KR930003454B1

KR930003454B1 - 휴대용 방사측정 데이타 포착 시스템

Info

Publication number: KR930003454B1
Application number: KR1019900006397A
Authority: KR
Inventors: 지. 스니더 데니
Original assignee: 산타바바라 리서치 센터; 윌리암 씨. 슈베르트
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1993-04-29
Also published as: JPH0334096A; BR9002026A; KR900018888A; CA2014654A1; AU5480490A; EP0396966A1

Abstract

내용 없음.

Description

휴대용 방사측정 데이타 포착 시스템

제 1 도는 본 발명의 휴대용 데이타 포착 시스템의 바람직한 실시태양의 블럭도.

제 2 도는 데이타를 기억시키기 위한 휴대용 데이타 포착 시스템 프로그램의 흐름도.

제 3 도는 화재 검출시스템에 이용된 휴대용 데이타 포착 시스템을 위한 프로그램의 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 데이타 포착 시스템 12 : 마이크로 프로세서

14,16 : 검출기 18,20 : 여파기

22 : 온도센서 26,32,38,44 : 증폭기

48,50,52,54 : 아날로그/디지틀 변환기 66 : 직렬인터페이스수단

74 : 전력원

본 발명은 방사 측정 데이타 포착 시스템에 관한 것으로 특히 화재 센서로 사용될 수 있는 휴대용 방사측정 데이타 포착 시스템에 관한 것이다.

데이타 포착 시스템은 방사측정, 광도측정 및 온도 데이타와 같은 주변 환경 데이타를 검출하고, 기록하는데 이용된다. 부가적으로, 데이타 포착 시스템은 압력, 가속도, 유량등과 같은 다른 센서로 부터 정보를 수집하고 기록하는데 사용될 수 있다. 종래 방사측정 데이타 포착 시스템은 일반적으로 부피가 너무 크며, 열악한 환경에서 잘 동작 하지 못한다. 이들 종래의 시스템은 전형적으로 감지하고자 하는 원하는 장소에 위치되는 센서를 포함하며, 상기 센서는 도선을 통해 증폭기에 연결되고 상기 증폭기는 또한 도선을 통해 기록장치에 연결된다. 이러한 구성으로 인해 시스템에는 조건부의 전력뿐만 아니라 상당한 공간이 요구된다.

이러한 단점으로 인해 종래 방사측정 데이타 포착 시시템은 그 이용에 있어 제한을 받아왔다. 예를들어, 종래의 방사측정 데이타 포착 시스템이 이동체내에 위치된 경우, 상기 시스템이 상기 시스템을 감시하기 위한 요원을 필요로하게 되며, 또한 동작중인 이동체의 열악한 환경을 견딜 수 없기 때문에 상기 이동체는 종종 통상의 동작 모드로 동작할 수 없게 될 것이다. 또다른 단점은 그러한 시스템의 크기로 인해 한정된 장소에는 사용될 수가 없다는 것이다. 비록 유용한 공간이 있다고 하더라도, 다양한 구성 성분을 접속하기 위해 필요한 케이블 접속으로 인해 이동체의 통상적인 동작이 방해를 받을 수 있다.

종래의 방사측정 데이타 포착 시스템의 또다른 단점은 지속적인 주의가 요구되며, 오랫동안 주의없이 내버려 둘수 없다는 것이다.

따라서, 작고 휴대 가능하여 한정된 공간에서 동작할 수 있는 방사측정 데이타 포착 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 오랜기간동안 주의를 요함없이 동작될 수 있는 데이타 포착 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 열악한 환경에 견딜수 있고, 주변 장치의 통상동작에 장애를 주지않는 데이타 포착 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

화재센서는 하나 이상의 센서로 부터의 방사측정 데이타를 검출하여, 상기 정보를 처리하여 그것이 화재의 표시인가를 판단하는 장치이다. 마이크로 프로세서 제어 화재 센서는 시스템의 크기를 줄이고, 센서데이타의 분석을 명확하게 하며 그에 따라, 화재 검출 및 고장 검출의 실패를 개선하도록 개발되어 왔다. 예를 들면 엠.티.케른(M.T.kern)등의 미합중국 특허 제 4,679,156호 및 제 4,769,775호를 참조하라. 그러나, 그와같은 시스템이 화재의 발생을 성공적으로 검출할 수 있다고 하더라도, 화재가 소화되는 경우, 화재의 원인을 판단하기 위해서는 많은 노력이 소요된다. 상기 화재 센서는 단지 화재 발생만을 신호로 알리며, 화재의 원인에 관련된 어떤 정보도 제공하지 않는다. 따라서, 검출된 화재의 원인을 판단하는데 유용한 정보를 또한 제공할 수 있는 화제 센서를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 센서로 부터의 데이타를 수집하고 기억할 수 있는 휴대용 방사측정 데이타 포착 시스템이다. 상기 센서는 단일 또는 다수의 장소에 위치될 수 있으며, 방사측정, 광도측정 및 온도와 같은 환경 정보 및/또는 압력, 가속도, 유량등과 같은 다른 형태의 정보도 감지할 수 잇다. 크기가 작기 때문에(일체를 완비하더라도 사람의 손안에 들어갈 정도로 작기 때문에), 본 발명은 접근하기 어려운 장소에도 위치될 수 있다. 또한 주변의 이동체 또는 장치에 대한 방해 없이 오랜시간동안 주의 없이 동작될 수 있다.

본 발명에 따른 데이타 포착 시스템은 입력에 하나 이상의 검출기가 접속되는 마이크로 프로세서를 이용한다. 검출기 신호는 증폭될 수 있으며, 아날로그/디지틀 변환기에 공급된 후 마이크로 프로세서의 CPU에 전달된다. 마이크로 프로세서는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 억세스 메모리(RAM) 및 삭제가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM)를 포함한다. CPU를 위한 프로그램은 판독전용 메모리 및 삭제가능 프로그램가능 판독전용 메모리의 모두에 부분적으로 포함된다. 전형적으로, 서브루틴은 판독 전용 메모리에 포함될 것이다. 데이타 포착 시스템은 삭제가능 프로그램 가능 판독 전용메모리를 통해 프로그램되어 기설정된 간격으로 데이타를 채택하여 기억시킬 수 있다. 검출된 데이타를 기억하는 주파수는 응용에 따르게 되며, 매우 폭넓게 변할 수 있다.

일 실시태양에 있어서, 휴대용 데이타 포착 시스템은 화재 센서로서 사용되도록 적용한다. 상기 실시태양에 있어서, 검출기 또는 검출기들이 선택되어 검출기 신호가 화재를 지시하는 원하는 정보를 발생하도록 처리된다. 이런 방법으로, 본 발명의 휴대용 방사 데이타 포착 시스템은 화재를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 화재에 이르게 하는 환경 파라메타를 기록할 수 있다. 이러한 정보는 화재의 원인 조사를 돕는데 특히 유용하다.

본 발명의 여러장점은 이후의 상세한 설명 및 첨부한 도면을 참조함으로써 본 기술분야의 숙련자들이 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 데이타 포착 시스템이 제 1 도에 도시된다. 휴대용 데이타 포착 시스템(10)은 마이크로 프로세서(12)에 의해 제어된다. 상기 마이크로 프로세서(12)는 예를들면, 모토롤라 MC68HC11일 수 있다.

본 실시태양에 있어서, 마이크로 프로세서(12)에는 4개의 검출기가 연결된다. 제1 및 제 2 방사측정 검출기(14) 및 (16)는 각기 특정 스펙트럼 대역 파장의 방사를 감지할 수 있다. 이들 검출기는 또한 검출된 에너지에 비례하는 아날로그 신호를 발생할 수 있다. 두 이산영역의 파장의 검출은, 예를들어, 제1 및 제 2 검출기(14) 및 (16)에 대해 동일한 검출기를 사용하며, 각 검출기(14) 및 (16)의 전면에 적당한 여파기(18) 및 (20)를 위치시킴으로써 수행될 수 있다. 각 여파기(18) 및 (20)는, 따라서, 에너지의 원하는 파장을 제외하고 모두를 여파할 것이다. 또한, 고유의 다른 스펙트럼 감도를 가진 다른 종류의 검출기가 이용될 수 있다.

부가적으로, 온도센서(22)가 또한 마이크로 프로세서(12) 입력에 연결된다. 온도센서(22)는 주위온도에 비례하는 아날로그 신호를 발생할 수 있다. 데이타 포착 시스템(10)은 또한 외부 센서선(24)을 따라 제 4 검출기(도시안됨)로 부터 신호를 받아들일 수 있다. 외부검출기는 데이타 포착 시스템(10)으로 부터 원격지에 위치될 수 있다. 응용에 따라, 외부센서는 압력, 가속도, 유량등과 같은 정보를 감지할 수 있으며, 외부 센서선(24)으로 아날로그 신호를 전송할 수 있다.

외부 센서선(24)를 통해 신호는 마이크로 프로세서(12)에 의해 처리될 수 있을 정도의 충분한 세기를 갖지 않을 수 있기 때문에, 상기 신호는 마이크로 프로세서(12)의 일 입력선(28)에 출력이 연결된 증폭기(26)에 의해 증폭된다.

유사하게, 제 1 검출기(14)출력은 도체(30)를 통해 마이크로 프로세서 입력(34)에 연결된 증폭기(32)에 연결된다. 제 2 검출기(16)출력은 도체(36)를 통해 그의 출력을 마이크로 프로세서 입력(40)에 전송하는 증폭기(380에 연결된다. 마지막으로 온도센서(22)출력은 도체(42)를 통해 마이크로 프로세서(12)의 입력(46)에 연결된 증폭기(44)에 공급된다.

검출기로부터의 아날로그 신호는 마이크로 프로세서(12)에 의해 처리되도록 디지틀화 되어야 한다. 따라서, 아날로그/디지틀 변환기 (48),(50),(52) 및 (54)가 각기 4개의 입력선(34),(40),(46) 및 (28)에 직렬로 연결된다. 아날로그/디지틀 변환기에 의해 발생된 디지틀화된 신호는 그 다음 처리를 위해 CPU(56)에 전송된다.

제 1 도에 도시된 바와같이, 마이크로 프로세서(12)는 또한 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와같이 마이크로 프로세서(12)에 프로그램을 로드 하기 위해 CPU를 프로그래밍 모드로 하는데 사용되는 프로그램 선(58)을 포함한다. CPU를 위한 프로그램은 판동전용 메모리(ROM)(60) 및 전기적으로 삭제가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM)(62)의 모두에 기억된다. 전형적으로, ROM(60)은 통신 프로그램루틴을 갖도록 프로그램 될 것이며, EEPROM(62)는 프로그래밍 루틴을 포함할 것이다. ROPM(60)에 기억된 서브루틴의 사용으로, EEPROM(62)에 대해 요구되는 프로그램 공간은 최소로 유지된다. 부가적으로, 랜덤 억세스 메모리(RAM)(64)는 데이타 및 프로그램 정보를 모두 기억하는데 제공된다.

직렬 통신 인터페이스(66)는 CPU(56)로 부터의 데이타를 입력하고 검색하기 위해 마이크로 프로세서내에 제공된다. 직렬 통신 인터페이스(66)는 상태/데이타(status/Data)선(68) 및 인터로게이트/데이타(interrogate/data)(70)에 연결된다. 직렬 통신 인터페이스(68)는 또한 CPU(56)에 연결된다.

프로그램 선(58)이 "L"인 경우, CPU(56)는 ROM(60) 프로그램의 제어하에 있게되며, 직렬 통신 인터페이스(66)가 CPU(56)로 부터 데이타를 입력하며 검색하는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 프로그램선(58)이 "L"인 경우, 프로그램은 상태/데이타선(68)에 연결된 어떤 외부 소스로 부터 삽입 표준 RS-232 포트에 의해 EEPROM(62)내에 로드될 수 있다. 상태(status)선(72)은 또한 외부 신호 발생 또는 작동장치에 출력을 제공하기 위해 프로그램될 수 있도록 제공한다. 데이타 포착 시스템(10)에 대한 전력은 내부밧데리 또는 외부전원일 수 있는 전력원(74)에 의해 제공된다. 프로그램 선(58)이 "L"(접지 전위)로 되지 않는 경우, CPU(56)는 EEPROM(62)의 프로그램 제어하에서 동작된다. EEPROM(62)내의 프로그램은 데이타 기억을 위해 EEPROM(62)내의 메모리 위치를 보존하도록 ROM(60)내의 서브 프로그램을 또한 사용할 수 있다.

이제, 제2도를 참조하면, 데이타 포착 시스템(10)에 대한 프로그램의 흐름도가 도시된다. 시작에서 프로그램은 인터로게이트 선(70)을 감시하여 상기 선이 "H"가 아닌 경우, 프로그램은 짧은 루우프를 진행 할 것이다. 상기 인터로게이트 선은 데이타 포착 시스템(10)이 설치된 이동체의 마스터 스위치에 연결될 수 있다. 그와 같은 경우에 있어서, 단지 고려해야 할 데이타는 마스터 스위치가 온된 경우 발생하는 데이타이다. 인터로게이트 선이 "H"인 경우, 프로그램은 CPU(56)가 아날로그/디지틀 변환기(48),(50),(52) 및 (54)를 판독하게 할 것이다. 아날로그/디지틀 변환기(48),(50),(52) 및 및 (54)가 판독된 후, 데이타는 EEPROM(66)에 기억된다.

비록 제 2도에 표시되지 않았으나, 기억된 데이타는 상기 데이타가 기존 데이타 보다 더 높은가를 판단하기 위해 기존 데이타와 비교될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 만일 새로운 데이타가 더 높다면, 이것은 EEPROM내의 하나의 기억위치에서 피이크로서 기억될 수 있으며, 새로운 데이타가 상기 레벨을 초과하는 경우, 새로운 데이타로 갱신될 수 있다. 피이크의 시간이 또한 기억될 수 있다. 또한 이때 새로운 데이타는 기존 데이타와 평균될 수 있으며, 상기 평균이 기억될 수도 있다. 제 2 도의 흐름도는 샘플들이 매 100ms마다 얻어짐을 도시한다. 상기 시간은 거의 모든 값, 예를들면, 100㎲ 또는 일년으로 변화될 수도 있다.

이제 제 3 도를 참조하면, 화재센서로 사용되기 위해 프로그램된 데이타 포착 시스템(10)의 흐름도가 도시된다. 프로그램의 시작에서 상태선(72)은 "L"(리세트)가 된다. 상기 선은 화재 경보 출력 신호선으로 사용되며, 화재의 경우 "H"로 될 것이다. 상태선(72)이 리세트된 후(오프로 전환된 후) CPU(56)는 제 1 검출기(14)로 부터의 신호레벨을 체크할 것이다. 상기 신호가 기설정된 임계치 보다 큰 경우, 그다음 CPU는 제 2검출기(16)로 부터의 신호레벨을 체크할 것이며, 이 신호도 또한 임계치를 넘는 경우, CPU(56)는 상태 선이 화재를 표시하는 "H"가 되게 한다. 이로 부터 CPU는 다시 검출기로부터 신호레벨을 시험하기 위해 테스트(test)로 분기될 것이다. 하나의 검출기가 그의 임계치 이하로 되면 곧바로, CPU는 시작으로 되돌아가도록 분기될 것이며, 상태선 (72)을 리세트할 것이다.

제 3 도의 프로그램은 서로 다른 파장에 감응하는 두 검출기로부터 충분한 진폭의 신호가 동시에 요구되는 매우 간단한 센서에 대한 것임을 알 것이다. 보다 더 복잡한 화재 센서 프로그램으로 미국 특허 제4,691,196호 ; 제 4,639,598호 ; 제 4,665,390호 ; 제 4,679,156호 ; 제 4,769,775호 ; 4,647,776호 ; 제 4,472,715호 ; 및 제 4,469,944호에 개시된 것이 사용될 수 있다. 상기 특허의 어떤 것에 제공되는 바와같은 정교한 신호처리를 수행하는데는 본 명세서에 상술한 것보다 더 많은 회로가 요구될 것임을 알수 있을 것이다.

데이타 포착 시스템(10)이 제 1 도 및 제 3 도에 관련하여 설명된 화재 검출기 및 제 1 도 및 제 2 도에 동시에 관련하여 설명된 바와 같은 데이타 포착 시스템(10)의 모두로 사용될 수 있다는 것이 중요한 특징이다. 이것은 데이타 포착 시스템(10)이 제 3 도에 도시된 화재 검출기등 뿐만 아니라 제 2 도에 도시된 데이타 기억기능 모두를 수행하도록 프로그램함으로써 이루어진다. 화재 출력래치메모리(60),(62) 및 (64)를 갖는 것이 유용할 수 있으며, 그 결과 거기에 기억된 데이타는 화재후에도 제거되지 않는다. 따라서, 화재가 검출되면, 화재 이전기간에 대해 검출기의 상태를 분석하는것이 가능할 것이다. 이러한 방법으로 화재를 유도한 원인의 내력이 기록될 것이다. 그것은 예를들어 방사측정, 광도측정, 온도, 압력, 가속도등과 같은 검출된 파라미타로 화재 발생전에 일어난 변화를 아는데 유용할 수 있다. 상기 정보는 화재의 원인을 진단하는데 대단히 유용할 것이며, 사후 화재조사를 하는데 상당한 시간이 절약되게 할 것이다.

전술한 바로 부터 본 발명은 휴대가능하며, 적은 공간을 점유하고, 열악한 환경에 사용될 수 있으며 그것이 설치되는 이동체 또는 장비에 장애를 일으키지 않고서도 상당시간 주의없이 유지될 수 있는 데이타 포착 시스템(10)을 제공함을 알수 있다. 또다른 장점은 EEPROM(62)를 사용하기 때문에 기록된 데이타의 보유를 위해 데이타 포착시스템이 어떤 전력도 필요하지 않는다는 점이며, 그 결과 데이타 포착시스템(10)은 그의 위치로 부터 분리될 수 있으며, 데이타의 다운로딩(download)을 위해 또다른 위치로 보내질 수 있다. 본 기술분야의 숙련자들은 본 발명을 이용함으로써 또다른 장점을 얻을 수 있으며, 명세서, 도면, 이후의 특허청구 범위를 검토함으로써 본 발명의 진정한 사상으로 부터 벗어남 없이도 변경이 있을 수 있음을 알수 있다.

Claims

환경정보를 검출하고, 상기 검출된 환경정보에 응답하여 검출기 신호를 발생하기 위한 적어도 하나의 검출기 수단과 ; 입력에 공급되는 데이타에 따라 동작하고 상기 데이타를 기억하며 그의 출력으로 정보를 발생하고, 중앙 처리장치(CPU), 판독전용 메모리, 랜덤억세스 메모리 및 프로그램 가능 판독전용 메모리를 포함하는 마이크로 프로세서 수단과 ; 상기 마이크로 프로세서에 의해 처리한 후의 상기 환경정보의 출력을 제공하는 출력수단과 ; 상기 마이크로 프로세서의 입력에 상기 검출기의 출력을 결합하기 위한 제 1 결합수단과 ; 상기 출력수단에 상기 마이크로 프로세서의 출력을 결합하기 위한 제 2 결합수단을 포함하는 환경정보를 기록하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 검출기 수단이 제 1 스펙트럼 대역을 가진 파장을 갖는 에너지를 검출하기 위한 제 1 검출기 수단과, 상이한 제 2 스펙트럼 대역의 파장을 가진 에너지를 검출하기 위한 적어도 하나의 부가적인 검출기 수단을 포함하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 결합수단이 증폭수단 및 아날로그/디지틀 변환기수단을 더 포함하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 결합수단이 직렬 통신 인터페이스 수단을 더 포함하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 프로그램가능 판독전용 메모리가 전기적으로 삭제 가능한 프로그램 가능 판독전용 메모리를 포함하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판독전용 메모리가 기설정 주기로 상기 검출기 수단에 의해 감지된 환경정보를 상기 CPU가 채택하여 기억하도록 기억된 프로그램을 가진 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 검출기 수단이 마이크로 프로세서 수단과는 멀리 떨어져 배치되며, 상기 하나의 검출기 수단이 온도센서를 포함하는 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서 수단이 상기 환경정보를 분석하여, 상기 환경정보가 화제를 표시하는 경우에 상기 출력수단에 신호를 전송하도록 프로그램된 시스템.
환경정보를 검출하고 상기 검출된 환경정보에 응답하여 검출기 신호를 발생하는 적어도 하나의 검출기 수단과 ; 입력에 공급되는 데이타를 분석하고 기억하며 그의 출력으로 정보를 발생하고, 중앙처리장치(CPU), 판독전용 메모리 및 프로그램 가능 판독전용 메모리를 포함하는 마이크로 프로세서 수단과 ; 상기 환경정보에 응답하여 신호를 제공하기 위한 출력수단과 ; 상기 마이크로 프로세서 수단의 입력에 상기 검출기의 출력을 결합하기 위한 제 1 결합 수단과 ; 상기 출력수단에 상기 마이크로 프로세서의 출력을 결합학 위한 제 2 결합수단을 포함하며 ; 상기 마이크로 프로세서 수단은 상기 분석된 데이타가 화재를 표시하는 경우 상기 출력수단으로 신호를 전송하도록 프로그램된 화재 센서 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 검출기 수단이 제 1 스펙트럼 대역을 가진 파장을 갖는 에너지를 검출하기 위한 제 1 검출기 수단과, 상이한 제 2 스펙트럼 대역의 파장을 가진 에너지를 검출하기 위한 적어도 하나의 부가적인 검출기 수단을 포함하는 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1결합수단이 증폭수단 및 아날로그/디지틀 변환기수단을 더 포함하는 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 제 2 결합수단이 직렬 통신 인터페이스 수단을 더 포함하는 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 프로그램 가능 판독전용 메모리가 전기적으로 삭제가능한 프로그램 가능 판독전용 메모리를 포함하는 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판독전용 메모리 또는 프로그램 가능 판독전용 메모리가 기설정 주기로 상기 검출기 수단에 의해 감지된 환경정보를 상기 CPU가 채택하여 기억하도록 기억된 프로그램을 가져, 화재이전의 상기 환경정보의 변화가 기억되는 시스템.
환경정보를 검출하고 상기 검출된 환경정보에 응답하여 검출기 신호를 발생하는 적어도 하나의 검출기 수단과 ; 주기적으로 상기 검출기 신호를 기억하는 수단과 ; 상기 검출된 환경정보가 화재를 표시하는 경우를 판단하도록 상기 검출기 신호를 분석하기 위한 수단과 ; 상기 분석수단이 화재 발생을 판단하는 경우 출력 신호를 전송하기 위한 수단을 포함하여, 화재이전에 상기 기억된 검출기 신호가 화재의 원인을 판단하는데 도움을 주도록 이용되는 화재 센서시스템.
환경정보에 응답하여 신호를 발생하는 적어도 하나의 검출기를 이용하여 주기적인 간격으로 환경정보를 검출하는 단계와 ; 정보기억수단내에 상기 주기적인 간격으로 상기 정보를 기억하는 단계와 ; 상기 신호가 화재발생을 나타내는가를 판단하기 위해 상기 검출된 환경정보를 분석하는 단계와 ; 상기 분석이 화재 발생을 나타내는 경우 출력수단에 신호를 발생하는 단계와 ; 화재의 원인을 판단하는데 도움이 되도록, 상기 화재 발생 이전에 주기적으로 기억된 정보를 분석하는 단계를 포함하는 화재원인을 판단하는 방법.