WO2021157770A1 - IoT 기능을 탑재한 소화 장치 - Google Patents

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WO2021157770A1
WO2021157770A1 PCT/KR2020/002119 KR2020002119W WO2021157770A1 WO 2021157770 A1 WO2021157770 A1 WO 2021157770A1 KR 2020002119 W KR2020002119 W KR 2020002119W WO 2021157770 A1 WO2021157770 A1 WO 2021157770A1
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fire
fire extinguishing
container
internal pressure
module
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Application number
PCT/KR2020/002119
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English (en)
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강정수
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(주)일선시스템
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]

Definitions

  • the present invention relates to a fire extinguishing technology equipped with an IoT function, and more particularly, to a fire extinguishing device equipped with an IoT function that can monitor the state of a fire extinguishing tube container and provide a notification regarding a change in state through a network. .
  • Existing systems use temperature monitoring sensors and smoke monitoring sensors in the event of a fire, and after a fire has occurred, the sensors installed detect the fire situation and transmit a signal to the control panel.
  • the currently operated fire and disaster prevention systems have a problem in that they are not suitable for the purpose of delaying or predicting a fire in that they are all for the purpose of disaster prevention after the occurrence of a fire.
  • An embodiment of the present invention is to provide a fire extinguishing device equipped with an IoT function capable of monitoring the state of a tube container for fire extinguishing and providing a notification regarding a change in state through a network.
  • One embodiment of the present invention provides a fire extinguishing device equipped with an IoT function that can reduce management costs by adopting a physically separable coupling structure with a fire extinguishing tube container, thereby enabling replacement according to the rupture of the fire extinguishing tube container.
  • An embodiment of the present invention is to provide a fire extinguishing device equipped with an IoT function that can establish a fire monitoring network capable of monitoring a fire at all times through the IoT function and provide a preemptive response to an initial fire.
  • a fire extinguishing device equipped with an IoT function is formed to include a fire extinguishing material therein and automatically ejects the fire extinguishing material when exposed to nearby fire or heat, a fire extinguishing tube container, one end of the fire extinguishing tube container and a container fixing part for supporting and fixing, and a fire monitor that is separately coupled to the container fixing part and generates monitoring information for fire prevention and detection while collecting the state of the fire extinguishing tube container.
  • the fire tube container for fire extinguishing is through a rupture hole created in a specific area of the outer surface of the container when the nearby fire is directly transferred to the outer surface of the container or heat in the vicinity is transferred to the outer surface of the container indirectly. material may be ejected.
  • the fire monitor is an internal pressure measurement module for measuring the internal pressure of the fire extinguishing tube container, a separation coupling module for forming a physical coupling structure for separation and coupling with the container fixing unit, a network module for processing the network transmission of the monitoring information , When the physical coupling by the antenna module and the separation coupling module including at least one antenna for the network transmission is detected, real-time monitoring of the internal pressure of the fire extinguishing tube container is started, and the internal pressure falls below a specific threshold.
  • it includes a control module that provides notifications to external systems via the network.
  • the internal pressure measurement module may include a pressure sensor for measuring the internal pressure and a temperature sensor for measuring the surrounding outdoor temperature.
  • the container fixing part includes a circular band-shaped fixing member surrounding the outer surface of the fire extinguishing tube container and at least one circular ring-shaped coupling member fixedly coupled along the outer surface of the fixing member, and the fire monitor is It may include at least one circular coupling groove corresponding to the shape of the at least one circular ring as the separation coupling module for separation coupling with the container fixing unit.
  • the separation and coupling module is formed in plurality as an independent module, and the control module performs real-time monitoring of the fire tube container coupled to each of the plurality of separation and coupling modules, and the internal pressure and internal pressure change rate of each fire extinguishing tube container and Monitoring information regarding the outdoor temperature may be transmitted to the external system.
  • the control module generates a first alarm when the internal pressure is out of the internal pressure reference range according to the outdoor temperature among the fire tube containers, calculates the internal pressure change rate for a specific time period including the corresponding time point, and calculates the internal pressure
  • a second alarm may be generated according to whether the rate of change is included in the range of the rate of change of the internal pressure reference.
  • the fire monitor further includes a power supply module disposed therein to supply power, the power supply module includes a rechargeable battery and a charger for charging the battery, and the control module includes a charge amount of the battery. When it falls below the preset threshold amount, a notification may be provided to the external system through the network.
  • the disclosed technology may have the following effects. However, this does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited thereby.
  • the fire extinguishing device equipped with the IoT function adopts a physically separable coupling structure with the fire extinguishing tube container, so that it can be replaced according to the rupture of the fire extinguishing tube container, thereby reducing management costs.
  • the fire extinguishing device equipped with an IoT function can establish a fire monitoring network capable of monitoring a fire at all times through the IoT function and provide a preemptive response to an initial fire.
  • FIG. 1 is a view for explaining a fire extinguishing system equipped with an IoT function according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the physical configuration of the fire extinguishing device of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation performed by the fire monitor of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a view for explaining the overall concept of a fire extinguishing device equipped with an IoT function according to the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining an embodiment of a fire extinguishing device equipped with an IoT function according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining an embodiment of the container fixing unit according to the present invention.
  • first and second are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms.
  • a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
  • Identifiers eg, a, b, c, etc.
  • the identification code does not describe the order of each step, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
  • the present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored.
  • Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like.
  • the computer-readable recording medium may be distributed in a network-connected computer system, and the computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner.
  • FIG. 1 is a view for explaining a fire extinguishing system equipped with an IoT function according to the present invention.
  • a fire extinguishing system 100 equipped with an IoT function may include a fire extinguishing device 110 , a fire extinguishing disaster prevention system 130 , a database 150 , and a user terminal 170 .
  • the fire extinguishing device 110 may correspond to a device that delays a fire and performs a fire suppression operation by ejecting a fire extinguishing material when a fire occurs, and may be implemented by including a fire extinguishing tube container containing the fire extinguishing material.
  • the fire extinguishing apparatus 110 may monitor the internal pressure of the fire extinguishing tube container to monitor the state of the fire extinguishing tube container, and may detect a fire occurrence in the installed space and provide a notification regarding an emergency situation to an external system.
  • the fire extinguishing apparatus 110 may be connected to the fire extinguishing system 130 through a network, and the plurality of fire extinguishing apparatuses 110 may be simultaneously connected to the fire extinguishing and disaster prevention system 130 .
  • the fire extinguishing device 110 can be installed and operated inside the electrical PNL and electronic device PNL of the industrial site, and when the temperature of the installed space reaches a specific temperature (eg, 70 degrees) or more, it is automatically used for fire extinguishing Extinguishing action that expels material may be provided.
  • the fire extinguishing device 110 works in conjunction with the fire extinguishing and disaster prevention system 130 to detect a fire risk in advance and to support measures to prevent the occurrence of a fire to be implemented, thereby securing the safety of electrical equipment and contributing to the enhancement of reliability of facility operation. can
  • the fire and disaster prevention system 130 may recognize a fire risk in advance using monitoring information received from the fire extinguishing device 110 equipped with an IoT function, and a computer or It can be implemented as a server corresponding to the program.
  • the fire extinguishing and disaster prevention system 130 may be wirelessly connected to the fire extinguishing device 110 through Bluetooth, WiFi, a communication network, etc., and may exchange data with the fire extinguishing device 110 through the network.
  • the fire and disaster prevention system 130 may store information on fire and disaster prevention in conjunction with the database 150 .
  • the fire extinguishing and disaster prevention system 130 may be implemented by including the database 150 therein.
  • the fire extinguishing system 130 may be implemented including a processor, a memory, a user input/output unit, and a network input/output unit, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the database 150 may correspond to a storage device for storing various types of information required in the fire-fighting and disaster prevention process.
  • the database 150 may store monitoring information received from each fire extinguishing device 110 , and may store information about facilities, equipment, and personnel for fire and disaster prevention, but is not necessarily limited thereto, and the fire prevention system 130 .
  • information collected or processed in various forms may be stored.
  • the user terminal 170 may correspond to a computing device that can check fire-related information, and may be implemented as a smartphone, a notebook computer, or a computer, and is not necessarily limited thereto, and may be implemented in various devices such as a tablet PC. .
  • the user terminal 170 may be connected to the fire prevention system 130 through a network, and a plurality of user terminals 170 may be connected to the fire prevention system 130 at the same time.
  • the user may check fire prevention information related to a specific facility or electrical equipment through the user terminal 170 , and may provide information about fire to a building or facility manager by checking monitoring information related to fire prevention and disaster prevention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the physical configuration of the fire extinguishing device of FIG. 1 .
  • the fire extinguishing device 110 may include a tube container 210 for fire extinguishing, a container fixing unit 230 , and a fire monitor 250 .
  • the fire extinguishing tube container 210 is formed to include a fire extinguishing material therein, and may automatically eject the fire extinguishing material when exposed to nearby fire or heat.
  • the tube container 210 for fire extinguishing may be implemented with a material capable of generating a rupture hole for automatic ejection when a nearby fire or heat increases.
  • the tube container 210 for fire extinguishing is implemented with a plastic-based material, so that when the nearby fire or heat increases by more than 70 degrees, one side may be ruptured, and the material contained therein is removed from the container by internal pressure. can be ejected with
  • the tube container 210 for fire extinguishing can be easily applied to a narrow space due to the nature of the material, and can be implemented in a basic cylindrical shape, but can be easily changed to various shapes and lengths.
  • the tube container 210 for fire extinguishing may be installed in a space with a high risk of fire, such as a distribution board of a building, and may be installed after bending a specific part according to the structure of the space.
  • the tube container 210 for fire extinguishing may be implemented by applying a material of a specific area differently from other areas in order to induce rupture in a specific area when a fire occurs.
  • the tube container 210 for fire extinguishing may be configured such that the middle region is thinner than the other regions in order to induce rupture at the midpoint, and the region corresponding to 1/3 or 2/3 of the total length is another region. and may be made of other materials. That is, the tube container 210 for fire extinguishing may be implemented by applying a material or thickness of the container differently from other regions in order to uniformly guide the burst point or the ejection direction according to the rupture.
  • the tube container 210 for fire extinguishing through a rupture hole created in a specific area of the outer surface of the container when the nearby fire is directly transferred to the outer surface of the container or when the nearby heat is transferred indirectly to the outer surface of the container May expel extinguishing material.
  • the tube container 210 for fire extinguishing may be implemented to be automatically ruptured when directly exposed to fire or when the surrounding temperature rises above a specific temperature.
  • the tube container 210 for fire extinguishing may guide the rupture point or the ejection direction to a specific point or direction by adjusting the thickness of the material for each area or by configuring it with different materials.
  • the container fixing unit 230 may support and fix one end of the fire tube container 210 .
  • the container fixing part 230 may provide a support and fixing function by being coupled to the externally wrapped fire tube container 210, and supports the fire extinguishing tube container 210 despite an increase in temperature due to the occurrence of a fire. It can be implemented in materials and shapes that can be used.
  • the container fixing part 230 may be formed in a physically coupled structure that can be separated and coupled to the fire monitor 250 while supporting the fire tube container 210 .
  • the container fixing unit 230 is a circular band-shaped fixing member surrounding the outer surface of the fire tube container 210 and at least one circular ring-shaped combination that is fixedly coupled along the outer surface of the fixing member. It may be implemented by including a member. That is, the fixing member may serve to support the fire tube container 210 , and the coupling member may serve to couple to the fire monitor 250 . The fixing member and the coupling member may be formed in a structure corresponding to the shape of the fire tube container 210 .
  • the container fixing unit 230 may be implemented to further include a bending member for bending the tube container 210 for fire extinguishing.
  • the bending member may be formed independently of the fixing member or the coupling member, and may be formed in a structure that is respectively mounted on two regions spaced apart from each other by a predetermined distance in the fire tube container 210 .
  • two or more bending members may be simultaneously coupled to one fire tube container 210 according to the structure of the installation space.
  • the fire monitor 250 may generate monitoring information for fire prevention and detection while being separately coupled to the container fixing unit 230 and collecting the state of the fire extinguishing tube container 210 .
  • the fire monitor 250 may include at least one sensor for the IoT function, that is, to collect information about the state of the fire tube container 210 and the external environment, and transmit the information collected by the sensor to an external device. It may be implemented including a communication module for The fire monitor 250 may be connected to the fire extinguishing and disaster prevention system 130 through a network, and may transmit monitoring information in real time or periodically.
  • the fire monitor 250 includes a pressure resistance measurement module 251 , a separation coupling module 252 , a network module 253 , an antenna module 254 , a control module 255 and a power supply module 256 . may include.
  • the internal pressure measurement module 251 may measure the internal pressure of the tube container 210 for fire extinguishing.
  • the internal pressure measurement module 251 may include a pressure sensor for measuring internal pressure and a temperature sensor for measuring an ambient temperature nearby.
  • the pressure sensor is connected to the fire tube container 210 to measure the pressure inside the fire tube container 210
  • the internal pressure information is information about the filling amount of the fire extinguishing material contained in the fire tube container 210 .
  • the internal pressure information measured by the internal pressure measurement module 251 may be analyzed by the control module 255 and may be utilized to estimate the capacity of the extinguishing material filled in the extinguishing tube container 210 .
  • the internal pressure measuring module 251 may include a temperature sensor in addition to the pressure sensor, and may measure the temperature of the space in which the fire extinguishing device 110 is installed by the temperature sensor.
  • the internal pressure measurement module 251 measures the internal state of the fire extinguishing tube container 210, that is, the external state along with the internal pressure, that is, the external air temperature to obtain environmental information near the fire extinguishing tube container 210. there is.
  • the separation coupling module 252 may form a physical coupling structure for separation coupling with the container fixing unit 230 .
  • the container fixing unit 230 is coupled to and separated from the separation coupling module 252 of the fire monitor 250 so that installation and replacement of the tube container 210 for fire extinguishing can be easily performed.
  • the separate coupling module 252 may be disposed on one side of the fire monitor 250, so that the coupling with the container fixing part 230 coupled to the fire tube container 210 is separate disassembly. It can be done directly without
  • the separation coupling module 252 may be formed in a circular shape along the outer circumferential surface of the coupling hole formed on one side of the fire monitor 250, and by inserting one end of the fire tube container 210 into the coupling hole. The fastener of the container fixing part 230 coupled to one end of the fire tube container 210 is coupled to the separation coupling module 252, and as a result, the fire tube container 210 and the fire monitor 250 are mutually can be combined.
  • the separation coupling module 252 may include at least one circular coupling groove corresponding to at least one circular ring shape for separation coupling with the container fixing unit 230 .
  • the container fixing part 230 coupled to the fire tube container 210 may be implemented in a circular ring shape, and the separation coupling module 252 may be separated and coupled to the container fixing part 230 so that the container fixing part 230 is possible. It may be implemented in a shape corresponding to the shape of . That is, the separation coupling module 252 may be implemented in a shape including a circular ring shape and a circular coupling groove that can be fastened, and if the circular ring is formed in plurality, it may be implemented in a shape including a plurality of circular coupling grooves. Of course you can.
  • the separation coupling module 252 may be formed in plurality as an independent module. That is, a plurality of separation and coupling modules 252 may be formed inside one fire monitor 250 to be coupled to a plurality of tube containers 210 for fire extinguishing, respectively. That is, the separation and coupling module 252 may be implemented in a structure capable of being combined with one tube container for fire extinguishing 210 , and one fire monitor 250 may be combined with a plurality of tube containers for fire extinguishing 210 . can be implemented as In this case, the fire monitor 250 may include a plurality of separate coupling modules 252 .
  • the fire monitor 250 may start the operation of monitoring the state of the tube container 210 for fire extinguishing when the coupling of the tube container 210 for fire extinguishing is detected.
  • the fire monitor 250 may be implemented to initiate a monitoring operation only when a specific number or more of the fire tube containers 210 are coupled among the plurality of separation and coupling modules 252 .
  • the network module 253 may process network transmission of monitoring information.
  • the network module 253 may basically support wireless communication between the fire monitor 250 and an external system.
  • a fire monitoring system or fire and disaster prevention system
  • a specific building or facility and a plurality of fire monitors 250 installed in the corresponding building may be connected to each other to form a star network.
  • the network module 253 may support communication between internal modules as well as external communication.
  • the network module 253 may support UART, I2C, and Zigbee communication for communication between internal modules.
  • the antenna module 254 may include at least one antenna for network transmission.
  • the antenna module 254 may support wireless communication with an external system by interworking with the network module 253 .
  • the network module 253 may perform RF communication with an external system, and the antenna module 254 may be implemented by including an RF antenna for this purpose.
  • the antenna module 254 may be implemented to include at least one antenna, and an antenna element may be disposed outside the fire monitor 250 and an RF transceiver may be disposed therein.
  • the control module 255 starts real-time monitoring of the internal pressure of the fire tube container 210 when the physical bonding by the separation coupling module 252 is detected, and when the internal pressure falls below a specific threshold value, it is transmitted to an external system through the network. Notifications can be provided.
  • the control module 255 can detect whether or not the coupling is based on an electrical signal generated by the physical coupling of the separation coupling module 252 and the container fixing unit 230 , and for fire extinguishing supported by the container fixing unit 230 .
  • the operation of the pressure sensor for measuring the internal pressure of the tube container 210 may be controlled.
  • control module 255 may provide a notification to an external system through the network when the internal pressure of the fire extinguishing tube container 210 falls below a specific threshold value.
  • the notification to the external system may be implemented and provided in various ways, such as a message, voice, or vibration.
  • the fire monitor 250 may store and store information about the internal pressure of the fire extinguishing tube container 210 in an internal memory, detect an abnormal signal outside the normal range from the information collected in the monitoring process, and transmit the related information to an external system. can be transmitted
  • control module 255 performs real-time monitoring for the fire tube container 210 coupled to each of the plurality of separation and coupling modules 252 to inner pressure and inner pressure of each fire tube container 210 . Monitoring information regarding the rate of change and ambient temperature can be transmitted to an external system.
  • the control module 255 may collect information about the internal and external state of the tube container 210 for fire extinguishing. More specifically, the control module 255 may measure the internal pressure of the fire extinguishing tube container 210 and calculate the internal pressure change rate with respect to the change in internal pressure per unit time, and the external temperature through the temperature sensor, that is, the fire extinguishing device 110 ) can measure the temperature of the installed space.
  • control module 255 generates a first alarm when the internal pressure of each fire extinguishing tube container 210 is out of the internal pressure reference range according to the outdoor temperature, and for a specific time period including the corresponding time point.
  • the internal pressure change rate is calculated, and a second alarm may be generated according to whether the corresponding internal pressure change rate is included in the internal pressure standard change rate range.
  • the fire extinguishing tube container 210 may naturally discharge the fire extinguishing material contained therein over time, and accordingly, a decrease in internal pressure may occur.
  • the control module 255 is the first An alarm can be generated to notify the manager or inspector in advance. Since the internal pressure of the fire tube container 210 may vary depending on the characteristics of the space in which the fire extinguishing device 110 is installed, the control module 255 is based on the internal pressure reference range according to the outdoor temperature of the fire extinguishing tube container 210 . It is possible to determine whether the first alarm is generated.
  • control module 255 may calculate the rate of change of the internal pressure for a specific time period before and after the occurrence of the first alarm. For example, the control module 255 may calculate the internal pressure change rate for 1 hour before and after each, that is, for a total of 2 hours, based on the point in time when the internal pressure deviates from the reference range, and the internal pressure change rate during the time is determined by natural discharge. If it is out of the range of the internal pressure reference change rate, it is determined that a sudden change in the internal pressure has occurred, and a second alarm may be generated.
  • the first alarm generated by the control module 255 may correspond to a notification for alerting in a normal range
  • the second alarm may correspond to a notification for fire prevention in an exceptional range
  • control module 255 may provide a notification to an external system through a network when the charge amount of the battery falls below a preset threshold amount.
  • the fire monitor 250 may further include a power supply module 256 therein, and the control module 255 may be connected to the power supply module 256 to monitor the charge amount of the battery in real time. .
  • the power supply module 256 may be disposed inside the fire monitor 250 to supply power.
  • the fire extinguishing device 110 may be installed in a closed space such as a dry equipment facility to perform an operation to prevent fire in advance, and for this purpose, it may be implemented by including a power supply module 256 that provides independent power. there is.
  • the power supply module 256 may include a rechargeable battery and a charger for charging the battery.
  • the power supply module 256 may be implemented by including a battery having sufficient capacity to operate without replacement or recharging for a long period of time.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation performed by the fire monitor of FIG. 2 .
  • the fire extinguishing device 110 may be connected to an external system through the fire monitor 250 to transmit monitoring information regarding the fire extinguishing tube container 210 . More specifically, the fire monitor 250 may detect the coupling of the fire tube container 210 through the separation coupling module 252 (step S310).
  • the fire monitor 250 may start real-time monitoring of the internal pressure of the fire tube container 210 through the internal pressure measurement module 251 (step S330).
  • the fire monitor 250 may generate a notification by detecting whether the internal pressure falls below a specific threshold through the control module 255 , and may transmit a notification to an external system through the network module 253 (step S350 ). ).
  • FIG. 4 is a view for explaining the overall concept of a fire extinguishing device equipped with an IoT function according to the present invention.
  • the fire extinguishing apparatus 110 may be implemented including a tube container 410 for fire extinguishing, a container fixing unit, and a fire monitor 450 .
  • a plurality of tube containers for fire extinguishing 410 may be coupled to one fire monitor 450 .
  • the fire monitor 450 is an internal pressure measuring module 451 for measuring the internal pressure and external temperature of the fire extinguishing tube container 410, a separation coupling module for coupling with the container fixing part supporting the fire extinguishing tube container 410 ( 452), a network module 453 for network communication with an external system, a control module 455 for monitoring the state of the fire tube container 410 and generating a notification, and a power supply module 456 for supplying power It can be implemented including
  • the fire monitor 450 includes a control button connected to the control module 455 and GPIO for control input, LEDs for outputting device status, and a USB port for software update of the control module 455 . can be implemented.
  • FIG. 5 is a view for explaining an embodiment of a fire extinguishing device equipped with an IoT function according to the present invention.
  • the fire extinguishing device 110 may include a fire monitor 250 providing monitoring information by monitoring the fire extinguishing tube container 210 .
  • the fire monitor 250 may be implemented by including a body 530 including each module therein, and there is a separation coupling hole 533 on one side of the body 530. It may be implemented by including a separate coupling module in a form exposed to the outside.
  • the antenna 531 may be formed in a form exposed to the outside on one side of the body 530 .
  • the tube container 210 for fire extinguishing may be coupled to the fire monitor 250 in such a way that it is inserted into the separation coupling hole 533 formed in the body 530 .
  • the coupling between the fire tube container 210 and the fire monitor 250 is a separate coupling module included in the container fixing unit 230 coupled to the fire tube container 210 and the fire monitor 250 . (252) can be formed by a physical bond between.
  • the fire monitor 250 is expressed as a body 530 of a rectangular parallelepiped shape in FIG. 5 , but is not necessarily limited thereto, and may be implemented as a body 530 of various shapes depending on the implementation method, and not only the shape It goes without saying that various modifications may be made in size or standard.
  • FIG. 6 is a view for explaining an embodiment of the container fixing unit according to the present invention.
  • the fire extinguishing device 110 may include a container fixing part 230 , and the container fixing part 230 is separated and coupled to the fire monitor 250 while supporting the fire extinguishing tube container 210 . can provide
  • the container fixing part 630 is at least one fixedly coupled along the outer surface of the circular band-shaped fixing member 631 and the fixing member 631 surrounding the outer surface of the tube container 210 for fire extinguishing. It may include a coupling member 633 of a circular ring shape.
  • Figure 6 (a) may correspond to an embodiment in the case of a single coupling member 633
  • Figure 6 (b) corresponds to an embodiment in the case of a plurality of coupling members (633) can do.
  • the fire monitor 250 coupled with the tube container 210 for fire extinguishing may be implemented by including a separation coupling module 252, and the separation coupling module 252 is physically coupled with the container fixing unit 630.
  • the fire monitor 250 may be implemented in a shape corresponding to the shape of the coupling member 633 of the container fixing part 630 .
  • the separation coupling module 252 includes a circular coupling groove corresponding to one circular ring shape so as to be physically coupled with the coupling member 633 when there is only one coupling member 633 (Fig. (a)).
  • the separation coupling module 242 includes circular coupling grooves corresponding to a plurality of circular ring shapes to be physically coupled to the coupling members 633 when there are a plurality of coupling members 633 (Fig. (b)). can be implemented.
  • the separation and coupling module 252 and the container fixing unit 630 may be implemented with reference to FIG. 6 , but is not necessarily limited thereto, and the implementation form or coupling method of the fire tube container 210 and the fire monitor 250 . Of course, it can be implemented in various shapes and structures depending on the
  • fire extinguishing device 130 fire extinguishing disaster prevention system
  • network module 254 antenna module
  • control module 256, 456 power supply module

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Abstract

본 발명은 IoT 기능을 탑재한 소화 장치에 관한 것으로, 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 상기 소화용 물질을 자동 분출시키는 소화용 튜브 용기, 상기 소화용 튜브 용기의 일단을 지지하여 고정시키는 용기 고정부 및 상기 용기 고정부와 분리 결합되고 상기 소화용 튜브 용기의 상태를 수집하면서 화재 예방 및 감지를 위한 모니터링 정보를 생성하는 화재 모니터기를 포함한다. 따라서, 본 발명은 소화용 튜브 용기의 상태를 모니터링하여 상태 변화에 관한 알림을 네트워크를 통해 제공할 수 있다.

Description

IoT 기능을 탑재한 소화 장치
본 발명은 IoT 기능을 탑재한 소화 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소화용 튜브 용기의 상태를 모니터링하여 상태 변화에 관한 알림을 네트워크를 통해 제공할 수 있는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치에 관한 것이다.
발전소, 변전소 및 정유시설 등 주요 산업시설에서 사용되는 전자기기 판넬 및 전기판넬의 케이블 덕트에는 개별적인 소방방재 시스템이 설치되어 있지 않다. 대신에 전기실 및 전자기기실 내부에 설치된 소방방재 시스템을 사용하고 있다.
기존 시스템은 화재 발생시 온도감시 센서와 연기감시 센서를 이용하여 화재가 발생된 후 설치된 센서들이 화재발생 상황을 감지하여 제어반에 신호를 전송하면 방재 시스템의 소화액을 분출하여 화재를 진압하는 방법을 사용하고 있으며, 현재 운영중인 소화방재 시스템은 모두 화재 발생 이후의 방재를 목적으로 한다는 점에서 화재를 지연시키거나 진단 예측하기 위한 목적에 적합하지 않는 문제점을 가지고 있다.
한편, 일반적인 주택이나 건물에 배치되는 소화기는 평소 사용되지 않아 화재 시 배치 장소를 찾지 못하거나 또는 사용을 위해 발화 지점에 접근해야 하므로 화재로 인해 발생되는 유독가스와 고열로부터 부상의 우려가 많다는 점에서 화재 시 사용자의 조작 없이도 즉각적인 화재 방재를 제공할 수 있는 소화 장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
한국등록특허 제10-0773517(2007.10.30)호
본 발명의 일 실시예는 소화용 튜브 용기의 상태를 모니터링하여 상태 변화에 관한 알림을 네트워크를 통해 제공할 수 있는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 소화용 튜브 용기와의 물리적으로 분리 가능한 결합 구조를 채택함으로써 소화용 튜브 용기의 파열에 따른 교체가 가능하여 관리 비용을 절감할 수 있는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 IoT 기능을 통해 화재 상시 감시 가능한 화재 감시망을 구축하고 초기 화재에 대한 선제적 대응을 제공할 수 있는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, IoT 기능을 탑재한 소화 장치는 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 상기 소화용 물질을 자동 분출시키는 소화용 튜브 용기, 상기 소화용 튜브 용기의 일단을 지지하여 고정시키는 용기 고정부 및 상기 용기 고정부와 분리 결합되고 상기 소화용 튜브 용기의 상태를 수집하면서 화재 예방 및 감지를 위한 모니터링 정보를 생성하는 화재 모니터기를 포함한다.
상기 소화용 튜브 용기는 상기 인근의 화기가 용기 외표면으로 직접 전달되거나 또는 상기 인근의 열이 상기 용기 외표면으로 간접 전달되는 경우 상기 용기 외표면의 특정 영역에서 생성되는 파열공을 통해 상기 소화용 물질을 분출시킬 수 있다.
상기 화재 모니터기는 상기 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하는 내압 측정 모듈, 상기 용기 고정부와의 분리 결합을 위한 물리적인 결합 구조를 형성하는 분리 결합 모듈, 상기 모니터링 정보의 네트워크 전송을 처리하는 네트워크 모듈, 상기 네트워크 전송을 위한 적어도 하나의 안테나를 포함하는 안테나 모듈 및 상기 분리 결합 모듈에 의한 물리적 결합이 검출되면 상기 소화용 튜브 용기의 내압에 관한 실시간 감시를 개시하고 상기 내압이 특정 임계값 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 외부 시스템으로 알림을 제공하는 제어 모듈을 포함한다.
상기 내압 측정 모듈은 상기 내압 측정을 위한 압력 센서와 상기 인근의 외기온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다.
상기 용기 고정부는 상기 소화용 튜브 용기의 외측면을 둘러싸는 원형 밴드 형상의 고정 부재와 상기 고정 부재의 외측면을 따라 고정 결합되는 적어도 하나의 원형 링 형상의 결합 부재를 포함하고, 상기 화재 모니터기는 상기 용기 고정부와의 분리 결합을 위하여 상기 적어도 하나의 원형 링 형상에 대응되는 적어도 하나의 원형 결합 홈을 상기 분리 결합 모듈로서 포함할 수 있다.
상기 분리 결합 모듈은 독립적인 모듈로서 복수개로 형성되고, 상기 제어 모듈은 복수의 분리 결합 모듈들 각각에 결합되는 소화용 튜브 용기에 대한 실시간 감시를 수행하여 각 소화용 튜브 용기들의 내압 및 내압 변화율과 외기 온도에 관한 모니터링 정보를 상기 외부 시스템으로 전송할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 각 소화용 튜브 용기들 중에서 상기 내압이 상기 외기 온도에 따른 내압 기준 범위를 벗어난 경우 제1 알람을 생성하고, 해당 시점을 포함하는 특정 시간 구간 동안의 내압 변화율을 산출하며 해당 내압 변화율이 내압 기준 변화율 범위에 포함되는지에 따라 제2 알람을 생성할 수 있다.
상기 화재 모니터기는 내부에 배치되어 전원을 공급하는 전원 공급 모듈을 더 포함하고, 상기 전원 공급 모듈은 충전 가능한 배터리(battery)와 상기 배터리를 충전시키는 충전기를 포함하며, 상기 제어 모듈은 상기 배터리의 충전량이 기 설정된 임계량 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 상기 외부 시스템으로 알림을 제공할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 장치는 소화용 튜브 용기와의 물리적으로 분리 가능한 결합 구조를 채택함으로써 소화용 튜브 용기의 파열에 따른 교체가 가능하여 관리 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 장치는 IoT 기능을 통해 화재 상시 감시 가능한 화재 감시망을 구축하고 초기 화재에 대한 선제적 대응을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 소화 장치의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 2의 화재 모니터기에서 수행되는 동작의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 장치의 전체적인 개념을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 장치의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 용기 고정부의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, IoT 기능을 탑재한 소화 시스템(100)은 소화 장치(110), 소화 방재 시스템(130), 데이터베이스(150) 및 사용자 단말(170)을 포함할 수 있다.
소화 장치(110)는 화재를 지연시키고 화재 발생시 소화용 물질을 분출하여 화재 진압 동작을 수행하는 장치에 해당할 수 있고, 소화용 물질을 포함하는 소화용 튜브 용기를 포함하여 구현될 수 있다. 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기의 내압을 모니터링하여 소화용 튜브 용기의 상태를 감시할 수 있고, 설치된 공간의 화재 발생 상황을 검출하여 긴급 상황에 관한 알림을 외부 시스템에 제공할 수 있다. 이를 위하여 소화 장치(110)는 소화 방재 시스템(130)과 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 소화 장치(110)들은 소화 방재 시스템(130)과 동시에 연결될 수 있다.
한편, 소화 장치(110)는 산업 현장의 전기 PNL 및 전자기기 PNL 내부에 설치되어 동작할 수 있고, 설치된 공간의 온도가 특정 온도(예를 들어, 70도) 이상에 도달하는 경우 자동적으로 소화용 물질을 분출하는 소화 동작을 제공할 수 있다. 소화 장치(110)는 소화 방재 시스템(130)과 연동하여 화재 위험을 사전에 감지하고 화재 발생을 예방하기 위한 조치가 시행될 수 있도록 지원함으로써 전기설비의 안전성을 확보하고 설비운전의 신뢰도 제고에 기여할 수 있다.
소화 방재 시스템(130)은 IoT 기능이 탑재된 소화 장치(110)로부터 수신되는 모니터링 정보를 이용하여 화재 위험을 사전에 인지할 수 있고, 화재 예방 조치가 수행되도록 관련 정보를 제공할 수 있는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 소화 방재 시스템(130)은 소화 장치(110)와 블루투스, WiFi, 통신망 등을 통해 무선으로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 소화 장치(110)와 데이터를 주고 받을 수 있다.
일 실시예에서, 소화 방재 시스템(130)은 데이터베이스(150)와 연동하여 소화 방재에 관한 정보를 저장할 수 있다. 한편, 소화 방재 시스템(130)은 도 1과 달리, 데이터베이스(150)를 내부에 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 소화 방재 시스템(130)은 프로세서, 메모리, 사용자 입출력부 및 네트워크 입출력부를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
데이터베이스(150)는 소화 방재 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 데이터베이스(150)는 각 소화 장치(110)로부터 수신된 모니터링 정보를 저장할 수 있고, 소화 방재를 위한 시설, 장비 및 인력에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 소화 방재 시스템(130)이 소화 장치(110)와 연동하여 화재 감시, 진단, 방재를 제공하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.
사용자 단말(170)은 화재 관련 정보를 확인할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 스마트폰, 노트북 또는 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스로도 구현될 수 있다. 사용자 단말(170)은 소화 방재 시스템(130)과 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 사용자 단말(170)들은 소화 방재 시스템(130)과 동시에 연결될 수 있다.
한편, 사용자는 사용자 단말(170)을 통해 특정 시설이나 전기설비와 연관된 소화 방재 정보를 확인할 수 있고, 소화 방재와 연관된 감시 정보를 확인하여 건물 또는 시설 관리자에게 화재에 관한 정보를 제공할 수 있다.
도 2는 도 1의 소화 장치의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기(210), 용기 고정부(230) 및 화재 모니터기(250)를 포함할 수 있다.
소화용 튜브 용기(210)는 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 소화용 물질을 자동 분출시킬 수 있다. 이를 위하여 소화용 튜브 용기(210)는 인근의 화기 또는 열이 증가하는 경우 자동 분출을 위한 파열공이 생성될 수 있는 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소화용 튜브 용기(210)는 플라스틱 계열의 재질로 구현되어 인근의 화기 또는 열이 70도 이상 증가하는 경우 일측면이 파열될 수 있고, 내압에 의해 내부에 포함된 물질을 용기 외부로 분출시킬 수 있다.
한편, 소화용 튜브 용기(210)는 재질의 특성상 협소한 공간에도 쉽게 적용 가능할 수 있고, 기본적으로 원통형 형상으로 구현될 수 있으나 다양한 형상 및 길이로의 변경을 쉽게 적용할 수 있다. 예를 들어, 소화용 튜브 용기(210)는 건물의 분전반 등과 같이 화재 발생 위험도가 높은 공간에 설치될 수 있고, 공간의 구조에 따라 특정 부분을 절곡시킨 후 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 소화용 튜브 용기(210)는 화재 발생시 특정 영역에서의 파열을 유도하기 위하여 해당 특정 영역의 재질을 다른 영역과 다르게 적용시켜 구현될 수 있다. 예를 들어, 소화용 튜브 용기(210)는 중간 지점에서의 파열을 유도하기 위하여 중간 영역이 다른 영역보다 더 얇게 구성될 수 있고 전체 길이의 1/3 또는 2/3에 해당하는 영역이 다른 영역과 다른 재질로 구성될 수도 있다. 즉, 소화용 튜브 용기(210)는 파열 지점이나 파열에 따른 분출 방향을 일정하게 유도하기 위하여 용기의 재질이나 두께를 다른 영역과 다르게 적용시켜 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 소화용 튜브 용기(210)는 인근의 화기가 용기 외표면으로 직접 전달되거나 또는 인근의 열이 용기 외표면으로 간접 전달되는 경우 용기 외표면의 특정 영역에서 생성되는 파열공을 통해 소화용 물질을 분출시킬 수 있다. 이를 위하여 소화용 튜브 용기(210)는 화기에 직접 노출되거나 주변의 온도가 특정 온도 이상 올라가는 경우 자동으로 파열되도록 구현될 수 있다. 또한, 소화용 튜브 용기(210)는 영역 별로 재질의 두께를 조절하거나 서로 다른 재질로 구성함으로써 파열되는 지점이나 분출되는 방향을 특정 지점이나 방향으로 유도할 수 있다.
용기 고정부(230)는 소화용 튜브 용기(210)의 일단을 지지하여 고정시킬 수 있다. 용기 고정부(230)는 소화용 튜브 용기(210)를 외부에서 감싼 형태로 결합되어 지지 및 고정 기능을 제공할 수 있고, 화재 발생에 따른 온도 증가에도 불구하고 소화용 튜브 용기(210)를 지지할 수 있는 재질 및 형상으로 구현될 수 있다. 한편, 용기 고정부(230)는 소화용 튜브 용기(210)를 지지한 상태에서 화재 모니터기(250)와 분리 결합할 수 있는 물리적인 결합 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 용기 고정부(230)는 소화용 튜브 용기(210)의 외측면을 둘러싸는 원형 밴드 형상의 고정 부재와 고정 부재의 외측면을 따라 고정 결합되는 적어도 하나의 원형 링 형상의 결합 부재를 포함하여 구현될 수 있다. 즉, 고정 부재는 소화용 튜브 용기(210)를 지지하는 역할을 수행하고, 결합 부재는 화재 모니터기(250)와의 결합하는 역할을 수행할 수 있다. 고정 부재와 결합 부재는 소화용 튜브 용기(210)의 형상에 대응하는 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 용기 고정부(230)는 소화용 튜브 용기(210)를 절곡시키는 절곡 부재를 더 포함하여 구현될 수 있다. 절곡 부재는 고정 부재 또는 결합 부재와 독립적으로 형성될 수 있고, 소화용 튜브 용기(210)에서 서로 일정 거리만큼 이격된 두 영역들에 각각 장착되는 구조로 형성될 수 있다. 또한, 절곡 부재는 설치 공간의 구조에 따라 하나의 소화용 튜브 용기(210)에 두개 이상이 동시에 결합될 수 있다.
화재 모니터기(250)는 용기 고정부(230)와 분리 결합되고 소화용 튜브 용기(210)의 상태를 수집하면서 화재 예방 및 감지를 위한 모니터링 정보를 생성할 수 있다. 화재 모니터기(250)는 IoT 기능, 즉 소화용 튜브 용기(210)의 상태와 외부 환경에 관한 정보 수집을 위하여 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있고, 센서에 의해 수집된 정보를 외부 장치로 전송하기 위한 통신 모듈을 포함하여 구현될 수 있다. 화재 모니터기(250)는 네트워크를 통해 소화 방재 시스템(130)과 연결될 수 있고, 실시간 또는 주기적으로 모니터링 정보를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 화재 모니터기(250)는 내압 측정 모듈(251), 분리 결합 모듈(252), 네트워크 모듈(253), 안테나 모듈(254), 제어 모듈(255) 및 전원 공급 모듈(256)을 포함할 수 있다.
내압 측정 모듈(251)은 소화용 튜브 용기(210)의 내압을 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 내압 측정 모듈(251)은 내압 측정을 위한 압력 센서와 인근의 외기온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 압력 센서는 소화용 튜브 용기(210)와 연결되어 소화용 튜브 용기(210) 내부의 압력을 측정할 수 있으며, 내압 정보는 소화용 튜브 용기(210)에 포함된 소화용 물질의 충전량에 관한 정보에 대응될 수 있다. 즉, 내압 측정 모듈(251)에 의해 측정된 내압 정보는 제어 모듈(255)에 의해 분석될 수 있고, 소화용 튜브 용기(210)에 충전된 소화용 물질의 용량을 추정하는데 활용될 수 있다.
한편, 내압 측정 모듈(251)은 압력 센서 외에 온도 센서를 포함할 수 있으며, 온도 센서에 의해 소화 장치(110)가 설치된 공간의 온도를 측정할 수 있다. 내압 측정 모듈(251)은 소화용 튜브 용기(210)의 내부 상태, 즉 내압과 함께 외부 상태, 즉 외기온도를 측정하여 소화용 튜브 용기(210) 인근의 환경 정보를 획득하는 역할을 수행할 수 있다.
분리 결합 모듈(252)은 용기 고정부(230)와의 분리 결합을 위한 물리적인 결합 구조를 형성할 수 있다. 용기 고정부(230)는 화재 모니터기(250)의 분리 결합 모듈(252)과 결합하고 분리됨으로써 소화용 튜브 용기(210)에 관한 설치와 교체가 손쉽게 이루어지도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 분리 결합 모듈(252)은 화재 모니터기(250)의 일 측면에 배치될 수 있고, 따라서 소화용 튜브 용기(210)에 결합된 용기 고정부(230)와의 결합이 별도의 분해없이도 직접적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 분리 결합 모듈(252)은 화재 모니터기(250)의 일 측면에 형성된 결합공의 외주면을 따라 원형으로 형성될 수 있고, 소화용 튜브 용기(210)의 일단을 결합공에 삽입시킴으로써 소화용 튜브 용기(210)의 일단에 결합된 용기 고정부(230)의 체결구가 분리 결합 모듈(252)과 체결되며, 결과적으로 소화용 튜브 용기(210)와 화재 모니터기(250)가 상호 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 분리 결합 모듈(252)은 용기 고정부(230)와의 분리 결합을 위하여 적어도 하나의 원형 링 형상에 대응되는 적어도 하나의 원형 결합 홈을 포함할 수 있다. 소화용 튜브 용기(210)에 결합되는 용기 고정부(230)는 원형 링 형상으로 구현될 수 있고, 분리 결합 모듈(252)는 용기 고정부(230)와 분리 결합 가능하도록 용기 고정부(230)의 형상에 대응되는 형상으로 구현될 수 있다. 즉, 분리 결합 모듈(252)은 원형 링 형상과 체결 가능한 원형 결합 홈을 포함하는 형상으로 구현될 수 있으며, 만약 원형 링이 복수개로 형성되는 경우에는 복수개의 원형 결합 홈을 포함하는 형상으로 구현될 수 있음은 물론이다.
일 실시예에서, 분리 결합 모듈(252)은 독립적인 모듈로서 복수개로 형성될 수 있다. 즉, 분리 결합 모듈(252)은 하나의 화재 모니터기(250) 내부에 복수개로 형성되어 복수개의 소화용 튜브 용기(210)들과 각각 결합될 수 있다. 즉, 분리 결합 모듈(252)은 하나의 소화용 튜브 용기(210)와 결합 가능한 구조로 구현될 수 있고, 하나의 화재 모니터기(250)는 복수개의 소화용 튜브 용기(210)와 결합 가능한 형태로 구현될 수 있다. 이 경우 화재 모니터기(250)는 복수의 분리 결합 모듈(252)들을 포함할 수 있다.
한편, 화재 모니터기(250)는 소화용 튜브 용기(210)의 결합이 검출되면 해당 소화용 튜브 용기(210)의 상태를 모니터링하는 동작을 개시할 수 있다. 일 실시예에서, 화재 모니터기(250)는 복수개의 분리 결합 모듈(252)들 중 특정 개수 이상의 소화용 튜브 용기(210)가 결합된 경우에만 모니터링 동작을 개시하도록 구현될 수 있다.
네트워크 모듈(253)은 모니터링 정보의 네트워크 전송을 처리할 수 있다. 네트워크 모듈(253)은 기본적으로 화재 모니터기(250)와 외부 시스템 간의 무선 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 특정 건물이나 시설의 화재 감시 시스템(또는 소화 방재 시스템)과 해당 건물에 설치된 복수의 화재 모니터기(250)는 서로 연결되어 스타 네트워크(star network)를 형성할 수 있다. 한편, 네트워크 모듈(253)은 외부와의 통신뿐만 아니라 내부 모듈들 간의 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 모듈(253)은 내부 모듈들 간의 통신을 위하여 UART, I2C 및 Zigbee 통신 등을 지원할 수 있다.
안테나 모듈(254)은 네트워크 전송을 위한 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(254)은 네트워크 모듈(253)과 연동하여 외부 시스템과의 무선 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 모듈(253)은 외부 시스템과의 RF 통신을 수행할 수 있으며, 안테나 모듈(254)은 이를 위한 RF 안테나를 포함하여 구현될 수 있다. 안테나 모듈(254)은 적어도 하나의 안테나를 포함하여 구현될 수 있으며, 화재 모니터기(250)의 외부에 안테나 소자가 배치되고 내부에 RF 송수신기가 배치될 수 있다.
제어 모듈(255)은 분리 결합 모듈(252)에 의한 물리적 결합이 검출되면 소화용 튜브 용기(210)의 내압에 관한 실시간 감시를 개시하고 내압이 특정 임계값 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 외부 시스템으로 알림을 제공할 수 있다. 제어 모듈(255)은 분리 결합 모듈(252)과 용기 고정부(230)의 물리적 결합에 의해 발생하는 전기적 신호를 기초로 결합 여부를 검출할 수 있고, 용기 고정부(230)에 지지되는 소화용 튜브 용기(210)의 내압 측정을 위한 압력 센서의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어 모듈(255)은 소화용 튜브 용기(210)의 내압이 특정 임계값 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 외부 시스템으로 알림을 제공할 수 있다. 이때, 외부 시스템으로의 알림은 메시지, 음성, 진동 등 다양한 방식으로 구현되어 제공될 수 있다. 화재 모니터기(250)는 소화용 튜브 용기(210)의 내압에 관한 정보를 내부 메모리에 저장하여 보관할 수 있고, 모니터링 과정에서 수집된 정보에서 정상 범위 밖의 이상 신호를 검출하여 관련 정보를 외부 시스템에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(255)은 복수의 분리 결합 모듈(252)들 각각에 결합되는 소화용 튜브 용기(210)에 대한 실시간 감시를 수행하여 각 소화용 튜브 용기(210)들의 내압 및 내압 변화율과 외기 온도에 관한 모니터링 정보를 외부 시스템으로 전송할 수 있다. 제어 모듈(255)은 소화용 튜브 용기(210)의 내부 및 외부 상태에 관한 정보를 수집할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(255)은 소화용 튜브 용기(210)의 내압을 측정하고 단위 시간 당 내압의 변화에 관한 내압 변화율을 산출할 수 있으며, 온도 센서를 통해 외기 온도, 즉 소화 장치(110)가 설치된 공간의 온도를 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(255)은 각 소화용 튜브 용기(210)들 중에서 내압이 외기 온도에 따른 내압 기준 범위를 벗어난 경우 제1 알람을 생성하고, 해당 시점을 포함하는 특정 시간 구간 동안의 내압 변화율을 산출하며 해당 내압 변화율이 내압 기준 변화율 범위에 포함되는지에 따라 제2 알람을 생성할 수 있다. 소화용 튜브 용기(210)는 시간의 흐름에 따라 내부에 포함된 소화용 물질이 자연 배출될 수 있고, 그에 따라 내압 감소가 발생할 수 있다.
이 때, 자연 배출에 따른 내압 감소로 인해 소화용 튜브 용기(210)의 내압이 기준 범위를 벗어나는 경우 소화용 튜브 용기(210)의 교체나 점검이 필요할 수 있기 때문에 제어 모듈(255)은 제1 알람을 발생시켜 관리자 또는 점검자에게 이를 사전에 알릴 수 있다. 소화용 튜브 용기(210)의 내압은 소화 장치(110)가 설치된 공간의 특성에 따라 달라질 수 있기 때문에 제어 모듈(255)은 소화용 튜브 용기(210)의 외기 온도에 따른 내압 기준 범위를 기초로 제1 알람 발생 여부를 결정할 수 있다.
또한, 제어 모듈(255)은 제1 알람의 발생 시점을 기준으로 전후 특정 시간 구간 동안에 대한 내압 변화율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(255)은 내압이 기준 범위를 벗어난 시점을 기준으로 전후 각 1시간, 즉 총 2시간 동안의 내압 변화율을 산출할 수 있으며, 해당 시간 동안의 내압 변화율이 자연 배출에 따른 내압 기준 변화율의 범위를 벗어나는 경우 내압의 급격한 변화가 발생한 것으로 판단하여 이에 관한 제2 알람을 발생시킬 수 있다.
결과적으로, 제어 모듈(255)에 의해 발생하는 제1 알람은 통상적 범위에서 주의 환기를 위한 알림에 해당할 수 있고, 제2 알람은 예외적 범위에서 화재 방재를 위한 알림에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 모듈(255)은 배터리의 충전량이 기 설정된 임계량 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 외부 시스템으로 알림을 제공할 수 있다. 이 경우, 화재 모니터기(250)는 내부에 전원 공급 모듈(256)을 더 포함할 수 있고, 제어 모듈(255)은 전원 공급 모듈(256)과 연결되어 배터리의 충전량을 실시간으로 감시할 수 있다.
전원 공급 모듈(256)은 화재 모니터기(250)의 내부에 배치되어 전원을 공급할 수 있다. 소화 장치(110)는 건기설비 등과 같이 폐쇄된 공간 상에 설치되어 화재를 사전에 예방하는 동작을 수행할 수 있고, 이를 위하여 독립적인 전원을 제공하는 전원 공급 모듈(256)을 포함하여 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 전원 공급 모듈(256)은 충전 가능한 배터리(battery)와 배터리를 충전시키는 충전기를 포함할 수 있다. 전원 공급 모듈(256)은 장기간 동안의 교체나 재충전 없이 동작 가능하도록 충분한 용량을 가진 배터리를 포함하여 구현될 수 있다.
도 3은 도 2의 화재 모니터기에서 수행되는 동작의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 소화 장치(110)는 화재 모니터기(250)를 통해 외부 시스템과 연결되어 소화용 튜브 용기(210)에 관한 모니터링 정보를 전송할 수 있다. 보다 구체적으로, 화재 모니터기(250)는 분리 결합 모듈(252)를 통해 소화용 튜브 용기(210)의 결합을 검출할 수 있다(단계 S310).
화재 모니터기(250)는 내압 측정 모듈(251)을 통해 소화용 튜브 용기(210)의 내압에 관한 실시간 감시를 개시할 수 있다(단계 S330).
화재 모니터기(250)는 제어 모듈(255)을 통해 내압이 특정 임계값 이하로 떨어지는지를 검출하여 알림을 생성할 수 있고, 네트워크 모듈(253)을 통해 외부 시스템으로 알림을 전송할 수 있다(단계 S350).
도 4는 본 발명에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 장치의 전체적인 개념을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기(410), 용기 고정부 및 화재 모니터기(450)를 포함하여 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 화재 모니터기(450)에는 복수개의 소화용 튜브 용기(410)들이 결합될 수 있다.
화재 모니터기(450)는 소화용 튜브 용기(410)의 내압 및 외기온도 측정을 위한 내압 측정 모듈(451), 소화용 튜브 용기(410)를 지지하는 용기 고정부와 결합하기 위한 분리 결합 모듈(452), 외부 시스템과의 네트워크 통신을 위한 네트워크 모듈(453), 소화용 튜브 용기(410)의 상태를 모니터링하고 알림을 생성하는 제어 모듈(455) 및 전원 공급을 위한 전원 공급 모듈(456)을 포함하여 구현될 수 있다.
한편, 화재 모니터기(450)는 제어 입력을 위해 제어 모듈(455)과 GPIO로 연결된 제어 버튼(button), 장치 상태를 출력하기 위한 LEDs, 제어 모듈(455)의 소프트웨어 갱신을 위한 USB 포트를 포함하여 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 IoT 기능을 탑재한 소화 장치의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기(210)를 모니터링하여 모니터링 정보를 제공하는 화재 모니터기(250)를 포함할 수 있다. 도 5의 그림 (a)에서, 화재 모니터기(250)는 각 모듈들을 내부에 포함하는 바디(530)를 포함하여 구현될 수 있고, 바디(530)의 일 측면에 분리결합공(533)이 외부로 노출된 형태의 분리 결합 모듈을 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 바디(530)의 일 측면에 안테나(531)가 외부로 노출된 형태로 형성될 수 있다.
도 5의 그림 (b)에서, 소화용 튜브 용기(210)는 바디(530)에 형성된 분리결합공(533)에 삽입되는 방식으로 화재 모니터기(250)와 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 소화용 튜브 용기(210)와 화재 모니터기(250) 간의 결합은 소화용 튜브 용기(210)에 결합된 용기 고정부(230)와 화재 모니터기(250)에 포함된 분리 결합 모듈(252) 간의 물리적 결합에 의해 형성될 수 있다.
한편, 화재 모니터기(250)는 도 5에서 직육면체 형상의 바디(530)로서 표현되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 구현 방식에 따라 다양한 형상의 바디(530)로서 구현될 수 있으며, 형상뿐만 아니라 크기나 규격 등에 있어서 다양한 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명에 따른 용기 고정부의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 소화 장치(110)는 용기 고정부(230)를 포함할 수 있으며, 용기 고정부(230)는 소화용 튜브 용기(210)를 지지하면서 화재 모니터기(250)와의 분리 결합을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 용기 고정부(630)는 소화용 튜브 용기(210)의 외측면을 둘러싸는 원형 밴드 형상의 고정 부재(631)와 고정 부재(631)의 외측면을 따라 고정 결합되는 적어도 하나의 원형 링 형상의 결합 부재(633)를 포함할 수 있다.
도 6의 그림 (a)는 결합 부재(633)가 하나인 경우의 일 실시예에 해당할 수 있고, 도 6의 그림 (b)는 결합 부재(633)가 복수개인 경우의 일 실시예에 해당할 수 있다.
한편, 소화용 튜브 용기(210)와 결합하는 화재 모니터기(250)는 분리 결합 모듈(252)을 포함하여 구현될 수 있고, 분리 결합 모듈(252)은 용기 고정부(630)와의 물리적 결합을 위하여 용기 고정부(630)의 결합 부재(633)의 형상에 대응되는 형상으로 구현될 수 있다.
즉, 분리 결합 모듈(252)은 결합 부재(633)가 하나인 경우(그림 (a)) 해당 결합 부재(633)와 물리적 결합 가능하도록 하나의 원형 링 형상에 대응되는 원형 결합 홈을 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 분리 결합 모듈(242)은 결합 부재(633)가 복수개인 경우(그림 (b)) 해당 결합 부재(633)들과 물리적 결합 가능하도록 복수개의 원형 링 형상에 대응되는 원형 결합 홈들을 포함하여 구현될 수 있다.
분리 결합 모듈(252)과 용기 고정부(630)는 도 6을 참조하여 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 소화용 튜브 용기(210)와 화재 모니터기(250)의 구현 형태나 결합 방식에 따라 다양한 형상 및 구조로 구현될 수 있음은 물론이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
[부호의 설명]
100: IoT 기능을 탑재한 소화 시스템
110: 소화 장치 130: 소화 방재 시스템
150: 데이터베이스 170: 사용자 단말
210, 410: 소화용 튜브 용기 230, 630: 용기 고정부
250, 450: 화재 모니터기
251, 451: 내압 측정 모듈 252, 452: 분리 결합 모듈
253, 453: 네트워크 모듈 254: 안테나 모듈
255, 455: 제어 모듈 256, 456: 전원 공급 모듈
530: 바디 531: 안테나
533: 분리결합공
631: 고정 부재 633: 결합 부재

Claims (8)

  1. 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 상기 소화용 물질을 자동 분출시키는 소화용 튜브 용기;
    상기 소화용 튜브 용기의 일단을 지지하여 고정시키는 용기 고정부; 및
    상기 용기 고정부와 분리 결합되고 상기 소화용 튜브 용기의 상태를 수집하면서 화재 예방 및 감지를 위한 모니터링 정보를 생성하는 화재 모니터기를 포함하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소화용 튜브 용기는
    상기 인근의 화기가 용기 외표면으로 직접 전달되거나 또는 상기 인근의 열이 상기 용기 외표면으로 간접 전달되는 경우 상기 용기 외표면의 특정 영역에서 생성되는 파열공을 통해 상기 소화용 물질을 분출시키는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화재 모니터기는
    상기 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하는 내압 측정 모듈;
    상기 용기 고정부와의 분리 결합을 위한 물리적인 결합 구조를 형성하는 분리 결합 모듈;
    상기 모니터링 정보의 네트워크 전송을 처리하는 네트워크 모듈;
    상기 네트워크 전송을 위한 적어도 하나의 안테나를 포함하는 안테나 모듈; 및
    상기 분리 결합 모듈에 의한 물리적 결합이 검출되면 상기 소화용 튜브 용기의 내압에 관한 실시간 감시를 개시하고 상기 내압이 특정 임계값 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 외부 시스템으로 알림을 제공하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 내압 측정 모듈은
    상기 내압 측정을 위한 압력 센서와 상기 인근의 외기온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 용기 고정부는 상기 소화용 튜브 용기의 외측면을 둘러싸는 원형 밴드 형상의 고정 부재와 상기 고정 부재의 외측면을 따라 고정 결합되는 적어도 하나의 원형 링 형상의 결합 부재를 포함하고,
    상기 화재 모니터기는 상기 용기 고정부와의 분리 결합을 위하여 상기 적어도 하나의 원형 링 형상에 대응되는 적어도 하나의 원형 결합 홈을 상기 분리 결합 모듈로서 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 분리 결합 모듈은 독립적인 모듈로서 복수개로 형성되고,
    상기 제어 모듈은 복수의 분리 결합 모듈들 각각에 결합되는 소화용 튜브 용기에 대한 실시간 감시를 수행하여 각 소화용 튜브 용기들의 내압 및 내압 변화율과 외기 온도에 관한 모니터링 정보를 상기 외부 시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 모듈은
    상기 각 소화용 튜브 용기들 중에서 상기 내압이 상기 외기 온도에 따른 내압 기준 범위를 벗어난 경우 제1 알람을 생성하고, 해당 시점을 포함하는 특정 시간 구간 동안의 내압 변화율을 산출하며 해당 내압 변화율이 내압 기준 변화율 범위에 포함되는지에 따라 제2 알람을 생성하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 화재 모니터기는
    내부에 배치되어 전원을 공급하는 전원 공급 모듈을 더 포함하고,
    상기 전원 공급 모듈은 충전 가능한 배터리(battery)와 상기 배터리를 충전시키는 충전기를 포함하며,
    상기 제어 모듈은 상기 배터리의 충전량이 기 설정된 임계량 이하로 떨어지는 경우 네트워크를 통해 상기 외부 시스템으로 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 IoT 기능을 탑재한 소화 장치.
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