KR20200012101A - 화재 감지 모듈의 데이터 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 감지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서, 상기 화재 감지 모듈은 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며, 상기 화재 감지 모듈은 각 호실의 스프링쿨러와 연결되어, 화재 감지 시 스프링쿨러를 작동시키고, 관리자 단말 또는 119로 화재 발생 신고하는 화재 감지 모듈에 관한 것이다.

Description

화재 감지 모듈{Module of Fire Detection}

본 발명은 화재 감지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서, 상기 화재 감지 모듈은 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며, 상기 화재 감지 모듈은 각 호실의 스프링쿨러와 연결되어, 화재 감지 시 스프링쿨러를 작동시키는 화재 감지 모듈에 관한 것이다.

본 발명은 화재 감지 모듈에 관한 것이다.

선행기술인 대한민국 등록 특허 제10-1875829호에는 적층식으로 구비되는 모듈센서를 이용하여 사용자가 원하는 센서를 선택적으로 사용할 수 있게 만들어 보다 정확하게 화재에 대한 모니터링을 실시할 수 있게 만드는 모듈식 화재 감지기 및 감지 방법이 제시된다. 하지만 선행기술은 화재 발생 시 데이터를 서버에 전송하여, 화재가 감지된 주변에 즉각적인 알림을 주기 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국 등록 실용신안 제20-0485463호에는 공동 주택에서 화재 시설을 감시하고 이를 통지하도록 구성된 화재 감지 장치에 있어서, 공동 주택 각 층별로 설치되는 경보설비 장치부; 상기 경보설비 장치부로부터 화재발생 유무를 통보받을 수 있도록 상기 공동주택의 각 동별로 부설된 관리실에 구비된 경보 관리부; 및 상기 경보 관리부와 유/무선으로 접속되어 원격 감시 모니터링 기능을 수행할 수 있는 원격 감시 통제부;를 포함하되, 상기 경보설비 장치부는, 각각의 세대 내부에 부설된 복수개의 개별 위치 식별형 감지기; 상기 감지기를 전기회로적으로 접속시킨 원격시험 중계기; 상기 원격시험 중계기로부터 화재감지신호를 입력받을 수 있도록 결합된 소화전함;을 포함하는 화재 감지 장치가 제시된다. 선행기술은 화재 발생 시 화재 발생 위치나 규모에 상관없이 해당 층의 입주민에게 화재를 알려, 불필요한 알림이 많이 발생할 수 있으며, 인접한 다른 층에 알림이 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허번호 : 제10-1875829호 대한민국 등록실용신안번호 : 제20-0485463호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서, 상기 화재 감지 모듈은 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며, 상기 화재 감지 모듈은 각 호실의 스프링쿨러와 연결되어, 화재 감지 시 스프링쿨러를 작동시키는 화재 감지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화재 감지 모듈은 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서, 상기 화재 감지 모듈은 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며, 상기 화재 감지 모듈은 각 호실의 스프링쿨러와 연결되어, 화재 감지 시 스프링쿨러를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 화재 감지 모듈은 화재를 감지하는 화재 감지부, 상기 화재 감지부에서 화재 감지 시 경고음을 발생하는 경고부, 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송, 외부로부터 화재 발생 신호를 수신하는 근거리 통신부, 화재 감지 시 관리자 단말기, 119로 화재 신고를 전송하는 화재신고부, 상기 화재 감지부, 상기 경고부, 상기 근거리 통신부, 상기 화재신고부와 연결되며, 상기 화재 감지부, 상기 근거리통신부에서 수신한 값을 이용하여 상기 경고부, 상기 근거리통신부, 상기 화재신고부를 제어하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 경고부는 상기 화재 감지부에서 화재를 감지했을 때, 상기 근거리통신부로부터 외부 화재 발생 신호를 수신했을 때 다른 경고음을 발생하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서, 상기 화재 감지 모듈은 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며, 상기 화재 감지 모듈은 각 호실의 스프링쿨러와 연결되어, 화재 감지 시 스프링쿨러를 작동시키는 화재 감지 모듈을 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈을 건물에 적용한 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈에 적용되는 동기 정류형 스위칭 레귤레이터의 DC/DC 컨버터 회로이다.
도 5은 도 4의 PWM컨트롤러 회로도이다.
도 6은 도 4의 과열감지회로도이다.
도 7은 도 4의 PWM 제어기의 회로이다.
도 8은 PWM제어기에서 PWM의 주파수를 정하기 위한 외부회로도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 나은 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "... 부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈(100)은, 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생 시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서, 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며, 각 호실의 스프링쿨러(200)와 연결되어 화재 감지 시 스프링쿨러(200)를 작동시킨다.

이를 위해 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈(100)은 화재를 감지하는 화재 감지부(110), 화재 감지부(110)에서 화재 감지 시 경고음을 발생하는 경고부(120), 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈(100')에 화재 발생 신호를 전송, 외부로부터 화재 발생 신호를 수신하는 근거리 통신부(130), 화재 감지 시 관리자 단말기, 119로 화재 신고를 전송하는 화재신고부(140), 화재 감지부(110), 경고부(120), 근거리 통신부(130), 화재신고부(140)와 연결되며, 화재 감지부(110), 근거리통신부(130)에서 수신한 값을 이용하여 경고부(120), 근거리통신부(130), 화재신고부(140)를 제어하는 제어부(150)로 구성된다.

제어부(150)는 화재 감지부(110)에서 감지한 값을 수신하여 감지 값의 크기에 따라 자체 호실 내에 경고 방송만 송출할 지, 경고 방송과 함께 스프링쿨러(200)를 작동시킬지, 인근의 다른 화재 감지 모듈(100)에 화재 발생 신호를 전송할 지 판단한다. 또한, 인근 다른 화재 감지 모듈(100)에서 화재가 감지되어 근거리통신부(130)를 통해 화재 발생 신호를 수신하면 경고부(120)로 안내 방송을 송출한다. 이때 안내 방송은 대피 방송, 또는 도움 요청 방송 등이 된다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈을 건물에 적용한 것을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 화재가 발생하고, 화재가 발생한 호실의 화재 감지 모듈이 화재를 감지하면, 타원으로 표시된 바와 같이 일정 범위내의 화재 감지 모듈로 화재 발생 신호를 전송한다. 화재가 발생한 호실의 일정 범위 내에 존재하는 다른 호실의 화재 감지 모듈은 상기 화재 발생 신호를 수신하여 경고부를 통해 화재 알림음을 송출한다.

또한, 화재 감지값에 따라 관리자의 단말기에만 화재 발생 신고를 전송하거나, 관리자 단말기와 119에 화재 발생 신고를 전송한다.

상기 화재 감지부에서 화재를 감지했을 때, 상기 근거리통신부로부터 외부 화재 발생 신호를 수신했을 때 다른 경고음을 발생한다. 또한, 화재가 감지되어 스프링쿨러 동작

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 화재 감지 모듈의 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에서 화재 감지 모듈의 제어부(150)는 화재 감지부(110)에서 감지한 값을 세 개의 기준값(제1기준값, 제2기준값, 제3기준값)에 따라 분석한다. 시작 후 화재 감지를 수행하고(S101), 감지값이 제1기준값 이상인지 판단한다(S102). 감지값이 제1기준값 이상인 경우 제2기준값 이상인지 판단하고(S103), 제1기준값 이상이 아닌경우 S101 단계로 돌아가 화재감지를 계속한다.

감지값이 제2기준값 이상이 아니면 화재 감지 모듈이 설치된 호실 내에 화재발생 방송을 송출하여 내부 사람에게 주의를 주고, 관리자 단말기로 화재신고를 전송하여 관리자가 해당 호실을 확인하도록 한다(S104). 감지값이 제2기준값 이상인 경우 제3기준값 이상인지 판단하고(S105), 제3기준값 이상이 아니면 화재 감지 모듈이 설치된 호실과, 상기 호실 인근, 일정 범위 내의 다른 호실에 설치된 화재 감지 모듈로 화재 발생 신호를 전송하여 화재 발생 알림 방송을 송출하고, 관리자 단말기, 119로 화재신고를 전송한다(S106). 제3기준값 이상인 경우 해당 호실, 일정 범위내의 다른 호실에 대피 방송을 송출하게 하는 화재 대피 신호를 전송하고, 관리자 단말기, 119에 화재신고를 전송한다(S107). 본 발명의 다른 예에서는 S107 단계에서 해당 호실 인근의 화재 감지 모듈이 자신의 일정 범위 내의 화재 감지 모듈로 또 화재 발생 신호를 전송하는 등을 통해, 건물 전체 각 호실로 대피 방송을 송출한다.

본 발명의 일실시 예에서 스프링쿨러는 화재 감지 모듈이 S103 단계를 수행할 때 동작하도록한다. 또 다른 예에서는 화재감지모듈이 타이머를 더 포함하여 S103 단계로 들어서면 30초, 1분 등의 대기 시간을 주고, 경고부를 통해 '화재 감지 30초 후 스프링쿨러가 동작됩니다.'와 같은 안내방송을 송출한다. 30초간 화재감지를 수행하며 화재 감지값이 제1기준값 이하로 떨어지는지 판단하고, 30초 이내에 호실 내부 사람이 화재를 진압하거나 하여 화재 감지값이 제1기준값 이하로 떨어지면 스프링쿨러를 동작시키지 않는다. 30초 이후에도 화재 감지값이 제1기준값 이상인 경우 스프링쿨러를 동작시킨다.

도 3을 참조하여 설명한 상기와 같은 일련의 과정을 통해 불필요한 알림, 잦은 스프링쿨러의 동작에 의한 불편을 감소하는 효과가 있다.

도 3을 참조한 본 발명의 일실시 예에서 화재 감지값을 세 기준값에 따라 분석하였지만, 다른 실시예에서는 기준값을 더 다양하게 가질 수도 있고, 또 다른 예에서는 온도센서, 연기감지 센서, 카메라 등을 이용하여 복합적으로 화재 규모를 판단한다.

본 발명의 다른 실시예에서 화재 감지 모듈(100)의 화재 감지부(110)는 호실 내의 스프링쿨러 위치와 인접하도록 여러개 설치된다. 이에 따라 화재 감지 후 해당 화재 감지부가 위치한 곳의 스프링쿨러만 동작하게 하여 호실 내의 화재가 발생하지 않은 구역은 젖지 않도록 하는 효과를 가진다.

화재 감지 모듈은 유선상 전원을 공급받기도 하고, 배터리, 정류 스위칭 레귤레이터를 포함하여 자체적으로 전원을 공급한다.

기존의 동기 정류형 스위칭 레귤레이터의 DC/DC 컨버터 회로는 과열 등 외부요인에 의하여 PWM 주파수가 왜곡되는 현상이 발생하고, 입출력의 과전압보호기, 과열감지 회로가 없어서 회로가 오작동하는 문제점이 있다. 이에 본 발명은 도 4에 도시된 DC-DC컨버터를 적용한다.

더욱 상세하게 설명해보면, 충전지를 통해 입력전압이 입력되면 필터(401)를 거치고, 입력 과전압보호기(404, Input OVP)에 의하여 과전압은 제거되고, 이는 PWM 컨트롤러(406)에 의하여 반파, 전파 입력 스위칭되고, 다시 트랜스포머(402)를 거쳐 전압이 승압되거나 강압된다.

PWM 주파수에 의해 스위칭 된 신호는 FET 소자에 의해 스위칭이 일어나며, 트랜스포머(402)의 전류를 센싱하여 PWM 제어신호를 입력한다. 트랜스포머(402)에 의해 승압된 신호는 저주파 필터인 LC 필터(403)에 의해 필터링되어 출력전압이 된다. 출력전압단에는 과전압보호기(405)를 두어 과전압이 발생한 경우, 이를 억제한다.

PWM 컨트롤러(406)는 입력 전압을 분할하기 위한 PWM 입력주파수 발생 회로로, 과열보호회로(407)와 연결된다.

과열보호회로(407)는 동기 정류형 스위칭 레귤레이터의 DC/DC 컨버터회로에 과열을 감지하며, 과열감지신호를 제어부에 전송한다. 또한, 트랜스포머(402)는 입력전압을 증폭 혹은 강하하게 되며, 통상적으로 트랜스포머(402)의 1차측과 2차측의 감은 수의 비에 비례하여 전압이 결정된다. 또한, 상기 트랜스포머(402)의 전류를 계측하기 위하여 전류감지기(408)를 두며, 전류감지기(408)는 홀효과를 이용한 전류감지기, 전류 루프를 이용한 전류감지기 등이 이용되며, 다른 실시 예에서는 다른 전류감지기를 이용할 수 도 있다.

전류감지기(408)의 전류값이 일정 전압 이상인 경우, PWM제어회로(410)에서 이를 감지하여 과전류 메시지를 보내고, 필요한 경우 전류를 차단하게 된다. 동기 정류형 스위칭 레귤레이터의 DC/DC 컨버터회로내에 교류전압을 스위칭 디바이스는 통상 FET를 사용하며, FET의 게이트 단자에 전압을 인가하여 FET를 ON/OFF 하게 된다.

출력전압단에 연결된 LC필터(403)는 저주파 통과 필터로서, 전압을 평활하기 위하여 사용된다. 또한, 본 발명의 일실시 예에서 PWM 제어기는 서버(20)에 원격으로 통신신호를 전송하여 원격으로 전압 이상 여부를 모니터링 할 수 있다.

PWM 컨트롤러(406) 회로는 도 5와 같으며, 과열보호회로(407)는 도 6과 같다. 도 7은 PWM 제어기 회로로서, PWM 출력주파수는 도 8의 R3,C2,C34에 의하여 결정된다. 상기 PWM의 출력주파수는 DC/DC컨버터의 과열에 의하여 온도가 올라가면, 주파수의 왜곡(Fluctuation)이 발생하는데, 이를 방지하기 위하여 종래의 Tantalum 커패시터에서 온도상승에도 커패시턴스값이 안정적인 MLCC 커패시터로 바꾸어 커패시턴스값의 안정성이 증대되어 온도에 따른 주파수 왜곡 현상을 방지한다.

이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 : 화재 감지 모듈
110 : 화재 감지부
120 : 경고부
130 : 근거리통신부
140 : 화재 신고부
150 : 제어부
200 : 스프링쿨러

Claims (3)

1. 건물의 각 호실에 설치되어 화재를 감지하고, 화재 발생시 경고음을 발생하는 화재 감지 모듈에 있어서,
   상기 화재 감지 모듈은 화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송하며,
   상기 화재 감지 모듈은 각 호실의 스프링쿨러와 연결되어, 화재 감지 시 스프링쿨러를 작동시키는 것을 특징으로 하는 화재 감지 모듈
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 화재 감지 모듈은 화재를 감지하는 화재 감지부,
   상기 화재 감지부에서 화재 감지 시 경고음을 발생하는 경고부,
   화재 감지 시 일정 거리 내의 다른 화재 감지 모듈에 화재 발생 신호를 전송, 외부로부터 화재 발생 신호를 수신하는 근거리 통신부,
   화재 감지 시 관리자 단말기, 119로 화재 신고를 전송하는 화재신고부,
   상기 화재 감지부, 상기 경고부, 상기 근거리 통신부, 상기 화재신고부와 연결되며, 상기 화재 감지부, 상기 근거리통신부에서 수신한 값을 이용하여 상기 경고부, 상기 근거리통신부, 상기 화재신고부를 제어하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 모듈
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 경고부는
   상기 화재 감지부에서 화재를 감지했을 때, 상기 근거리통신부로부터 외부 화재 발생 신호를 수신했을 때 다른 경고음을 발생하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 모듈
   
   
   
   
   

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