JP7277568B2 - 火災報知設備 - Google Patents
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Description
本発明は、警戒区域の火災を監視して警報する火災報知設備であって、
所定の警戒区画で発生した煙の識別情報を送信する煙感知器と、
煙感知器と同じ警戒区画に設置され、火災に伴い発生する煙以外の物理的現象の変化を検知して検知信号を送信するセンサと、
煙の識別情報及び検知信号を受信する制御部と、
を備え、
制御部は、
煙感知器から受信した煙の識別情報に含まれる煙の検出値が所定の対応濃度条件を充足しなかった場合は、当該煙の識別情報に含まれる煙の種類及びセンサから受信した検知信号に基づいて火災を判断し、火災と判断したときに火災警報を出力させ、
煙感知器から受信した煙の識別情報に含まれる煙の検出値が所定の対応濃度条件を充足した場合は、センサから受信した検知信号に基づくことなく火災警報を出力させることを特徴とする。
センサとして、火災に伴い発生するCO2を検知するCO2センサ、火災に伴い発生するCOを検知するCOセンサ、火災に伴い発生する炎を検知する炎センサ、又は火災に伴い発生する熱を検知する熱センサの少なくとも何れかが設けられ、
制御部は、煙の識別情報から得られる前記煙の種類と、CO2センサ、COセンサ、炎センサ又は熱センサの少なくとも何れかによる検知値とから火災と判断したときに火災警報を出力させる。
CO2センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が白煙であり、且つCO2センサによる検知値からCO2を検知したときに火災警報を出力させる。
COセンサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が白煙であり、且つCOセンサによる検知値からCOを検知したときに火災警報を出力させる。
炎センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が黒煙であり、且つ炎センサによる検知値から炎を検知したときに火災警報を出力させる。
熱センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が黒煙であり、且つ熱センサによる検知値から熱を検知したときに火災警報を出力させる。
炎センサと熱センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が黒煙であり、且つ炎センサによる検知値から炎を検知し、熱センサによる検知値から熱を検知したときに火災警報を出力させる。
煙感知器は、CO2センサ、COセンサ、炎センサ、又は熱センサの少なくとも何れかが一体に設けられる。
制御部は、火災と判断した場合に区画の種別に対応した連動制御を行う。
煙感知器は、
第1散乱角における煙の散乱光のうち第1波長の光を受光して第1煙検出値を検出すると共に、第2散乱角における煙の散乱光のうち第2波長の光を受光して第2煙検出値を検出する検煙部と、
検煙部で検出された第1煙検出値と第2煙検出値とに基づいて煙を識別し、識別した煙の識別情報を制御部に送信する感知器制御部と、
を備える。
煙感知器は、
第1散乱角における煙の散乱光のうち第1波長の光を受光して第1煙検出値を検出すると共に、第2散乱角における煙の散乱光のうち第2波長の光を受光して第2煙検出値を検出する検煙部と、
検煙部で検出された第1煙検出値と第2煙検出値を含む煙検出値検出信号を制御部に送信する感知器制御部と、
を備え、
制御部は、煙感知器から受信した第1煙検出値と第2煙検出値とに基づいて煙を識別する。
本発明は、警戒区域の火災を監視して警報する火災報知設備であって、所定の警戒区画で発生した煙の識別情報を送信する煙感知器と、煙感知器と同じ警戒区画に設置され、火災に伴い発生する煙以外の物理的現象の変化を検知して検知信号ををするセンサと、煙の識別情報及び検知信号を受信する制御部と、を備え、制御部は、煙感知器から受信した煙の識別情報に含まれる煙の検出値が所定の対応濃度条件を充足しなかった場合は、当該煙の識別情報に含まれる煙の種類及びセンサから受信した検知信号に基づいて火災を判断し、火災と判断したときに火災警報を出力させ、煙感知器から受信した煙の識別情報に含まれる煙の検出値が所定の対応濃度条件を充足した場合は、センサから受信した検知信号に基づくことなく火災警報を出力させるため、白煙火災又は黒煙火災の識別結果に、同じ警戒区画に設置しているセンサによる火災に伴う煙以外の物理的現象の変化の検知値を加えることで火災判断の確度を高め、非火災報防止を更に確実なものとすることができる。
また、センサとして、火災に伴い発生するCO2を検知するCO2センサ、火災に伴い発生するCOを検知するCOセンサ、火災に伴い発生する炎を検知する炎センサ、又は火災に伴い発生する熱を検知する熱センサの少なくとも何れかが設けられ、制御部は、煙の識別情報から得られる前記煙の種類と、CO2センサ、COセンサ、炎センサ又は熱センサの少なくとも何れかによる検知値とから火災と判断したときに火災警報を出力させるようにしたため、白煙火災又は黒煙火災の識別結果と、CO2センサ、COセンサ、炎センサ又は熱センサの何れかによる検知値との両方が得られたときに火災と判断して警報することで、火災判断の確度を高め、非火災報防止を更に確実なものとすることができる。
また、CO2センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が白煙であり、且つCO2センサによる検知値からCO2を検知したときに火災警報を出力させるようにしたため、白煙火災が判断されたがCO2センサによりCO2が検知されない場合は、何らかの非火災要因が存在するものと判断し、火災警報を行わずに監視を続け、一方、例えば、居室の寝具が寝タバコ等が原因で燻焼して白煙火災が検知された場合には、CO2の発生をCO2センサによる検知で確認して火災警報を出力することができる。
また、COセンサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が白煙であり、且つCOセンサによる検知値からCOを検知したときに火災警報を出力させるようにしたため、白煙火災が判断されたがCOセンサによりCOが検知されない場合は、何らかの非火災要因が存在するものと判断し、火災警報を行わずに監視を続け、一方、例えば、居室のストーブの加熱によりソファ等の家具が着火して白煙とCOを発生しながら燻焼することで白煙火災が判断された場合には、COの発生をCOセンサによる検知で火災を確認して火災警報を出力することができる。
また、炎センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が黒煙であり、且つ炎センサによる検知値から炎を検知したときに火災警報を出力させるようにしたため、黒煙火災が判断されたが炎センサにより炎が検知されない場合は、何らかの非火災要因が存在するものと判断し、火災警報を行わずに監視を続け、一方、例えば、喫煙ルームでのタバコの不始末により灰皿からソファ等に火が移り、黒煙を上げて燃焼することで黒煙火災が判断された場合には、炎の発生を炎センサによる検知で火災を確認して火災警報を出力することができる。
また、熱センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が黒煙であり、且つ熱センサによる検知値から熱を検知したときに火災警報を出力させるようにしたため、黒煙火災が判断されたが熱センサにより熱が検知されない場合は、何らかの非火災要因が存在するものと判断し、火災警報を行わずに監視を続け、一方、例えば、危険物倉庫に設置している液体燃料タンクから液体燃料が漏れ、電気系統から発火し、炎と黒煙が上がった場合には、黒煙火災の判断に加え、炎の発生を炎センサによる検知で火災を確認して火災警報を出力することができる。
また、炎センサと熱センサが設けられた場合に、制御部は、煙の識別情報から得られる煙の種類が黒煙であり、且つ炎センサによる検知値から炎を検知し、熱センサによる検知値から熱を検知したときに火災警報を出力させるようにしたため、黒煙火災が判断されたが、炎センサによる炎及び熱センサによる熱が検知されない場合は、何らかの非火災要因が存在するものと判断し、火災警報を行わずに監視を続け、一方、例えば、燃料タンクと溶接機のある工場等で、溶接による火花から近くにある燃料タンクに引火して爆発的に炎と黒煙が上がった場合には、黒煙火災の判断に加え、炎の発生を炎センサによる検知で火災を確認して火災警報を出力することができる。
また、煙感知器は、CO2センサ、COセンサ、炎センサ、又は熱センサの少なくとも何れかが一体に設けられたため、白煙火災又は黒煙火災を識別するための火災信号を送信する光電式煙感知器に、火災に伴う煙以外の物理的現象の変化の検知する1又は複数のセンサが一体化されることで、警戒区域に対するセンサの設置が容易となり、また、火災の煙と煙以外の物理的現象の変化の値を警戒区域の同じ位置で検出することで、火災判断の確度を高めることができる。
また、制御部は、火災と判断した場合に区画の種別に対応した連動制御を行うようにしたため、例えば、煙感知器が設置された警戒区画毎に、居室、喫煙ルーム、燃料タンク等の危険物が設置された倉庫等の区画の種別と、火災が発生した場合の区画の危険度等に基づく排気、自動通報、消火といった連動制御との対応関係を予め記憶しておくことで、例えば火災区画が居室であった場合には急激な火災の拡大はないことから、排気や自動通報等の連動制御を行って初期消火等の人的な対処を可能とし、一方、火災区画が燃料タンク等の危険物が設置された倉庫等であった場合には、急激な火災拡大の危険性があることから、排気や自動通報に加え、消火薬剤等の散布による自動消火を行って対処することができる。
また、煙感知器は、第1散乱角における煙の散乱光のうち第1波長の光を受光して第1煙検出値を検出すると共に、第2散乱角における煙の散乱光のうち第2波長の光を受光して第2煙検出値を検出する検煙部と、検煙部で検出された第1煙検出値と第2煙検出値とに基づいて煙を識別し、識別した煙の識別情報を制御部に送信する感知器制御部とを備えたため、異なる波長と散乱角の設定により検出された2種類の煙検出値に基づく煙の識別を煙感知器側で行うことで、受信機側の処理負担を低減することができる。
また、煙感知器は、第1散乱角における煙の散乱光のうち第1波長の光を受光して第1煙検出値を検出すると共に、第2散乱角における煙の散乱光のうち第2波長の光を受光して第2煙検出値を検出する検煙部と、検煙部で検出された第1煙検出値と第2煙検出値を含む煙検出値検出信号を制御部に送信する感知器制御部とを備え、制御部は、煙感知器から受信した第1煙検出値と第2煙検出値とに基づいて煙を識別するため、煙感知器で検出された2種類の煙検出値に基づく白煙火災と黒煙火災の識別を受信機側で行うことで、煙感知器の構成及び制御機能がそのぶん簡単となり、また、煙感知器の消費電流を低減できる。
(火災報知設備の概要)
図1は火災報知設備の実施形態を示した説明図である。図1に示すように、火災報知設備100が設置された施設の監視センター又は管理人室等には例えばR型の受信機10が設置され、受信機10から警戒区域に対し系統毎に分けて信号回線12-1~12-3が引き出されている。
受信機10には、メインCPU26とサブCPU基板28-1~38-3が設けられ、サブCPU基板28-1~28-3の各々にはサブCPU30と伝送部32が設けられている。メインCPU26とサブCPU30は、シリアル転送バス34で接続されており、相互にデータを送受信する。
図1に示すように、受信機10のメインCPU26にはプログラムの実行により実現される機能として、火報制御部48が設けられる。
サブCPU基板28-1のサブCPU30に設けられた伝送制御部46は、伝送部32に指示して信号回線12-1に接続している光電式煙感知器14及びセンサ18の中継器16との間で所定の通信プロトコルに従って信号を送受信することで、検出データを収集する制御を行っている。なお、以下の説明では、センサ18の中継器16との間の送受信を、センサ18との間の送受信として説明する。
メインCPU26の火報制御部48は、サブCPU30から受信した第1の煙検出値A1と第2の煙検出値A2から比率R=A1/A2を算出し、所定の比率閾値Rthと比較することにより、R≧Rthの場合は白煙火災を判断し、R<Rthの場合に黒煙火災を判断する。なお、火報制御部48による白煙火災と黒煙火災の判断の詳細は、後の光電式煙感知器14の説明で明らかにされる。
(回路構成)
図2は図1の火災報知設備に設けられた光電式煙感知器の回路構成を示したブロック図である。図2に示すように、本実施形態の光電式煙感知器14は、CPU、メモリ及び各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成される感知器制御部50、S端子とSC端子に接続された信号回線12を介して受信機10との間で信号を送受信する伝送部52、信号回線12を介して供給された電源電圧を所定の安定化電圧に変換して出力する電源部54、発光駆動部56、検煙部60、増幅回路部68,70で構成される。
図3は図2における検煙部の構造の実施形態を示した説明図である。図3に示すように、外部からの煙が流入する検煙部60内には発光素子62、第1受光素子64及び第2受光素子66が配置されている。
図4は綿灯芯とケロシンを燃焼した場合の煙に対する図2の検煙部構造により検出された煙検出値とその比率を示した説明図である。
図1に示したセンサ18は、図2に示した光電式煙感知器14における発光駆動部56、検煙部60、増幅回路部68,70を除き、ここにCO2検知、CO検知、炎検知又は熱検知のセンサ部を設けており、それ以外の構成及び機能は、図2の光電式煙感知器14の感知器制御部50、伝送部52、電源部54と同じ回路部により構成される。
図5は図1の受信機における制御動作を示したフローチャートであり、図1に示した伝送制御部46及び火報制御部48による制御動作となる。また、図6は図2の光電式煙感知器における制御動作を示したフローチャートであり、感知器制御部50による制御動作となる。更に、図5、図6の制御は、受信機10側で白煙火災、黒煙火災又は非火災要因を識別することを特徴とする。
図5に示すように、受信機10の伝送制御部46はステップS1で所定周期毎に全ての光電式煙感知器14及びセンサ18を指定したブロードキャストの一括AD変換信号を信号回線12-1に送信し、光電式煙感知器14側で検出しているアナログ信号となる煙検出値A1,A2をデジタル信号にAD変換して記憶させ、また、センサ18で検出しているアナログ信号となる検知信号をデジタル信号にAD変換して記憶させ、続いて、光電式煙感知器14及びセンサ18のアドレスを順次指定した呼出信号を送信し、呼出信号を受信した光電式煙感知器14及びセンサ18が送信した呼出応答信号を受信し、光電式煙感知器14及びセンサ18が正常に動作しているかどうかの状態を監視する呼出応答制御を行っている。
図6に示すように、図2に示した光電式煙感知器14の感知器制御部50は、ステップS21で受信機10からの一括AD変換信号の受信を判断するとステップS22に進み、発光素子62の発光駆動により、第1波長λ1の光と第1散乱角θ1による散乱光の受光で検出された煙検出値A1と、第2波長λ2の光と第2散乱角θ2による散乱光の受光で検出された煙検出値A2を検出し、ステップS23でメモリに記憶する。
次に図1に示したセンサ18として、CO2センサ、COセンサ、炎センサ、熱センサを用いた場合に火報制御の具体例を説明する。
図7は光電式煙感知器の警戒区画にCO2センサを設置したときの火災判断と連動制御を示した説明図であり、図7(A)は設備構成の概略を示し、図7(B)は火災判断と連動制御をリスト形式で示し、図7(C)は別の火災判断と連動制御をリスト形式で示す。なお、図7(B)(C)の〇は検知又は作動を示し、×は非検知又は非作動を示す。また、図7(B)の連動制御における自動通報には、非常放送設備による非常放送が含まれる。また、図7(B)の2波長感知器と追加センサは火災判断の入力に相当し、火災警報と連動制御は火災判断の出力に相当する。
図8は光電式煙感知器の警戒区画にCOセンサを設置したときの火災判断と連動制御を示した説明図であり、図8(A)は設備構成の概略を示し、図8(B)は火災判断と連動制御をリスト形式で示し、図8(C)は別の火災判断と連動制御をリスト形式で示す。なお、図8(B)(C)の〇は検知又は作動を示し、×は非検知又は非作動を示す。また、図8(B)の連動制御における自動通報には、非常放送設備による非常放送が含まれる。
図9は光電式煙感知器の警戒区画に炎センサを設置したときの火災判断と連動制御を示した説明図であり、図9(A)は設備構成の概略を示し、図9(B)は火災判断と連動制御をリスト形式で示し、図9(C)は別の火災判断と連動制御をリスト形式で示す。なお、図9(B)(C)の〇は検知又は作動を示し、×は非検知又は非作動を示す。また、図9(B)の連動制御における自動通報には、非常放送設備による非常放送が含まれる。
図10は光電式煙感知器の警戒区画に熱センサを設置したときの火災判断と連動制御を示した説明図であり、図10(A)は設備構成の概略を示し、図10(B)は火災判断と連動制御をリスト形式で示す。なお、図10(B)の〇は検知又は作動を示し、×は非検知又は非作動を示す。また、図10(B)の連動制御における自動通報には、非常放送設備による非常放送が含まれる。
図11は光電式煙感知器の警戒区画に炎センサと熱センサを設置したときの火災判断と連動制御を示した説明図であり、図11(A)は設備構成の概略を示し、図11(B)は火災判断と連動制御をリスト形式で示す。なお、図11(B)の〇は検知又は作動を示し、×は非検知又は非作動を示す。また、図11(B)の連動制御における自動通報には、非常放送設備による非常放送が含まれる。
(光電式煙感知器)
上記の実施形態は、図4に示したように、1つの発光素子と2つの受光素子を備えた検煙部構造の光電式煙感知器を例にとっているが、これに限定されず、異なる波長と散乱角の設定により第1及び第2の煙検出値A1,A2を得ることのできる検煙部構造の光電式煙感知器であればよく、例えば、特許文献2に示された2つの発光素子と1つの受光素子を備えた検煙部構造の光電式煙感知器であっても良い。
上記の実施形態は、受信機とアドレスを設定した光電式煙感知器の間で信号を送受信して火災を監視するR型の火災報知設備を例にとっているが、光電式煙感知器の発報により、受信機からの指示を受けることなく白煙火災信号、黒煙火災信号又は非火災要因信号を受信機に送信して白煙火災警報、黒煙火災警報、又は非火災報注意警報を出力させるP型火災報知設備としても良い。
上記の実施形態は、受信機からの信号回線に光電式煙感知器を接続した有線システムを例にとっているが、受信機と光電式煙感知器の間を無線回線により接続する無線システムとしても良い。
上記の実施形態にあっては、例えば比率Rと比率閾値Rthの大小比較として、R≧Rthの場合とR<Rthの場合を示しているが、これに限定されず、R>Rthの場合とR≦Rthの場合の大小比較としても良い。
また、本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
12,12-1~12-3:信号回線
14:光電式煙感知器
16:中継器
18:センサ
18-1:CO2センサ
18-2:COセンサ
18-3:炎センサ
18-4:熱センサ
20:地区音響装置
22:排気装置
24:防火戸
26:メインCPU
28-1~28-3:サブCPU基板
30:サブCPU
32:伝送部
34:シリアル転送バス
36:ディスプレイ
38:表示部
40:操作部
42:音響警報部
44:移報部
46:伝送制御部
48:火報制御部
50:感知器制御部
52:伝送部
54:電源部
56:発光駆動部
60:検煙部
62:発光素子
62a,64a,66a:光軸
64:第1受光素子
66:第2受光素子
68,70:増幅回路部
100:火災報知設備
102:自動通報装置
104:非常放送設備
106:消火設備
Claims (11)
- 警戒区域の火災を監視して警報する火災報知設備であって、
所定の警戒区画で発生した煙の識別情報を送信する煙感知器と、
前記煙感知器と同じ前記警戒区画に設置され、火災に伴う煙以外の物理的現象の変化を検知して検知信号を送信するセンサと、
前記煙の識別情報及び前記検知信号を受信する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記受信した煙の識別情報に含まれる煙の検出値が所定の対応濃度条件を充足しなかった場合は、当該煙の識別情報に含まれる煙の種類及び前記受信した検知信号に基づいて火災を判断し、火災と判断したときに火災警報を出力させ、
前記受信した煙の識別情報に含まれる前記煙の検出値が前記所定の対応濃度条件を充足した場合は、前記受信した検知信号に基づくことなく火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項1記載の火災報知設備に於いて、
前記センサとして、火災に伴い発生するCO2を検知するCO2センサ、火災に伴い発生するCOを検知するCOセンサ、火災に伴い発生する炎を検知する炎センサ、又は火災に伴い発生する熱を検知する熱センサの少なくとも何れかが設けられ、
前記制御部は、前記煙の識別情報から得られる前記煙の種類と、前記CO2センサ、前記COセンサ、前記炎センサ又は前記熱センサの少なくとも何れかによる検知値とから火災と判断したときに火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項2記載の火災報知設備に於いて、前記CO2センサが設けられた場合に、前記制御部は、前記煙の識別情報から得られる前記煙の種類が白煙であり、且つ前記CO2センサによる前記検知値からCO2を検知したときに火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項2記載の火災報知設備に於いて、前記COセンサが設けられた場合に、前記制御部は、前記煙の識別情報から得られる前記煙の種類が白煙であり、且つ前記COセンサによる前記検知値からCOを検知したときに火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項2記載の火災報知設備に於いて、前記炎センサが設けられた場合に、前記制御部は、前記煙の識別情報から得られる前記煙の種類が黒煙であり、且つ前記炎センサによる前記検知値から炎を検知したときに火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項2記載の火災報知設備に於いて、前記熱センサが設けられた場合に、前記制御部は、前記煙の識別情報から得られる前記煙の種類が黒煙であり、且つ前記熱センサによる前記検知値から熱を検知したときに火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項2記載の火災報知設備に於いて、前記炎センサと前記熱センサが設けられた場合に、前記制御部は、前記煙の識別情報から得られる前記煙の種類が黒煙であり、且つ前記炎センサによる前記検知値から炎を検知し、前記熱センサによる前記検知値から熱を検知したときに火災警報を出力させることを特徴とする火災報知設備。
- 請求項2記載の火災報知設備に於いて、前記煙感知器は、前記CO2センサ、前記COセンサ、前記炎センサ、又は前記熱センサの少なくとも何れかが一体に設けられたことを特徴とする火災報知設備。
- 請求項1記載の火災報知設備に於いて、前記制御部は、火災と判断した場合に前記警戒区画の種別に対応した前記連動制御を行うことを特徴とする火災報知設備。
- 請求項1又は2記載の火災報知設備に於いて、
前記煙感知器は、
第1散乱角における煙の散乱光のうち第1波長の光を受光して第1煙検出値を検出すると共に、第2散乱角における煙の散乱光のうち第2波長の光を受光して第2煙検出値を検出する検煙部と、
前記検煙部で検出された前記第1煙検出値と前記第2煙検出値とに基づいて煙を識別し、当該識別した前記煙の識別情報を前記制御部に送信する感知器制御部と、
を備えたことを特徴とする火災報知設備。
- 請求項1又は2記載の火災報知設備に於いて、
前記煙感知器は、
第1散乱角における煙の散乱光のうち第1波長の光を受光して第1煙検出値を検出すると共に、第2散乱角における煙の散乱光のうち第2波長の光を受光して第2煙検出値を検出する検煙部と、
前記検煙部で検出された前記第1煙検出値と前記第2煙検出値を含む煙検出値検出信号を前記制御部に送信する感知器制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記煙感知器から受信した前記第1煙検出値と前記第2煙検出値とに基づいて煙を識別することを特徴とする火災報知設備。
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