KR20040080664A - Fire-warning facilities with electronic nose - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화재 발생시 나타나는 현상중 가장 빨리 느낄 수 있는 각종 냄새를 감지 검출하고 이를 화재시 발생될 수 있는 냄새인가를 비교 분석하여 알려줌으로써 화재를 초기에 진압할 수 있도록 한 전자코 센서를 이용한 화재감지기에 관한 것이다.The present invention detects and detects various odors that can be felt most quickly among fire phenomena and detects them by comparing and analyzing whether they are odors that may occur during a fire. It is about.
이에 따른 본 발명은, 화재감지기에 있어서, 일정 구역의 공기를 포집할 수 있는 흡기관(12)을 갖고, 상기 흡기관(12) 내부에 강제 흡인력을 발생시키는 팬 모터(10)와; 감지막을 서로 달리하는 다수의 센서가 하나의 기판상에 집적되어 이루어지고, 흡기관(12)을 통한 임의의 냄새를 각각 달리 나타내는 응답특성에 의해 전체적으로 한 냄새에 대한 일정한 패턴을 인식하는 센서 어레이(20)와; 인지된 냄새를 테이터화 하여 그 신호를 검출하고, 증폭하는 검출 및 증폭부(30)와; 검출된 상기 신호를 전기 신호로 변환시키는 A/D 변환부(40)와; 전기화재, 가스화재, 유류화재, 나무화재 등 각종 화재원인시 발생되는 냄새를 패턴화하여 기준값으로 입력 저장하는 저장부(50)와; 감지장치의 현재상태를 시각적으로 표시하는 디스플레이부(60)와; 릴레이 접점상태에 의해 화재를 경고하는 알람부(70) 및 팬 모터(10)의 기동 및 디스플레이부(60)를 제어하고, 화재발생시 검출된 전기신호의 패턴을 저장부(50)에 입력 저장된 다양한 기준 패턴값과 비교 분석하여 어떤 화재인가를 판단하며, 알람부(70)의 릴레이 접점을 제어하는 마이컴(80)을 포함하여 구성된 것이다.In accordance with the present invention, there is provided a fire detector comprising: a fan motor (10) having an intake pipe (12) capable of collecting air in a predetermined area, and generating a forced suction force inside the intake pipe (12); A sensor array in which a plurality of sensors with different sensing films are integrated on a single substrate, and recognizes a certain pattern of one smell as a whole by a response characteristic differently representing an arbitrary smell through the intake pipe 12 ( 20); A detection and amplification unit 30 for data-recognizing the detected odor and detecting and amplifying the signal; An A / D converter 40 for converting the detected signal into an electric signal; A storage unit 50 for patterning and storing odors generated during various fire causes such as electric fires, gas fires, oil fires, and wood fires as reference values; A display unit 60 for visually displaying the current state of the sensing device; Controls the start and display unit 60 of the alarm unit 70 and the fan motor 10 that warn the fire by the relay contact state, and inputs the pattern of the detected electrical signal to the storage unit 50 when the fire occurs. Comparing and analyzing the reference pattern value to determine what kind of fire, it is configured to include a microcomputer (80) for controlling the relay contact of the alarm unit (70).
Description
본 발명은 전자코 센서를 이용한 화재감지기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화재 발생시 나타나는 현상중 가장 빨리 느낄 수 있는 각종 냄새를 감지 검출하고 이를 화재시 발생될 수 있는 냄새인가를 비교 분석하여 알려줌으로써 화재를 초기에 진압할 수 있도록 한 전자코 센서를 이용한 화재감지기에 관한 것이다.The present invention relates to a fire detector using an electronic nose sensor, and more particularly, by detecting and detecting various odors that can be felt most quickly among phenomena occurring in a fire occurrence and comparing and analyzing whether the odor can be generated in a fire. The present invention relates to a fire detector using an electronic nose sensor that enables the initial suppression of fire.
일반적으로 화재감지기의 역할은 연기, 불꽃, 열 등을 이용하여 화재 발생을 인지하고 중앙 수신기에 화재 발생 사실을 알리는 역할을 한다.In general, the role of the fire detector is to use a smoke, flame, heat, etc. to recognize the fire and to inform the central receiver of the fire.
이렇게중앙 수신기에 수신된 화재 정보는 관리자 또는 수신기 자체 판단에 의해서 경보를 울려 사람들을 대피하게 한다. 화재를 감지하는 감지기는 크게 4종류로 나뉘어진다.The fire information received by the central receiver triggers an alarm by the administrator or the receiver's own judgment to evacuate people. Fire detectors are divided into four types.
화재시 발생하는 열에 의한 공기의 팽창 및 이종합금으로 열에 의한 변형을 이용한 열 감지기가 있고, 화재시 인화물질이 타면서 발생하는 연기를 감지하는 연기 감지기가 있으며, 불꽃에서 방사되는 불꽃의 변화가 일정량 이상 되었을 때 작동하는 불꽃 감지기가 있다. 그리고 열 감지기능, 연기 감지기능, 자외선 및 적외선 불꽃 감지기능을 모두 가진 복합식 감지기가 있다.There is a heat detector using the expansion of air by heat generated in the fire and deformation by heat with heteroalloy, and a smoke detector that detects the smoke generated by the burning of inflammables in the fire. There is a flame detector that works when something goes wrong. There is also a combined detector with thermal, smoke, ultraviolet and infrared flame detection.
물리적 현상에서 불은 일반적으로 고체가 액체(또는 고체에서 기체)로, 액체에서 기체로 변하여 기체(기화)에서 불이 붙게 되어 있다. 그래서 연기 감지기는 열감지기보다 화재감지가 빠르므로 조기 화재 발견으로 화재를 미연에 방지할 수 있다. 연기감지기는 감지기 내에 연기가 들어오는 순간을 기다렸다가 일정량의 연기가 검출되면 화재로 인식하게 되어있다. 그러나 이러한 연기감지기는 청소시 발생되는 먼지, 벌레, 담배연기 등을 판별할 능력이 없어서 오동작 가능성이 많다.In physical phenomena, fire is generally caused by a solid (or solid-to-gas) and liquid-to-gas fired in a gas (vaporization). Therefore, smoke detectors detect fires faster than heat detectors, so early fire detection can prevent fires. The smoke detector waits for the moment when smoke enters the detector and recognizes it as a fire when a certain amount of smoke is detected. However, these smoke detectors are not capable of discriminating dust, insects, cigarette smoke, etc. generated during cleaning, and thus have a high possibility of malfunction.
통계에 의하면 주로 많이 발생하는 화재원인으로 추측되어지는 것으로 전기가 흐르고 있는 전선 접속점의 노화로 인한 것과 전선 이외의 물체를 통해 전기가 외부로 흐르는 누전, 합선 등과 같이 전기로 인한 것이 가장 많고 또한 취급 부주의로 인한 유류화재, 가스화재 등이 있다.According to statistics, it is assumed that it is a cause of fire, which is the most common cause of fire, due to the aging of electric wire connection point through which electricity flows and electricity due to electric leakage such as short circuit, short circuit, etc. Due to oil fire, gas fire and the like.
그리고 담배, 불장난 등으로 인해 발생하는 화재가 전체 화재의 약 20%를 차지하고 있다. 담배의 경우 잠자리에 들면서 흡연하거나 누워서 담배를 피워 물고 오랜 시간이 지난 후 화재가 발생하는 경우가 적지 않다.And fires caused by cigarettes and fires account for about 20% of all fires. In the case of cigarettes, it is not uncommon for a fire to occur after a long time after smoking or lying on the bed while smoking.
또한 어린이들에 의한 라이타 및 촛불 등의 장난으로 인한 화재 발생율 역시 높다. 이 모든 화재의 원인은 화재의 진압후 분석 판단에 의해서 결론이 내려진 것이다.In addition, the rate of fires caused by mischief such as litters and candles by children is also high. The cause of all these fires was concluded by analytical judgment after the fire was put out.
또한 화재가 진압된 후 화재 발생원인을 알아내기 위해서 여러 가지로 감식을 하게 되는데 초기진압이 아니고서는 화재의 정확한 원인을 파악하기가 쉽지 않다.In addition, after the fire is extinguished, in order to find out the cause of the fire, a variety of identifications are conducted.
따라서 본 발명은 상기의 제반문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서 그 목적은 화재 발생시 나타나는 현상중 가장 빨리 느낄 수 있는 각종 냄새를 감지 검출하고 이를 화재시 발생될 수 있는 냄새인가를 비교 분석하여 알려줌으로써 화재를 초기에 진압할 수 있도록 한 전자코 센서를 이용한 화재감지기를 제공함에 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, the purpose of which is to detect and detect the various odors that can be felt the fastest among the phenomena occurring during the fire and to compare and analyze whether it is the odor that can occur in the fire by the fire It is to provide a fire detector using an electronic nose sensor to suppress the early stage.
도 1 은 본 발명에 따른 전자코 센서를 이용한 화재감지기의 구성을 개략화한 블록도.1 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a fire detector using an electronic nose sensor according to the present invention.
도 2 는 본 발명의 작동흐름을 도시한 플로우챠트.2 is a flow chart showing the operational flow of the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
10: 팬 모터,12: 흡기관,10: fan motor, 12: intake pipe,
20: 센서 어레이,30: 검출 및 증폭부,20: sensor array, 30: detection and amplification unit,
40: A/D 변환부,50: 저장부,40: A / D conversion unit, 50: storage unit,
60: 디스플레이부,70: 알람부,60: display unit, 70: alarm unit,
80: 마이컴,90: 통신부,80: microcomputer, 90: communication unit,
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 화재감지기에 있어서,The present invention for achieving the above object, in the fire detector,
일정 구역의 공기를 포집할 수 있는 흡기관을 갖고, 상기 흡기관 내부에 강제 흡인력을 발생시키는 팬 모터와;A fan motor having an intake pipe capable of collecting air in a predetermined region and generating a forced suction force inside the intake pipe;
감지막을 서로 달리하는 다수의 센서가 하나의 기판상에 집적되어 이루어지고, 흡기관(12)을 통한 임의의 냄새를 각각 달리 나타내는 응답특성에 의해 전체적으로 한 냄새에 대한 일정한 패턴을 인식하는 센서 어레이(20)와;A sensor array in which a plurality of sensors with different sensing films are integrated on a single substrate, and recognizes a certain pattern of one smell as a whole by a response characteristic differently representing an arbitrary smell through the intake pipe 12 ( 20);
인지된 냄새를 테이터화 하여 그 신호를 검출하고, 증폭하는 검출 및 증폭부와;A detection and amplifying unit for data-recognizing the detected odor and detecting and amplifying the signal;
검출된 상기 신호를 전기 신호로 변환시키는 A/D 변환부와;An A / D converter converting the detected signal into an electric signal;
전기화재, 가스화재, 유류화재, 나무화재 등 각종 화재원인시 발생되는 다양한 냄새를 패턴화하여 판단의 기준이 되도록 기준값으로 입력 저장하는 저장부와;A storage unit for patterning and storing various odors generated during various fire causes such as electric fires, gas fires, oil fires, and wood fires as reference values so as to be a reference for judgment;
감지장치의 현재상태를 시각적으로 표시하는 디스플레이부와;A display unit for visually displaying the current state of the sensing device;
릴레이 접점상태에 의해 화재를 경고하는 알람부 및Alarm unit for warning of fire by relay contact state and
팬 모터의 기동 및 디스플레이부를 제어하고, 화재발생시 검출된 전기신호의 패턴을 저장부에 입력 저장된 다양한 기준 패턴값과 비교 분석하여 어떤 화재인가를 판단하며, 알람부의 릴레이 접점을 제어하는 마이컴을 포함하여 이루어진 특징을 갖는다.Controls the start and display of the fan motor, compares and analyzes the pattern of the detected electrical signal with the various reference pattern values stored in the storage unit to determine what kind of fire, and includes a microcomputer that controls the relay contacts of the alarm unit. It has the characteristics made.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 전자코 센서를 이용한 화재감지기의 구성을 개략화한 블록도이고, 도 2 는 본 발명의 작동흐름을 도시한 플로우챠트이다.1 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a fire detector using an electronic nose sensor according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing the operational flow of the present invention.
본 발명의 구성은, 화재감지기에 있어서,The configuration of the present invention, in the fire detector,
일정 구역의 공기를 포집할 수 있는 흡기관(12)을 갖고, 상기 흡기관(12) 내부에 강제 흡인력을 발생시키는 팬 모터(10)가 구성된다.The fan motor 10 which has the intake pipe 12 which can collect the air of a predetermined area | region, and generate | occur | produces a forced suction force in the said intake pipe 12 is comprised.
감지막을 서로 달리하는 다수의 센서가 하나의 기판상에 집적되어 이루어지고, 흡기관(12)을 통한 임의의 냄새를 각각 달리 나타내는 응답특성에 의해 전체적으로 한 냄새에 대한 일정한 패턴을 인식하는 센서 어레이(20)가 구성된다.A sensor array in which a plurality of sensors with different sensing films are integrated on a single substrate, and recognizes a certain pattern of one smell as a whole by a response characteristic differently representing an arbitrary smell through the intake pipe 12 ( 20) is configured.
본 발명의 센서 어레이(20)는 하나의 센서 개별소자를 이용하는 것보다 여러개의 센서를 조합한 어레이를 쓰게 되면 각 개별소자가 반응하는 응답패턴으로부터 어떤 특정 가스의 존재를 보다 확실하게 알 수 있고, 동시에 그 가스 및 냄새의 정량을 보다 신뢰성 있게 구현할 수 있다.In the sensor array 20 of the present invention, when using an array in which several sensors are combined, rather than using a single sensor individual element, the presence of a specific gas can be known more reliably from the response pattern to which each individual element reacts. At the same time, the quantification of the gases and odors can be realized more reliably.
또한 인지된 냄새를 테이터화 하여 그 신호를 검출하고, 증폭하는 검출 및 증폭부(30)가 구비된다.In addition, the detection and amplification unit 30 is provided to detect and amplify the signal by data-recognized odor.
또한 검출된 상기 신호를 전기 신호로 변환시키는 A/D 변환부(40)가 구비되며,In addition, the A / D conversion unit 40 for converting the detected signal into an electrical signal is provided,
또한 전기화재, 가스화재, 유류화재, 나무화재 등 각종 화재원인시 발생되는 다양한 냄새를 패턴화하여 판단의 기준이 되도록 기준값으로 입력 저장되고, 현재시간을 저장하는 저장부(50)가 구성된다.In addition, the storage unit 50 for storing the current time is input and stored as a reference value to be a reference of the judgment by patterning the various odors generated during the cause of various fires such as electric fire, gas fire, oil fire, wood fire.
또한 감지장치의 현재상태와 현재시간을 시각적으로 표시하는 디스플레이부(60)가 구비되며,In addition, the display unit 60 for visually displaying the current state and the current time of the sensing device is provided,
또한 전원인가에 의한 릴레이 접점상태에 의해 화재를 경고하는 알람부(70)가 구비된다.In addition, the alarm unit 70 for warning the fire by the relay contact state by applying the power is provided.
마지막으로 팬 모터(10)의 기동 및 디스플레이부(60)를 제어하고, 화재발생시 검출된 전기신호의 패턴을 저장부(50)에 입력 저장된 다양한 기준 패턴값과 비교 분석하여 어떤 화재인가를 판단하며, 알람부(70)의 릴레이 접점을 제어하는 마이컴(80)이 구성된다.Finally, the fan motor 10 is started and the display unit 60 is controlled, and the pattern of the electric signal detected at the occurrence of a fire is compared with the various reference pattern values stored in the storage unit 50 to determine what kind of fire it is. The microcomputer 80 for controlling the relay contact of the alarm unit 70 is configured.
한편, 개별적인 본 발명의 화재감지기가 다수개로 구성되어 모든 현재상태의 정보 및 화재정보를 한 곳으로 수신받는 방재시스템으로 이루어질 경우 중앙상황실로 각 정보를 유선 또는 무선으로 송신할 수 있도록 통신부(90)를 구성할 수 있다.On the other hand, when the individual fire detector of the present invention is composed of a plurality of disaster prevention system that receives all current information and fire information in one place, the communication unit 90 to transmit each information to the central situation room by wire or wirelessly. Can be configured.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작동흐름을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operational flow of the present invention configured as described above are as follows.
초기화가 된 본 발명의 화재감지기에서 마이컴(80) 제어에 의해 기동되는 팬 모터(10)에 의해 흡기관(12)을 통해 일정 구역의 공기를 강제 흡기하게 된다. 그 공기들은 센서 어레이(20)를 거치면서 냄새를 인지하고 분석하여 패턴화시킨다.In the fire detector of the present invention, which has been initialized, air in a predetermined area is forcedly intakes through the intake pipe 12 by the fan motor 10 started by the microcomputer 80 control. The air passes through the sensor array 20 to recognize, analyze and pattern the odor.
만약 검출된 패턴값이 저장부(50)에서 설정된 각종 화재의 기준 패턴값과 마이컴(80)을 통해 비교 분석하여 근접 또는 일치하지 하지 않는 경우에는 현재시간을 저장하고, 통신부(90)를 통해 데이터를 전송하며, 디스플레이부(60) 및 알람부(70)에 경보되지 않도록 제어하여 다시 초기화단계로 순환하게 된다.If the detected pattern value does not compare or match with the reference pattern values of the various fires set in the storage unit 50 through the microcomputer 80, the current time is stored and the data is communicated through the communication unit 90. It transmits, and controls the display unit 60 and the alarm unit 70 so as not to be alarmed to cycle back to the initialization step.
그러나 마이컴(80)에서 센서 어레이(20)의 검출 패턴값과 저장부(50)의 기준 패턴값 비교 분석하면서 그 검출 패턴값이 기준 패턴값과 근접되거나 일치될 경우 화재설정모드로 변환하게 되고, 곧 저장부(50)에 입력된 전기화재시 발생될 수 있는 냄새의 패턴값, 다양한 가스 및 이로 인해 발생될 수 있는 냄새의 패턴값, 유류화재시 발생될 수 있는 패턴값, 목재화재시 발생될 수 있는 패턴값, 이외의 기타화재시의 패턴값 등 기존 데이터와 검출 데이터를 비교 분석하여 화재원인과 발화시점을 규명할 수 있게 된다.However, the microcomputer 80 compares the detection pattern value of the sensor array 20 with the reference pattern value of the storage unit 50, and when the detection pattern value approaches or matches the reference pattern value, the microcomputer 80 converts to the fire setting mode. As soon as the pattern value of the odor that can be generated during the electric fire input to the storage unit 50, various gas and the pattern value of the odor that can be generated, the pattern value that can be generated during the oil fire, will be generated during the wood fire It is possible to identify the cause of fire and the point of ignition by comparing and analyzing the existing data and the detection data such as possible pattern values and pattern values of other fires.
이와 동시에 마이컴(80)에서는 릴레이 접점에 전원을 인가시켜 알람부(70)를 통해 경보를 하게 되고, 현재시간을 저장하며, 통신부(90)를 통해 중앙상황실로 화재에 따른 각종 자료를 보낸다.At the same time, the microcomputer 80 applies power to the relay contact to alarm through the alarm unit 70, stores the current time, and sends various data according to the fire to the central situation room through the communication unit 90.
이 후 화재의 조기진압 또는 가스누출상태가 해소되면 장치의 복구단계를 거쳐 다시 초기화단계가 된다.After the early suppression of fire or leakage of gas is resolved through the recovery phase of the device is initialized again.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
화재 발생시 가장 중요시 되는 것은 화재발생여부를 보다 신속하고 정확하게 감시자 또는 대피자에게 알리는 것이다. 또한 화재의 조기진압과 발화원인을 규명하여 미연에 큰 피해를 막고자 함에 있다.The most important thing in the event of a fire is to inform the monitor or evacuator of the fire more quickly and accurately. In addition, it aims to prevent major damages by identifying fire suppression and cause of ignition.
이러한 견지에서 본 발명은 화재시 공기중 확산되는 속도가 연기보다 빠른 냄새를 인식하는 전자코 센서를 적용하였기 때문에 화재의 조기진압이 실현될 뿐만 아니라 화재원인이 누전에 의한 것인지, 가스에 의한 것인지, 유류에 의한 것인지, 목재에 의한 것인지 등등을 다수의 센서가 복합적으로 구현한 센서 어레이에서 신뢰성있게 검출할 수 있기 때문에 정확한 화재원인을 제공하게 되는 장점이 있다.In view of the above, the present invention applies an electronic nose sensor that recognizes a smell that spreads in the air in a fire faster than smoke, so that early suppression of fire is realized and whether the fire is caused by leakage or by gas, Oil or wood, etc. can be reliably detected in a sensor array in which a plurality of sensors are implemented in combination, thereby providing an accurate fire cause.
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|---|---|---|---|---|
| KR100859589B1 (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-23 | 주식회사 부성엠앤씨 | Smoke detector |
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-
2003
- 2003-03-12 KR KR1020030015542A patent/KR20040080664A/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100859589B1 (en) * | 2007-03-05 | 2008-09-23 | 주식회사 부성엠앤씨 | Smoke detector |
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| CN114832399B (en) * | 2022-05-30 | 2023-09-26 | 徐州木牛流马机器人科技有限公司 | Electronic building block module capable of swiping card for programming |
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Patent event date: 20050601 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20041204 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |