can be.
또한, 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압(VREF)을 이용하여 화재감지 정전류를 구동함으로써, 각 주소형 화재 감지장치에서 구동하는 화재감지 정전류가 주소 코드값과 비례하도록 용이하게 설정할 수 있다.Also, by driving the fire detection constant current using the reference voltage VREF having a voltage level corresponding to the address code value, the fire detection constant current driven by each address type fire detection device can be easily set to be proportional to the address code value. have.
화재가 발생하지 않은 정상상태에서는 전압제어 전류원 회로부(130)의 전원공급을 차단하는 스위칭 회로(151)를 전압제어 전류원 회로부(130)의 앞단에 배치함으로써 Ii-normal 의 값을 줄였다.In a normal state in which no fire has occurred, the value of I i -normal is reduced by arranging the
또한, 트랜지스터 Tr이 완벽하게 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)되지 않음으로써 생기는 트랜지스터 콜렉터 전압 Vf 의 영향을 제거하기 위하여, 트랜지스터 Tr의 기능을 스위칭 회로(151)가 수행하도록 하였으며, 부수적으로 연산증폭기 1개를 줄임으로써 Ii-normal의 값을 감소시키는 장점도 있도록 하였다.In addition, the
도 1은 종래의 저항이용 주소형 화재탐지 시스템의 구성도
도 2는 종래의 화재감지부의 구성도
도 3은 종래의 마이컴을 이용한 주소형 화재탐지 시스템
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재탐지 시스템(2)의 구성도
도 5는 화재탐지 시스템(2)에 포함된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치(300-1)의 구성도
도 6은 디지털 아날로그 변환부의 다른 실시예에 따른 구성도
도 7은 디지털 아날로그 변환부의 또 다른 실시예에 따른 구성도
도 8은 전압제어 전류원 회로부의 다른 실시예에 따른 구성도
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재탐지 시스템(3)의 구성도
도 10은 화재 탐지 시스템(3)에 포함된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치(100-1)의 구성도
도 11은 화재 탐지 시스템(3)에 포함된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치(100-1)의 다른 구성도
도 12는 전압제어 전류원 회로부의 다른 실시예에 따른 구성도1 is a block diagram of a conventional resistance-type address fire detection system
2 is a block diagram of a conventional fire detection unit
3 is an address type fire detection system using a conventional microcomputer
4 is a block diagram of a
5 is a configuration diagram of an address type fire detection apparatus 300-1 using a voltage controlled current source included in the
6 is a configuration diagram according to another embodiment of the digital-to-analog converter;
7 is a configuration diagram according to another embodiment of a digital-to-analog converter;
8 is a configuration diagram according to another embodiment of the voltage control current source circuit portion;
9 is a configuration diagram of a
10 is a configuration diagram of an address type fire detection apparatus 100-1 using a voltage controlled current source included in a
11 is another configuration diagram of the address type fire detection apparatus 100-1 using the voltage controlled current source included in the
12 is a configuration diagram according to another embodiment of the voltage control current source circuit portion;
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재탐지 시스템(2)의 구성도이다.4 is a block diagram of a
본 실시예에 따른 화재탐지 시스템(2)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The
도 4를 참조하면, 화재탐지 시스템(2)은 복수의 주소형 화재감지장치(300)와, 화재 수신부(400)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the
상기와 같이 구성되는 화재탐지 시스템(2)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration and main operation of the fire detection system (2) configured as described above are as follows.
복수의 주소형 화재감지장치(300)는 각각 서로 다른 장소에 배치되며 배치된 장소의 화재여부를 감지하도록 구성되는 장치이다.The plurality of address type
또한, 복수의 주소형 화재감지장치(300)는 배치된 장소에 따라 각각 서로 다른 주소 코드값이 설정되므로, 주소 코드값의 설정을 통해 각 주소형 화재감지장치의 위치를 식별할 수 있다.In addition, since the plurality of address type
복수의 주소형 화재감지장치(300)는 배치된 장소에 따라 서로 다른 주소 코드값이 설정되며 전원라인에 서로 병렬로 연결되도록 구성된다. 복수의 주소형 화재감지장치(300)는 자신에게 할당된 화재 감지센서가 액티브 되었을 때 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 각각 구동한다.The plurality of address type
예를 들어, 복수의 주소형 화재감지장치(300) 중 제1 주소형 화재감지장치(300-1)를 대표적으로 살펴보면, For example, referring to the first address type fire detection device 300-1 among the plurality of address type
제1 주소형 화재감지장치(300-1)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되었을 때, 제1 주소형 화재감지장치(300-1)는 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제1 화재감지 정전류(I1)를 구동한다. When the fire detection sensor of the first address type fire detection device 300-1 becomes active-fire detection state, the first address type fire detection device 300-1 receives a current value corresponding to its own address code value. The first fire detection constant current I1 is driven.
또한, 제2 주소형 화재감지장치(300-2)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되었을 때, 제2 주소형 화재감지장치(300-2)는 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제2 화재감지 정전류(I2)를 구동한다.In addition, when the fire detection sensor of the second address type fire detection device 300-2 is active-the fire detection state-, the second address type fire detection device 300-2 is a current corresponding to the value of its own address code. A second fire detection constant current I2 having a value is driven.
이때, 제1 화재감지 정전류(I1)의 전류값과, 제2 화재감지 정전류(I2)의 전류값은 자신의 주소 설정부에 설정되어 있는 주소 코드값에 의해 결정된다.At this time, the current value of the first fire detection constant current I1 and the current value of the second fire detection constant current I2 are determined by the address code value set in its own address setting section.
화재 수신부(400)는 전원라인에 흐르는 전류값을 토대로 복수의 주소형 화재감지장치(300) 중 적어도 하나 이상의 주소형 화재감지장치의 작동여부 - 화재감지여부 - 를 판단한 후, 화재가 발생한 장소를 표시할 수 있도록 구성된다.The
예를 들면, 복수의 주소형 화재감지장치(300)의 화재 감지센서가 모두 액티브 상태가 아닌 경우, 모든 장소에 화재가 발생하지 않는 상태로 정의된다. 이때, 모든 복수의 주소형 화재감지장치(300)는 화재감지 정전류를 구동하지 않으므로, 전원라인에는 종단저항(Rterminal)에 의한 기본전류(Iterminal)가 흐른다. 즉, N개의 화재감지장치에 기본으로 흐르는 전류를 이라고 하면, 모든 장소에서 화재가 발생하지 않은 상태에서의 전원라인에는 기본전류 Inormal = 의 전류가 흐른다.For example, when all of the fire detection sensors of the plurality of address type
이때, 제1 주소형 화재감지장치(300-1)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되어, 제1 주소형 화재감지장치(300-1)가 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제1 화재감지 정전류(I1)를 구동할 경우,At this time, the fire detection sensor of the first address type fire detection device 300-1 is active-fire detection state-the current value corresponding to the address code value of the first address type fire detection device 300-1 When driving the first fire detection constant current (I1) having a
제1 주소형 화재감지장치(300-1)가 전원라인과 병렬로 연결되어 있으므로, 전원라인에 흐르는 총전류값(I)은, 기본전류(Inormal)와 제1 화재감지 정전류(I1)의 합으로 정의된다.Since the first address type fire detection device 300-1 is connected in parallel with the power line, the total current value I flowing through the power line is determined by the basic current I normal and the first fire detection constant current I1. It is defined as the sum.
따라서 화재 수신부(400)는 전원라인에 흐르는 총전류값(I)을 감지하여 제1 주소형 화재감지장치(300-1)가 액티브 - 화재감지상태 - 되었음을 판단하고, 제1 주소형 화재감지장치(300-1)가 위치한 영역에 화재가 발생하였음을 디스플레이 모듈을 통해 표시한다.Therefore, the
또한, 제1 주소형 화재감지장치(300-1)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되어, 제1 주소형 화재감지장치(300-1)가 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제1 화재감지 정전류(I1)를 구동하고,In addition, the fire detection sensor of the first address type fire detection device (300-1) is active-fire detection state-the current value corresponding to the address code value of the first address type fire detection device (300-1) Drive the first fire detection constant current (I1) having:
제2 주소형 화재감지장치(300-2)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되어, 제2 주소형 화재감지장치(300-2)가 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제2 화재감지 정전류(I2)를 구동할 경우,The fire detection sensor of the second address type fire detection device 300-2 becomes active-the fire detection state-so that the second address type fire detection device 300-2 has a current value corresponding to its own address code value. When driving the second fire detection constant current (I2),
제1 주소형 화재감지장치(300-1) 및 제2 주소형 화재감지장치(300-2)가 전원라인과 병렬로 연결되어 있으므로, 전원라인에 흐르는 총전류값(I)은, 기본전류(Inormal), 제1 화재감지 정전류(I1) 및 제2 화재감지 정전류(I2)의 합으로 정의된다.Since the first address type fire detection device 300-1 and the second address type fire detection device 300-2 are connected in parallel with the power supply line, the total current value I flowing through the power supply line is determined by the basic current ( I normal ), the first fire detection constant current I1 and the second fire detection constant current I2 are defined as the sum.
따라서 화재 수신부(400)는 전원라인에 흐르는 총전류값(I)을 감지하여 제1 및 제2 주소형 화재감지장치(300-1, 300-2)가 모두 액티브 - 화재감지상태 - 되었음을 판단하고, 제1 및 제2 주소형 화재감지장치(300-1, 300-2)가 위치한 영역에 화재가 발생하였음을 디스플레이 모듈을 통해 표시한다.Therefore, the
도 4에 도시된 화재탐지 시스템(2)의 구성 및 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the
화재 수신부(400)는 전류 검출부, ADC(Analog to digital converter)가 있는 마이컴(MCU), 그리고 디스플레이 모듈로 구성된다. The
또한, 복수의 주소형 화재감지장치(300)와 종단저항(Rterminal)으로 구성되며, 각각의 '주소형 화재감지장치'는 주소 설정부, D/A 변환부, 화재감지 센서, 그리고 전압제어 전류원 회로부로 구성된다. In addition, it consists of a plurality of address type
'주소형 화재감지장치'의 주소 설정부는 주소를 이진수 형태로 설정하는 역할을 하고, D/A 변환부는 이진수 형태로 설정된 주소를 아날로그 전압으로 변환하여 출력하는 역할을 하고, 전압제어 전류원 회로부는 화재감지 센서가 동작하면 D/A 변화부의 출력전압에 의해 제어되는 전류를 +24V 전원선에 흐르게 하는 역할을 한다. The address setting part of 'address type fire detection device' sets the address in binary form, the D / A converter converts the address set in binary form into analog voltage and outputs it. The voltage control current source circuit part fires. When the sensing sensor operates, it plays a role of flowing the current controlled by the output voltage of the D / A change part to the + 24V power line.
화재 수신부(400)에 있는 전류 검출부'는 +24V 전원선에 흐르는 전류 를 저항 를 통하여 검출하고 증폭기로 증폭한다. '마이컴(MCU)'은 증폭기의 출력전압을 ADC(Analog to Digital Coverter)를 통하여 받아들여 정상상태 여부와 동작한 주소형 화재감지장치의 주소(즉, 화재발생 위치)를 알아내고 결과를 '디스플레이 모듈'로 보낸다. 디스플레이 모듈은 마이컴으로부터 받은 정보, 즉 정상상태 여부와 화재발생 위치를 표시해 주는 장치이다.Current detector in the
화재가 발생하지 않아 화재감지기 모두가 동작하지 않는 정상상태에서는 +24V 전원선에 의 전류가 흐르고, 화재가 발생하여 화재감지기부에 있는 번주소의'주소형 화재감지장치'가 동작하면 +24V 전원선에 의 전류가 흐른다. 의 크기는'주소형 화재감지장치'의 주소 설정부에서 설정한 주소값 에 따라 크기가 결정된다. If the fire detector does not operate due to no fire, the + 24V power line Current flows and a fire breaks out When the 'Address type fire detector' of address no. Current flows. Size is the address value set in the address setting section of 'Address type fire detection device'. The size is determined according to.
예를 들어, 1번 주소의 '주소형 화재감지장치'가 동작하면 1번 주소값에 대응하는 α㎃(α는 정수)의 전류가 흐르고, 2번 주소의 '주소형 화재감지장치'가 동작하면 2번 주소에 대응하는 β㎃(β는 정수)의 전류가 흐른다. For example, when the address type fire detection device of
화재 수신부(400)의 전류 검출부는 +24V 전원선에 흐르는 전류 를 저항 에 걸리는 전압 로 검출하고 증폭기로 K배 증폭한다. 마이컴(MCU)은 ADC를 통하여 증폭된 의 전압을 디지털 신호로 변환하고, CPU는 변환된 결과를 입력받아 프로그램 처리하여 정상상태 여부와 동작한 주소형 화재감지장치의 주소(즉, 화재발생 위치)를 알아낸다. 디스플레이 모듈은 정상상태 여부와 화재발생 위치를 나타내 준다.The current detector of the
화재가 발생하지 않은 정상상태일 때, +24V 전원선에 의 전류가 흐르므로 CPU에서 받아들인 전압값은 이다. i번 주소에서 화재가 발생하여 i번 주소의 '주소형 화재감지장치'가 동작하면, +24V 전원선에 의 전류가 흐르므로 CPU에서 받아들인 전압값은 이다. When in a normal state without a fire, the + 24V power supply Since the current flows through, the voltage value accepted by the CPU to be. If a fire occurs at address i and 'address type fire detector' at address i operates, Since the current flows through, the voltage value accepted by the CPU to be.
따라서 CPU에서 받아들인 전압값이 에서 으로 만큼 증가하면 i번 주소의 '주소형 화재감지장치'가 동작한 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the voltage value received from the CPU in to Increasing by, it can be determined that the 'address type fire detection device' of the address i has operated.
제안된 '디지털 아날로그 변환부로 제어되는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 이를 포함하는 화재탐지 시스템'의 장점은 다음과 같다. The advantages of the proposed address-type fire detection device using a voltage-controlled current source controlled by a digital analog converter and a fire detection system including the same are as follows.
화재발생 주소 탐지 방법은 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작 시 +24V 전원선에 정상상태보다 의 전류가 더 흐르게 함으로써 동작한 주소형 화재감지장치의 주소 i를 알아내는 방법이므로 기존의 통신선과 +24V 전원선 모두를 사용하는 방법보다 설치비가 적게 든다.The detection method of fire occurrence address is that the + 24V power line It is a method to find out the address i of the address type fire detection device operated by letting more current flow, so the installation cost is lower than the method using both the communication line and the + 24V power line.
도 5는 화재탐지 시스템(2)에 포함된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치(300-1)의 구성도이다.5 is a configuration diagram of an address type fire detection apparatus 300-1 using a voltage controlled current source included in the
본 실시예에 따른 주소형 화재감지장치(300-1)는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The address type fire detection apparatus 300-1 according to the present embodiment includes only a brief configuration for clearly describing the technical idea to be proposed.
도 5를 참조하면, 주소형 화재감지장치(300-1)는, 주소 설정부(310)와, 디지털 아날로그 변환부(320)와, 전압제어 전류원 회로부(330)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the address type fire detection apparatus 300-1 includes an
상기와 같이 구성되는 주소형 화재감지장치(300-1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration and the main operation of the address-type fire detection device 300-1 configured as described above are as follows.
주소 설정부(310)는 복수의 스위치 각각의 전기적인 연결상태에 대응하는 주소 코드값을 생성한다. 본 실시예에서는 8개의 스위치가 구비되므로, 각 스위치의 턴온(TURN ON) 및 턴오프(TURN OFF)의 조합에 의해 (디지털) 주소 코드값을 설정할 수 있다.The
디지털 아날로그 변환부(320)는 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압(VREF)을 생성한다.The
본 실시예에서 디지털 아날로그 변환부(320)는 디지털 아날로그 변환기(321)와, 가산기(322)로 구성된다.In this embodiment, the digital-to-
디지털 아날로그 변환기(321)는 주소 코드값을 입력받으며 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 출력전압(VO)을 생성한다. 즉, 디지털 아날로그 변환기(321)에서 출력되는 출력전압(VO)의 전압레벨은, 디지털 코드값인 주소 코드값에 의해 결정된다.The digital-to-
가산기(322)는 주소 코드값에 의해서 결정되는 출력전압(V0)과, 피드백되는 스위칭 소자 전압(VSCR)을 2입력으로 하며, 기준전압(VREF)을 출력신호로써 출력한다.The
한편, 전압제어 전류원 회로부(330)는 화재 감지센서(340)가 액티브 되었을 때, 기준전압(VREF)의 제어에 따라 기준전압(VREF)의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류(I1)를 전원라인과 병렬로 연결된 라인으로 구동한다.On the other hand, the voltage control current
전압제어 전류원 회로부(330)는 기준전압(VREF)의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 NPN 트랜지스터를 포함하며, 화재감지 정전류(I1)를 전원라인과 병렬로 연결된 라인으로 구동하는 흡입형 전류(Current sink) 회로로 구성될 수 있다.The voltage controlled current
즉, 전압제어 전류원 회로부(330)는 비교부(331)와, 전류 구동부(332)와, 스위칭 소자(SCR)를 포함하여 구성된다.That is, the voltage controlled current
이때, 비교부(331)는 화재감지 정전류(I1) 및 저항(R)에 의한 피드백 전압과, 기준전압(VREF)을 비교하여 그 비교결과에 의해 출력되는 전압을 전류 구동부(332)를 구성하는 NPN 트랜지스터의 게이트단으로 전달한다.At this time, the
전류 구동부(332)는 스위칭 소자(SCR)가 턴온(TURN ON) 되었을 때, 기준전압(VREF)의 전압레벨에 대응하는 화재감지 정전류(I1)를 구동하는데, 본 실시예에서 스위칭 소자(SCR)는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 로 구성된다.When the switching element SCR is turned on, the
SCR(Silicon Controlled Rectifier)는 화재 감지센서(340)에서 전달되는 화재감지신호의 제어에 따라 선택적으로 턴온(TURN ON) 된다. 따라서 SCR(Silicon Controlled Rectifier)이 턴온(TURN ON) 될 때 - 화재가 감지되었을 때 -, 전류 구동부(332)가 라인으로 화재감지 정전류(I1)를 구동한다.SCR (Silicon Controlled Rectifier) is selectively turned on (TURN ON) according to the control of the fire detection signal transmitted from the
즉, 주소형 화재감지장치(300-1)의 동작원리는 다음과 같다. 주소 설정부(310)에서 설정한 주소는 화재감지 센서의 주소로도 취급할 수 있고 '주소형 화재감지장치(300-1)'의 주소로도 취급할 수 있다. That is, the operation principle of the address type fire detection apparatus 300-1 is as follows. The address set by the
도 5에서, 디지털 아날로그 변환기(321)에서 출력되는 출력전압(VO)의 전압레벨의 범위는 0V ~ 5V이고 레졸루션(Resolution)은 8비트로 설정된다.In FIG. 5, the voltage level of the output voltage VO output from the digital-to-
주소 설정부(310)에 있는 주소설정 스위치를 이진수로는 N2, 십진수로는 i로 설정하면 디지털 아날로그 변환기(321)의 입력 값은 i(즉, N2)이고 디지털 아날로그 변환기(321)의 출력전압 Vo는[V]이다.When the address setting switch in the
가산기(322)의 출력전압 Vref = 이며, R1 = R2, R3 = R4 이면, Vref = VO + VSCR 이다.Output voltage V ref = of
i번 주소의 화재감지 센서(340)가 동작하면 SCR이 턴온(turn on)되고 전압제어 전류원 회로부(330)의 출력단 트랜지스터에 흐르는 전류 이다.When the
즉, i번 주소의 주소형 화재감지장치(300-i)가 동작하면 +24V 전원선에 Ii의 전류가 더 흐르며, Ii는 i에 일대 일로 대응하므로 Ii를 알면 i를 알 수 있다. 또한, 전압제어 전류원 회로부(330)의 출력단 트랜지스터에 흐르는 전류 Ii 는 화재감지 센서의 설정 주소값(주소 설정부의 주소값) i에 비례한다.That is, when the address type fire detection device 300-i at address i operates, a current of I i flows further on the + 24V power line, and i i corresponds to i one-to-one. . Further, the current I i flowing through the output terminal transistor of the voltage controlled current
도 5의 '주소형 화재감지장치(300-1)'에서는 전압제어 전류원 회로부(330)를 npn형의 트랜지스터를 사용하여 흡입형 전류원(current sink)으로 구성하였으나, 도 8과 같이 pnp형의 트랜지스터를 사용하여 토출형 전류원(current source)으로도 구현할 수 있다. In the address type fire detection device 300-1 of FIG. 5, the voltage controlled current
도 6은 디지털 아날로그 변환부(320A)의 다른 실시예에 따른 구성도이다.6 is a block diagram of another embodiment of the digital-to-
도 6을 참조하면, 디지털 아날로그 변환부(320A)는 마이크로 컨트롤러(121A)와, 가산기(322A)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6, the
디지털 아날로그 변환부(320A)는 주소 코드값을 병렬로 입력받으며, 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압(VREF)을 생성한다.The digital-
본 실시예에서 마이크로 컨트롤러(321A)는 주소 코드값을 병렬포트를 통해 입력받으며, 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 출력전압(VO)을 생성한다. 즉, 마이크로 컨트롤러(321A)에서 출력되는 출력전압(VO)의 전압레벨은, 디지털 코드값인 주소 코드값에 의해 결정되며, In the present embodiment, the
가산기(322A)는 주소 코드값에 의해서 결정되는 출력전압(V0)과, 피드백되는 스위칭 소자 전압(VSCR)을 2입력으로 하며, 기준전압(VREF)을 출력신호로써 출력한다. (Vref = VO + VSCR)The
도 7은 디지털 아날로그 변환부(320B)의 또 다른 실시예에 따른 구성도이다.7 is a configuration diagram according to another embodiment of the digital-to-
도 7을 참조하면, 디지털 아날로그 변환부(320B)는 마이크로 컨트롤러(321B)와 로우패스필터(322B)와, 가산기(323B)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7, the digital-to-
디지털 아날로그 변환부(320B)는 주소 코드값을 병렬로 입력받으며, 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압(VREF)을 생성하는데, 마이크로 컨트롤러(321B)는 주소 코드값을 병렬포트를 통해 입력받으며 주소 코드값에 대응하는 펄스폭을 갖는 PWM 출력전압(Pulse Width Modulation, PWM)을 생성한다. 즉, PWM 출력전압(PWM)의 펄스폭은 주소 코드값에 따라 결정되며, 기준전압(VREF)의 전압레벨 또한 PWM 출력전압(PWM)의 펄스폭에 의해 결정되므로, 결과적으로 기준전압(VREF)의 전압레벨은 주소 코드값에 대응하여 결정된다고 볼 수 있다.The digital-to-
로우패스필터(322B)는 PWM 출력전압(PWM)을 입력받으며 리플신호를 제거하여 출력전압(VO)으로써 출력한다.The
즉, 마이크로 컨트롤러(321B)에서 출력되는 PWM 출력전압(PWM)의 펄스폭은, 디지털 코드값인 주소 코드값에 의해 결정되며, 로우패스필터(322B)는 PWM 출력전압(PWM)의 리플을 제거한 후 출력전압(VO)으로써 출력한다.That is, the pulse width of the PWM output voltage PWM output from the
이때, 가산기(323B)는 주소 코드값에 의해서 결정되는 출력전압(V0)과, 피드백되는 스위칭 소자 전압(VSCR)을 2입력으로 하며, 기준전압(VREF)을 출력신호로써 출력한다. (Vref = VO + VSCR)At this time, the
도 8은 전압제어 전류원 회로부(330A)의 다른 실시예에 따른 구성도이다.8 is a configuration diagram according to another embodiment of the voltage controlled current
도 8을 참조하면, 전압제어 전류원 회로부(330A)는 화재 감지센서(340)가 액티브 되었을 때, 기준전압(VREF)의 제어에 따라 기준전압(VREF)의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류(I1)를 전원라인과 병렬로 연결된 라인으로 구동한다.Referring to FIG. 8, when the
전압제어 전류원 회로부(330A)는 기준전압(VREF)의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 PNP 트랜지스터를 포함하며, 화재감지 정전류(I1)를 전원라인과 병렬로 연결된 라인으로 구동하는 토출형 전류(Current source) 회로로 구성될 수 있다.The voltage control current
즉, 전압제어 전류원 회로부(330A)는 비교부(331A)와, 전류 구동부(332A)와, 스위칭 소자(SCR)를 포함하여 구성된다.That is, the voltage controlled current
이때, 비교부(331A)는 화재감지 정전류(I1) 및 저항(R)에 의한 피드백 전압과, 기준전압(VREF)을 비교하여 그 비교결과에 의해 출력되는 전압을 전류 구동부(332A)를 구성하는 PNP 트랜지스터의 게이트단으로 전달한다.At this time, the
전류 구동부(332A)는 스위칭 소자(SCR)가 턴온(TURN ON) 되었을 때, 기준전압(VREF)의 전압레벨에 대응하는 화재감지 정전류(I1)를 구동하는데, 본 실시예에서 스위칭 소자(SCR)는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 로 구성된다.The
SCR(Silicon Controlled Rectifier)는 화재 감지센서(340)에서 전달되는 화재감지신호의 제어에 따라 선택적으로 턴온(TURN ON) 된다. 따라서 SCR(Silicon Controlled Rectifier)이 턴온(TURN ON) 될 때 - 화재가 감지되었을 때 -, 전류 구동부(332A)가 라인으로 화재감지 정전류(I1)를 구동한다.SCR (Silicon Controlled Rectifier) is selectively turned on (TURN ON) according to the control of the fire detection signal transmitted from the
본 발명의 실시예에 따른 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 화재탐지 시스템은,An address type fire detection device and a fire detection system using a voltage controlled current source according to an embodiment of the present invention,
디지털 아날로그 변환부로 제어되는 전압제어 전류원을 이용함으로써, 통신선이 추가로 구비될 필요없이 전원라인만을 이용하여 동작할 수 있다.By using the voltage-controlled current source controlled by the digital-to-analog converter, it is possible to operate using only the power line without additionally providing a communication line.
또한, 주소 코드값에 의해서 결정되는 출력전압(V0)과, 피드백되는 스위칭 소자 전압(VSCR)을 2입력으로 하는 가산기에서 출력하는 기준전압(VREF)을 이용하여 화재감지 정전류를 구동함으로써, 각 주소형 화재 감지장치에서 구동하는 화재감지 정전류가 주소 코드값과 비례하도록 용이하게 설정할 수 있다.Further, each of the fire detection constant currents is driven by using the output voltage V0 determined by the address code value and the reference voltage VREF output from the adder having two inputs of the switching element voltage V SCR fed back. The fire detection constant current driven by the address type fire detector can be easily set to be proportional to the address code value.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화재탐지 시스템(3)의 구성도이고, 도 10은 화재 탐지 시스템(3)에 포함된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치(100-1)의 구성도이다.FIG. 9 is a block diagram of a
본 실시예에 따른 화재탐지 시스템(3)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The
도 9 및 10을 동시에 참조하면, 화재탐지 시스템(3)은 복수의 주소형 화재감지장치(100)와, 화재 수신부(200)를 포함하여 구성된다.9 and 10, the
상기와 같이 구성되는 화재탐지 시스템(3)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration and the main operation of the fire detection system (3) configured as described above are as follows.
복수의 주소형 화재감지장치(100)는 각각 서로 다른 장소에 배치되며 배치된 장소의 화재여부를 감지하도록 구성되는 장치이다.The plurality of address type
또한, 복수의 주소형 화재감지장치(100)는 배치된 장소에 따라 각각 서로 다른 주소 코드값이 설정되므로, 주소 코드값의 설정을 통해 각 주소형 화재감지장치의 위치를 식별할 수 있다.In addition, since a plurality of different address code values are set according to the location of the plurality of address type
복수의 주소형 화재감지장치(100)는 배치된 장소에 따라 서로 다른 주소 코드값이 설정되며 전원라인에 서로 병렬로 연결되도록 구성된다. 복수의 주소형 화재감지장치(100)는 자신에게 할당된 화재 감지센서가 액티브 되었을 때 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 전원라인에 각각 구동한다.The plurality of address type
예를 들어, 복수의 주소형 화재감지장치(100) 중 제1 주소형 화재감지장치(100-1)를 대표적으로 살펴보면, For example, referring to the first address type fire detection device 100-1 among the plurality of address type
제1 주소형 화재감지장치(100-1)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되었을 때, 제1 주소형 화재감지장치(100-1)는 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제1 화재감지 정전류(I1)를 전원라인으로 구동한다. When the fire detection sensor of the first address type fire detection device 100-1 becomes active-fire detection state, the first address type fire detection device 100-1 receives a current value corresponding to its own address code value. The first fire detection constant current I1 having is driven by a power line.
또한, 제2 주소형 화재감지장치(100-2)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되었을 때, 제2 주소형 화재감지장치(100-2)는 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제2 화재감지 정전류(I2)를 전원라인으로 구동한다.In addition, when the fire detection sensor of the second address type fire detection device 100-2 becomes active-fire detection state, the second address type fire detection device 100-2 is a current corresponding to its own address code value. The second fire detection constant current I2 having the value is driven to the power line.
이때, 제1 화재감지 정전류(I1)의 전류값과, 제2 화재감지 정전류(I2)의 전류값은 자신의 주소 설정부에 설정되어 있는 주소 코드값에 의해 결정된다.At this time, the current value of the first fire detection constant current I1 and the current value of the second fire detection constant current I2 are determined by the address code value set in its own address setting section.
화재 수신부(200)는 전원라인에 흐르는 전류값을 토대로 복수의 주소형 화재감지장치(100) 중 적어도 하나 이상의 주소형 화재감지장치의 작동여부 - 화재감지여부 - 를 판단한 후, 화재가 발생한 장소를 표시할 수 있도록 구성된다.The
예를 들면, 복수의 주소형 화재감지장치(100)의 화재 감지센서가 모두 액티브 상태가 아닌 경우, 모든 장소에 화재가 발생하지 않는 상태로 정의된다. 이때, 모든 복수의 주소형 화재감지장치(100)는 화재감지 정전류를 구동하지 않으므로, 전원라인에는 종단저항(Rterminal)에 의한 기본전류(Iterminal)가 흐른다. 즉, N개의 화재감지장치에 기본으로 흐르는 전류를 이라고 하면, 모든 장소에서 화재가 발생하지 않은 상태에서의 전원라인에는 기본전류 Inormal = 의 전류가 흐른다.For example, when all of the fire detection sensors of the plurality of address type
이때, 제1 주소형 화재감지장치(100-1)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되어, 제1 주소형 화재감지장치(100-1)가 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제1 화재감지 정전류(I1)를 구동할 경우,At this time, the fire detection sensor of the first address type fire detection device (100-1) is active-fire detection state-the current value corresponding to the address code value of the first address type fire detection device (100-1) When driving the first fire detection constant current (I1) having a
제1 주소형 화재감지장치(100-1)가 전원라인과 병렬로 연결되어 있으므로, 전원라인에 흐르는 총전류값(I)은, 기본전류(Inormal)와 제1 화재감지 정전류(I1)의 합으로 정의된다.Since the first address type fire detection apparatus 100-1 is connected in parallel with the power line, the total current value I flowing through the power line is determined by the basic current I normal and the first fire detection constant current I1. It is defined as the sum.
따라서 화재 수신부(200)는 전원라인에 흐르는 총전류값(I)을 감지하여 제1 주소형 화재감지장치(100-1)가 액티브 - 화재감지상태 - 되었음을 판단하고, 제1 주소형 화재감지장치(100-1)가 위치한 영역에 화재가 발생하였음을 디스플레이 모듈을 통해 표시한다.Therefore, the
또한, 제1 주소형 화재감지장치(100-1)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되어, 제1 주소형 화재감지장치(100-1)가 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제1 화재감지 정전류(I1)를 구동하고,In addition, the fire detection sensor of the first address type fire detection device (100-1) is active-fire detection state-the current value corresponding to the address code value of the first address type fire detection device (100-1) Drive the first fire detection constant current (I1) having:
제2 주소형 화재감지장치(100-2)의 화재 감지센서가 액티브 - 화재감지상태 - 되어, 제2 주소형 화재감지장치(100-2)가 자신의 주소 코드값에 대응하는 전류값을 갖는 제2 화재감지 정전류(I2)를 구동할 경우,The fire detection sensor of the second address type fire detection device 100-2 becomes active-the fire detection state-so that the second address type fire detection device 100-2 has a current value corresponding to its own address code value. When driving the second fire detection constant current (I2),
제1 주소형 화재감지장치(100-1) 및 제2 주소형 화재감지장치(100-2)가 전원라인과 병렬로 연결되어 있으므로, 전원라인에 흐르는 총전류값(I)은, 기본전류(Inormal), 제1 화재감지 정전류(I1) 및 제2 화재감지 정전류(I2)의 합으로 정의된다.Since the first address type fire detection device 100-1 and the second address type fire detection device 100-2 are connected in parallel with the power supply line, the total current value I flowing through the power supply line is determined by the basic current ( I normal ), the first fire detection constant current I1 and the second fire detection constant current I2 are defined as the sum.
따라서 화재 수신부(200)는 전원라인에 흐르는 총전류값(I)을 감지하여 제1 및 제2 주소형 화재감지장치(100-1, 100-2)가 모두 액티브 - 화재감지상태 - 되었음을 판단하고, 제1 및 제2 주소형 화재감지장치(100-1, 100-2)가 위치한 영역에 화재가 발생하였음을 디스플레이 모듈을 통해 표시한다.Accordingly, the
화재탐지 시스템(3)의 구성 및 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the
화재 수신부(200)는 전류 검출부(Rsense, 증폭기), CPU 및 ADC(Analog to digital converter)가 있는 마이컴(MCU), 그리고 디스플레이 모듈로 구성된다. 화재 수신부(200)의'전류 검출부'는 +24V 전원선에 흐르는 전류(I)를 저항(Rsense)를 통하여 검출하고 증폭기로 증폭한다. The
'마이컴'은 증폭기의 출력전압을 ADC(Analog to Digital Converter)를 통하여 받아들여 정상상태 여부와 동작한 화재감지기(주소형 화재감지장치)의 주소(즉, 화재발생 위치)를 알아내고 결과를 '디스플레이 모듈'로 보낸다. 디스플레이 모듈은 마이컴으로부터 받은 정보, 즉 정상상태 여부와 화재발생 위치를 표시해 주는 장치이다.'Micom' receives the output voltage of the amplifier through the ADC (Analog to Digital Converter) and finds out whether it is in a normal state and the address of the fire detector (address type fire detector) (i.e. where the fire occurred) Display module '. The display module is a device that displays information received from the microcomputer, that is, whether it is in a normal state and a location of a fire.
복수의 주소형 화재감지장치(100)는 각각'전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치'로 정의되는데, 주소형 화재감지장치(100-1)의 상세 구성은 도 10에 도시되어 있다. 즉 각각의 주소형 화재감지장치는 주소 설정부(110), 화재신호 변환부(142), 화재 감지센서(141), 마이크로프로세서(120), 전압제어 전류원 회로부(130), 전압 레귤레이터(152) 및 스위칭 회로(151)로 구성된다.Each of the plurality of address type
주소 설정부(110)는 딥 스위치(Dip Switch)와, 저항들로 구성되고, 딥 스위치로 주소형 화재감지장치의 주소(i)를 설정하며 설정된 주소(i)는 마이크로프로세서(120)의 입력병렬포토(121)를 통하여 CPU(123)로 보내진다. 즉, 주소 설정부(110)는 복수의 스위치 각각의 전기적인 연결상태에 대응하는 주소 코드값을 생성한다.The
화재신호 변환부(142)는 화재 감지센서(141)의 출력신호를 전압신호로 변환하여 마이크로프로세서(120)에 내장된 ADC(Analog to Digital Convertor, 125)의 입력신호로 보내는 기능을 한다. 마이크로프로세서(120)는 화재신호 변환부(142)로부터 받아들인 화재 관련 신호와 화재 판단 설정값을 비교하여 화재라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 를 5[V]로, 화재가 아니라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 를 0[V]로 내보냄으로써 스위칭 회로(151)를 스위치 온(on)/오프(off)시키는 기능을 한다. The fire
또한 마이크로프로세서(120)는 화재라고 판단되면 입력병렬포토(121)를 통하여 받아들인 주소형 화재감지장치의 주소(i)에 대응하는 기준전압(VREF)를 마이크로프로세서(120)에 내장된 DAC(Digital to Analog Convertor, 124)를 통하여 내보내는 기능을 한다. 즉, 마이크로프로세서(120)는 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압(VREF)을 생성한다.In addition, when it is determined that the fire is a fire, the DAC having the reference voltage V REF corresponding to the address (i) of the address type fire detection device received through the input
전압제어 전류원 회로부(130)는 화재로 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 가 5[V]이므로 스위칭 회로(151)의 스위치가 동작하여 DAC(124)의 출력전압(VREF) 에 대응하는 전류(Ii-R) 가 저항(R)에 흐르게 하는 기능을 한다. 즉, 전압제어 전류원 회로부(130)는 화재 감지센서(141)가 액티브 되었을 때, 기준전압(VREF)의 제어에 따라 기준전압(VREF)의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 구동한다.When the voltage control current
스위칭 회로(151)는 마이크로프로세서(120)의 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 이 5[V]이면 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]를 공급하고, 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 이 0[V]이면 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V] 공급을 차단하는 기능을 한다. The
한편, 도 9에서 화재 수신부(200)에 N개의 주소형 화재감지장치(100-1, 100-2, ..., 100-N)가 연결된 경우를 설명한다.Meanwhile, FIG. 9 illustrates a case in which N address type fire detection devices 100-1, 100-2,..., 100 -N are connected to the
주소형 화재감지장치(100-1)에서, 스위칭 회로는 화재가 발생하지 않은 정상상태에서는 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 이 [0V]이어서 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]의 전압 공급을 차단하고, 화재가 발생한 것으로 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 이 [5V]이어서 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]의 전압을 공급한다.In the address type fire detection apparatus 100-1, the switching circuit is the voltage Vo of the output parallel port 122-the switching control signal Vo in the normal state in which the fire does not occur. The voltage supply of +24 [V] is cut off to the current
주소형 화재감지장치(100-1)에서, 화재 발생 여부에 관계없이 주소형 화재감지장치(100-1)의 주소 설정부(110), 화재신호 변환부(142), 그리고 마이크로프로세서(120) 등에는 항상 +5[V]의 전원이 공급되어야 하므로 화재가 발생하지 않은 정상상태에서 i번 주소의 주소형 화재감지장치에 흐르는 전류(Ii)를 Ii-normal 이라고 하고, 정상상태에서 화재 수신부(200)의 전류 검출부에 있는 저항(Rsense)에 흐르는 전류(I)를 Inormal이라고 하면, I= Inormal = 이다. 여기서 N은 화재 수신부(200)에 연결된 주소형 화재감지장치 수의 총 합이다.In the address type fire detection device 100-1, regardless of whether a fire occurs, the
화재가 발생하여 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작할 때 주소형 화재감지장치에 흐르는 전류(Ii)가 정상상태에 비하여 Ii-동작 만큼 더 흐르도록 하면 Ii는 Ii = Ii-normal + Ii-동작이다. 이 때 화재 수신부(200)의 전류 검출부에 있는 저항(Rsense) 에 흐르는 전류(I)도 정상상태에 비하여 Ii-동작 만큼 더 흐르므로 I는 I = Inormal + Ii-동작 이다. 즉, 화재가 발생하지 않은 정상상태에서는 화재 수신부(200)의 전류 검출부 저항(Rsense)에 I = Inormal 의 전류가 흐르고, 화재가 발생하여 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작하면 화재 수신부(200)의 전류 검출부의 저항(Rsense)에 I = Inormal + Ii-동작 의 전류가 흐른다. Ii-동작 의 크기는 주소형 화재감지장치의 주소 설정부에서 설정한 주소값(i)에 따라 크기가 결정된다. If a fire occurs so as to further flows as a current (I i) the I i- operation than that of the normal condition flows into the address-type fire detection device when operating in the i-th address of the address-type fire detection device is a I i I i = I i-normal + I i-operation . At this time, the current I flowing through the resistor R sense in the current detector of the
예를 들어, 1번 주소의 주소형 화재감지장치(100-1)가 동작하면 1번 주소값에 대응하는 I1-동작 의 값은 [1㎃]이고, 2번 주소의 주소형 화재감지장치(100-2)가 동작하면 2번 주소에 대응하는 I2-동작 의 값은 [2㎃]이다. For example, if the address type fire detection apparatus 100-1 of address 1 operates, the value of I 1 operation corresponding to address 1 is [1 1], and the address type fire detection apparatus of
한편, 화재 수신부(200)의 전류 검출부는 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(I)를 저항(Rsense)에 걸리는 전압(Rsense×I)로 검출하고 증폭기로 K1배 증폭한다. 마이컴에 내장된 ADC는 증폭된 K1×Rsense×I의 전압을 디지털 신호로 변환하고, CPU는 변환된 결과를 입력받아 프로그램 처리하여 정상상태 여부와 동작한 주소형 화재감지장치의 주소(즉, 화재발생 위치)를 알아낸다. On the other hand, the current detector of the
화재가 발생하지 않은 정상상태일 때, 화재 수신부(200)의 전류 검출부의 저항(Rsense)에 I = Inormal의 전류가 흐르므로 화재 수신부(200)의 CPU에서 받아들인 전압값은 K1×Rsense×Inormal 이다. 화재가 발생하여 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작하면, 화재 수신부(200)의 전류 검출부의 저항(Rsense)에 I = Inormal + Ii-동작 의 전류가 흐르므로 화재 수신부(200)의 CPU에서 받아들인 전압값은 K1×Rsense×(Inormal + Ii-동작)이다. 따라서 화재 수신부(200)의 CPU에서 받아들인 전압값이 K1×Rsense×Inormal에서 K1×Rsense×(Inormal + Ii-동작)으로 K1×Rsense×Ii-동작 만큼 증가하므로 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작한 것으로 판단할 수 있다. 화재 수신부(200)의 디스플레이 모듈은 정상상태 여부와 화재발생 위치를 표시해 준다.In a normal state in which no fire has occurred, since a current of I = I normal flows through the resistance (R sense ) of the current detector of the
다시 도 10을 참조하면, 주소형 화재감지장치(100-1)는, 주소 설정부(110)와, 마이크로프로세서(120)와, 화재 감지센서(141)와, 화재신호 변환부(142)와, 전압제어 전류원 회로부(130)와, 전압 레귤레이터(152)와, 스위칭 회로(151)를 포함하여 구성된다.Referring back to FIG. 10, the address type fire detection device 100-1 includes an
상기와 같이 구성되는 주소형 화재감지장치(100-1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration and main operation of the address-type fire detection device 100-1 configured as described above are as follows.
주소 설정부(110)는 복수의 스위치 각각의 전기적인 연결상태에 대응하는 주소 코드값을 생성한다. 본 실시예에서는 8개의 스위치가 구비되므로, 각 스위치의 턴온(TURN ON) 및 턴오프(TURN OFF)의 조합에 의해 (디지털) 주소 코드값을 설정할 수 있다.The
즉, 주소 설정부(110)는 주소 설정용 딥 스위치(Dip Switch)와 저항들로 구성되며, 딥 스위치로 주소형 화재감지장치의 주소를 i번으로 설정하면 설정된 주소(i)는 마이크로프로세서(120)의 입력병렬포토(121)를 통하여 CPU(123)로 보내진다.That is, the
화재신호 변환부(142)는 화재 감지센서(141)의 출력신호를 전압신호로 변환하는 회로로, 변환된 전압신호는 마이크로프로세서(120)에 내장된 ADC(Analog to Digital Convertor, 125)의 입력신호로 보내진다. 참고적으로 화재 감지센서(141)는 열 감지센서나 연기 감지센서 등의 화재감지 센서로 구성될 수 있을 것이다.The fire
마이크로프로세서(120)는 CPU, 입력병렬포트, ADC(Analog to Digital Converter), DAC(Digital to Analog Converter)와 출력병렬포트를 내장하고 있다. 마이크로프로세서(120)는 화재신호 변환부(142)로부터 받아들인 화재 관련 신호와 화재 판단 설정값을 비교하여 화재라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 을 [5V]로 내보내고, 화재가 아니라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 을 [0V]로 내보냄으로써 스위칭 회로(151)를 스위치 온(on)/오프(off)시키는 기능을 한다. The
또한 마이크로프로세서(120)는 주소형 화재감지장치의 주소(i)를 입력병렬포토(121)를 통하여 받아들이고 화재라고 판단되면 주소형 화재감지장치의 주소(i)에 대응하는 전압값 Vref = R(Ii-동작 - Ii-OP)[V]를 DAC(Digital to Analog Convertor)를 통하여 내보내고, 화재가 아니라고 판단되면 Vref = 0 [V]를 DAC(Digital to Analog Convertor)를 통하여 내보낸다. In addition, the
여기서 Ii-OP 는 전압제어 전류원 회로부(130)에 있는 OP 앰프(연산증폭기, 131)의 전원에 흐르는 전류이고, Ii-동작 의 값은 주소형 화재감지장치의 주소 설정부(110)에서 설정한 주소값(i)의 함수로 설정할 수 있다. 예를 들어, Ii-동작 = IΔ × i로 설정하고 IΔ = 1[㎃]로 설정하면, I1-동작 = 1[㎃], I2-동작 = 2[㎃]이다. Where I i-OP is the current flowing to the power supply of the OP amplifier (operation amplifier) 131 in the voltage controlled current
전압제어 전류원 회로부(130)는 연산증폭기(OP Amp, 131), 트랜지스터 및 저항들로 구성되는 전류 구동부(132)로 구성된다.The voltage controlled current
주소(i)의 주소형 화재감지장치에서 화재가 발생한 것으로 판단된 경우에는 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 는 5[V]이고, DAC의 출력전압(Vref)는 R(Ii-동작 - Ii-op)[V]이므로 저항(R)에 흐르는 전류(Ii-R)는 = Ii-동작 - Ii-op [A]이며, 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal + Ii-R + Ii-OP = Ii-normal + Ii-동작 이다. If it is determined that a fire has occurred in the address type fire detection device at the address (i), the voltage Vo of the output parallel port 122-the switching control signal Vo is 5 [V], and the output voltage of the DAC. (V ref ) is R (I i -operation -I i-op ) [V], so the current I iR flowing through the resistor R is = I i-Operation -I i-op [A], the current (I i ) flowing through the +24 [V] power line of the address type fire detector is I i-normal + I iR + I i-OP = I i-normal + I i-operation .
화재가 아니라고 판단된 경우에는 DAC의 출력전압(Vref)도 0[V]이고 또한 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 도 0[V]이므로 스위칭 회로(151)에서 전원공급이 차단되어 Ii-R는 0[A]이고 Ii-OP도 0[A]이므로, 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii) 는 Ii-normal + Ii-R + Ii-OP = Ii-normal 이다.If it is determined that there is no fire, the output voltage V ref of the DAC is 0 [V], and the voltage of the output parallel port 122 -Vo-the switching control signal Vo-is 0 [V]. Since power supply is cut off at 151 and I iR is 0 [A] and I i-OP is 0 [A], the current (I i ) flowing through the +24 [V] power line of the address type fire detection device is I. i-normal + I iR + I i-OP = I i-normal .
화재가 발생하지 않은 정상상태에서 i번 주소의 주소형 화재감지장치에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal 이고, 화재가 발생하여 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작할 때에는 주소형 화재감지장치에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal + Ii-동작 으로 정상상태에 비하여 Ii-동작 만큼 더 흐른다.The current (I i ) flowing through the address type fire detection device at address i in the normal state without fire is I i-normal , and the address type when the fire detection device operates at address i with the fire occurs. The current (I i ) flowing through the fire detector is I i-normal + I i-operation , which flows as much as I i-operation compared to the normal state.
또한, 스위칭 회로(151)는 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 이 5[V]이면 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]의 전압을 공급하고, 출력병렬포트(122)의 전압(Vo) - 스위칭 제어신호(Vo)임 - 이 0[V]이면 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]의 전압 공급을 차단한다.In addition, the
한편, 전압 레귤레이터(152)는 전원라인에서 공급되는 24V 전원을 5V로 변환하여 내부회로에 공급한다.On the other hand, the
주소형 화재감지장치의 동작 원리와 화재 수신부(200)의 동작원리를 다시 정리하여 설명하면 다음과 같다.The operation principle of the address type fire detection apparatus and the operation principle of the
- 주소형 화재감지장치의 동작원리-Operation principle of address type fire detection device
도 10에서 주소 설정부(110)에서 설정한 주소는 화재 감지센서(141)의 주소로 취급할 수 있고 또한 '주소형 화재감지장치(100-1)'의 주소로도 취급할 수 있다. 주소 설정부(110)에서 딥 스위치로 설정된 주소형 화재감지장치의 주소는 마이크로프로세서(120)의 입력병렬포토(121)를 통하여 CPU(123)로 보내진다.In FIG. 10, the address set by the
마이크로프로세서(120)의 CPU(123)는 ADC(125)를 통하여 받아들인 화재신호 변환부(142)의 출력값을 화재 판단 설정값과 비교하여 화재라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)를 5[V]로, 화재가 아니라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)를 0[V]로 내보낸다. The
또한 CPU(123)는 프로그램에 의해 해당 주소(i)에서 화재라고 판단되면 주소형 화재감지장치의 주소(i)에 대응하는 전압값 Vref = R(Ii-동작 - Ii-OP)[V]를 DAC(Digital to Analog Convertor, 124)를 통하여 내보내고, 화재가 아니라고 판단되면 Vref = 0[V]를 DAC(Digital to Analog Convertor, 124)를 통하여 내보낸다. In addition, when the
스위칭 회로(151)는 화재가 발생한 때에만 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]를 공급하고 화재가 발생하지 않은 정상상태에서는 전원공급을 차단하는 기능을 한다. 화재라고 판단되면 Vo = 5 [V]이므로 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]를 공급하고, 화재가 아니라고 판단되면 Vo = 0[V]이므로 전압제어 전류원 회로부(130)에 +24[V]의 전원이 공급되지 않는다.The
따라서 주소(i)의 주소형 화재감지장치가 설치된 곳에서 화재가 발생하면 마이크로프로세서(120)의 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)은 5[V]이고, DAC(124)의 출력전압(Vref)은 R(Ii-동작 - Ii-OP)[V]이므로 저항(R)에는 흐르는 전류 Ii-R 는 [A]이며, 전압제어 전류원 회로부(130)에 흐르는 전류 Ii-R + Ii-OP는 (Ii-동작 - Ii-OP) + Ii-OP = Ii-동작이고, 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii) 는 Ii-normal + Ii-R + Ii-OP = Ii-normal + Ii-동작 이다. Therefore, when a fire occurs in the place where the address type fire detection device of the address (i) is installed, the voltage Vo of the output
한편, 화재가 발생하지 않으면, 마이크로프로세서(120)의 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)는 0[V]이고 또한 DAC(124)의 출력전압(Vref)도 0[V]이므로 저항(R)에는 흐르는 전류(Ii-R)는 0[A]이며 OP 앰프(연산증폭기)에 흐르는 전류(Ii-OP)도 0[A]이고, 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal 이다. 즉, 화재가 발생하지 않은 정상상태에서 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal이고, 화재가 발생하였을 때에 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal + Ii-동작 이므로 화재가 발생한 것을 알 수 있다. On the other hand, if a fire does not occur, the voltage Vo of the output
- 화재 수신부(200)의 동작원리-Operation principle of the
도 9 및 도 10에서, 주소(i)의 주소형 화재감지장치가 설치된 곳에서 화재가 발생하지 않은 정상상태에서, 주소(i)의 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii)를 Ii-normal 이라 하고, 정상상태에서 화재 수신부(200)의 전류 검출부 저항(Rsense)에 흐르는 전류(I)를 Inormal 이라고 하면, I = Inormal = 이다. 여기서 N은 화재 수신부(200)에 연결된 주소형 화재감지장치 수의 총합이다. 화재가 발생하지 않은 정상상태일 때, 화재 수신부(200)의 전류 검출부 저항(Rsense)에 I = Inormal 의 전류가 흐르므로 화재 수신부(200)의 CPU에서 받아들인 전압값은 K1×Rsense×Inormal 이다. 9 and 10, in the normal state in which no fire occurs in the place where the address type fire detection device of the address (i) is installed, flows to the +24 [V] power line of the address type fire detection device of the address (i). If the current I i is called I i-normal and the current I flowing through the current detector resistance R sense of the
한편, 주소(i)의 주소형 화재감지장치가 설치된 곳에서 화재가 발생하면, 주소(i)의 주소형 화재감지장치의 +24[V] 전원선에 흐르는 전류(Ii)는 Ii-normal + Ii-동작이고 화재 수신부(200)의 전류검출 저항(Rsense) 에 흐르는 전류값(I)는 + Iterminal 이다.On the other hand, if a fire occurs in the place where the address type fire detection device of address (i) is installed, the current I i flowing through the +24 [V] power line of the address type fire detection device of address ( i ) is I i-. The current value I flowing in the current detection resistance R sense of the
주소(i)의 주소형 화재감지장치가 설치된 곳에서 화재가 발생하여 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작하면, 화재 수신부(200)의 전류 검출부 저항(Rsense) 에 I = Inormal + Ii-동작 의 전류가 흐르므로 화재 수신부(200)의 CPU에서 받아들인 전압값은 K1×Rsense(Inormal + Ii-동작)이다.If a fire occurs in the place where the address type fire detection device of address (i) is installed and the address type fire detection device of address i operates, the resistance of the current detection part (R sense ) of the
따라서, 화재 수신부(200)의 CPU에서 받아들인 전압값이 K1×Rsens×Inormal 에서 K1×Rsense(Inormal + Ii-동작)으로 K1×Rsense × Ii-동작 만큼 증가하므로 i번 주소의 주소형 화재감지장치가 동작한 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the voltage value received from the CPU of the
××
한편, 도 10의 주소형 화재감지장치에서는 화재신호 변환부(142)의 출력신호가 아날로그 전압신호이고, 이 신호를 마이크로프로세서(120)에 내장된 ADC(125)를 통하여 CPU(123)에서 받아들인 후 화재 판단 설정값과 비교하여 화재라고 판단되면, 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)을 5[V]로, 화재가 아니라고 판단되면 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)을 0[V]로 내보낸다. Meanwhile, in the address type fire detection device of FIG. 10, the output signal of the fire
도 11은 화재 탐지 시스템(3)에 포함된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치(100-1)의 다른 구성도이다.11 is another configuration diagram of the address type fire detection apparatus 100-1 using the voltage controlled current source included in the
도 11을 참조하면, 이러한 화재발생 여부의 판단 기능은 기본적으로 도 10의 주소형 화재감지장치와 동일하며 도 10에 비해 ADC(125)가 구비되지 않은 마이크로프로세서(120)가 포함되어 있다.Referring to FIG. 11, the function of determining whether such a fire has occurred is basically the same as that of the address type fire detection device of FIG. 10, and includes a
즉, 도 11과 같이 주소형 화재감지장치(100-1)는 주소 설정부(110)와, 화재 감지센서(141)와, 디지털 화재 신호 변환부(142A)와, 입력병렬포토(121), 출력병렬포트(122), CPU(123), DAC(124)를 내장한 마이크로프로세서(120)와, 스위칭 회로(151), 전압 레귤레이터(152), 전압제어 전류원 회로부(130)를 사용하여 구현할 수 있다.That is, as illustrated in FIG. 11, the address type fire detection device 100-1 includes an
도 11에서 화재가 발생하지 않았을 때 디지털 화재 신호 변환부(142A)의 출력은 0[V]이고, 화재가 발생하였을 때 디지털 화재 신호 변환부(142A)의 출력은 5[V]이다. CPU(123)는 디지털 화재 신호 변환부(142A)의 출력을 입력병렬포토(121)를 통하여 바로 받아들이고, 이 신호를 출력병렬포트(122)로 내보낸다. 따라서 화재가 발생하지 않았을 때 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)은 0[V]이고, 화재가 발생하였을 때 출력병렬포트(122)의 전압(Vo)은 5[V]이다. In FIG. 11, when the fire does not occur, the output of the digital
또한 CPU(123)는 프로그램에 의해 화재가 발생하지 않아 디지털 화재 신호 변환부(142A)의 출력이 0[V]이면 Vref = 0[V]를 DAC(Digital to Analog Convertor)를 통하여 내보내고, 화재가 발생하여 디지털 화재 신호 변환부(142A)의 출력이 5[V]이면 주소형 화재감지장치의 주소(i)에 대응하는 전압값 Vref = R(Ii-동작 - Ii-OP)[V]를 DAC(Digital to Analog Convertor)를 통하여 내보낸다. 도 10 및 도 11의 스위칭 회로(151)와 전압제어 전류원 회로부(130)의 기능은 각각 동일하다.In addition, if a fire does not occur by a program and the output of the digital fire
도 10에 예시된 주소형 화재감지장치와, 도 11에 예시된 주소형 화재감지장치는 각각 장단점이 있으나, 가격면에서 보면 ADC를 내장한 마이크로프로세서가 ADC가 없는 마이크로프로세서보다 고가이므로 도 11의 주소형 화재감지장치가 가격면에서 유리하다고 볼 수 있다.The address type fire detection device illustrated in FIG. 10 and the address type fire detection device illustrated in FIG. 11 have advantages and disadvantages, respectively. The address type fire detection device is advantageous in terms of price.
도 12는 전압제어 전류원 회로부(130A)의 다른 실시예에 따른 구성도이다.12 is a configuration diagram according to another embodiment of the voltage controlled current
도 10 및 도 11의 '주소형 화재감지장치(100-1)'에서는 전압제어 전류원 회로부(130)를 npn형의 트랜지스터를 사용하여 흡입형 전류원(current sink)으로 구성하였으나, 도 12와 같이 pnp형의 트랜지스터를 사용하여 토출형 전류원(current source)으로도 구현할 수 있다. In the address type fire detection apparatus 100-1 of FIGS. 10 and 11, the voltage controlled current
즉, 흡입형 전류원(current sink)은 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 NPN 트랜지스터를 포함하며, 화재감지 정전류를 전원라인으로 구동하는 흡입형 전류(Current sink) 회로로 구성된다.That is, the suction type current sink includes at least one NPN transistor under control of a reference voltage, and is composed of a suction sink circuit for driving a fire detection constant current to a power line.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 토출형 전류원(current source)은 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 PNP 트랜지스터를 포함하며, 화재감지 정전류를 전원라인으로 구동하는 토출형 전류(Current source) 회로로 구성된다. 이 경우 이므로, Ii-동작 의 값을 Ii-R + Ii-OP 으로 하기 위한 Vref 의 값은 24 - R(Ii-동작 - Ii-OP)이다. 따라서 마이크로프로세서(120)에 내장된 DAC(124)의 출력전압 Vref 가 Vref = 24 - R(Ii-동작 - Ii-OP) 이도록 프로그램하면 된다.In addition, as illustrated in FIG. 12, the discharge current source includes at least one PNP transistor under control of a reference voltage, and discharge current source circuit driving a fire detection constant current to a power line. It consists of. in this case Therefore, the value of V ref for setting the value of I i- operation to I iR + I i-OP is 24-R (I i -operation -I i-OP ). Therefore, the output voltage V ref of the
제안된 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 이를 포함하는 화재탐지 시스템(3)은, 화재 수신부(200)의 전류검출 저항(Rsense)에 흐르는 전류값(I)를 검출하여 화재 발생 여부와 화재발생 주소를 알아내는 시스템이다. 화재가 발생하지 않은 정상상태에서 화재 수신부(200)의 전류검출 저항(Rsense)에 흐르는 전류값 I는 Inormal = 이며, i번 주소의 주소형 화재감지장치에서 화재가 발생하면 화재 수신부(200)의 전류검출 저항(Rsense)에 흐르는 전류값 I는 Inormal + Ii-동작 으로 화재가 발생하지 않는 정상상태에 비해 Ii-동작 만큼 전류가 더 흐르므로 화재 발생 여부와 발생 주소 i를 알 수 있다.The address type fire detection device using the proposed voltage controlled current source and the
따라서 Inormal의 값이 Ii-동작 의 값보다 상대적으로 작을수록 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 이를 포함하는 화재탐지 시스템의 화재감지 정확성이 놓아진다.Therefore, as the value of I normal is smaller than the value of I i -operation, the fire detection accuracy of the address type fire detection device using the voltage controlled current source and the fire detection system including the same is lowered.
참고적으로, 도 4 및 도 5의 화재탐지 시스템(2)과, 도 9 내지 도 11의 화재탐지 시스템(3)을 비교할 경우, For reference, when comparing the
도 4 및 도 5의 화재탐지 시스템(2)은 도 9 내지 도 11의 화재탐지 시스템(3)에 비하여 몇 가지 단점이 있다.The
첫째, 두 개의 연산증폭기 OP 1과 OP 2는 화재 발생 여부에 관계없이 항상 동작하므로 Ii-normal 의 값이 ㎃단위로 커지며, 결과적으로 화재가 발생하지 않은 정상상태에서 화재 수신부(200)의 전류검출 저항(Rsense)에 흐르는 전류값인 Inormal = 의 값이 수 십 ㎃로 커진다. 여기서 N은 화재 수신부(200)에 연결된 주소형 화재감지장치 수의 총합이다. 예를 들어, 1㎃에서 60㎃ 사이의 값인 Ii-동작 의 값에 비하여 Inormal의 값이 수십 ㎃로 크게 되므로 전류 이용한 주소형 화재탐지 시스템의 정확성이 상대적으로 떨어진다. First, the two
둘째, 전압제어 전류원 회로부(330)에 있는 트랜지스터(Tr)가 완벽하게 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF) 되지 않으므로, 트랜지스터 콜렉터 전압 Vf 가 전압제어 전류원 회로부(330)의 성능에 영향을 비친다. Second, since the transistor Tr in the voltage controlled current
이와 달리, 도 10 및 도 11의 전압제어 전류원 회로부(130)는 스위칭 회로(151)에 의해 구동전원을 선택적으로 전달 받으므로 누설전류에 의한 성능 저하를 방지할 수 있다.On the contrary, since the voltage control current
즉, 도 9 내지 도 11의 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 이를 포함하는 화재탐지 시스템은,That is, the address type fire detection device using the voltage control current source of Figures 9 to 11 and the fire detection system including the same,
첫 번째 단점인 Ii-normal 의 값(결국 Inormal 의 값)을 줄이기 위하여, 화재가 발생하지 않은 정상상태에서는 전압제어 전류원 회로부(130)의 전원공급을 차단하는 스위칭 회로(151)를 전압제어 전류원 회로부(130)의 앞단에 배치함으로써 Ii-normal 의 값을 줄였다.In order to reduce the value of I i-normal (which is the value of I normal ), which is the first disadvantage, voltage control the
또한, 두 번째 단점인 트랜지스터 Tr이 완벽하게 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)되지 않음으로써 생기는 트랜지스터 콜렉터 전압 Vf 의 영향을 제거하기 위하여, 트랜지스터 Tr의 기능을 스위칭 회로(151)가 수행하도록 하였으며, 부수적으로 연산증폭기 1개를 줄임으로써 Ii-normal의 값을 감소시키는 장점도 있도록 하였다.In addition, in order to eliminate the influence of the transistor collector voltage V f, which is caused by the second disadvantage, that the transistor Tr is not completely turned ON / OFF, the function of the transistor Tr is switched. As a side effect, I also reduced the value of I i-normal by reducing one operational amplifier.
본 발명의 실시예에 따른 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치 및 화재탐지 시스템은, 마이크로프로세서로 제어되는 전압제어 전류원을 이용함으로써, 통신선이 추가로 구비될 필요없이 전원라인만을 이용하여 동작할 수 있다.An address type fire detection device and a fire detection system using a voltage controlled current source according to an embodiment of the present invention, by using a voltage controlled current source controlled by a microprocessor, can operate using only a power line without additional communication lines. Can be.
또한, 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압(VREF)을 이용하여 화재감지 정전류를 구동함으로써, 각 주소형 화재 감지장치에서 구동하는 화재감지 정전류가 주소 코드값과 비례하도록 용이하게 설정할 수 있다.Also, by driving the fire detection constant current using the reference voltage VREF having a voltage level corresponding to the address code value, the fire detection constant current driven by each address type fire detection device can be easily set to be proportional to the address code value. have.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 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.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
100-1 : 주소형 화재감지장치
200 : 화재 수신부
110 : 주소 설정부
120 : 마이크로프로세서
130 : 전압제어 전류원 회로부
141 : 화재 감지센서
142 : 화재신호 변환부
151 : 스위칭 회로
152 : 전압 레귤레이터100-1: Address type fire detection device
200: fire receiving unit
110: address setting unit
120 microprocessor
130: voltage control current source circuit
141: fire detection sensor
142: fire signal conversion unit
151: switching circuit
152: voltage regulator
Claims (9)
상기 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압을 생성하는 마이크로프로세서; 및
화재 감지센서가 액티브 되었을 때, 상기 기준전압의 제어에 따라 상기 기준전압의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 전원라인으로 구동하는 전압제어 전류원 회로부;
를 포함하는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치.
An address setting unit for generating an address code value corresponding to an electrical connection state of each of the plurality of switches;
A microprocessor for generating a reference voltage having a voltage level corresponding to the address code value; And
A voltage control current source circuit unit for driving a fire detection constant current having a current value corresponding to the voltage level of the reference voltage to a power line when the fire detection sensor is activated;
Address type fire detection device using a voltage controlled current source comprising a.
스위칭 제어신호의 제어에 따라 상기 전압제어 전류원 회로부에 구동전원을 선택적으로 공급하는 스위칭 회로;를 더 포함하고,
상기 스위칭 제어신호는 상기 마이크로프로세서에서 생성되되 상기 화재 감지센서의 액티브 여부에 따라 선택적으로 활성화되는 것을 특징으로 하는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치.
The method of claim 1,
And a switching circuit for selectively supplying driving power to the voltage control current source circuit unit under control of a switching control signal.
The switching control signal is generated in the microprocessor, the address type fire detection device using a voltage controlled current source, characterized in that it is selectively activated according to whether the fire detection sensor is active.
상기 전압제어 전류원 회로부는,
상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 NPN 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 흡입형 전류(Current sink) 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치.
The method of claim 1,
The voltage control current source circuit portion,
At least one NPN transistor under the control of the reference voltage, address type fire using a voltage-controlled current source, characterized in that composed of a current sink (Current sink) circuit for driving the fire detection constant current to the power line. Sensing device.
상기 전압제어 전류원 회로부는,
상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 PNP 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 토출형 전류(Current source) 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 전압제어 전류원을 이용한 주소형 화재감지장치.
The method of claim 1,
The voltage control current source circuit portion,
At least one PNP transistor under the control of the reference voltage, address-type fire using a voltage-controlled current source, characterized in that composed of a discharge-type current (Current source) circuit for driving the fire detection constant current to the power line Sensing device.
상기 전원라인에 흐르는 전류값을 토대로 상기 복수의 주소형 화재감지장치 중 적어도 하나 이상의 주소형 화재감지장치의 작동여부를 판단한 후, 화재가 발생한 장소를 표시하는 화재 수신부;
를 포함하는 화재탐지 시스템.
The different address code values are set according to the place where they are arranged and connected to each other in parallel to the power line, so that when the fire sensor assigned to them is activated, a fire detection constant current having a current value corresponding to the address code value of the device is activated. A plurality of address type fire detection devices respectively driven by the power lines; And
A fire receiver configured to determine whether at least one address type fire detection device is operated among the plurality of address type fire detection devices based on a current value flowing through the power line, and display a place where a fire has occurred;
Fire detection system comprising a.
상기 복수의 주소형 화재감지장치는 각각,
복수의 스위치 각각의 전기적인 연결상태에 대응하는 주소 코드값을 생성하는 주소 설정부;
상기 주소 코드값에 대응하는 전압레벨을 갖는 기준전압을 생성하는 마이크로프로세서; 및
화재 감지센서가 액티브 되었을 때, 상기 기준전압의 제어에 따라 상기 기준전압의 전압레벨에 대응하는 전류값을 갖는 화재감지 정전류를 전원라인으로 구동하는 전압제어 전류원 회로부;
를 포함하는 화재탐지 시스템.
The method of claim 5,
The plurality of address type fire detection device, respectively,
An address setting unit for generating an address code value corresponding to an electrical connection state of each of the plurality of switches;
A microprocessor for generating a reference voltage having a voltage level corresponding to the address code value; And
A voltage control current source circuit unit for driving a fire detection constant current having a current value corresponding to the voltage level of the reference voltage to a power line when the fire detection sensor is activated;
Fire detection system comprising a.
상기 주소형 화재감지장치는,
스위칭 제어신호의 제어에 따라 상기 전압제어 전류원 회로부에 구동전원을 선택적으로 공급하는 스위칭 회로;를 더 포함하고,
상기 스위칭 제어신호는 상기 마이크로프로세서에서 생성되되 상기 화재 감지센서의 액티브 여부에 따라 선택적으로 활성화되는 것을 특징으로 하는 화재탐지 시스템.
The method of claim 6,
The address type fire detection device,
And a switching circuit for selectively supplying driving power to the voltage control current source circuit unit under control of a switching control signal.
The switching control signal is generated in the microprocessor, the fire detection system, characterized in that selectively activated according to whether the fire sensor is active.
상기 전압제어 전류원 회로부는,
상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 NPN 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 흡입형 전류(Current sink) 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재탐지 시스템.
The method of claim 6,
The voltage control current source circuit portion,
And at least one NPN transistor under control of the reference voltage, wherein the fire detection system comprises a suction sink circuit driving the fire detection constant current to the power line.
상기 전압제어 전류원 회로부는,
상기 기준전압의 제어를 받는 적어도 하나 이상의 PNP 트랜지스터를 포함하며, 상기 화재감지 정전류를 상기 전원라인으로 구동하는 토출형 전류(Current source) 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재탐지 시스템.The method of claim 6,
The voltage control current source circuit portion,
And at least one PNP transistor under the control of the reference voltage, wherein the fire detection system comprises a discharge current circuit driving the fire detection constant current to the power line.
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KR20210136757A (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-17 | 금오공과대학교 산학협력단 | An address type fire detection device using the amplitude spectrum of the alternating current AND a fire detection system including the same |
KR20210148630A (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | 금오공과대학교 산학협력단 | An address type fire detection device that generates AC current with multiple frequency components AND a fire detection system including the same |
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2018
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |