KR20230114652A - 화재감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합센서 화재감지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생시 발생하는 열, 연기, 불꽃 또는 연소생성물질을 감지하여 화재 발생시 안전하고 빠른 피난을 유도, 화재의 조기 진압을 위한 소방활동의 개시를 알리 기 위한 복합센서 화재감지 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 화재를 복합적으로 감지하는 복합센서 화재감지 장치에 있어서, 유무선 통신이 가능하도록 구성되는 통신부(110); 복합센서 화재감지 장치(100)식별정보(ID)와 함께 상기 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 관리자 스마트폰 번호 정보, 주변소방서 번호 정보, 업종, 조명 정보가 저장되고, 관리자의 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호 정보가 저장되는 메모리부(120); 상기 복합센서 화재감지 장치(100)에 필요로 하는 전원을 공급하는 배터리부(130); 화재를 복합적으로 감지하는 다수의 센서가 하나의 모듈로 구성되어, 화재현장에서 발생될 수 있는 연기, 온도상승 및 불꽃을 감지하기 위하여 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)가 하나의 모듈로 구성되는 화재감지복합센서부(150); 화재감지시나 상기 화재감지 복합센서부(150)의 이상(고장) 발생시 경고음을 발생시키는 부저(160); 및 상기 통신부(110), 메모리부(120), 배터리부(130), 화재감지 복합센서부(150) 및 부저(160)를 제어하며, 미리 설정된 주기마다 상기 화재감지 복합센서부(150)의 센서들을 미리 설정된 주기로 기동(파워 온)시켜 센싱(측정)된 데이터에 따라 화재가 아니면 설정주기까지 슬립(파워 오프)모드로 전환시키고, 화재인 것이 감지되면 상기 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)로부터의 감지에 대하여, 연기인지, 온도이상인지, 화염감지인지 아니면 하나 이상의 복합적인 감지인지를 판단하고, 이를 상기 메모리부(120)를 참조하여 관리자스마트폰 번호 정보에 따라 관리자 스마트폰으로 해당 화재정보를 상기 통신부(110)를 통해 전송하거나, 소방서버로 화재가 발생한 상기 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 업종정보, 화재정보를 전송하도록 제어하는 제어부(180);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 복합센서 화재감지 장치를 제공한다.

Description

화재감지장치{Apparatus for Monitoring Fire}

본 발명은 복합센서 화재감지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생시 발생하는 열, 연기, 불꽃 또는 연소생성물질을 감지하여 화재 발생시 안전하고 빠른 피난을 유도, 화재의 조기 진압을 위한 소방활동의 개시를 알리기 위한 복합센서 화재감지 장치 및 방법에 관한 것이다.

화재 감지기는 화재시 발생되는 열이나 연기를 이용하여 화재를 조기에 감지하는 장치이다. 하지만 화재의 종류가 다양하고, 장소별 설치환경이 달라지며, 감지기 선택유무가 달라진다. 화재경보기류 국내시장 규모는 '16년 8,818억 원에서 '21년 1조 1,255억 원으로, 연평균 5.0% 성장할 전망이다.국내 화재감지기 시장은 아직 열감지식과 같은 저가 센서로 위주로 형성되어 있지만, 열, 온도, 불꽃감지, 연기등 복합감지 기능을 탑재한 제품이 출시되고 있으며 최근 무선 및 IoT 기술을 적용하는 첨단 제품이 개발되고 있다.

또한 2011년 8월 소방법 개정 이전에는 연립이나 단독주택에는 화재감지기를 설치하지 않았으나, 그 이후 신축되는 주택에 대하여 단독경보형 화재감지기를 설치하고 있다.

하지만 세대내부에 각 실에 설치된 감지기간의 연동경보를 하지 않고 있으며, 배터리 등의 유지관리 상태를 확인할 수가 없는 것이 문제점이다. 또한 아파트나 오피스텔 등에는 열감지식 감지기를 설치하고 있었으나, 2015년 1월 말에 소방법이 개정되어 올해부터 설계하는 건물에는 연기감지기를 의무적으로 설치해야 한다.

한편 대부분의 건물에는 ON/OFF 접점식 구조의 저가형 화재감지기를 사용하고 있어 비화재보(非火災報,Unwanted Alarm)의 발생비율이 높다. 그에 따라 온도값 또는 연기농도에 따라 경보레벨을 설정할 수 있는 아날로그식 화재감지기가 생산되고 있으나,상대적으로 고가이므로 초고층건물 또는 특급호텔 등을 제외한 일반건물에는 거의 사용하지 않고 있는 실정이다.

또한 이러한 화재감지는 국내는 물론, 세계적으로도 이를 줄이기 위한 노력을 기울이고 있는데, 세계의 화재 감지기 및 탐지기 시장은 2016년에 30억 달러 규모에 달했으며, 2021년까지 연평균 10.8% 성장하여 51억 달러 규모에 이를 전망이다. 이 시장은 부품 시장과 서비스 시장으로 나뉘며, 부품별 시장 중 연기 탐지기가 52.8%의 점유율을 차지하고 서비스·유지보수 부문이 서비스 시장의 34.4%를 차지하고 있다. 독일의 경우 2013년 독일 화재경보기를 포함한 총 화재경보기술 시장규모는 13억6,000만 유로로 전년 대비 4.6% 증가했으며, 지난 3년간 성장세가 지속되고 있다. 독일에서는 가격대는 높으나 화재 발생 시 일부 제조사 등에 자동으로 신호가 가는 무선네트워크 방식의 화재경보기에 대한 선호도도 증가 추세이다.

그리고 중국의 경우 Forney, COEN, DURAG, Honeywell, 웬둥(遠東) 등 불꽃감지기 산업의 주요 경쟁기업에 대한 조사를 거쳐 시장조사업체 CVM가 추산한 데에 따르면, 2013년 중국 불꽃감지기 시장 시장규모는 약 20억 위안에

달하며 전년대비 20% 증가하였다.

한편 IoT 화재감지기 관련 업체로, 국내 업체 동향은 국내 센서 산업의 경우 삼성전자 등 일부 대기업을 제외하고는 대부분의 기업이 영세하다. 국내 기업은 수입된 센서를 기반으로 제품의 후가공, 조립, 패키징에 의한 모듈 생산에 의존하고 있다. 일부 품목을 중심으로 칩과 프로토 타입이 개발되고 있지만, 기술 격차도 상당한 수준인 것으로 나타났다.

국내 센서 산업은 기반기술 부족으로 센서 칩을 수입한 뒤 모듈화해서 공급하는 수준에 그치고 있다. 직접 칩을 개발해도 시험·평가할 수 있는 생산 시설이나 테스트 기관이 없는 상황이며, 기술 특허는 양적·질적 모두 글로벌 평균 이하인 상황이다. 휴대폰용 이미지센서가 선방해 세계 센서시장 생산량의 1.7%를 차지했지만 이후 새로운 성장동력이 없는 실정이다.

한편 해외 업체 동향으로, 샌디에고 슈퍼컴퓨터센터(SDSC)와 퀄컴(Qualcomm) 연구소, UCSD 등이 함께한 WIFIRE 프로젝트는 빠르게 확산할 가능성이 높은 산불에 대해 실시간으로 데이터 기반 예측 모델링 및 분석을 지원하고 있다.

위성 데이터 및 날씨 등의 실시간 원격 센서 데이터를 처리하여 화재 대응 및 자원 관리를 지원하고 산불의 예방 및 대응을 위한 분석은 물론 식생 관리까지 수행하여 신속한 생태의 복원을 돕는 구축 사례이다.

독일 마그델부르크-스텐달 대학(University of Magdelburg-Stendal)은 스스로 산불을 찾아 초기에 진화가 가능한 자율주행 소방방재로봇인 '올루(OLE, Off-road Loescheinheit)'를 개발하였다. 올루는 각종 첨단센서와 GPS 장치, 소화약제를 내장한 채 스스로 산불을 찾아 초기에 진화하며 또한 무선통신시스템을 통해 화재 발생 사실과 정확한 장소를 알려주어 즉각 소방헬기가 출동할 수 있도록 지원하며, 또한 냄새로도 화재를 알 수 있는 고성능 바이오센서 장착으로 최대 800m 밖에서 화재 발견이 가능한 것으로 알려져

있다.

도 1은 전국 행정구역 화재발생건수 내역이고, 도 2는 전국화재피해 금액을 나타낸 도면이다. 전국 행정구역 화재발생건수 내역과 전국화재피해 금액을 나타낸 도 1 및 도 2(통계청(2016~2019자료))를 보면, 최근 3개년도의 평균 화재 건수는 4만건 이상으로 사고 종별 통계중에서도 2위를 차지(1위 교통사고)하고 있으며, 현재 화재 관련 조기 감지는 진압보다 인명 대피를 우선시 되고 있다.

이와 같이 국내와 해외에서는 다양한 방식의 화재감지기들이 개발되고 있으나, 현재로써 국내에서의 기존의 화재감지기는 하나의 센서를 이용한 단독형 모듈이거나 복합형감지기(두 가지 이상의 센서채택)를 통해 화재를 감지하지만, 잦은 오작동 및 다수의 감자기를 설치하여만 하는 문제를 해결하기 위하여 화재에 가장 밀접한 불꽃, 연기, 온도의 센서를 이용한 복합센서감지기를 개발하며, 불편한 사항을 보안하고 상품화시켜 수입감지기 대체 및 기존 감지기에 대응한 감지기의 개발이 시급하다 할 것이다.

특히 화재는 초기 3분안에 진압의 여부에 따라 인명 및 재산의 피해가 판명나므로 화재 발생시 조기에 감지, 인식할 수 있는 기반을 만들 수 있도록 하여야 하고, 기존 시장에 출시되고 있는 각종 화재 감지기의 기능을 통합하여 디지털 종합 화재 감지기의 개발이 필요하며, 이때 불꽃 및 연기감지, 온도 센서의 기능을 하나의 모듈로 구현하여야 하되, 화재 관련 불꽃, 연기여부, 온도의 데이터를 설치되는 현장에 따라 분석하여 센서 감도를 조정함으로 사용 환경에 따라 오동작(예로써, 전통시장의 경우 할로겐 조명을 많이 사용, 이를 불꽃으로 판단 오동작, 음식 조리집에서 사용하는 버너 및 이로 인해 발생하는 연기로 인한 오동작을 최소화)을 최소화할 수 있는 제품의 개발이 필요하다.

또한 이에 더해 유선 및 무선 기능을 탑재해 설치가 난해한 전통 시장 및 유선 공사가 어려운 환경에서도 쉽게 설치하여 설치의 편이성을 극대화하고, 감지기에 블루투스 기능을 탑재하여 스마트폰을 통한 간단 설정 및 조작의 용이성이 필요하며, 단독 설치 가능, 공동 설치시 센서 중계기를 이용한 대형 건물에 적합한 화재 모니터링시스템 구축이 필요하다 할 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화재 발생시 발생하는 열, 연기, 불꽃 또는 연소생성물질을 하나의 복합센서 화재감지기를 통해 감지하여 화재 발생시 안전하고 빠 피난을 유도, 화재의 조기 진압을 위한 소방활동의 개시를 알리기 위한 복합센서 화재감지 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 화재를 복합적으로 감지하는 복합센서 화재감지 장치에 있어서, 유무선 통신이 가능하도록 구성되는 통신부(110); 복합센서 화재감지 장치(100) 식별정보(ID)와 함께 상기 복합센서화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 관리자 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호 정보, 업종, 조명 정보가 저장되고, 관리자의 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호 정보가 저장되는 메모리부(120); 상기 복합센서 화재감지 장치(100)에 필요로 하는 전원을 공급하는 배터리부(130); 화재를 복합적으로 감지하는 다수의 센서가 하나의 모듈로 구성되어, 화재현장에서 발생될 수 있는 연기, 온도상승 및 불꽃을 감지하기 위하여 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)가 하나의 모듈로 구성되는 화재감지 복합센서부(150); 화재감지시나 상기 화재감지 복합센서부(150)의 이상(고장) 발생시 경고음을 발생시키는 부저(160); 및 상기 통신부(110), 메모리부(120), 배터리부(130), 화재감지 복합센서부(150) 및 부저(160)를 제어하며, 미리 설정된 주기마다 상기 화재감지 복합센서부(150)의 센서들을 미리 설정된 주기로 기동(파워 온)시켜 센싱(측정)된 데이터에 따라 화재가 아니면 설정주기까지 슬립(파워 오프)모드로 전환시키고, 화재인 것이 감지되면 상기 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)로부터의 감지에 대하여, 연기인지, 온도이상인지, 화염감지인지 아니면 하나 이상의 복합적인 감지인지를 판단하고, 이를 상기 메모리부(120)를 참조하여 관리자 스마트폰 번호정보에 따라 관리자 스마트폰으로 해당 화재정보를 상기 통신부(110)를 통해 전송하거나, 소방서 서버로 화재가 발생한 상기 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 업종정보, 화재정보를 전송하도록 제어하는 제어부(180);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 복합센서 화재감지 장치를 제공한다.

여기서 상기 통신부는, Bluetooth, WiFi, ZigBee, Z-Wave, LoRa, RS-232 및 RS-485 통신 방식 중 어느 하나 이상의 제 1 내지 제 n 통신부(111, 112, 113)로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 기존 센서 시스템과 연동 소방 설비시스템을 구축하여, 화제에 즉각적인 대응을 활용할 수 있게 함으로써 빠른 화재 진압 시 유동적으로 처리가 가능하다.

둘째, 감지기 위치 및 감지 센서(불꽃, 연기, 온도)의 상태를 설정값 이상시에 상태를 문자 또는 스마트 폰 어플로 알림으로서 빠른 대처가 가능하도록 할 수 있다.

셋째, 소방 시스템 및 아파트 관리 사무소와 연계되었을 시 빠른 화재 진압 및 신속한 대피를 통하여, 인적, 물적 재산을 보호를 취할 수 있다.

넷째, 금융사와 연계하여 본 발명 소방 설치시스템을 구축하는 경우 소방 설치시스템의 분할납부나 유지 관리를 위한 비용 처리를 해당 소방설치 시스템을 설치하는 업체 입장에서는 초기설치 비용에 대한 부담없이 설치할 수 있고, 설치를 해주는 업체의 입장에서도 금융사 서버를 통하므로 안전하고, 정확한 처리가 가능하다.

도 1은 전국 행정구역 화재발생건수 내역이다.
도 2는 전국화재피해 금액을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 자외선 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 적외선 센서를 이용한 광전식 감지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 온도센서를 이용한 정온, 차동식 검지를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 시스템의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.

또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 3은 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치(100)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 통신부(110), 메모리부(120), 배터리부(130), 충전부(140), 화재감지 복합센서부(150), 부저(160), 전원공급부(170) 및 제어부(180)를 포함하여 구성된다.

여기서 통신부(110)는 유무선 통신이 가능하도록 구성할 수 있는데, Bluetooth, WiFi, ZigBee, Z-Wave, LoRa, RS-232 및 RS-485 통신 방식을 이용할 수 있다. 이와 같이 통신부(110)에 Bluetooth, WiFi, ZigBee, Z-WAVE, LoRa, RS-232 및 RS-485 통신을 위하여 통신부(110)는 복수의 제 1 내지 제 n 통신부(111, 112, 113)로 구성될 수 있다.

메모리부(120)는 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 관리자 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서번호 정보, 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 업종(화력을 사용하는 음식점, 화력을 사용하지 않는 옷가게, 카페 등), 조명(할로겐, 형광등, 백열등, LED 등 정보 등), 운영시간정보(오픈, 오프 정보) 등의 정보가 저장된다. 이와 같은 메모리부(120)에 저장된 정보는 각각의 복합센서 화재감지 장치(100) 식별정보(ID)와 연동되도록 한다. 즉 각각의 복합센서 화재감지 장치(100) 설치 후 해당 복합센서 화재감지 장치(100)의 식별정보와 설치업체의 주소정보, 관리자(점포, 업체 관리자, 안전관리자 등)의 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호정보, 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 업종(화력을 사용하는 음식점, 화력을 사용하지 않는 옷가게, 카페 등), 조명(할로겐, 형광등, 백열등, LED 등 정보 등) 정보, 운영시간정보(오픈, 오프 정보) 등의 정보는 연동되어 관리된다. 이에 대하여는 후술되는 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

배터리부(130)는 복합센서 화재감지 장치(100)에 필요로 하는 전원을 공급한다. 충전부(140)는 배터리부(130)에 충전 전원을 공급한다. 화재감지 복합센서부(150)는 화재를 복합적으로 감지하는 다수의 센서로 구성되는데, 화재현장에서 발생될 수있는 연기, 온도상승 및 불꽃 등을 감지하기 위하여 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)를 하나의 모듈로 구성할 수 있다. 이때, 센서 감도를 조정함으로 사용 환경에 따라 오동작을 최소화할 필요가 있는데, 이는 예를 들어 전통시장의 경우 할로겐 조명을 많이 사용, 이를 불꽃으로 판단하여 오동작될 수 있고, 음식 조리집에서 사용하는 버너 및 이로 인해 발생하는 연기로 인한 오동작이 될 수 있으므로 복합센서 화재감지장치(100)를 설치하는 각각의 장소에 따라 센서 감도를 조절한다. 이를 위하여 복합센서 화재감지 장치(100)를 설치하는 업체의 현장 환경에 따라 센서 감도를 조절하는데, 예를 들어 강한 화력을 사용하는 업체(예로 중국음식점 주방 등)와 그렇지 않은 업체(예로, 카페 등)와, 할로겐 조명 사용업체 및 일반 조명 사용 업체 등에 따라 센서 감도를 미리 조절한다. 이러한 센서감도 조절은 복합센서 화재감지 장치(100) 설치시 해당 업체에 따라 일반적인 경우(가정이나, 일반조명을 사용하는 카페, 사무실 등)와 달리 강한 화력을 사용하는 업체(중국집, 주물공장, 할로겐 조명을 사용하는 카페나 의류 매장 등)의 경우에는 해당 업체의 업종에 따라 센서감도를 조절하기 위한 인터페이스 역할을 하는데, 이와 같은 센서 감도는 예를 들어 스마트 패드, 노트북, PDA 등을 통해 작업자가 조절할 수 있도록 연결시킨다. 이를 위하여 통신부(110)에 구성된 복수의 제1 내지 제n통신부(111)(112)(113) 중 하나를 블루투스 통신부로 구성하는 경우 해당 스마트 패드, 노트북 등과 블루투스 통신을 통해 센서의 감도를 조절하는데 이용될 수 있다. 또한 복합센서 화재감지 장치(100)의 식별정보와 설치업체의 주소정보, 관리자(점포, 업체 관리자, 안전관리자 등)의 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호 정보, 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 업종(화력을 사용하는 음식점, 화력을 사용하지 않는 옷가게, 카페 등), 조명(할로겐, 형광등, 백열등, LED 등 정보 등) 정보, 운영시간정보(오픈, 오프 정보) 등의 정보를 스마트 패드, 노트북 등을 통해 설치시 메모리부(120)에 저장하거나, 후술되는 서버에 저장 내용(데이터)를 전송한다.

부저(160)는 화재감지시나 화재감지 복합센서부(150)의 이상(고장) 발생시 경고음을 발생시킨다.

전원공급부(170)는 복합센서 화재감지 장치(100)에 필요로 하는 전원을 공급한다. 본 발명에서는 배터리부(130)와 함께 전원공급부(170)를 운용함으로써 평상시에는 전원공급부(170)에서 전원을 공급하고, 전원공급부(170)에서 전원이 공급되지 않는 경우에는 배터리부(130)의 전원을 공급받아 동작되도록 할 수 있다.

제어부(180)는 통신부(110), 메모리부(120), 배터리부(130), 충전부(140), 화재감지 복합센서부(150), 부저(160) 및 전원공급부(170)를 제어하며, 미리 설정된 주기마다 화재감지 복합센서부(150)의 센서들을 미리 설정된 주기로 기동(파워 온)시켜 센싱(측정)된 데이터에 따라 화재가 아니면 설정주기까지 슬립(파워 오프)모드로 전환시키고, 화재인 것이 감지되면 해당 화재감지에 대하여 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)로부터의 감지에 대하여, 연기인지, 온도이상인지, 화염감지인지 아니면 하나 이상의 복합적인 감지인지를 판단하고, 이를 메모리부(120)를 참조하여 관리자 스마트폰 번호 정보에 따라 관리자 스마트폰으로 해당 화재정보를 통신부(110)를 통해 전송하거나, 소방서 서버로 화재가 발생한 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 업종정보, 화재정보(온도, 연기, 화염 정보 등) 등을 전송하도록 제어한다.

한편 복합센서 화재감지 장치(100)에 동작감지기(190)를 설치하여, 외부에 칩입 및 도난에 대한 방지와 무인감지에 응용할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 자외선 센서의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 자외선 센서의 실시예는 도 4에 나타낸 바와 같은데, 자외선 센서는 VDC 350V 정도의 전압을 전극에 인가받고 자외선 입사에 의해 음극에서 방출된 방전현상에 의해 기체상태로 배증하는 냉 응극관으로 구성되며, 센서의 Tube는 자외선의 투과가 좋은 석연 유리나 자외선 투과유리로서 광전명 NI, Mo, Ag 등의 금속이 사용된다.

이때, 본 발명에서는 불꽃이 실제 감지되는 거리에서 출력 파형을 발견하여, 최초 불꽃이 감지되는 시점에서 노이즈가 발생하기 때문에 이 데이터를 필터링을 하고, 필터링 후 5초간 데이터를 더 취득하여, 실제 불꽃의 량을취득하도록 하는데, UV TRON Sensor을 고전압을 사용 이에 민감도는 높이고 최대 사용시간을 늘이기 위해 실시간 데이터를 취합하지 않고 불꽃이 발생된 시점에서 15초간 체크 이후 5초간 데이터를 취득하여 데이터를 필터링 센서의 오작동 및 램프 등의 오류를 검출하고, 실제 불꽃만 검출하며 안정적인 신호를 취득하도록 하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 적외선 센서를 이용한 광전식 감지의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 적외선 센서를 이용한 광전식 감지의 실시예는 도 5에 나타낸 바와 같이, 챔버 주위의 빛을 완전히 차단하여, 연기만 들어갈 수 있게 제작한 암상자의 한쪽에서 광원 램프의 광원을 한 방향으로 모아 비추어 주고 이 광속의 산란광을 받는 방향에 광전소자를 부착하여 밀폐된 챔버 안 공기가 연기가 모이지 않을 시에는 아무런 변화를 발생하지 않지만, 화재 시 밀폐된 챔버 안에 진입되면, 광전소자는 그 산란광의 일부를 받아 전지저항적인 신호로 변경되고, 그 신호를 디지털 값으로 변경하여, 데이터를 취득, 연기 입자가 많아 질수록 빠른 시간에 데이터를 받을 수 있도록 하여, 연기입자량을 확인할 수 있도록 하는 방식을 이용하여 적용할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 온도센서를 이용한 정온, 차동식 검지를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 복합센서 화재감지 장치에서 온도센서를 이용한 정온, 차동식 검지는 센서 금액대비 저렴하고 고온에 안전성이 있는 센서를 선택하여 최적의 값을 설치환경에 따른 정온식 및 차동식의 제약을 Software로 복합제어 처리하는데, 예를 들어 서미스터(NTC)는 주로 폴리머나 세라믹 소재로 제작되며, 섭씨 영하 90도에서 130도 사이의 높은 정확도로 온도를 측정할 수 있다.

미스터는 순수한 금속을 사용하고 고온의 온도를 측정하는 저항 온도계와의 차이를 보이는데, 서미스터는 미소한 온도 변화에 의해서 저항의 변화가 크게 일어나도록 제작된다. 이때, 서미스터는 표준 25도를 기준으로 기준 저항값을 표시하며, 그 기호에 따라서 많은 차이를 발생한다. 다시 말하면 온도상승에 따라 전기저항이 지속적으로 감소하는 형태를 나타내므로, 25도를 기준값으로 하여, 데이터를 취득할 수 있으므로 변화율이 비직선적으로 화재발생시 순간적으로 데이터가 변화함을 막을 수 있다는 장점이 있다.

이때, 온도값의 변화가 급격하게 발생 되지 않게 데이터를 필터링 하며, 현재 취득된 온도를 기준으로 하여, 1분 전 데이터, 1분 후 데이터를 평균으로 내어 화재가 발생되었는지 측정하는 방법을 이용하도록 한다.

도 7은 본 발명에 따른 복합센서 화재감지 시스템의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 복합센서 화재감지 시스템의 실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 도 3에 나타낸 바와 같은 복합센서 화재감지 장치(100)를 설치한 다수의 점포(업체)들에 대하여 화재감시 서버(200)와는 통신망(예를 들면 LoRA 게이트웨이)와 연동되고, 스위치 허브와 광대역 통신망(WAN)이나 Internet을 통해 소방서를 포함하는 유관기관 서버와 안전 관리자의 스마트폰 등과 연동되어 화재상황을 전송한다. 이때, 점포별로는 통신모듈(예로써, LoRA 모듈), 열, 연기, 온도, 화염 등의 복합센서, 전력분석기와 분전반 등이 구성된다. 참고로, 화재감시서버를 통해서는 시군구를 포함하는 전국단위의 화재감지 시스템에 대한 관리를 수행한다. 이를 통해 안전관리자의 스마트폰 정보는 점포관리자와 건물관리자, 시장 관리자 등이 될 수 있고, 업체에 따라서는 관공서의 관리자 등이 될 수 있다. 한편 화재감시 서버(200)는 이러한 복합센서 화재감지 장치(100)의 설치와 유지를 할 필요가 있는데, 이러한 복합센서 화재감지 장치(100) 설치 업체의 경우 초기부담을 줄이기 위하여 설치비용을 분납처리할 수도 있을 것이다. 또한 관리비용 역시 매달 일정금액을 받되, 복합센서 화재감지 장치(100)설치 업체의 크기에 따라 들어가는 화재감지 장치 부품이 다르므로, 부품의 설치대수에 따라 다르게 관리비용을 받을 수 있을 것이다. 그리고 이와 같은 비용, 즉 금융비용 발생의 정확한 처리를 위하여 화재감시 서버(200)는 금융사(카드사, 은행사 등) 서버(300)와 연계하여 처리하는 것이 바람직하다. 이와 같은 금융사 서버(300)를 통해 처리하는 경우 화재감시 서버(200) 운영업체와 복합센서 화재감지 장치(100) 설치 업체간 비용발생 문제를 최소화하면서 신뢰도 높게 처리할 수 있다. 또한 예를 들어 카드사를 통해 처리하는 경우 복합센서 화재감지 장치(100) 설치 초기 비용을 분납처리하여 복합센서 화재감지 장치(100)를 설치하는 업체의 금융비용을 최소화할 수 있고, 은행사나 카드사를 통한 지출이므로 지출내역이 정확하게 처리되어 추후 세금 혜택 등도 받을 수 있을 것이다.

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 복합센서 화재감지 장치 110 : 통신부
120 : 메모리부 130 : 배터리부
140 : 충전부 150 : 화재감지 복합센서부
160 : 부저 170 : 전원공급부
180 : 제어부 190 : 동작감지기
200 : 화재감시 서버 300 : 금융사 서버

Claims (1)

1. 화재를 복합적으로 감지하는 복합센서 화재감지 장치로, Bluetooth, WiFi, ZigBee, Z-Wave, LoRa, RS-232 및 RS-485 통신 방식 중 어느 하나 이상의 제 1 내지 제 n 통신부(111, 112, 113)로 구성되는 유무선 통신이 가능하도록 구성되는 통신부(110); 복합센서 화재감지 장치(100) 식별정보(ID)와 함께 상기 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 관리자 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호 정보, 업종, 조명 정보가 저장되고, 관리자의 스마트폰 번호 정보, 주변 소방서 번호 정보, 화력을 사용하는 업종, 화력을 사용하지 않는 업종, 할로겐, 형광등, 백열등, LED를 포함하는 조명 정보, 오픈, 오프를 포함하는 운영시간정보가 저장되는 메모리부(120); 상기 복합센서 화재감지 장치(100)에 필요로 하는 전원을 공급하는 배터리부(130); 상기 배터리부(130)에 충전 전원을 공급하는 충전부(140); 화재를 복합적으로 감지하는 다수의 센서가 하나의 모듈로 구성되어, 화재현장에서 발생될 수 있는 연기, 온도상승 및 불꽃을 감지하기 위하여 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)가 하나의 모듈로 구성되되, 화염감지센서(153)는 불꽃이 실제 감지되는 거리에서 출력 파형을 발견하여, 최초 불꽃이 감지되는 시점에서 노이즈가 발생하기 때문에 이 데이터를 필터링을 하고, 필터링 후 5초간 데이터를 더 취득하여, 실제 불꽃의 량을 취득하도록 하는데, 자외선 센서(UV TRON Sensor)를 사용하여 불꽃이 발생된 시점에서 15초간 체크 이후 5초간 데이터를 취득하여 데이터를 필터링하여 센서의 오작동 및 램프 등의 오류를 검출하고, 실제 불꽃만 검출하며 안정적인 신호를 취득하도록 하고, 연기센서(151)는 화재 시 밀폐된 챔버 안에 진입되면, 광전소자는 그 산란광의 일부를 받아 전기저항적인 신호로 변경되고, 그 신호를 디지털 값으로 변경하여, 데이터를 취득, 연기 입자가 많아 질수록 빠른 시간에 데이터를 받을 수 있도록 하여, 연기입자량을 확인할 수 있도록 하는 적외선 센서를 이용한 광전식 감지방식을 적용하며, 온도센서(152)는 폴리머나 세라믹 소재의 서미스터(NTC)로 표준 25도를 기준으로 90도에서 130도 사이의 온도를 측정하되, 온도값의 변화가 급격하게 발생되지 않게 데이터를 필터링하도록 현재 취득된 온도를 기준으로 1분전 데이터, 1분후 데이터를 평균으로 내어 화재가 발생하였는지를 측정하고, 설치하는 업체의 현장 환경에 따라 중 국음식점 주방과 주물공장을 포함하는 강한 화력을 사용하는 업체와 할로겐 조명을 사용하는 카페나 의류매장을 포함하는 업체 및 일반 조명을 사용하는 카페나 사무실을 포함하는 업체에 따라 센서 감도가 스마트 패드, 노트북, PDA를 통해 미리 조절되는 화재감지 복합센서부(150); 화재감지시나 상기 화재감지 복합센서부(150)의 이상(고장) 발생시 경고음을 발생시키는 부저(160); 상기 통신부(110), 메모리부(120), 배터리부(130), 화재감지 복합센서부(150) 및 부저(160)를 제어하며, 미리설정된 주기마다 상기 화재감지 복합센서부(150)의 센서들을 미리 설정된 주기로 기동(파워 온)시켜 센싱(측정)된 데이터에 따라 화재가 아니면 설정주기까지 슬립(파워 오프)모드로 전환시키고, 화재인 것이 감지되면 상기 연기센서(151), 온도센서(152) 및 화염감지센서(153)로부터의 감지에 대하여, 연기인지, 온도이상인지, 화염감지인지 아니면 하나 이상의 복합적인 감지인지를 판단하고, 이를 상기 메모리부(120)를 참조하여 관리자 스마트폰 번호 정보에 따라 관리자 스마트폰으로 해당 화재정보를 상기 통신부(110)를 통해 전송하거나, 소방서 서버로 화재가 발생한 상기 복합센서 화재감지 장치(100) 설치업체의 주소정보, 업종정보, 화재정보를 전송하도록 제어하는 제어부(180);
   외부 칩입 및 도난에 대한 방지와 무인감지에 응용하는 동작감지기(190); 및 상기 복합센서 화재감지 장치(100)에 평상시에 전원을 공급하는 전원공급부(170);를 추가하여 평상시에는 상기 전원공급부(170)에서 전원이 공급되고, 상기 상기 전원공급부(170)에서 전원이 공급되지 않는 경우에 상기 배터리부(130)의 전원을 공급받아 동작되도록 구성되는 복합센서 화재감지 장치.