KR20060008376A

KR20060008376A - 휴대용 실내공기 측정 장치

Info

Publication number: KR20060008376A
Application number: KR1020040057049A
Authority: KR
Inventors: 홍정규
Original assignee: 주식회사 성림
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-01-26

Abstract

본 발명은 휴대용 실내공기 측정장치에 관한 것으로서, 다중이용시설의 공기질을 현장에서 직접 복수의 항목들을 측정할 수 있도록 한 휴대용 측정장치를 제공한다. 본 발명은 먼지센서, 이산화탄소 센서, 온도센서 및 습도센서를 구비하여 공기상태를 측정하기 위한 측정부와, 상기 센서들의 측정신호를 검출하여 증폭하고 필터링한후 디지털 데이터로 변환 하는 신호 처리부와, 사용자가 단말기의 조작하기 위한 키패드와, 상기 측정부를 제어하여 신호처리부를 통해 측정데이터를 입력받고, 측정된 데이터를 표시함과 아울러 비교분석에 의해 알람 및 표시를 제어하는 마이컴과, 그 마이컴의 알고리즘을 저장하고, 아울러 상기 측정된 정보들을 저장하기 위한 메모리와, 상기 측정 정보를 수치나 그래픽 등으로 디스플레이 시키기 위한 액정 표시부와, 오염 정도에 의해 경보음이나 멜로디등을 발생하기 위한 알람부와, 통신부 및 통신포트와, 독립된 전원을 공급하기 위한 밧데리 및 전원부를 포함하여 구성됨을 특징으로한다.

실내공기, 측정, 표시, 분석, 휴대용

Description

휴대용 실내공기 측정 장치{a portable indoor air measurement device}

도 1은 본 발명에 의한 실내공기 측정 장치의 구성을 보인 블록도

도 2는 본 발명에 의한 실내공기 측정 장치의 측정부와 신호처리부의 상세구성도

도 3은 본 발명에 의한 휴대용 실내공기 측정 장치의 측정부와 신호처리부의 다른 실시예를 도시한 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 측정부 11 : 먼지센서

12 : 이산화탄소센서 13 : 온도센서

14 : 습도센서 15 : 센서키트

16 : 인터페이스부 20, 200 : 신호처리부

21, 202 : 증폭부 22, 203 : 필터부

23, 204 : 아날로그/디지털 변환부 201 : 센서선택부

30 : 마이컴 40 : 키패드

50 : 메모리 60 : 표시부

70 : 알람부 80 : 도트바표시부

90 : 통신부 91 : 통신포트

100 : 밧데리 및 전원부

본 발명은 실내공기 측정장치에 관한 것으로서, 특히 미세먼지와 이산화탄소, 온도 및 습도를 검출하여 이를 저장 및 표시할 수 있도록 한 소형 휴대용 실내 공기 측정장치를 제공하기 위한 것이다.

다중이용시설 등의 실내 공기질 관리법이 최근 들어 시행에 들어감에 따라 법령에 맞는 실내공기 진단 장비의 개발과 보급의 필요성이 대두되고 있다.

또한 새집 증후군의 인체에 미치는 영향이 심각하다는 학계와 언론 보도가 잇따르고 있어 이에 대한 관심이 더욱 증대되고 있는 실정이다.

현재 실내공기의 질을 진단할 수 있는 보급형 장비는 알려져 있지 않으며, 각각 특수한 용도를 위하여 공기중의 미세먼지를 측정하는 장비나, 오존 측정장비, 이산화탄소나 아황산 가스 측정등을 하는 가스 측정장비 등등은 알려져 있다.

그렇지만 이러한 장비들은 각각 해당되는 용도에 맞추어서 해당 종류만을 측정하도록 되어 있고, 각 장비별로 소형에서부터 대형 분석장비까지 다양하기는 하지만, 최근들어 대두되고 있는 다중이용시설등의 실내 공기의 질을 측정하기에는 하나의 장비나 단말기만으로는 적합 하지 않았고, 항목별 각 측정장비를 이용해 측정한 후, 이 정보들을 다른 컴퓨터에 입력하여 분석하거나 수작업에 의해 분석해야 하고 즉석에서 실내공기 질을 평가할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 개선하기 위하여, 다수의 항목을 측정하는 센서를 장착하여 즉석에서 해당 항목의 분석과 아울러 종합 분석이 이루어져 표시할 수 있도록 한 휴대용 실내공기 측정장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 온도, 습도, 이산화탄소, 먼지등을 측정하고, 이들의 각각의 기준 정보를 대비하여 분석결과를 표시함과 아울러 이 측정 정보를 저장하여 관리 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 실내공기 측정장치는,

먼지 센서, 이산화탄소 센서, 온도센서 및 습도센서를 구비하여 공기상태를 측정하기 위한 측정부와, 상기 센서들의 측정신호를 검출하여 증폭하고 필터링한후 디지털 데이터로 변환 하는 신호 처리부와, 사용자가 단말기의 조작을 제어하고 항목별 측정제어와 수동검사 정보등을 입력하기 위한 키패드와, 상기 키패드의 조작제어에 의해 상기 측정부를 제어하여 신호처리부를 통해 측정데이터를 입력받고, 측정된 데이터에 대해 미리 저장되어있는 데이터 표시 알고리즘과 분석 알고리즘에 의해 측정 데이터를 표시함과 아울러 비교분석에 의해 알람 및 표시를 제어하는 마이컴과, 그 마이컴의 측정데이터 비교분석을 위한 기준데이터 및 분석 비교 알고리즘을 저장하고, 아울러 상기 측정된 정보들을 저장하기 위한 메모리와, 상기 측정 정보를 수치나 그래픽 등으로 디스플레이 시키기 위한 액정 표시부와, 오염 정도에 의해 경보음이나 멜로디등을 발생하기 위한 알람부와, 측정상태등을 표시하기 위한 도트바 엘이디 및 휴대장치로서 독립된 전원을 공급하기 위한 밧데리 및 전원부를 포함하여 구성됨을 특징으로한다.

여기서, 상기 마이컴의 제어에 의해 외부 컴퓨터등과 통신 연결하여 저장된 데이터를 전송하거나, 측정 자료를 일정한 포멧으로 인쇄출력등을 할 수 있도록 하기 위한 통신포트를 구비한 통신부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 측정부에는 센서를 착탈가능한 키트로 구비하고, 측정용도에 맞는 센서키트를 착탈시켜 실내공기를 측정할수 있는 인터페이스수단을 더 포함하여 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 실내공기 측정 장치의 구성을 보인 블록도이다.

실내공기 측정장치는, 각종 센서들에 의해 실내 공기의 상태를 측정하는 측정부(10)와, 그 측정부(10)의 센서신호들을 검출하여 증폭하고 필터링한 후 디지털 데이터로 변환하는 신호처리부(20)와, 각부를 제어하여 상기 측정부(10)에서 측정된 신호를 상기 신호처리부(20)를 통해 입력받아 이들을 수치화 및 그래픽 데이터로 분석처리하고 기준 정보와 비교하여 표시제어를 함과 아울러 알람 제어를 하는 마이컴(30)과, 사용자가 단말기의 조작을 제어하고 항목별 측정제어와 수동검사 정보등을 입력하기 위한 각종 버튼과 키들이 구비된 키패드(40)와, 상기 마이컴(30)의 측정데이터 비교분석을 위한 항목별 기준데이터 및 분석 비교 알고리즘을 저장하고, 아울러 상기 측정된 정보들을 저장하기 위한 메모리(50)와, 상기 측정 정보를 수치나 그래픽 등으로 디스플레이 시키기 위한 액정 표시부(60)와, 오염 정도에 의해 경보음이나 멜로디등을 발생하기 위한 알람부(70)와, 상기 마이컴(50)의 제어 에 의해 외부 컴퓨터등과 통신 연결하여 저장된 데이터를 전송하거나, 측정 자료를 일정한 포멧으로 인쇄출력등을 할 수 있도록 하기 위한 통신포트(91)를 구비한 통신부(90)와, 측정상태 및 작동상태등을 표시하기 위한 도트바 엘이디(80)와, 및 휴대장치로서 독립된 전원을 공급하기 위한 밧데리 및 전원부(100)로 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 실내공기 측정장치의 측정부와 신호처리부의 상세구성도이다.

상기 측정부(10)는, 미립자를 검출하는 먼지센서(11)와, 이산화탄소(CO2)를 검출하는 이산화탄소 센서(12)와, 온도를 검출하는 온도센서(13)와, 습도를 검출하는 습도센서(14)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 신호처리부(20)는, 상기 각 센서들의 신호를 검출하여 각각 증폭하는 증폭부(21)와, 증폭부(21)의 출력신호를 필터링하는 필터부(22)와, 그 필터부(22)의 아날로그 출력신호를 디지털 데이터로 변환 하여 상기 마이컴(30)에 입력하는 아날로그/디지털 변환부(23)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 휴대용 실내공기 측정장치는, 키패드(40)의 전원 버튼을 온시켜 휴대용 단말기를 작동시키고, 기능버튼을 눌러서 측정모드를 실행한다. 마이컴(30)은 메모리(50)에 저장되어 있는 각 기능별 제어모드를 수행 할 수 있도록 하는 알고리즘에 의해 동작되는데, 측정모드에서는, 측정부(10)들을 제어하여 각 센서에 의해 실내공기 상태를 감지하게 된다.

측정부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 공기중의 미립자를 검출하여 먼지량 을 검출하는 먼지센서(11), 이산화탄소 센서(12), 온도센서(13) 및 습도센서(14)를 구비하여 각각 실내공기상태를 측정하게 된다. 측정부(10)의 각 센서들로부터 감지되는 신호는 신호처리부(20)의 증폭부(21)를 통해서 각각 증폭되고, 필터부(22)를 통해서 필터링되어 잡음을 제거한 후, 아날로그/디지털 변환부(23)를 통해서 디지털 데이터로 변환된다.

마이컴(30)은, 신호처리부(20)에서 입력되는 각 센서들의 신호를 각각의 센서별 측정 특성에 따라 알고리즘 또는 룩업 테이블등으로 저장하고 있는 분석툴에 의해서 측정된 데이터를 수치화하고, 아울러 임의의 한계치와 비교하여 알람 제어를 한다.

이때, 사용자가 기능 버튼을 조작하여 먼지 측정, 이산화탄소, 온도, 습도등을 선택하면 해당되는 선택된 모드의 측정 데이터에 따라 해당되는 결과를 표시하게 되는데, 현재 측정된 데이터를 수치화하여 이를 수치 데이터로 LCD표시부(60)에 출력함과 아울러, 그래픽 또는 막대그래프나, 곡선 그래프등의 형태로 표시한다. 그리고, LCD표시부(60)와는 별도로 도트바 표시부(80)를 통해서도 각 기능 및 측정결과등을 표시하게 된다.

상기 LCD표시부(60)는, 문자나 그래픽를 이용해 항목을 표시하고, 각 항목별 측정 데이터를 수치로 표시함과 아울러 기준 값도 함께 표시할 수 있다. 그리고, 칼라 LCD를 채용함으로써 그 수치의 함께 디스플레이 칼라상태를 변경하여 상태표시를 할 수 있으며, 아울러 도트바 표시부(80)를 이용해 현재 작동 상태나 측정상태 및 측정 결과를 도트바를 이용해 표시한다.

따라서, 본 발명에 의한 휴대용 실내공기 측정장치를 이용하게 되면 복수의 항목들에 대해 휴대용 단말기를 이용해서 간편하게 측정하고, 이들에 대해 각각의 측정값을 확인하여 볼수 있으며, 각 측정값을 기준값과 비교하여 기준치를 넘는 경우 알람을 울려 줌으로써 편리하게 이용할 수 있다.

한편, 마이컴(30)은 각 측정 데이터와 측정 시간 및 측정 위치등 메모리(50)에 저장하여 두고, 통신포트(91)를 통해 외부 기기(예; 컴퓨터 또는 프린터)에 연결한후 전송을 하게 되면, 통신부(90)가 상기 마이컴(30)의 제어에 의해 상기 메모리(50)에 저장되어 있는 측정 정보를 전송할 수 있게 된다. 이와 같이 컴퓨터등으로 측정데이터를 전송하여 종합분석등을 실시 할 수 있으며, 프린터에 연결하여 측정데이터를 인쇄출력하여 볼 수도 있게 된다.

도 3은 본 발명에 의한 휴대용 실내공기 측정장치의 측정부와 신호처리부의 다른 실시예를 도시한 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 측정부(10)는, 먼지센서(11)와, 이산화탄소센서(12)와, 온도센서(13) 및 습도센서(14)등이 고정 설치되고, 임의의 센서를 착탈할 수 있도록 센서키트(15)로 구비하며, 그 센서키트(15)를 장착하여 센서를 작동시켜 측정할 수 있도록 전원 및 신호선을 연결하는 인터페이스부(16)를 더 포함하여 구성한다. 이는 고정 설치된 센서들 이외에 특정 장소에서 특정한 가스성분이나 공기 상태를 검출하기 위한 센서, 예를들어, 새집 증후군등에서 나타나는 성분등을 검출하기 위한 가스센서를 센서 키트로 구성한다.

상기와 같이 센서키트(15)를 구비하고 인터페이스부(16)를 구성하게 되면, 용도에따라 필요한 센서키트를 장착하여 원하는 측정을 할 수 있게 된다. 물론 해당 센서의 검출값을 수치화하여 데이타로 표시하고 알람 등의 제어를 위한 프로그램 알고리즘을 마이컴(30)이 실행 할 수 있도록 메모리(50)에 저장하여 둔다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마이컴(30)의 제어에 의해 측정하고자 하는 기능에따라 상기 측정부(10)의 각 센서 또는 인터페이스부(16)를 선택하여 센싱동작을 하게 하는 센서선택부(201)를 구비하고, 그 센서선택부(201)에 의해 선택된 센서의 검출신호를 증폭하는 하나의 증폭부(202) 그 증폭부(202)의 출력을 필터링하는 하나의 필터부(203) 및 그 필터부(203)의 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 마이컴(30)에 입력하는 하나의 아날로그/디지털 변환부(204)로 신호처리부(200)를 구성한다.

이와 같은 구성은, 마이컴(30)의 기능선택에 의거하여 상기 센서 선택부(201)가 측정부(10)의 센서들중 해당기능을 위한 센서를 선택하여 작동시키고, 그 센서의 감지신호가 하나의 증폭부(202)를 통해 증폭후, 필터부(203)에서 필터링되어 아나로그/디지털 변환부(204)에서 디지털 데이터로 변환되어 마이컴에 입력된다.

그러므로, 도 2와 비교하여 볼때, 센서별로 구비해야하는 증폭부, 필터부, 아날로그/디지털 변환부의 구성을 하나의 증폭부와, 하나의 필터부와, 하나의 아나로그/디지털부로 구성함으로써 회로를 단순하게 줄일 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 실내공기를 측정하기 위하여 다종류의 센서를 구비하여 현장에서 직접 측정하고 측정 결과를 수치나 그래프로 확인 할 수 있고, 기준값 이상인 경우 알람을 울려서 환기나 통풍등을 할 수 있도록 하며, 저가의 휴대용 단말기로서 지하역사, 지하도 상가, 터미날, 실내 주차장, 새집, 도서관 등등 다중 이용시설들의 실내공기 질을 활동성있게 현장 측정이 가능한 효과가 있다. 또한 본 발명은 측정된 정보를 저장하여두고, 이를 통신포트를 통해 컴퓨터나 프린터로도 전송할 수 있도록 함으로써, 종합적인 분석이 가능해지고, 측정정보를 직접 인쇄하여 볼수도 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 센서를 키트화 하고, 그 센서키트를 인터페이스 할 수 있는 수단을 구비함으로써, 용도에 따라 센서를 손쉽게 교체하여 원하는 종류의 측정을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

적어도 두종류 이상의 복수의 센서들을 설치하여 다중이용시설의 공기의 질을 측정하기 위한 측정부와;

상기 센서들의 측정신호를 검출하여 증폭하고 필터링한후 디지털 데이터로 변환 하는 신호 처리부와;

사용자가 단말기의 조작을 제어하고 항목별 측정제어와 수동검사 정보등을 입력하기 위한 키패드와;

상기 키패드의 조작제어에 의해 상기 측정부를 제어하여 신호처리부를 통해 측정데이터를 입력받고, 측정된 데이터에 대해 미리 저장되어있는 데이터 표시 알고리즘과 분석 알고리즘에 의해 측정 데이터를 표시함과 아울러 비교분석에 의해 알람 및 표시를 제어하는 마이컴과;

그 마이컴의 측정데이터 비교분석을 위한 기준데이터 및 분석 비교 알고리즘을 저장하고, 아울러 상기 측정된 정보들을 저장하기 위한 메모리와;

상기 측정 정보를 수치나 그래픽 등으로 디스플레이 시키기 위한 액정 표시부와;

오염 정도에 의해 경보음이나 멜로디등을 발생하기 위한 알람부와;

휴대장치로서 독립된 전원을 공급하기 위한 밧데리 및 전원부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 측정부는,

실내공기의 먼지량을 측정하기 위한 먼지센서와,

이산화 탄소의 량을 검출하기 위한 이산화탄소 센서와,

온도를 검출하기 위한 온도센서와,

습도를 검출하기 위한 습도센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 측정부는,

복수개의 고정 설치된 센서들 이외에 측정하고자 하는 용도에 따라 해당되는 센서를 키트로 구성하고,

그 센서키트를 착탈시킬 수 있도록 함과 아울러 그 센서키트의 센서를 통해 감지된 신호를 상기 신호처리부로 입력하기 위한 인터페이스부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 휴대용 실내공기 측정장치는,

상기 메모리에 저장시킨 항목별 측정정보를 외부기기로 전송할 수 있는 통신포트 및 그 통신포트를 통해 외부기기와 통신하여 상기 측정정보를 전송하는 통신부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호처리부는,

상기 측정부의 복수의 센서들에 대응해서 각각의 센서신호들을 각기 검출하여 증폭하는 복수의 증폭부와,

그 증폭부에 대응되어 각각 잡음제거 필터링을 하는 복수의 필터부와,

그 복수의 필터부에 대응해서 각각의 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하여 상기 마이컴에 입력하는 복수의 아날로그/디지털 변환부로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호처리부는,

상기 마이컴의 제어에 의해 측정하고자 하는 기능에 따라 상기 측정부의 각 센서를 선택하여 센싱동작을 하게 하는 센서선택부와,

그 센서선택부에 의해 선택된 센서의 검출신호를 증폭하는 하나의 증폭부와,

그 증폭부의 출력을 필터링하는 하나의 필터부 및

그 필터부의 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 마이컴에 입력하는 하나의 아날로그/디지털 변환부로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 휴대용 실내공기 측정장치는,

상기 LCD표시부 이외에 동작상태 및 측정결과의 레벨등을 표시하기 위한 도트바 엘이디를 더 포함 하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 실내공기 측정장치.