본 논문은 단독형 화재감지기에 무선통신기능을 융합한 화재감지장치를 개발하고자 ZigBee 통신기술을 단독형화재감지기의 신호처리방식으로 채택하여 무선 네트워크와 결합이 가능하도록 설계하였다. 화재감지시 출력전압은 0.4V, 동작 펄스폭은 $600{\mu}s$로 실험하였다. LED감시등은 30초 주기로 동작하고 0.12mA, 동작시에는 0.5초 주기로 하며 사용전류가 7mA가 흐르도록 하여 전원회로, Chamber테스트, 연기테스트, IRED, LED 점등등 각 부분이 일정 시간 내에 정상적으로 동작되어 그 적정성을 확인하였다.
본 논문은 단독형 화재감지기에 무선통신기능을 융합한 화재감지장치를 개발하고자 ZigBee 통신기술을 단독형화재감지기의 신호처리방식으로 채택하여 무선 네트워크와 결합이 가능하도록 설계하였다. 화재감지시 출력전압은 0.4V, 동작 펄스폭은 $600{\mu}s$로 실험하였다. LED감시등은 30초 주기로 동작하고 0.12mA, 동작시에는 0.5초 주기로 하며 사용전류가 7mA가 흐르도록 하여 전원회로, Chamber테스트, 연기테스트, IRED, LED 점등등 각 부분이 일정 시간 내에 정상적으로 동작되어 그 적정성을 확인하였다.
For the development of fire detector equipments that was fused independent type of fire detector and a wireless communication function, this paper adopted a signal processing method of an independent formation fire sensor by a ZigBee communication method, and it was designed that the combinations of...
For the development of fire detector equipments that was fused independent type of fire detector and a wireless communication function, this paper adopted a signal processing method of an independent formation fire sensor by a ZigBee communication method, and it was designed that the combinations of fire detector and wireless communications network were enabled. When a fire occurred, output voltage of a fire detector was 0.4 V, the movement pulse width was $600{\mu}s$, and that was confirmed by an experiment. When it has lookout state, LED worked by 30 s cycle and working current is 0.12 mA. When a fire occurred, LED worked by 0.5 s cycle and working current was 7 mA, and through this experiment of power source, Chamber tester, smoke tester,IRED, LED lighting, the propriety of the method that we showed in this paper confirmed.
For the development of fire detector equipments that was fused independent type of fire detector and a wireless communication function, this paper adopted a signal processing method of an independent formation fire sensor by a ZigBee communication method, and it was designed that the combinations of fire detector and wireless communications network were enabled. When a fire occurred, output voltage of a fire detector was 0.4 V, the movement pulse width was $600{\mu}s$, and that was confirmed by an experiment. When it has lookout state, LED worked by 30 s cycle and working current is 0.12 mA. When a fire occurred, LED worked by 0.5 s cycle and working current was 7 mA, and through this experiment of power source, Chamber tester, smoke tester,IRED, LED lighting, the propriety of the method that we showed in this paper confirmed.
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문제 정의
본 논문에서는 시스템에서 요구하는 성능과 추후 유비쿼터스 환경을 고려하여 저전력, 저가격, 저속의 특징을 가지고 있는 근거리 무선통신 기술로 많이 채택되어 적용되고 있는 IEEE 802.15.4 기반의 ZigBee방식을 통해 무선 네트워크와의 결합이 가능하도록 설계하였다. 이는 USN(Ubiquitous Sensor Network)이 각종 센서에서 감지한 신호를 무선으로 주고받을 수 있도록 구성한 네트워크로, 환경, 재해 예측 및 방재, 시설제어, 방법, 보안 등 광범위한 분야에 적용되고 있기 때문이다.
이를 위해 화재감지기에 무선통신(ZigBee)기술과 R/G를 활용하여 무선통신기능을 갖는 화재 감지기 회로에 대하여 논하고자 한다.
제안 방법
우리나라에서는 아직 소방설비에 무선 시스템을 적용 할 수 있도록 되어 있지는 않으나 IT산업의 발달과 생활의 향상은 융합시스템을 적용해야만 소방산업의 진흥과 소비자의 니즈를 충족시킬 수 있다. 이를 위해 자동화재탐지설비의 감지기가 아닌 단독형화재감지기에 무선통신(ZigBee)기술을 적용하고 R/G를 활용하여 화재신호 및 상태를 무선으로 송신할 수 있도록 하였다. 또한 화재수신기에서 화재신호를 수신 할 수 있도록 하여 발화지점의 정확한 위치를 파악하고, 정보공유에 따른 빠른 조치를 가능하게 하였다.
이론/모형
본 연구를 위해 화재감지기에 마이크로프로세서를 채택하여 화재를 감지한 경우 무선통신모듈과 정보통신이 가능하도록 하되 소비전력을 최소화하기 위해 2.4GHz의 ZigBee 통신기술을 적용한다. 또한 각 감지기는 고유의 유효사용자 ID(EUID)를 보유하여 등록되지 않은 감지기의 신호에는 반응하지 않도록 한다.
성능/효과
또한 화재수신기에서 화재신호를 수신 할 수 있도록 하여 발화지점의 정확한 위치를 파악하고, 정보공유에 따른 빠른 조치를 가능하게 하였다. 그 결과 화재발생시 단독형화재 감지기회로에서는 이를 잘 감지하였으며 화재수신기에서는 신호를 잘 수신하였다.
후속연구
그러나 화재감지 기술과 무선통신기술의 연계 및 안정성 확보와 무선방식에서 야기될 수 있는 동일주파수의 간섭과 감쇠로 인한 전송 에러 발생 가능성, 보안문제, 전자파 문제 등을 파악하여 신뢰성이 높은 감지기의 개발이 이루어져야 할 것이다. 또한 설비 네트워크뿐만 아니라 홈 네트워크 시스템과 연동시킨다면 인명피해를 최소화하여 국민의 생명과 재산보호에 기여할 것으로 사료된다.
그러나 화재감지 기술과 무선통신기술의 연계 및 안정성 확보와 무선방식에서 야기될 수 있는 동일주파수의 간섭과 감쇠로 인한 전송 에러 발생 가능성, 보안문제, 전자파 문제 등을 파악하여 신뢰성이 높은 감지기의 개발이 이루어져야 할 것이다. 또한 설비 네트워크뿐만 아니라 홈 네트워크 시스템과 연동시킨다면 인명피해를 최소화하여 국민의 생명과 재산보호에 기여할 것으로 사료된다.
참고문헌 (10)
백동현, "소방전기시설론", 동일출판사, pp.337-364 (1996).
백동현, 이상집, 성낙규, 이승환, 오봉환, 이훈구, 한 경희, "태양광발전 시스템을 이용한 유도등용 형광램 프의 점등에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.14, No.1, pp.22-26(2000).
Takayuki Nishikwa, et al., "Smoke and Heat Combined Intelligent Fire Detector - Cyber Sensor", 松下電工技報, Feb. pp.75-83(2003).
일본 총무성령, "주택용방재기기의 설치 및 유지에 관 한 조례의 제정에 관한 기준을 정하는 성령", 3월 (2005).
일본 소방안, "주방 등에 있어서의 주경기(주택용화 재경보기) 등의 설치, 유지 지도요령 및 정온식 주택용화재경보기와 관련되는 기술 가이드라인에 관하여", 1월(2005).
한국소방산업기술원, "감지기의 형식 승인 및 검정기술 기준(KOFEIS 0301)", 소방방재청고시 제2005-89 호(2005).
일본 총무성령, "주택용방재경보기(住宅用防災警報器) 및 주택용방재통지설비(住宅用防災報知設備)와 관련 되는 기술상의 규격을 정하는 성령", 1월(2005).
A V U Phalli Kumar, Adi Mallikarjuna Reddy V, and D Janakiram, "Distributed Collaboration for Event Detection in Wireless Sensor Networks", MPAC, November(2005).
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