KR20200030951A - 통신 프로토콜을 이용한 리크센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 누수의 감지를 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 이용하여 검출함으로써 오감지를 완벽하게 배제한 통신 프로토콜을 이용한 리크센서에 관한 것으로, 도전성 금속인 제1전극부(12)와 제2전극부(13)가 일정한 간격으로 대향 배치되는 센서부(10); 및 누수를 감지하기 위하여 누수감지용 통신신호를 생성하고, 생성된 상기 누수감지용 통신신호를 상기 센서부(10)의 제1전극부(12)로 전송하고, 상기 제2전극부(13)로부터 수신되는 신호를 검출하되, 상기 제2전극부(13)를 통해 수신되는 신호가 상기 제1전극부(12)로 전송한 누수감지용 통신신호와 동일한 통신신호가 입력되면 누수감지로 판단하고, 상기 누수감지용 통신신호와 동일하지 않으면 누수가 아닌 것으로 판단하는 제어부(20)를 포함한다.

Description

통신 프로토콜을 이용한 리크센서{LEAK SENSOR USING COMMUNICATION PROTOCOL}
본 발명은 누수를 감지하는 리크센서(Leak sensor)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누수의 감지를 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 이용하여 검출함으로써 오감지를 완벽하게 배제한 통신 프로토콜을 이용한 리크센서에 관한 것이다.
일반적으로 리크센서는 물이나 화학용액 등의 누수를 감지하는 센서로, 케이블형 센서나 전극 형태의 패턴을 이용한 필름형 센서 등 다양한 종류의 것들이 개시되고 있다.
이와 같은 필름형 센서나 케이블형 센서들은 대부분 지면에 설치되는 경우가 많아 지면노이즈와 기후 변화에 따른 이슬점이 발생하여 자주 오 감지 알람이 발생하곤 한다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 리크센서들은 지속적인 시간(수분) 동안 누수감지신호가 입력되는 경우에만 누출상황으로 판단하도록 구성되어 있다.
그러나 이러한 개선에도 불구하고 오감지 현상은 크게 나아지지 않았고, 특히 비가 온 다음날에는 오감지현상이 더욱 두드러지는 문제점이 있어 왔다.
공개특허공보 10-2016-0086598, 공개특허공보 10-2014-0059313, 등록특허공보 10-1326923, 등록특허공보 10-1578060
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 누수의 감지를 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 이용하여 검출함으로써 오감지를 완벽하게 배제한 통신 프로토콜을 이용한 리크센서를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 센서부 전극라인에 전송하고 수신함으로써 확실한 누출 상황일 때에만 정상적인 상기 디지털 펄스 신호가 수신되어 노이즈 등 오감지를 완벽하게 배제한 프로토콜을 이용한 리크센서를 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도전성 금속인 제1전극부와 제2전극부가 일정한 간격으로 대향 배치되는 센서부; 및 누수를 감지하기 위하여 누수감지용 통신신호를 생성하고, 생성된 상기 누수감지용 통신신호를 상기 센서부의 제1전극부로 전송하고, 상기 제2전극부로부터 수신되는 신호를 검출하되, 상기 제2전극부를 통해 수신되는 신호가 상기 제1전극부로 전송한 누수감지용 통신신호와 동일한 통신신호가 입력되면 누수감지로 판단하고, 상기 누수감지용 통신신호와 동일하지 않으면 누수가 아닌 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 누수감지용 통신신호는 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호인 인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 제어부는 설정된 누수감지용 통신신호를 통신부로 전송하고 상기 통신부로부터 수신되는 신호를 검출하여 수신된 신호가 누수감지용 통신신호와 일치하면 누수감지신호를 외부로 신호출력하고, 일치하지 않으면 누수감지신호를 발생하지 않는 MCU와, 상기 MCU로부터 누수감지용 통신신호를 입력받아 전송단자를 통해 신호처리부로 출력하고 센서부의 제2전극부를 통해 수신단자로 입력된 신호를 상기 MCU로 전송하여 주는 통신부와, 상기 통신부의 전송단자를 통해 출력되는 누수감지용 통신신호를 신호 처리하여 상기 센서부의 제1전극부에 전송하는 신호처리부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명 리크센서는 누수의 감지를 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 이용하여 검출함으로써 오감지를 완벽하게 배제한다.
또한 본 발명 리크센서는 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 센서부 전극라인에 전송하고 수신함으로써 확실한 누출 상황일 때에만 정상적인 상기 디지털 펄스 신호가 수신되어 지면 노이즈 등 오감지를 완벽하게 배제하여 센서의 품질을 크게 향상시킨 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 통신 프로토콜을 이용한 리크센서의 회로 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 통신 프로토콜을 이용한 리크센서의 작동 상태를 표현하는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 리크센서의 회로 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 리크센서는,
센서부(10) 및 제어부(20)를 포함한다.
상기 센서부(10)는 띠 형태의 베이스부재(11) 위에 도전성 금속인 제1전극부(12)와 제2전극부(13)가 일정한 간격으로 대향 구성된다.
상기 제1전극부(12)과 제2전극부(13)은 일정한 간격을 유지하며 평행으로 배치된 띠 형태로 구성될 수 있으며, 성기 베이스부재(11)는 상기 제1전극(12)과 제2전극(13)들을 고정하기 위한 수단이나, 반드시 필요한 것은 아니다.
또한 상기 제1전극부(12) 및 제2전극부(13)은 띠 형태의 센서뿐만 아니라, 누액 포인터 센서의 전극, 수위레벨감지센서의 전극으로도 적용가능 하다.
이와 같은 구성되는 리크센서(10)는 상기 제1전극부(12) 및 제2전극부(13)에 누액(W)이 접촉되면 상기 제1전극(12)과 제2전극(13)이 서로 통전되어 전류가 흐르게 된다.
상기 제어부(20)는 누수를 감지하기 위하여 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호(이하 '누수감지용 통신신호' 라고도 함)를 생성한다.
상기 제어부(20)는 생성된 상기 누수감지용 통신신호를 상기 센서부(10)의 제1전극부(12)로 전송하고, 상기 제2전극부(13)로부터 수신되는 신호를 검출하도록 구성된다.
상기 제어부(20)는 상기 상기 누수감지용 통신신호를 상기 센서부(10)의 제1전극부(12)로 전송하고, 상기 제2전극부(13)를 통해 수신되는 신호를 검출하되, 상기 제2전극부(13)를 통해 수신되는 신호가 상기 제1전극부(12)로 전송한 누수감지용 통신신호와 동일한 신호가 입력되면 누수감지로 판단하고, 상기 누수감지용 통신신호와 동일하지 않으면 누수가 아닌 것으로 판단한다.
상기 제어부(20)는 MCU(21), 통신부(22) 및 신호처리부(23)을 포함할 수 있다.
상기 MCU(21)는 설정된 누수감지용 통신신호를 통신부(22)로 전송하고 상기 통신부(22)로부터 수신되는 신호를 검출하여 수신된 신호가 누수감지용 통신신호와 일치하면 누수감지신호를 외부로 신호출력하고, 일치하지 않으면 누수감지신호를 발생하지 않는다.
상기 통신부(22)는 상기 MCU(21)로부터 누수감지용 통신신호를 입력받아 전송단자(TX)를 통해 신호처리부(23)로 출력하고 센서부(10)의 제2전극부(13)를 통해 수신단자(RX)로 입력된 신호를 상기 MCU(21)로 전송하여 준다.
상기 신호처리부(23)는 상기 통신부(22)의 전송단자(TX)를 통해 출력되는 누수감지용 통신신호를 신호 처리하여 상기 센서부(10)의 제1전극부(12)에 전송하여준다.
상기 신호처리부(23)는 트랜지스터(T1)(T2) 및 저항(R1)(R2)을 포함하도록 구성되나, 다른 다양한 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명 통신 프로토콜을 이용한 리크센서의 작동 및 작용을 이하 설명한다.
먼저, 미 도시된 전원공급수단에 의하여 제어부(20)에 전원이 공급되면,
MCU(21)는 출력단자(P1)로 설정된 누수감지용 통신신호를 통신부(22)로 전송한다.
상기 통신부(22)는 상기 MCU(21)로부터 누수감지용 통신신호를 입력받아 전송단자(TX)를 통해 신호처리부(23)로 출력한다.
상기 신호처리부(23)는 상기 통신부(22)를 통해 출력된 누수감지용 통신신호를 신호 처리하여 입력라인(L1)을 통해 센서부(10)의 제1전극부(12)로 인가한다.
이와 같은 상태에서, 상기 센서부(10)에 누수가 감지되지 않은 상태가 되면 제1전극부(12)와 제2전극부(13)가 서로 단선되어 상기 통신부(22)의 수신단자(RX)로는 어떤 신호도 입력되지 않는다.
따라서 MCU(21) 역시 상기 통신부(22)를 통해 입력단자(P2)로 입력신호가 수신되지 않기 때문에 누수가 없는 상태로 판단한다.
다음으로 누수가 발생된 경우, 즉 도 2의 (a)와 같이 센서부(10)의 제1전극부(12)와 제2전극부(13) 사이에 정상적인 누수(W)가 감지되면, 제어부(20)의 신호처리부(23)를 통해 입력라인(L1)으로 인가되는 소정의 누수감지용 통신신호(D1)는 제1전극부(12)와 누액(W) 그리고 제2전극부(13)를 통하고 출력라인(L2)을 거쳐 통신부(22)의 수신단자(RX)로 입력된다.
따라서 상기 통신부(22)를 통해 MCU(21)의 입력단자(P2)로 동일한 누수감지용 통신신호(D1)가 입력되며, 이때 상기 MCU(21)는 누수감지신호임을 판단하고 출력단자(P3)를 통해 외부로 누수감지신호를 출력하여 준다.
다음으로 비정상 누수가 발생된 경우, 즉 도 2의 (b)와 같이 센서부(10)의 제1전극부(12)와 제2전극부(13) 사이에 간헐적인 빗물이나 습기와 같은 비 정상적인 누수(W) 또는 지면에서 올라오는 노이즈가 감지되면, 제어부(20)의 신호처리부(23)를 통해 입력라인(L1)으로 인가되는 소정의 누수감지용 통신신호(D1)는 제1전극부(12)를 통해 제2전극부(13)로 완전하고 정확하게 전송되지 못하게 된다.
즉 소정의 누수감지용 통신신호(D1)와는 다른 왜곡된 누수감지용 통신신호(D2)가 통신부(22)의 수신단자(RX)로 입력된다.
따라서 상기 통신부(22)를 통해 MCU(21)의 입력단자(P2)로는 누수감지용 통신신호(D1)와는 다른 왜곡된 누수감지용 통신신호(D2)가 입력되며, 이때 상기 MCU(21)는 누수감지신호가 아님을 판단하고 출력단자(P3)를 통해 외부로 어떤 신호도 출력하지 않는다.
따라서 불필요한 오감지에 따른 오동작을 배제하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명 리크센서는 누수의 감지를 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 이용하여 검출함으로써 오감지를 완벽하게 배제한다.
또한 본 발명 리크센서는 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호를 센서부 전극라인에 전송하고 수신함으로써 확실한 누출 상황일 때에만 정상적인 상기 디지털 펄스 신호가 수신되어 지면 노이즈 등 오감지를 완벽하게 배제하여 센서의 품질을 크게 향상시킨 장점을 제공하게 되는 것이다.
10: 리크센서 11: 베이스부재
12: 제1전극부 13: 제2전극부
20: 제어부 21: MCU
22: 통신부 23: 신호처리부

Claims (3)

  1. 도전성 금속인 제1전극부(12)와 제2전극부(13)가 일정한 간격으로 대향 배치되는 센서부(10); 및
    누수를 감지하기 위하여 누수감지용 통신신호를 생성하고, 생성된 상기 누수감지용 통신신호를 상기 센서부(10)의 제1전극부(12)로 전송하고, 상기 제2전극부(13)로부터 수신되는 신호를 검출하되, 상기 제2전극부(13)를 통해 수신되는 신호가 상기 제1전극부(12)로 전송한 누수감지용 통신신호와 동일한 통신신호가 입력되면 누수감지로 판단하고, 상기 누수감지용 통신신호와 동일하지 않으면 누수가 아닌 것으로 판단하는 제어부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜을 이용한 리크센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 누수감지용 통신신호는 소정의 통신 프로토콜을 가지는 디지털 펄스신호인 인 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜을 이용한 리크센서.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(20)는 설정된 누수감지용 통신신호를 통신부(22)로 전송하고 상기 통신부(22)로부터 수신되는 신호를 검출하여 수신된 신호가 누수감지용 통신신호와 일치하면 누수감지신호를 외부로 신호출력하고, 일치하지 않으면 누수감지신호를 발생하지 않는 MCU(21)와,
    상기 MCU(21)로부터 누수감지용 통신신호를 입력받아 전송단자(TX)를 통해 신호처리부(23)로 출력하고 센서부(10)의 제2전극부(13)를 통해 수신단자(RX)로 입력된 신호를 상기 MCU(21)로 전송하여 주는 통신부(22)와,
    상기 통신부(22)의 전송단자(TX)를 통해 출력되는 누수감지용 통신신호를 신호 처리하여 상기 센서부(10)의 제1전극부(12)에 전송하는 신호처리부(23)로 구성된 것을 특징으로 하는 통신 프로토콜을 이용한 리크센서.
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