WO2018199457A1 - Ｐｌｃ를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법 - Google Patents

Ｐｌｃ를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2018199457A1
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fire
plc
speed mode
high speed
signal
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PCT/KR2018/002389
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French (fr)
Inventor
조수범
이상훈
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주식회사 아이제이엑스콤
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    • G08C19/00—Electric signal transmission systems

Definitions

  • the present invention relates to a fire detection system, and in particular, high-speed and large-capacity data processing using a PLC capable of stably transmitting and operating a large-capacity video signal and a low-capacity detection signal using a high-speed PLC (Power Line Communications) system. It is related to possible fire detection systems and methods.
  • the fire detection system is mainly introduced to prevent fires and limit the damage to the minimum in case of emergency.
  • the fire detection system is largely composed of a detector, a transmitter, a repeater, a receiver, and an acoustic device.
  • the detector automatically detects the heat, smoke or flames generated from the fire and transmits the signal to the receiver directly or through a repeater through the wire.
  • the operation signal is sent to the fire extinguishing system to induce evacuation and extinguishing.
  • the transmitter is responsible for transmitting the signal to the receiver by manual operation by the person who found the fire.
  • Such a fire detection system of the prior art has a problem that the fire detection sensor constituting the detector operates on non-fire in response to dust, moisture, heat, etc., and excessive labor cost compared to material cost such as communication line construction for the construction of the fire detection system facility. There is a problem.
  • the PLC system is currently being attracted attention by enabling remote automatic meter reading service, high-speed internet service, and even home networking through power lines.
  • the structure of the power grid including the distribution line of the PLC system, is already connected to the customer, it is easy to construct a subscriber network when used for communication, and a large cost saving effect is required because a separate indoor data line is unnecessary.
  • a network of various fire detection sensors can be rescued like a general fire detection system.
  • FSK Frequency Shift Keying
  • a fire surveillance camera can be installed.
  • a large-capacity data transmission is required to transmit and receive video information of the audit camera, so there is a limit to a low speed PLC.
  • Building additional networks for video transmission of surveillance cameras incurs additional costs and efforts.
  • a high-speed PLC using a multicarrier method can be used, but the transmission data load may be temporarily applied to the network to transmit both the video signal and the detection signals of the fire detection sensors to the power line at once, which may reduce the stability of the system. have.
  • the present invention is to solve such a problem of the fire detection system of the prior art, using a high-speed PLC (Power Line Communications) system to enable the stable transmission and operation of large-capacity video signal and low-capacity detection signal using a PLC
  • the purpose is to provide a fire detection system and method capable of high speed and large data processing.
  • the present invention provides a fire detection system and method capable of processing high-speed and large-capacity data by using a variable low-speed and high-speed PLC system capable of stably transmitting a large-capacity video signal for non-fire detection and a PLC constructed by applying a high-speed transmission method. Its purpose is to.
  • the present invention uses a frequency shift keying (FSK) in a low speed mode, and uses a PLC constructed using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) method, which is a multicarrier technology, in a high speed mode. It is an object of the present invention to provide a fire detection system and method capable of processing a large amount of data.
  • FSK frequency shift keying
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the 16 signal points are mapped into a three-dimensional structure consisting of a dodecahedron and a tetrahedron to increase the Euclidean distance between the signal points, thereby greatly improving the reception performance per unit transmission power. It is an object of the present invention to provide a fire detection system and method capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC.
  • the purpose of the present invention is to provide a fire detection system and method capable of high speed and large data processing using a PLC.
  • the present invention is to increase the Euclidean distance between the signal points can greatly improve the reception error performance to improve the communication reliability of the fire detection system fire detection system and method capable of high-speed and large data processing using a PLC
  • the purpose is to provide.
  • Fire detection system capable of processing high-speed and large-capacity data using a PLC according to the present invention for achieving the above object has a mode converter for low-speed and high-speed mode conversion fire monitoring unit for monitoring the fire at a specific place; And a main unit having a mode converter for converting the high speed mode, and receiving information of the fire monitoring unit of the fire monitoring unit and outputting information through an image device so that the user can check the fire detection contents.
  • Frequency shift modulation (FSK) is used for low speed mode operation of the unit
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the fire monitoring unit a fire detection sensor for monitoring the fire at a specific place, lighting means for illuminating the fire zone so that the fire point can be identified when a fire occurs, and a surveillance camera for photographing
  • the main unit and PLC PLC modem unit that supports low speed and high speed mode switching in PLC, mode converter for low speed and high speed mode switching in PLC, low speed and high speed mode switching in PLC, and detects the detection signal in case of fire
  • a controller for transmitting to the main unit and controlling the lighting means and the surveillance camera.
  • the fire monitoring unit is characterized in that for transmitting the fire detection content to the main unit through the low speed mode PLC when the fire is detected.
  • the main unit a video device that receives the fire monitoring information through the fire monitoring unit and the PLC and outputs information so that the user can check the fire detection content, and operates immediately after receiving a fire detection signal from the fire monitoring unit Alarm modem to communicate with the controller, PLC modem unit which performs PLC with fire monitoring unit and supports low speed and high speed mode switching during PLC communication, mode converter for low speed and high speed mode switching operation in PLC, low speed and high speed in PLC And a controller for controlling the mode conversion operation and receiving a detection signal from the fire monitoring unit when the fire occurs to control the image device and the alarm.
  • the main unit receives the fire detection signal from the fire monitoring unit via the PLC in the low speed mode, and immediately after receiving the fire detection signal, the controller of the main unit switches the mode converter to the high speed mode.
  • the main unit transmits a control signal for converting the mode converter of the fire monitoring unit into the high speed mode and a control signal for operating the surveillance camera and the lighting means through the high speed mode, and the controller of the fire monitoring unit controls the high speed mode switching. Receiving a signal and converting the mode converter to a high speed mode.
  • the controller of the fire monitoring unit sends a control signal for activating the lighting means of the fire zone so that the surveillance camera can identify the fire point, and transmits a control signal to the surveillance camera for the fire camera to operate.
  • the real-time video signal generated through the high speed mode PLC is characterized in that the transmission to the main unit.
  • the frequency shift modulation (FSK) is used for the PLC in the low speed mode operation of the fire monitoring unit and the main unit
  • the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) method is used for the PLC in the high speed mode operation. It features.
  • signal point 1 is located at the vertex of the internal tetrahedron
  • signal point 5 is located at the center of gravity of the pentagonal surface at the bottom of the dodecahedron
  • signal point 11 is located at the center of gravity of the upper pentagonal plane of the dodecahedron.
  • the axis passes through signal points 1, 5, and 11, the Y axis passes through the center of gravity of the outer dodecahedron and the internal tetrahedron, and is parallel to the line connecting the signal points 8 and 12, and the X axis is parallel to the outer dodecahedron and the inner tetrahedron. It passes through the center of gravity and is characterized by forming a right angle with the Y-axis, Z-axis respectively.
  • Such a fire detection system and method capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC according to the present invention has the following effects.
  • FSK frequency shift keying
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the 16 signal points are mapped into a three-dimensional structure consisting of a dodecahedron and a tetrahedron to increase the Euclidean distance between the signal points, thereby greatly improving reception performance per unit transmission power.
  • FIG. 1 is a block diagram of a fire detection system capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation process of a fire detection system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a flow chart showing in detail the operation of the fire detection system according to the present invention
  • FIG. 4 is a signal constellation diagram illustrating an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique as a multicarrier technology in a high speed mode;
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • FIG. 1 is a block diagram of a fire detection system capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC according to the present invention.
  • Fire detection system and method capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC according to the present invention is to enable the stable transmission and operation of large-capacity video signal and low-capacity detection signal using a high-speed PLC (Power Line Communications) system. .
  • PLC Power Line Communications
  • the present invention uses Frequency Shift Keying (FSK) in the low speed mode and Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which is a multicarrier technology in the high speed mode.
  • FSK Frequency Shift Keying
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • 16 signal points are mapped into a three-dimensional structure consisting of a dodecahedron and a tetrahedron to increase the Euclidean distance between the signal points per unit transmission power.
  • the reception performance is greatly improved.
  • the present invention allows twelve of the sixteen signal points to be mapped to the center of gravity of each face of the outer dodecahedron, and the other four to be mapped to each vertex of the inner tetrahedron.
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing which is used in fast mode, divides a high speed data stream into a plurality of low data rates with low data rates and simultaneously uses a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other. It is a parallel transmission scheme for transmitting.
  • Fire detection system capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC has a mode converter for low-speed and high-speed mode conversion, as shown in Figure 1 fire monitoring unit 100 for monitoring the fire at a specific place And a main unit 200 having a mode converter for low speed and high speed mode conversion, and receiving information of the fire monitoring of the fire monitoring unit and outputting information through an image device so that the user can check the fire detection.
  • frequency shift keying (FSK) is used for the PLC
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the fire monitoring unit 100 includes a fire detection sensor 10 for monitoring a fire at a specific place, an illumination means 13 for illuminating a fire zone so that a fire point can be checked when a fire occurs, and a surveillance camera for photographing ( 12), a PLC modem unit 15 which performs PLC with the main unit 200 and supports low speed and high speed mode conversion in PLC, a mode converter 14 for low speed and high speed mode switching in PLC, And a controller 11 for controlling the low speed and high speed mode switching operation at the time of PLC, transmitting a detection signal to the main unit 200 in the event of a fire, and controlling the lighting means 13 and the monitoring camera 12.
  • a fire detection sensor 10 for monitoring a fire at a specific place
  • an illumination means 13 for illuminating a fire zone so that a fire point can be checked when a fire occurs
  • a surveillance camera for photographing ( 12)
  • PLC modem unit 15 which performs PLC with the main unit 200 and supports low speed and high speed mode conversion in PLC
  • the controller 11 receives the signal from the fire detection sensor 10 and transmits the signal to the PLC modem unit 15 and receives the control signal through the PLC modem unit 15 to activate the lighting means 13.
  • the controller 11 receives a control signal from the PLC modem unit 15 and activates the surveillance camera 12, and transmits an image transmitted from the surveillance camera 12 to the PLC modem unit 15. .
  • the main unit 200 receives the fire monitoring contents by PLC with the fire monitoring unit 100 and outputs the information so that the user can check the fire detection contents, and the fire from the fire monitoring unit 100.
  • An alarm 22 that receives a detection signal and immediately operates to notify the fact that a fire has occurred, a PLC modem unit 24 that performs a PLC with the fire monitoring unit 100 and supports low and high speed mode switching in the PLC, and in the PLC Mode converter 23 for low speed and high speed mode switching operation, and control the low speed and high speed mode switching operation at the time of PLC, and receive a detection signal from the fire monitoring unit 100 at the time of fire, the video device 20 and the alarm ( A controller 21 for controlling 22.
  • the controller 21 receives the control signal through the PLC modem unit 24 to activate the alarm 22 and receives the fire monitoring contents through the PLC modem unit 24 so that the user can check the fire detection contents. It outputs information through 20 and receives and processes user control signals transmitted from the video device 20 such as a touch screen.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation process of the fire detection system according to the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart specifically illustrating an operation process of the fire detection system according to the present invention.
  • the operation process of the fire detection system is to notify the main unit through the low-speed mode PLC when a fire is detected in the fire detection sensor (S301), and after receiving the fire detection signal from the main unit to operate the alarm immediately, Outputting the generated position and information through the imaging apparatus (302); and a control signal for converting the mode converter of the fire monitoring unit into the high speed mode through the high speed mode in the main unit, and a control signal for operating the surveillance camera and lighting; Transmitting the step (S303), receiving the high speed mode control signal from the fire monitoring unit, converting to the high speed mode, activating lighting of the fire zone so that the surveillance camera can check the fire point (S304), and the fire monitoring
  • the controller of the unit transmits a control signal to the surveillance camera to operate the surveillance camera in the fire zone (S305), and through the surveillance camera And transmitting the real time video signal generated by the high speed mode PLC to the main unit (S305) and outputting the video signal received from the main unit through the video device (S306).
  • the controller 21 of the main unit 200 receives the fire detection signal through the PLC modem unit 24 in the low speed mode and immediately activates the alarm 22.
  • the generation position and information are output through the imaging apparatus 20.
  • the controller 21 of the main unit 200 switches the mode converter 23 to the high speed mode.
  • the main unit 200 supplies a control signal for converting the mode converter 14 of the fire monitoring unit 100 to the high speed mode and a control signal for operating the surveillance camera 12 and the lighting means 13 through the high speed mode. send.
  • the controller 11 of the fire monitoring unit 100 receives the high speed mode conversion control signal and converts the mode converter 14 to the high speed mode.
  • the controller 11 of the fire monitoring unit 100 sends a control signal to activate the lighting means 13 of the fire zone so that the monitoring camera 12 can identify the fire point, and the fire camera 12 of the fire zone
  • the control signal is transmitted to the surveillance camera 12 to operate.
  • the real-time video signal generated through the surveillance camera 12 is transmitted to the main unit 200 in the high speed mode PLC, and the main unit 200 outputs the received video signal through the video device 20.
  • FIG. 4 is a signal constellation diagram illustrating an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technique, which is a multicarrier technique in a high speed mode.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the signal constellation is a signal point that serves to match the binary bit sequence generated from the information source to have different amplitudes and phases before modulating the radio bit frequency to the radio radio frequency. Means set.
  • Orthogonal frequency division multiplexing system according to the three-dimensional signal constellation mapping method has an advantage that the symbol error rate (SEP) of the receiver is improved.
  • SEP symbol error rate
  • the present invention uses an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technique, which is a multicarrier technique, in a high-speed mode, and maps 16 signal points into a three-dimensional structure consisting of a dodecahedron and a tetrahedron.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • This method can significantly improve the reception performance per unit transmission power by increasing the Euclidean distance between signal points compared to two-dimensional modulation.
  • Orthogonal frequency division multiplexing is used with quadrature phase modulation or quadrature amplitude modulation, but in the fire detection system and method capable of high-speed and large-capacity data processing using a PLC according to the present invention, signal points are converted into three-dimensional space. By mapping to improve reception performance.
  • signal 4 is a view of the three-dimensional mapped signal point from the top of the outer icosahedron, signal 1 is located at the vertex of the internal tetrahedron, and signal 5 is located at the center of gravity of the pentagonal surface at the bottom of the icosahedron. .
  • Signal point 11 is located at the center of gravity of the upper pentagonal plane of the dodecahedron.
  • the Z axis passes through signal points 1, 5 and 11.
  • the Y axis passes through the center of gravity of the outer dodecahedron and the inner tetrahedron and is parallel to the line connecting signal points 8 and 12.
  • the X axis passes through the center of gravity of the outer dodecahedron and the inner tetrahedron and is perpendicular to the Y and Z axes.
  • the fire detection system and method capable of processing high speed and large data using a PLC according to the present invention described above apply a variable low speed and high speed PLC system and a high speed transmission method capable of stably transmitting a large capacity video signal for non-fire detection.
  • Frequency Shift Keying (FSK) is used
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the present invention relates to a fire detection system, and in particular, high-speed and large-capacity data processing using a PLC capable of stably transmitting and operating a large-capacity video signal and a low-capacity detection signal using a high-speed PLC (Power Line Communications) system. It is related to possible fire detection systems and methods.

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Abstract

본 발명은 고속 PLC(Power Line Communications) 시스템을 활용하여 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감시유닛;저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 상기 화재감시유닛의 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 영상장치를 통하여 정보를 출력하는 메인유닛;을 포함하고, 상기 화재감시유닛 및 메인유닛의 저속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 주파수 편이 변조(FSK)를 사용하고, 고속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식을 사용하는 것이다.

Description

ＰＬＣ를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법
본 발명은 화재 감지 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 고속 PLC(Power Line Communications) 시스템을 활용하여 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 건축물의 고층화, 대형화 및 실내장식물의 고급화 추세는 화재가 발생하는 요인을 증가시킬 뿐만 아니라 화재 시 인명 및 재산상의 손실확대와 소화활동의 어려움도 확대시키고 있는 실정이다.
그러므로 화재를 조기에 발견하여 화재확대를 최소한으로 저지하는 것은 매우 중요한 일이다. 이에 따라 관계법령에서는 건축물의 구조, 규모, 수용인원, 용도 등에 따라 소방시설의 설치를 의무화하고 있다.
이 시설 중 화재를 미연에 방지하고 만일의 경우에 피해를 최소한으로 제한하는 것을 주안점으로 도입되고 있는 것이 화재 감지 시스템이다.
화재 감지 시스템은 크게 감지기, 발신기, 중계기, 수신기, 음향장치 등으로 구성되어 있다. 각각의 역할을 살펴보면 감지기는 화재로부터 생성되는 열,연기 또는 불꽃을 자동적으로 감지하고 전선을 통하여 직접 또는 중계기를 거쳐 수신기에 신호를 전달하면 수신기는 화재발생장소를 표시함과 동시에 음향장치 또는 방송설비와 소화설비에 작동신호를 보내어 피난 및 소화활동을 유도한다.
발신기는 화재를 발견한 사람이 수동조작에 의해 신호를 수신기에 전달하는 역할을 하게 된다.
이와 같은 종래 기술의 화재 감지 시스템은 감지기를 구성하는 화재감지센서가 먼지, 습기, 열등에 반응하여 비화재에 동작하는 문제가 있고, 화재감지시스템 설비 구축을 위해 통신선로구축 등 자재비 대비 인건비 과다 지출등의 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 화재감지시스템을 PLC 시스템을 사용하여 설비를 구축하는 방법이 제안되고 있다.
PLC 시스템은 사용되어 왔던 전력선을 통하여, 원격 자동 검침 서비스, 초고속 인터넷 서비스는 물론 홈네트워킹까지 가능하게 해 주는 현재 주목받고 있는 기술이다.
이와 같은 PLC 시스템의 배전선을 비롯한 전력망의 구조는 이미 수용가까지 연결되어 있기 때문에 통신용으로 사용될 경우 가입자망 구성이 용이하고 별도의 옥내용 데이터 회선이 불필요하기 때문에 비용 절감 효과가 크다.
이와 같은 PLC 시스템을 이용하여 화재감지시스템을 구축하는 경우에는 추가 전송선로 공사가 필요 없어 네트워크 구축에 시간 및 비용 절감이 가능하고, LAN cable 등이 가설되어 있지 않은 노후 선박들에 적합하다.
일 예로 화재감지시스템에 FSK(Frequency Shift Keying)이 적용된 저속 PLC를 사용하여 일반적인 화재감지시스템과 같이 각종 화재감지 센서(연기감지기, 열감지기 등)의 네트워크를 구출할 수 있다.
하지만, 비용절감 효과에도 불구하고 여전히 비화재에 화재감지센서들이 오작동하여 발생하는 비용 손실이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해 화재감시카메라를 설치할 수 있으나 감사카메라의 영상정보를 송수신하기 위해서는 대용량 데이터전송이 필요하여 저속 PLC로는 한계가 있다. 감시카메라의 영상전송을 위해 추가적인 네트워크를 구축하면 또 다른 추가 비용과 노력이 발생한다.
다른 방법으로 멀티캐리어 방식을 사용하는 고속PLC를 사용할 수 있으나 전력선에 영상신호와 화재감지센서들의 감지신호를 모두 한 번에 전송하기에는 일시적으로 네트워크에 전송데이터 부하가 발생할 수 있어 시스템의 안정성이 떨어질 수 있다.
따라서, 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 하는 새로운 방식의 화재 감지 시스템 구축을 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 화재 감지 시스템의 문제를 해결하기 위한 것으로, 고속 PLC(Power Line Communications) 시스템을 활용하여 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 비화재 감지를 위한 대용량 영상신호를 안정적으로 전송할 수 있는 가변형 저속 및 고속 PLC 시스템 및 고속전송 방법을 적용하여 구축되는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 저속 모드에서는 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying)를 사용하고, 고속 모드에서는 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하여 구축되는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 직교주파수분할다중화 기법에서 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시켜 단위전송전력당 수신성능을 크게 향상시킬 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 하여 단위전송전력당 수신성능을 크게 향상시킬 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시켜 수신 오류 성능을 크게 향상시킬 수 있어 화재 감지 시스템의 통신 신뢰도를 높일 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템은 저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감시유닛;저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 상기 화재감시유닛의 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 영상장치를 통하여 정보를 출력하는 메인유닛;을 포함하고, 상기 화재감시유닛 및 메인유닛의 저속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 주파수 편이 변조(FSK)를 사용하고, 고속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 화재감시유닛은, 특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감지센서와,화재 발생시에 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역을 밝히는 조명 수단 및 촬영을 하는 감시 카메라와,메인유닛과 PLC를 하고 PLC시의 저속 및 고속모드 변환을 지원하는 PLC 모뎀부와,PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 하는 모드변환기와,PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 제어하고, 화재 발생시에 감지 신호를 메인유닛으로 전송하고 조명 수단 및 감시 카메라를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 화재감시유닛은 화재가 감지되면 화재 감지 내용을 저속모드 PLC를 통하여 메인유닛으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 메인유닛은, 화재감시유닛과 PLC를 통하여 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 정보를 출력하는 영상장치와,화재감시유닛으로부터 화재감지신호를 받는 즉시 작동하여 화재 발생 사실을 알리는 경보기와,화재감시유닛과 PLC를 하고 PLC 통신시의 저속 및 고속모드 변환을 지원하는 PLC 모뎀부와,PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 하는 모드변환기와,PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 제어하고, 화재 발생시에 감지 신호를 화재감시유닛으로부터 받아 영상장치 및 경보기를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 메인유닛은, 화재감시유닛으로부터 화재감지신호를 저속 모드의 PLC를 하여 전송받고,화재감지신호를 받는 즉시 메인유닛의 컨트롤러는 모드변환기를 고속모드로 전환시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 메인유닛은, 고속모드를 통하여 화재감시유닛의 모드변환기를 고속모드로 변환시키기 위한 제어신호와 감시카메라 및 조명 수단을 동작시키기 위한 제어신호를 전송하고, 화재감시유닛의 컨트롤러는 고속모드 변환 제어신호를 받고 모드변환기를 고속모드로 변환시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 화재감시유닛의 컨트롤러는, 감시카메라가 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역의 조명 수단이 활성화되도록 제어신호를 보내고, 화재구역의 감시카메라가 작동하도록 감시카메라에게 제어신호를 전송하고, 감시카메라를 통하여 발생하는 실시간 영상신호는 고속모드 PLC로 메인유닛에 전송되는 것을 특징으로 한다.
그리고 고속 모드 동작시에 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식에서의 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시키고, 16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 방법은 화재감시유닛의 화재감지센서에서 화재가 감지되면 저속모드 PLC를 통하여 메인유닛으로 통보하는 단계;메인유닛에서 화재감지신호를 받고 즉시 경보기를 작동시키고, 발생위치와 정보를 영상장치를 통하여 출력하는 단계;메인유닛에서 고속모드를 통하여 화재감시유닛의 모드변환기를 고속모드로 변환시키기 위한 제어신호와 감시카메라 및 조명을 동작시키기 위한 제어신호를 전송하는 단계;화재감시유닛에서 고속모드 변환 제어신호를 받고 고속모드로 변환하고, 화재구역의 조명을 활성화하고 감시카메라를 작동시키는 단계;감시카메라를 통하여 발생하는 실시간 영상신호를 고속모드 PLC로 메인유닛에 전달하고, 메인유닛에서 수신된 영상신호를 영상장치를 통하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 화재감시유닛 및 메인유닛의 저속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 주파수 편이 변조(FSK)를 사용하고, 고속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식을 사용하는 것을 특징으로 한다.
그리고 고속 모드 동작시에 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식에서의 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시키고, 16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 1번 신호점은 내부 정사면체의 꼭지점에 위치하며 5번 신호점은 정십이면체 바닥에 있는 5각형면의 무게중심에 위치하고 신호점 11번은 정십이면체 상단 5각형면의 무게중심에 위치하고, Z축은 신호점 1, 5, 11을 통과하고, Y축은 외부 정십이면체와 내부 정사면체의 무게중심을 통과하며 8번과 12번 신호점을 잇는 선과 평행하고, X축은 외부 정십이면체와 내부 정사면체의 무게중심을 통과하며 Y축, Z축 와 각각 직각을 이루는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 고속 PLC(Power Line Communications) 시스템을 활용하여 화재 감지 시스템을 구축하여 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 한다.
둘째, 가변형 저속 및 고속 PLC 시스템 및 고속전송 방법을 적용하여 화재 감지 시스템을 구축하여 비화재 감지를 위한 대용량 영상신호를 안정적으로 전송할 수 있다.
셋째, 저속 모드에서는 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying)를 사용하고, 고속 모드에서는 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하여 안정적이고 정밀한 화재 감지 시스템을 구축할 수 있다.
넷째, 직교주파수분할다중화 기법에서 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시켜 단위전송전력당 수신성능을 크게 향상시킬 수 있다.
다섯째, 16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 하여 단위전송전력당 수신성능을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.
여섯째, 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시켜 수신 오류 성능을 크게 향상시킬 수 있어 화재 감지 시스템의 통신 신뢰도를 높일 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 동작 과정을 나타낸 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 동작 과정을 구체적으로 나타낸 플로우 차트
도 4는 고속모드에서의 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 기법을 나타낸 신호 성상도
이하, 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법은 고속 PLC(Power Line Communications) 시스템을 활용하여 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 저속 모드에서는 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying)를 사용하고, 고속 모드에서는 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용한다.
특히, 본 발명에 따른 화재 감지 시스템에 적용되는 직교주파수분할다중화 기법에서 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시켜 단위전송전력당 수신성능을 크게 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 한다.
고속 모드에서 사용되는 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)는 고속 데이터 스트림을 낮은 전송률을 갖는 다수의 저속 데이터 스트림으로 나누고, 다수의 저속 데이터 스트림을 상호 직교하는 다수의 부반송파를 사용하여 동시에 전송하는 병렬 전송 방식(parallel transmission scheme)이다.
본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템은 도 1에서와 같이, 저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감시유닛(100)과, 저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 화재감시유닛의 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 영상장치를 통하여 정보를 출력하는 메인유닛(200)을 포함한다.
여기서, 화재감시유닛(100) 및 메인유닛(200)의 저속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying)를 사용하고, 화재감시유닛(100) 및 메인유닛(200)의 고속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용한다.
구체적으로 화재감시유닛(100)은 특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감지센서(10)와, 화재 발생시에 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역을 밝히는 조명 수단(13) 및 촬영을 하는 감시 카메라(12)와, 메인유닛(200)과 PLC를 하고 PLC시의 저속 및 고속모드 변환을 지원하는 PLC 모뎀부(15)와, PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 하는 모드변환기(14)와, PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 제어하고, 화재 발생시에 감지 신호를 메인유닛(200)으로 전송하고 조명 수단(13) 및 감시 카메라(12)를 제어하는 컨트롤러(11)를 포함한다.
여기서, 컨트롤러(11)는 화재감지센서(10)의 신호를 받아 PLC 모뎀부(15)로 전달하며 PLC 모뎀부(15)을 통하여 제어신호를 받아 조명 수단(13)을 활성화하는 역할을 한다.
또한, 컨트롤러(11)는 PLC 모뎀부(15)에서 제어신호를 받아 감시 카메라(12)를 활성화하는 역할을 하며, 감시 카메라(12)에서 전송되어오는 영상을 PLC 모뎀부(15)에 전달한다.
그리고 메인유닛(200)은 화재감시유닛(100)과 PLC를 하여 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 정보를 출력하는 영상장치(20)와, 화재감시유닛(100)으로부터 화재감지신호를 받고 즉시 작동하여 화재 발생 사실을 알리는 경보기(22)와, 화재감시유닛(100)과 PLC를 하고 PLC시의 저속 및 고속모드 변환을 지원하는 PLC 모뎀부(24)와, PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 하는 모드변환기(23)와, PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 제어하고, 화재 발생시에 감지 신호를 화재감시유닛(100)으로부터 받아 영상장치(20) 및 경보기(22)를 제어하는 컨트롤러(21)를 포함한다.
여기서, 컨트롤러(21)는 PLC 모뎀부(24)를 통하여 제어신호를 받아 경보기(22)를 활성화하고 PLC 모뎀부(24)를 통하여 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 영상장치(20)를 통하여 정보를 출력하며 터치스크린 등 영상장치(20)로부터 전달되어 오는 사용자 제어신호를 받아 처리한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템의 화재 감지 제어 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 동작 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 동작 과정을 구체적으로 나타낸 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 동작 과정은 화재감지센서에서 화재가 감지되면 이를 저속모드 PLC를 통하여 메인유닛으로 통보하는 단계(S301)와, 메인유닛에서 화재감지신호를 받고 즉시 경보기를 작동시키고, 발생위치와 정보를 영상장치를 통하여 출력하는 단계(302)와, 메인유닛에서 고속모드를 통하여 화재감시유닛의 모드변환기를 고속모드로 변환시키기 위한 제어신호와 감시카메라 및 조명을 동작시키기 위한 제어신호를 전송하는 단계(S303)와, 화재감시유닛에서 고속모드 변환 제어신호를 받고 고속모드로 변환하고, 감시카메라가 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역의 조명을 활성화하는 단계(S304)와, 화재감시유닛의 컨트롤러가 화재구역의 감시카메라가 작동하도록 감시카메라에게 제어신호를 전송하는 단계(S305)와, 감시카메라를 통하여 발생하는 실시간 영상신호를 고속모드 PLC로 메인유닛에 전달하는 단계(S305) 및 메인유닛에서 수신된 영상신호를 영상장치를 통하여 출력하는 단계(S306)를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 화재 감지 시스템의 동작 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
화재감시유닛(100)의 화재감지센서(10)에서 화재가 감지되면 이를 컨트롤러(11)에 보고하고 컨트롤러(11)는 저속모드 PLC를 통하여 메인유닛(200)으로 통보한다.
메인유닛(200)의 컨트롤러(21)는 저속모드로 PLC 모뎀부(24)를 통하여 화재감지신호를 받고 즉시 경보기(22)를 작동시킨다.
또한, 발생위치와 정보를 영상장치(20)를 통하여 출력한다.
그리고 메인유닛(200)의 컨트롤러(21)는 모드변환기(23)를 고속모드로 전환시킨다.
메인유닛(200)은 고속모드를 통하여 화재감시유닛(100)의 모드변환기(14)를 고속모드로 변환시키기 위한 제어신호와 감시카메라(12) 및 조명 수단(13)을 동작시키기 위한 제어신호를 전송한다.
화재감시유닛(100)의 컨트롤러(11)는 고속모드 변환 제어신호를 받고 모드변환기(14)를 고속모드로 변환시킨다.
그리고 화재감시유닛(100)의 컨트롤러(11)는 감시카메라(12)가 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역의 조명 수단(13)이 활성화되도록 제어신호를 보내고, 화재구역의 감시카메라(12)가 작동하도록 감시카메라(12)에게 제어신호를 전송한다.
감시카메라(12)를 통하여 발생하는 실시간 영상신호는 고속모드 PLC로 메인유닛(200)에 전달되고, 메인유닛(200)은 수신된 영상신호를 영상장치(20)를 통하여 출력한다.
이와 같은 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법에서의 고속 모드에서의 신호 처리를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4는 고속모드에서의 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 기법을 나타낸 신호 성상도이다.
신호 성상도는 정보원에서 생성된 이진 비트열(binary bit sequence)을 무선 라디오주파수(radio frequency)로 변조하기 전에 서로 다른 진폭(amplitude)과 위상(phase)을 갖도록 대응시키는 역할을 수행하는 신호점들의 집합을 의미한다.
삼차원 신호 성상도 매핑 방식에 따른 직교주파수분할다중화 시스템은 수신단의 심볼오율(Symbol Error Probability, SEP)이 개선되는 장점이 있다.
이는 신호 성상도에서 인접한 신호점들 간의 최소 유클리드 거리(Minimum Euclidean Distance, MED)는 신호점이 분포하는 신호 공간의 차원이 커질수록 증가되는 경향이 있고, 최소 유클리드 거리가 증가되면 잡음 여유도(noise margin)가 커져 오류 성능이 향상되기 때문이다.
본 발명은 고속모드에서 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 기법을 사용하고, 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시킨다.
이와 같은 방법은 이차원변조와 비교하여 신호점들간의 유클리디안 거리를 증가시켜 단위전송전력당 수신성능을 크게 향상시킬 수 있다.
직교주파수분할다중화 기법은 직교위상천이변조나 직교진폭변조의 이차원 변조방식과 함께 사용되나, 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법에서는 신호점들을 삼차원 공간으로 사상시켜 수신 성능을 향상시킨다.
16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상된다.
도 4는 삼차원 사상된 신호점을 외부 정십이면체의 위에서 내려다 본 것으로 1번 신호점은 내부 정사면체의 꼭지점에 위치하며 5번 신호점은 정십이면체 바닥에 있는 5각형면의 무게중심에 위치하고 있다.
신호점 11번은 정십이면체 상단 5각형면의 무게중심에 위치하고 있다.
Z축은 신호점 1, 5, 11을 통과한다.
Y축은 외부 정십이면체와 내부 정사면체의 무게중심을 통과하며 8번과 12번 신호점을 잇는 선과 평행하다.
X축은 외부 정십이면체와 내부 정사면체의 무게중심을 통과하며 Y축, Z축 와 각각 직각을 이룬다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법은 비화재 감지를 위한 대용량 영상신호를 안정적으로 전송할 수 있는 가변형 저속 및 고속 PLC 시스템 및 고속전송 방법을 적용하여 구축되는 것으로, 저속 모드에서는 주파수 편이 변조(FSK: Frequency Shift Keying)를 사용하고, 고속 모드에서는 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 화재 감지 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 고속 PLC(Power Line Communications) 시스템을 활용하여 대용량 영상신호와 저용량 감지신호를 안정적으로 전송 및 운용할 수 있도록 한 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Claims (10)

  1. 저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감시유닛;
    저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 갖고 상기 화재감시유닛의 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 영상장치를 통하여 정보를 출력하는 메인유닛;을 포함하고,
    상기 화재감시유닛의 화재감지센서에서 화재가 감지되면 저속모드 PLC를 통하여 메인유닛으로 통보하고,
    저속모드 PLC를 통해 화재감지 신호를 받은 메인유닛은 모드변환기를 통해 즉시 고속모드 PLC로 변환 및 화재감시유닛에게 고속모드 PLC로 변환을 위한 제어신호를 전송하고,
    화재감시유닛은고속모드 PLC 변환을 위한 제어신호를 수신하여 모든변환기를 통하여 고속모드 PLC로 변환하고, 화재감시유닛의 감시카메라를 통하여 발생하는 실시간 영상신호를 고속모드 PLC로 메인유닛에 전달하고,
    상기 화재감시유닛 및 메인유닛의 저속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 주파수 편이 변조(FSK)를 사용하고, 고속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화재감시유닛은,
    특정 장소에서 화재를 감시하기 위한 화재감지센서와,
    화재 발생시에 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역을 밝히는 조명 수단 및 촬영을 하는 감시 카메라와,
    메인유닛과 PLC를 하고 PLC시의 저속 및 고속모드 변환을 지원하는 PLC 모뎀부와,
    PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 하는 모드변환기와,
    PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 제어하고, 화재 발생시에 감지 신호를 메인유닛으로 전송하고 조명 수단 및 감시 카메라를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인유닛은,
    화재감시유닛과 PLC를 하여 화재감시내용을 받아 사용자가 화재감지내용을 확인할 수 있도록 정보를 출력하는 영상장치와,
    화재감시유닛으로부터 화재감지신호를 받는 즉시 작동하여 화재 발생 사실을 알리는 경보기와,
    화재감시유닛과 PLC를 하고 PLC시의 저속 및 고속모드 변환을 지원하는 PLC 모뎀부와,
    PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 하는 모드변환기와,
    PLC시에 저속 및 고속모드 변환 동작을 제어하고, 화재 발생시에 감지 신호를 화재감시유닛으로부터 받아 영상장치 및 경보기를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 메인유닛은,
    화재감시유닛으로부터 화재감지신호를 저속 모드의 PLC를 통하여 전송받고,
    화재감지신호를 받는 즉시 메인유닛의 컨트롤러는 모드변환기를 고속모드로 전환시키는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 메인유닛은,
    고속모드를 통하여 화재감시유닛의 모드변환기를 고속모드로 변환시키기 위한 제어신호와 감시카메라 및 조명 수단을 동작시키기 위한 제어신호를 전송하고,
    화재감시유닛의 컨트롤러는 고속모드 변환 제어신호를 받고 모드변환기를 고속모드로 변환시키는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 화재감시유닛의 컨트롤러는,
    감시카메라가 화재지점을 확인할 수 있도록 화재구역의 조명 수단이 활성화되도록 제어신호를 보내고, 화재구역의 감시카메라가 작동하도록 감시카메라에게 제어신호를 전송하고,
    감시카메라를 통하여 발생하는 실시간 영상신호는 고속모드 PLC로 메인유닛에 전송되는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 고속 모드 동작시에 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식에서의 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시키고,
    16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 하는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템.
  8. 화재감시유닛과 메인유닛 각각에 저속 및 고속모드 변환을 위한 모드변환기를 구비하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 시스템의 제어에 있어서,
    화재감시유닛의 화재감지센서에서 화재가 감지되면 저속모드 PLC를 통하여 메인유닛으로 통보하는 단계;
    메인유닛에서 화재감지신호를 받고 즉시 경보기를 작동시키고, 발생위치와 정보를 영상장치를 통하여 출력하는 단계;
    메인유닛에서 고속모드를 통하여 화재감시유닛의 모드변환기를 고속모드로 변환시키기 위한 제어신호와 감시카메라 및 조명을 동작시키기 위한 제어신호를 전송하는 단계;
    화재감시유닛에서 고속모드 변환 제어신호를 받고 고속모드로 변환하고, 화재구역의 조명을 활성화하고 감시카메라를 작동시키는 단계;
    감시카메라를 통하여 발생하는 실시간 영상신호를 고속모드 PLC로 메인유닛에 전달하고, 메인유닛에서 수신된 영상신호를 영상장치를 통하여 출력하는 단계;를 포함하고,
    화재감시유닛 및 메인유닛의 저속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 주파수 편이 변조(FSK)를 사용하고, 고속 모드 동작시에는 PLC를 위하여 멀티캐리어 기술인 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 고속 모드 동작시에 직교주파수분할다중화(OFDM) 방식에서의 16개의 신호점들을 정십이면체와 정사면체로 구성된 삼차원 구조로 사상시켜 신호점들 간의 유클리디안 거리를 증가시키고,
    16개의 신호점들 중 12개는 외부 정십이면체의 각각의 면의 무게중심에 사상되며, 나머지 4개는 내부 정사면체의 각각의 꼭지점에 사상되도록 하는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 1번 신호점은 내부 정사면체의 꼭지점에 위치하며 5번 신호점은 정십이면체 바닥에 있는 5각형면의 무게중심에 위치하고 신호점 11번은 정십이면체 상단 5각형면의 무게중심에 위치하고,
    Z축은 신호점 1, 5, 11을 통과하고,
    Y축은 외부 정십이면체와 내부 정사면체의 무게중심을 통과하며 8번과 12번 신호점을 잇는 선과 평행하고,
    X축은 외부 정십이면체와 내부 정사면체의 무게중심을 통과하며 Y축, Z축 와 각각 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 PLC를 이용하여 고속 및 대용량 데이터 처리가 가능한 화재 감지 방법.
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