KR20240042296A

KR20240042296A - 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템

Info

Publication number: KR20240042296A
Application number: KR1020220120734A
Authority: KR
Inventors: 임완재
Original assignee: 주식회사 건국방재엔지니어링
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2024-04-02

Abstract

본 발명은 동결에 의한 폐색 및 파손을 예방할 수 있는 기능을 가지는 동파방지 기능을 가지는 소화전의 관리기술에 관한 것으로, 선택된 하나 이상의 소화전에 설치되어 계측데이터를 수집하고 동파방지 제어명령을 전송하는 복합감시부와, 상기 복합감시부의 제어명령에 따라 소화전의 온도를 제어하는 온도조절수단과, 상기 복합감시부로부터의 계측결과와 기상정보를 통하여 동결에 대한 예측을 수행하고 복수의 복합감시부의 기능을 연동하여 제어하는 통합관리부를 포함하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템을 제공한다.

Description

동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템{INTEGRATED MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM FOR FIRE HYDRANT WITH FROST PROTECTION FUNCTION}

본 발명은 소화전의 유지 및 관리기술에 관한 것으로, 동결에 의한 폐색 및 파손을 예방할 수 있는 기능을 가지는 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 소화전은 건축물의 내부 또는 외부에서의 화재 발생시 화재를 신속하게 진압할 수 있도록 소방호스를 연결하여 소방용수를 공급하기 위해 특정한 위치에 의무적으로 설치되는 소방시설물을 의미한다. 이러한 소화전은 건축물의 내부에 설치되는 옥내소화전과 건축물의 외부에 설치되는 옥외소화전으로 구분될 수 있다.

상기 옥내소화전은 건축물의 내부에 설치되어 화재발생 초기에 사용자에 의하여 신속하게 화재를 진압하기 위한 목적으로 마련되고, 옥외소화전의 경우 건축물의 외부에 설치되어 외부에서 소화액을 공급하여 건축물 내부의 화재를 진압함과 동시에 인접한 건축물로 화재를 방지하기 위한 목적으로 사용되는 경우가 많다.

상기 옥내소화전과 옥외소화전에는 규정된 방수압력과 방수량을 갖도록 하기 위하여 별도의 가압송수장치로부터 공급되는 소방용수를 소방호스 등의 소방설비로 공급하기 위한 송수구가 소화전의 측면에 구성된다.

건축물의 외부에 설치되는 옥외소화전은 노출된 형태에 따라 지상식과 지하식으로 구별된다. 지하식 소화전의 경우 제조단가는 낮으나, 맨홀 공사 등의 설치비용이 높고, 설치 후 차량이 맨홀 상에 주차된 경우 사용할 수 없는 사용상의 불편함에 따라 보편화되어 있지는 않다. 이러한 이유로 지상식 소화전이 다수 설치되고 있다.

한국등록실용신안 제20-0211550호는 지상식 소화전을 공개하고 있으며, 도 1은 소화전이 옥외 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

이를 구체적으로 살펴보면, 지하에 매설된 상수도 배수관(1)상에 분기관(2)이 설치되고 이에 상수의 공급과 차단을 위한 제수밸브(3)가 장착되며, 여기에 수개의 엘보(L)이음관과 연결관(4)이 부착되어 지상으로 연결된다. 화재로 인한 비상시 상수를 소방용수로 사용하기 위하여 소화전 설비(8)의 배출구에 화재진압용 호스를 결합한 다음 제수밸브(3)를 열고서 소화전 설비(8)의 밸브대(9)를 회전시키면 밸브몸체(5)에 내삽된 밸브(6)가 하강하여 제수밸브(3)를 통해 소화전 설비(8)로 상수가 배출되는 것이다.

그런데, 통상의 지상식 소화전은 공사비와 유지비용은 저렴한 데 비해 지상에 그대로 노출되어 있어 공간의 활용성이 떨어지고, 보행자나 차량의 부주의 또는 낙하물 등으로 인하여 안전사고나 파손의 우려가 있다.

특히 옥외소화전은 빗물이나 눈 등에 항시 노출되어 있기 때문에 부식과 동결의 문제가 있다. 부식이나 동결 상태가 심화되는 경우 잠금 부위를 개방하지 못하여 초기진압이 중요한 화재현장에서 심각한 피해의 확산에 무방비가 될 우려가 있다. 동결상태가 심화되는 경우 소화전이나 부속 시설의 파손의 우려도 존재한다. 이러한 동파의 문제는 난방이 되지 않거나 단절될 수 있는 옥내 소화전에도 발생할 수 있다.

한편, 도심의 건물과 시설의 배치가 복잡하며 심화되고 있고, 이에 따라 배관 및 압력설비의 추가 및 소화전의 시설에 대한 요청도 증가되고 있기 때문에 대규모의 건물 단지 등에서 이를 종합적으로 모니터링하고 관리할 필요성도 존재한다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 야외 노출되는 소화전의 동파를 방지하면서 실시간 상태를 모니터링하고 관리할 수 있는 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 선택된 하나 이상의 소화전에 설치되어 계측데이터를 수집하고 동파방지 제어명령을 전송하는 복합감시부(1100)와, 상기 복합감시부의 제어명령에 따라 소화전의 온도를 제어하는 온도조절수단과, 상기 복합감시부로부터의 계측 데이터 및 기상정보를 통하여 동결에 대한 예측을 수행하고 복수의 복합감시부의 기능을 연동하여 제어하는 통합관리부(2000)를 포함하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템을 제공한다.

상기 온도조절수단은, 옥내 또는 옥외소화전에 설치되는 열전도형 온도조절수단(1210) 또는 공기조화형 온도조절수단(1220) 중에서 선택될 수 있다.

상기 열전도형 온도조절수단은, 옥외소화전의 몸체 내부로 연장되어 열전달하며 온도를 감시하는 감시 및 열전달부(1211)를 구비할 수 있다.

바람직하게는 상기 복합감시부이 통신모듈(1140)과, 온도감지수단(1201)에서 생성된 소화전의 온도감지신호를 수신하여 데이터화하는 온도감지부(1111)와, 근접감지수단(1202)에서 생성된 장애물에 대한 감지신호룰 수신하여 데이터화하는 근접감지부(1112)와, 상기 온도감지부로부터의 온도계측정보에 의하여 결빙을 판단하고 온도조절수단에 온도조절 제어신호를 전송하며 통신모듈을 통하여 통합관리부에 계측데이터를 전송하는 결빙관리부(1120)를 구비할 수 있다.

상기 복합감시부는, 소화전 내부 수체의 유압 또는 유량 정보를 수신하여 데이터화하고 통합관리부로 전송하는 배수관리부(1130)를 더 구비할 수 있다.

상기 통합관리부는, 기상정보서버(4100)로부터 기상정보를 수집하는 기상정보수집부(2410)와, 복합감시부로부터 계측데이터를 수집하여 각 소화전에 대한 결빙 상태를 모니터링하는 모니터링부(2100)와, 상기 기상정보수집부(2410) 및 모니터링부(2100)의 정보를 통하여 동파 예측판단을 수행하는 예측부(2200)와, 상기 모니터링부에서 감시되는 소화전의 상태 또는 예측부에 의한 동파 예측상태에 따라 각 복합감시부에 연결된 온도조절수단의 작동을 제어하는 동파제어부(2230)와, 모니터링부와 예측부와 동파제어부의 정보 전송 경로를 마련하는 관리부(2010)를 포함할 수 있다.

상기 모니터링부는, 배수관리부로부터의 수량 또는 수압 감시결과에 따라, 하한 설정값 이하로 수량 또는 수압이 감지된 경우 급수 미사용 및 누수에 대한 판단을 수행하고, 급수설정값을 초과한 수량 또는 수압이 감지된 경우 급수 상태로 판단하되 급수설정값 초과 및 정상급수범위 하한 이하인 경우는 소화전의 누수 또는 폐색이 일어난 것으로 보아 관리부를 통하여 유지보수에 대한 알림을 수행할 수 있다.

상기 관리부는, 모니터링부의 판단 결과를 통하여 각 소화전의 관리시공시기 및 생애주기비용을 도출할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하여, 종래에는 단순 개별 소화전을 직접 확인하고 유지보수하였던 비경제성을 극복하고 특히 겨울철 동파에 대한 예방과 해소가 가능하기 때문에 유지보수에 대한 경제성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 환경조건에 관계 없이 화재시 즉시적인 급수가 가능하여지므로 국민의 생명과 건강을 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기상상황과 연동하여 동파 발생시 이를 해소할 수 있고, 미연에 동결을 방지하는 예방적 조치를 수행할 수 있으며, 각 복합감시부에서 능동적 제어가 가능하기 때문에 작동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 복수의 개소에 대해서 중앙 집중형 관리 및 예산 산출이 가능하기 때문에 전체적인 관리의 효율성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 지상식 소화전에 대한 설치상태도이다.
도 2는 본 발명의 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 적용되는 복합감시부 및 온도조절수단에 대한 제1실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 적용되는 복합감시부 및 온도조절수단에 대한 제2실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 개념에 따른 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 대한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에서 복합감시부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에서 통합관리부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 부분, 장치 및/또는 구성 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 부분, 장치 및/또는 구성 또한 기술하지 아니하였다. 또한, 도면에서 동일한 도면 부호를 사용하여 지칭하는 부분은 장치 구성 또는 방법에서 동일한 구성 요소 또는 단계를 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "···부" 또는 "···기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명은 기본적으로 선택된 하나 이상의 소화전에 설치되어 계측데이터를 수집하고 동파방지 제어명령을 전송하는 복합감시부와, 상기 복합감시부의 제어신호에 따라 소화전의 온도를 제어하는 온도조절수단과, 상기 복합감시부로부터의 계측결과와 기상정보를 통하여 동결에 대한 예측을 수행하고 복수의 복합감시부의 기능을 연동하여 제어하는 통합관리부를 포함하는 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템을 제공한다.

본 발명에서 설명되는 소화전이란 상기와 같이 옥내 및 옥외 설치 방식을 불문하며, 급수의 취부가 구성되는 노출 부위는 물론 상수도 등의 배관과 연결되는 급수용 경로도 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 본 발명의 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 적용되는 복합감시부 및 온도조절수단에 대한 제1실시예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 제1실시예에서는 소화전의 일 양태로 옥외소화전(100)에 적용되는 것을 설명한다. 상기 옥외소화전(100)은 지하에 매립된 상수관 등의 급수배관에서 분기된 관로에 몸체(110)가 연결되고 지상에 연결부(101)가 노출되어 구성될 수 있다. 상기 급수배관과 몸체(110) 사이에는 드레인장치(120)가 개재될 수 있는데 이러한 옥외소화전(100)과 관련하여서는 상술한 종래기술 및 공지기술의 구성이 적용될 수 있을 것이며 본 발명에서 표현된 예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 개념에 의하여 소화전의 일부에 온도조절수단이 구비되고 자체적인 판단동작 내지는 원격의 제어동작에 의하여 수체에 대한 열관리를 수행할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서는 상기 온도조절수단이 전열장치를 포함하여 열전도형 온도조절수단(1210)으로 구성될 수 있다. 상기 전열장치는 예를 들어 저항에 의하여 열을 발생하는 발열선, 발열패드, 발열소자 등이 적용될 수 있을 것이며 상기의 예시에 한정되지 않는다. 이러한 열전도형 온도조절수단(1210)는 예를 들어 지상에 노출된 연결부(101)의 일부를 감싸는 형태로 구성될 수 있을 것이다. 다만, 지중에 매립되는 형태로 소화전과 결합될 수 있음은 물론이다.

상기 열전도형 온도조절수단(1210)는 복합감시부(1100)와 연결되어 제어신호를 전송받아 발열기능을 수행할 수 있다

상기 복합감시부(1100)는 소화전의 환경을 감시하는 기능을 수행하며 예를 들어 온도감지수단과 연결되어 통하여 동파에 이를 수 있는 온도 조건을 감시할 수 있을 것이다.

상기 온도감시수단의 바람직한 실시예로 연결부(101) 및/또는 몸체(110) 내부에 상측 및/또는 하측으로 길게 형성되는 감시 및 열전달부(1211)로 구성될 수 있다. 상기 감시 및 열전달부(1211)는 열전도형 온도조절수단(1210)에 연결되고 소화전 내부 수체의 온도를 감지하여 온도감지신호를 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 추가적으로, 상기 감시 및 열전달부(1211)는 열전도성이 높은 재질로 구성되어 열전도형 온도조절수단(1210)으로부터 발생하는 열을 소화전 내부로 고르게 발산할 수 있을 것이다.

도시된 실시예와 같이 열전도형 온도조절수단(1210)의 내주측 상하방향으로 감시 및 열전달부(1211)가 길게 이어져 있는 경우 열전달에 유리할 뿐만 아니라 내부 수체의 온도를 즉시적이고 정확하게 전달하여 파악할 수 있도록 하는 장점도 있음에 유의하여야 한다.

상기 복합감시부(1100)는 추가적으로, 동파의 조건으로 습도를 감시할 수 있을 것이며 이를 위한 습도감지수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 복합감시부(1100)는 소화전에 외부 소방호스 연결을 위한 공간을 확보할 수 있도록 장애물을 유무를 감시하는 기능을 수행할 수 있을 것이다. 이러한 복합감시부(1100)의 감시기능과 관련한 실시예들은 후술하기로 한다.

상기 복합감시부(1100)는 해당 개소의 소화전에 동결이 발생한 것으로 판단한 경우 능동적으로 온도조절수단을 작동시켜 동파방지를 위한 기능을 수행할 수 있으며, 이러한 감시상황 및 작동상태에 대한 정보를 원격으로 전송하여 중앙관리하도록 할 수 있을 것이다. 상기 복합감시부(1100)의 원격감시 및 제어를 위하여 IoT 기술이 적용될 수 있으며, 이 경우 복합감시부(1100)의 계측값이 원격으로 전송되어 통합관리부(2000)에서 소정의 예측값 도출과 통합 운영이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 설명들에서 동파란 동결에 의한 파손만을 의미하는 것은 아니며, 동결에 의한 파손 가능성의 상황 및 동결 가능한 상황을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 3은 본 발명의 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 적용되는 복합감시부 및 온도조절수단에 대한 제2실시예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 제2실시예에서는 옥내소화전(200)에 적용되는 경우를 나타내고 있다. 다만, 온도조절수단 및 복합감시부의 기능과 배치에 대해서는 상기 제1실시예가 준용될 수 있음은 물론이다.

옥내소화전(200)의 통상의 경우와 마찬가지로 함체를 이루는 케이싱(201) 내부에 급수전(210)과 소방호스(220)가 수용되어 있으며 전방의 개폐도어에 의하여 내부가 개방될 수 있다. 상기 옥내소화전(200)의 상부에는 화재버튼, 스피커, 발광체 등이 구성될 수 있으며 이와 관련하여서는 공지의 옥내소화전(200)이 적용될 수 있을 것이다.

이러한 옥내소화전(200)의 경우에도 동파방지 기능의 달성을 위한 온도조절수단 및 계측데이터를 생산하고 제어명령을 전송할 수 있는 복합감시부(1100)를 구성한다.

본 발명의 제2실시예에서는 상기 온도조절수단이 대류에 의한 열을 전달할 수 있도록 공기조화형 온도조절수단(1220)으로 이루어질 수 있다. 상기 공기조화형 온도조절수단(1220)은 예를 들어 히트펌프 및 팬을 구비할 수 있으며 공기를 가열하여 열을 전달할 수 있는 다양한 발열장치들이 적용될 수 있을 것이다.

상기 복합감시부(1100)는 주로 케이싱(201) 내부의 온도를 감시하고 동파에 대한 판단을 수행할 수 있으며 상기와 같이 온도, 습도, 근접여부 등에 대한 계측데이터를 수집할 수 있다.

상기 설명된 열전도형 온도조절수단(1210) 및 공기조화형 온도조절수단(1220)은 상호 추가적 또는 교환적으로 구성될 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 개념에 따른 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 대한 구성도이다.

복합감시부(1100)는 상기한 바와 같이 선택된 소화전에 적용되어 개별 온도조절수단을 제어하는 기능을 수행할 수 있는데, 경우에 따라 선택된 구역을 감시하여 소정의 제어영역에 배치되는 복수의 온도조절수단들을 하나의 복합감시부(1100)가 제어하는 경우도 고려될 수 있다.

외부 노출되는 특성 및 통신의 편리성을 고려하여 상기 복합감시부(1100)는 무선통신이 가능한 통신모듈을 구비하여 추가적인 설비의 부담을 저감시킬 수 있을 것이다. 다만, 전력선통신과 같은 유선통신 방식을 배제하는 것은 아니다. 이러한 복합감시부(1100)의 통신과 관련된 실시예는 후술한다.

도시된 예와 같이 소정의 관심구역을 설정하여 급수배관에 연결된 옥외소화전(100) 및 옥내소화전(200)을 나타내었다. 다만, 상기와 같은 소화전의 배치 및 관심구역의 설정은 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있음은 물론이다.

본 발명에서는 통신 및 설비의 편리성을 고려하여 무선망을 통하여 복합감시부(1100)가 통합관리부(2000)와 통신하는 것을 주요한 예로 들었다.

통합관리부(2000)는 이러한 각 개소의 복합감시부(1100)로부터 계측정보를 수신하고, 온도조절수단을 제어할 수 있도록 제어신호를 전송함과 동시에 기상 상황에 대한 정확한 판단을 위하여 소정의 외부 서버와 연결될 수 있다.

주요하게는 급수관 및 소화전의 배치와 관련된 지리정보를 제공하는 맵서버(4200)와, 날씨에 대한 기상정보를 제공하는 기상정보서버(4100)와 연결되어 소정의 판단을 수행할 수 있을 것이다. 여기서, 지리정보란 GIS(상수도 관리대장 지리정보시스템)에서 취득할 수 있는 상수관거 및 소화전의 설치에 대한 지도 및 각 위치정보일 수 있다.

또한, 기상정보란 기상청의 서버 등과 같은 기상정보서버(4100)로부터 취득할 수 있는 강수량, 습도, 풍속, 풍향, 중장기 예보 등과 같은 날씨와 관련된 정보일 수 있다. 상기 기상정보를 통하여 각 소화전에 대한 동파예측 및 예방조치가 가능할 수 있다. 예를 들어, 각 소화전 개소의 계측데이터에서는 아직 동결에 이를만한 온도에 도달하지 않았으나 기상정보서버(4100)에서 수집한 데이터에 의하여 온도 강하가 기준범위보다 급하게 이루어지는 경우 선택된 복합감시부(1100)로 예방적 조치로 온도조절수단을 작동하도록 할 수 있다. 이러한 경우 동파 예방을 위한 온도는 동결 해소를 위한 온도보다 낮게 설정될 수 있으며 이를 위하여 복합감시부(1100)는 온도조절기능을 구비할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 상기 복합감시부(1100) 및/또는 온도조절수단에 IoT 기능을 적용하여 원격의 무선통신이 가능할 수 있는바, 중앙관리를 위하여 중계망(참조번호 미표시)를 통하여 원격통신이 이루어질 수 있다.

상기 중계망에 의한 무선통신은 CDMA, WCDMA, HSDPA, GSM, Wibro, 3G, 4G, LTE, LTE CatM1 등을 포함하는 이동 통신 네트워크에서 제공하는 통신방식과, Wi-Fi(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth), 적외선(IrDA: Infrared Data Association), 무선 LANN(IEEE 802.11), SWAP(Shared Wireless Access Protocol), WPAN(Wireless Personal Area network), 지그비(Zigbee), 저전력근거리통신인 LoRa(Long Range) 네트워크 등의 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다. 여기서 각각의 감시 내지 작동 디바이스와 IoT에 의한 연결은 물론 RS485와 같은 유선연결방식이 배제되는 것은 아니다.

또한, 통합관리부(2000)를 통하여 원격의 사용자가 각 소화전의 개소에서 온도상태, 장애물 유무, 동파방지기능의 작동상태 등의 현황을 모니터링 할 수 있도록 모바일단말(4300)이 접속될 수 있다. 상기 모바일단말(4300)은 사용자가 휴대할 수 있는 스마트폰 또는 태블릿 PC와 같은 모바일 통신 및 디스플레이장치일 수 있으며 노트북, 데스크탑, TV 등 정보를 표현할 수 있는 다양한 단말기가 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에서 복합감시부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.

복합감시부(1100)는 각 소화전의 개소 또는 소화전의 집합단위로 설치되어 계측데이터를 수집하고 소정의 판단동작을 수행하며, 온도조절수단의 제어 및 통합관리부(2000)와 통신 기능을 할 수 있음은 상기와 같다.

복합감시부(1100)는 온도감지수단(1201)에서 생선된 온도감지신호를 수신하고 소정의 데이터화하는 온도감지부(1111)를 구비한다. 상기 온도감지부(1111)에서 수신 및 처리된 계측데이터는 결빙관리부(1120)를 통하여 결빙 조건을 판단하여 통신모듈(1140)을 통해 통합관리부(2000)로 전송하여 제어명령을 대기하거나 온도조절수단에 능동적으로 제어신호를 전송할 수 있을 것이다. 상기 온도감지수단(1201)은 공지의 온도계가 적용될 수 있다.

상기 결빙관리부(1120)는 온도감지부(1111)에서의 온도 계측데이터를 통하여 온도조절수단에 제어신호를 직접 생성하여 전송하거나 통합관리부(2000)의 기상 또는 맵정보를 통한 유기적 판단명령에 따른 제어신호를 수신하여 온도조절수단을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 경우에 따라 통신장애가 발생한 경우 결빙관리부(1120)는 통합관리부(2000)의 명령을 대기하지 않고 바로 결빙조건을 판단하여 온도조절수단에 대한 제어가 가능할 것이다.

상기 결빙관리부(1120)에서 온도조절수단에 대해 결빙의 해소를 위한 작동은 물론 결빙 예방 또는 적절한 온도조건을 유지할 수 있도록 제어가 가능할 수 있음은 상기와 같다.

각각의 복합감시부(1100)는 원격의 데이터 수집과 관리를 위하여 통신모듈(1140)을 구비하며, 이러한 통신모듈은 IoT기능이 적용될 수 있으며 상술된 다양한 통신 프로토콜이 적용될 수 있음은 상기와 같다.

한편, 본 발명에서는 복합감시부(1100)가 근접감지부(1112)를 더 포함하여 소화전에 화재시 장애가 될 수 있는 근접 물체에 대한 감지신호를 수신하여 데이터화할 수 있다. 이러한 근접감지부(1112)는 소화전에 구비된 근접감지수단(1202)으로부터 근접감지신호를 수신하여 소정의 장애물에 대한 판단을 수행할 수 있다.

경우에 따라 복합감시부(1100)에 스피커나 발광수단과 같은 경보장치가 구성되어 근접감지부(1112)의 판단 결과에 따라 장애물 제거 또는 위치이동에 대한 알림을 수행할 수 있을 것이다. 상기 근접감지수단(1202)은 초음파센서, 적외선센서 등의 주파수를 통한 비접촉 센서로 이루어질 수 있으나, 경우에 따라 물리적인 스위치 등의 센서도 포함되는 것으로 이해될 수 있다.

한편, 본 발명은 배수관리부(1130)를 더 포함하여 화재시 급수상태 여부, 급수시 수량과 수압의 적정성 여부를 판단할 수 있을 것이다. 또한, 추가적으로 배관이나 소화전 내부의 누설 또는 폐색과 같은 비정상 상태를 판단하여 유지/보수 관리가 수행되도록 할 수 있으며 이와 관련하여서는 후술될 통합관리부(2000)의 실시예가 준용될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 배수관리부(1130)의 기능을 위하여 복합감시부(1100)는 유량계 및/또는 유압계와 같은 수체의 감지를 위한 수체감지센서를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에서 통합관리부의 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.

상기 통합관리부(2000)는 집중 원격감시 제어시스템(SCADA)으로 기능할 수 있고, 각 복합감시부(1100)로부터의 측정값 및 외부 서버로부터의 데이터들을 수집하여 소정의 판단절차를 거침은 상기와 같다.

따라서, 상기 통합관리부(2000)는 하나 이상의 복합감시부(1100)에 연결되고 계측데이터를 수신하며 제어명령을 입력하고 송신하는 통합관리를 수행하는 서버, PC 또는 마이크로프로세서일 수 있다.

통합관리부(2000)의 기본적인 기능을 수행하기 위하여 각 계측데이터 및 수신된 정보를 기초로 각 소화전에 부여된 식별번호별로 상태를 모니터링하는 모니터링부(2100)와, 중앙의 판단을 기초로 각 개소의 온도조절수단을 통제할 수 있도록 하는 동파제어부(2230)를 포함할 수 있다. 각 데이터 및 판단 결과를 기초로 소정의 정보 전송 경로를 마련하는 관리부(2010)를 포함한다.

또한, 동파 예측모델을 수립하고 동파 예방 또는 해소를 위한 정보를 생성하는 예측부(2200)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 통합관리부(2000)는 소정의 외부 데이터 수집을 위하여 수집부를 구비할 수 있으며, 상기 수집부는 기상정보서버(4100)와 연결되어 동파와 관련된 기상정보, 예를 들어 기온, 습도, 강우량, 강설량, 단기 또는 장기예보 등의 정보를 수집하는 기상정보수집부(2410)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수집부는 맵서버(4200)와 연결되어 급수배관 및 소화전의 배치와 완련된 지리정보를 수집하는 맵수집부(2420)를 포함할 수 있다.

모니터링부(2100)는 복합감시부(1100)로부터 생성된 감시정보를 수신하고 GIS 정보 및 해당 소화전의 식별번호 별로 동파 정보 맵을 생성하고 그 강도를 분석하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 모니터링하는 주요정보는 온도정보일 수 있을 것이다.

동파제어부(2230)는 상기 모니터링부(2100)의 수집된 데이터를 기초로 관리부(2010)와 연계하여 복합감시부(1100)에 제어신호를 전송하여 온도조절수단을 통해 설정된 발열작동 동작을 수행하도록 할 수 있다. 상기 발열작동은 예를 들어 동파 예방을 위한 동작 및 동파 해소를 위한 동작일 수 있음은 상기와 같다. 이러한 동파제어부(2230)는 온도조절수단이 열전도형 온도조절수단(1210)인지 또는 공기조화형 온도조절수단(1220)인지에 따라 제어명령을 다르게 전송할 수 있을 것이다.

예측부(2200)는 상기 수집된 데이터를 기초로 소정의 관심구역 또는 관심 소화전에 동파 예상상황을 예측할 수 있으며, 이를 위하여 기상정보수집부(2410)에서 수집된 기상정보와 계측된 온도 및/또는 습도 정보를 기초로 예상 동파 맵을 구성할 수 있다. 이렇게 설정된 시간별로 갱신된 동파 예상정보를 통하여 관리부(2010)는 선택된 복합감시부(1100)에 제어명령을 전송할 수 있을 것이다.

상기 예측부(2200)를 통하여 전체 관심구역에서 전력의 배분 및 온도의 균등화를 위한 제어의 계획을 수립할 수 있을 것이다. 이 경우 특히 기상정보수집부(2410)에서 수집한 단기 또는 중기 예보는 상기 계획의 수립에 영향을 미칠 수 있다.

상기 각 서버 및 디바이스들과 통신하기 위한 통신부(2020)가 구성되며, 이러한 통신부(2020) 및 중계부의 네트워크 방식과 관련하여서는 상기와 같다.

추가적으로, 상기 관리부(2010)는 모니터링부(2100)에서 수집된 정보에서 소화전을 방해하는 장애물을 감지한 경우 이를 제거할 수 있도록 경보신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 복합감시부(1100)에 음향 또는 시각적으로 경보할 수 있는 경보수단을 구비하여 경보동작을 수행할 수 있으며, 이러한 경보수단은 통합관리부(2000)에 포함되거나 관리실에 구비되어 경보동작이 수행되는 것도 고려될 수 있다.

또한, 상기 경보신호는 원격의 모바일단말(4300)로 전송되어 실시간으로 사용자에게 ARS, SMS, 웹알람 또는 어플리케이션 알람 등의 방식으로 경보가 이루어질 수 있다.

또한, 상기 모니터링부(2100)의 추가적인 기능으로 상술된 배수관리부(1130)의 기능과 연동하여 소화전의 급배수 기능의 관리가 수행될 수 있다. 이러한 급배수 관리기능은 소정의 유지/보수 기능과 관련될 수 있다.

이를 위하여 복합감시부(1100)에는 유량계 및/또는 압력계가 구성될 수 있을 것이다.

상기 모니터링부(2100)의 배수관리부(1130)와 연동한 유지/보수 관리기능의 제1실시예로 누수에 대한 판단을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하한 설정값 이하로 수량 및/또는 수압이 감지된 경우 급수 미사용 및 누수에 대한 판단을 수행하여 유지/보수에 대한 알림을 수행할 수 있다.

상기 유지/보수 관리기능의 제2실시예로 급수설정값을 초과한 수량 및/또는 수압이 감지된 경우 급수 상태로 판단할 수 있다. 상기 급수설정값을 초과한 상태에서 2차적으로 정상급수범위 이내에 수량 또는 수압이 감지된 경우는 소화전의 정상 작동으로 판단할 수 있을 것이다. 다만, 상기 수량 또는 수압이 상기 급수설정값 초과 및 정상급수범위 하한 이하인 경우는 복합감시부(1100)의 배치 전단계에서 급수가 원만하게 이루어지지 않을 가능성이 있다.

도 2를 참고하면 상수관에서 분기된 드레인장치(120)로부터 몸체(110)에 이르는 경로의 사이에 누수 또는 폐색이 발생한 것으로 판단하여 유지/보수 알림을 수행할 수 있을 것이다. 또한, 상기 정상급수범위를 초과하여 수량 또는 수압이 감지된 경우는 소화전 및 소화장비에 대한 부하가 과도하게 걸릴 우려가 있기 때문에 이를 정상범위로 조절할 수 있도록 유지/보수에 대한 알림을 수행할 수 있다. 이 경우 드레인장치(120)를 조절하도록 알릴 수 있을 것이다. 경우에 따라 설계와 다른 수도관으로부터의 수체 유입이 발생하는 경우 이를 미리 파악하도록 할 수 있을 것이다.

상기와 같은 배수관리의 기능을 통하여 소화전의 정상작동, 누수 및 폐색 등의 상태를 모니터링하고 전체적인 소화전 상태의 유지가 가능할 것이다.

이 경우 상기 관리부(2010)는 배수관리부(1130)의 정보를 통하여 관리시공시기의 분석, 생애주기비용(LCC) 분석 등의 결과를 도출할 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 동파방지 기능을 가지는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템에 의하여, 종래에는 단순 개별 소화전을 직접 확인하고 유지보수하였던 비경제성을 극복하고 특히 겨울철 동파에 대한 예방과 해소가 가능하기 때문에 유지보수에 대한 경제성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 환경조건에 관계 없이 화재시 즉시적인 급수가 가능하여지므로 국민의 생명과 건강을 보호할 수 있는 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...옥외소화전 101...연결부
110...몸체 120...드레인장치
200...옥내소화전 201...케이싱
210...급수전 220...소방호스
1100...복합감시부 1111...온도감지부
1112...근접감지부 1120...결빙관리부
1130...배수관리부 1140...통신모듈
1201...온도감지수단 1202...근접감지수단
1210...열전도형 온도조절수단 1211...감시 및 열전달부
1220...공기조화형 온도조절수단 2000...통합관리부
2010...관리부 2020...통신부
2100...모니터링부 2200...예측부
2230...동파제어부 2410...기상정보수집부
2420...맵수집부 4100...기상정보서버
4200...맵서버 4300...모바일단말

Claims

선택된 하나 이상의 소화전에 설치되어 계측데이터를 생성하고 동파방지 제어명령을 전송하는 복합감시부(1100);
상기 복합감시부의 제어명령에 따라 소화전의 온도를 제어하는 온도조절수단;
상기 복합감시부로부터의 계측 데이터 및 기상정보를 통하여 동결에 대한 예측을 수행하고 복수의 복합감시부의 기능을 연동하여 제어하는 통합관리부(2000);를 포함하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.
제1항에 있어서,
상기 온도조절수단은,
옥내 또는 옥외소화전에 설치되는 열전도형 온도조절수단(1210) 또는 공기조화형 온도조절수단(1220)인 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.
제2항에 있어서,
상기 열전도형 온도조절수단은,
옥외소화전의 몸체 내부로 연장되어 열전달하며 온도를 감시하는 감시 및 열전달부(1211)를 구비하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.
제1항에 있어서,
상기 복합감시부는,
통신모듈(1140)과, 온도감지수단(1201)에서 생성된 소화전의 온도감지신호를 수신하여 데이터화하는 온도감지부(1111)와, 근접감지수단(1202)에서 생성된 장애물에 대한 감지신호룰 수신하여 데이터화하는 근접감지부(1112)와, 상기 온도감지부로부터의 온도계측정보에 의하여 결빙을 판단하고 온도조절수단에 온도조절 제어신호를 전송하며 통신모듈을 통하여 통합관리부에 계측데이터를 전송하는 결빙관리부(1120)를 구비하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.
제4항에 있어서,
상기 복합감시부는,
소화전 내부 수체의 수압 또는 수량 정보를 수신하여 데이터화하고 통합관리부로 전송하는 배수관리부(1130)를 더 구비하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.
제5항에 있어서,
상기 통합관리부는,
기상정보서버(4100)로부터 기상정보를 수집하는 기상정보수집부(2410)와, 복합감시부로부터 계측데이터를 수집하여 각 소화전에 대한 결빙 상태를 모니터링하는 모니터링부(2100)와, 상기 기상정보수집부(2410) 및 모니터링부(2100)의 정보를 통하여 동파 예측판단을 수행하는 예측부(2200)와, 상기 모니터링부에서 감시되는 소화전의 상태 또는 예측부에 의한 동파 예측상태에 따라 각 복합감시부에 연결된 온도조절수단의 작동을 제어하는 동파제어부(2230)와, 모니터링부와 예측부와 동파제어부의 정보 전송 경로를 마련하는 관리부(2010)를 포함하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.
제6항에 있어서,
상기 모니터링부는,
배수관리부로부터의 수량 또는 수압 감시결과에 따라, 하한 설정값 이하로 수량 또는 수압이 감지된 경우 급수 미사용 및 누수에 대한 판단을 수행하고, 급수설정값을 초과한 수량 또는 수압이 감지된 경우 급수 상태로 판단하되 급수설정값 초과 및 정상급수범위 하한 이하인 경우는 소화전의 누수 또는 폐색이 일어난 것으로 보아 관리부를 통하여 유지보수에 대한 알림을 수행하고,
상기 관리부는,
모니터링부의 판단 결과를 통하여 각 소화전의 관리시공시기 및 생애주기비용을 도출하는 소화전의 복합모니터링 및 관리시스템.