JP2014083297A - 火災検知システムおよび火災検知方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルトコンベアの火災を季節、時間帯、設置環境、火災の範囲を問わず検知し消火することが可能な火災検知システムおよび火災検知方法を提供すること。
【解決手段】光ファイバー温度測定装置11がベルトコンベア1近傍の温度を測定し、雰囲気温度測定装置12がベルトコンベア1設置場所の雰囲気温度を測定し、火災判定制御装置15がベルトコンベア1近傍の温度と雰囲気温度とに基づいてベルトコンベア1の火災を検知する。これにより、ベルトコンベア1の火災を季節、時間帯、設置環境、火災の範囲を問わず検知することが可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】光ファイバー温度測定装置11がベルトコンベア1近傍の温度を測定し、雰囲気温度測定装置12がベルトコンベア1設置場所の雰囲気温度を測定し、火災判定制御装置15がベルトコンベア1近傍の温度と雰囲気温度とに基づいてベルトコンベア1の火災を検知する。これにより、ベルトコンベア1の火災を季節、時間帯、設置環境、火災の範囲を問わず検知することが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は、原料搬送用ベルトコンベアにおける火災を検知する火災検知システムおよび火災検知方法に関する。
製鉄所では、コークスの原料となる石炭をヤードからコークス炉にベルトコベンアで搬送している。石炭は自然発火することがあり、数キロメートルにわたるベルトコンベアで火災が発生すると多大な損害を被る。そこで従来、光ファイバーを用いた温度測定器でベルトコンベアの火災を検知する技術が知られている。例えば、特許文献1には、光ファイバー温度測定器を用いて、ベルトコンベア上の各部の温度上昇率、ベルトコンベアの平均温度との相対温度比較、温度上限値との絶対温度比較、ベルトコンベアの左右温度や上下温度の比較により、異常高温を判定して火災を検知する技術が開示されている。また、特許文献2には、光ファイバー温度測定器を用いて通常時の温度分布に対する温度増分により火災を検知して、光ファイバー温度測定器と光ファイバー以外の定点温度測定器とを組み合わせて火源位置を特定する技術が開示されている。
しかしながら、ベルトコンベアの温度は季節や時間帯、屋内/屋外などの設置環境などにより大きく変化するため、特許文献1に記載されているベルトコンベア上の各部の温度上限値と絶対温度とを比較して火災を検知する方法や、特許文献2に記載されている通常時の温度分布と比較して火災を検知する方法では、誤検知が生じる可能性が高い。また特許文献1に記載されているベルトコンベアの平均温度との相対温度やベルトコンベアの左右温度や上下温度を比較して火災を検知する方法では、例えば火災の延焼速度が速く火災の範囲が広い場合には、それらの比較対象の温度の差が小さいため、異常高温を検知できず火災を検知できない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ベルトコンベアの火災を季節、時間帯、設置環境、火災の範囲を問わず検知することが可能な火災検知システムおよび火災検知方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る火災検知システムは、ベルトコンベア近傍の温度を測定する光ファイバー温度測定手段と、ベルトコンベア設置場所の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定手段と、前記ベルトコンベア近傍の温度と前記雰囲気温度とに基づいてベルトコンベアの火災を検知する火災検知手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る火災検知システムは、上記発明において、前記火災検知手段が火災を検知した場合に該火災を消火する消火手段と、前記消火手段による消火が完了したか否かを判定する鎮火判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る火災検知システムは、上記発明において、前記消火手段は、ベルトコンベアに沿って敷設され消火用水を給水する散水配管から消火用水を散水する散水弁の開閉を制御することにより、火災を消火することを特徴とする。
また、本発明に係る火災検知システムは、前記消火手段は、前記光ファイバー温度測定手段の測定周期と、ベルトコンベア搬送速度とに基づいて、開状態にする前記散水弁の範囲を決定することを特徴とする。
また、本発明に係る火災検知システムは、上記発明において、前記火災検知手段が火災を検知した際、ベルトコンベアを停止させるベルトコンベア制御手段を備え、前記消火手段は、前記散水弁を所定時間開状態にした後に閉状態にする制御を行い、前記鎮火判定手段は、前記消火手段が前記散水弁を閉状態にした際、前記ベルトコンベア近傍の温度を所定時間監視して、該温度が上昇しない場合に消火が完了したと判定することを特徴とする。
また、本発明に係る火災検知方法は、ベルトコンベア近傍の温度を測定する光ファイバー温度測定ステップと、ベルトコンベア設置場所の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定ステップと、前記ベルトコンベア近傍の温度と前記雰囲気温度とに基づいてベルトコンベアの火災を検知する火災検知ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、ベルトコンベアの火災を時間帯、設置環境、火災の範囲を問わず検知できる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
まず、図1を参照して本実施の形態による火災検知システムの概略構成について説明する。図1に示すように、火災検知システム10は、ベルトコンベア1の温度を連続的に測定可能な光ファイバー温度測定装置11と、ベルトコンベア1の設置場所の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定装置12と、ベルトコンベア1に対する消火用水の散水を制御する散水弁制御装置13と、ベルトコンベア1の駆動モータ2を制御するベルトコンベア制御装置14と、各装置を制御する火災判定制御装置15とを有する。
光ファイバー温度測定装置11は、ベルトコンベア1に沿って敷設された光ファイバー温度検出器3を備えた情報処理装置によって構成され、光ファイバー温度検出器3から受信した検出信号に基づいて、ベルトコンベア1の近傍の任意の位置での温度をベルトコンベア1の温度として測定可能である。本実施の形態では、光ファイバー温度測定装置11は、所定の間隔(例えば、1〜2m)でベルトコンベア1の温度を測定している。各測定位置での測定周期Fは、光ファイバー温度測定装置11の仕様によって決まる固有値となる。
雰囲気温度測定装置12は、ベルトコンベア1の設置場所に配設された熱電対方式の雰囲気温度計4を備えた情報処理装置によって構成され、雰囲気温度計4の測定信号を収集している。なお、本実施の形態では、4台のベルトコンベア(1a〜1d)が連結され、各連結部分が屋内になるように、2棟の乗継建屋5が設置されている。雰囲気温度計4は、各ベルトコンベア1の屋外部分の近傍(4a,4c,4e)と、各乗継建屋5の屋内(4b,4d)とに配設され、各ベルトコンベア1の屋外部分と屋内部分との雰囲気温度を測定している。この雰囲気温度計4は、各ベルトコンベア1の屋外部分の2箇所以上、屋内部分の2箇所以上に設置してもよい。その場合は、ベルトコンベア1の位置と雰囲気温度計4の設置場所とをあらかじめ対応付けておけばよい。
散水弁制御装置13は、シーケンサやリレー回路を有する制御装置によって構成され、ベルトコンベア1に沿って敷設され消火用水を供給する散水配管6から消火用水を散水する散水弁61の開閉を制御して、ベルトコンベア1に消火用水を散水する。
ベルトコンベア制御装置14は、シーケンサやリレー回路を有する制御装置によって構成され、ベルトコンベア1の駆動モータ2を制御して、ベルトコンベア1を起動させたり停止させたりする。
火災判定制御装置15は、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、光ファイバー温度測定装置11と、雰囲気温度測定装置12と、散水弁制御装置13と、ベルトコンベア制御装置14と、電線またはLANなどの電気通信回線で接続されている。また、火災判定制御装置15は、ベルトコンベア1の駆動モータ2の回転軸に取り付けられた回転検出器などで実現されるベルトコンベア搬送速度計7の出力信号を受信可能である。火災判定制御装置15は、情報処理装置内部のCPU等の演算処理装置がメモリに記憶された制御プログラムを実行することによって、火災判定部151、消火処理部152、鎮火判定部153として機能する。これら各部の機能については後述する。
ここで、図2のフローチャートを参照して、火災検知システム10による火災検知処理手順について説明する。図2のフローチャートは、例えば、操作者により火災検知の指示が入力されたタイミングで開始となり、火災検知処理はステップS1の処理に進む。なお、以下の処理において、N番目のベルトコンベア1において光ファイバー温度検出器3により所定の間隔(例えば、1〜2m)で測定されたi番目の測定位置PNiでのベルトコンベア1の温度をTNiとする。また、その測定位置PNiでの雰囲気温度、すなわち、その測定位置PNiに対応するj番目の設置場所Pjにある雰囲気温度計4で測定される雰囲気温度をTjとする。本実施の形態では、Nは1から4の整数であり、iは1以上の整数であり、jは1から5の整数である。
ステップS1の処理では、火災判定部151が、各測定位置PNiでのベルトコンベア1の温度TNiとその測定場所PNiでの雰囲気温度Tjとを比較する。火災判定部151は、TNiとTjとの差が所定の閾値T0以下である場合は比較を繰り返し(ステップS1,No)、TNiがTjより高くその差が所定の閾値T0より大きい場合(ステップS1,Yes)、ステップS2の処理に進める。ここで、閾値T0は、火災発生を判定するための火災判定閾値であって、およそ10℃〜20℃の範囲であらかじめ設定しておく。
ステップS2の処理では、火災判定部151が、測定位置PNiで火災が発生しているものと判定する。これにより、ステップS2の処理は完了し、火災検知処理は、ステップS3の処理に進む。
ステップS3の処理では、消火処理部152が、全てのベルトコンベア(1a〜1d)の停止を指示する指示情報をベルトコンベア制御装置14に出力する。この指示情報を受信したベルトコンベア制御装置14は、ベルトコンベア1の駆動モータ2を停止する。これにより、ステップS3の処理は完了し、火災検知処理は、ステップS4の処理に進む。
ステップS4の処理では、消火処理部152が、消火用水を散水するベルトコンベア1の対象部分の長さ(散水範囲)Lを算出する。ここで、消火処理部152は、ベルトコンベア搬送速度計7で測定されたベルトコンベアの搬送速度V(m/秒)と、ベルトコンベア1の温度TNiの測定周期F(秒)とに基づいて、次式(1)により散水範囲L(m)を算出する。これにより、ステップS4の処理は完了し、火災検知処理は、ステップS5の処理に進む。
L=VN×F+α ・・・(1)
ここで、αは確実にベルトコンベア1の火災を消火するために設定された余裕長を意味し、例えば5m程度に設定された定数である。
ステップS5の処理では、消火処理部152が、ステップS4で算出された散水範囲Lに基づいて、ステップS2で火災発生と判定された測定位置PNiからベルトコンベア1の上流方向にL(m)の範囲に消火用水を散水する指示情報を散水弁制御装置13に出力する。この指示情報を受信した散水弁制御装置13は、測定位置PNiからベルトコンベア1の上流方向にL(m)の範囲の散水弁61を開状態にして、消火用水を散水する。これにより、ステップS5の処理は完了し、火災検知処理は、ステップS6の処理に進む。
ステップS6の処理では、消火処理部152が、所定の散水時間TAが経過したか否かを確認する。この散水時間TAは、散水弁61からの消火用水の単位時間当たりの散水量などを考慮して、十分に消火できると考えられる時間(例えば、10分程度)をあらかじめ設定しておく。消火処理部152は、所定の散水時間TAが経過したことを確認すると(ステップS6,Yes)、ステップS7の処理に進める。
ステップS7の処理では、消火処理部152が、各測定位置PNiでのベルトコンベア1の温度TNiとその測定位置PNiでの雰囲気温度Tjとを比較するとともに、ベルトコンベア1の温度TNiの単位時間当たりの変化量ΔTNi(℃/分)を確認する。火災判定部151は、TNiがTjより大きい場合、または、ΔTNiが0より大きい場合(ベルトコンベア1の温度TNiが上昇していることを意味している)には(ステップS7,No)、確認を繰り返し、TNiがTj以下、かつ、ΔTNiが0以下(ベルトコンベア1の温度TNiの上昇がないことを意味している)である場合(ステップS7,Yes)、火災の消火が完了したものとして、ステップS8の処理に進める。
ステップS8の処理では、消火処理部152が、消火用水の散水を停止する指示情報を散水弁制御装置13に出力する。この指示情報を受信した散水弁制御装置13は、散水弁61を閉状態にして、消火用紙の散水を停止する。これにより、ステップS8の処理は完了し、火災検知処理は、ステップS9の処理に進む。
ステップS9の処理では、鎮火判定部153が、ベルトコンベア1の温度TNiの単位時間当たりの変化量ΔTNi(℃/分)を確認する。鎮火判定部153は、ΔTNiが0より大きい場合、すなわち、ベルトコンベア1の温度TNiが上昇している場合(ステップS9,No)、消火が不十分と判定し、ステップS5の処理に戻して再度散水を開始する。また、鎮火判定部153は、ΔTNiが0以下である場合、すなわち、ベルトコンベア1の温度TNiの上昇がない場合(ステップS9,Yes)、ステップS10の処理に進める。
ステップS10の処理では、鎮火判定部153が、所定の鎮火監視時間TBが経過したか否かを確認する。この鎮火監視時間TBは、消火が不十分だった場合に再度発火するまでに要する時間を考慮して、消火が完了したと判定できる時間(例えば、30分程度)をあらかじめ設定しておく。鎮火判定部153が、所定の鎮火監視時間TBが経過するまで(ステップS10,No)ステップS9の処理に戻してベルトコンベア1の温度TNiの上昇がないかを確認する処理を繰り返し、所定の鎮火監視時間TBが経過したことを確認すると(ステップS10,Yes)、消火が完了したものとして、ステップS11の処理に進める。
ステップS11の処理では、鎮火判定部153が、ベルトコンベア1の起動が可能であることを通知する情報をベルトコンベア制御装置14に出力する。これにより、ステップS11の処理は完了し、一連の火災検知処理は終了する。
以上、説明したように、本実施の形態の火災検知システム10によれば、ベルトコンベア1の設置場所の雰囲気温度を基準としてベルトコンベア1の各位置の温度と比較して火災を判定しているので、季節、時間帯、設置環境、火災の範囲を問わずベルトコンベア1の火災を検知できる。
また、本実施の形態の火災検知システム10によれば、火災検知・消火・鎮火判定の一連の処理を目視に頼らず自動制御しているので、効果的かつ確実に消火できる。
また、本実施の形態の火災検知システム10によれば、火災を検知した際、光ファイバー温度計測器3の測定周期Fとベルトコンベアの搬送速度Vとを考慮して散水箇所や散水範囲Lを決定するので、光ファイバー温度計測器3の測定周期Fのタイムラグに起因した延焼を加味して確実に消火できる。
上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
1 ベルトコンベア
2 駆動モータ
3 光ファイバー温度検出器
4 雰囲気温度計
5 乗継建屋
6 散水配管
61 散水弁
7 ベルトコンベア搬送速度計
10 火災検知システム
11 光ファイバー温度測定装置
12 雰囲気温度測定装置
13 散水弁制御装置
14 ベルトコンベア制御装置
15 火災判定制御装置
151 火災判定部
152 消火処理部
153 鎮火判定部
2 駆動モータ
3 光ファイバー温度検出器
4 雰囲気温度計
5 乗継建屋
6 散水配管
61 散水弁
7 ベルトコンベア搬送速度計
10 火災検知システム
11 光ファイバー温度測定装置
12 雰囲気温度測定装置
13 散水弁制御装置
14 ベルトコンベア制御装置
15 火災判定制御装置
151 火災判定部
152 消火処理部
153 鎮火判定部
Claims (6)
- ベルトコンベア近傍の温度を測定する光ファイバー温度測定手段と、
ベルトコンベア設置場所の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定手段と、
前記ベルトコンベア近傍の温度と前記雰囲気温度とに基づいてベルトコンベアの火災を検知する火災検知手段と、
を備えることを特徴とする火災検知システム。 - 前記火災検知手段が火災を検知した場合に該火災を消火する消火手段と、
前記消火手段による消火が完了したか否かを判定する鎮火判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の火災検知システム。 - 前記消火手段は、ベルトコンベアに沿って敷設され消火用水を給水する散水配管から消火用水を散水する散水弁の開閉を制御することにより、火災を消火することを特徴とする請求項2に記載の火災検知システム。
- 前記消火手段は、前記光ファイバー温度測定手段の測定周期と、ベルトコンベア搬送速度とに基づいて、開状態にする前記散水弁の範囲を決定することを特徴とする請求項3に記載の火災検知システム。
- 前記火災検知手段が火災を検知した際、ベルトコンベアを停止させるベルトコンベア制御手段を備え、
前記消火手段は、前記散水弁を所定時間開状態にした後に閉状態にする制御を行い、
前記鎮火判定手段は、前記消火手段が前記散水弁を閉状態にした際、前記ベルトコンベア近傍の温度を所定時間監視して、該温度が上昇しない場合に消火が完了したと判定することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の火災検知システム。 - ベルトコンベア近傍の温度を測定する光ファイバー温度測定ステップと、
ベルトコンベア設置場所の雰囲気温度を測定する雰囲気温度測定ステップと、
前記ベルトコンベア近傍の温度と前記雰囲気温度とに基づいてベルトコンベアの火災を検知する火災検知ステップと、
を含むことを特徴とする火災検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012235885A JP2014083297A (ja) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | 火災検知システムおよび火災検知方法 |
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JP2012235885A JP2014083297A (ja) | 2012-10-25 | 2012-10-25 | 火災検知システムおよび火災検知方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3211391A1 (en) | 2016-02-25 | 2017-08-30 | Yokogawa Electric Corporation | Optical fiber temperature measurement system and measurement method |
JP2017532270A (ja) * | 2014-09-05 | 2017-11-02 | デヤン ローレント カンパニー,リミテッド | 噴射機能を有するコンベア用ローラー |
CN110538398A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-12-06 | 江苏卓然智能重工有限公司 | 基于分布式光纤测温技术的热处理安全联动装置 |
JP2021070587A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | ファスン エクスウィル カンパニー リミテッドHwaseung Exwill Co., Ltd. | コンベアベルトの摩耗確認装置、コンベアベルトの火災予測システム、及び、これを用いたコンベアベルトの安全管理システム |
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2012
- 2012-10-25 JP JP2012235885A patent/JP2014083297A/ja active Pending
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