JPH01194098A - 火災警報装置 - Google Patents

火災警報装置

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JPH01194098A
JPH01194098A JP1717888A JP1717888A JPH01194098A JP H01194098 A JPH01194098 A JP H01194098A JP 1717888 A JP1717888 A JP 1717888A JP 1717888 A JP1717888 A JP 1717888A JP H01194098 A JPH01194098 A JP H01194098A
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義昭 岡山
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智 堀内
Hirobumi Hotta
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は火災警報装置に関し、特に、火災感知器自体で
、または火災センサより伝送路を介して受信機に送られ
てきたデータにより、火災を判断する火災警報装置に関
するものである。
[従来の技術及びその問題点] 火災を検知する感知器もしくはセンサとしては、光電式
の煙センサや、サーミスタを使用した熱式センサ、さら
にはイオン化式あるいは輻射式のセンサが知られており
、これら火災感知器は、それぞれ、所定の煙濃度、所定
の温度、あるいは火災による所定の輻射光を検出し、火
災信号を発するようにしている。
しかしながら、このような方式では、タバコの煙のよう
な一過性の煙でも、その所定の検出レベルを超えて動作
してしまうことがある。
そこで、このような一過性の火災現象によって動作しな
いよう、タイマ等を使用し所定出力が一定時間継続して
発生しない限り動作しないようにした蓄積方式の感知器
あるいは受信機も知られているが、火災検出が遅くなる
欠点があった。
さらに、換気装置が働いている部屋では、その作用によ
り例えば煙の濃度が緩やかに増加し、しかも最終的に煙
感知器を動作させる煙濃度に達せず、火災警報を発しな
い、すなわち失報するというような場合もあった。
このような問題を解決するものとして、例えば、本件出
願人によって昭和62年6月22日に出願された「火災
警報装置Jという名称の特願昭62−153491号に
添付の明細書には、所定の時間間隔ごとにサンプリング
されるセンサ出力レベルが第1の所定レベル以上となっ
たとき、該センサ出力レベルと第1の所定レベルとの差
を、前記所定の時間間隔ごとに積算していき、該積算さ
れた値が所定の積算値に達しなときを判別して異常を表
わす信号を出力させるようにしたものが開示されている
。この先の出願の内容では、実際に火災が発生した場合
、進展が早い火災か遅い火災かを判別することはできず
、このような火災の進展速度をも判別することができれ
ば、誤動作のない一層確実な火災警報装置を提供する上
で非常に好ましい。
[問題点を解決するための手段] 本発明は上記諸点を解決すべく為されたもので、タバコ
の煙等の一過性の、火災に似た現象では誤動作せず、ま
た緩やかな立ち上がりの火災であっても実際の火災の場
合には確実かつ早期にそれを検知して警報を発すること
ができ、さらに、実際に火災が発生した場合、進展が早
い火災か遅い火災かを判別することができるようにした
火災警報装置を提供しようとするものである。
従って本発明によれば、センサ出力レベル(SLV)に
基づいて火災を判断するようにした火災警報装置におい
て、 第1の所定レベル(LVI)以上の前記センサ出力レベ
ルと、該第1の所定レベルとの差を、所定の時間間隔(
△t)ごとに積算していく第1の積算手段(ステップ1
10)と、 前記第1の所定レベルより大きい第2の所定レベル(L
V2)以上の前記センサ出力レベルと、該第2の所定レ
ベルとの差を、前記所定の時間間隔ごとに積算していく
第2の積算手段(ステップ112)と、 前記第1及び第2の積算手段によって積算された値(S
+、及び5I2)を、それぞれ第1及び第2の所定の積
算値(A及びB)と比較しくステップ113と121、
及びステップ119)、前記第1の積算手段によって積
算された値が前記第1の所定のfljE値に達したとき
を判別して第1の火災信号を出力する(ステップ114
及び122、そしてステップ126のY)と共に、前記
第2の積算手段によって積算された値が前記第2の所定
の積算値に達したときを判別して第2の火災信号を出力
する(ステップ120、そしてステップ127のY)判
別手段と、 を備えたことを特徴とする火災警報装置が提供される。
[作用] このように、第1及び第2の積算手段は、それぞれセン
サ出力レベルの第1及び第2の所定レベルLV+及びL
V2以上の部分を時間に対して積分し、そして判別手段
は、第1の積算手段によって積算された値S+、が第1
の所定の積算値Aに達したときを判別して第1の火災信
号を出力すると共に、前記第2の積算手段によって積算
された値SI2が前記第2の所定の積算値Bに達したと
きを判別して第2の火災信号を出力するようにしている
ので、火災発生を報知するためには、第1の所定レベル
以上の部分の時間に対する積算値が第1の所定の積算値
Aに達するか、もしくは第2の所定レベル以上の部分の
時間に対する積算値が第2の所定の積算値Bに達するこ
とが必要である。これにより、立ち上がりの急な火災に
対してはセンサの動作レベルを高くし、緩やかな立ち上
がりの火災に対しては低いレベルで火災を検出すること
となると共に、第1火災信号または第2火災信号の発生
態様により、早い火災か遅い火災かも判断できることと
なり、このように、火災発生時のセンサ出力レベルの立
ち上がりがどのような状態であったとしても、安定した
火災検出を可能としている。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
A図は、時間に対する火災センサの出力レベルを示して
おり、第1A図において、横軸には時間tが、縦軸には
火災センサの出力レベルSLYが示されている。LV+
は第1の所定レベル、LV、は第2の所定レベル、そし
てLV、は第3の所定レベルである。今、センサ出力レ
ベルSLVが直線Sに沿って上昇する場合を想定して説
明を進めると、該センサ出力レベルSLYはまず時刻1
、において第1の所定レベルLl/、を超え、この時点
からセンサ出力レベルSLYの第1の所定レベルLV、
に対する超過分の、時間に対する積算を開始する。この
積算は具体的には、センサ出力レベルSLVから第1の
所定レベルLV+ を減算したもの(SLY−tv、)
を、時間間隔Δtごとに積算していくこと、すなわち、
以下の式(1)を演算することにより行われる。
ここに、5LVkは、時間間隔Δtごとの時刻t1、t
z、tn−・・・、tnにおけるセンサ出力レベルSL
Vの値である。
また、センナ出力レベルSLVが時刻tmにおいて第2
の所定レベルLV2を超えると、この時点からセンサ出
力レベルSLVの第2の所定レベルLV、に対する超過
分の、時間に対する積算を以下の式(2)に従って開始
する。
式(1)で表わされた第1の積算値S+、が第1の所定
の積算値Aに達したときには第1の火災信号を出力し、
また式(2)で表わされた第2の積算値S【2が第2の
所定の積算値B(B<A)に達したときには第2の火災
信号を出力するものとすると、直線Sの立ち上がりの勾
配によって第1及び第2の積算値SI、及びS12がそ
れぞれ第1及び第2の所定の積算値A及びBに達する時
間に相異が表われ、この相異を識別することにより遅い
火災もしくは早い火災を検出することが可能である。
すなわち、まず定数A及びBを、一過性の煙に対しては
Sl、<A並びにS12< Bとなるように選択する。
立ち上がりの急な火災に対してはSitがAを超える以
前にSl、がBを超える可能性が高く、この場合、火災
2とする。第1の所定レベルLV、を超4えると 「異
常」を表示するため、異常→火災2に移行する場合、火
災の拡大が急であることが分かる。
次に、ゆるやかに成長する火災ではS11がAを超え、
その後、SLYが第2の所定レベルLV。
を超えてS12≧Bとなる可能性が高いため、正常→異
常→火災1→火災2と移行する。
さらに、換気状態にある室で発生した火災では、センサ
出力レベルSLYが第2の所定レベルLV2を超えずに
Sl、≧Aで火災1の状態に留とまるごとがある。この
ような場合、従来のただ1つの所定レベル、例えば第2
の所定レベルLV2近傍の値のみを動作レベルとしてい
る場合には動作しないことを意味するが、本発明では第
1の所定のレベルLV、は充分に感度を高く取っである
ため、失報の可能性を減じていることとなる。
以上をまとめると、 i)正常時 SLV < LV+であるとき、 ii)異常時 SLV≧Lv1 で、かツSr、<A S12< B であるとき、 iii )遅い火災のとき(火災1) SLV ≧LV、 テ、かツSI+≧AS12< B であるとき、 iv)早い火災のときく火災2) SLY > LV2F、カッSlz≧、Bであるとき、 となる、ここで上記項目 iii )における第3の所
定レベルLV、の役目は次の通り・である、すなわち、
第1A図の説明では、異常発生時、センサ出力SLVは
直線Sに沿って上昇する場合を例にとって説明したが、
実際は必ずしも直線に沿って上昇するとは限らず、さら
には積算値S1.が第1の所定の積算値Aに達した時点
では例えば異常状態が解消されていてセンサ出力SLV
が徐々に減少中である場合もあり、この理由のため、第
1の所定の積算値Aに達しかつ第3の所定レベルLV。
以上であるという双方の条件を満足した場合にのみ、火
災1と判定して第1の火災信号を出力するようにしてい
る。
第1B図では、センサ出力レベルSLVが種々の直線S
1、S2、S、・・に沿って上昇する場合を示している
。第1の積算値’ Sl、が前記第1の所定の積算値A
に達する時点でのグラフ上の点の軌跡を線し、で示して
おり、また、第2の積算値S1.が前記第2の所定の積
算値Bに達する時点でのグラフ上の点の軌跡を線L2で
示している。
第1B図に示されるように、直線S2の上昇率より高い
上昇率、すなわち直線S、より左側に存在する直線(例
えば直線S、)に沿って煙濃度が増加する場合には、S
l、がAに達するより先にSI2がBに達するので、火
災2と判定されることとなり、また直線S2の上昇率よ
り低い上昇率で増加する場合にはく例えば直線S0、S
、)、Sl、がAに達する方が先であるので火災1と判
定されることとなる。
なお、第1B図に示される線L1が感知器の動作点であ
るので、第1及び第3の所定レベルLM。
及びLV、は、従来の感知器におけるレベルに比べて充
分に低い値、すなわち高感度に設定されている。煙セン
サの場合を例にとれば、従来は、煙濃度10%/I11
で動作するように設定されていたものとすれば、例えば
、第1の所定レベルLV。
とじて2.5〜3 %/転また第3の所定レベルLV、
とじて 5%/+11に設定している。
第2図は、第1A図及び第1B図で作用的に説明したこ
の発明を実施するに適した火災警報装置のブロック回路
図を示している0図において、火災警報装置は大要、セ
ンサ部10と、判別部11とを含んでいる。センサ部1
0は、ここでは煙を感知して動作する光電式の煙センサ
としている。
煙センサ部10の検煙室には、発振回路12及び発光回
路14により所定周期でパルス点灯される発光ダイオー
ドLEDと、煙が検煙室に流入した場合にその濃度に比
例した散乱光を受ける太陽電池SBとが設けられており
、該太陽電池SBからの出力は受光回路16を介して増
幅器18で増幅された後、アナログ/ディジタル(A/
D)変換回路20でディジタル信号に変換されて判別部
11に送られる。
センサ部10からの信号を受けて信号処理もしくは判別
を行う判別部11には、マイクロプロセッサ・ユニット
MPUと、センサ部10からの信号を受けるインターフ
ェイスIF、と、クロックを発振する発振部O8Cと、
信号処理用のプログラムを格納しているプログラム用リ
ード・オンリ・メモリROM1と、作業用のランダム・
アクセス・メモリRAM1と、第1、第2及び第3の所
定レベルLV、、LV、及びLV、を記憶しているレベ
ル記憶用リード・オンリ・メモリROM2と、0.1.
2及び3の定数を格納している定数記憶用リード・オン
リ・メモリROM3と、第1及び第2の所定の積算値A
及びBを格納している所定積算値記憶用リード・オンリ
・メモリROM4と、所定の時間間隔△tごとにセンサ
出力レベルSLYを取り込んで記憶するためのセンサ出
力記憶用ランダム・アクセス・メモリRAM2と、RA
M 2に取り込まれたセンサ出力レベルSLVに基づい
て所定の時間間隔Δtごとに演算された積算値S1.及
びSI2・を記憶するための積算値記憶用ランダム・ア
クセス・メモリRAM3と、センサ出力レベルSLYの
値が現在どの範囲にあるかを、ROM3に格納された定
数0.1.2または3のいずれかにより表わす変数X、
及び積算値St。
またはS12の値が現在どのような状態にあるかを、同
じ<:ROM3に格納された定数O11,2または3の
いずれかにより表わす変数Yを記憶するための変数記憶
用RAM4と、インターフェイスIF2を介して接続さ
れる、異常表示灯ABL、第1火災表示灯FFL及び第
2火災表示灯SFLとが含まれている。
なお、第1の所定レベルLV、、第2の所定レベルLV
2、第3の所定レベルLV3、第1の所定の積算値A、
及び第2の所定の積算値Bの値は、室の危険度、換気、
空調、人の密度、時間帯、高さ、容積等で適宜設定変更
可能とすることができるのは当業者には理解できよう。
第2図に示されたブロック回路図の動作を、第3A図及
び第3B図のフローチャートをも用いて説明する。
まず、マイクロプロセッサ・ユニットMPUを含む判別
部は、ROM1に記憶されたプログラムに基づいて、セ
ンサ出力レベルSLYのサンプリングを常時行っている
。すなわち、発振部O8Cからのクロック・パルスに基
づいて計数される所定の時間間隔Δtごとに、センサ部
10からインターフェイスIF、を介して送られて来る
センサ出力レベルSLYを、RAM2に読み込んでいる
(ステップ101)、RAM2に読み込まれたセンサ出
力レベル計■はROM2に格納されている第1及び第2
の所定レベルLV、及びLV2と比較され、該センナ出
力レベルSLYがどの範囲にあるかが判別される(ステ
ップ102〜106)。
すなわち、センサ出力レベルSLYが第1の所定レベル
LV、より小さいならば(ステップ102のN)、変数
XとしてROM3に格納されている定数OをRAM4に
設定しくステップ103)、センサ出力レベルSLYが
第1の所定のレベルLV。
以上で(ステップ102のY)、かつ第2の所定のレベ
ルLV2より小さいならば(ステップ105のN)、変
数Xとして定数1をRAM4に設定しくステップ104
)、そしてセンサ出力レベルSLVが第2の所定レベル
LV2以上(ステップ105の、Y)ならば、変数Xと
して定数2を設定する(ステップ106)。
もし、x;0ならば、すなわちセンサ出力レベルSLV
が第1の所定のレベルLV、より小さいならば(ステッ
プ107のN、及びステップ108のY)、第1及び第
2の積算値SI+及びSl、のいずれもがクリアされる
と共に後述する変数Yの値は0に設定される(ステップ
109)。
もし、X=1または2ならば、すなわちセンサ出力レベ
ルSLVが少なくとも第1の所定のレベルLV、以上な
らば(ステップ107のY)、今回のセンサ出力レベル
SLVから第1の所定レベルLM、を減算したものを、
RAM3に記憶されている前回までの第1の積算値Sl
、に加算したものでもって、該RAM3に記憶されてい
る第1の積算値S1.を更新する(ステップ110)、
さらに、X=2でもあったならば、すなわちセンサ出力
レベルSLYが第2の所定のレベルL12以上でもあっ
たならば(ステップ111のY)、今回のセンサ出力レ
ベルSLYから第2の所定のレベルLV2を減算したも
のを、RAM3に記憶されている前回までの第2の積算
値SI2に加算したものでもって、該RAM3に記憶さ
れている第2の積算値Sl。
を更新する(ステップ112)、X=2でなかったなら
ば、すなわちセンサ出力レベルSLYが第1の所定のレ
ベルLV、以上かつ第2の所定のレベルLV、より小さ
いならば(ステップ111のN、及びステップ115の
Y)、RAM3に記憶されている第2の積算値S12を
クリアする(ステップ116)。
次に、状態判別について説明する。
孔側へ41 X=1でSl、<A であるカバステップ117のY)
、:i タハX = 2 テアッテもSI2<B カッ
SI+くAである(ステップ123のY)場合には、異
常として、RAM4内のYをY=1に設定する(ステッ
プ118または124>。
尺及りへ41 X=1でSI、≧AかっSLV≧L■、であるか(ステ
ップ113のY)、またはX=2でS12<B かつS
l、≧Aである(ステップ121のY)場合には、火災
1としてRAM4内のYをY=2に設定する(ステップ
114または122)。
1エ X=2でS12≧Bの場合には(ステップ119のY)
、火災2としてRAM4内のYをY=3に設定する(ス
テップ120>。
このように設定されたYの値でもって、状態表示が行わ
れる。すなわち、 Y=Oならば(すなわち、ステップ125.126及び
127の判定がNならば)、正常表示が行われ(ステッ
プ128)、 Y=1ならば(ステップ125のY)、例えば第2図の
異常表示灯ABLが点灯する等により、異常表示が行わ
れ(ステップ129)、 Y=2ならば(ステップ125のN、及びステップ12
6のY)、例えば第2図の第1火災表示灯FFLが点灯
する等により、火災1表示が行われ(ステップ130)
、そして Y=3ならば(ステップ125及び126のN、及び1
27のY)、例えば第2図の第2火災表示灯SFLが点
灯する等により、火災2表示が行われる(ステップ13
1)。
これら表示のいずれかが行われると、ステップ101に
戻り、次のサンプリング時期に新しいセンサ出力レベル
SLVを2売込んて゛ステップ102からの同様の判定
を行って、判定結果としての新しい表示を行う、従って
、火災の進展と共にセンサ出力レベルSLVが変化して
いく過程で、表示内容も変化していくこととなり、監視
員もしくはオペレータはこの表示内容の変化を監視する
ことにより、前述したように遅い火災もしくは早い火災
を判断することが可能である。
なお、判定結果の表示は別々に、すなわち順次現在の状
態だけを表示するようにしても良く、またCRT等を用
いて表示の順番が解るようにして、前の表示内容は消さ
ずに残したまま、その後の表示を行うようにしても良い
、さらに、第1の火災信号または第2の火災信号の発生
した順番により、自動的に「遅い火災」または「早い火
災」を判断して、それらの表示を表示灯、もしくはCR
T等で行うようにすることも可能である。
以上の実施例ではセンサ出力レベルを、光電式の煙セン
サから得られる信号として説明したが、センサ出力レベ
ルとしては、サーミスタを使用した熱式、イオン化式あ
るいは輻射式の火災センサから得られる信号の場合でも
、上記実施例と同じ効果を奏する。
また、上記実施例では、火災警報装置のセンサ部と火災
判別部が一体化されたものを想定して説明したが、A/
D変換回路でディジタル化された火災センサ出力をモデ
ム等を介して遠隔の受信機に送信し、そこで火災判断を
行わせるようにしても良い。
さらに、上記実施例において、センサ出力レベルSLY
が第1及び第2の所定レベルI、■1及びLV。
以上のとき、それぞれ第1及び第2の積算値Sl。
及びSI2が所定の8I算値A及びBに達するまでの、
所定の時間間隔ΔLごとの積算回数に制限を設け(例え
ばN回)、その制限された積算回数以内に、Sl、及び
Sl、がA及びBに達しなかった場合には、該制限され
たfi算回数に達した時点で、Sl、及び/またはSl
zの値をクリアして、ステップ110及び112におけ
る積算動作を最初から行わせるようにしても良い、この
ようにすれば、火災の類似現象がすでに解消されていて
煙だけが滞留し、第1または第2の火災信号を出力する
ために相当の長時間を要するような場合において、不必
要な火災発生の報知を阻止することが可能である。また
、この場合、Sl、がBに達するまでの積算回数の制限
を、Sl、がAに達するまでの積算回数の制限よりも少
なくするようにすれば、立ち上がりの早い一過性の現象
による誤動作を阻止する上で一層の効果が期待できると
考えられる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、センサ出力レベルの、第
1の所定レベル以上の部分を第1の積算値として積算す
ると共に、第2の所定レベル以上の部分を第2の積算値
として積算し、それら積算値がそれぞれ第1及び第2の
所定の積算値に達したときに、それぞれ第1及び第2の
火災信号を出力するようにしたので、タバコの煙等の一
過性の、火災に似た現象では誤動作せず、また緩やかな
立ち上がりの火災であっても実際の火災の場合には確実
かつ早期にそれを検知して警報を発することができ、さ
らに、実際に火災が発生した場合、進展が早い火災か遅
い火災かを判別することもでき、このように火災発生時
のセンサ出力レベルの立ち上がりがどのような状懸であ
っても、安定して火災を検出することができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び第1B図は、この発明の詳細な説明するた
めのグラフ、第2図は、この発明の一実施例による火災
警報装置を示す構成図、第3A図及び第3B図は、第2
図の動作を説明するためのフローチャートである。 図において、10は煙センサ部、11は判別部、MPU
はマイクロプロセッサ・ユニット、ROM1はプログラ
ム記憶用リード・オンリ・メモリ、ROM2は、第1の
所定レベルLV、、第2の所定レベルLV2、及び第3
の所定レベルLV、を記憶するためのレベル記憶用リー
ド・オンリ・メモリ、ROM3は定数記憶用リード・オ
ンリ・メモリ、ROM4は、第1の所定の積算、値A及
び第2の所定の積算値Bを記憶するための所定積算値記
憶用リード・オンリ・メモリ、RAM1は作業用ランダ
ム・アクセス・メモリ、RAM2は、センサ出力レベル
SLVを記憶するためのセンサ出力記憶用ランダム・ア
クセス・メモリ、RAM3は、第1のWIyL値S+、
及び第2の積算値SI2を記憶するための積算値記憶用
ランダム・アクセス・メモリ、RAM4は変数X及びY
を記憶するための変数記憶用ランダム・アクセス・メモ
リである。 第1A図 鶴IB図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 センサ出力レベルに基づいて火災を判断するようにした
    火災警報装置において、 第1の所定レベル以上の前記センサ出力レベルと、該第
    1の所定レベルとの差を、所定の時間間隔ごとに積算し
    ていく第1の積算手段と、 前記第1の所定レベルより大きい第2の所定レベル以上
    の前記センサ出力レベルと、該第2の所定レベルとの差
    を、前記所定の時間間隔ごとに積算していく第2の積算
    手段と、 前記第1及び第2の積算手段によって積算された値を、
    それぞれ第1及び第2の所定の積算値と比較し、前記第
    1の積算手段によって積算された値が前記第1の所定の
    積算値に達したときを判別して第1の火災信号を出力す
    ると共に、前記第2の積算手段によって積算された値が
    前記第2の所定の積算値に達したときを判別して第2の
    火災信号を出力する判別手段と、 を備えたことを特徴とする火災警報装置。
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JP2659736B2 (ja) 1997-09-30

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