JPH01237799A - 火災警報装置 - Google Patents

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、熱、煙、あるいはガス等の火災現象の物理量
の変化度合が所定時間内に所定レベル以上となったとき
に火災と判断するいわゆる差動式の火災警報装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 例えば、実公昭５９−２８３３３号公報、並びに実公昭
５８−４４４６５号公報には、火災現象に関する物理量
の変化の度合すなわち変化率を監視し、該変化率が所定
値以上となったときに受信機に火災信号を出力するよう
にした、いわゆる差動式火災Ｓ知器を電気回路で構成し
たものが示されている。

このような従来の差動式火災感知器においては、温度上
昇が極端に緩やかな場合には、物理量が変化し続けても
、例えば温度が上昇し続ける′等して高温になっても、
変化率が所定値以内ならば、火大信号が出力されること
はない。

本願は、このような差動式の従来のものを改良して、誤
動作の無いより確実な差動式火災警報装置を、マイクロ
プロセッサ技術を駆使して実現することに向けられてい
る。

また、そのように誤動作の無い差動式火災ＩＦｌｌｉ装
置をマイクロプロセッサ技術により実現しようとすると
、−最に、成る時点からデータの追跡を行って時間軸に
対するセンサの出力レベルの傾きを求めるため、サンプ
リングごとに長時間に渡り多数のセンサの出力レベルを
記憶していかなければならない。例えば、熱センサで、
５℃／分の上昇率が８分間続いたときに動作させようと
する場合には、サンプリング時間を５秒とすると、９６
個のデータをメモリに記憶させなければならず、しかも
１回のサンプリングを行うごとに９６１１Ｉのデータを
メモリ上で１つづつ順次ずらして一番古いデータを捨て
るという作業を行わなければならない、このためデータ
のメモリ領域が大きくなり、また、データの書換え時間
も長くなってしまうこととなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って本発明の目的は、マイクロプロセッサ技術を駆使
して、誤動作の無い安定した検出動作を行うと共に、メ
モリ容量の大きいものを必要としない差動式の火災警報
装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明によれば、火災現象
の物理量を検出する火災現象検出手段（ＦＳ）と、該火
災現象検出手段によって検出される火災現象の物理量す
なわちセンサ出力レベルに基づいて火災判別を行う火災
判別手段とを有する火災警報装置において、 前記火災判別手段は、 前記火災現象検出手段によって検出される火災現象の物
理量の変化が所定値（Ｌ）に達すると、その時点での物
理量をトリガ点レベル（Ｖｒ）として保持すると共に、
該トリガ点からの経過時間（ｔｏｘＮ＞を計数する第１
の手段（ステップ２０５〜２０７）と、 前記火災現象検出手段によって検出される火災現象の現
在の物理量（Ｖｌ）と前記第１の手段により保持される
トリガ点レベルとの差（△Ｖ）から動作限界時間（Ｔ）
を決定するための対照表（ＲＯＭ３）を有する第２の手
段（ステップ２０８．２０９）と、 を備え、これにより、前記第１の手段によって計数され
た現在の経過時間が、前記第２の手段によって決定され
た動作限界時間よりも小さいときに火災と判断するよう
にしたことを特徴とする火災警報装置が提供される。

［作用］ 火災判別手段は、トリガ点からの経過時間を動作限界時
間と比較することにより火災判別を行い、しかも該動作
限界時間は、現在の物理量及びトリガ点レベル間の差と
動作限界時間との対照表から第２の手段により決定され
るので、変化率を求めるために大容量のメモリは必要と
されない。また、対照表には、環境条件に適した物理量
対トリガ点レベルの関係を収めるようにすれば、誤動作
の無い安定した検出動作を行わせることができる。

［実施例］ 以下、物理量として温度を検出する熱式のｔ％かを例に
とり、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例を適用した火災警報装置の
一例を示すブロック回路図であり、図において、ＲＥは
受信機、Ｄ　Ｅ　＋＋−Ｄ　Ｅ・１ｎ　Ｈ＋　−−Ｄ　
Ｅ　ｌｌ、Ｍ−Ｄ　Ｅ　ｎｎは、それぞれ一対の電源兼
信号線り、〜Ｌｎを介して受信機ＲＥに接続される火災
感知器である。なお、火災感知器ＤＥ、についてのみ内
部を詳細に示しているが他の火災感知器についても同様
である。

火災感知器ＤＥ、、において、 ＭＰＵは、マイクロプロセッサ、 ＲＯＭ１は、マイクロプロセッサＭＰＵと関連した主メ
モリ内のプログラム記憶用領域であり、第２図のフロー
チャートにより後述するプログラムを固定記憶している
。

ＲＯＭ２は、主メモリ内の各種定数の記憶用領域、 ＲＯＭ３は、主メモリ内の火災現象上昇幅対動作限界時
間テーブルの記憶用領域で、本実施例では温度上昇幅対
動作限界時間のテーブルを記憶している。

ＲＡＭ１は、主メモリ内の作業用領域、ＦＳは、火災に
関係した物理量を検出する火災現象検出部であり、本実
施例では熱式検出部としている。

Ｔ　Ｈは、感熱素子としてのサーミスタ、ＡＤは、アナ
ログ・ディジタル変換器、ＴＸは、火災信号送出部（な
お、ポーリング方式の場きは、送受信部となる）、 ＩＦｌ及びＩＦ２は、インターフェース、である。

第１図の動作を第２図のフローチャートにより説明する
。

最初に、センナ出力レベルを読込み、これを現在のセン
サ出力レベルｖ１、並びに１サンプリング前のセンサ出
力レベル■２として作業領域ＲＡＭ１に格納する（ステ
ップ２０１＞、次のサンプリング時期に新しいセンサ出
力レベルを読込むと、先に作業領域ＲＡＭ１に格納され
たセンサ出力レベルｖ１を、この新しいセンサ出力レベ
ルでもって更新する（ステップ２０２）。

次にこの新しい現在のセンサ出力レベル■、の値と、先
のサンプリング時期、すなわち１サンプリング前に読込
んだセンサ出力レベル■２との差を取り、その差（ＶＩ
　　Ｖ２）が、所定の増加を示す各種定数記憶用領域Ｒ
ＯＭ２内に格納されている第１の所定値しよりも大きい
か否かについて判定すると共に、作業用領域ＲＡＭ１内
のＶＴがＶＴ≠０であるか否かについても判定する（ス
テップ２０３）。

ここに、ＶＴとは、センナ出力レベルの変化率の値が最
初に所定の変化率を超えて（すなわち差（Ｖ、−ＶＺ）
の値が最初に第１の所定値り以上となって）トリガがか
かったときの、トリガ点におけるセンサ出力レベルＶ、
の値である。従って、ステップ２０３における■Ｔ≠０
とは、先の成る時点においてすてにトリガがかかってお
り、その先の成る時点におけるトリガ点でのセンサ出力
レベルＶ、がＶＴとしてすでに設定されてしまっている
ことを示している。

従って、ステップ２０３での判定の結果、差（Ｖ　ｌ　
−Ｖ　２）がＬより小さく、かつＶＴ＝Ｏであるならば
（ステップ２０３のＮ）、この時点でトリガがかけられ
ることはなく、かつこの時点までにトリガがかけられて
もいないので、すなわち異常状態もしくは異常の兆候が
全く存在しないので、現在のセンサ出力レベル■１を、
先のサンプリング時期に読込んだセンサ出力レベル■２
として格納しくステップ２０４）、さらに新しいセンサ
出力レベルの読込みを行う（ステップ２０２）。

もし、Ｖ、−Ｖ２≧してあるか、またはＶＴ≠０のいず
れかである場合にはくステップ２０３のＹ）、トリガを
かけるべきか、もしくはすでにかけられているので、時
間カウンタＮ（ここにＮはトリガがかけられてからのサ
ンプリング回数）を１つ増分した後（ステップ２０５）
、Ｖ７＝Ｏであるが否かについて判定する（ステップ２
０６＞、もしＶＴ＝０であるならば（ステップ２０６の
Ｙ）、過去にはトリガはかけられていなかったので、現
在のセンサ出力レベル■１をトリガ点のレベルｖＴとし
て設定した後（ステップ２０７）、ステップ２０２にて
次のさらに新しいセンナ出力レベルの読込みを行う。

またもしｖＴ≠０ならば（ステップ２０６のＮ）、すて
にトリガはかけられているので、現在のセンサ出力レベ
ル■１から、該トリガ点のレベルＶＴを減算し、その差
を、トリガ点レベルからの温度上昇幅△Ｖとして作業用
領域ＲＡＭＩに格納する（ステップ２０８）、次に、記
憶用領域ＲＯＭ３に格納された温度上昇幅対動作限界時
間テーブルから、全決定された温度上昇幅Δ■に対応す
る動作限界時間を読込み、それをＴとして作業用領域Ｒ
ＡＭＩに格納する（ステップ２０９）、そして該動作限
界時間Ｔを、トリガされてから現時点までに経過した時
間ｔｏＸＮ（ここに、ｔｏはサンブリング周期）と比較
し、もし経過時間ｔ０ＸＮ　が動作限界時間Ｔ以内なら
ば（ステップ２１０のＹ）、火災動作がとられることと
なる（ステップ２１３）。

温度上昇幅対動作限界時間テーブル記憶用領域ＲＯＭ３
の内容が第３図に示されており、このテーブルにおける
△■対Ｔの関係の一例が第４図のグラフに示されている
。第４図において、座標の原点Ｏはトリガ点を、縦軸は
温度上昇幅△Ｖを、横軸はトリガ点からの経過時間ｔ０
ＸＮ　　を表わしており、そしてグラフ中の線分！１．
１２及びｌ。

が動作限界時間Ｔを表わしている。すなわち、第２図の
フローチャートのステップ２１０では、トリガされた後
の経過時間ｔ。Ｘ’Ｎ　　を、その時点での温度上昇幅
△■に対応する動作限界時間Ｔと比較し、経過時間が動
作限界時間Ｔ以下のときに火災異常が発生したものと判
別するようにしており、その場合の火災動作領域が第４
図に斜線で示されている。

例えば、熱センサの場合、センサ出力レベルの分解能を
１℃とすると、第３図及び第４図においてΔＶ＝１〜１
０の範囲では動作限界時間Ｔは０なので、△Ｖ≦１０以
下では動作することはない。

八Ｖが１１以上では動作限界時間がＯでないため、例え
ばΔ■＝１１のときにｔ。ＸＮ　＜１３０秒ならば火災
動作が取られることとなる。線分１２が５℃／分、線分
ｌ、が３℃／分の上昇率の直線とすると、Δ■が１１〜
２５まではトリガ点からの上昇率が５℃／分を上廻ると
動作し、△Ｖが２６以上では３℃／分の上昇率を上廻る
と動作されることとなる。

このように第４図は、トリガ点からの経過時間を基とし
た場合、該経過時間に対する温度上昇幅△Ｖが線分ｌ３
．１２及び！、で表わされる限界温度上昇幅を上廻った
か否かを判別するためのグラフでもあるが、第２図のフ
ローチャート並びに第３図では、第４図で温度上昇幅へ
■を基とし、該温度上昇幅ΔＶに対する（線分！５．１
２及び１３で表わされる）動作限界時間Ｔをテーブル記
憶用領域ＲＯＭ３に格納しておき、火災異常を検出する
ために、経過時間が該動作限界時間Ｔを下廻つているか
否かを判別するようにしている。第４図のような関数を
テーブル記憶用領域ＲＯＭ３に格納するようにしている
ので、必要に応じてＲＯＭ３を交換する等してテーブル
の定数を変更することができ、環境条件に応じて差動特
性に種々の変曲点を持たせたりして、動作限界時間を変
更することが可能となる。また、このようにＲＯＭ３を
交換することにより各種の環境条件に対応できる差動式
警報装置を実現しており、各環境条件ごとにソフトを変
更する必要がない。

さて、第２図のフローチャートに戻り、経過時間ｔ、Ｘ
Ｎ　が動作限界時間Ｔ以上ならば、すなわち火災異常で
はないならば（ステップ２１０のＮ）、次に、トリガを
解除するか否かを決定するために、トリガ点から現在の
センサ出力レベル■、に達するまでの上昇率が所定の上
昇率、例えば２℃／分を下廻っているか否かについて判
定する。この判定は、（△Ｖ　ｘ　６　ｏ）／＜ｔｏｘ
　Ｎ）の値が２より小さいか否かを判定することにより
行われる（ステップ２１１）。

なお、ここではトリガを解除するための方法として上昇
率を演算し、該上昇率が所定の上昇率より小さいか否か
を判定することにより行うようにしているが、トリガ解
除の方法としては、△■とトリガ解除時間とを定義した
ＲＯＭ３のようなトリガ解除用テーブルを用意し、△■
に対応する経過時間が該テーブル内のトリガ解除時間を
経過した場合に、トリガを解除するようにしても良い。

ステップ２１１における判定の結果、もし現在のセンサ
出力レベル■、に達するまでの上昇率が２℃／分以上な
らば（ステップ２１１のＮ）、ステップ２０２において
次の新しいセンサ出力レベルが読込まれ、トリガ点レベ
ルｖＴによる火災監視がなおも続けられる。もし、現在
のセンサ出力レベル■１に達するまでの上昇率が２℃／
分より小さいならば（ステップ２１１のＹ）、トリガは
解除され、先のセンサ出力レベルＶ２の値を現在のセン
サ出力レベルＶ、でもって更新すると共に、トリガ点レ
ベルｖＴと時間カウンタＮをクリア、すなわちＶ７＝Ｏ
並びにＮ＝Ｏとし、そしてステップ２０２において、次
のサンプリング時期に次の新しいセンサ出力レベルの読
込みが行われる。

ステップ２１０における判定の結果、経過時間ｔｏｘＮ
が動作限界時間Ｔを下廻っているならば（ステップ２１
０のＹ）、インターフェイスＩＦ２を介して火災信号送
出部ＴＸを動作させ受信機ＲＥに火災信号が送出される
（ステップ２１３〉。このとき火災信号送出部ＴＸは、
火災信号と共に自己アドレスを送出するようにしても良
い。

火災感知器からの火災信号が受信機ＲＥで受信されると
、受信機Ｒ’Ｅはいずれの回線Ｌ１〜Ｌｎから該火災信
号を受信したかを判別し、火災の発生した火災警戒地区
を表示する。また火災感知器が自己アドレスをも送出す
る場きには、受信したアドレス信号から火災の発生場所
あるいは動作した火災感知器をも判別して一緒に表示す
る。

なお、上記実施例では、火災感知器が火災判別を行って
火災信号及び／またはアドレス信号を受信機に送出する
ようにした火災警報装置に本発明を適用した場合を示し
たが、火災感知器を、検出した火災現象の物理量信号を
送出するアナログ式火災感知器とし、受信機または中継
器等で該アナログ式火災感知器から送出された物理量信
号により火災判別を行う、いわゆるアナログ式の火災警
報装置に本発明を適用することも可能である。

このように、火災判別を受信機または中継器て行う火災
警報装置に本発明を適用する場合には、第１図において
火災感知器ＤＥＩＩ−ＤＥｎｎはアナログ式火災感知器
（火災センサ）となり、各火災センサにおいては、各種
定数記憶用領域ＲＯＭ２と温度上昇幅対動作限界時間テ
ーブル記憶用領域ＲＯＭ３とは省略され、火災信号送出
部ＴＸは受信機ＲＥとの信号の送受を行う送受信部とな
る。

そして、プログラム記憶用ＲＯＭ１には、受信機ＲＥか
らポーリングによって呼び出しを受けたときに、火災現
象検出部ＦＳの検出出力レベルのデータを送受信部ＴＸ
を介して受信ＩＲＥに送出するプログラムが記憶される
。

一方、受信機ＲＥまたは中継器には、第１図に示された
火災感知器ＤＥｌｌ内のものと同様のマイクロプロセッ
サ、プログラム記憶用ＲＯＭ、作業用ＲＡＭ、送受信部
等が設けられると共に、各センサごとに各種定数を記憶
したＲＯＭ２、各センサごとに温度上昇幅対動作限界時
間テーブルを記憶したＲＯＭ３等が設けられる。そして
、受信機ＲＥ内のプログラム記憶用ＲＯＭには、接続さ
れた複数の火災センサを順次ポーリングしてそれぞれの
センサ出力レベルを読込み、センサ出力レベルを読込む
ごとに第２図と同様のフローチャートで火災センサごと
に火災判別を行い、その結果を表示部等に表示させるプ
ログラムが記憶されることとなる。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、環境条件に適した対照表、すな
わち温度上昇幅対動作限界時間テーブルを用いることに
より誤動作の無い安定した検出動作を行わせることがで
きると共に、火災動作を行わせるべき上昇率に対応した
動作限界時間が該テーブルに予め格納されるので、多数
のセンサ出力レベルを格納させて変化率を求めるための
大きなメモリ容量は必要とされないという効果がある。

さらに、環境条件が変動して設定変更が必要な場きでも
ソフトを変更することなく、テーブルの交換もしくは書
換えにより容易に対処できるという効果も合わせ持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による火災警報装置を示す
ブロック回路図、第２図は、第１図の動作を説明するた
めのフローチャート、第３図及び第４図は、第１図の温
度上昇幅対動作限界時間テーブル記憶用領域ＲＯＭ３の
内容を示す図である。 図において、ＲＥは受信機、ＤＥ１１〜ＤＥ、ｎ・・Ｄ
　Ｅ　ｎ　＋　〜Ｄ　Ｅ　ｎｎは火災感知器、ＲＯＭ１
はプログラム記憶用領域、Ｒｏｍ２は各種定数記憶用領
域、ＲＯＭ３は温度上昇幅対動作限界時間テーブル記憶
用領域、ＲＡＭ１は作業用領域、ＦＳは火災現象検出手
段、ＴＸは火災信号送出部である。 特許出願人　　　能美防災工業株式会社代　　理　　人
　　　　　　曽　　　　我　　　道　　　照ｊ゛で！羽
シ第２図 第３図 地４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）火災現象の物理量を検出する火災現象検出手段と
   、該火災現象検出手段によって検出される火災現象の物
   理量に基づいて火災判別を行う火災判別手段とを有する
   火災警報装置において、前記火災判別手段は、 前記火災現象検出手段によって検出される火災現象の物
   理量の変化が所定値に達すると、その時点での物理量を
   トリガ点レベルとして保持すると共に、該トリガ点から
   の経過時間を計数する第１の手段と、 前記火災現象検出手段によって検出される火災現象の現
   在の物理量と前記第１の手段により保持されるトリガ点
   レベルとの差から動作限界時間を決定するための対照表
   を有する第２の手段と、を備え、これにより、前記第１
   の手段によって計数された現在の経過時間が、前記第２
   の手段によって決定された動作限界時間よりも小さいと
   きに火災と判断するようにしたことを特徴とする火災警
   報装置。