KR20200086762A

KR20200086762A - 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템

Info

Publication number: KR20200086762A
Application number: KR1020190002533A
Authority: KR
Inventors: 이갑로; 강연숙; 이대규
Original assignee: 이갑로; 이대규; 강연숙
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-07-20

Abstract

본 발명은 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 화재 위험을 사전에 감지하고 신속하게 현장에 투입되어 해결하므로 화재 예방을 효과적으로 할 수 있는 것이다.
이는 각각의 인출 전선에 설치하여 온도 및 전류의 측정된 감지 정보를 PLC에 전송하는 온도 및 전류센서; 온도 및 전류센서에서 측정된 감지 정보가 입력되는 입력부와, 입력된 정보가 설정된 설정값의 범위를 벗어났는지 비교 및 판단하는 제어부와, 설정값을 벗어났으면 이를 표시하는 디스플레이부와, 경고음이나 경고등으로 알리는 알림부와, 설정값을 벗어났으면 이상 신호를 중앙제어실에 전송하는 전송부로 이루어진 피엘씨(PLC): 및 전송받은 이상 신호를 알림부와 디스플레이부를 통해 표시, 경고하여 관리자에게 알려주는 중앙제어실로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템{Fire prevention system using temperature and current sensors}

본 발명은 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 각각의 인출 전선 및 전기 제품(환풍기, 모터, 각종 전기 기기)에 설치된 온도 및 전류센서를 통해 설정값 이상의 이상 징후가 감지되면, 이를 확인하고 신속하게 현장에 투입되어 문제를 해결하므로 화재를 사전에 예방할 수 있는 것이다.

일반적인 화재감지 설비는 화재를 자동으로 탐지하여 화재신호를 발생시키는 감지기, 화재를 발견한 사람이 수동에 의한 조작으로 화재신호를 발생시키는 발신기, 상기 감지기 또는 발신기로부터 생성된 신호를 수신하여 이 신호를 수신기에 중계해주는 별도의 중계기, 상기 감지기, 발신기 또는 중계기로부터 전송된 신호를 수신하여 화재장소를 표시하거나 필요한 신호를 제어해주는 수신기, 화재의 발생을 시각적 및 청각적으로 경보를 발령하는 부분을 포함하고 있다.

그러나 종래의 화재감지 설비의 감지기는 사전에 정의된 임계치 이상의 온도가 감지될 경우에 한하여 화재로 인식하여 동작하는 방식을 사용하고 있어서, 화재 발생 전의 온도가 낮고 높음에 관계없이 임계치 이상의 온도가 감지되어야만 소화기를 동작시킬 수 있게 되었다.

또한, 임계치 이상의 온도가 감지되었다는 것은 화재가 어느 정도 확산된 이후이며 이에따라 소화기에 의한 화재진압이 불가능하거나, 화재진압에 성공하더라도 소화약제에 의한 심각한 2차 피해가 발생하는 것이 대부분이어서 재산상 손해가 막대한 실정이었다.

특히, 하절기 및 동절기 그리고 기후 변화가 큰 환절기의 경우에 빠른 판단을 위하여 임계치를 낮게 설정할 경우에 오감지의 위험이 있으며, 높게 설정할 경우에 빠른 화재 초기 감지가 불가능한 문제점을 가지고 있었다.

또한, 주변 상황에 대한 인식 및 학습이 없는 낮은 임계치 온도 설정에 의한 화재 감지는 오동작에 대한 위험이 항상 내재되어 있었다.

대한민국 등록특허 제10-09775611호인 '온도센서 및 습도센서 기반의 화재 이상징후 판별시스템'

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 개발된 것으로 그 목적은 각각의 인출 전선 및 전자 제품에 설치된 온도 및 전류센서를 통해 화재 위험을 사전에 감지하고 신속하게 현장에 투입되어 해결하므로 화재를 예방할 수 있는 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 각각의 인출 전선에 설치하여 온도 및 전류의 측정된 감지 정보를 PLC에 전송하는 온도 및 전류센서; 온도 및 전류센서에서 측정된 감지 정보가 입력되는 입력부와, 입력된 정보가 설정된 설정값의 범위를 벗어났는지 비교 및 판단하는 제어부와, 설정값을 벗어났으면 이를 표시하는 디스플레이부와, 경고음이나 경고등으로 알리는 알림부와, 설정값을 벗어났으면 이상 신호를 중앙제어실에 전송하는 전송부로 이루어진 피엘씨(PLC): 및 전송받은 이상 신호를 알림부와 디스플레이부를 통해 표시, 경고하여 관리자에게 알려주는 중앙제어실로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 각각의 인출 전선에 설치된 온도 및 전류센서를 통해 설정값 이상의 이상 신호가 감지되면, 현장에 투입되어 바로 해결하므로 화재를 예방하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각종 전기기기의 온도가 허용온도 범위의 90% 이상 상승하게 되면, 바로 전원 공급을 차단하여 화재 위험을 사전에 차단하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 감기지 옆에 설치된 온도센서의 이상 신호를 관리실에 제공하므로 화재 예방 및 대피가 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 블록도
도 2~3은 본 발명의 다른 구성을 나타낸 블록도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 블록도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 평면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2이하는 본 발명의 다른 구성을 나타낸 블록도이며, 도 4이하는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 블록도 및 평면도이다.

본 발명의 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템(100)은 온도 및 전류센서(10)(20)와 입력부(33)와 제어부(34)와 디스플레이부(35) 및 전송부(37)로 이루어진 PLC(30), 알림부(42)와 디스플레이부(41)가 구비된 중앙제어실(40)로 구성한다.

본 발명은 차단기(1)에서 출력되는 각각의 인출 전선(2)의 온도 및 전류를 감지하여 화재를 사전에 예방하는 것으로, 차단기(1)의 각 인출 전선(2)에 온도센서(10)와 전류센서(20)를 설치한다.

상기 온도센서(10)는 열을 감지하여 전기 신호를 내는 센서로, 차단기(1)에서 인출되는 각각의 인출 전선(2)에 직접 부착한다.

그리고 온도센서(10)에 연결된 각각의 연결 전선은 케이블(11) 형태로 형성하고, 입력부(33)의 온도단자(31)에 결합한다.

상기 전류센서(20)는 전도체에 흐르는 전류를 측정하는 센서이며, 각각의 인출 전선(2)에 클립 형태로 설치한다. 상기 전류센서(20)의 연결 전선은 케이블(21) 형태로 형성하여 입력부(33)의 전류단자(32)에 연결한다.

상기 차단기(1)의 각각의 인출 전선(2)에 설치된 온도센서(10)와 전류센서(20)는 온도 값과 전류 흐름 상태를 케이블(11)(21)을 통해 실시간으로 PLC(30)에 전송한다.

상기 PLC(Programmable Logic Controller, 이하 PLC)(30)는 프로그램 가능한 논리적인 컨트롤러이며, 그 구성은 온도 및 전류센서(10)(20)에서 측정 및 감지된 정보가 입력되는 입력부(33)와, 입력된 측정값이 설정된 설정값의 범위를 벗어났는지 비교 및 판단하는 제어부(34)와, 설정값의 범위를 벗어났으면 이를 표시하는 디스플레이부(25)와, 경고음이나 경고등으로 알리는 알림부(36)와 설정값의 범위를 벗어났으면 이상 신호를 중앙제어실(40)에 전송하는 전송부(37)로 구성한다.

상기 입력부(33)는 각각의 인출 전선(1)에 설치된 온도센서(10)와 전류센서(20)에서 측정한 온도 값과 전류 흐름 상태를 실시간으로 전송받게 되며, 온도센서(10)의 케이블(11)은 온도 케이블단자(31)에 체결되고, 전류센서(20)의 케이블(21)은 전류 케이블단자(32)에 체결한다.

상기 제어부(34)는 입력된 각각의 인출 전선(2)의 온도 값과 전류 흐름을 설정된 설정값과 비교 및 판단한다.

상기 온도센서(10)의 설정값은 온도가 75℃이상 상승하면, 이상 신호라고 판단하고, 전류센서(20)의 설정값은 정격 전류의 80%이상 일 때 과전류가 흐르는 것으로 감지하여 이상 신호를 보내게 된다.

또한, 전류센서(20)는 합선에 의한 과대전류 또는 누전에 의한 과전류 시에도 이상 신호를 보내게 된다.

상기 온도센서(10)와 전류센서(20)의 설정값은 환경과 조건에 따라 상이할 수 있다.

상기 제어부(34)는 입력부(33)에 입력된 데이터 값이 설정값을 초과(범위를 벗어났는지)하였는지 확인하며, 이상 신호(설정값을 초과)를 감지하게 되면, 이상 신호가 감지된 인출 전선(2)의 식별코드와 감지 내용을 디스플레이부(35)를 통해 온도 값과 전류 흐름을 구분하여 표시한다.

상기 디스플레이부(35)는 스크린, 터치스크린을 사용하며, 유선 통신망을 이용하여 정보(테이터)를 전송한다.

이와 동시에 알림부(36)에서 스피커를 사용하여 경보음을 발생하거나, LED 램프를 사용하여 경고등을 켤 수 있다.

상기 전송부(37)는 설정값의 범위를 벗어나는 이상 신호만을 선별하여 중앙제어실(40)로 전송한다. 전송 수단은 광케이블 통신망(유선)(45)을 이용한다.

상기 중앙제어실(40)은 차단기(1)에 설치된 인출 및 인입 전선(2)(3)과 PLC(30)를 육안으로 확인할 수 있고, 관리자가 근무하는 곳이다.

상기 중앙제어실(40)은 입력된 이상 신호 정보를 디스플레이부(41)를 통해 표시함과 동시에 알림부(42)를 통해 경고 표시를 한다.

상기 경고 표시는 스피커를 사용하여 경보음을 발생하거나, LED 램프를 사용하여 경고등을 켤 수 있다.

상기 접수된 이상 신호 내용을 확인 후에 관리자는 직접 현장에 투입하여, 식별번호를 통해 이상 신호가 감지된 인출 전선(2)를 확인한다.

이때, 디스플레이부(35)를 통해 표시된 내용을 체크하면서 확인하게 되며. 표시 내용이 온도정상, 전류 높음이면, 인출 전선(2)의 과부하(과전류)를 점검하고, 온도 높음, 전류정상이면, 인출 전선(2)의 배선 접점의 접속을 확인(접촉 불량이나, 단선을 체크)한다.

상기와 같이 본 발명은 상시적으로 각각의 인출 전선(2)의 온도와 전류를 체크하여 이상 신호가 감지되면, 바로 현장에 인력을 투입하여 해결하므로, 화재 징후를 사전에 감지 및 해결하여 화재 위험을 차단하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 다른 구성을 첨부된 도면 도 2를 통해 설명하면 다음과 같다.

상기 PLC(30)의 전송부(37) 정보는 유선 광케이블 통신망(45)으로 통해 중앙제어실(40)에 전송하는 것이 기본이나, 유선 광케이블 통신망(45)에 이상이 발생할 경우에는 무선송신기(51) 및 무선수신기(52)를 통해 무선으로 정보를 전송한다.

또한, 본 발명은 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 차단기(1)에 설치하고, 트립 코일(60)은 제어부(34)의 제어단자(62)에 연결한다.

상기 트립 코일(60)은 중앙제어실(40)에서 이상 신호의 표시 및 경고를 정상적으로 한 후에 5분 ~ 10분이 경과하여도 조치가 없는 경우에 제어부(34)의 제어단자(62)를 통해 트립 코일(60)을 차단하여 전원공급을 중단시켜 화재 위험을 차단한다.

또한, 인출 전선(2)의 온도가 갑자기 130℃ 이상 상승하거나 전류가 과부하 (과부하-합선에 의한 과대전류, 부하(기기, 기계)의 과다 사용으로 인한 정격전류의 90% 이상 흐르는 상태, 누전에 의한 과전류를 말한다.) 상태가 지속되어 화재 위험이 큰 경우에, 제어부(34)의 제어단자(62)를 통해트립 코일(60)을 차단하여 전원 공급을 중단한다.

상기와 같은 본발명의 다른 실시 예는 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 환풍기, 모터, 각종 전기기기에 온도센서(10)를 부착하고, 온도센서(10)를 입력부(33)의 온도단자(31)에 연결한다.

상기 환풍기, 모터, 각종 전기기기의 온도가 허용온도 범위의 90% 이상 상승하게 되면, 이를 제어부(34)에서 감지하고 디스플레이부 및 알림부를 통해 표시 및 알림으로 화재 위험을 사전에 차단할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 또 다른 실시 예는 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 일반 건축물의 실내(각 방)에 설치되어 있는 감지기(5) 옆에 온도센서(10)를 연결 설치하고, 온도센서(10)는 PLC(30)의 제어부에 연결한다.

상기 실내(각 방) 온도가 일정온도 이상 상승하게 되면, 경보음을 발생함과 동시에 관리실에 정보가 제공되므로서 화재 예방 및 대피가 신속하게 이루어진다.

또한, 본 발명은 감지기의 노후나 불량 및 미수신으로 인해 오작동하는 문제를 해결할 수 있다.

10:온도센서 20:전류센서
30:PLC 33:입력부
34:제어부 35:디스플레이부
36,42:알림부 37:전송부
40:중앙제어실 41:디스플레이부

Claims

각각의 인출 전선에 설치하여 온도 및 전류의 측정된 감지 정보를 PLC에 전송하는 온도 및 전류센서;
온도 및 전류센서에서 측정된 감지 정보가 입력되는 입력부와, 입력된 정보가 설정된 설정값의 범위를 벗어났는지 비교 및 판단하는 제어부와, 설정값을 벗어났으면 이를 표시하는 디스플레이부와, 경고음이나 경고등으로 알리는 알림부와, 설정값을 벗어났으면 이상 신호를 중앙제어실에 전송하는 전송부로 이루어진 피엘씨(PLC): 및
전송받은 이상 신호를 알림부와 디스플레이부를 통해 표시, 경고하여 관리자에게 알려주는 중앙제어실로 이루어진 것을 특징으로 하는 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템.
제1항에 있어서,
상기 PLC의 정보를 무선통신으로 중앙제어실에 전송하는 것을 특징으로 하는 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차단기에 설치된 트립 코일은 긴급 상황 발생시 제어부를 통해 차단하여 전원 공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 온도 및 전류센서를 이용한 화재예방 시스템.