KR101258018B1

KR101258018B1 - 고집적 데이터 버스 자동 소화 시스템

Info

Publication number: KR101258018B1
Application number: KR1020100137598A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 프레슈어; 제프 노리스; 존 ?조크; 브루스 엠브리; 조니 드웨인 와야트; 제임스 쿡
Original assignee: 키드테크놀러지스.인크
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2013-04-30
Also published as: IL210599A; EP2896433B1; US20110168416A1; EP2343105B1; EP2343105A3; AU2011200058A1; TW201143854A; US9412490B2; US8511397B2; SG173267A1; US20140048330A1; AU2011200058B2; US20140048292A1; KR20110083495A; CN102125741A; EP2893960B1; EP2896433A1; EP2343105A2; CA2727200A1; ES2558746T3

Abstract

본 발명은 제1 파워와 명령 리드를 각각 갖는 제1 데이터 버스를 포함하는 소화 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 각각 하나 이상의 검출기, 및/또는 하나 이상의 억제기 및 활성 장치를 포함할 수 있는 다수의 구역을 갖는다. 제1 데이터 버스는 검출기, 억제기 및 활성 장치에 직접 연결되고 공유된다. 제어기는 제1 데이터 버스를 통해 다수의 구역에 연결된다. 화재 활성 모듈은 활성 장치를 포함한다. 제1 및 제2 파워 리드는 활성 장치에 연결된다. 커패시터는 활성 장치와 파워 리드에 연결된다. 커패시터는 파워 리드로부터 축전하고 억제 이벤트 동안 활성 장치로 방전하도록 구성된다. 배선 하니스는 커넥터와 통신하고 커넥터에 구역 위치 지정을 제공하도록 구성된 구역 식별 요소를 제공한다.

Description

고집적 데이터 버스 자동 소화 시스템{HIGHLY INTEGRATED DATA BUS AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHING SYSTEM}

본 발명은 집적된 데이터 버스 자동 소화 시스템(integrated data bus automatic fire extinguishing system)에 관한 것이다.

소화 시스템은 종종 다수의 억제 영역(suppression area)을 커버하는 다수의 구역(zone)을 갖는다. 각 구역은 전형적으로 하나 이상의 검출기(detector), 억제기(suppressor) 및 활성 장치(activation device)를 포함한다. 소화 시스템은 전형적으로 다양한 구역에 억제기를 활성화시키도록 집중화되고(centralize) 공유 제어기(common controller)를 사용함으로써, 제어기에 따라 구역 작동이 이루어진다. 즉, 검출기는 검출 신호를 제어기에 보내고, 제어기는 주어진 구역에 억제기를 활성화할지 여부를 결정한다. 제어기는 구역의 개수와 구조에 특정화되고 꽤 클 수 있다.

시스템 내의 도선의 개수와 크기는 시스템 패키징과 중량에 영향을 끼친다. 검출기 및/또는 억제기 당 적어도 3개 내지 4개의 도선이 필요하다고 가정하면, 15개의 검출기와 억제기의 조합을 사용하는 시스템은, 예를 들어, 동일한 제어기에 직접 연결된 60개나 되는 도선을 필요로 할 수 있으며, 이는 임의의 보조 구성요소에 필요할 수 있는 도선을 포함하지 않은 것이다. 완전히 갖춘 시스템은 2배 많은 도선을 필요로 할 것이다. 또한, 각 억제기에 대한 2개의 도선은, 예를 들어, 전형적으로 활성 장치에 충분한 전류를 제공할 수 있는 크기를 갖는 파워 도선(power wire)이다. 이러한 파워 도선은 긴 거리에 걸쳐 연장되어 시스템의 중량에 현저하게 영향을 끼칠 수 있으며, 이는 항공기와 같은 이동체 응용에 특히 더 바람직하지 않다.

소화 시스템은 제1 파워와 명령 리드(command lead)를 각각 갖는 제1 데이터 버스를 포함한다. 시스템은 다수의 구역을 가지며, 각 구역은 하나 이상의 검출기, 및/또는 하나 이상의 억제기 및 활성 장치를 포함할 수 있다. 제1 데이터 버스는 다수의 구역의 검출기, 억제기 및 활성 장치에 직접 연결되고 공유된다. 제어기는 제1 데이터 버스를 통해 다수의 구역에 연결된다.

화재 활성 모듈(fire activation module)은 활성 장치를 포함하고, 억제 이벤트(suppression event) 동안 순간 활성 전류 드로우(instantaneous actuation current draw)를 갖는다. 제1 및 제2 파워 리드는 활성 장치에 연결되고 순간 활성 전류 드로우보다 작은 전류 커패시티(current capacity)를 갖는다. 커패시터는 활성 장치와 파워 리드에 연결된다. 커패시터는 파워 리드로부터 축전(store electricity)하고 억제 이벤트 동안 활성 장치로 방전(discharge electricity)하도록 구성된다.

배선 하니스(wiring harness)는 제1 및 제2 파워 리드와 한 쌍의 명령 리드를 갖는 커넥터를 포함한다. 적어도 하나의 구역 식별 요소(zone identification element)는 커넥터와 통신하고 커넥터에 구역 위치 지정(zone location assignment)을 제공하도록 구성된다.

본 발명은 첨부하는 도면과 관련하여 고려될 시 이하의 상세한 설명을 참조하여 더 이해될 수 있다.
도 1a는 예시적인 집적된 데이터 버스 자동 소화 시스템의 개략도이다.
도 1b는 억제기와 억제제 소스의 개략도이다.
도 2는 예시적인 화재 활성 모듈의 개략도이다.
도 3은 커넥터와 마이크로프로세서의 개략도이다.
도 4는 제거가능한 네트워크 구조 장치를 갖는 제어기의 개략도이다.

고집적 데이터 버스 자동 소화 시스템(10)("HIDB 시스템" 또는 "시스템")(도 1a 참조)은 고정된 구조물(빌딩, 창고 등), 온 로드, 오프 로드, 군사용, 상업용, 및 철도 차량 뿐 아니라 항공기와 해양 수송수단에 대해 자동으로 화재 검출 및 소화를 실행할 뿐 아니라, 폭발 검출 및 폭발 억제 기능을 실행하도록 구성된다. HIDB 시스템(10)은 데이터 버스 네트워크 내에 단일 구역을 포함하거나 다수의 분리된 구역[예를 들어, 구역(14, 16, 18, 20)]을 포함한다. 구역은 보호될 특정 억제 영역(29)(도 1b 참조)으로서 정의된다. 예를 들어, 엔진 격실, 보조 파워 유닛 격실, 승객 격실, 적하 또는 화물 베이(bay), 휠 웰(wheel well) 및 타이어, 외부 수송수단 영역, 승무원 또는 승객 탈출구, 창고 또는 제조 영역 등이다. 구역의 개수 또는 HIDB 시스템(10)에 부착되는 구성요소의 개수에 실질적인 제한은 없다.

도 1a를 참조하면, HIDB 시스템(10)은 폭발이 진전될 기회를 갖기 전에 폭발을 억제하기 위하여 빠른 반응 시간(전형적으로 반응 시간은 검출 및 억제기 활성 개시를 위해 6 내지 10 ms 내임)으로 폭발 이벤트를 신속 검출하기 위해 제공되며, 그리고/또는 수 초로 측정되는 반응 시간을 가질 수 있는 화재 검출과 소화를 위해 제공된다. 예를 들어, 정보는 제어기(12)와 구역(14, 16, 18, 20) 내의 구성요소로 그리고 이들로부터 제1 데이터 버스(22)로 알려진다(broadcast). 제2 데이터 버스(24)는 중복(redundancy)으로 사용될 수 있다. 각 데이터 버스(22, 24)는 명령 리드(42)와 파워 리드(44)를 포함하며, 이는 도 2에 가장 잘 도시된다.

예시로서, 각 구역은 다양한 구조로 집적되거나 분리될 수 있는 적어도 하나의 검출기(26), 억제기(28) 및 소화 활성 모듈(FAM)(30)을 포함한다. FAM(30)은 억제 소스(27)에 연결되는 억제기(28)를 활성화하여 도 1b에 도시된 바와 같이 선택적으로 억제제를 억제 영역에 분산시킨다. 데이터 버스(22, 24)는 구역(14, 16, 18, 20)의 검출기(26), 억제기(28) 및 FAM(30)에 직접 연결되고 공유된다.

제어기(12)는 단일 또는 다수의 프로세서 뿐 아니라, 데이터 버스 네트워크 상의 장치의 이벤트, 결함(fault), 및 다른 활동의 히스토리를 저장하는 데 사용되는 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(Non-Volatile Random Access Memory: NVRAM)를 내장할 수 있다. 이러한 NVRAM은 보고, 유지 작용 및 다른 활동을 위한 소스로서 사용될 수 있다.

제어기(12)는 데이터 버스 네트워크 상의 모든 장치[예를 들어, 검출기(26), 억제기(28), FAM(30)]와 통신하는 능력을 가지며, 이는 도 1a에 도시된다. 이러한 통신은 장치 또는 장치들이 특정 기능을 실행하고 그들의 응답 정보를 수신할 뿐 아니라 네트워크 상의 모든 장치로부터 비요청 정보(unsolicited information)를 수신하도록 명령할 수 있다. 제어기(12)는 모든 네트워크 장치가 작동가능하다는 것을 보장하거나 네트워크 상의 특정 장치를 불활성화시키거나 재활성화시키기 위해 모든 네트워크 장치를 모니터링한다. HIDB 시스템(10)은 화재와 폭발을 검출하고 진화하는 데 있어서 자율적이도록 설계된다. 이러한 목적을 위해 각 검출기(26)와 FAM(30)은 제어기(12)와 독립적으로 작동하도록 구성된 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함한다. 그러나, 예시적 HIDB 시스템(10)은 네트워크 구역 내에 시스템의 수동 활성화를 위한 오버라이드(override)를 제공한다.

선택적 컴퓨터 데이터 버스 통신 링크(38)는 요청에 응답하여 제어기(12)로 모든 통신을 조정(coordinate)하며, 또한, 제어기(12)에 비요청 정보를 알린다.

제어기(12)는 특정 네트워크 구조, 즉, 예를 들어, 엔진 베이 내의 특정 개수의 검출기(26)와 억제기(28), 승무원 격실, 화물 격실 등 내의 특정 개수를 처리하도록 프로그램될 수 있다. 제어기(12) 파워 업 시 제어기(12)는 각 검출기(26), 억제기(28), FAM(30) 및 (만약 사용된다면) 보조 구성요소가 모두 제자리에 있고 구역마다 올바르게 기능하는지 검증할 것이다. 이에 따라 모든 고장 또는 분실된 구성요소가 보고될 것이다.

제어기(12)는 제어기 상에 고유의 자체 제어 패널(예를 들어, 버튼, 라이트, 스위치)을 가질 수 있으며, 또는, 제어를 제공하도록 선택적인 무선 제어 패널로 어딘가 감추어진(tuck away) "블랙박스(black box)"일 수 있고, 또는, 고유의 자체 제어 패널 뿐 아니라 무선 제어 패널 모두를 가질 수 있다. 임의의 승무원 일원이 수송수단 조작자로부터 고립될 때 때때로 하나 초과의 제어 패널이 요구되며, 또는, 빌딩의 경우에 네트워크 구성요소를 테스트하거나 액세스하기 위해 몇몇의 제어 패널이 요구될 수 있다.

데이터 버스(22, 24)는 검출기(26), 억제기(28), FAM(30) 및 다른 보조 장치 또는 구성요소를 직접 연결하는 데 사용되어야 하는 도선의 개수를 최소화한다. 단일 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network: CAN) 또는 유사한 데이터 버스를 사용하는 것은, 예를 들어, 검출기(26), 억제기(28), FAM(30) 및 네트워크에 부착된 보조 구성요소 모두를 처리하는 한 쌍의 명령 리드(CAN Hi, CAN Low)와 한 쌍의 파워 리드인 4개의 도선만을 필요로 한다. 제2 데이터 버스(24)를 갖고 완전한 중복을 제공하는 이중 데이터 버스 시스템은 이러한 구조에서 8개의 도선만을 필요로 할 것이다.

데이터 버스 제어는 제어기(12)에 의해 제공된다. 예를 들어, 제어기(12)는 2개의 독립되고 중복된 데이터 버스(22, 24)를 처리하도록 설계된다. 데이터 버스(22, 24) 모두는 네트워크 구성요소[검출기(26), 억제기(28) 및 FAM(30)]에 동일한 정보를 보내고, 이러한 구성요소는 그들의 데이터를 데이터 버스(22, 24) 모두를 통해 제어기(12)에 보낸다. 중복 데이터 버스는 네트워크 장치로 그리고 네트워크 장치로부터의 통신이 중요할 때 사용된다. 예를 들어, 전투 수송수단에서 수송수단이 전투 피해를 입었다면 중복 경로가 필요할 수 있다. 데이터 버스 배선은 전형적으로 수송수단을 관통하는 상이하고 잘 분리된 경로를 통해 루팅되며, 특정 구성요소 커넥터에서만 함께 만날 것이다. 이러한 방식에서, 하나의 데이터 버스 통신 링크가 불능이 된다면 통신은 제2 데이터 버스를 통해 여전히 가능하다. 따라서, 오직 하나의 통신 경로가 요구되는 응용에서는 단일 데이터 버스가 사용될 수 있다.

HIDB 시스템(10)은 화재와 폭발을 포함하는 억제 이벤트를 검출하기 위해 검출기(26)를 제공하며, 아래와 같은 몇몇의 상이한 검출 로직 스킴을 사용하지만 이에 제한되지 않는다.

1) OR 로직[구역 내의 모든 검출기(26)가 소화기 또는 폭발 억제기의 방전을 개시할 수 있으며, 소화기와 폭발 억제기는 모두 "억제기(28)"로 언급됨),

2) 구역 내의 1개 초과의 검출기(26)가 억제기(28)를 활성화하기 전에 이벤트를 검출하여야하는 것을 필요로 하는 AND 로직,

3) 화재 및 비화재 이벤트의 상이한 형태들 사이의 판별.

HIDB 시스템(10)은 광학(전형적으로는 폭발과 화재 검출), 열[전형적으로 화재 검출에 사용되는, 예를 들어, 서미스터(thermistor), 공정(eutectic)], 압력(전형적으로 폭발 검출) 및 기타 형태와 같은 다수의 형태의 검출기(26)를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

검출기(26)는 화재 또는 폭발 이벤트가 있는지 실제로 결정하는 전자 회로 또는 장치와 인터페이싱하는 마이크로프로세서(25)를 내장한다. 또한, 이러한 마이크로프로세서(25)는 데이터 버스(22, 24)에 대한 인터페이스일 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(25)는 화재 또는 폭발 이벤트가 있는지 결정할 수 있다. 이러한 것은 전형적으로 마이크로프로세서(25) 계산 속도, 및/또는 검출 방법 실행의 복잡성에 의해 결정될 것이다. 억제 이벤트가 발생되었음(예를 들어, 화재 또는 폭발)을 검출기(26)가 결정하고 나면, 검출기(26)는, 예를 들어, FAM(30)을 통해 데이터 버스(22, 24)를 거쳐 이벤트가 검출된 구역(소정의 시스템 로직에 따라 인접 구역을 포함할 수 있음) 내의 소정의 억제기(28)로 명령을 보낸다.

일 예시에서, 각 검출기(26)는 검출기가 올바르게 기능하는지 결정하기 위해 자체의 빌트 인 테스트(Built In Test: BIT)를 실행하는 능력을 갖는다. 검출기는 주기적으로, 또는 제어기(12)로부터의 명령에 의해 BIT를 실행하고 제어기(12)에 상태를 보고할 수 있다. 결함 있는 검출기(26)는 자체 불활성화되거나 제어기(12)에 의해 불활성화될 수 있다. 불활성화는 이하에 설명되는 바와 같이 ANDing 로직에 대한 동적인 변화에 도움을 준다.

이벤트 검출 시 만약 OR 로직이 사용되면, 검출기(26)는 데이터 버스를 통해 검출기(26)와 동일한 구역 내의 모든 FAM(30)이 억제기(28)를 활성화하도록 명령하는 메시지를 알릴 것이다. 그러나, 설계에 따라 고객에 의해 제공된 로직에 따라 인접 구역 내의 다른 억제기(28)가 그들의 억제기(28)를 활성화하도록 명령할 수도 있다.

만약 ANDing 또는 판별 로직이 사용되면, 각 구역 내의 소정 개수의 검출기(26)는 FAM(30)이 소정의 구역 내의 억제기(28)를 활성화하도록 명령이 발하기 전에 이벤트를 검출할 것이다. 파워 업 시, 데이터 버스를 통해 ANDing 로직을 사용해야할지 또는 더 빠른 ANDing 로직 능력을 제공하는 개별 배선(32)을 사용해야할지 각 검출기(26)에 의해 결정된다. 데이터 버스를 통해 ANDing 로직이 사용되고나면, 구역 내의 각 검출기(26)는 구역 내의 모든 다른 검출기(26)에 언제 이벤트가 검출되었는지 메시지를 알릴 것이다. 소정 개수의 검출기(26)가 이벤트를 검출하면, 이벤트를 검출하는 구역 내의 임의의 검출기(26) 또는 모든 검출기(26)는 FAM(30)이 소정의 억제기(28)를 활성화하도록 명령할 수 있다. 또한, 예를 들어, 구역 내의 검출기(26)는 검출기가 이벤트를 검출했다는 것을 데이터 버스를 통해 알릴 수 있으며, 구역 내에 위치된 FAM(30)은 화재를 검출한 그 구역 내의 검출기(26)의 개수를 카운트할 수 있고, 요구되는 개수가 달성될 시 FAM(30)은 그 구역 내의 억제기(28)를 활성화하고, 필요하다면 인접 구역 내의 억제기(28)를 활성화할 수 있다. 이러한 로직은 이하에 더 상세히 논의되는 네트워크 구조 장치(Network Configuration Device: NCD)(34)에 의해 파워 업 동안 FAM(30)에 통신될 수 있다.

억제기(28)를 활성화하도록 FAM(30)에 부여될 명령을 위해 이벤트를 검출하는 검출기(26)의 개수를 동적으로 감소시키는 능력이 전술한 로직에 내재한다. 예를 들어, FAM(30)에 명령을 발하기 전에 이벤트를 검출하는 데 구역 내에 4개의 검출기 중 2개가 필요하면, 다른 검출기(26)가 실제로 작동하는지 단일 또는 이중 데이터 버스를 통해 결정될 수 있다. 검출기(26) 중 일부는 이벤트에 의해 불능이 될 수 있으며, 따라서, 모든 FED(26)가 주어진 구역 내에서 작동가능하지 않는다면 FAM(30)이 억제기(28)를 활성화시키도록 명령하는 로직이 포함될 수 있다. 어떠한 동적으로 변화하는 로직이 필요하든지, 검출기(26)에 의해 단일 또는 이중 데이터 버스를 통해 구역 내의 다른 검출기(26)의 상태를 결정하는 것이 달성될 수 있다.

또한, 제어기(12)는 모든 상기 명령 메시지를 "보고(see)", 이러한 이벤트 트래픽(traffic)을 제어기의 NVRAM 내에 저장할 것이다. 또한, 각 FAM(30)이 명령된 작용을 취했는지, 그리고 실제로 각 억제기(28)가 구역 내의 각 FAM(30)과의 통신에 의해 성공적으로 활성화되었는지 검증할 수 있다. 또한, 어떤 검출기(26)가 올바르게 기능하지 않는지 결정할 수 있다.

검출기(26)는 마이크로프로세서(25)를 내장하기 때문에, 검출기(26)에 사용될 수 있는 다른 옵션은, 검출기의 NVRAM에 제조 당시의 (특정 유닛에 대한) 케이지 코드(CAGE code), 파트 번호(Part Number), 및 시리얼 번호(Serial Number)를 다운로드하는 것이다. 유닛에 결함이 있을 시, 제어기(12)는 결함이 있는 유닛의 구역, 파트 번호, 및 시리얼 번호에 대한 메시지를 발행할 수 있다. 전형적으로는 물리적 명판이 또한 검출기(26) 상에 있기 때문에, 명판 상의 파트 번호와 시리얼 번호는 시스템 유지자가 교환될 구성요소를 식별하는 데 도움을 줄 것이다.

ANDing 로직이 구역 내의 모든 검출기를 서로 연결하는 전용 개별 도선을 통해 [예를 들어, 도선(32)에 의해] 사용되고나면, 검출기(26)에 대하여 전술된 바와 동일한 동적 변화 로직이 도입될 수 있다. 일 예시에서, 3 전압 신호 스킴(tri-voltage signaling scheme)이 사용되지만, 다른 스킴도 사용될 수 있다. 예를 들어, 검출기(26)가 작동한다면 개별 라인(32)을 통해 주어진 중간 범위(예를 들어 6 내지 10 볼트) 내의 전압 신호를 출력하여 그것이 작동한다는 것을 나타낸다. 검출기(26)가 이벤트를 검출하면, 그것은 예를 들어 12 내지 16 볼트의 더 높은 레벨로 전압을 증가시킬 것이다. 전압이 5 볼트 미만(0 내지 5 볼트)으로 떨어지면, 그것은 검출기(26)가 올바르게 기능하지 않는다는 것을 나타내는 것이다. 따라서, 구역 내의 다른 검출기(26)의 출력 전압을 개별적으로 주시하고 있는 각 검출기(26)에 의해, 모든 검출기(26)가 작동하는지, 얼마나 많은 검출기(26)가 경보 상태일 수 있는지, 그리고 얼마나 많이 올바르게 기능하지 않는지를 결정할 수 있다. 따라서, ANDing 로직을 사용하여 올바른 결정이 이루어질 수 있고, 만약 하나 이상의 검출기(26)가 올바르게 기능하지 않는다면, 로직은 FAM(30)이 그들의 억제기(28)를 활성화하게 명령하도록 동적으로 조정될 수 있다.

도 2를 참조하면, FAM(30)은 억제기(28)의 일체형 부분일 수 있는 모듈이거나, 억제기(28)에 매우 근접하게 위치된 분리된 모듈이다. FAM(30)은 전자 회로 또는 장치와 인터페이싱하는 마이크로프로세서(54)를 내장하며, 마이크로프로세서는 검출기(26)로부터의 명령 시 또는 제어기(12)로부터의 수동 방전 명령 시 억제기(28)를 실제로 활성화한다. 또한, 이러한 마이크로프로세서(54)는 [브리지와이어 연속성(bridgewire continuity)과 같은] 활성 장치의 상태, 및/또는 억제기(28) 내의 압력을 보고하고/표시하는 압력 스위치/압력 변환기의 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 이러한 마이크로프로세서(54)는 데이터 버스(22, 24)에 대한 인터페이스일 수 있다. FAM(30)은 데이터 버스를 통해 억제기(28)와 관련된 모든 결함을 보고할 것이다.

HIDB 시스템(10)은 마이크로프로세서(54)로부터의 명령에 따라 억제기(28)를 활성화하는 데 필요한 파워를 제공하는, FAM(30) 내의 하나 이상의 커패시터(48)의 사용을 포함한다. 그 결과, 활성 장치(46)의 순간 활성 전류 드로우에 부합할 수 없는 전류 커패시티를 갖는 더 작은 파워 리드(44)가 사용될 수 있다. 각 억제기(28) 내의 밸브 또는 다른 기구와 같은 활성 장치(46)를 위한 파워 요구사항은 FAM(30) 내의 커패시터 크기를 결정한다. FAM(30)은 억제기(28)와 일체형이거나 억제기(28)로부터 이격될 수 있다. 억제기(28)가 FAM(30)으로부터 이격되면, 커패시터(48)는 필요 시 억제기(28)와 함께 패키징될 수 있다. 커패시터는 파워 리드(44)를 통해 오는 파워의 "트리클 차지(trickle charge)"에 의해 충전된 상태로 유지될 것이며, 따라서 낮은 레벨의 파워 요구사항만을 필요로 할 것이다.

억제 이벤트 동안 FAM(30)은 검출기(26)로부터 명령을 받는다. 이어서, 마이크로프로세서는, 예를 들어, 스위칭 장치(49)를 통해 커패시터(48)로부터 전압을 인가함으로써 활성 장치(46)를 활성화시킨다. 마이크로프로세서(54)에 의해 활성 장치(46)와 관련된 감지 요소(58)가 모니터링됨으로써 활성 장치(46)가 성공적으로 활성화되었는지 보장할 수 있다. 감지 요소(54)는, 예를 들어, 억제 영역(29) 내로의 억제제의 소정의 분배에 의한 억제 압력의 강하를 검출하는 압력 변환기일 수 있다(도 1b 참조).

FAM(30)이 억제기(28)의 일체형 부분이거나 억제기(28)에 매우 근접하게 위치되면, 억제기(28)를 활성화하는 데 가능한 최저의 파워를 사용할 기회가 존재한다. 예를 들어, 억제기(28)를 활성화하는 데 단지 1.0 amp가 사용될 수 있다. 이러한 방식에서 매우 근접함으로 인해 견고한 전자기 간섭(electromagnetic interference: EMI) 보호가 포함되어 잠재적 EMI로 유발되는 부주의한 방전을 제거할 수 있다.

검출기(26) 또는 제어기(12)로부터의 명령 시, FAM(30)은 억제기(28)를 활성화하기 위해 커패시터 내의 에너지를 방출할 것이다. 또한, FAM(30)은 압력 스위치/변환기를 통해 억제기(28)가 억제기(28) 내의 결과적인 낮은 압력에 의해 활성화되었다는 것을 검증할 수 있고, 이러한 상태를 제어기(12)에 보고할 수 있을 것이다. 또한, FAM(30)은 억제기(28)가 활성화되었었고 더 이상 어떤 내부 압력도 가지지 않기 때문에 결함이 있다는 것을 보고할 것이며, 따라서 시스템 유지자가 유지 활동을 하게 한다.

FAM(30)은 그것이 올바르게 기능하는지 결정하기 위해 자체의 빌트 인 테스트(BIT)를 실행하는 능력을 갖는다. FAM(30)은 주기적으로 또는 제어기(12)로부터의 명령에 의해 BIT를 실행하고, 제어기(12)에 상태를 보고할 수 있다. 결함 있는 FAM(30)은 자체적으로 불활성화되거나 제어기(12)에 의해 불활성화되어, 유닛이 바르게 기능하지 않기 때문에 생기는 부주의한 방전을 피할 수 있다.

예시적 FAM(30)은 마이크로프로세서(54)를 내장하기 때문에, FAM(30)에 사요될 수 있는 다른 옵션은, FAM(30)의 NVRAM에 제조 당시의 (그 특정 유닛에 대한) 케이지 코드, 파트 번호, 및 시리얼 번호를 다운로드하는 것이다. 유닛에 결함이 있을 시, 제어기(12)는 결함 있는 유닛의 구역, 파트 번호, 및 시리얼 번호에 대한 메시지를 발행할 수 있다. 물리적 명판 또한 FAM(30) 상에 있을 것이기 때문에, 명판 상의 파트 번호와 시리얼 번호는 시스템 유지자가 교체될 구성요소를 식별하는 데 도움을 줄 것이다.

제어기(12)는 FAM(30)이 정상적인 자동 및 자율 작동 모드 하에서 작동할 시 억제기(28)를 활성화하도록 명령하지 않는다. 그러나, 사람이 제어기(12) 및/또는 무선 제어 패널(36)을 통해 올바른 명령을 입력할 시 제어 패널로부터 특정화된 구역 내의 억제기(28)의 방전이 개시될 수 있다. 전술한 바와 같이, 각 검출기(26), 억제기(28), FAM(30) 및 보조 구성요소는 한정된 구역을 갖는다. 이러한 방식에서, 예를 들어, "구역 3"에서 화재 또는 폭발 이벤트가 검출되고, AND/OR 로직의 요구사항에 부합한다면, 검출기는 "구역 3 내의 모든 FAM(30)은 그들의 억제기(28)를 활성화할 것"을 지시하는 메시지를 알릴 수 있다. 이러한 방식에서, 억제기(28)를 활성화하는 데 제어기(12)와의 통신은 필요치 않다. 또한, 제어기(12)는 동일한 알림 메시지를 "보고", 이러한 이벤트를 제어기의 NVRAM 내에 저장할 것이다. 또한, 제어기는 각 FAM(30)이 명령된 활동을 취했는지, 그리고 구역 내의 각 FAM(30)과 통신함으로써 실제로 각 억제기(28)가 성공적으로 활성화되었는지 검증할 수 있다.

HIDB 시스템(10)은 각 검출기(26)와 억제기(28)가 "구역" 기반으로 작동하는 것이 바람직하다. 또한, 모든 다른 구성요소도 제어기(12)에 "하드 와어어드(hard wired)"되기보다는 구역 기반으로 작동하는 것이 바람직하다. 예시 FAM(30)의 마이크로프로세서(54)가 도 3에 도시된다. 이러한 방식에서 HIDB 시스템(10)에 가장 큰 융통성과 기능성이 달성된다. 구역 식별은 하나 이상의 구역 식별 요소(52)를 포함하는 네트워크 배선 하니스 정합 커넥터(50) 내에 프로그래밍된다. 정합 커넥터 내의 구역 번호 또는 구역 지정(zone assignment)을 프로그래밍하는 방법은, "그라운드(ground)"에 연결된 다수의 커넥터 핀을 사용하여 이진수 카운팅 방법을 통해 구역 번호를 지시하는 것, 또는 각 저항 값이 구역을 나타내는 임베드된 저항을 갖는 단일 또는 다수의 핀을 사용하는 것과 같은 몇몇의 형태를 취할 수 있다. 또한, 다른 구역 식별 요소가 사용될 수 있으나, 구성요소 구조 독립성을 존속시키기 위해 정합 배선 하니스 내에 임베드된다. HIDB 시스템(10) 내에 사용될 수 있는 구역 또는 구성요소의 개수에 제한은 없다. 검출기, FAM(30), 또는 보조 장비 내의 마이크로프로세서는 구역 번호를 해석할 것이며, 따라서 그의 고유한 구역 위치를 설정하고, 또한, 그것을 파워 업 시 제어기(12)에 알려 그것이 네트워크 내에 존재하는 것과 올바르게 기능하는지 또는 결함이 있는지도 검증할 것이다.

정합 커넥터 하니스 내에 구역 식별이 만들어지면, 모든 검출기(26), 억제기(28), FAM(30) 및 보조 구성요소는 네트워크 내의 그들의 최종 사용 위치와 독립적으로 제조되고 그리고/또는 프로그램되게 되며, 그들이 다른 수송수단, 빌딩, 네트워크 또는 구역과 상호교환가능하게 된다.

도 1a로 돌아가면, 선택적 네트워크 구조 장치(NCD)(34)는 네트워크 구조와 독립적인 유니버설 제어기(12)의 제조를 가능하게 한다. 이는 제어기(12)가 수정 없이 다수의 응용에 사용될 수 있게 한다. 제어기 파워 업 시, 제어기는 NCD(34)를 판독하고 어떤 네트워크 구조이여야 하는지 결정하며, 그리고 나서, 구역별 및 구성요소별로 그것이 올바른지 그리고 올바르게 기능하는지 검증한다. 이는, 전술한 바와 같이 각 장치가 파워 업 시 그의 구역을 결정하고 그의 장치 형태[검출기(26), 억제기(28), FAM(30)]와 구역 식별을 보고할 수 있기 때문에 쉽게 달성된다.

NCD(34)의 목적과 기능은 소정의 네트워크 구조를 제어기(12)에 제공하여 제어기(12)가 그것이 사용될 네트워크와 독립적으로 제조되게 하는 것이다. NCD(34)는 파워 업 시 제어기(12)의 NVRAM 내에 로딩되어 구역별 및 구성요소별로 네트워크 내의 장치의 구조를 식별하는 네트워크 맵을 제공한다.

NCD(34)는 이중 또는 단일 데이터 버스 인터페이스를 지지할 수 있고, 전형적으로는 구성요소로서 제어기(12)로부터 분리되어 위치될 것이다. 그러나, NCD(34)는 도 4에 도시된 바와 같이 제어기(12) 내에 직접 플러깅될 수 있다. 이러한 방식에서, 네트워크 내에 구성요소가 추가되고, 제거되고, 또는 변경되는 것이 필요하다면, 오직 요구되는 변경은 제어기(12)를 재프로그래밍하는 것이라기 보다 NCD(34) 네트워크 맵을 변경하는 것일 것이다. 따라서, 일단 네트워크 내의 구성요소에 물리적 변경이 이루어지고 NCD(34)가 업데이트되면, 제어기(12)는 다음 파워 업 시 완전히 기능할 준비가 된다.

NCD(34) NVRAM 에 로딩되는 전형적인 아이템은 아래와 같지만 이에 한정되지 않는다.

1. 이중 또는 단일 데이터 버스 사용

2. 구역별 검출기 파트 번호 및 수량

3. 구역별 FAM 파트 번호 및 수량

4. 구역별 AND 로직, OR 로직, 또는 판별 로직

5. 구역 별로 ANDing 또는 판별 로직을 위해 신속 응답 개별 배선이 사용되는지(신속 응답 시간에 요구됨) 또는 구역별로 데이터 버스 통신을 통해 데이터 버스 ANDing 또는 판별 로직이 실행될 것인지

6. 특정 구역 내의 FAM이 경보 중인 검출기의 개수를 카운트하고 억제기를 활성화하게 함

7. 구역별 무선 제어 패널, 및 형태

8. 구역별 배터리 백업 유닛(Battery Back-Up Unit: BBU)

9. 수동 방전 구역

10. 수송수단 데이터 버스 인터페이스

11. 화재 이벤트가 검출된 구역에 인접한 억제기의 활성화

파워의 백업 소스 또는 BBU(40)(도 1a)는 주 파워(11)를 잃게 될 시 제공될 수 있다. 이러한 예시는 주 배터리가 이벤트 동안 불능이 된 전투 수송수단, 또는 파워 정지 동안 보호되는 중요 영역을 필요로하는 제조 시설이다. BBU(40)는 일반적으로 특정 시간에 대해 검출기와 억제기 활성화를 위해 파워를 제공할 수 있는 크기를 갖는다. 이러한 시간은 응용에 따른다. 필요하다면 단일 대형 BBU(40)의 사용을 피하기 위해 다수의 더 작은 BBU(40)가 사용될 수 있다. 일 예시에서, BBU(40)는 BBU(40) 내부의 전자 충전(electronic charging) 및 전압 모니터링 회로와 인터페이싱되는 마이크로프로세서를 내장한다. 또한, 이러한 마이크로프로세서는 이중 또는 단일 데이터 버스에 대한 인터페이스일 수 있다.

BBU(40)는 그것이 올바르게 기능하는지 또는 배터리가 저하 모드에 있거나 충전되지 않았는지 결정하기 위한 자체의 빌트 인 테스트(BIT)를 실행하는 능력을 갖는다. BBU는 주기적으로, 또는 제어기(12)로부터의 명령에 의해 BIT를 실행하고, 제어기(12)에 상태를 보고할 수 있다. 결함 있는 BBU(40)는 자체적으로 불활성화되거나 제어기(12)에 의해 불활성화될 수 있다.

일부 경우에, 수송수단 계기 패널 또는 다른 형태의 패널 상에 제어기(12) 하우징을 위한 공간이 없을 수 있기 때문에, 제어기(12)는 패널로부터 이격되어 위치되고, 제어기(12)와 인터페이싱되는 소형 제어 패널(36)이 사용된다. 제어기(12)는 하우징에 내장된 자체의 고유 제어 패널을 가질 수 있으며, 네트워크 상의 다른 제어 패널도 시스템을 제어할 수 있다.

제어 패널(36)은 푸쉬 버튼, 스위치, 터치 스크린 제어기, 및/또는 많은 형태의 시각 표시기 등을 갖는 다양한 형태일 수 있다. 수송수단 구조 또는 시설 구획에 따라 다수의 제어 패널이 필요할 수 있다. 일부 패널은 테스트 기능을 실행하는 데에만 제한될 수 있는 반면, 다른 것들은 시스템을 완전 제어할 수 있다.

제어 패널은 그 구조, 스타일, 또는 기능에 상관 없이 패널 내의 전자 회로와 인터페이싱되는 마이크로프로세서를 내장한다. 또한, 이러한 마이크로프로세서는 이중 또는 단일 데이터 버스에 대한 인터페이스일 수 있다. 모든 제어 패널 통신은 이중 또는 단일 데이터 버스 인터페이스를 통해 이루어질 것이다.

제어 패널은 그것이 올바르게 기능하는지 결정하기 위해 자체의 빌트 인 테스트(BIT)를 실행하는 능력을 가질 것이다. 제어 패널은 주기적으로, 또는 제어기(12)로부터의 명령에 의해 BIT를 실행하고, 제어기(12)에 상태를 보고할 수 있다. 결함 있는 제어 패널은 자체적으로 불활성화되거나 제어기(12)에 의해 불활성화될 수 있다.

1차 파워(11)와 리턴(return)이 제어기(12)에 제공될 것이며, 사용된다면 BBU(40)가 제공된다. 제어기(12)는 사용된다면 BBU(40)를 제외한 네트워크 상의 모든 구성요소에 파워를 제공한다. 이러한 방식에서 제어기(12)는 구역 구조와 네트워크의 검증을 위한 모든 파워 업 시퀀싱(power-up sequencing)을 제공할 수 있다. BBU(40)가 사용되면, 다른 네트워크 구조 검증을 실행하기 전에 우선 BBU(40)로 통신이 이루어질 것이다.

많은 응용에서 수송수단과 빌딩은 시설 또는 수송수단의 전체 상태를 모니터링하기 위해 중심화된 컴퓨터를 사용한다. 제어기(12)는 이러한 인터페이스를 지지하여 작동 상태, 이벤트나 결함 상태를 제공하고, 요구사항을 수락하고, 중심화도니 컴퓨터에 응답을 제공할 수 있다. 이러한 인터페이스는 다수의 상이한 데이터 베이스 프로토콜을 통해 이루어질 수 있으며, 네트워크 구성요소를 제어하는 데 사용되는 데이터 베이스 포멧과 상이할 수 있다.

예시적 실시예가 기재되었으나, 본 기술분야의 당업자는 임의의 수정이 청구범위의 범주에 들어온다는 것을 알 것이다. 이러한 이유에서 이하의 청구범위는 그 범주와 내용을 결정하기 위해 고찰되어야 한다.

Claims

제1 파워와 명령 리드를 각각 포함하는 제1 데이터 버스와,
각각 검출기, 억제기 및 활성 장치를 포함하는 다수의 구역으로서, 제1 데이터 버스는 상기 다수의 구역의 검출기, 억제기 및 활성 장치에 직접 연결되고 공유되는, 다수의 구역과,
제1 데이터 버스를 통해 다수의 구역에 연결되는 제어기를 포함하고,
각 구역은 활성 모듈과, 상기 검출기 및 상기 활성 모듈 중 적어도 하나 내에 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함하고, 각 구역은 억제 이벤트를 검출하고 억제하기 위해 제어기와 독립적으로 작동하도록 구성되고,
적어도 하나의 마이크로프로세서는 제1 마이크로프로세서 및 제2 마이크로프로세서를 포함하고, 활성 모듈은 제1 마이크로프로세서로부터 명령을 받고 명령에 응답하여 활성 장치를 활성화하도록 구성된 제2 마이크로프로세서를 포함하고,
각 구역의 억제기는 억제 영역에 선택적으로 억제제를 방출하도록 구성된 밸브를 갖는 활성 장치를 포함하는
소화 시스템.
제1항에 있어서,
제2 파워와 명령 리드를 포함하는 제2 데이터 버스로서, 검출기, 억제기, 및 활성 장치와 제어기에 직접 연결되고 공유되는, 제2 데이터 버스를 포함하는
소화 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
검출기가 억제 영역 내에서 억제 이벤트를 검출하고 억제 이벤트에 응답하여 활성 장치에 명령하도록 구성된 제1 마이크로프로세서를 포함하는
소화 시스템.
삭제
삭제
제1 파워와 명령 리드를 각각 포함하는 제1 데이터 버스와,
각각 검출기, 억제기 및 활성 장치를 포함하는 다수의 구역으로서, 제1 데이터 버스는 상기 다수의 구역의 검출기, 억제기 및 활성 장치에 직접 연결되고 공유되는, 다수의 구역과,
제1 데이터 버스를 통해 다수의 구역에 연결되는 제어기를 포함하고,
각 구역은 활성 모듈과, 상기 검출기 및 상기 활성 모듈 중 적어도 하나 내에 적어도 하나의 마이크로프로세서를 포함하고, 각 구역은 억제 이벤트를 검출하고 억제하기 위해 제어기와 독립적으로 작동하도록 구성되고,
적어도 하나의 마이크로프로세서는 제1 마이크로프로세서 및 제2 마이크로프로세서를 포함하고, 활성 모듈은 제1 마이크로프로세서로부터 명령을 받고 명령에 응답하여 활성 장치를 활성화하도록 구성된 제2 마이크로프로세서를 포함하고,
상기 장치는 억제 이벤트 동안 전류 드로우를 갖고, 제1 및 제2 파워 리드는 활성 장치에 연결되고 전류 드로우보다 작은 전류 커패시티를 가지며, 활성 모듈은 활성 장치에 연결된 적어도 하나의 커패시터와 파워 리드를 포함하고, 커패시터는 파워 리드로부터 축전하고 억제 이벤트 동안 활성 장치에 방전하도록 구성되는
소화 시스템.
제1항에 있어서,
제어기와 인터페이싱하고, 제어기에 다수의 구역과 검출기, 억제기 및 활성 모듈을 포함하는 네트워크 맵을 제공하는 네트워크 구조 장치를 포함하는
소화 시스템.
제1 파워와 명령 리드를 각각 포함하는 제1 데이터 버스와,
각각 검출기, 억제기 및 활성 장치를 포함하는 다수의 구역으로서, 제1 데이터 버스는 상기 다수의 구역의 검출기, 억제기 및 활성 장치에 직접 연결되고 공유되는, 다수의 구역과,
제1 데이터 버스를 통해 다수의 구역에 연결되는 제어기를 포함하고,
제1 데이터 버스는, 제1 파워 리드를 포함하는 한 쌍의 파워 리드와 제1 명령 리드를 포함하는 한 쌍의 명령 리드를 갖는 커넥터와, 커넥터와 통신하고 커넥터에 구역 위치 지정을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 구역 식별 요소를 포함하는 배선 하니스를 포함하는
소화 시스템.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제