JP2531468Y2 - Fire detection system - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はボイラのバーナ廻りなどの火災の発生を検知
する火災検出システムに係り、特に、赤外線センサを用
いたシステムに於いて、その監視域内に於ける、火災、
人物の存在、重油流出等の状況を判別可能にし各種の外
乱を排除して誤検出の低減を図った火災検出システムに
関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a fire detection system for detecting the occurrence of a fire such as around a boiler burner, and particularly to a system using an infrared sensor in a monitoring area thereof. Fire in
The present invention relates to a fire detection system capable of discriminating the presence of a person, a situation such as heavy oil spill, and eliminating various disturbances to reduce false detection.

［従来の技術］ 従来の一般に市販されている室内型火災検知器は、
煙、温度などを検出対象として火災を検知しており、例
えばボイラのバーナ廻りには、監視エリアが広かった
り、屋外などのため、煙、温度が拡散するので使用でき
ないという問題がある。従ってこのような箇所に於いて
は、火炎が放射する紫外線又は赤外線を検出する方法が
使用されている。発電所等のボイラ壁では燃料の重油配
管等があり、これからの重油の噴出事故や、洩れた重油
による火災発生が生じている。しかし、これらを判別す
るのは難しい。従って、現在、大多数の発電所では、運
転員のパトロールと、遠隔テレビ画面の目視による監視
が行なわれている。[Prior art] Conventional indoor fire detectors on the market are:
A fire is detected by detecting smoke, temperature, and the like. For example, there is a problem that a smoker and a temperature cannot be used around a burner of a boiler because the monitoring area is wide or outdoors, and the smoke and temperature are diffused. Therefore, in such places, a method of detecting ultraviolet rays or infrared rays emitted by the flame is used. Boiler walls of power plants and the like have fuel heavy oil piping and the like, and heavy oil spill accidents and fires due to leaked heavy oil have occurred. However, it is difficult to determine these. Therefore, at present, in most power plants, patrols of operators and visual monitoring of remote television screens are performed.

［考案が解決しようとする課題］ 従来の火災検出システムに於いては火災発生または高
温重油等の噴出は、これらが放射する赤外線から検出さ
れるが、日照、蛍光灯等の照明、人物の存在等が外乱と
なって、判別が困難であるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional fire detection system, the occurrence of a fire or the ejection of high-temperature heavy oil is detected from the infrared rays emitted from these fires. And the like become disturbances, which makes it difficult to determine.

本考案は上記実情に鑑みなされたもので、各種の外乱
を排除し、誤検出の発生を低減して信頼性の向上を図っ
た火災検出システムを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fire detection system that eliminates various disturbances, reduces occurrence of erroneous detection, and improves reliability.

［課題を解決するための手段］ 本考案は、火災、高温重油の噴出、及び煙の発生を検
出するシステムに於いて、検出信頼性向上のため、異常
時固有の信号成分を取り出すバンドパスフィルタを設け
るとともに、基準赤外光源を設けて、各種の外乱を排除
し、誤検出の発生を低減して信頼性の向上を図ったもの
で、具体的には、上記バンドパスフィルタにより、日
照、蛍光灯の照明等による変動や、ボイラ壁温そのもの
の変動分を排除し、上記赤外光線による定期又は臨時照
射でセンサ視覚内走査して人物の存在を判断して、各種
の外乱を排除し、誤検出を防ぐ構成としている。[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a bandpass filter for extracting a signal component unique to an abnormal condition in order to improve detection reliability in a system for detecting fire, squirting of high-temperature heavy oil, and generation of smoke. In addition to the provision of a reference infrared light source, various disturbances are eliminated, the occurrence of erroneous detection is reduced and reliability is improved.Specifically, the sunshine, Eliminates fluctuations due to the lighting of fluorescent lamps and fluctuations in the boiler wall temperature itself, and performs regular or extraordinary irradiation with the infrared light to scan inside the sensor vision to determine the presence of a person and eliminate various disturbances. , To prevent erroneous detection.

［作用］ 上記のような構成をなす火災検出システムは、火炎、
高温重油の噴出、及び煙の発生を検出するもので、検出
信頼性向上のため、異常時固有の信号成分を取り出すバ
ンドパスフィルタを設けるとともに、基準赤外光源を設
けて、誤検出を防ぎ信頼性の向上を図った火災検出シス
テムを実現する。ここでバンドパスフィルタの周波数を
５〜20Hz程度に設定すると、１〜2Hzの日照による変動
や、ボイラ壁温そのものの変動が除かれ、更に、50〜60
Hz程度及びそれ以上の蛍光灯の照明等が除かれる。又、
人物の存在は、赤外線センサの視覚内を走査している赤
外光線の定期又は臨時照射で判別する。[Operation] The fire detection system having the above-described configuration includes a flame,
Detects the emission of high-temperature fuel oil and the generation of smoke.In order to improve detection reliability, a bandpass filter that extracts signal components unique to abnormal conditions is provided, and a reference infrared light source is provided to prevent erroneous detection and improve reliability. A fire detection system with improved operability is realized. Here, if the frequency of the band-pass filter is set to about 5 to 20 Hz, fluctuations due to sunlight of 1 to 2 Hz and fluctuations of the boiler wall temperature itself are removed.
Approximately Hz and higher fluorescent lighting is excluded. or,
The presence of a person is determined by regular or extraordinary irradiation of an infrared ray scanning within the visual sense of the infrared sensor.

上記した理由から外乱を排除して、火炎、高温重油の
噴出及び煙の発生を検出時における、赤外線の判別が正
確になり、誤検出が大幅に改善される。For the reasons described above, the disturbance is eliminated, and the detection of the infrared rays at the time of detecting the occurrence of the flame, the ejection of the high-temperature heavy oil and the smoke becomes accurate, and the erroneous detection is greatly improved.

［実施例］ 以下図面を参照して本考案の一実施例を説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は本考案の一実施例に於けるシステムの全体構
成を示す図であり、第２図は上記実施例に於いて赤外線
センサで検出した信号を、Ｘ軸を時間、Ｙ軸を電圧信号
で示す信号波形図である。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing signals detected by the infrared sensor in the above embodiment, wherein the X-axis represents time and the Y-axis represents voltage. It is a signal waveform diagram shown by a signal.

第１図に於いて、１はボイラ壁、２は重油配管、３は
赤外線センサである。４はフィルタ（バンドパスフィル
タ）4aを介して赤外線センサ３の検出信号を入力する信
号処理回路である。赤外線センサ３はセンサ視角５内の
赤外線を検出するように設置され、信号処理回路４に接
続される。信号処理回路４の前段にはフィルタ4aが設け
られている。In FIG. 1, 1 is a boiler wall, 2 is a heavy oil pipe, and 3 is an infrared sensor. Reference numeral 4 denotes a signal processing circuit for inputting a detection signal of the infrared sensor 3 via a filter (bandpass filter) 4a. The infrared sensor 3 is installed so as to detect infrared rays within the sensor viewing angle 5 and is connected to the signal processing circuit 4. A filter 4a is provided at a stage preceding the signal processing circuit 4.

又、８は赤外線センサ視角５外の定位置に設けられた
赤外光源、９は赤外線センサ視角５内に設けられた上記
赤外光源８の反射板である。Reference numeral 8 denotes an infrared light source provided at a fixed position outside the infrared sensor viewing angle 5, and reference numeral 9 denotes a reflector of the infrared light source 8 provided within the infrared sensor viewing angle 5.

赤外線センサ視角５内には、監視すべきボイラ壁１、
及び重油配管２が設置されるとともに、これら監視対象
からの赤外線のセンサ入力を妨げない定位置に反射板９
が設置されて、赤外光源８から放射される基準赤外光10
が反射板９で反射され、赤外線センサ３に入力されるよ
うに構成される。Within the infrared sensor viewing angle 5, the boiler wall 1 to be monitored,
And the heavy oil pipe 2 are installed, and the reflection plate 9 is located at a fixed position which does not hinder the infrared sensor input from the monitored object.
Is installed, and a reference infrared light 10 radiated from the infrared light source 8 is provided.
Is reflected by the reflection plate 9 and input to the infrared sensor 3.

ボイラ壁１、及び重油配管２が放射する赤外線強度は
ボイラの運転状態によって変化する。又、日光などの外
光６や照明７も赤外線を放射している。又、第１図には
示していないが、赤外線センサ視角内５にパトロール等
で人間が入った場合も赤外線強度が変化する。The intensity of infrared rays emitted from the boiler wall 1 and the heavy oil pipe 2 varies depending on the operation state of the boiler. External light 6 such as sunlight and illumination 7 also emit infrared rays. Although not shown in FIG. 1, the infrared intensity also changes when a person enters the visual angle 5 of the infrared sensor by patrol or the like.

第２図は赤外線センサで検出した信号波形を示す図で
あり、ここではＸ軸を時間、Ｙ軸を電圧信号としてセン
サの代表的検出波形を示している。FIG. 2 is a diagram showing a signal waveform detected by the infrared sensor. Here, a typical detection waveform of the sensor is shown with the X-axis as time and the Y-axis as a voltage signal.

ここで第２図（ａ）はボイラ壁、重油配管からの赤外
線強度の検出信号波形であり、ボイラ運転とともに非常
に低周期で変動している。一般には１〜2Hz程度で変動
する。第２図（ｂ）は照明の検出信号波形であり、照明
の点灯で検出出力は大きくなり、消灯でもとに戻るが、
照明点灯中の検出出力の変動成分は電源周波数の50Hz又
は60Hzが殆どである。第２図（ｃ）は外光の検出信号波
形であり、周囲の明るさに比例して１〜2Hzの低周期で
変動している。Here, FIG. 2 (a) shows a detection signal waveform of the infrared intensity from the boiler wall and the heavy oil pipe, which fluctuates at a very low cycle with the boiler operation. Generally, it fluctuates at about 1 to 2 Hz. FIG. 2 (b) shows a detection signal waveform of the illumination. The detection output increases when the illumination is turned on, and returns to the original state when the illumination is turned off.
The fluctuation component of the detection output during illumination lighting is almost 50 Hz or 60 Hz of the power supply frequency. FIG. 2 (c) shows a detection signal waveform of external light, which fluctuates in a low cycle of 1 to 2 Hz in proportion to the surrounding brightness.

以上の各信号波形に対しては、低周波と高周波を取り
除く5Hz〜20Hzのバンドパスフィルタを用いればよい。For each of the above signal waveforms, a band-pass filter of 5 Hz to 20 Hz that removes low and high frequencies may be used.

第２図（ｄ）は火炎発生時の検出信号波形であり、５
〜10Hz程度である。第２図（ｅ）は重油噴出時の検出信
号波形であり、10〜20Hz程度である。FIG. 2 (d) shows a detection signal waveform when a flame is generated.
About 10 Hz. FIG. 2E shows a detection signal waveform at the time of heavy oil ejection, which is about 10 to 20 Hz.

これらの信号波形から解るように、第２図（ｄ）に示
す火炎発生時、同図（ｅ）に示す重油噴出時の異常検出
は低周波と高周波を取り除くバンドパスフィルタを設け
ればよい。As can be seen from these signal waveforms, a band-pass filter for removing low and high frequencies may be provided for abnormality detection when a flame is generated as shown in FIG. 2D and when heavy oil is injected as shown in FIG. 2E.

一方、煙の検出は、第１図に於いて定期的に放射する
赤外光源８の基準赤外光10の受光強度を調べれば煙発生
時は当然その受光強度が低下することから判断できる
が、この赤外線経路途中に反射板９を設けているのは、
赤外線センサ視角５内に人間が立ち入ったことを検出す
る範囲を光軸でカバーするためである。第２図（ｄ）に
示す火災発生時に、同図（ｅ）に示す重油噴出時の異常
検出であるか、人間による外乱であるか区別が不可能な
場合は、上記赤外光源８を照射し、その受光強度を調査
する。人間の場合には完全に基準赤外光を遮断するので
受光強度ゼロとなり、域内に於ける人物の存在を判明で
きる。On the other hand, smoke can be detected by examining the received light intensity of the reference infrared light 10 of the infrared light source 8 that regularly emits light in FIG. The reason why the reflecting plate 9 is provided in the middle of the infrared ray path is as follows.
This is because the optical axis covers a range for detecting that a person has entered the viewing angle 5 of the infrared sensor. At the time of the fire shown in FIG. 2 (d), if it is impossible to distinguish whether it is the abnormality detection at the time of heavy oil ejection shown in FIG. Then, the received light intensity is investigated. In the case of a human, the reference infrared light is completely blocked, so that the received light intensity becomes zero, and the presence of a person in the area can be determined.

上記したように、信号処理回路４の前段にバンドパス
フィルタ4aを設けるとともに、赤外線センサ３に反射板
９を経て基準赤外光10を入力する基準赤外光源８を設け
た構成としたことにより、誤検出が大幅に改善される。
即ち、バンドパスフィルタの周波数を５〜20Hz程度に設
定することにより、１〜2Hzの日照による変動や、ボイ
ラ壁温そのものの変動が除かれ、更に50〜60Hz程度及び
それ以上の周波数帯に於ける蛍光灯の照明等が除かれ
る。又、赤外線センサ３の視覚内を走査している赤外光
線の定期又は臨時照射により赤外線センサ視角５内に於
ける人物の存在を判別できる。As described above, the bandpass filter 4a is provided before the signal processing circuit 4, and the reference infrared light source 8 for inputting the reference infrared light 10 through the reflection plate 9 is provided in the infrared sensor 3. , The false detection is greatly improved.
That is, by setting the frequency of the band-pass filter to about 5 to 20 Hz, fluctuations due to sunlight of 1 to 2 Hz and fluctuations of the boiler wall temperature itself are removed, and further, in a frequency band of about 50 to 60 Hz and higher. Lighting of fluorescent lamps, etc. In addition, the presence or absence of a person within the infrared sensor viewing angle 5 can be determined by the regular or temporary irradiation of infrared rays scanning the visual sense of the infrared sensor 3.

［考案の効果］ 以上詳記したように本考案によれば、赤外線センサよ
り得られる対象物からの赤外線強度をもとに火災を検出
するシステムに於いて、上記赤外線センサの視野外に設
けられた赤外光源と、同光源の光線を受けその反射光を
上記赤外線センサに入射する反射板と、上記赤外線セン
サの受光信号を特定低周波数帯のバンドパスフィルタに
入力して、その出力波形から火災及び域内の状況を判別
する手段とを備えてなる構成としたことにより、日照、
照明等による変動や、ボイラ壁温そのものの変動を除
き、かつ人物の存在が判別できるため、誤検出の発生を
大幅に低減でき信頼性の向上を図ることができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, in a system for detecting a fire based on the intensity of infrared light from an object obtained by an infrared sensor, the fire detector is provided outside the field of view of the infrared sensor. An infrared light source, a reflection plate that receives the light beam of the light source and makes the reflected light incident on the infrared sensor, and inputs the light reception signal of the infrared sensor to a bandpass filter of a specific low frequency band, and outputs the signal from the output waveform. By providing a means for discriminating fire and conditions in the area, the sunshine,
Since the fluctuation due to lighting or the like and the fluctuation in the boiler wall temperature itself can be excluded and the presence of a person can be determined, the occurrence of erroneous detection can be greatly reduced, and the reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本考案の一実施例に係るシステム全体の構成
図、第２図は上記実施例に於ける赤外線センサの代表的
な検出波形例を示す図である。 １……ボイラ壁、２……重油配管、３……赤外線セン
サ、４……信号処理回路、4a……フィルタ（バンドパス
フィルタ）、５……赤外線センサ視角、６……外光、７
……照明、８……赤外光源、９……反射板、10……基準
赤外光。FIG. 1 is a configuration diagram of the entire system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a typical detection waveform example of the infrared sensor in the above embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Boiler wall, 2 ... Heavy oil piping, 3 ... Infrared sensor, 4 ... Signal processing circuit, 4a ... Filter (bandpass filter), 5 ... Infrared sensor viewing angle, 6 ... External light, 7
... Illumination, 8 infrared light source, 9 reflector, 10 infrared reference light.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】赤外線センサによって得られる対象物から
の赤外線強度をもとに火災を検出するシステムに於い
て、 上記赤外線センサの視野内へ基準となる赤外光を放射す
る赤外光源と、 上記赤外線センサの視野内に設けられ、上記赤外光源か
らの赤外光を受け、その反射光を上記赤外線センサに入
射させる反射板と、 上記赤外線センサの視野外に設けられ、上記赤外線セン
サの受光信号から特定低周波数帯を除くバンドパスフィ
ルタと、 上記フィルタからの出力を入力し分析して火災発生、重
油噴出、煙発生等を判別する信号処理回路と を具備してなることを特徴とする火災検出システム。1. A system for detecting a fire based on the intensity of infrared light from an object obtained by an infrared sensor, comprising: an infrared light source for emitting a reference infrared light into a field of view of the infrared sensor; A reflecting plate provided in the field of view of the infrared sensor, receiving infrared light from the infrared light source, and making the reflected light incident on the infrared sensor, provided outside the field of view of the infrared sensor; A band-pass filter that removes a specific low-frequency band from the received light signal; and a signal processing circuit that receives and analyzes the output from the filter to determine a fire, heavy oil squirt, smoke, or the like. Fire detection system.