4파장 적외선 센서를 이용한 불꽃감지기 개발

• 영문명: Development of a Flame Detector using a 4-wavelength Infrared Sensor
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 정종진(Jong-Jin Jung) 송석진(Seok-Jin Song)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.35 No.4, 107~113쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.08.30

국문 초록

본 연구에서는 기존 적외선불꽃감지기의 비화재보 단점을 보완할 수 있는 4파장 적외선 센서를 사용하는 불꽃감지기의 유효성과 타당성을 분석하였다. 이 불꽃감지기는 2개 또는 3개의 적외선 센서를 사용하는 기존의 불꽃감지기에 1개의 적외선 센서를 추가하고 이 센서 정보를 활용하여 비화재보를 판단한다. 화재/비화재의 판단을 위해서는화원에서 방사되는 화염의 파장 정보가 필요하므로 이 파장 정보를 취득하기 위하여 할로겐램프, 팬히터, 아크용접등의 화원을 대상으로 실험을 수행하였다. 각 화원의 파장 특성을 분석하기 위하여 불꽃감지기의 중앙처리장치(CPU)에서 파장의 스펙트럼분석(fast fourier transform, FFT)을 실시하였고 파장대별 세기를 측정하였다. 또한 비화재보를 판별하기 위하여 2개의 파장(3.95 μm와 5.3 μm)을 사용하였으며, 이 두 파장 정보를 활용하여 화재/비화재를보다 정확히 판단 할 수 있는 파라미터를 도출하였다. 4파장 적외선 센서 불꽃감지기의 동작 특성을 확인하기 위하여 노르말 헵탄(N-Heptane)을 사용하여 화재실험을 수행하였다. 실험결과, 노르말 헵탄을 이용하는 화원실험에서 화재 신호를 정확히 판별하였으며, 할로겐램프와 팬히터, 아크용접의 비화재 화원 실험에서도 비화재보를 판별할 수있었다.

영문 초록

In this study, the effectiveness and feasibility of a flame detector using a 4-wavelength infrared sensor that cancompensate for the non-fire alarm disadvantages of the existing infrared flame detector was analyzed. The proposed flamedetector adds an additional infrared sensor to the existing flame detector that uses two or three infrared sensors. Theinformation from the additional sensor was used to determine non-fire alarms. To determine the fire/non-fire, wavelengthinformation of the flame emitted from the fire source is required. To obtain this wavelength information, various firesources, such as halogen lamps, spectrum analysis, fan heaters, and arc welding, were analyzed. To analyze the wavelengthcharacteristics of each fire source, spectrum analysis (fast fourier transform, FFT) of wavelengths was performed in thecentral processing unit (CPU) of the flame detector, and the intensity of each wavelength was measured. Additionally, twowavelengths (3.95 μm and 5.3 μm) were used to discriminate non-fire alarms, and the parameters for judging fire/non-firemore accurately were derived using the information on these two wavelengths. To confirm the operation characteristics ofthe 4-wavelength infrared sensor flame detector, a fire test was performed using n-heptane. The results of the experimentindicate that the fire signal was generated accurately in the fire source experiment using n-heptane, and the non-fire alarmcould be accurately identified in the non-fire source experiment of halogen lamps, fan heaters, and arc welding.

목차

1. 서 론

2. 불꽃감지기 구조

3. 실험 및 실험결과

4. 결 론

References

키워드

4-wavelength infrared sensor Flame detector Non-fire source Fire test Fast fourier transform