KR20230045794A - Fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전기 및 전자 부품들이 집적된 공간에서 상기 부품들의 상태를 감시하여 화재 위험을 예측하고, 예측 결과에 따라 매칭된 후속 조치를 신속하게 취함으로써 화재 발생을 방지하거나 화재 발생 시 화재 확산을 방지하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention, and more specifically, predicts fire risk by monitoring the state of electrical and electronic components in a space where the components are integrated, and matching according to the prediction result. It is about a fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention that prevents fire occurrence or fire spread in the event of a fire by quickly taking the prescribed follow-up measures.
일반적인 화재의 약 30% 이상은 전기화재로 알려져 있다. 이와 같은 전기화재는 전기 배전반이나 전기 분전반, 또는 서버랙(Sever rack, 서버를 한 곳에 모아 쌓아두는 장비) 등과 같이 다양한 전기 및 전자 부품들이 집적된 설비의 내부에서 합선 및 과열이 원인인 경우가 많다. It is known that more than 30% of general fires are electrical fires. Electrical fires like this are often caused by short circuits and overheating inside facilities where various electrical and electronic parts are integrated, such as electrical switchboards, electrical distribution boards, or server racks. .
그러나 전기 배전반이나 전기 분전반, 또는 서버랙과 같은 전기 및 전자 부품들이 집적된 설비의 경우, 공간적 제약으로 인하여 화재 발생 시 진입이 어려워 화재 초기 진압율이 떨어지며, 따라서 화재가 한번 발생하면 대형 화재로 이어져 막대한 경제적 손실 및 인명 피해가 발생하게 된다.However, in the case of facilities in which electric and electronic components are integrated, such as electrical switchboards, electrical distribution boards, or server racks, it is difficult to enter in the event of a fire due to space limitations, and the initial fire suppression rate is lowered. Therefore, once a fire occurs, it leads to a large-scale fire. Huge economic loss and human casualties will occur.
한편, 대부분의 화재 현장에서 행해지고 있는 사후 진압 방식, 즉 화재가 발생한 이후에 화재를 진압하는 기존의 대응 방식은 원천적으로 화재 발생을 예방하는 것이 아니기 때문에, 화재 초기 신속한 대응으로 빠르게 화재를 진압하더라도 피해가 생길 수 밖에 없다는 문제가 있다.On the other hand, since the post-fighting method at most fire sites, that is, the existing response method of extinguishing a fire after a fire has occurred, does not fundamentally prevent a fire from occurring, even if the fire is extinguished quickly with a prompt response at the initial stage of the fire, damage is caused. There is a problem that is bound to happen.
이에 각종 전기, 전자 부품들이 집적된 설비 내부에서 화재가 발생하기 전에, 해당 부품들을 감시하여 해당 시설의 화재 위험성을 판단하고, 판단 결과에 따라 적절한 후속 조치(과열된 부품의 전원 차단이나 자동 소화기 작동 등)를 자동으로 신속하게 취할 수 있는 화재 관리 시스템의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, before a fire breaks out inside a facility where various electrical and electronic parts are integrated, the fire risk of the facility is determined by monitoring the relevant parts, and appropriate follow-up actions are taken (power off of overheated parts or automatic fire extinguisher operation) according to the judgment result. etc.) is urgently needed to develop a fire management system that can automatically and quickly take action.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전기 및 전자 부품들이 집적된 공간에서 상기 부품들의 상태를 감시하여 화재 위험을 예측하고, 예측 결과에 따라 매칭된 후속 조치를 신속하게 취함으로써 화재 발생을 방지하거나 화재 발생 시 화재 확산을 방지할 수 있는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to predict the risk of fire by monitoring the state of the parts in a space where electrical and electronic parts are integrated, and to prevent fire by quickly taking follow-up measures matched according to the predicted result, or It is intended to provide a fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention that can prevent fire spread in the event of a fire.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면, According to one aspect of the present invention as a means of solving the problem,
전기 및 전자 부품들이 집적된 건물 내 감시 대상 공간에서 상기 부품들의 상태를 감시하여 화재 위험을 예측하고, 예측 결과에 따라 매칭된 후속 조치를 취함으로써 화재 발생을 방지하거나 화재 발생 시 화재 확산을 방지하는 시스템으로서, Predicting the risk of fire by monitoring the state of the parts in the space to be monitored in the building where electrical and electronic parts are integrated, and taking matched follow-up actions according to the predicted results to prevent fire occurrence or fire spread in case of fire. As a system,
상기 부품들에서 발생하는 연기를 센싱하는 연기 센서와, 상기 부품들의 발열 여부를 센싱하는 열상 센서와, 상기 감시 대상 공간의 온도 변화를 센싱하는 온도 센서를 포함하는 정보 수집부; an information collection unit including a smoke sensor for sensing smoke generated from the components, a thermal image sensor for sensing whether the components generate heat, and a temperature sensor for sensing a change in temperature of the space to be monitored;
상기 정보 수집부로부터 수집된 정보를 처리하여 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율(단위 시간당 연기 농도 변화)과 부품별 발열 상태 변화율(단위 시간당 발열 상태 변화), 그리고 감시 대상 공간의 온도 변화율(단위 시간당 온도 변화)에 관한 데이터를 생성하는 데이터 생성부;By processing the information collected from the information collection unit, the rate of change in smoke concentration in the space to be monitored (change in smoke concentration per unit time), the rate of change in the heating state of each part (change in the heating state per unit time), and the rate of change in temperature in the space to be monitored (temperature per unit time) a data generator for generating data about change);
상기 데이터 생성부에서 생성된 데이터와의 비교 매칭을 위한 기준 데이터가 저장된 데이터 저장부;a data storage unit storing reference data for comparison and matching with the data generated by the data generator;
소화약제가 일정 압력으로 충진된 소화용기 및 소화용기 출구에 설치된 밸브유닛을 개방시키기 위해 작동되는 전동식 밸브개방유닛을 포함하며, 화재 위험도가 한계에 달하면 작동되어 상기 감시 대상 공간을 향하여 소화액을 집중 분사하는 자동 소화기; It includes an electric valve opening unit that operates to open a fire extinguishing container filled with fire extinguishing agent at a certain pressure and a valve unit installed at the outlet of the fire extinguishing container. automatic fire extinguisher;
상기 데이터 생성부로부터 데이터가 입력되면, 데이터 저장부에 저장된 기준 데이터와 매칭하여 화재 위험도를 예측하고, 예측 결과에 따라 상기 부품들에 대한 전원 공급을 단속(斷續)하거나 상기 자동 소화기의 동작을 제어하는 제어부; 및When data is input from the data generator, the fire risk is predicted by matching with the reference data stored in the data storage unit, and the power supply to the parts is controlled or the automatic fire extinguisher operates according to the prediction result. a control unit for controlling; and
유무선 통신망을 통해 관리 서버에 제어부가 예측한 화재 위험도 정보를 전송하거나, 사전에 등록된 관리자 단말기에 상기 화재 위험도 정보를 전송하는 통신부;를 포함하며,A communication unit that transmits fire risk information predicted by the control unit to a management server through a wired or wireless communication network or transmits the fire risk information to a manager terminal registered in advance;
상기 기준 데이터는 감시 대상 공간과 동일 모사 환경에서 시뮬레이션을 실시하여, 부품이 정상 구동되는 시점부터 과열로 화재가 발생하기까지 상기 시뮬레이션에서 추출된 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율, 부품별 발열 상태 변화율, 감시 대상 공간의 온도 변화율을 화재 위험도에 따라 구간별로 구분한 것인 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템을 제공한다.The reference data is simulated in the same simulated environment as the space to be monitored, and the rate of change in smoke concentration in the space to be monitored, the rate of change in heat generation state for each part, Provides a fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention, in which the temperature change rate of the space to be monitored is divided into sections according to the fire risk.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 데이터 저장부에는 화재 위험도에 따라 정상, 위험, 한계 구간으로 구분되어 기준 데이터가 저장되되, 시뮬레이션 시 상기 부품들이 정상 가동되는 범위에서 추출되는 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간을 정상 구간으로 지정하여 저장하고, 시뮬레이션 시 부품 성능에 영향을 미칠 정도로 부품이 과열된 범위에서 추출되는 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간을 위험 구간으로 지정하여 저장하며, 시뮬레이션 시 부품 과열로 화재가 발생되기 직전 또는 직후 추출되는 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간을 한계 구간으로 특정하여 저장될 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, the data storage unit stores reference data divided into normal, dangerous, and limit sections according to fire risk, and the parts during simulation The smoke concentration change rate, heat generation state change rate, and temperature change rate section extracted from the normal operating range are designated and stored as normal sections, and the smoke concentration change rate and heat generation extracted from the range where the part is overheated enough to affect the performance of the part during simulation The state change rate and temperature change rate section is designated and stored as a dangerous section, and during simulation, the smoke concentration change rate extracted right before or after a fire occurs due to overheating of parts, the heating state change rate, and the temperature change rate section can be specified and saved as the limit section. .
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 데이터 생성부에서 전송된 데이터를 상기 기준 데이터와 매칭하여 화재 위험도를 예측하는 화재위험 예측부와, 상기 화재위험 예측부의 예측 결과에 따라 상기 부품들 각각에 대해 전원 공급을 차단시키는 전원 관리부의 동작을 제어하는 전원 제어부와, 상기 화재위험 예측부의 예측 결과에 따라 상기 자동 소화기의 동작을 제어하는 소화기 제어부를 포함할 수 있다. In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, the control unit is a fire risk prediction unit that predicts a fire risk by matching data transmitted from the data generation unit with the reference data. And, a power control unit for controlling the operation of the power management unit for cutting off the power supply to each of the components according to the prediction result of the fire risk prediction unit, Controlling the operation of the automatic fire extinguisher according to the prediction result of the fire risk prediction unit It may include a fire extinguisher control unit.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 화재위험 예측부는, 데이터 생성부에서 전송된 데이터를 상기 기준 데이터와 매칭한 결과에 따라 정상, 위험, 한계로 구분하여 화재 위험도를 예측할 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, the fire risk prediction unit is normal, dangerous, and limited according to the result of matching the data transmitted from the data generation unit with the reference data. The fire risk can be predicted by dividing into
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 화재위험 예측부는, 상기 매칭 시 데이터베이스에 저장된 기준 데이터 중 데이터 생성부의 데이터와 일치하거나 가장 유사한 기준 데이터가 속한 화재 위험도 구간을 인식하여 화재 위험도를 예측할 수 있다. In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, the fire risk prediction unit, among the reference data stored in the database at the time of the matching, matches or most similar reference data to the data of the data generator belongs. The fire risk level can be predicted by recognizing the fire risk level.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 화재위험 예측부에서 화재 위험도가 위험으로 예측된 경우, 상기 전원 제어부는 전원 관리부를 제어하여 기 설정된 전원 차단 우선 순위에 따라 우선 순위가 선순위인 부품부터 전원 공급을 차단할 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, when the fire risk prediction unit predicts that the fire risk is dangerous, the power control unit controls the power management unit to cut off the preset power. Depending on the priority, the power supply can be cut off from the component with the highest priority.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 화재위험 예측부에서 화재 위험도가 한계로 예측된 경우, 상기 소화기 제어부는 전동식 밸브개방유닛에 전원을 공급하여 소화용기를 개방시킬 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, when the fire risk prediction unit predicts the fire risk as a limit, the fire extinguisher control unit supplies power to the electric valve opening unit to The fire extinguisher can be opened.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 자동 소화기의 전동식 밸브개방유닛은, 상기 밸브유닛의 일측에 어댑터와 플러그로 연결되며 일측에 장공이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되며 밸브유닛의 밀봉 디스크와 마주하는 일측 단부에 개방핀을 구비하며 타측에는 상기 장공 위치에 대응하여 핀 결합구멍이 형성된 개방로드와, 상기 제어부의 전원 인가에 따라 작동되는 구동모터의 출력축에 결합되어 함께 회전운동을 하고, 표면에 나선형태의 로크 홈과 직선형태의 릴리즈 홈이 연속적으로 형성된 구동드럼과, 일측은 상기 구동드럼 표면의 상기 로크 홈 위치하고 반대편 타측은 상기 장공을 통해 핀 결합구멍에 결합되는 가이드핀과, 상기 하우징과 개방로드 사이에 설치되어 상기 개방로드가 밀봉 디스크를 향하는 방향으로 힘을 받도록 복원력을 제공하는 개방 스프링을 포함할 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention, the electric valve opening unit of the automatic fire extinguisher is connected to one side of the valve unit with an adapter and a plug, and a housing having a long hole on one side And, an opening rod installed inside the housing, having an opening pin at one end facing the sealing disk of the valve unit, and having a pin coupling hole formed on the other side corresponding to the position of the long hole, and an opening rod operated according to power supply of the control unit A drive drum coupled to the output shaft of the drive motor and rotating together, and having a spiral lock groove and a linear release groove continuously formed on the surface, one side of which is the lock groove on the surface of the drive drum, and the other side is the long hole and an opening spring installed between the housing and the opening rod to provide a restoring force so that the opening rod receives force in a direction toward the sealing disk.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 있어서, 상기 가이드핀이 로크 홈에 있을 때 상기 개방로드는 개방핀이 밀봉 디스크와 소정 거리 이격된 개방 대기 위치에 위치하고, 상기 구동드럼의 회전으로 가이드핀이 로크 홈에서 이탈하여 릴리즈 홈에 진입하는 순간, 상기 개방 스프링의 복원력으로 개방로드가 전진하고 개방핀이 밀봉 디스크를 타격하여 소화용기가 개방되는 구성일 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention, when the guide pin is in the lock groove, the opening rod is located in an open standby position where the opening pin is spaced apart from the sealing disk by a predetermined distance , The moment the guide pin deviates from the lock groove and enters the release groove due to the rotation of the drive drum, the opening rod advances with the restoring force of the opening spring and the opening pin strikes the sealing disk so that the fire extinguishing container is opened. .
이상의 본 발명의 실시 예에 의하면, 전기 및 전자 부품들이 집적된 공간에서 상기 부품들의 상태를 감시하여 화재 위험을 예측하고, 예측 결과에 따라 기 설정된 후속 조치(전원 차단 및 자동 소화기 작동 등)를 신속하게 취함으로써 화재 발생을 방지할 수 있으며, 화재가 발생하더라도 신속한 초기 진압을 통한 화재 확산 방지로 재산 및 인명 피해를 최소화할 수 있다. According to the above embodiment of the present invention, the fire risk is predicted by monitoring the state of the parts in a space where electrical and electronic parts are integrated, and a preset follow-up action (power cutoff and automatic fire extinguisher operation, etc.) is quickly taken according to the predicted result. Fire can be prevented by taking it carefully, and even if a fire does occur, property and human damage can be minimized by preventing the spread of fire through prompt initial suppression.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템의 전체적인 구성을 개략 도시한 블록 구성도.
도 2는 도 1의 제어부 구성을 개략 도시한 블록 구성도.
도 3은 온도 센서에 의해 센싱되고 데이터 생성부에서 소정의 처리를 거쳐 생성된 감시 대상 공간의 온도 변화율을 예시한 그래프.
도 4는 데이터 저장부에 화재 위험도에 따라 정상, 위험, 한계 구간으로 구분하여 저장된 온도 변화율에 관한 기준 데이터를 예시한 그래프.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 적용되는 자동 소화기의 주요부를 확대 도시한 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 전동식 밸브개방유닛의 구동드럼과 개방로드가 연결된 부분을 도시한 본 발명의 요부 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 구동드럼의 전개도.
도 8a, 8b는 자동 소화기의 작동 상태를 나타낸 본 발명의 작동 상태도.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a fire management system for IOT-based fire prevention and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the control unit of Figure 1;
3 is a graph illustrating a temperature change rate of a space to be monitored, which is sensed by a temperature sensor and generated through a predetermined process in a data generating unit;
Figure 4 is a graph illustrating reference data about the temperature change rate stored in the data storage unit divided into normal, dangerous, and limit intervals according to the degree of fire risk.
5 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of an automatic fire extinguisher applied to a fire management system for IOT-based fire prevention and diffusion prevention according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a perspective view of a main part of the present invention showing a part in which a driving drum and an opening rod of the electric valve opening unit shown in Fig. 5 are connected;
7 is a development view of the drive drum shown in FIG. 6;
8a and 8b are operating state diagrams of the present invention showing the operating state of an automatic fire extinguisher.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In describing the present invention, terms used in the following specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the terms "include" or "having" in this specification are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit", "...unit", and "...module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals will be given to the same components, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템의 전체적인 구성을 개략 도시한 블록 구성도로서, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템의 전체적인 시스템 구성부터 살펴보기로 한다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, with reference to FIG. 1, IOT-based fire prevention according to an embodiment of the present invention And the overall system configuration of the fire management system for diffusion prevention will be looked at.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템은, 전기 및 전자 부품들이 집적된 건물 내 감시 대상 공간 설치되어 상기 부품들의 상태를 감시하여 화재 위험을 예측하고, 예측 결과에 따라 사전에 매칭되어 설정된 후속 조치를 신속히 취함으로써 화재 발생을 방지하거나 화재 발생 시 화재 확산을 방지한다. A fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention is installed in a space to be monitored in a building in which electrical and electronic components are integrated, monitors the state of the components, predicts the fire risk, and predicts the fire risk, and predicts the predicted result. According to this, it is matched in advance and promptly takes set follow-up measures to prevent the occurrence of a fire or prevent the spread of a fire in the event of a fire.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 정보 수집부(10)와 데이터 생성부(20), 그리고 데이터 저장부(30)를 포함한다. 또한 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템은, 자동 소화기(100)와 제어부(40), 그리고 디스플레이부(50) 및 통신부(60)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention includes an
정보 수집부(10)는 센싱 대상이 서로 다른 복수의 센서를 포함한다. 정보 수집부(10)를 구성하는 센서는 연기 센서(12), 열상 센서(14), 온도 센서(16)일 수 있으며, 이들 센서들은 감시 대상 공간, 예컨대 배전반이나 분전반, 또는 서버랙 내부의 적절한 위치(예컨대, 도어의 내측면 또는 케이스 내부의 어느 한 측면)에 부품들을 감시하여 해당 센싱값을 생성하도록 설치될 수 있다.The
정보 수집부(10)의 센서 중 열상 센서(14)는 8㎛ ~ 14㎛ 파장대의 장파 적외선 이미지를 검출하는 센서로서 감시 대상 공간에 밀집된 부품들의 발열 여부를 감지한다. 그리고 연기 센서(12)는 부품들에서 발생하는 연기를 공지된 이온 방식 또는 광 굴절율 측정 방식으로 센싱하는 구성일 수 있으며, 온도 센서(16)는 감시 대상 공간의 온도 변화를 센싱하는 것으로 공지된 비접촉 방식일 수 있다.Among the sensors of the
데이터 생성부(20)는 상기 정보 수집부(10)로부터 수집된 정보를 기 입력된 일련의 과정으로 처리하여 소정의 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 연기 센서(12)와 열상 센서(14), 그리고 온도 센서(16) 각각에서 입력된 센싱값으로부터 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율과 부품별 발열 상태 변화율, 그리고 감시 대상 공간의 온도 변화율에 관한 데이터를 생성한다.The
참고로, 연기 센서(12)에서 획득된 센싱값을 처리하여 생성되는 상기 연기 농도 변화율은 단위 시간당 연기 농도 변화를 의미하며, 열상 센서(14)에서 획득된 센싱값을 처리하여 생성되는 상기 부품별 발열 상태 변화율은 단위 시간당 발열 상태 변화를 의미한다. 그리고 소정의 처리를 거쳐 온도 센서(16)의 센싱값으로부터 생성되는 상기 온도 변화율은 단위 시간당 온도 변화를 의미한다.For reference, the smoke concentration change rate generated by processing the sensed value obtained by the
열상 센서(14)의 센싱값은 상기 데이터 생성부(20)에서 소정의 처리를 거쳐 화재 위험도 산출에 필요한 데이터로 가공도 되지만, 도시하지 않은 열상 영상 변환 회로에도 제공되어 소정의 가공 처리 후 온도에 따라 다른 색으로 지정된 열상 이미지로 변환 후 상기 디스플레이부(50)를 통해 육안으로 식별 가능한 형태로 출력될 수 있다. The sensed value of the
참고로, 열상 영상 변환 회로는 공지의 열적외선 이미지 처리를 위한 열 영상 처리 엔진을 사용할 수 있으므로 이에 대해 상세한 설명은 생략한다For reference, since the thermal image conversion circuit can use a known thermal image processing engine for thermal infrared image processing, a detailed description thereof will be omitted.
데이터 저장부(30)에는 생성된 데이터와의 비교 매칭을 위한 기준 데이터가 저장된다. 기준 데이터는 감시 대상 공간과 동일 모사 환경에서 시뮬레이션을 실시하여, 부품이 정상 구동되는 시점부터 과열로 화재가 발생하기까지 시뮬레이션에서 추출된 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율, 부품별 발열 상태 변화율, 감시 대상 공간의 온도 변화율을 화재 위험도에 따라 구간별로 구분한 것일 수 있다.Reference data for comparison and matching with generated data is stored in the
즉 데이터 저장부(30)에는 감시 대상 공간과 동일 모사 환경의 시뮬레이션을 통해 부품이 정상 구동되는 시점부터 과열로 화재가 발생하기까지 추출된 기준 데이터, 구체적으로는, 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율과 부품별 발열 상태 변화율, 그리고 감시 대상 공간의 온도 변화율이 화재 위험도에 따라 구간별로 구분되어 저장될 수 있다.That is, in the
데이터 저장부(30)에는 화재 위험도에 따라 정상, 위험, 한계 구간으로 구분되어 기준 데이터(시뮬레이션을 통해 추출된 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율과 부품별 발열 상태 변화율, 그리고 감시 대상 공간의 온도 변화율)가 저장될 수 있다. In the
시뮬레이션 시 상기 부품들이 정상 가동되는 범위에서 추출되는 기준 데이터 구간(연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간)을 정상 구간으로 지정하여 저장하고, 시뮬레이션 시 부품 성능에 영향을 미칠 정도로 부품이 과열된 범위에서 추출되는 기준 데이터 구간(연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간)을 위험 구간으로 지정하여 저장할 수 있다. During the simulation, the standard data section (smoke concentration change rate, heating state change rate, temperature change rate section) extracted from the normal operation range of the above parts is designated and saved as a normal section, and during simulation, if the part is overheated enough to affect the performance of the part, The reference data section (smoke concentration change rate, fever state change rate, temperature change rate section) extracted from the range can be designated and saved as a risk section.
그리고 시뮬레이션 시 부품 과열로 화재가 발생되기 직전 또는 직후 추출되는 기준 데이터 구간(연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간)을 한계 구간으로 특정하여 저장할 수 있다.In addition, during simulation, the reference data section (smoke concentration change rate, heating state change rate, temperature change rate section) extracted right before or after a fire occurs due to overheating of parts can be specified and stored as a limit section.
자동 소화기(100)는 소화약제가 일정 압력으로 충진된 소화용기 및 소화용기 출구에 설치된 밸브유닛을 개방시키기 위해 작동되는 전동식 밸브개방유닛을 포함할 수 있다. 이러한 자동 소화기(100)는 화재 위험도 예측 결과, 화재 위험도가 한계에 달하면 제어부(40)의 명령에 따라 상기 전동식 밸브개방유닛이 작동되어 감시 대상 공간을 향하여 소화액을 집중 분사하게 된다.The
화재 위험도가 한계에 달했을 때 제어부(40)의 명령에 따라 작동되는 상기 전동식 밸브개방유닛의 구성에 대해서는 이후 다시 자세히 살펴보기로 한다. The configuration of the motorized valve opening unit operated according to the command of the
제어부(40)는 감시 대상 공간의 화재 위험도를 예측하고, 예측 결과에 따라 적절한 후속 처리가 이루어질 수 있도록 제어한다. 제어부(40)는 구체적으로, 데이터 생성부(20)로부터 데이터가 입력되면, 데이터 저장부(30)에 저장된 기준 데이터와 매칭하여 화재 위험도를 예측하고, 예측 결과에 따라 상기 부품들에 대한 전원 공급을 단속(斷續)하거나 자동 소화기(100)의 동작을 제어한다.The
이를 위해 제어부(40)는 도 2의 블록 구성도와 같이, 데이터 생성부(20)에서 전송된 데이터를 상기 기준 데이터와 매칭하여 화재 위험도를 예측하는 화재위험 예측부(410), 화재위험 예측부(410)의 예측 결과에 따라 부품들 각각에 대해 전원 공급을 차단시키는 전원 관리부(90)의 동작을 제어하는 전원 제어부(420), 그리고 화재위험 예측부(410)의 예측 결과에 따라 자동 소화기(100)의 동작을 제어하는 소화기 제어부(430)를 포함할 수 있다. To this end, as shown in the block diagram of FIG. 2, the
여기서, 화재위험 예측부(410), 전원 제어부(420), 소화기 제어부(430) 각각은 소정의 기능을 수행하는 구성 요소로서, 하드웨어 또는 소프트웨어, 혹은 하드웨어와 소프트웨어가 조합된 것일 수 있다. 예를 들어, 화재위험 예측부(410), 전원 제어부(420), 소화기 제어부(430)는 소정의 처리를 수행하도록 일련의 처리 과정이 프로그래밍된 프로그램을 입력한 프로세서(Processor)일 수 있다. Here, each of the fire
화재위험 예측부(410)는 데이터 생성부(20)에서 전송된 데이터를 데이터 저장부(30)에 저장된 상기 기준 데이터와 매칭한 결과에 따라 정상, 위험, 한계로 구분하여 화재 위험도 예측 결과를 도출한다. 구체적으로는, 기준 데이터와의 매칭 과정에서 데이터베이스에 저장된 상기 기준 데이터 중 데이터 생성부(20)의 데이터와 일치하거나 가장 유사한 기준 데이터가 속한 화재 위험도 구간을 인식하여 화재 위험도 예측 결과를 도출한다. The fire
도 3은 온도 센서(16)에 의해 센싱되고 데이터 생성부(20)에서 소정의 처리를 거쳐 생성된 감시 대상 공간의 단위 시간당 온도 변화, 즉 온도 변화율을 예시한 그래프이며, 도 4는 데이터 저장부(30)에 화재 위험도에 따라 정상, 위험, 한계 구간으로 구분하여 저장된 온도 변화율에 관한 기준 데이터를 예시한 그래프이다. 3 is a graph illustrating the temperature change per unit time of the space to be monitored, that is, the temperature change rate, which is sensed by the
이들 도면을 참조하면, 감시 대상 공간에 설치된 온도 센서(16)로부터 센싱되고 데이터 생성부(20)에서 소정의 처리를 거쳐 생성된 감시 대상 공간의 온도 변화율이 도 3과 같이 생성된 경우 화재위험 예측부(410)는, 도 4에 도시된 기준 데이터(화재 위험도에 따라 구분하여 저장된 온도 변화율 데이터)와 비교 매칭하여, 감시 대상 공간의 화재 위험도를 '위험' 수준이라고 예측할 수 있다. Referring to these drawings, when the temperature change rate of the space to be monitored is sensed from the
도 3의 온도 변화율, 즉 온도 변화 그래프 기울기가 도 4의 위험 구간으로 분류되어 저장된 온도 변화율, 즉 온도 변화 그래프의 기울기와 일치하기 때문인데, 해당 그래프(실제 측정값으로부터 산출된 그래프)의 기울기가 정확히 일치하지 않더라도 기준 데이터 저장 과정에서 설정한 구간 별 허용범위 안에 있으면 해당 구간의 화재 위험도를 최종 화재 위험도로 인식할 수 있다.This is because the temperature change rate of FIG. 3, that is, the slope of the temperature change graph, matches the temperature change rate, that is, the slope of the temperature change graph that is classified and stored as the risk section of FIG. Even if it does not exactly match, if it is within the allowable range for each section set in the standard data storage process, the fire risk of the section can be recognized as the final fire risk.
도시하지 않았으나 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율과 열상 센서(14)로부터 측정되고 데이터 생성부(20)에서 소정의 처리를 거쳐 생성된 부품별 발열 상태 변화율 역시 마찬가지로, 상기 온도 변화율과 같은 방식으로 각각에 대응하여 데이터 저장부(30)에 저장된 기준 데이터(연기 농도 변화율과 발열 상태 변화율)와의 비교 매칭을 통해 화재 위험도를 예측하게 된다. Although not shown, the smoke concentration change rate of the space to be monitored and the heat generation state change rate for each part measured by the
화재위험 예측부(410)는 위와 같은 방식으로 기준 데이터와의 매칭을 통해 도출된 예측 결과를 평균하여 최종 화재 위험도를 예측할 수 있다. 즉 실제 센싱된 값을 바탕으로 생성된 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율을 각각에 대응하는 기준 데이터와 비교 매칭하여 도출된 연기 농도, 부품별 발열 상태, 온도 각 항목에 대한 화재 위험도를 평균하여 최종 화재 위험도를 예측하게 되는 것이다. The fire
일 예로, 정상, 위험, 한계로 구분된 화재 위험도에 각각 점수(ex. 정상 = 1점, 위험 = 2점, 한계 = 3점)를 부여하고, 최종 화재 위험도를 정상, 위험, 한계 각 구간별로 범위(ex. 정상 0~1.5, 위험 1.5~2.5, 한계 2.5~3)를 설정하여, 항목별 화재 위험도 점수를 합한 값의 평균이 최종 화재 위험도 범위 중 어느 범위에 속하는지 판단하여 최종 화재 위험도를 예측할 수 있다. For example, a score (ex. normal = 1 point, dangerous = 2 points, limit = 3 points) is given to each fire risk level classified into normal, dangerous, and limit, and the final fire risk is determined for each section of normal, dangerous, and limit. By setting a range (ex. normal 0 to 1.5, dangerous 1.5 to 2.5, limit 2.5 to 3), the final fire risk is determined by determining which range of the final fire risk range the average of the sum of fire risk scores for each item falls within. Predictable.
이 경우 예를 들어, 연기 농도 위험도, 발열 상태 위험도, 온도 각 항목의 화재 위험도가 정상(1점), 위험(2점), 위험(2점)이면, 각 항목의 화재 위험도 평균이 1.666이므로, 화재위험 예측부(410)는 최종적으로 화재 위험도를 '위험'으로 예측한 결과를 도출하게 되는 것이다.In this case, for example, smoke concentration risk, fever state risk, temperature If the fire risk of each item is normal (1 point), dangerous (2 points), and dangerous (2 points), the average fire risk of each item is 1.666, The fire
물론, 언급한 세 가지 항목(연기 농도 변화율, 부품별 발열 상태 변화율, 온도 변화율)에 대한 위험도를 평균하여 최종 화재 위험도 예측 결과를 도출하는 것은 어디까지나 발명의 실시를 위한 하나의 바람직한 실시 예일뿐, 최종 화재위험 예측 결과를 도출하는 과정이 위에서 언급한 평균 값을 사용하는 방식으로 국한되는 것은 아니다.Of course, deriving the final fire risk prediction result by averaging the risks for the three items (smoke concentration change rate, heat generation state change rate for each part, temperature change rate) is only one preferred embodiment for the practice of the invention, The process of deriving the final fire risk prediction result is not limited to the method of using the average value mentioned above.
본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템은 또한, 위와 같은 화재위험 예측부(410)에서 도출된 예측 결과, 즉 화재 위험도가 '위험'으로 예측되면, 상기 전원 제어부(420)가 전원 관리부(90)를 제어하여 기 설정된 전원 차단 우선 순위에 따라 우선 순위가 선순위인 부품부터 전원 공급을 차단하도록 구성될 수 있다.In the fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention according to an embodiment of the present invention, when the prediction result derived from the fire
전원 차단 우선 순위는 부품별 사용빈도나 열에 의한 성능 악화 정도에 따라 부여될 수 있다. 사용빈도를 기준으로 전원 차단 우선 순위를 부여하는 경우 사용빈도가 낮은 부품부터 우선 순위를 부여하고, 열에 의한 성능 악화 정도를 가지고 전원 차단 우선 순위를 부여하는 경우 열에 취약한 부품부터 우선 순위가 부여될 수 있다. Power cutoff priority may be assigned according to the frequency of use of each component or the degree of deterioration in performance due to heat. In case of giving priority to power off based on frequency of use, priority is given to parts with low frequency of use, and if priority is given to power off based on the degree of performance deterioration caused by heat, priority can be given to parts that are vulnerable to heat. there is.
경우에 따라서는, 전술한 열상 센서(14)의 센싱값에 기초한 열상 이미지를 분석하여 실시간으로 전원 차단 우선 순위를 부여하는 방식도 있을 수 있다. 예를 들어, 열상 이미지 분석 결과, 부품이 전체적으로 과열되어 화재 위험이 높은 상황에서, 어느 한 특정 부품이 다른 부품에 비해 상대적으로 과열이 심한 경우, 해당 부품부터 우선적으로 전원을 차단하도록 할 수도 있다. In some cases, there may be a method of analyzing the thermal image based on the sensing value of the aforementioned
이러한 전원 차단 우선 순위는 시스템 구축 시 미리 설정되어 입력 저장되거나, 사용자 또는 작업자가 사용빈도나 작업 환경에 맞춰 임의 변경하도록 구성될 수 있다. 또는 앞서 언급한 바와 같이 실시간 모니터링을 통해 획득된 특정 정보(예컨대, 열상 이미지 정보)를 분석하여, 그 분석 결과를 바탕으로 실시간으로 자동 부여되는 방식일 수도 있다. These power-off priorities may be preset and stored when the system is built, or may be configured to be arbitrarily changed by a user or operator according to the frequency of use or work environment. Alternatively, as mentioned above, specific information (eg, thermal image information) obtained through real-time monitoring may be analyzed and automatically assigned in real time based on the analysis result.
소화기 제어부(430)는 상기 화재위험 예측부(410)를 통해 예측된 화재 위험도 예측 결과가 최종적으로 '한계'로 예측된 경우, 해당 예측 결과가 입력된 시점에 즉시 상기 자동 소화기(100)를 동작시킨다. 구체적으로는, 해당 예측 결과가 입력된 시점에 후술하게 될 전동식 밸브개방유닛에 전원을 인가하여 소화용기를 개방시킴으로써, 화재 위험도를 낮추거나 화재 초기 진압을 통해 화재 확산을 방지한다.The fire
한편, 디스플레이부(50)는 감시 대상 공간에 대한 모니터링 결과를 디스플레이한다. 여기서 디스플레이되는 정보는, 열상 센서(14)에 의해 감지된 감시 대상 공간의 부품 발열 여부, 연기 센서(12)에 의해 감지된 감시 대상 공간의 연기 발생 여부, 그리고 온도 센서(16)에 의해 감시된 감시 대상 공간의 온도에 관한 정보를 비롯해, 화재 위험도 관련 다양한 경고메시지 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
그리고 통신부(60)는 이더넷 통신을 통해 관리 서버(70)와 다양한 정보의 송수신을 지원하는 역할을 한다. 통신부(60)는 이더넷 통신을 통해에 제어부(40)가 예측한 화재 위험도 정보를 비롯해 센서들에 의한 실시간 센싱 정보를 상기 관리 서버(70)에 전송하거나, 통신망을 통해 사전에 등록된 관리자 단말기(80)에 상기 화재 위험도 정보를 전송할 수 있다.And the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 적용되는 자동 소화기의 주요부를 확대 도시한 단면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 전동식 밸브개방유닛의 구동드럼과 개방로드가 원통 캠 구조로 연결된 부분을 도시한 요부 확대 사시도이다. 그리고 도 7은 도 6에 도시된 구동드럼의 전개도이다. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an automatic fire extinguisher applied to an IOT-based fire prevention and spread prevention fire management system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a drive of the electric valve opening unit shown in FIG. 5 It is an enlarged perspective view showing a part where the drum and the opening rod are connected in a cylindrical cam structure. And FIG. 7 is an exploded view of the drive drum shown in FIG. 6 .
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템에 적용되는 자동 소화기(100)는, 소화약제가 일정 압력으로 충진된 소화용기(110)와, 상기 소화용기(110) 출구에 설치된 밸브유닛(120)을 개방시키기 위해 작동되는 전동식 밸브개방유닛(130)을 포함하며, 화재 위험도가 한계에 달하면 작동되어 감시 대상 공간을 향하여 소화액을 분사한다.5 to 7, the
소화용기(110)는 내부에 소화약제가 고압으로 충전된다. 구체적으로는, 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 약 10bar 정도의 압력으로 충전되어 상단 개구가 밸브유닛(120)으로 밀봉되며, 전동식 밸브개방유닛(130)은 최종 화재 위험도가 '한계'로 예측된 경우 상기 소화기 제어부(430)의 구동 명령으로 작동되어 밸브유닛(120)을 개방시켜 내부 소화약제가 소화 대상부를 향해 분출되도록 한다. The
전동식 밸브개방유닛(130)은 도 5 내지 도 7과 같이, 밸브유닛(120)의 일측에 어댑터(125)와 플러그(140)로 연결되며 일측에 장공(132)이 형성된 하우징(131)을 구비한다. 또한 상기 하우징(131) 내부에 설치되며 밸브유닛(120)의 밀봉 디스크(128)와 마주하는 일측 단부에 개방핀(135)을 구비하며 타측에는 상기 장공(132) 위치에 대응하여 핀 결합구멍(134)이 형성된 개방로드(133)를 포함한다. As shown in FIGS. 5 to 7 , the motorized
장공(132)을 통해 상기 핀 결합구멍(134)에는 가이드핀(136)의 일단이 결합되어 고정된다. 그리고 가이드핀(136)의 타단은 하우징(131) 외측에 인접 배치되는 구동드럼(139) 표면의 홈(LH, RH)을 따라 이동 가능하게 위치한다. 이때 홈은 구동드럼(139)의 표면에 구동드럼(139)의 회전 방향에 대해 나선형태로 형성되는 로크 홈(LH)과, 로크 홈(LH) 일단에서 구동드럼(139)의 길이 방향으로 연장되는 릴리즈 홈(RH)일 수 있다.One end of the
구동드럼(139)은 제어부(소화기 제어부(430))의 전원 인가에 따라 작동되는 구동모터(138)의 출력축에 결합되어 구동모터(138) 작동 시 상기 출력축과 함께 회전운동을 하도록 구비된다. 그리고 하우징(131)과 상기 개방로드(133) 사이에는 상기 개방로드(133)가 밸브유닛(120)을 구성하는 밀봉 디스크(128)를 향하여 힘을 받도록 복원력을 제공하는 압축 코일 스프링 형태의 개방 스프링(137)이 설치된다.The driving
이러한 구성의 전동식 밸브개방유닛의 작동에 따른 소화기 개방을 전체적인 자동 소화기의 작동과 연계하여 간단히 살펴보기로 한다.The opening of the fire extinguisher according to the operation of the electric valve opening unit having this configuration will be briefly reviewed in connection with the operation of the overall automatic fire extinguisher.
앞선 도 5를 다시 참조하면, 밸브 닫힘 상태에서 슬라이더(126) 후방의 압력 챔버(127)에 설치되는 스프링(129)의 복원력에 슬라이더(126)의 외면부와 압력 챔버(127)를 구획하는 밸브바디(121) 면 사이의 간극을 통하여 압력 챔버(127)로 유입되는 소화약제의 압력을 더한 슬라이더(126) 후방 압력은 슬라이더(126) 전면에 형성되는 전방 압력에 비해 다소 크거나 같다.Referring back to FIG. 5, the valve partitions the outer surface of the
이에 따라, 자동 소화기(100) 작동 전 밸브유닛(120)의 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 경계부에 형성되는 밸브시트(123)에 슬라이더(126)가 밀착되는 형태로 접촉하게 되고, 이로써 두 유로(L1, L2) 사이의 통로(소화기 개방 시 소화약제가 배출되는 통로)가 폐쇄되어 소화용기(110) 내부 충전된 소화약제는 용기 밖으로 배출되지 않는다.Accordingly, the
이 상태에서 구동모터(138)에 전원이 공급되면, 구동드럼(139)이 회전을 하게 되고, 구동드럼(139)의 회전에 따른 가이드핀(136)의 직선운동으로 개방로드(133)가 뒤로 후퇴했다가 일정 지점에 도달하는 순간 반대 방향으로 작용하는 개방 스프링(137)의 복원력에 의해 빠른 속도로 전진해 밀봉 디스크(128)를 파열시킴으로써 소화용기(110)가 개방되고 소화약제가 배출된다.In this state, when power is supplied to the driving
밸브유닛 개방을 위한 전동식 밸브개방유닛의 작동을 도 8의 작동 상태도를 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.The operation of the electric valve opening unit for opening the valve unit will be described in more detail with reference to the operating state diagram of FIG. 8 .
도 5와 같은 상태에서, 화재 위험도가 '한계'로 예측되어 구동모터(138)에 전원이 공급되면, 구동드럼(139)은 기 설정된 회전 방향과 각도로 회전을 하게 된다. 이때 구동드럼(139)의 회전에 따라 가이드핀(136)은 로크 홈(LH)을 따라 상대운동을 하면서 도 8a와 같이 화살표 방향 직선운동을 하게 되고, 가이드핀(136)이 이동한 거리만큼 개방로드(133)가 뒤로 밀려나게 된다. In the state shown in FIG. 5 , when power is supplied to the driving
개방로드(133)의 후퇴로 하우징(131) 내부의 개방 스프링(137)은 더욱 압축되어 더 큰 복원력을 저장하게 되며, 구동드럼(139)의 계속된 회전으로 가이드핀(136)이 로크 홈(LH)에서 벗어나 직선상의 릴리즈 홈(RH)에 진입하는 순간, 개방로드(133)를 뒤로 미는 힘이 사라지고 반대로, 개방 스프링(137)의 복원력이 작동해 개방로드(133)가 순간 빠른 속도로 전진함으로써, 도 8의 b와 같이 개방핀(135)이 밀봉 디스크(128)를 타격하게 된다. With the retraction of the
이로 인해 밀봉 디스크(128)가 파열되고 압력 챔버(127)의 압이 소실되면서 밸브유닛(120) 내 힘의 균형이 깨지게 된다. 그 결과 슬라이더(126)가 후퇴하고 두 유로(L1, L2) 사이의 통로가 개방됨으로써, 소화용기(110) 내 고압의 소화약제(P)가 상기 유로(L1, L2)를 거쳐 밸브바디(121)의 토출 측에 연결되는 노즐을 따라 감시 대상 공간을 향해 국부적으로 분사됨으로써 화재를 진압하게 되는 것이다. As a result, the
즉 본 발명에 적용된 자동 소화기(100)는, 가이드핀(136)이 로크 홈(LH)에 위치하면, 개방로드(133)는 개방핀(135)이 밀봉 디스크(128)와 소정 거리 이격된 개방 대기 위치에 위치 하게되고, 상기 구동드럼(139)의 회전으로 가이드핀(136)이 로크 홈(LH)에서 이탈하여 릴리즈 홈(RH)에 진입하는 순간, 상기 개방 스프링(137)의 복원력으로 개방로드(133)가 전진하고 개방핀(135)이 밀봉 디스크(128)를 타격함으로써 소화용기(110)가 개방되어 약제가 배출되는 것이다.That is, in the
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only special embodiments have been described accordingly. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular forms mentioned in the detailed description, but rather it is understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It should be.
10 : 정보 수집부
12 : 연기 센서
14 : 열상 센서
16 : 온도 센서
20 : 데이터 생성부
30 : 데이터 저장부
40 : 제어부
50 : 디스플레이부
60 : 통신부
70 : 관리 서버
80 : 관리자 단말기
90 : 전원 관리부
100 : 자동 소화기
110 : 소화용기
120 : 밸브유닛
121 : 밸브바디
123 : 밸브시트
125 : 어댑터
126 : 슬라이더
127 : 압력 챔버
128 : 밀봉 디스크
129 : 스프링
131 : 하우징
132 : 장공
133 : 개방로드
134 : 핀 결합구멍
135 : 개방핀
136 : 가이드핀
137 : 개방 스프링
138 : 구동모터
139 : 구동드럼
130 :밸브개방유닛
410 : 화재위험 예측부
420 : 전원 제어부
430 : 소화기 제어부
LH : 로크 홈 RH : 릴리즈 홈10: information collection unit 12: smoke sensor
14: thermal sensor 16: temperature sensor
20: data generation unit 30: data storage unit
40: control unit 50: display unit
60: communication unit 70: management server
80: manager terminal 90: power management unit
100: automatic fire extinguisher 110: fire extinguisher
120: valve unit 121: valve body
123: valve seat 125: adapter
126: slider 127: pressure chamber
128: sealing disk 129: spring
131: housing 132: long hole
133: open rod 134: pin coupling hole
135: open pin 136: guide pin
137: open spring 138: drive motor
139: drive drum 130: valve opening unit
410: fire risk prediction unit 420: power control unit
430: fire extinguisher control unit LH: lock home RH: release home
Claims (9)
상기 부품들에서 발생하는 연기를 센싱하는 연기 센서와, 상기 부품들의 발열 여부를 센싱하는 열상 센서와, 상기 감시 대상 공간의 온도 변화를 센싱하는 온도 센서를 포함하는 정보 수집부;
상기 정보 수집부로부터 수집된 정보를 처리하여 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율(단위 시간당 연기 농도 변화)과 부품별 발열 상태 변화율(단위 시간당 발열 상태 변화), 그리고 감시 대상 공간의 온도 변화율(단위 시간당 온도 변화)에 관한 데이터를 생성하는 데이터 생성부;
상기 데이터 생성부에서 생성된 데이터와의 비교 매칭을 위한 기준 데이터가 저장된 데이터 저장부;
소화약제가 일정 압력으로 충진된 소화용기 및 소화용기 출구에 설치된 밸브유닛을 개방시키기 위해 작동되는 전동식 밸브개방유닛을 포함하며, 화재 위험도가 한계에 달하면 작동되어 상기 감시 대상 공간을 향하여 소화액을 집중 분사하는 자동 소화기;
상기 데이터 생성부로부터 데이터가 입력되면, 데이터 저장부에 저장된 기준 데이터와 매칭하여 화재 위험도를 예측하고, 예측 결과에 따라 상기 부품들에 대한 전원 공급을 단속(斷續)하거나 상기 자동 소화기의 동작을 제어하는 제어부; 및
유무선 통신망을 통해 관리 서버에 제어부가 예측한 화재 위험도 정보를 전송하거나, 사전에 등록된 관리자 단말기에 상기 화재 위험도 정보를 전송하는 통신부;를 포함하며,
상기 기준 데이터는 감시 대상 공간과 동일 모사 환경에서 시뮬레이션을 실시하여, 부품이 정상 구동되는 시점부터 과열로 화재가 발생하기까지 상기 시뮬레이션에서 추출된 감시 대상 공간의 연기 농도 변화율, 부품별 발열 상태 변화율, 감시 대상 공간의 온도 변화율을 화재 위험도에 따라 구간별로 구분한 것인 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
Predicting the risk of fire by monitoring the state of the parts in the space to be monitored in the building where electrical and electronic parts are integrated, and taking matched follow-up actions according to the predicted results to prevent fire occurrence or fire spread in case of fire. As a system,
an information collection unit including a smoke sensor for sensing smoke generated from the components, a thermal image sensor for sensing whether the components generate heat, and a temperature sensor for sensing a change in temperature of the space to be monitored;
By processing the information collected from the information collection unit, the rate of change in smoke concentration in the space to be monitored (change in smoke concentration per unit time), the rate of change in the heating state of each part (change in the heating state per unit time), and the rate of change in temperature in the space to be monitored (temperature per unit time) a data generator for generating data about change);
a data storage unit storing reference data for comparison and matching with the data generated by the data generator;
It includes an electric valve opening unit that operates to open a fire extinguishing container filled with fire extinguishing agent at a certain pressure and a valve unit installed at the outlet of the fire extinguishing container. automatic fire extinguisher;
When data is input from the data generator, the fire risk is predicted by matching with the reference data stored in the data storage unit, and the power supply to the parts is controlled or the automatic fire extinguisher operates according to the prediction result. a control unit for controlling; and
A communication unit that transmits fire risk information predicted by the control unit to a management server through a wired or wireless communication network or transmits the fire risk information to a manager terminal registered in advance;
The reference data is simulated in the same simulated environment as the space to be monitored, and the rate of change in smoke concentration in the space to be monitored, the rate of change in heat generation state for each part, A fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention, which classifies the temperature change rate of the space to be monitored by section according to the fire risk.
상기 데이터 저장부에는 화재 위험도에 따라 정상, 위험, 한계 구간으로 구분되어 상기 기준 데이터가 저장되되,
시뮬레이션 시 상기 부품들이 정상 가동되는 범위에서 추출되는 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간을 정상 구간으로 저장하고,
시뮬레이션 시 부품 성능에 영향을 미칠 정도로 부품이 과열된 범위에서 추출되는 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간을 위험 구간으로 저장하며,
시뮬레이션 시 부품 과열로 화재가 발생되기 직전 또는 직후 추출되는 연기 농도 변화율, 발열 상태 변화율, 온도 변화율 구간을 한계 구간으로 저장하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 1,
The data storage unit stores the reference data divided into normal, dangerous, and limit sections according to the degree of fire risk,
During the simulation, the smoke concentration change rate, the heating state change rate, and the temperature change rate section extracted from the normal operating range of the parts are stored as a normal section,
During simulation, the smoke concentration change rate, heating state change rate, and temperature change rate section extracted from the range where the part is overheated enough to affect the performance of the part is saved as a dangerous section,
An IOT-based fire management system for fire prevention and spread prevention that stores the smoke concentration change rate, fever state change rate, and temperature change rate section extracted immediately before or after a fire due to overheating of parts during simulation as a limit section.
상기 제어부는,
상기 데이터 생성부에서 전송된 데이터를 상기 기준 데이터와 매칭하여 화재 위험도를 예측하는 화재위험 예측부와,
상기 화재위험 예측부의 예측 결과에 따라 상기 부품들 각각에 대해 전원 공급을 차단시키는 전원 관리부의 동작을 제어하는 전원 제어부와,
상기 화재위험 예측부의 예측 결과에 따라 상기 자동 소화기의 동작을 제어하는 소화기 제어부를 포함하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 2,
The control unit,
A fire risk prediction unit for predicting a fire risk by matching the data transmitted from the data generation unit with the reference data;
A power control unit for controlling an operation of a power management unit for cutting off power supply to each of the components according to a prediction result of the fire risk prediction unit;
A fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention including a fire extinguisher control unit for controlling the operation of the automatic fire extinguisher according to the prediction result of the fire risk prediction unit.
상기 화재위험 예측부는,
데이터 생성부에서 전송된 데이터를 상기 기준 데이터와 매칭한 결과에 따라 정상, 위험, 한계로 구분하여 화재 위험도를 예측하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 3,
The fire risk prediction unit,
A fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention that predicts the fire risk by classifying the data transmitted from the data generator into normal, dangerous, and limit according to the matching result with the reference data.
상기 화재위험 예측부는,
상기 매칭 시 데이터베이스에 저장된 기준 데이터 중 데이터 생성부의 데이터와 일치하거나 가장 유사한 기준 데이터가 속한 화재 위험도 구간을 인식하여 화재 위험도를 예측하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 4,
The fire risk prediction unit,
Fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention that predicts the fire risk by recognizing the fire risk section to which the reference data that matches or most similar to the data of the data generator among the reference data stored in the database at the time of matching.
상기 화재위험 예측부에서 화재 위험도가 위험으로 예측된 경우,
상기 전원 제어부는 전원 관리부를 제어하여 기 설정된 전원 차단 우선 순위에 따라 우선 순위가 선순위인 부품부터 전원 공급을 차단하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 4,
If the fire risk is predicted as a risk in the fire risk prediction unit,
The power control unit controls the power management unit to cut off power supply from components with higher priority according to a preset power cutoff priority. Fire management system for preventing and preventing fire based on IOT.
상기 화재위험 예측부에서 화재 위험도가 한계로 예측된 경우,
상기 소화기 제어부는 전동식 밸브개방유닛에 전원을 공급하여 소화용기를 개방시키는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 4,
If the fire risk is predicted as the limit in the fire risk prediction unit,
The fire extinguisher control unit supplies power to the electric valve opening unit to open the fire extinguishing container. A fire management system for preventing and preventing fire based on IOT.
상기 자동 소화기의 전동식 밸브개방유닛은,
상기 밸브유닛의 일측에 어댑터와 플러그로 연결되며 일측에 장공이 형성된 하우징과,
상기 하우징 내부에 설치되며 밸브유닛의 밀봉 디스크와 마주하는 일측 단부에 개방핀을 구비하며 타측에는 상기 장공 위치에 대응하여 핀 결합구멍이 형성된 개방로드와,
상기 제어부의 전원 인가에 따라 작동되는 구동모터의 출력축에 결합되어 함께 회전운동을 하고, 표면에 나선형태의 로크 홈과 직선형태의 릴리즈 홈이 연속적으로 형성된 구동드럼과,
일측은 상기 구동드럼 표면의 상기 로크 홈 위치하고 반대편 타측은 상기 장공을 통해 핀 결합구멍에 결합되는 가이드핀과,
상기 하우징과 개방로드 사이에 설치되어 상기 개방로드가 밀봉 디스크를 향하는 방향으로 힘을 받도록 복원력을 제공하는 개방 스프링을 포함하는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.
According to claim 1 or 7,
The electric valve opening unit of the automatic fire extinguisher,
A housing connected to one side of the valve unit with an adapter and a plug and having a long hole formed on one side;
An opening rod installed inside the housing, having an opening pin at one end facing the sealing disk of the valve unit, and having a pin coupling hole formed on the other side corresponding to the position of the long hole;
A driving drum coupled to an output shaft of a driving motor operated in response to power supply of the control unit to rotate together and having a spiral lock groove and a linear release groove continuously formed on the surface;
A guide pin having one side located in the lock groove on the surface of the driving drum and the other side coupled to the pin coupling hole through the long hole;
A fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention including an opening spring installed between the housing and the opening rod to provide a restoring force so that the opening rod receives force in a direction toward the sealing disk.
상기 가이드핀이 로크 홈에 있을 때 상기 개방로드는 개방핀이 밀봉 디스크와 소정 거리 이격된 개방 대기 위치에 위치하고,
상기 구동드럼의 회전으로 가이드핀이 로크 홈에서 이탈하여 릴리즈 홈에 진입하는 순간, 상기 개방 스프링의 복원력으로 개방로드가 전진하고 개방핀이 밀봉 디스크를 타격하여 소화용기가 개방되는 IOT 기반 화재 예방 및 확산 방지를 위한 화재 관리 시스템.According to claim 8,
When the guide pin is in the lock groove, the opening rod is located in an open standby position in which the opening pin is separated from the sealing disk by a predetermined distance;
The moment the guide pin deviates from the lock groove and enters the release groove due to the rotation of the driving drum, the restoring force of the opening spring advances the opening rod and the opening pin strikes the sealing disk to open the fire extinguishing container IOT-based fire prevention and Fire management system to prevent spread.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020210128511A KR20230045794A (en) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | Fire management system for IOT-based fire prevention and spread prevention |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR100791568B1 (en) | 2007-03-26 | 2008-01-03 | 전태구 | Compression type fire extinguisher |
KR100809864B1 (en) | 2007-11-27 | 2008-03-04 | (주)유인테크 | Valve assembly of fire extinguisher |
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- 2021-09-29 KR KR1020210128511A patent/KR20230045794A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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KR100791568B1 (en) | 2007-03-26 | 2008-01-03 | 전태구 | Compression type fire extinguisher |
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