KR20200029927A - 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템 - Google Patents

화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템 Download PDF

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Abstract

화재 감지기는, 외부로부터의 전원 공급을 받기 위한 제 1 전원 노드 및 제 2 전원 노드 사이를 단락 또는 개폐하기 위한 스위칭 동작을 할 수 있는 제 1 스위치; 상기 제 1 스위치의 동작을 제어하기 위한 제 1 제어 신호를 생성할 수 있는 제어기; 일단이 상기 제 1 전원 노드에 연결되어 상기 제어기에의 전원을 공급하거나 공급하지 않도록 스위칭 동작을 할 수 있는 제 2 스위치; 및 상기 제어기에 전원을 공급할 수 있는 배터리;를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 제 2 스위치의 동작을 제어하기 위한 제 2 제어 신호도 생성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템{FIRE DETECTOR AND FIRE DETECTION SYSTEM HAVING THE FIRE DETECTOR}
본 발명은 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템에 관한 것이다.
건축물에 설치되는 화재 감지 시스템은 하나의 화재 감지기에서 화재가 발생할 경우, 다수의 화재 감지기에 전원을 공급하고 화재 감지 신호를 수신하는 수신기에 통상 병렬로 접속되어 있어서 정확한 발생 위치를 특정하기 어렵고, 이에 따라 초동 대응 또한 어렵다.
아울러, 화재 감지기 자체의 오작동이나 수신기에 연결되는 선로 상의 문제가 발생할 경우도 감지기를 특정하기가 어려워 유지 보수의 어려움이 있게 된다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해서 주소형 수신기와 주소형 화재 감지기를 사용할 수 있으나 전원선과 신호선을 따로 구비해야 하는 어려움이 있다. 또한, 설치 시 주소형 화재 감지기에는 반드시 주소형 수신기가 있어야 하여 비용 상승 요인 발생하며, 기존에 설치된 비 주소형 일반 화재 감지기를 주소형 화재 감지기로 바꾸는 것은 선로 공사를 다시 해야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 비 주소형 화재 감지기와 비 주소형 수신기로 기존에 구성된 화재 감지 시스템에 영향을 주지 않으면서 화재 감지기의 위치를 특정할 수 있으며 기존에 설치된 화재 감지기를 대체할 수 있는 화재 감지기가 필요하다.
1. 국내등록특허 제10-1175151호(2012년 08월 20일 공고) : 화재 경보 선로의 이상 진단 방법 및 이를 수행할 수 있는 Ｒ형 수신기.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 비 주소형 화재 감지기와 비 주소형 수신기의 기존 시스템에 영향을 주지 않으면서도, 화재가 발생한 화재 감지기의 위치를 특정할 수 있으며 기존에 설치된 화재 감지기를 대체할 수 있는 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 화재 감지기는, 외부로부터의 전원 공급을 받기 위한 제 1 전원 노드 및 제 2 전원 노드 사이를 단락 또는 개폐하기 위한 스위칭 동작을 할 수 있는 제 1 스위치; 상기 제 1 스위치의 동작을 제어하기 위한 제 1 제어 신호를 생성할 수 있는 제어기; 일단이 상기 제 1 전원 노드에 연결되어 상기 제어기에의 전원을 공급하거나 공급하지 않도록 스위칭 동작을 할 수 있는 제 2 스위치; 및 상기 제어기에 전원을 공급할 수 있는 배터리;를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 제 2 스위치의 동작을 제어하기 위한 제 2 제어 신호도 생성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제어기는, 화재가 감지된 경우, 상기 제 1 전원 노드와 상기 제 2 전원 노드 사이가 단락 상태가 되도록, 상기 제 1 스위치가 온 상태로 절환하도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기는, 화재가 감지된 경우, 상기 제 1 스위치를 온 상태로 절환 후, 상기 제 2 스위치가 오프 상태인 경우에는 오프 상태를 유지하도록 하고, 상기 제 2 스위치가 온 상태인 경우에는 오프 상태로 절환하도록 상기 제 2 스위치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 화재 감지기는, 상기 제 2 스위치의 타단과 일단이 연결되고, 타단은 상기 제어기에 연결된 제 1 다이오드; 및 상기 배터리와 일단이 연결되고, 타단은 상기 제어기에 연결된 제 2 다이오드;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기는, 화재가 감지된 경우, 화재 감지 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 화재 감지기는, 외부 장치와 무선으로 통신 가능한 통신부;를 더 포함하되, 상기 화재 감지 신호를 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제어기는, 상기 제 1 전원 노드의 전압값을 측정하여, 상기 제 1 전원 노드의 전압값이 미리 설정된 범위에 속할 경우, 상기 제 2 스위치가 온 상태를 유지하거나 온 상태로 절환하도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템에 따르면, 비 주소형 화재 감지기와 비 주소형 수신기의 기존 시스템에 영향을 주지 않으면서도, 화재가 발생한 화재 감지기의 위치를 특정할 수 있으며 기존에 설치된 화재 감지기를 대체할 수 있다.
도 1은 종래의 화재 감지 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기의 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 종래의 화재 감지 시스템(100)의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 화재 감지 시스템(100)은, 다수의 화재 감지기(110), 수신기(120) 및 진단 저항(Rt)을 포함하여 구성된다.
화재 감지기(110)는, 연기, 열 및 불꽃 중 적어도 하나를 감지하여 화재를 감지하는 역할을 한다. 화재 감지기(110)는 제어기(111) 및 제 1 스위치(SW1)를 포함하여 구성된다. 제어기(111)는, 화재를 감지하여 제 1 스위치(SW1)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 다수의 화재 감지기(110)는 서로 병렬로 연결되며, 수신기(120)와도 병렬로 연결된다.
수신기(120)는, 다수의 화재 감지기(110)에 전원을 공급하고 다수의 화재 감지기(110)의 화재를 감지하며, 이에 따라 화재 경보 신호를 생성할 수 있다. 수신기(120)는 전원(121)과 임피던스 블록(Z)을 포함하여 구성될 수 있다.
진단 저항(Rt)은 다수의 화재 감지기(110)와 병렬로 연결되고, 수신기(120)와 다수의 화재 감지기(110)를 연결하는 선로의 단선 및 단락 등을 판단하기 위해 사용된다.
종래의 화재 감지 시스템(100)은 다음과 같이 동작하게 된다.
화재가 발생하면, 해당 화재 감지기(110)의 제어기(111)가 제 1 스위치(SW1)를 온 상태로 절환한다. 이에 따라, 수신기(120)의 양단은 단락 상태가 되고, 수신기(120)가 이를 감지하여 화재 경보 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 임피던스블록(Z)이 릴레이(Relay)를 구동하는 코일이면 제 1 스위치(SW1)가 온 상태가 되었을 때 릴레이에 연결된 경종이나 표시 장치 등을 구동하여 화재 정보 신호를 생성 할 수 있다.
다만, 어느 하나의 화재 감지기(110)에서 제 1 스위치(SW1)가 온 상태가 되면, 다수의 화재 감지기(110)에 전원을 공급하는 2개의 전원 선로의 전위가 비슷해져서, 모든 화재 감지기(110)에 대한 전원 공급이 차단되어, 화재가 감지된 화재 감지기(110)뿐만 아니라, 나머지 화재 감지기(110)의 동작이 정지되게 된다. 아울러, 화재가 감지된 화재 감지기(110)의 제 1 스위치(SW1)가 오프 상태가 되면, 전원 공급이 재개되어 감지 동작을 반복하게 된다.
즉, 종래의 화재 감지 시스템(100)에 따르면, 화재가 어떤 화재 감지기(110)에 의해 감지되었는 지 특정할 수 없고, 화재가 감지되지 않은 화재 감지기(110)의 동작도 정지하는 문제점이 발생하게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지 시스템(200)의 구성도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지 시스템(200)도, 다수의 화재 감지기(210), 수신기(220) 및 진단 저항(Rt)을 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기(210)의 구성도를 나타낸다.
화재 감지기(210)는, 연기, 열 및 불꽃 중 적어도 하나를 감지하여 화재를 감지하는 역할을 한다. 화재 감지기(210)는 제어기(211), 제 1 스위치(SW1), 제 2 스위치(SW2), 제 1 다이오드(D1), 제 2 다이오드(D2), 배터리(BAT) 및 통신부(미도시)를 포함하여 구성된다. 제어기(211)는, 화재를 감지하여 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 다수의 화재 감지기(210)는 서로 병렬로 연결되며, 수신기(220)와도 병렬로 연결된다.
수신기(220)는, 다수의 화재 감지기(210)에 전원을 공급하고 다수의 화재 감지기(210)의 화재를 감지하며, 이에 따라 화재 경보 신호를 생성할 수 있다. 수신기(220)는 전원(221)과 임피던스 블록(Z)을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 임피던스블록(Z)이 릴레이(Relay)를 구동하는 코일이면 제 1 스위치(SW1)가 온 상태가 되었을 때 릴레이에 연결된 경종이나 표시 장치 등을 구동하여 화재 정보 신호를 생성할 수 있다.
진단 저항(Rt)은 다수의 화재 감지기(210)와 병렬로 연결되고, 수신기(220)와 다수의 화재 감지기(210)를 연결하는 선로의 단선 및 단락 등을 판단하기 위해 사용된다.
다만, 수신기(220)와 화재 감지기(210) 사이에는 중계기(미도시)가 위치할 수 있다.
하기에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기(210)의 구성 및 동작에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
제어기(211)는, 제 1 스위치(SW1)의 동작을 제어하기 위한 제 1 제어 신호(S1)를 생성하고, 제 2 스위치(SW2)의 동작을 제어하기 위한 제 2 제어 신호(S2)를 생성하는 역할을 한다.
제 1 스위치(SW1)는, 선로를 통해 외부로부터의 전원 공급을 받는 제 1 전원 노드(N1) 및 제 2 전원 노드(N2) 사이를 단락 또는 개폐하기 위한 스위칭 동작을 할 수 있다. 제 2 스위치(SW2)는, 일단이 제 1 전원 노드(N1)에 연결되어 제어기(211)에의 전원을 공급하거나 공급하지 않도록 스위칭 동작을 할 수 있다.
배터리(BAT)는, 제 1 전원 노드(N1) 및 제 2 전원 노드(N2)에 의한 제어기(211)에의 전원 공급 경로 이외의 경로에 의해 제어기(211)에 전원을 공급 가능하도록 한다. 즉, 제 1 전원 노드(N1) 및 제 2 전원 노드(N2)에 의한 제어기(211)에의 전원이 공급되지 않더라도 배터리(BAT)에 의해 제어기(211)로 전원이 공급된다. 즉, 배터리(BAT)는 항시적으로 제어기(211)에 전원을 공급 가능하도록 연결되어 있는 것이 바람직하다.
제 1 다이오드(D1)는, 제 2 스위치(SW2)의 타단과 일단이 연결되고, 타단은 제어기(211)에 연결된다. 즉, 제 1 다이오드(D1)는, 제 1 전원 노드(N1) 및 제 2 전원 노드(N2)에 의한 제어기(211)에의 전원 공급 경로에 위치하는 것을 특징으로 한다.
제 2 다이오드(D2)는, 배터리(BAT)와 일단이 연결되고, 타단은 제어기(211)에 연결된다. 즉, 제 2 다이오드(D2)는, 배터리(BAT)에 의한 제어기(211)에의 전원 공급 경로에 위치하는 것을 특징으로 한다.
통신부는 외부 장치와 무선에 의해 통신하는 역할을 한다.
제어기(211)는, 해당 화재 감지기(210)의 제 1 전원 노드(N1)의 전압값(V1)을 측정하여, 제 1 전원 노드(N1)의 전압값(V1)이 미리 설정된 범위에 속할 경우, 제 2 스위치(SW2)가 온 상태를 유지하거나 온 상태로 절환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 즉, 제 1 전원 노드(N1)의 전압값(V1)이 제 1 값 이상이고 제 2 값 이하인 경우, 제 2 스위치(SW2)는 온 상태를 유지하거나 온 상태로 절환하도록 제어된다. 제 1 전원 노드(N1)의 전압값(V1)이 제 1 값 이상이라는 것은, 수신기(220) 또는 중계기로부터 해당 화재 감지기(210)로 공급될 수 있는 전력이 충분하다라는 것을 의미한다. 아울러, 제 1 전원 노드(N1)의 전압값(V1)이 제 2 값을 초과하는 경우에는, 선로에 단선 등의 이상이 발생하였을 가능성이 높다. 이에 따라, 제 2 스위치(SW2)를 온 상태를 유지하거나 온 상태로 절환하도록 하는 제 1 전원 노드(N1)의 전압값(V1)의 상한은 제 2 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
제어기(211)는 선로에 이상이 발생하지 않았으되 수신기(220) 또는 중계기로부터 해당 화재 감지기(210)로 공급될 수 있는 전력이 충분한 경우, 해당 화재 감지기(210)는 수신기(220) 또는 중계기로부터 공급되는 전원을 공급받을 수 있다. 다시 말해, 수신기(220) 또는 중계기로부터 해당 화재 감지기(210)로 공급될 수 있는 전력이 충분하지 않은 경우, 해당 화재 감지기(210)는 내부 배터리(BAT)에 의해 전원을 공급받게 된다.
제어기(211)는, 화재가 감지된 경우, 제 1 전원 노드(N1)와 제 2 전원 노드(N2) 사이가 단락 상태가 되도록, 제 1 스위치(SW1)가 온 상태로 절환하도록 제어한다. 아울러, 제어기(211)는, 화재가 감지된 경우, 제 1 스위치(SW1)를 온 상태로 절환 후, 제 2 스위치(SW2)가 오프 상태인 경우에는 오프 상태를 유지하도록 하고, 제 2 스위치(SW2)가 온 상태인 경우에는 오프 상태로 절환하도록 제 2 스위치(SW2)를 제어하는 것이 바람직하다.
즉, 화재가 감지된 경우, 제어기(211)에 의한 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)의 제어에 의해, 해당 화재 감지기(210)의 제 1 전원 노드(N1)와 제 2 전원 노드(N2) 사이가 단락 상태가 된다. 이에 따라, 해당 화재 감지기(210)는 수신기(220) 또는 중계기로부터 공급되는 전원을 공급받지 않고, 배터리(BAT)로부터 전원을 공급받아 계속적으로 동작을 할 수 있다.
아울러, 화재가 감지되지 않은 화재 감지기(210)의 경우에도, 다른 화재 감지기(210)에 의해 화재가 감지되면, 해당 화재 감지기(210)의 제 1 전원 노드(N1)의 전압값이 미리 설정된 일정값 미만이 되므로, 해당 화재 감지기(210)에 구비된 배터리(BAT)에 의해 전원을 공급받을 수 있어 정상 동작을 할 수 있다.
아울러, 화재가 감지된 화재 감지기(210)의 제어기(211)는, 화재 감지 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 생성된 화재 감지 신호는, 통신부에 통해 외부 장치로 전송되게 된다. 외부 장치는 서버를 예로 들 수 있다. 화재 감지 신호를 수신한 서버는, 사용자 단말기로 해당 정보를 송신할 수도 있고, 다양한 처리를 실시할 수 있다. 아울러, 외부 장치는 화재 감지 시스템(200)에 포함된 수신기(220)일 수도 있다.
통신부에 의해 무선 송수신 시, 제 2 제어 신호(S2)에 의해서 제 2 스위치(SW2)가 오프 상태가 되면, 수신기(220)에서 공급되는 전원이 차단되어 화재 감지기(210)에서 순간적 전류가 소모될 때 제 1 전원 노드(N1)와 제 2 전원 노드(N2) 사이 등가 저항이 감소하여 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 화재 감지 감시 상태 등 일반 상황에서는 제 2 스위치(SW2)를 제어하여 보조 전원인 배터리(BAT)과 수신기(220)에서 제공되는 전원을 적절히 운용할 수 있다.
아울러, 제 2 스위치(SW2)의 일단에서 검출된 신호(V1)는 제 2 스위치(SW2)의 온 또는 오프 상태와 상관없이, 점검 저항, 선호 및 화재 감지기(210)의 상태 등을 점검하기 위해 사용될 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지 시스템(200)은, 화재 발생시 유선으로는 종래의 화재 감지 시스템(100)과 같이 동작하고, 지그비, LoRa, NB_IoT 등 무선 송수신에 따라 필연적으로 주소를 할당받을 수 있는 화재 감지기(210)가 구현되므로 정확한 화재 위치를 특정해 낼 수 있다. 따라서, 화재 정보 및 제어 정보를 처리하기 위한 기능은 반드시 수신기(220) 내에 있을 필요는 없으며, 외부 서버를 이용하여 구현될 수 있어 다양한 IT 기술과 접목되어 활용될 수 있다. 본 발명에서는 종래의 화재 감지 시스템(100)과 호환이 가능하면서도, 화재가 감지된 화재 감지기(210)를 특정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기(210) 및 그 화재 감지기(210)를 구비한 화재 감지 시스템(200)에 따르면, 비 주소형 화재 감지기와 비 주소형 수신기의 기존 시스템에 영향을 주지 않으면서도, 화재가 발생한 화재 감지기의 위치를 특정할 수 있으며 기존에 설치된 화재 감지기를 대체할 수 있음을 알 수 있다.
100, 200 : 화재 감지 시스템
110, 210 : 화재 감지기
120, 220 : 수신기
111, 211 : 제어기
121, 221 : 전원
Rt : 진단 저항
Z : 임피던스 블록
SW1 : 제 1 스위치
SW2 : 제 2 스위치
D1 : 제 1 다이오드
D2 : 제 2 다이오드
BAT : 배터리

Claims (8)

  1. 화재 감지기에 있어서,
    외부로부터의 전원 공급을 받기 위한 제 1 전원 노드 및 제 2 전원 노드 사이를 단락 또는 개폐하기 위한 스위칭 동작을 할 수 있는 제 1 스위치;
    상기 제 1 스위치의 동작을 제어하기 위한 제 1 제어 신호를 생성할 수 있는 제어기;
    일단이 상기 제 1 전원 노드에 연결되어 상기 제어기에의 전원을 공급하거나 공급하지 않도록 스위칭 동작을 할 수 있는 제 2 스위치; 및
    상기 제어기에 전원을 공급할 수 있는 배터리;를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 제 2 스위치의 동작을 제어하기 위한 제 2 제어 신호도 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    화재가 감지된 경우, 상기 제 1 전원 노드와 상기 제 2 전원 노드 사이가 단락 상태가 되도록, 상기 제 1 스위치가 온 상태로 절환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    화재가 감지된 경우, 상기 제 1 스위치를 온 상태로 절환 후, 상기 제 2 스위치가 오프 상태인 경우에는 오프 상태를 유지하도록 하고, 상기 제 2 스위치가 온 상태인 경우에는 오프 상태로 절환하도록 상기 제 2 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화재 감지기는,
    상기 제 2 스위치의 타단과 일단이 연결되고, 타단은 상기 제어기에 연결된 제 1 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화재 감지기는,
    상기 배터리와 일단이 연결되고, 타단은 상기 제어기에 연결된 제 2 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    화재가 감지된 경우, 화재 감지 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화재 감지기는,
    외부 장치와 무선으로 통신 가능한 통신부;를 더 포함하되,
    상기 화재 감지 신호를 상기 통신부를 통해 상기 외부 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제 1 전원 노드의 전압값을 측정하여, 상기 제 1 전원 노드의 전압값이 미리 설정된 범위에 속할 경우, 상기 제 2 스위치가 온 상태를 유지하거나 온 상태로 절환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.

KR1020180108535A 2018-09-11 2018-09-11 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 구비한 화재 감지 시스템 KR102141736B1 (ko)

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