KR101350694B1

KR101350694B1 - 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기

Info

Publication number: KR101350694B1
Application number: KR1020120036347A
Authority: KR
Inventors: 구강서
Original assignee: 프로테크주식회사
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2014-01-14
Also published as: KR20130049141A

Abstract

본 발명은 감지기로부터의 화재 감지신호 및 선로단선 검출신호를 수신기에 전달하여 경보할 수 있도록 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기에 관한 것으로, 상기 감지기로부터 화재발생 감지신호를 수신하는 화재 감지신호 수신부; 상기 화재 감지신호 수신부와 접속된 감지기의 선로단선 신호를 검출하는 선로단선 검출부; 상기 화재발생 감지신호 및 선로단선 검출신호를 수신하여 수신기에 전송하는 이상신호 전송부; 및 상기 화재 감지신호 수신부, 선로단선 검출부 및 이상신호 전송부의 입출력 신호를 제어하는 중앙처리부를 포함하여, 감지기의 선로 단선으로 인한 미작동시 수신기를 통해 경보함으로써 화재발생에 따른 대비를 사전에 철저히 할 수 있다.

Description

선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기{INPUT REPEATER HAVING FUNCTION FOR DETECTING LINE DISCONNECTION}

본 발명은 선로단선 검출기능을 구비한 입력 중계기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 내의 화재발생 가능 구역에 설치된 복수개 감지기의 선로단선 여부를 사전에 검출하여 대처할 수 있는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기에 관한 것이다.

최근, 경제 성장과 더불어 건물들이 고층화, 대형화 및 복합화되고 있으며, 이로 인해 다양한 화재 경보 시스템을 이용하여 화재로부터 건물 및 인명을 보호하는 방안이 도입되고 있다.

즉, 건물 내의 화재발생 가능 구역에 열이나 연기를 감지하는 화재 감지기를 설치하고, 상기 화재 감지기를 중앙관제실과 연결하여 화재에 따른 감지신호를 수신함으로써 화재발생에 즉시 대처하도록 하고 있다.

일예로서, 감지기를 통해 화재 위치를 감지하여 대피경로를 제공하는 방재방송 통합 시스템에 따른 종래기술이 대한민국 특허출원 제2010-0029772호에 개시되어 있다.

상기 종래기술에 따른 방재방송 통합 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 미리 설정된 구역마다 설치되어 건물 내부에서 발생하는 화재를 감지하기 위한 복수개의 화재 감지기(20-1 ~ 20-n); 상기 화재 감지기와 연결되며 상기 화재 감지기가 화재발생을 감지하면 이에 따른 화재 감지 신호를 전송하는 중계기(1~n); 상기 화재 감지기 및 중계기를 통해 수신되는 화재 감지 신호에 따라 화재 지점을 인식하고, 상기 화재 지점 및 상기 건물의 내부 구조에 상응하는 각 구간의 대피 경로를 탐색하며, 상기 대피 경로에 상응하는 각각의 안내 메시지를 출력하는 중앙 처리 장치(50); 및 상기 각 구간마다 설치되며 상기 중앙 처리 장치로부터 수신된 안내 메시지를 음성 출력하여 화재 신호를 경보하는 스피커(10-1 ~ 10-n)를 포함하여 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 화재 위치를 이용하여 대피경로를 제공하는 방재방송 통합 시스템의 중계기는, 복수개 연결된 화재 감지기 라인의 선로에 단선이 발생하더라도 이를 검출하여 대처하게 하는 기능을 별도로 구비하고 있지 못하는 문제점이 있다.

즉, 화재 감지기는 여러 종류의 반도체 소자와 각종 센서로 이루어져 있으며 외부의 동작 전원을 지속적으로 공급받아 작동하게 되는데, 이러한 화재 감지기에 지속적으로 전원이 인가되면 내부 반도체 소자에 열화 현상이 발생되어 감지기가 작동하지 않게 되거나, 외부의 공사 등에 의한 충격을 받으면 감지기 라인의 선로가 단선되어 화재의 발생을 알리지 못하게 되는 경우가 발생되는 바, 감지기 라인의 작동상태나 선로단선 여부를 화재 이전에 실시간으로 점검하는 기능이 요구되고 있다.

대한민국 특허출원 제2010-0029772호(명칭 : 화재 위치를 이용하여 대피경로를 제공하는 방재방송 통합 시스템 및 그 방법, 출원인 : 주식회사 하이맥스 외1인, 출원일 : 2010, 04, 11)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 건물 내의 화재발생 가능 구역에 복수개 설치된 감지기 라인의 선로단선 여부를 중계기 내의 선로단선 검출부를 통해 실시간으로 점검하여, 감지기의 선로 단선으로 인한 미작동시 수신기를 통해 경보함으로써 화재발생에 따른 대비를 사전에 철저히 할 수 있는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기는, 감지기(100)로부터의 화재 감지신호를 수신기(300)에 전달하여 경보할 수 있도록 하는 입력중계기(200)로서, 상기 감지기(100)로부터 화재발생 감지신호를 수신하는 화재 감지신호 수신부(210); 상기 화재 감지신호 수신부(210)와 접속된 감지기(100)의 선로단선 신호를 검출하는 선로단선 검출부(212); 상기 화재발생 감지신호 및 선로단선 검출신호를 수신하여 수신기(300)에 전송하는 이상신호 전송부(214); 및 상기 화재 감지신호 수신부(210), 선로단선 검출부(212) 및 이상신호 전송부(214)의 입출력 신호를 제어하는 중앙처리부(230)를 포함하며, 상기 중앙처리부(230)와 연계되어 상기 입력중계기(200)에 불안정한 전압이 유입되면 상기 중앙처리부(230)를 리셋시키는 전압감시 리셋회로부(220)를 더 포함하되, 상기 전압감시 리셋회로부(220)는, 정전압(5V) 유지용 레귤레이터 IC(U3)와, 상기 IC(U3)에 일단이 연결되고 타단이 전원단(Vcc)에 연결된 저항(R37) 및 상기 저항(R37)의 일단에 연결되어 그라운드된 커패시터(C12)로 구성된다.

바람직하게, 상기 감지기(100) 라인의 종단에는 종단저항이 접속되어 있되, 상기 선로단선 검출부(212)는 상기 종단저항에 흐르는 전류를 감지하여 선로단선 여부를 검출한다.

더 바람직하게, 상기 선로단선 검출부(212)는, 상기 감지기(100)의 선로가 단선되면 종단저항으로 전압이 흐르지 못하게 되어 '하이'레벨로 전환되는 제 1 스위칭소자(Q2)와, 상기 제 1 스위칭소자(Q2)의 전환에 따라 '로우'레벨로 전환되는 제 2 스위칭소자(Q1)와, 상기 제 2 스위칭소자(Q1)의 전환에 따라 구동되어 선로단선 검출신호를 전달하는 포토커플러(PC2)로 구성된다.

또한, 상기 입력중계기(200)는 선로단선 검출부(212)가 감지기(100)의 선로단선 여부를 검출하였음을 표시하도록 저항(R29)과 발광다이오드(L2)로 이루어진 통신등 표시부(226)를 더 포함한다.

또한, 상기 수신기(300)는 선로단선 검출부(212)가 감지기(100)의 선로단선을 검출하였음을 경보하는 작동 표시부(304) 및 알람부(306)를 포함한다.

또한, 상기 이상신호 전송부(214)는 상기 선로단선 검출신호를, 커패시터(C3)를 통해 달링턴 트랜지스터(Q5)의 베이스에 인가받고, 상기 달링턴 트랜지스터(Q5)의 이미터에 저항(R19)을 연결하여 정전류 회로를 구성하여 통신회선(PA, PB)을 통해 수신기(300)에 전송한다.

본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기에 의하면, 건물 내의 복수의 특정 장소에 설치된 감지기 라인의 작동상태 및 선로단선 여부를 실시간으로 점검하여, 감지기의 선로 단선 및 미작동시 수신기를 통해 디스플레이 및 경보함으로써 화재발생에 따른 대비를 사전에 철저히 할 수 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 방재방송 통합 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기가 적용된 화재 경보 시스템의 일예를 나타내는 전체 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기를 나타내는 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기의 외관을 나타내는 사진.
도 6은 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기의 내부구성을 나타내는 사진.
도 7은 본 발명에 따른 입력중계기의 화재 감지신호 수신부, 선로단선 검출부, 화재시험 및 복구부의 구성을 나타내는 회로도.
도 8은 본 발명에 따른 입력중계기의 이상신호 전송부 및 제어명령 수신부의 구성을 나타내는 회로도.
도 9는 본 발명에 따른 입력중계기의 정전압 회로부의 구성을 나타내는 회로도.
도 10은 본 발명에 따른 입력중계기의 전압감시 리셋회로부 및 클럭발진부의 구성을 나타내는 회로도.
도 11은 본 발명에 따른 입력중계기의 어드레스 설정부의 구성을 나타내는 회로도.
도 12는 본 발명에 따른 입력중계기의 어드레스 설정의 일예를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 입력중계기의 통신등 표시부의 구성을 나타내는 회로도.
도 14는 본 발명에 적용되는 수신기의 작동 표시부 및 알람부의 일예를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명이 적용된 화재 경보 시스템을 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기가 적용된 화재 경보 시스템의 일예를 나타내는 전체 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 화재 경보 시스템은, 감지기(100), 입력중계기(200), 수신기(300), 출력중계기(350) 및 화재처리기(370)를 포함한다.

구체적으로, 상기 감지기(100)는 건물의 화재발생 가능 구역에 복수개 설치되어 화재가 발생되면 이를 감지하여 입력중계기(200)에 전달하는 센서로서, 열 감지센서, 연기 감지센서, 적외선 감지센서 및 가스 감지센서 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

입력중계기(200)는 상기 감지기(100)를 통한 화재발생 여부 및 선로단선 여부를 상기 수신기(300)에 전달하는 수단으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

수신기(300)는 상기 입력중계기(200)로부터의 화재 감지신호 및 선로단선 검출신호를 수신하며, 건물 내의 화재발생 가능 구역에 설치된 복수개의 감지기 및 입출력중계기에 제어명령을 전송하는 통합관리 단말기로서, 상기 감지기(100) 및 입출력중계기(200 및 350)를 통해 화재를 감시하거나 대처하기 위한 모니터링부(302)와, 감지기(100)의 화재 감지신호 발생 및 선로단선 발생 신호에 따라 작동되는 작동 표시부(304) 및 알람부(306)와, 감지기(100)에 화재시험 및 복구신호를 전송하는 화재시험 및 복구신호 전송부(308)를 포함한다.

출력중계기(350)는 상기 수신기(300)로부터 화재 관련 제어명령을 수신하여 해당 구역에 설치된 화재처리기(370)에 전달한다.

화재처리기(370)는 상기 출력중계기(350)로부터의 제어명령에 따라 제어되는 수단으로서, 경종(bell)과 같은 화재발생 통보기, 피난등, 방화셔터 및 제연 댐퍼 등이 사용될 수 있다.

이하에서는, 도 2 내지 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기를 나타내는 회로도이며, 도 5는 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기의 외관을 나타내는 사진이며, 도 6은 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기의 내부구성을 나타내는 사진이다.

또한, 도 7은 본 발명에 따른 입력중계기의 화재 감지신호 수신부, 선로단선 검출부, 화재시험 및 복구부의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 8은 본 발명에 따른 입력중계기의 이상신호 전송부 및 제어명령 수신부의 구성을 나타내는 회로도이며, 도 9는 본 발명에 따른 입력중계기의 정전압 회로부의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 10은 본 발명에 따른 입력중계기의 전압감시 리셋회로부 및 클럭발진부의 구성을 나타내는 회로도이다.

또한, 도 11은 본 발명에 따른 입력중계기의 어드레스 설정부의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 12는 본 발명에 따른 입력중계기의 어드레스 설정의 일예를 나타내는 도면이며, 도 13은 본 발명에 따른 입력중계기의 통신등 표시부의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 14는 본 발명에 적용되는 수신기의 작동 표시부 및 알람부의 일예를 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기(200)는 화재 감지신호 수신부(210), 선로단선 검출부(212), 이상신호 전송부(214), 제어명령 수신부(216), 정전압 회로부(218), 전압감시 리셋회로부(220), 클럭 발진부(222), 어드레스 설정부(224), 통신등 표시부(226), 화재시험 및 복구부(228) 및 중앙처리부(CPU, 230)를 포함한다.

이를 상세하게 설명하면, 화재 감지신호 수신부(210)는 건물 내의 화재발생 가능 구역에 복수개 설치된 감지기(100)와 연결되어 상기 감지기(100)의 작동을 위한 전원을 공급함과 동시에, 화재발생시 상기 감지기(100)로부터 화재발생 감지신호를 수신한다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 화재 감지신호 수신부(210)는 화재가 발생하여 열이나 연기에 의해 감지기(100)가 작동하게 되면, 전원단(+24V)과 연결된 저항 R1(일예로서, 68Ω)과, 상기 저항 R1과 순차적으로 연결된 저항 R12(일예로서, 1.2kΩ) 및 다이오드 D1을 통해 전류가 흘러 상기 저항 R1의 일측과 연결된 저항 R10(일예로서, 1kΩ)을 통해 스위칭소자 Q3가 '턴온'되고, 상기 스위칭소자 Q3의 컬렉터에 순차적으로 연결된 저항 R14(일예로서, 3.3kΩ), 포토커플러 PC3 및 발광다이오드 L1에 전류가 흘러 감지기의 작동상태를 알 수 있으며, 평상시 중앙처리부(230)의 RB0 포트는 풀업 저항인 R2(일예로서, 100kΩ)로 인하여 "하이(High)"레벨이지만, 상기 포토커플러 PC3의 작동으로 인하여 "로우(Low)"레벨로 바뀌게 되어 상기 감지기(100)로부터 화재발생에 따른 감지신호를 수신하게 된다.

이때, 상기 스위칭소자(Q3)의 베이스와 전원단(24V) 사이에는 커패시터 C2가 연결되어 선로 잡음을 흡수한다.

한편, 상기 선로단선 검출부(212)는 상기 화재 감지신호 수신부(210)와 접속된 감지기(100)의 선로가 단선되면, 실제 화재가 발생되더라도 감지기(100)가 작동되지 않으므로, 이러한 감지기(100) 라인의 선로단선 여부를 검출하기 위한 수단으로서, 감지기(100) 라인의 선로 종단에 종단저항(일예로서, 10kΩ)을 접속하여, 이 종단저항에 흐르는 전류를 감시하여 선로단선 여부를 검출한다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 선로단선 검출부(212)는 감지기(100) 라인의 선로가 정상적으로 접속되어 있으면, 전원단과 연결된 스위칭소자 Q2의 베이스 전압은 저항 R15(일예로서, 470kΩ) 및 다이오드 D1을 통해 로컬의 종단저항으로 흐르게 되어 "로우(Low)"레벨로 되고, 이로 인해 스위칭소자 Q2의 컬렉터 전압은 "하이(High)"레벨로 되며, 이를 통해 상기 스위칭소자 Q2의 컬렉터에 연결된 스위칭소자 Q1의 베이스의 전압이 "하이(High)"레벨이 되므로, 상기 스위칭소자 Q1의 컬렉터 전압은 "로우(Low)"레벨이 되고, 상기 스위칭소자 Q1의 컬렉터에 연결된 저항 R11(일예로서, 12kΩ)을 통해 포토커플러 PC2에 전류가 흐르지 않게 되므로, 중앙처리부(230)의 RB1 포트는 풀업 저항 R3를 거친 전압이 그대로 유입되므로 "하이(High)"레벨로서 신호가 전달되게 된다.

그러나, 감지기(100) 라인의 선로가 단선(Open) 상태가 되었을 경우, 전원단과 연결된 스위칭소자 Q2의 베이스 전압은 종단저항으로 흐르지 못하게 되어 "하이(High)"레벨로 되고, 이로 인해 스위칭소자 Q2의 컬렉터 전압은 "로우(Low)"레벨로 되며, 이를 통해 상기 스위칭소자 Q2의 컬렉터에 연결된 스위칭소자 Q1의 베이스의 전압이 "로우(Low)"레벨이 되므로, 상기 스위칭소자 Q1의 컬렉터 전압은 "하이(High)"레벨이 되고, 상기 스위칭소자 Q1의 컬렉터에 연결된 저항 R11을 통해 포토커플러 PC2가 구동하게 되므로, 중앙처리부(CPU)의 RB1 포트가 "로우(Low)"레벨로 바뀌게 되어, 감지기(100) 라인의 선로단선을 실시간으로 검출할 수 있게 된다.

한편, 상기 이상신호 전송부(214)는 상기 화재 감지신호 수신부(210)로부터의 화재발생 감지신호 및 선로단선 검출부(212)로부터의 선로단선 검출신호를 입력중계기(200)의 중앙처리부(CPU, 230)의 RA1 포트를 통해 수신하여 통신선로(PA 및 PB)를 통해 수신기(300)에 전송한다.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 화재발생 감지신호 및 선로단선 검출신호는 커패시터 C3를 통해 달링턴 트랜지스터인 전류증폭소자 Q5의 베이스에 인가된 후, 상기 전류증폭소자 Q5의 이미터에 연결된 저항 R19(일예로서, 7.5kΩ)에 의해 정전류 회로가 구성되어 수신기(300)에 신호를 전송하게 된다.

이때, 상기 도 8에서, 중앙처리부(230)와 커패시터 C3 사이에 연결되어 그라운드된 저항 R21은 풀 다운용이며, 상기 커패시터 C3와 전류증폭소자 Q5의 베이스 사이에 각각 연결되어 그라운드된 저항 R20과 다이오드 D2는 상기 커패시터 C3에 축적된 전압의 바이패스용으로 사용된다.

또한, 상기 입력중계기(200)의 이상신호 전송부(214)와 수신기(300) 간에는, 펄스코드 변조 방식을 통해 대략 5kHz의 주파수를 사용하여 신호 전송이 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 제어명령 수신부(216)는 수신기(300)로부터 화재시험 및 복구신호와 같은 각종 제어명령을 2가닥의 통신선로(PA 및 PB)를 통해 수신하며, 이 수신된 제어명령은 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)에 RA0 포트를 통해 전달된다.

이때, 상기 수신기(300)와 제어명령 수신부(216) 간에는 2가닥의 통신선로(PA 및 PB)를 이용하여 비동기방식인 RS 485 통신 또는 RS 232 통신을 통해 제어명령이 전달되는 것이 바람직하다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 수신기(300)로부터 PB 포트를 통해 입력되는 다중 전송신호인 제어명령은 저항 R51(일예로서, 200kΩ)을 통해 스위칭소자 Q51에 전달되어 스위칭소자(Q51)를 턴온시킴에 따라 컬렉터를 통해 중앙처리부(230)의 RA0 포트에 입력된다.

한편, 정전압 회로부(218)는 상기 통신선로(PA 및 PB)로부터 얻어진 펄스전원이 대략 DC 24V인 바, 이 DC 24V 전원을 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)가 작동하기 위한 전압인 5V의 정전압 전원으로 만들어 주는 수단이다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 입력중계기(200)는 중앙처리부(230) 구동용 전원을 별도로 구비하지 않고, 수신기(300)와의 통신을 위한 통신선로(PA 및 PB)를 통해 공급받도록 설계되어 있는 바, 상기 수신기(300)로부터 PA 및 PB 포트를 통해 입력되는 펄스전원은 브릿지 다이오드(BD1)를 통해 직류(DC)로 변환된 후 다이오드 D11, 쵸크코일(CH1) 및 저항 R32를 거쳐 커패시터(C9)에 충전되며, 상기 저항 R32와 커패시터 C9 사이에 컬렉터가 연결된 트랜지스터 Q10 및 상기 트랜지스터 Q10의 베이스에 캐소드와 애노드가 순차적으로 연결된 제너다이오드(ZD1, 12V)에 의해 12V로 출력되며, 이 12V의 출력전압은 3단자 레귤레이터 IC(U2)를 통해 DC 5V의 정전압 전원으로 만들어져 중앙처리부(230)의 구동에 사용된다.

이때, 상기 다이오드 D11는 역전류 방지용이고, 쵸크코일(CH1)은 잡음 흡수용이며, 상기 쵸크코일(CH1)과 저항 R32 사이에는 잡음 흡수용 커패시터 C6이 연결되어 그라운드되고, 상기 쵸크코일(CH1)과 트랜지스터 Q10의 베이스의 사이에는 바이어스용 저항 R33이 연결되며, 상기 커패시터 C9는 전원평활용으로 사용되고, 상기 저항 R32는 트랜지스터Q10의 보호용으로 사용된다.

한편, 전압감시 리셋회로부(220)는 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)가 이상 동작을 일으키는 것을 방지하는 수단이다.

즉, 낙뢰나 외부의 충격으로 인해 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)에 공급되는 전압이 불안정한 상태가 되면 이상 동작을 일으키게 되는 바, 전압감시 리셋회로부(220)는 이러한 불안정한 전압이 감지되면 중앙처리부(230)를 리셋시켜 초기화함으로써 중앙처리부(230)에 항상 안정된 전압이 공급되도록 한다.

구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 전압감시 리셋회로부(220)는 3단자 레귤레이터 IC(U3), 상기 IC(U3)에 일단이 연결되고 타단이 전원단(Vcc)에 연결된 저항 R37(일예로서, 100kΩ) 및 상기 저항 R37에 일단이 연결되고 타단이 그라운드된 커패시터 C12로 구성되어 중앙처리부(230)의 MCLR 포트를 통해 리셋신호를 전송하되, 상기 IC(U3)는 정전압 전원(5V)이 예를 들어 4.25V의 불안정한 전압이 되면 출력이 "로우(Low)"로 되고 리셋신호를 발생시킨다.

한편, 클럭 발진부(222)는 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)가 정상적으로 동작할 수 있도록 일정한 클럭(Clock)을 제공하는 수단으로서, 예를 들어 4Mhz의 수정발진자 XT1와, 주변소자들(R42, C15, C16 및 R39)로 이루어진 발진회로가 중앙처리부(230)의 포트들(OSC1 및 OSC2)을 통해 안정된 클럭을 공급한다.

이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 클럭 발진부(222)는 중앙처리부(230)의 OSC1 포트에 커패시터 C16이 연결되어 그라운드되고, OSC2 포트에 저항 R39 및 커패시터 C15가 순차적으로 연결되어 그라운드되며, 상기 OSC1 및 OSC2 포트 사이에 저항 R42 및 수정발진자 XT1이 병렬로 연결되어 구성된다.

한편, 어드레스 설정부(224)는 각 입력중계기(200)마다의 고유 어드레스를 설정하여, 수신기(300)가 상기 설정된 고유 어드레스를 통해 각 입력중계기를 인식하게 하는 수단으로서, 상기 수신기(300)는 각 입력중계기에 해당하는 고유 어드레스를 저장하고 있다.

구체적으로, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 어드레스 설정부(224)는 8개의 딥(DIP) 스위치(SW1)의 온/오프 상태에 의한 2진법을 통해 1 내지 127번까지의 어드레스를 설정할 수 있으며, 수신기(300)를 통한 중앙처리부(230)로부터의 어드레스 비트 RB0 ~ RB7에 대응하는 스위치를 온함으로써 비트가 "로우(Low)"로 되고, 상기 수신기(300)로부터의 어드레스 비트와 해당 입력중계기(200)의 어드레스가 일치하였을 경우에만 수신기(300)와의 통신이 이루어진다.

이때, 상기 8개의 딥 스위치(SW1)의 각각의 선단에는 전원단(Vcc)과 연결된 풀업(Pull up)용 저항들(R2 ~ R9)이 연결되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 통신등 표시부(226)는 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 입력중계기(200)가 감지기(100) 및 수신기(300)와 정상적으로 통신이 이루어지고 있으면 발광다이오드 L2를 점등 또는 점멸시킴으로써, 입력중계기(200)의 통신상태를 관리자에게 알려주는 수단이다.

일예로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)는 상기 수신기(300)로부터 전송된 제어명령 관련 어드레스 데이터와 각 입력중계기(200)의 어드레스가 일치하여 체크섬 에러가 발생하지 않으면 RA2 포트를 통해 펄스를 출력하여 발광다이오드 L2를 점등시킨다. 이때, 상기 발광다이오드 L2와 RA2 포트 사이에는 상기 발광다이오드 L2 보호용 저항 R29가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 화재시험 및 복구부(228)는 상기 수신기(300)의 화재시험 및 복구신호 전송부(308)로부터 중앙처리부(230)를 통해 화재시험 및 복구를 위한 신호가 전송되면 작동되어, 감지기(100)를 온(On) 시킴으로써 해당 구역에서 화재가 발생한 것처럼 테스트함과 동시에, 상기 화재시험 후 감지기(100)로 공급되는 전원을 차단(0V)하여 감지기를 복구시키는 수단으로서, 감지기(100)는 내부에 지속회로(도시생략)를 내장하고 있기 때문에 열이나 연기에 의한 화재의 발생원인이 제거되더라도 지속적으로 동작하게 되는 바, 상기 화재시험 및 복구부를 통한 화재시험 후 감지기를 원상태로 복구시킨다.

구체적으로, 상술한 도 7을 참조하여, 화재시험과 복구를 나누어 설명하면, 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)는 평상시 RC0 포트를 "하이(High)"레벨로 유지한 상태에서, 상기 수신기의 화재시험 및 복구신호 전송부(308)로부터 화재시험 신호를 수신하게 되면, RC0 포트를 "로우" 레벨로 전환시킴으로써, 전원단(Vcc)으로부터 전원이 공급됨에 따라 포토커플러(PC1)와 저항 R17을 통해 전류가 흘러 스위칭소자(Q4)를 작동되게 함과 동시에, 상기 화재 감지신호 수신부(210)의 저항 R1, R12 및 다이오드 D1을 통해 감지기(100)로 공급되는 전원을 쇼트 상태로 만들어 전류를 강제로 흐르게 함으로써, 상기 화재 감지신호 수신부(210)의 스위칭소자(Q3)가 '턴온'됨에 따라 포토커플러 PC3 및 발광다이오드 L1의 동작과 함께 RB0 포트를 통해 화재시험 신호를 입력받게 된다.

또한, 입력중계기(200)의 중앙처리부(230)는 RC0 포트를 평상시에 "하이(High)"레벨로 유지한 상태에서, 상기 수신기의 화재시험 및 복구신호 전송부(308)로부터 감지기 복구신호를 수신하게 되면, RC0 포트를 "로우" 레벨로 전환시킴으로써, 전원단(Vcc)으로부터 전원이 공급됨에 따라 포토커플러(PC1)와 저항 R17을 통해 전류가 흘러 스위칭소자(Q4)를 작동되게 하는 반면, 화재 감지신호 수신부(210)의 저항 R1 및 저항 R12를 통해서는 전원이 공급되지 않게 함으로써, 감지기(100) 내에 흐르는 전류를 차단하여 감지기(100)를 화재 이전의 상태로 복구시킨다.

즉, 상기 화재시험 및 복구부(228)는 중앙처리부(230)의 제어하에 동작하게 되는 바, 상기 중앙처리부(230)는 화재시험시에는 지속적인 신호를 인가하여 상기 화재시험 및 복구부(228)를 쇼트 상태로 만들고, 감지기 복구시에는 대략 1초 정도의 시간만 상기 화재시험 및 복구부(228)를 쇼트 상태로 만들어 감지기를 원상태로 복귀시킨다.

한편, 중앙처리부(230)는 상기 화재 감지신호 수신부(210), 선로단선 검출부(212), 이상신호 전송부(214), 제어명령 수신부(216), 정전압 회로부(218), 전압감시 리셋회로부(220), 클럭 발진부(222), 어드레스 설정부(224), 통신등 표시부(226), 화재시험 및 복구부(228)의 기능을 제어하는 프로그램을 내장하고 있는 IC(U1)로서 상기 감지기(100) 및 수신기(300)로부터의 입출력 신호를 제어한다.

따라서, 상술한 바와 같은 구성을 통해, 감지기(100) 라인의 선로가 입력중계기(200)와 단선되면, 전원단(24V)과 연결된 선로단선 검출부(212)의 스위칭소자 Q2의 베이스 전압은 종단저항으로 흐르지 못하게 되고, 이로 인해 스위칭소자 Q2의 컬렉터 전압은 "로우(Low)"레벨로 되며, 이를 통해 상기 스위칭소자 Q2의 컬렉터에 연결된 스위칭소자 Q1의 베이스의 전압이 "로우(Low)"레벨이 되므로, 상기 스위칭소자 Q1의 컬렉터 전압은 "하이(High)"레벨이 되고, 상기 스위칭소자 Q1의 컬렉터에 연결된 저항 R11을 통해 포토커플러 PC2가 구동하게 되므로, 중앙처리부(CPU)의 RB1 포트가 "로우(Low)"레벨로 바뀌게 되어, 감지기(100) 라인의 선로단선 신호를 입력받게 된다.

그러면, 상기 중앙처리부(CPU)는 상기 선로단선 검출부(212)로부터의 선로단선 신호를 RA1 포트를 통해 이상신호 전송부(214)에 출력하게 되며, 상기 이상신호 전송부(214)는 상기 선로단선 신호를 통신선로(PA 및 PB)를 통해 수신기(300)에 전송한다.

이후, 수신기(300)는 도 14에 도시된 바와 같이, 작동 표시부(304)를 통해 감지기의 선로가 단선(Line Error) 되었음을 표시함과 동시에, 알람부(306)를 통해 경보음을 울림으로써 화재 발생 이전에 감지기의 상태를 점검할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims

감지기(100)로부터의 화재 감지신호를 수신기(300)에 전달하여 경보할 수 있도록 하는 입력중계기(200)로서,
상기 감지기(100)로부터 화재발생 감지신호를 수신하는 화재 감지신호 수신부(210);
상기 화재 감지신호 수신부(210)와 접속된 감지기(100)의 선로단선 신호를 검출하는 선로단선 검출부(212);
상기 화재발생 감지신호 및 선로단선 검출신호를 수신하여 수신기(300)에 전송하는 이상신호 전송부(214); 및
상기 화재 감지신호 수신부(210), 선로단선 검출부(212) 및 이상신호 전송부(214)의 입출력 신호를 제어하는 중앙처리부(230)를 포함하며,
상기 중앙처리부(230)와 연계되어 상기 입력중계기(200)에 불안정한 전압이 유입되면 상기 중앙처리부(230)를 리셋시키는 전압감시 리셋회로부(220)를 더 포함하되,
상기 전압감시 리셋회로부(220)는, 정전압(5V) 유지용 레귤레이터 IC(U3)와, 상기 IC(U3)에 일단이 연결되고 타단이 전원단(Vcc)에 연결된 저항(R37) 및 상기 저항(R37)의 일단에 연결되어 그라운드된 커패시터(C12)로 구성된 것을 특징으로 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기.
제 1항에 있어서,
상기 감지기(100) 라인의 종단에는 종단저항이 접속되어 있되,
상기 선로단선 검출부(212)는 상기 종단저항에 흐르는 전류를 감지하여 선로단선 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 선로단선 검출부(212)는,
상기 감지기(100)의 선로가 단선되면 종단저항으로 전압이 흐르지 못하게 되어 '하이'레벨로 전환되는 제 1 스위칭소자(Q2)와, 상기 제 1 스위칭소자(Q2)의 전환에 따라 '로우'레벨로 전환되는 제 2 스위칭소자(Q1)와, 상기 제 2 스위칭소자(Q1)의 전환에 따라 구동되어 선로단선 검출신호를 전달하는 포토커플러(PC2)로 구성된 것을 특징으로 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 선로단선 검출부(212)가 감지기(100)의 선로단선 여부를 검출하였음을 표시하도록 저항(R29)과 발광다이오드(L2)로 이루어진 통신등 표시부(226)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기.
제 1항에 있어서,
상기 수신기(300)는 선로단선 검출부(212)가 감지기(100)의 선로단선을 검출하였음을 경보하는 작동 표시부(304) 및 알람부(306)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기.
제 1항에 있어서,
상기 이상신호 전송부(214)는 상기 선로단선 검출신호를, 커패시터(C3)를 통해 달링턴 트랜지스터(Q5)의 베이스에 인가받고, 상기 달링턴 트랜지스터(Q5)의 이미터에 저항(R19)을 연결하여 정전류 회로를 구성하여 통신회선(PA, PB)을 통해 수신기(300)에 전송하는 것을 특징으로 하는 선로단선 검출기능을 구비한 입력중계기.