JP5048296B2 - 火災受信機 - Google Patents

Description

本発明は、火災受信機に関する。

火災感知器を接続するＣラインまたはＬラインの地絡を検出する地絡検出回路を設けた火災受信機が知られている。

地絡検出回路は、一般的に、アースに接続された金属製の筐体に、リード線を介して接続されており、アース側に電流が流れたか否かを検知し、電流が流れた場合に、地絡が生じたものとして、これを報知する。

火災受信機は、法的に規定された電源ライン（例えば、ＣラインまたはＬライン）と筐体との間の絶縁抵抗試験を年１回行う必要がある。しかし、所定の電圧での絶縁抵抗試験を行う際に、地絡検出回路がアースに接続されたままの状態となっていると、火災受信機の回路に高電圧がかかる可能性があり、回路の破壊を招く恐れがある。

そのため、特許文献１記載の火災受信機は、地絡検出装置とアースとの間にリレー接点を設け、火災受信機に電源が供給された際には、地絡検出回路とアースが接続されて地絡の検出が可能となり、また、絶縁抵抗試験を行うために電源を切ったときには、地絡検出回路とアースとを切り離して、火災受信機の回路の破壊を招くことなく、良好に絶縁抵抗試験を行えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２５９３７４号公報。

しかし、上記火災受信機は、年１回の絶縁抵抗試験時以外は常に地絡検出回路がアースに接続されている。この状態で、雷などの外来ノイズが発生すると、アースから回り込んで火災受信機の回路に高電流が流れて故障する恐れがあった。

つまり、従来は、常に地絡検出回路がアースに接続されているので、雷などの外来ノイズ発生時における火災受信機の回路の故障の発生という問題があった。

本発明は、地絡検出時という必要最低限の時間のみ、地絡検出回路をアースに接続し、また、それ以外の時間は切り離すようにして、雷などの外来ノイズ発生時における火災受信機の回路の故障の可能性を低減することができる火災受信機を提供することを目的とするものである。

本発明は、火災感知器を接続するＣラインまたはＬｎラインの地絡を検出する地絡検出回路と、地絡検出回路とアースとの間に設けられ、地絡検出回路とアースとの接続を常時は切り離し、所定周期毎に接続するように制御されるアース切換手段とを備え、所定周期毎に地絡検出回路に地絡検出を行わせる火災受信機であって、アース切換手段は、火災感知器の発報による火災の復旧処理時に、地絡検出回路とアースとを接続するように制御されて、火災によりＣライン又はＬｎラインの被服が焼損して地絡が発生する可能性が高い復旧処理時にも、地絡検出回路に地絡検出を行わせることを特徴とする。

また、アース切換手段は、試験スイッチ操作時にも、地絡検出回路とアースとを接続するように制御されて、試験スイッチ操作時に地絡検出回路に地絡検出を行わせることを特徴とする。

本発明は、火災感知器を接続するＣラインまたはＬｎラインの地絡を検出する地絡検出回路を備えた火災受信機において、前記地絡検出回路とアースとの間に設けられ、前記地絡検出回路と前記アースとの接続を常時は切り離し、所定周期毎に接続するように制御されるアース切換手段を備えて、前記所定周期毎に前記地絡検出回路に地絡検出を行わせる。これによって、所定周期毎に地絡検出回路をアースに接続するので、定期的に地絡検出を行える。さらに、この地絡検出時という必要最低限の時間のみ、地絡検出回路をアースに接続し、また、それ以外の時間は切り離すようにしたので、地絡検出時以外のほとんどの時間は、地絡検出回路とアースとが切り離されており、雷などの外来ノイズが生じても、火災受信機の回路の故障が生じず、結果として、地絡を検出できつつも、回路の故障の発生の可能性を低減することができる。

また、前記アース切換手段は、復旧処理時に前記地絡検出回路と前記アースとを接続するように制御されて、前記復旧処理時に前記地絡検出回路に地絡検出を行わせる。つまり、復旧処理時は、火災によりＣライン又はＬラインの被覆が焼損して地絡が発生する可能性が高いので、地絡検出回路をアースに接続して地絡検出を行う。このように、地絡が発生する可能性の高い復旧処理時を含めた必要最低限の時間のみ、地絡検出を行うために地絡検出回路をアースに接続し、また、それ以外の時間は切り離すようにしたので、地絡検出時以外のほとんどの時間は、地絡検出回路とアースとが切り離されており、雷などの外来ノイズが生じても、火災受信機の回路の故障が生じず、結果として、効率的に地絡検出を行いつつも、回路の故障の発生の可能性を低減することができる。

また、前記アース切換手段は、電源投入時又は試験スイッチ操作時に、前記地絡検出回路と前記アースとを接続するように制御されて、前記電源投入時又は試験スイッチ操作時に前記地絡検出回路に地絡検出を行わせる。そのため、電源投入又は試験スイッチの操作によって、任意のタイミングでも、地絡検出を行うことができる。

図１は、本発明の一実施例である火災報知設備ＦＡ１を示す回路図である。

火災報知設備ＦＡ１は、Ｐ型火災受信機ＲＥと、Ｃラインと、Ｌｎラインと、ＣラインとＬｎラインとの間に接続されている火災感知器ＳＥ１、ＳＥ２、……とを有する。

火災受信機ＲＥは、制御部ＣＯＮＴと、火災感知器ＳＥの発報を検出する火災検出回路１００と、７セグメント表示部を具備する表示部ＤＰと、ブザーＢｚと、手動試験スイッチ６０２と復旧スイッチ６０３とを具備する操作部６００とを有する。

制御部ＣＯＮＴは、地絡検出回路２００と、タイマ３０１を具備するＣＰＵ３００（制御手段の一例）と、ＲＡＭ４００と、音響回路５００とを有する。フレームグランドＦＧ（火災受信機ＲＥのキャビネット）は、建物の鉄骨等（アースＥ）に接続される。なお、地絡検出回路２００と火災検出回路１００とその他の回路には、図示しない共通の電源回路から電源を供給されている。したがって、双方の回路２００、１００のグランドＧＮＤの電位は同レベルである。また、各回路から見るとアースＥの電位は浮いた形となっている。

図２は、上記実施例に設けられている火災感知器ラインの地絡検出回路２００、及び地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧとの接続切換機構を示す回路図である。

まず、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧとの接続切換機構を説明する。上記接続切換機構は、ＣＰＵ３００と、ＣＰＵ３００に接続されたリレーＲＥ１と、地絡検出回路２００の地絡検出端子Ｔ１とフレームグランドＦＧ（アースＥ）との間に設けられたノーマルオープンのリレーＲＥ１の接点ｒｅ１（アース切換手段の一例）とを有する。

ＣＰＵ３００は、リレーＲＥ１を常時はオフして、接点ｒｅ１をオープン状態に維持して、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧを常時は切り離し、また、後述する地絡検出時のみリレーＲＥ１をオンして、接点ｒｅ１をクローズして、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧを接続して、地絡検出回路２００に地絡検出を行わせる。

つぎに、地絡検出回路２００について説明する。火災感知器ラインの地絡検出回路２００は、接点ｒｅ１を介してフレームグランドＦＧに接続される地絡検出端子Ｔ１と、過大電圧吸収用ツェナーダイオードＺ１、Ｚ２と、ノイズ吸収用コンデンサＣ１、Ｃ２と、基準電圧発生回路１０と、Ｃライン用コンパレータ２０と、Ｌライン用コンパレータ３０と、幅の狭いノイズ吸収用コンデンサとＣ３、Ｃ４と、プルアップ抵抗Ｒ９、Ｒ１０とを有する。

基準電圧発生回路１０は、電圧分割抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８によって構成され、電源電圧を分割し、Ｃライン判別用の基準電圧Ｖｒｅｆｃと、Ｌライン判別用の基準電圧Ｖｒｅｆｌとを発生する。Ｃライン判別用の基準電圧Ｖｒｅｆｃは、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７との接続点に発生し、Ｌライン判別用の基準電圧Ｖｒｅｆｌは、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との接続点に発生する。

なお、「地絡」は、ＣラインまたはＬラインとフレームグランドＦＧ（キャビネット）との間の抵抗値が、所定の抵抗値（例えば、数十ｋ）以下になることである。つまり、Ｃライン、Ｌライン、火災感知器ＳＥ等の被覆が破れると、火災受信機ＲＥのキャビネットに直接接触したり、布設現場の鉄骨の結露水等に接触し、地絡が生じる。

地絡検出回路２００の地絡検出のタイミングとしては以下の通りであり、ＣＰＵ３００によって制御される。

（１）所定周期毎
例えば、１週間毎。この実施例では、火災受信機ＲＥの電源投入を始点として、１週間経過したことをタイマ３０１で検出したときに地絡検出を行う。また、始点となる電源投入時にも地絡検出を行う。なお、地絡は、火災感知器ＳＥ等の被覆の破れなどが、徐々に劣化して生じるので、所定周期として１週間程度毎に定期的に地絡検出を行うことで実用上問題ない。

ここで、地絡検出回路２００をアースＥに接続した場合では、雷などの外来ノイズが発生すると、アースＥから地絡検出回路２００を経由して回り込んで火災受信機ＲＥの回路に高電流が流れて故障する恐れがあった。しかし、上記のように、所定周期毎に地絡検出を行い、この地絡検出時という必要最低限の時間のみ、地絡検出回路２００をアースＥに接続し、また、それ以外の時間は切り離すようにしているので、地絡検出時以外のほとんどの時間は、地絡検出回路２００とアースＥとが切り離されており、雷などの外来ノイズが生じても、火災受信機ＲＥの回路の故障が生じず、結果として、地絡検出を行いながらも、故障の発生の可能性を低減することができる。また、火災受信機ＲＥの電源再投入操作によって、任意のタイミングで地絡検出を行うことができる。

（２）復旧スイッチ６０３の操作時
火災感知器ＳＥの発報による火災の復旧処理時に、作業員によって、復旧スイッチ６０３がオンされたときに地絡検出を行う。この復旧処理時は、火災によりＣライン又はＬラインの被覆が焼損して地絡が発生している可能性が高いので、地絡検出を行う。このように、地絡が発生する可能性の高い復旧処理時を含めた必要最低限の時間のみ、地絡検出を行うために地絡検出回路２００をアースＥに接続し、また、それ以外の時間は切り離すようにしたので、地絡検出時以外のほとんどの時間は、地絡検出回路２００とアースＥとが切り離されており、雷などの外来ノイズが生じても、火災受信機ＲＥの回路の故障が生じず、結果として、効率的に地絡検出を行いつつも、回路の故障の発生の可能性を低減することができる。

なお、復旧処理とは、火災感知器ＳＥへの電源再投入をすることによって、火災感知器ＳＥの初期化（例えば、火災保持状態のクリアなど）を行い、また、その間で受信機内部の火災状態ステータスをクリアするものである。

（３）手動スイッチ６０２の操作時
作業員によって、手動試験スイッチ６０２がオンされたときに地絡検出を行う。これにより、任意のタイミングで地絡検出を行うことができる。

なお、年１回、絶縁抵抗試験を行う際には、火災受信機ＲＥの電源をオフする。これによって、上記（１）〜（３）の地絡検出を行うタイミングであっても、接点ｒｅ１がノーマルのオープン状態となり、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧが切り離されるので、良好に絶縁抵抗試験を行える。

次に、上記実施例の動作について説明する。

Ｃラインが地絡すると、Ｃラインに印加されている電圧が、Ｃライン→フレームグランドＦＧ→クローズ状態の接点ｒｅ１→地絡検出端子Ｔ１→抵抗Ｒ１→抵抗Ｒ４→抵抗Ｒ５→コンパレータ２０の（−）端子を介して分割され、この分割された電圧が印加され、この印加された電圧が、グランドＧＮＤに対してＣライン判別用基準電圧Ｖｒｅｆｃよりも高くなるので、Ｃライン用コンパレータ２０の出力信号ＥＥ＋が低下し（ＯＮし）、ＣＰＵ３００が、Ｃライン用コンパレータ２０の出力信号ＯＮを読み取り、Ｃライン地絡を検出する。これによって、表示部ＤＰに設けられている７セグメント表示装置に、エラーコードＥ１１を表示し、故障音響を鳴動する。

一方、Ｌラインが地絡すると、Ｌラインの電圧は、Ｌライン→フレームグランドＦＧ→クローズ状態の接点ｒｅ１→地絡検出端子Ｔ１→抵抗Ｒ１→抵抗Ｒ４→抵抗Ｒ５→コンパレータ３０の（＋）端子を介して分割され、この分割された電圧が印加され、この印加された電圧が、グランドＧＮＤに対してＬライン判別用基準電圧Ｖｒｅｆｌよりも低くなるので、Ｌライン用コンパレータ３０の出力信号ＥＥ−が低下し（ＯＮし）、ＣＰＵ３００が、Ｌライン用コンパレータ３０の出力信号ＯＮを読み取り、Ｌライン地絡を検出する。これによって、表示部ＤＰに設けられている７セグメント表示装置に、エラーコードＥ１２を表示し、故障音響を鳴動する。

つまり、電源（＋１）が通常２４Ｖに設定され、グランドＧＮＤが０Ｖに設定され、互いに同じインピーダンスである抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点が１２Ｖであり、この１２Ｖが、地絡検出電圧として、コンパレータ２０の（−）端子に供給され、コンパレータ３０の（＋）端子に供給されている。

一方、基準電圧発生回路１０が、Ｃライン判別用基準電圧Ｖｒｅｆｃ（１６Ｖ）と、Ｌライン判別用基準電圧Ｖｒｅｆｌ（８Ｖ）とを発生し、これらの基準電圧が、それぞれ、コンパレータ２０の（＋）端子、コンパレータ３０の（−）端子に供給されている。つまり、抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点の電圧（地絡が生じていない通常は１２Ｖ）が、１６Ｖよりも高くなったこと（Ｃライン側に地絡したことによって、Ｃラインの電圧、たとえば約２４Ｖが印加され、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３による電圧分割比が変わり、抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点の電圧が上昇する）を、コンパレータ２０が判別し、８Ｖよりも低くなったこと（Ｌライン側に地絡したことによって、Ｌラインの電圧、たとえば２Ｖが印加され、抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点の電圧が下がったこと）を、コンパレータ３０が判別する。

図３は、上記実施例のＣＰＵ３００の動作を示すフローチャートである。

ＣＰＵ３００は、火災受信機ＲＥ１に電源投入されると（Ｓ１００）、まず、ＲＡＭ４００などの初期化を行い（Ｓ１１０）、つぎに、地絡検出を行い（Ｓ１２０）、そして、タイマ３０１をクリアしてからスタートさせる（Ｓ１３０）。

つぎに、タイマ３０１が所定時間（例えば、１週間）を経過したか否かを判断し（Ｓ１４０）、所定時間を経過していれば（Ｓ１４０のＹ）、地絡検出を行い（Ｓ１５０）、タイマ３０１をクリアしてから再スタートさせ（Ｓ１６０）、手動試験スイッチ６０２がオンされたか否かを判断する（Ｓ１７０）。また、タイマ３０１が所定時間を経過してなければ（Ｓ１４０のＮ）、手動試験スイッチ６０２がオンされたか否かを判断する（Ｓ１７０）。

手動試験スイッチ６０２がオンされていれば（Ｓ１７０のＹ）、地絡検出を行い（Ｓ１８０）、つぎに、復旧スイッチ６０３がオンされたか否かを判断する（Ｓ１９０）。また、手動試験スイッチ６０２がオンされていなければ（Ｓ１７０のＮ）、復旧スイッチ６０３がオンされたか否かを判断する（Ｓ１９０）。

復旧スイッチ６０３がオンされていれば（Ｓ１９０のＹ）、火災受信機ＲＥ１の復旧処理を行う（Ｓ２００）。つまり、火災感知器ＳＥへの電源再投入を行い、また、受信機内部の火災状態ステータスをクリアする。その後、地絡検出を行い（Ｓ２１０）、つぎに、その他処理、例えば、火災監視などの通常監視処理を行い（Ｓ２２０）、引き続き、ステップＳ１４０以降のフローを繰り返す。また、復旧スイッチ６０３がオンされていなければ（Ｓ１９０のＮ）、その他処理を行う（Ｓ２２０）。

図４は、図３のフローの地絡検出（Ｓ１２０、Ｓ１５０、Ｓ１８０、Ｓ２１０）の動作を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ３００は、リレーＲＥ１をオンする。これにより、ノーマルオープンの接点ｒｅ１がクローズされ、地絡検出回路２００の地絡検出端子Ｔ１とフレームグランドＦＧとが接続される（Ｓ１）。

この状態で、まず、Ｃラインの地絡検出を行う（Ｓ１０）。地絡検出回路２００が、Ｃラインの地絡を検出すると（Ｓ１０のＹ）、火災受信機ＲＥ内のＲＡＭ４００に格納されているＣライン地絡フラグをＯＮし（Ｓ１１）、上記７セグメント表示装置に、エラーコードＥ１１を表示し（Ｓ１２）、ブザーＢｚが故障音響を鳴動する（Ｓ１３）。

Ｃライン地絡を検出しない場合（Ｓ１０のＮ）、Ｃライン地絡フラグがＯＮであれば（Ｓ２０）、Ｃライン地絡フラグをＯＦＦし（Ｓ２１）、エラーコードＥ１１を消去し（Ｓ２２）、故障音響を停止し（Ｓ２３）、つぎに、Ｌラインの地絡検出を行う（Ｓ３０）。また、Ｃライン地絡フラグがＯＦＦであれば（Ｓ２０）、Ｌラインの地絡検出を行う（Ｓ３０）。

地絡検出回路２００が、Ｌラインの地絡を検出すると（Ｓ３０のＹ）、火災受信機ＲＥ内のＲＡＭ４００に格納されているＬライン地絡フラグをＯＮし（Ｓ３１）、７セグメント表示装置に、エラーコードＥ１２を表示し（Ｓ３２）、ブザーＢｚが故障音響を鳴動する（Ｓ３３）。

Ｌライン地絡を検出しない場合（Ｓ３０のＮ）、Ｌライン地絡フラグがＯＮであれば（Ｓ４０）、Ｌライン地絡フラグをＯＦＦし（Ｓ４１）、エラーコードＥ１２を消去し（Ｓ４２）、故障音響を停止し（Ｓ４３）、最後に、リレーＲＥ１をオフして、地絡検出動作を終了する。これにより、接点ｒｅ１がオープンされ、地絡検出回路２００の地絡検出端子Ｔ１とフレームグランドＦＧとが切り離される（Ｓ５０）。同様に、Ｌライン地絡フラグがＯＦＦである場合（Ｓ４０）、また、Ｃライン、Ｌラインの地絡を検出して、ブザーＢｚが故障音響を鳴動した（Ｓ１３、Ｓ３３）後も、リレーＲＥ１をオフして、地絡検出動作を終了する（Ｓ５０）。

上記実施例によれば、所定周期毎に地絡検出回路２００をアースＥ（フレームグランドＦＧ）に接続するので、定期的に地絡検出を行える。さらに、所定周期毎の地絡検出時という必要最低限の時間のみ、地絡検出回路２００をアースＥに接続し、また、それ以外の時間は切り離すようにしたので、地絡検出時以外のほとんどの時間は、地絡検出回路２００とアースＥとが切り離されており、雷などの外来ノイズが生じても、火災受信機ＲＥの回路の故障が生じず、結果として、地絡を検出できつつも、回路の故障の発生の可能性を低減することができる。

上記実施例において、図２の電源（＋１、ＤＣ５Ｖ）の地絡検出回路２００への入力側にノーマルオープンのリレー接点を設けて、地絡検出回路２００が地絡検出を行う際のみに、ＣＰＵ３００がリレー接点をクローズして、地絡検出回路２００に電源を投入するようにして、消費電流を低減するようにしてもよい。

上記実施例において、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧとの間にリレーＲＥ１の接点ｒｅ１を設けるようにしたが、接点ｒｅ１に代えて手動切替スイッチ、ジャンパスイッチを設け、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧとの間を常時は切り離し、また、所定周期毎、手動試験スイッチ６０２の操作時、復旧処理時、火災受信機ＲＥの電源投入時に、地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧとの間を接続するように、作業員の手動操作によって、地絡検出を行う必要最小限の時間のみ、地絡検出回路をアースＥ（フレームグランドＦＧ）に接続するようにしてもよい。

なお、Ｒ型火災受信機では、伝送用電源、内部回路用電源等、電源を複数、必要とするので、地絡検出回路を設けるとすれば、その地絡検出回路を、上記電源数だけ必要である。ところが、Ｐ型火災受信機は、電源が１つであるので、地絡検出回路を設置する場合、地絡検出回路を１つ設置すれば足りる。

本発明の一実施例である火災報知設備ＦＡ１を示す回路図である。 上記実施例に設けられている地絡検出回路２００、及び地絡検出回路２００とフレームグランドＦＧとの接続切換機構を示す回路図である。 上記実施例のＣＰＵの動作を示すフローチャートである。 図３の地絡検出の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

ＲＥ…Ｐ型火災受信機、ＳＥ…火災感知器、１００…火災検出回路、２００…地絡検出回路、１０…基準電圧発生回路、２０…Ｃライン用コンパレータ、Ｖｒｅｆｃ…Ｃライン判別用基準電圧、３０…Ｌライン用コンパレータ、Ｖｒｅｆｌ…Ｌライン判別用基準電圧、ＲＥ１…リレー、ｒｅ１…接点、ＦＧ…フレームグランド、３００…ＣＰＵ、３０１…タイマ、４００…ＲＡＭ、５００…音響回路、６００…操作部、６０２…手動試験スイッチ、６０３…復旧スイッチ、ＤＰ…表示部、Ｂｚ…ブザー、Ｔ１…地絡検出端子。

Claims (2)

1. 火災感知器を接続するＣラインまたはＬｎラインの地絡を検出する地絡検出回路と、前記地絡検出回路とアースとの間に設けられ、前記地絡検出回路と前記アースとの接続を常時は切り離し、所定周期毎に接続するように制御されるアース切換手段とを備え、前記所定周期毎に前記地絡検出回路に地絡検出を行わせる火災受信機であって、
   前記アース切換手段は、火災感知器の発報による火災の復旧処理時に、前記地絡検出回路と前記アースとを接続するように制御されて、火災により前記Ｃライン又はＬｎラインの被服が焼損して地絡が発生する可能性が高い前記復旧処理時にも、前記地絡検出回路に地絡検出を行わせることを特徴とする火災受信機。
2. 前記アース切換手段は、試験スイッチ操作時にも、前記地絡検出回路と前記アースとを接続するように制御されて、前記試験スイッチ操作時に前記地絡検出回路に地絡検出を行わせることを特徴とする請求項１記載の火災受信機。
   

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