KR100964424B1 - 화재감지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재감지시스템에 관한 것이다. 본 발명의 화재감지시스템은 열차를 구성하는 각 차량에 설치되는 화재감지부; 상기 화재감지부로부터 전송된 제1화재감지 데이터를 평균처리하여 제2화재감지 데이터를 출력하는 중계기; 상기 제2화재감지 데이터를 통해 상기 차량의 화재발생 여부를 판단하여 화재경보 데이터를 출력하는 중앙제어기를 포함한다. 본 발명의 화재감지시스템에 의하면, 시스템의 안정성을 향상시키고 오류경보의 발생 가능성을 줄이며, 보다 직관적으로 상황을 파악할 수 있고 원거리 식별이 가능한 화재감지시스템을 제공할 수 있다.

Description

화재감지시스템{FIRE DETECTION SYSTEM}

본 발명은 화재감지시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 시스템의 안정성을 향상시키고 오류경보의 발생 가능성을 줄이며, 보다 직관적으로 상황을 파악할 수 있고 원거리 식별이 가능한 화재감지시스템에 관한 것이다.

일반적으로 지하철이나 철도 등의 열차는 다수의 차량에 상당한 수의 승객이 탑승하기 때문에 열차의 안전을 위한 관리가 필수적이다. 특히, 지하철의 경우는 밀폐된 공간에서 운행되기 때문에 화재가 발생할 경우 대형참사로 이어질 가능성이 높다.

이를 방지하기 위해 화재감지시스템은 열차를 구성하는 각 차량의 온도, 연기 등을 지속적으로 모니터링하여 허용기준치 이상이면 그 상황을 승무원실에 경보하여 알린다.

그런데 하절기와 같은 계절에 햇빛이 노출된 실외 장소에 주차 후 기동시 초기에 전원을 투입하면, 실내온도의 상승으로 인하여 경보기가 작동하는 문제점이 발생하여 철도, 지하철의 운전자로 하여금 오인혼동을 초래하여 운행에 차질을 빚을 수 있다.

또한, 객차의 이동, 객차에서 발생하는 분진, 지하철과 같이 공기의 유통이 잘 일어나지 않는 곳에서 먼지, 분진 등이 감지기 내로 유입되어 쇼트, 센서에 유착 등에 의해 감지기 센서가 오작동을 일으킬 가능성이 있다.

그리고 화재감지시스템의 통신상 오류나 과부하 등으로 오류정보가 전달될 수도 있다.

지하철 등의 운전중 이러한 오류정보가 표시부에 단 1회라도 전달되면 표시부는 경보발생을 표시하고 부저음을 울리게 되므로 운전자가 놀라게 되고 큰 사고로 이어질 수 있다. 따라서 어떠한 경우라도 오작동에 의한 경보음의 발생을 원천적으로 차단하는 화재감지시스템이 요구되고 있다.

그밖에, 화재감지시스템이 LCD 모니터 등으로 상황을 표시할 경우 원거리에서의 상태식별이 용이하지 않으며 조작순서 및 요령이 복잡할 수 있다. 또한, 초기의 부팅시 장시간이 소요되며 부팅중 외부노이즈 등이 유입되면 시스템이 폭주상태로 진입할 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 시스템의 안정성을 향상시키고 오류경보의 발생 가능성을 줄이며, 보다 직관적으로 상황을 파악할 수 있고 원거리 식별이 가능한 화재감지시스템을 제공하는데 있다.

또한, 조작이 간편하며 보다 빠른 가동시간을 가지는 화재감지시스템을 제공 하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 열차를 구성하는 각 차량에 설치되는 화재감지부; 상기 화재감지부로부터 전송된 제1화재감지 데이터를 평균처리하여 제2화재감지 데이터를 출력하는 중계기; 상기 제2화재감지 데이터를 통해 상기 차량의 화재발생 여부를 판단하여 화재경보 데이터를 출력하는 중앙제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지시스템에 관한 것이다.

일 실시예에 있어서, 상기 중계기는 노이즈 제거 필터를 내장하고 필터링된 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 제2화재감지 데이터를 저장하기 위한 저장부와, 상기 화재감지부로부터 전송된 상기 제1화재감지 데이터 중 오류 데이터를 선별하는 제1제어부와, 상기 오류 데이터를 제외한 제1화재감지 데이터를 소정 횟수 측정하여 그 평균값인 상기 제2화재감지 데이터를 상기 저장부에 저장하고 상기 제2화재감지 데이터를 출력하는 제2제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 중계기는 상기 차량의 객차에 설치되는 객차별 중계기와, 상기 차량의 운전실에 설치되는 운전실 중계기를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 중앙제어기는 상기 중계기로부터 전송된 제2화재감지 데이터의 오류를 체크하여 정상 데이터이면 저장하고 불량 데이터이면 상기 중계기에 재전송을 요구할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 중앙제어기는 상기 오류 체크 결과 정상 데이터로 판별된 제2화재감지 데이터를 미리 저장된 기준값과 비교하여 정상, 주의, 화재의 상태에 대한 상기 화재경보 데이터를 출력할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 화재경보 데이터에 따라 발광램프를 점등하는 발광표시부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 발광표시부는 화재경보 발생시 점등되며 정상상태에서는 소등되는 검수자 모드를 표시할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 발광표시부는 터치패드로 구성된 사용자입력부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 화재경보 데이터에 따라 음성 메시지를 출력하는 음성출력부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 화재감지부는 연기를 감지하는 연기감지센서와 온도를 감지하는 열감지센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 화재감지시스템에 의하면, 시스템의 안정성을 향상시키고 오류경보의 발생 가능성을 줄이며, 보다 직관적으로 상황을 파악할 수 있고 원거리 식별이 가능한 화재감지시스템을 제공할 수 있다.

또한, 조작이 간편하며 보다 빠른 가동시간을 가지는 화재감지시스템을 제공할 수 있도록 한다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화재감지시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화재감지시스템이 설치된 열차를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재감지시스템은 열차를 구성하는 각 차량(10)에 설치되는 화재감지부(100), 화재감지부(100)로부터 전송된 제1화재감지 데이터를 평균처리하여 제2화재감지 데이터를 출력하는 중계기(200), 제2화재감지 데이터를 통해 차량(10)의 화재발생 여부를 판단하여 화재경보 데이터를 출력하는 중앙제어기(300)로 구성된다. 그리고 화재경보 데이터에 따라 발광램프를 점등하는 발광표시부(400)와 화재경보 데이터에 따라 음성 메시지를 출력하는 음성출력부(500)를 더 포함할 수 있다.

화재감지부(100)는 연기를 감지하는 연기감지센서(110)와 온도를 감지하는 열감지센서(120)를 포함한다. 화재감지부(100)는 열차를 구성하는 차량(10)에서 화재가 발생하면 열과 연기를 감지할 수 있도록 차량(10)의 천장 상부에 소정 간격으로 이격된 상태로 설치된다.

중계기(200)는 차량(10)의 객차에 설치되는 객차별 중계기(200-1)와, 차량(10)의 운전실에 설치되는 운전실 중계기(200-2)를 포함한다.

객차별 중계기(200-1)는 화재감지부(100)와의 통신을 통하여 객차내의 온도정보와 연기정보를 수집한다. 객차별 중계기(200-1)는 수집된 온도정보와 연기정보를 소정 횟수 측정하고 그 평균값을 구하여 이를 저장한다. 이에 의하여, 시스템의 안정성을 향상시키고 오류경보의 발생 가능성을 줄일 수 있다. 제1화재감지 데이터는 화재감지부(100)의 각 센서가 감지한 온도정보와 연기정보를 포함한다. 제2화재감지 데이터는 제1화재감지 데이터의 평균값이다.

객차별 중계기(200-1)는 운전실 중계기(200-2)로부터 정보요구가 있을 경우 해당객차의 제2화재감지 데이터를 통신을 통하여 전달한다. 이때 객차별 중계기(200-1)는 객차번호를 확인시키기 위하여 주소를 설정하고 관리할 수 있다. 또한 객차별 중계기(200-1)는 화재감지부(100)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 예컨대, 한 개의 객차에 부착되는 4개의 센서에 동시에 공급할 수 있도록 충분한 용량으로 구성한다.

운전실 중계기(200-2)는 중앙제어기(300)의 동작에 필요한 전원을 공급하며, 객차별 중계기(200-1)와 중앙제어기(300)와의 통신시 중계역할을 수행한다.

중앙제어기(300)는 중계기로(200)부터 전송된 제2화재감지 데이터의 오류를 체크하여 정상 데이터이면 저장하고 불량 데이터이면 중계기(200)에 재전송을 요구한다. 예컨대, 중앙제어기(300)는 ERC(error check)기능으로 체크 썸(check sum)방식을 사용하여 통신 데이터를 확인할 수 있다. 송신측에서는 통신 데이터의 가장 마지막에 통신 데이터를 모두 더한 값 즉, 체크 썸 데이터를 보낸다. 수신측에서는 전송된 데이터의 합과 가장 마지막에 보낸 체크 썸 데이터를 비교하여 같으면 정상 데이터로 간주한다. 이에 의하여, 시스템의 안정성을 향상시키고 오류경보의 발생 가능성을 줄일 수 있다.

중앙제어기(300)는 오류 체크 결과 정상 데이터로 판별된 제2화재감지 데이터를 미리 저장된 기준값과 비교하여 정상, 주의, 화재의 상태에 대한 화재경보 데이터를 출력한다. 예컨대, 중앙제어기(300)는 온도가 +50℃이하일 경우 정상, +80℃ 이하일 경우 주의, +80℃이상일 경우 화재로 판단한다. 또한 연기가 4% 이하일 경우 정상, 6.6% 이하일 경우 주의, 6.6% 이상일 경우 화재로 판단한다.

또한 중앙제어기(300)는 각 객차별 중계기(200-1)에 온도 및 연기에 관한 정보를 요구하고 전달받은 정보를 분석하여 정상, 주의, 화재 등으로 구분하여 해당 경보를 발광표시부(400)에 표시하도록 제어할 수 있다.

발광표시부(400)는 중앙제어기(300)로부터의 화재경보 데이터에 따라 발광램프를 점등한다. 예컨대, 운전자는 각 객차별 온도 또는 연기에 관한 상태를 발광표시부(400)에 설치된 LED(light-emitting diode)램프를 통하여 모니터링할 수 있다. 이에 의하여, 본 발명의 발광표시부(400)는 운전자가 보다 직관적으로 상황을 파악 할 수 있고 원거리 식별이 가능할 수 있다. 또한 발광표시부(400)는 터치패드 또는 터치스크린으로 구성된 사용자입력부를 포함하여 조작의 편의를 도모할 수 있다.

음성출력부(500)는 중앙제어기(300)로부터의 화재경보 데이터에 따라 음성 메시지를 출력하는데, 발광표시부(400)에 내장된 부저로 구현되어 경보 발생시 운전자가 쉽게 인지하도록 할 수 있다. 한편, 발광표시부(400) 측면에 부저 해제 버턴을 설치하여 운전자가 부저음을 중지시킬 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 객차별 중계기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 객차별 중계기(200-1)는 노이즈 제거 필터(215)를 내장하고 필터링된 전원을 공급하는 전원공급부(210), 제2화재감지 데이터를 저장하기 위한 저장부(220), 화재감지부로(100)부터 전송된 제1화재감지 데이터 중 오류 데이터를 선별하는 제1제어부(230), 오류 데이터를 제외한 제1화재감지 데이터를 소정 횟수 측정하여 그 평균값인 제2화재감지 데이터를 저장부(220)에 저장하고 제2화재감지 데이터를 출력하는 제2제어부(240)를 포함할 수 있다.

예컨대, 객차별 중계기(200-1)는 내부에 2중으로 2개의 CPU를 내장하여 회로를 구성한다. 제1제어부(CPU1;230)는 메인통신과는 별개로 수시로 센서의 정보를 요구하여 그 결과를 분석하고 정확한 현재 온도와 연기정보를 제2제어부(CPU2;240)에 실시간으로 전달한다. 제1제어부(230)와 제2제어부(240) 간의 데이터통신은 14개의 일반I/O 를 통하여 전달하므로 각 CPU의 통신에 대한 부담을 덜어주게 할 수 있다.

제1제어부(230)는 화재감지부(100)의 각 센서에 1초당 5회 정보요구를 실시하며 5회의 데이터를 분석하여 그 평균값을 구한다. 그리고 5회의 데이터 중 ±5 단위 이상의 차이를 나타내는 데이터는 오류 데이터로 판단하여 삭제 처리한다.

제1제어부(230)는 오류 데이터를 삭제하고 나머지 데이터의 평균값을 제2제어부(240)에 전달하므로 제2제어부(240)에서 받는 정보는 보다 정확한 값을 전달받을 수 있다. 제2제어부(240)는 운전실 중계기(200-2)로부터 정보요구가 있으면 저장되어 있는 평균값 데이터를 전송한다.

전원공급부(210)는 DC 100V를 DC 12V로 절환시켜주는 전용 DC/DC컨버터(미도시)를 사용하여 보다 안정적인 전원 공급 회로를 구성할 수 있다. 또한 전원공급부(210)는 전원 입력단에 전용 EMI(electromagnetic interference) 필터(215)를 내장하여 외부로부터의 노이즈 유입을 차단할 수 있다.

상기 구성요소는 객차별 중계기(200-1)에 국한된 것은 아니며 운전실 중계기(200-2) 에도 동일하게 또는 일부 포함될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 운전실 중계기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 운전실 중계기(200-2)는 하나의 제어부로 구성되며, 객차별 중계기(200-1)와 중앙제어기(300)간의 통신시 중계역활을 수행한다. 또한 운전실 중계기(200-2)는 중앙제어기(300)의 구동을 위한 전원 DC 12V를 출력한 다. 객차별 중계기(200-1)와 같이 DC 100V를 DC 12V로 절환시켜주는 전용 DC/DC컨버터(미도시)를 사용하여 보다 안정적인 전원 공급 회로를 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발광표시부의 전면을 보여주는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 발광표시부(400)는 객차별 번호에 따라 해당 객차에 주의 또는 화재 여부를 표시하는 객차번호표시부(410), 각 객차별 온도의 상태를 정상(421), 주의(422), 화재(423) 등으로 표시하는 온도상태표시부(420), 각 객차별 연기의 상태를 정상(431), 주의(432), 화재(433) 등으로 표시하는 연기상태표시부(430), 경보발생 내역을 확인하고 관리하기 위한 검수자 모드 표시부(440)로 구성된다. 검수자 모드 표시부(440)는 터치패드로 구성된 사용자입력부를 포함할 수 있다.

예컨대, 상태가 정상으로 판정되면 녹색 램프를 점등한다. 주의로 판정되면 오랜지색 램프를 초당/1회 간격으로 점멸 시킨다. 화재로 판정되면 적색 램프를 초당/3회 간격으로 점멸 시킨다. 또한 상태의 판정결과가 주의 또는 화재로 판정되면 해당 객차의 번호표시부(청색) 램프를 주의(초당/1회), 화재(초당/3회)에 따라서 동일하게 점멸한다. 그리고 내장된 부저를 작동시킨다. 전면부 오른쪽 하단에 위치한 경보해제버튼(447)을 0.5초 이상 누르면 부저음이 중지된다. 단, 경보표시 램프(441)는 그대로 경보상태를 유지한다. 부저음 또는 램프의 동작은 경보 발생의 원인이 제거되면 자동으로 복구된다.

발광표시부(400)는 센서의 이상발생 또는 통신장애의 발생을 표시할 수 있 다. 예컨대, 특정 객차의 센서가 고장이 발생하거나 객차별 중계기가 고장이 발생 또는 통신용 선로의 단선 등의 사유가 발생하면 해당 객차의 하위 램프 전체를 점등시키고 부저를 연속으로 울리게 할 수 있다. 운전자는 부저음 중지버튼을 0.5초 이상 눌러서 부저음을 제거한 후 시스템의 정비를 외뢰하여야 한다.

검수자 모드 표시부(440)는 경보 발생시 표시되며 정상상태에서는 전체가 소등된 상태를 유지한다. 운전중 특정구간에 주의 또는 화재나 장치의 이상 등이 발생하면 검수자 모드 표시부(440)에 이상발생 해당 객차번호(442)와 객차내의 위수위치(443)를 표시하며 이상발생 온도 또는 연기값(446)을 표시한다. 그리고 이상발생 항목이 온도일 경우에는 온도표시등(445), 연기일경우에는 연기표시등(444)을 점등한다. 동시에 2군데 이상의 경보가 발생하면 우선순위로 화재경보 쪽을 표시 하며 동일한 경보일 경우에는 낮은 호차의 경보내용을 표시한다. 경보내용이 해제되면 자동으로 경보 표시부는 오프된다.

한편, 운전중 통신이상이 발생하면 경보를 표시하며 통신이상 발생의 원인이 해소되어 정상으로 돌아가면 경보는 해제가 되지만 발생 내역은 내부에 저장되어 있으므로 이후 검수자 모드로 진입하여 검수자 모드 표시부(440)에서 그 내용을 확인하고 삭제 등의 관리가 가능하다.

이상에서 설명된 본 발명의 화재감지시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 화재감지시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 화재감지시스템이 설치된 열차를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 객차별 중계기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 운전실 중계기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발광표시부의 전면을 보여주는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 차량 100 : 화재감지부

110 : 연기감지센서 120 : 열감지센서

200 : 중계기 200-1 : 객차별 중계기

200-2 : 운전실 중계기 210 : 전원공급부

215 : 노이즈 제거 필터 220 : 저장부

230 : 제1제어부 240 : 제2제어부

300 : 중앙제어기 400 : 발광표시부

500 : 음성출력부

Claims (7)

1. 연기를 감지하는 연기감지센서와 온도를 감지하는 열감지센서로 구성되고, 열차를 구성하는 각 객차 및 객차내의 다수의 위수에 설치되는 화재감지부;

   상기 화재감지부로부터 전송된 제1화재감지 데이터를 평균처리하여 제2화재감지 데이터를 출력하는 중계기;

   상기 제2화재감지 데이터를 통해 상기 차량의 화재발생 여부를 판단하여 화재경보 데이터를 출력하는 중앙제어기; 및

   상기 화재경보 데이터에 따라 발광램프를 점등하는 발광표시부를 포함하고,

   상기 중계기는 노이즈 제거 필터를 내장하고 필터링된 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 제2화재감지 데이터를 저장하기 위한 저장부와, 상기 화재감지부에 1초당 5회 제1화재감지 데이터를 요청하고, 수신한 5회의 데이터의 평균값을 구하고, 5회의 데이터 중 ±5 단위 이상의 차이를 나타내는 데이터를 오류 데이터로 판단하여 삭제하는 제1제어부와, 상기 삭제된 오류 데이터를 제외한 제1화재감지 데이터의 평균값을 상기 저장부에 제2화재감지 데이터로 저장하고 상기 제2화재감지 데이터를 출력하는 제2제어부를 포함하고,

   상기 중앙제어기는 상기 중계기로부터 수신한 제2화재감지 데이터의 오류를 체크 썸 방식으로 체크하고, 정상 데이터이면 저장한 다음 상기 제2화재감지 데이터를 미리 저장된 기준값과 비교하여 정상, 주의, 화재의 상태에 대한 화재경보 데이터를 출력하고, 불량 데이터이면 상기 중계기에 재전송을 요구하고,

   상기 발광표시부는 경보 발생시 점등되며 정상상태에서는 소등된 상태를 유지하는 검수자 모드 표시부를 포함하고, 운전중 경보가 발생하면 검수자 모드 표시부에 경보를 발생시킨 해당 객차번호와 객차내의 위수위치를 표시하며, 경보발생 온도 또는 연기값을 표시하고, 경보발생 항목이 온도일 경우에는 온도표시등, 연기일 경우에는 연기표시등을 점등하고, 경보 발생의 원인이 해소되어 정상으로 돌아가면 경보는 해제되지만 경보 발생 내역이 저장되고, 이후 검수자 모드로 진입하여 검수자 모드 표시부에서 그 경보 발생 내역, 발생 객차번호, 객차내의 위수위치를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 화재감지시스템.
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