JP2011196727A - Extinction type smoke sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検煙空間に流入した煙により発光素子からの照射光の受光素子への受光量が減少することによって火災を判別する減光式煙感知器に関する。 The present invention relates to a light reduction type smoke detector that determines a fire by reducing the amount of light irradiated from a light emitting element to a light receiving element due to smoke flowing into a smoke detection space.
減光式煙感知器は、検煙空間に流入した煙により発光素子からの照射光の受光素子への受光量が減少することによって火災を判別する。
減光式煙感知器には、検煙空間を形成する筐体内に発光素子と受光素子を設置して、コンパクト化を図ったいわゆるスポット型の減光式煙感知器がある。
スポット型の減光式煙感知器は、検煙空間(発光素子と受光素子との光路長)を長くすることが困難なため、検煙空間内での煙濃度変化率を算出するにあたって、受光素子による受光量の変化率が微小となり、受光量以外のノイズ源の影響が相対的に大きくなる。
したがって、受光量の変化を正確に検知して正しく火災判別をするためには、受光素子の受光量以外のノイズ源による影響を排除するために補償することが必要となる。
ノイズ源としては、経年による受光素子への埃の付着や、周囲温度変化による受光素子の特性変化などが挙げられる。
The dimming smoke detector determines a fire by reducing the amount of light received from the light emitting element to the light receiving element due to the smoke flowing into the smoke detection space.
As the dimming smoke detector, there is a so-called spot-type dimming smoke detector in which a light emitting element and a light receiving element are installed in a casing forming a smoke detection space to achieve a compact size.
Spot-type dimming smoke detectors are difficult to lengthen the smoke detection space (the optical path length between the light emitting element and the light receiving element). Therefore, when calculating the smoke concentration change rate in the smoke detection space, The rate of change in the amount of light received by the element becomes minute, and the influence of noise sources other than the amount of received light becomes relatively large.
Therefore, in order to accurately detect a change in the amount of received light and correctly determine the fire, it is necessary to compensate to eliminate the influence of noise sources other than the amount of received light of the light receiving element.
Examples of noise sources include dust adhering to the light receiving element over time, and changes in the characteristics of the light receiving element due to changes in ambient temperature.
このような問題を解決するものとして、特許文献1には、「光源と、該光源からの光束を二分し、二本の光路を形成する隔壁と、二分された上記光束がそれぞれ入射する少なくとも2個の受光路とを有し、上記二本の光路のうち一方を上記隔壁の周囲からのみ外気が流入できる補償用光路とし、他方を外気が容易に流入できる検出用光路として、両光路の信号量の差によって警報信号を得るようにした透過光式煙感知器」が記載されている(特許文献1の特許請求の範囲における「おいて」以前参照)。
In order to solve such a problem,
特許文献1に記載された透過光式煙感知器は、検出用光路および補償用光路という二本の光路にそれぞれ受光素子を配設して、各受光素子の受光信号の差に基づくことによって、単独の受光素子の、例えば埃堆積などによる経年変化を補償しようとするものである。
しかしながら、特許文献1に記載のものは、個別の2個の受光素子を用いているため、各受光素子の個体差に基づく補正を行うことができない。つまり、2個の受光素子が経年によって全く同様の経年変化をするとは限らず、また埃の堆積にしても2個の受光素子の設置位置が異なるので堆積の仕方も異なることが十分考えられ、さらに温度の影響についても配設位置が異なるため、特に火災時の煙等の高温の気流の影響に差異が生ずることも考えられる。
このように、特許文献1に記載の透過光式煙感知器では、2個の受光素子を用いているため、高精度の補償を行うことができなかった。
The transmitted light type smoke detector described in
However, since the thing of
Thus, since the transmitted light type smoke detector described in
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、光路長を長くとることが困難なスポット型の減光式煙感知器において、温度変化や埃の堆積といったノイズ源の影響を確実に排除して高精度な火災判別ができる減光式煙感知器を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and in a spot-type dimming smoke detector in which it is difficult to take a long optical path length, the effects of noise sources such as temperature changes and dust accumulation are reliably ensured. The aim is to obtain a dimming smoke detector that can be used for fire detection with high accuracy.
(1)本発明に係る減光式煙感知器は、煙が流入する検煙空間と、該検煙空間を横断するように形成された検煙用光路と、前記検煙空間とは分離して設けられた補償用光路と、前記検煙用光路及び前記補償用光路に向けて発光する発光素子と、前記検煙用光路及び前記補償用光路を通過した光を受光可能に配設された受光素子と、前記検煙用光路に設けられて該検煙用光路を通過する光の遮光と透光を切り換えるシャッタ手段と、基準状態において前記シャッタ手段によって前記検煙用光路を遮光及び透光して前記受光素子によって受光された受光量を第一及び第二の基準値とし、また、監視状態において前記シャッタ手段によって前記検煙用光路を遮光及び透光して前記受光素子によって受光された受光量を第一及び第二の監視値とし、
前記第一の基準値と第一の監視値とに基づいて前記受光素子の受光量の変化率を求め、
当該変化率と前記第二の基準値と第一及び第二の監視値とに基づいて火災の判別を行う火災判別手段とを備えたことを特徴とするものである。
(1) A dimming smoke detector according to the present invention separates a smoke detection space into which smoke flows, a light detection optical path formed so as to cross the smoke detection space, and the smoke detection space. A compensation optical path, a light emitting element that emits light toward the smoke detection optical path and the compensation optical path, and a light that passes through the smoke detection optical path and the compensation optical path are disposed so as to receive light. A light receiving element; shutter means provided in the smoke detection optical path for switching between light shielding and light transmission of light passing through the smoke detection optical path; and light shielding and light transmission by the shutter means in the reference state. The received light amount received by the light receiving element is used as the first and second reference values, and the smoke detecting optical path is shielded and transmitted by the shutter means in the monitoring state and received by the light receiving element. The amount of light received is the first and second monitoring values,
Based on the first reference value and the first monitoring value, to determine the rate of change in the amount of light received by the light receiving element,
Fire distinguishing means for distinguishing fire based on the rate of change, the second reference value, and the first and second monitoring values is provided.
(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記火災判別手段は、
前記第二の基準値と第一の基準値との差分の値と、前記変化率とに基づいて、前記差分の値を、前記監視状態と同様のノイズ源発生状態にあるときの補正基準値に補正し、
当該補正基準値と、前記第二の監視値と第一の監視値との差分の値と、に基づいて火災の判別を行うことを特徴とするものである。
(2) Further, in the above (1), the fire discrimination means is
Based on the difference value between the second reference value and the first reference value and the rate of change, the difference value is a correction reference value when the noise source is in the same state as the monitoring state. To
Fire discrimination is performed based on the correction reference value and a difference value between the second monitoring value and the first monitoring value.
(3)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記火災判別手段は、
前記第二の監視値と第一の監視値との差分の値と、前記変化率とに基づいて、前記第二の監視値と第一の監視値との差分の値を、前記基準状態と同様のノイズ源発生状態にあるときの補正監視値に補正し、
前記第二の基準値と第一の基準値との差分の値と、当該補正監視値とに基づいて火災の判別を行うことを特徴とするものである。
(3) Further, in the above (1), the fire discrimination means is
Based on the difference value between the second monitoring value and the first monitoring value and the change rate, the difference value between the second monitoring value and the first monitoring value is set to the reference state. Correct it to the correction monitoring value when it is in the same noise source generation state,
A fire is determined based on a difference value between the second reference value and the first reference value and the corrected monitoring value.
(4)また、上記(1)〜(3)のいずれか1つに記載のものにおいて、前記補償用光路は、ライトガイドによって構成されていることを特徴とするものである。 (4) Further, in any one of the above (1) to (3), the compensation optical path is constituted by a light guide.
(5)また、上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載のものにおいて、前記火災判別手段は、受光量に基づいて減光率を演算し、該減光率に基づいて火災の判別を行うことを特徴とするものである。 (5) Further, in any one of the above (1) to (4), the fire determining means calculates a dimming rate based on the amount of received light, and fires based on the dimming rate. This is characterized in that the determination is made.
本発明によれば、単一の受光素子を用いることが可能となり、しかも火災判別動作を行うときに、基準状態においてシャッタ手段によって検煙用光路を遮光及び透光して受光素子によって受光された受光量を第一及び第二の基準値とし、監視状態においてシャッタ手段によって検煙用光路を遮光及び透光して受光素子によって受光された受光量を第一及び第二の監視値をとし、これらのパラメータに基づいて火災判別動作を行う。このとき、第一の基準値と第一の監視値とに基づいて、基準状態と監視状態とによる補償用光路に基づく受光素子の受光量の変化率(出力変化率)を求め、これを利用して火災判別のために必要なパラメータについてノイズ源に関する補正を行ってから(補正基準値に補正してから)火災の判別を行うようにしているので、受光素子の例えば温度や埃の堆積等に起因する出力値の変化(ノイズの影響)を精度良く補償することができ、正確な火災判別を行うことができる。また、受光素子として単一の受光素子を用いれば、従来例で示した2つの受光素子を用いた場合のように、分離配設されることに起因する受光量の差異も生じることがなく、また、個体間の特性のバラツキも生じない。 According to the present invention, it is possible to use a single light receiving element, and when performing a fire discrimination operation, the light detecting element is shielded and transmitted by the shutter means in the reference state and received by the light receiving element. The received light amount is set as the first and second reference values, and in the monitoring state, the light receiving amount received by the light receiving element by blocking and transmitting the light path for smoke detection by the shutter unit is set as the first and second monitored values, A fire discrimination operation is performed based on these parameters. At this time, based on the first reference value and the first monitoring value, a change rate (output change rate) of the light receiving amount of the light receiving element based on the compensation optical path according to the reference state and the monitoring state is obtained and used. Then, after correcting the noise source for the parameters necessary for fire discrimination (after correcting to the correction reference value), fire discrimination is performed. It is possible to accurately compensate for a change in output value (effect of noise) caused by the noise, and to perform accurate fire discrimination. Further, if a single light receiving element is used as the light receiving element, there is no difference in the amount of light received due to the separate arrangement as in the case of using the two light receiving elements shown in the conventional example, In addition, there is no variation in characteristics between individuals.
図1、図2に基づいて本実施の形態に係る減光式煙感知器を説明する。
本実施の形態に係る減光式煙感知器1は、筐体3内に、煙が流入する検煙空間5と、該検煙空間5を横断するように形成された検煙用光路7と、検煙空間5とは分離して設けられた補償用光路9とを有している。そして、検煙用光路7及び補償用光路9に向けて発光する発光素子としてのLED(発光ダイオード)11と、検煙用光路7及び補償用光路9を通過した光を受光可能に配設された受光素子としてのPD13(フォトダイオード)と、検煙用光路7に設けられて検煙用光路7を通過する光の遮光と透光を切り換えるシャッタ手段としての液晶シャッタ15と、PD13の受光信号に基づいて火災の判別を行う火災判別手段17aを構成するMPU17や、ROM19及びRAM21等が搭載された回路基板23と、火災判別手段17aによって火災発生があると判別されたときに、火災信号を火災受信機33に送信する送受信回路25を備えている。
各構成をさらに詳細に説明する。
The dimming smoke detector according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The
Each configuration will be described in more detail.
<筐体>
筐体3は、例えば図1に示すように直方体状に形成され、図中、奥側壁部には中央下部側に開口部4が設けられ、また図示せずも手前側壁部にも同様の開口部4が設けられており、この開口部4から煙が導入されるようになっている。
もっとも、筐体3の形状は、直方体状に限定されるものではない。
<Case>
The
However, the shape of the
<検煙空間>
検煙空間5は、筐体3内に形成され、煙が導入される空間である。
検煙空間5は、筐体3内に設けられて、下面を開口するコ字状の隔壁6の内側に形成される。隔壁6は、奥側および手前側壁部に設けられた開口部4が内側に設けられる。これによって、検煙空間5は、開口部4を介して煙を導入することができる。なお、筐体3の内部は、隔壁6によって、検煙空間5(検煙用光路7)と補償用光路9とに区画される。なお、隔壁6はLED側にLED用窓6aが形成され、PD13側にPD用窓6bが形成される。
<Smoke detection space>
The
The
<検煙用光路>
検煙用光路7は、煙が流入する光路であって、LED11から照射された光がLED用窓6a、検煙空間5、液晶シャッタ15、PD用窓6bを通過してPD13に至るまでの光の通過路である。
<Light path for smoke detection>
The smoke detection
<補償用光路>
補償用光路9は、煙が流入しない光路であって、LED11から照射された光が検煙空間5及び液晶シャッタ15を迂回して(通過せずに)PD13に至るまでの光の通過路である。補償用光路9は、例えば導光部としてのライトガイド27によって形成される。もっとも、補償用光路9の形成方法は、ライトガイド27に限られず、例えば検煙空間5と分離するための隔壁6のようなもののみで形成してもよい。つまり、補償用光路9として、ライトガイド27を必要としなくとも、LED11からの発光をPD13が直接受光できる構造とすればよく、例えば、図1において、LED用窓6aおよびPD用窓6bの中央部の位置辺りまで、隔壁6の上壁を低くして位置させることによって可能となる。なお、それに合わせて開口部4の上端も下方に位置させて、補償用光路9に煙が流入しない構造とする必要がある。
<Compensation optical path>
The compensation
<LED>
LED11は本発明の発光素子に相当するものであり、図2に示すように、発光制御手段17bの制御信号に基づいて発光制御回路29から発信される信号によって発光が制御される。
<LED>
The
<PD>
PD13は本発明の受光素子に相当するものであり、LED11から照射された光を受光して受光信号を出力する。受光信号は、受光増幅回路31によって増幅されてMPU17側に送信され、A/D変換されて、MPU17に入力される。
<PD>
The
<液晶シャッタ>
液晶シャッタ15は本発明のシャッタ手段に相当するものであり、液晶シャッタ制御手段17cによってシャッタの開閉が制御される。液晶シャッタ15が開放したときには、検煙用光路7を通過する光が液晶シャッタ15を透光してPD13に入射し、液晶シャッタ15が閉止したときには、検煙用光路7を通過する光が液晶シャッタ15によって遮光され、PD13に入射されない。
<Liquid crystal shutter>
The
<回路基板>
回路基板23には、プログラムを記憶するROM19や、データの記憶と読出しができるRAM21や、ROM19に記憶されているプログラムを読み出して各種の機能手段を実現するMPU17や、A/D変換器かD/A変換器等が搭載されている。発光制御手段17b、液晶シャッタ制御手段17c及び火災判別手段17aは、MPU17がプログラムを読み出して実行することによって実現される。なお、ROM19、RAM21等もMPU17の内部に設けるようにしてもよい。
<Circuit board>
The
<火災判別手段>
火災判別手段17aは、基準状態において液晶シャッタ15によって検煙用光路7を遮光して補償用光路9のみを通過してPD13に受光された受光量を第一の基準値とし、基準状態において液晶シャッタ15によって検煙用光路7を透光して、検煙用光路7及び補償用光路9を通過してPD13に受光された受光量を第二の基準値とし、監視状態において液晶シャッタ15によって検煙用光路7を遮光して補償用光路9のみを通過してPD13に受光された受光量を第一の監視値とし、また監視状態において液晶シャッタ15によって検煙用光路7を透光して、検煙用光路7及び補償用光路9を通過してPD13に受光された受光量を第二の監視値とし、当該第一の基準値と第一の監視値とに基づいてPD13の受光量の変化率を求め、当該変化率と第二の基準値と第一及び第二の監視値とに基づいて火災の判別を行う。なお、火災判別手段17aの処理動作の詳細は後述する。
基準状態とは、煙のない状態であり、例えば、減光式煙感知器1を設置した当初の状態をいう。
監視状態とは、減光式煙感知器1を設置して火災の有無を監視している状態をいう。
<Fire discrimination means>
The fire discriminating means 17a blocks the smoke detection
A reference | standard state is a state without smoke, for example, means the initial state which installed the dimming
The monitoring state refers to a state where the dimming
火災判別手段17aの火災判別は、煙による減光率が予め定めた閾値を超えているかどうかによって行う。煙による減光率とは、下式で定義される。
減光率[%]={1-(煙ありの受光出力)/(煙なしの受光出力)}×100
ここで、「煙ありの受光出力」と「煙なしの受光出力」とは、それぞれの検出時期が異なるとノイズ源の発生状態が同一とはいえず、受光出力に含まれるノイズ量が異なるため、正確に減光率が算出できない。そのため、本実施の形態においては、「煙ありの受光出力」又は「煙なしの受光出力」のいずれか一方について、いずれか他方と同様のノイズ源発生状態にあるときの補正基準値に補正することによって、ノイズ源の影響を排除した正確な減光率を算出することができる(詳細は後述する)。
The fire discrimination of the fire discrimination means 17a is performed based on whether or not the light attenuation rate due to smoke exceeds a predetermined threshold value. The extinction rate due to smoke is defined by the following equation.
Dimming rate [%] = {1- (light receiving output with smoke) / (light receiving output without smoke)} x 100
Here, “light reception output with smoke” and “light reception output without smoke” cannot be said to be the same in the noise source generation state at different detection times, and the amount of noise contained in the light reception output is different. The fading rate cannot be calculated accurately. Therefore, in the present embodiment, either “light reception output with smoke” or “light reception output without smoke” is corrected to the correction reference value when the noise source is in the same state as the other. Thus, it is possible to calculate an accurate light attenuation rate that eliminates the influence of the noise source (details will be described later).
<送受信回路>
送受信回路25は、火災判別手段17aによって火災発生ありと判別されたときに、火災信号を火災受信機33に送信する。また、火災受信機33からの各種信号を受信する。
<Transceiver circuit>
The transmission /
次に、上記のように構成された本実施の形態の減光式煙感知器1の動作を説明する。減光式煙感知器1の動作としては、減光式煙感知器1を設置した当初に基準値の取得のために行う基準値取得動作と、監視状態において基準値に基づいてPD13の変化率を求め、この変化率を用いて火災の有無を判別する火災判別動作とがある。以下、各別に説明する。
Next, the operation of the dimming
<基準値取得動作>
基準値取得動作は、減光式煙感知器1を設置した当初に行うものであって、受光素子であるPD13が経年による変化を生ずる前の基準値を取得する動作である。
図3(a)に示すように、液晶シャッタ15を閉止した状態でLED11を発光し、補償用光路9のみを通過する光をPD13で受光して受光信号の出力値(受光量)を求め、RAM21に記憶する。この補償用光路9のみを通過したときの受光信号の出力値を受光出力Aと表記し、特に基準値取得動作のときに取得された受光出力Aを基準受光出力A(第一の基準値に相当)と表記し、後述する監視状態において取得される受光出力Aを現在受光出力A(第一の監視値に相当)と表記する。
なお、基準受光出力Aの具体例としては、例えば、20mVである。
<Reference value acquisition operation>
The reference value acquisition operation is performed at the beginning of the installation of the dimming
As shown in FIG. 3A, the
A specific example of the reference light reception output A is 20 mV, for example.
次に、図3(b)に示すように、液晶シャッタ15を開放した状態でLED11を発光し、補償用光路9及び検煙用光路7を通過する光をPD13で受光して受光信号の出力値を求め、RAM21に記憶する。この補償用光路9及び検煙用光路7を通過したときの受光信号の出力値を受光出力Bと表記し、特に基準値取得動作のときに取得された受光出力Bを基準受光出力B(第二の基準値に相当)と表記し、後述する監視状態において取得される受光出力Bを現在受光出力B(第二の監視値に相当)と表記する。
なお、基準受光出力Bの具体例としては、例えば、120mVである。
Next, as shown in FIG. 3B, the
A specific example of the reference light reception output B is 120 mV, for example.
<火災判別動作>
火災判別動作は、監視状態において、常時(例えば、5秒ごと)、火災判別手段17aによって行われているものである。
火災判別動作の処理の全体の流れは、図4に示すように、LED11を発光させてPD13によって受光して現在受光出力A及び現在受光出力Bを記憶する受光出力入力処理(S1)を行い、基準受光出力Aと現在受光出力Aに基づいて出力変化率を算出する出力変化率算出(S2)を行う。
そして、出力変化率に基づいて、検煙用光路7のみを通過したときの基準受光出力(基準受光出力B−基準受光出力A)、つまり上記「煙なし受光出力」を、現在受光出力Bと同様のノイズ源発生状態にあるときに、検煙用光路7のみを通過したときに得られるであろう現在受光出力(補正基準値に相当)に補正する補正処理を行い(S3)、さらに減光率dを算出し(S4)、算出した減光率dが閾値k以上かどうかの判断を行う(S5)。
S5の判断において算出した減光率dが閾値k以上の場合には火災信号を送出する(S6)。他方、S5の判断において算出した減光率dが閾値k未満の場合にはS1の処理に戻って同様の処理を繰り返す。
以下、各処理の内容をより詳細に説明する。
<Fire discrimination operation>
The fire discrimination operation is always performed by the fire discrimination means 17a in the monitoring state (for example, every 5 seconds).
As shown in FIG. 4, the overall flow of the fire discrimination operation is to perform a light receiving output input process (S1) in which the
Based on the output change rate, the reference light reception output (reference light reception output B−reference light reception output A) when only passing through the smoke detection
When the light attenuation rate d calculated in the determination of S5 is equal to or greater than the threshold value k, a fire signal is sent (S6). On the other hand, when the light attenuation rate d calculated in the determination in S5 is less than the threshold value k, the process returns to S1 and the same process is repeated.
Hereinafter, the contents of each process will be described in more detail.
[受光出力入力処理]
受光出力入力処理の内容を、図3及び図5に基づいて説明する。
受光出力入力処理は、図3(c)に示すように、液晶シャッタ15を閉じ(S11)、LED11を発光し(S12)、PD13で得られた現在受光出力Aを入力し(S13)、入力した現在受光出力AをRAM21に格納する(S14)。次に、図3(d)に示すように、液晶シャッタ15を開放して(S15)、LED11を発光し(S16)、現在受光出力Bを入力し(S17)、入力した現在受光出力BをRAM21に格納する(S18)。
PD13が経年による埃の堆積の増加、あるいは温度の上昇による影響を受けている場合には、現在受光出力Aは、これらノイズ源の影響により、設置当初の基準受光出力A(20mV)よりも低下して、例えば10mVとなる。・・・・(1)
ここで、検煙空間5に煙が存在しない場合であって、上記(1)と同様に、PD13が経年による埃の堆積、あるいは温度による影響を受けている場合には、現在受光出力Bは、これらノイズ源の影響により、設置当初の基準受光出力B(120mV)よりも上記(1)と同様の割合で低下して、60mVとなる。・・・・(2)
他方、検煙空間5に煙が存在する場合であって、上記(1)と同様に、PD13が経年による埃の堆積、あるいは温度による影響を受けている場合には、現在受光出力Bは、上記(2)と同様なノイズ源の影響に加えて、煙の影響により、上記(2)の出力よりも更に低下して、例えば30mVとなる。・・・・(3)
[Light reception output input processing]
The contents of the light reception output input process will be described with reference to FIGS.
In the light reception output input process, as shown in FIG. 3C, the
When the
Here, when there is no smoke in the
On the other hand, when smoke is present in the
なお、PD13が経年による埃の堆積、あるいは温度による影響を受けている場合とは、設置当初と比較して、埃の堆積が増加または減少しているか、あるいは温度が上昇または低下しているかということであって、上記のとおり、埃の堆積が増加あるいは温度が上昇している場合は、これらノイズ源の影響により、上記(1)、(2)および(3)の現在受光出力A又はBは、対応する設置当初の基準受光出力A又はBよりも低下する。一方、埃の堆積が減少あるいは温度が低下している場合は、これらノイズ源の影響により、上記(1)、(2)および(3)の現在受光出力A又はBは、対応する設置当初の基準受光出力A又はBよりも増加する。また、温度の影響による現在受光出力A又はBの変化は、PD13の受光量の温度特性だけに限らず、LED11の発光量の温度特性も加味された出力変化となる。
Note that when the
なお、図3(c)、図3(d)において、検煙空間5に煙が存在する状態を示しているが、これは受光出力入力処理が検煙空間5に煙が存在する状態でのみ行われることを意味するのではなく、煙が存在する状態であってもよいことを強調したためである。したがって、受光出力入力処理は、検煙空間5における煙の存在の有無に拘わらず行なわれる。
3 (c) and 3 (d) show a state in which smoke is present in the
[出力変化率算出]
出力変化率算出の処理の内容を図6に基づいて説明する。
出力変化率算出は、基準受光出力Aと現在受光出力Aに基づいて出力変化率を算出する処理である。具体的には、基準値取得動作によってRAM21に格納されている基準受光出力A及び受光出力入力処理(S1)によってRAM21に格納された現在受光出力Aに基づいて、出力変化率α=(現在受光出力A)/(基準受光出力A)を算出し(S21)、算出した出力変化率αをRAM21に格納する(S22)。
例えば、現在受光出力A=10mV、基準受光出力A=20mVとすれば、出力変化率α=10/20=0.5となる。
[Output change rate calculation]
The content of the output change rate calculation process will be described with reference to FIG.
The output change rate calculation is a process of calculating the output change rate based on the reference light reception output A and the current light reception output A. Specifically, based on the reference light reception output A stored in the
For example, if the current light receiving output A = 10 mV and the reference light receiving output A = 20 mV, the output change rate α = 10/20 = 0.5.
[補正処理]
補正処理は、出力変化率に基づいて、検煙用光路7のみを通過したときの基準受光出力(基準受光出力B−基準受光出力A)を、現在受光出力Bと同様のノイズ源発生状態にあるとき(例えば出力Bと同時期)に、検煙空間5に煙が存在しない状態において検煙用光路7のみを光が通過したときに得られるであろう現在受光出力Cに補正する処理である。
具体的には、基準値取得動作によってRAM21に格納されている基準受光出力A、Bを読み出して、現在受光出力C=(基準受光出力B−基準受光出力A)×出力変化率αを算出し(S31)、算出した現在受光出力CをRAM21に格納する(S32)。
例えば、基準受光出力B=120mV、基準受光出力A=20mV、出力変化率α=0.5とすれば、現在受光出力C=(120-20)×0.5=50mVとなる。
[Correction process]
In the correction processing, based on the output change rate, the reference light reception output (reference light reception output B−reference light reception output A) when only passing through the smoke detection
Specifically, the reference light reception outputs A and B stored in the
For example, if the reference light receiving output B = 120 mV, the reference light receiving output A = 20 mV, and the output change rate α = 0.5, the current light receiving output C = (120-20) × 0.5 = 50 mV.
[減光率dの算出]
減光率dは、受光出力入力処理(S1)によってRAM21に格納されている現在受光出力A、B及び補正処理(S3)によって得られた現在受光出力Cに基づいて、減光率d[%]={1-(現在受光出力B−現在受光出力A)/C}×100によって求め(S41)、求めた減光率dをRAM21に格納する(S42)。
例えば、検煙空間5に煙が存在しない場合には、現在受光出力Bは前述のように例えば60mVとなる。また、現在受光出力Aは、前述のように例えば10mVとなる。
したがって、この場合の減光率dは、減光率d={1-(60−10)/50}×100=0[%]となる。これは、検煙空間5に煙が存在しないという状態に一致している。
この場合、S5の判断においては、減光率dが閾値を超えないので、火災信号を送出しない(図4参照)。
[Calculation of light attenuation rate d]
The light attenuation rate d is based on the current light reception outputs A and B stored in the
For example, when no smoke is present in the
Therefore, the dimming rate d in this case is dimming rate d = {1− (60−10) / 50} × 100 = 0 [%]. This coincides with a state in which no smoke exists in the
In this case, in the determination of S5, since the light attenuation rate d does not exceed the threshold value, a fire signal is not sent (see FIG. 4).
他方、検煙空間5に煙が存在する場合には、現在受光出力Bは前述のように例えば30mVとなる。また、現在受光出力Aは、煙の存在の有無によっては変化しないので、上記の検煙空間5に煙が存在しない場合と同様に、例えば10mVとなる。
したがって、この場合の減光率dは、減光率d={1-(30−10)/50}×100=60[%]となる。これは、検煙空間5に煙が存在するという状態に一致している。
この場合、S5の判断においては、減光率dが閾値k(例えば、10%)を超えることになるので、火災信号を送出する(図4参照)。
On the other hand, when smoke is present in the
Accordingly, the dimming rate d in this case is dimming rate d = {1− (30−10) / 50} × 100 = 60 [%]. This coincides with the state in which smoke is present in the
In this case, in the determination of S5, since the light attenuation rate d exceeds a threshold value k (for example, 10%), a fire signal is transmitted (see FIG. 4).
以上のように、本実施の形態の減光式煙感知器1によれば、受光素子として単一のPD13を用い、しかも火災判別動作を行うときに、基準受光出力Aと現在受光出力Aとに基づいて、PD13の出力変化率を求め、出力変化率に基づいてPD13の出力値(基準受光出力B−基準受光出力A)を補正するようにしているので、PD13の例えば温度や埃の堆積等に起因する出力値の変化(ノイズの影響)を精度良く補償することができ、正確な火災判別を行うことができる。また、受光素子として単一のPD13を用いているので、従来例で示した2つの受光素子を用いた場合のように、分離配設されることに起因する受光量の差異も生じることがなく、また、個体間の特性のバラツキも生じない。
As described above, according to the dimming
上記実施の形態においては、上記「煙なしの受光出力」(基準受光出力Bと基準受光出力Aとの差分の値)と上記PD13の出力変化率とに基づいて、上記「煙なしの受光出力」を、前記現在受光出力B(監視状態)と同様のノイズ源発生状態にあるときの現在受光出力C(補正基準値)に補正した。そして、当該現在受光出力C(補正基準値)と、現在受光出力B(第二の監視値)と現在受光出力A(第一の監視値)との差分の値と、に基づいて、減光率を算出して火災の判別を行った。
しかしながら、上記「煙なしの出力」の代わりに上記「煙ありの出力」についてノイズ源に関する補正を行うようにして、これを用いて火災判別を行うようにすることもできる。つまり、上記「煙ありの受光出力」(現在受光出力Bと現在受光出力Aとの差分の値)と上記PD13の出力変化率とに基づいて、上記「煙ありの受光出力」を、前記基準受光出力B(基準状態)と同様のノイズ源発生状態にあるときの基準受光出力C(補正監視値)に補正する。そして、当該基準受光出力C(補正監視値)と、基準受光出力B(第二の基準値)と基準受光出力A(第一の基準値)との差分の値と、に基づいて、減光率を算出して火災の判別を行うこともできる。
また、減光率を用いて火災を判別したが、煙濃度などを用いて火災判別を行ってもよい。
また、前記実施の形態において、基準状態として、減光式煙感知器1を設置した当初の状態で説明したが、これに限定されず、所定期間の現在受光出力AおよびBの移動平均値を基準受光出力AおよびBとするなど、公知の平均化処理などにより、基準受光出力AおよびBとしてもよい。
In the above embodiment, based on the “light receiving output without smoke” (the difference value between the reference light receiving output B and the reference light receiving output A) and the output change rate of the
However, instead of the “output without smoke”, the noise output may be corrected for the “output with smoke”, and this may be used for fire discrimination. That is, based on the “light reception output with smoke” (the difference value between the current light reception output B and the current light reception output A) and the output change rate of the
Moreover, although the fire was determined using the light attenuation rate, the fire may be determined using the smoke density or the like.
Moreover, in the said embodiment, although demonstrated in the initial state which installed the dimming
なお、上記の実施の形態では、シャッタ手段の例として液晶シャッタ15を例に挙げて説明したが、本発明のシャッタ手段は液晶シャッタ15に限定されるものではなく、光の投光と遮光を瞬時に切り換えることができるシャッタであれば、他の形態のものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
1 減光式煙感知器
3 筐体
4 開口部
5 検煙空間
6 隔壁
6a LED用窓
6b PD用窓
7 検煙用光路
9 補償用光路
11 LED
13 PD
15 液晶シャッタ
17 MPU
17a 火災判別手段
17b 発光制御手段
17c 液晶シャッタ制御手段
19 ROM
21 RAM
23 回路基板
25 送受信回路
27 ライトガイド
29 発光制御回路
31 受光増幅回路
33 火災受信機
DESCRIPTION OF
13 PD
15
17a Fire discrimination means 17b Light emission control means 17c Liquid crystal shutter control means 19 ROM
21 RAM
23
Claims (5)
前記第一の基準値と第一の監視値とに基づいて前記受光素子の受光量の変化率を求め、
当該変化率と前記第二の基準値と第一及び第二の監視値とに基づいて火災の判別を行う火災判別手段とを備えたことを特徴とする減光式煙感知器。 A smoke detection space into which smoke flows, a smoke detection optical path formed so as to cross the smoke detection space, a compensation optical path provided separately from the smoke detection space, the smoke detection optical path, and A light emitting element that emits light toward the compensation optical path, a light receiving element that is disposed so as to be able to receive light that has passed through the smoke detection optical path and the compensation optical path, and a sensor that is provided in the smoke detection optical path. Shutter means for switching between shielding and transmitting light passing through the smoke optical path, and the amount of received light received by the light receiving element by shielding and transmitting the smoke detecting optical path by the shutter means in the reference state. The second reference value, and the amount of light received by the light receiving element by blocking and transmitting the light path for smoke detection by the shutter means in the monitoring state as the first and second monitoring values,
Based on the first reference value and the first monitoring value, to determine the rate of change in the amount of light received by the light receiving element,
A dimming smoke detector, comprising: a fire discriminating means for discriminating a fire based on the rate of change, the second reference value, and the first and second monitoring values.
前記第二の基準値と第一の基準値との差分の値と、前記変化率とに基づいて、前記差分の値を、前記監視状態と同様のノイズ源発生状態にあるときの補正基準値に補正し、
当該補正基準値と、前記第二の監視値と第一の監視値との差分の値と、に基づいて火災の判別を行うことを特徴とする請求項1記載の減光式煙感知器。 The fire discrimination means is
Based on the difference value between the second reference value and the first reference value and the rate of change, the difference value is a correction reference value when the noise source is in the same state as the monitoring state. To
The dimming smoke detector according to claim 1, wherein the fire is determined based on the correction reference value and a difference value between the second monitoring value and the first monitoring value.
前記第二の監視値と第一の監視値との差分の値と、前記変化率とに基づいて、前記第二の監視値と第一の監視値との差分の値を、前記基準状態と同様のノイズ源発生状態にあるときの補正監視値に補正し、
前記第二の基準値と第一の基準値との差分の値と、当該補正監視値とに基づいて火災の判別を行うことを特徴とする請求項1記載の減光式煙感知器。 The fire discrimination means is
Based on the difference value between the second monitoring value and the first monitoring value and the change rate, the difference value between the second monitoring value and the first monitoring value is set to the reference state. Correct it to the correction monitoring value when it is in the same noise source generation state,
The dimming smoke detector according to claim 1, wherein fire is determined based on a difference value between the second reference value and the first reference value and the corrected monitoring value.
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