JPS59157789A - 火災報知装置 - 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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、火災感知器で検出した温度、ＣＯ等のガス濃
度、煙濃度等のアナログ検出データに基づいて、近い将
来、人間に与える危険度を′＠真し、危険の度合が一定
レベル以上であるとき火災警報を報知する火災報知装置
に関する。

ｂ、従来技術 従来の火災報知装置は、一般的に火災感知器のオン、オ
フ（Ｍ号を受イｇ機で判別して火災を報知しているが、
火災の判別を火災感知器に依存しているため、火災以外
の原因による誤報か多い。また、この誤報を防ぐために
恢出Ｉ竪展全下けると火災検出に時間遅れを生ずるとい
う問題かあった。

そのため、近年においては、火災感知器によるアナログ
的な火災検出１ｇ号をそのまま受信機に送り、受信械に
おいて火災を判別するようにしだ虜揃アナログ火災報知
装置が馬えられている。例えば、火災感知器からのアナ
ログ恨出悟Ｓ＜予め設定されたしきい値と比軟して火災
を検出するＮ　ｌｉｆが従系されている。

身１，１図は、火災ＩＣ知器で検出される現在時刻ｘ６
、からの時間の経過に対する火災による温度上昇を示し
たグラフである。曲勝旧工、漣、焼性火災のような火災
による温度上昇が城慢に変化する検出データであり、囲
体Ａは、看灸火災のような火災発生から一定時１ｉ、ｉ
１経過後に急倣な温度上昇を示す検出データである。こ
の曲ｉＪ　Ａの火災は取も危険のに合いか向いにもかか
わらず、Φｌ禾のりも報しきい姐゛１゛□に達するまで
の時間がｆｉｌｌ祿Ｂの火災より欠くかかることで、火
災賛厭の発報か遅れるという不都合が庄じ、又曲縁Ｃは
、６１す理ヱ寺の一時的又はｊり都市な温度上昇金主じ
る揚ｆｙｆに設置された火災感知器からの検出データで
あるが、非火災にもかρ・ねらず発化しきい値ＴＡを越
えると、火災と判断して陪報（ｆ−庄じるという問題が
あった。

Ｃ１発明の月日り 不発明は上記向読点に餡みてなされたもので、非火災に
よる誤報を防止するとともに火災の発生で、人間に与え
る危険の度合いが高いものを早急に判断し、警報する信
頼性の高い火災感知器毎を提供することを目的とする。

ｄ０発明の構成および作用 この目的を達成するため、本発明（末、アナログ火災感
知器で検出した温度、煙礎度、ガス磯度等のアナログ徳
出データに基づいて周ｌ！ｊＩ珠視の物理的現象の変化
を多次の近似式に変換して、この近似式よ々、危険度を
氷め、危険の度合いが予め設定したレベル以上であると
ぎ火災鈎報を発報するようにしたものである。

ここで危険度とは、火災による周囲環視のり裡的変化の
進行で、近い将来、人ｊｉｊに対する環境ゲ態がある危
険な状態に迷するまでの時Ｉｌｌと定較する。例えば、
人聞に対する危−な塚椀状態ｒ【直反について説明する
と、第１図において、危険な状態となる危険温度′１゛
Ｄを匝定し、こり厄威磁１１１１ｏに達するまでの時間
）モ２．几、をそれぞれ火災Ａ、Ｂに工６けるｆｆＪ：
、険度とする。従って、危険度の値がより小さい程、人
間に対する危険の良甘いが篩くなる。

ｅ、実施例 以下、本発明の実側例を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示した火災報知転置のプ
ロクク１である。ｌａ、　１ｂ、・・・曲・・、ｔｏは
火災による周囲環視の物理的現象のλ化に比例して、ア
ナログ的に火災全伏出する火災感知器であり、温度、ガ
ス硬度、又は煙碗反を恨出する枳出部２と、４人出部２
で４炙出したアナログ値をディジタル１直に変換するへ
勺変俣り路６と、徳山データを伝送する伏込回路３とを
内威している。４はｉイクロコンピュータを便用した火
災受信装置であり、値数の火災感知器１ａ、　ｌｂ、・
・・・・・・・・、ｌｏと信号線で接Ｍされている。５
は各火災Ｊ鯰知器ｉａ、　ｌｂ・・・四・・。

１ｎからのＡｌ１）変ｉ火されたアナログ検出データを
各墨知器毎に選択して、順次、一定時間ごとにタイミン
グをもって受信する気化回路であり、この各感知桁別に
選択されたＨｒ定時間毎の検出データは、記憶回路７へ
入力され、谷地をもって記憶される。８は近似式変換回
路であり、記憶回路７の記憶内容に基づいて近似式に変
換し、フω険良演算回路９へ接続し、火に危険度積算回
路９で諌昇された危険度の頓と、予め設定される発報基
準値とを比較して火災を判定する火災判定回路１０の出
力で、管着灯やブザー等で構成される析報回路１１を駆
動するようにしている。

次に第３図は、近似式変換回路８、厄険反負裾。

回路９、及び火災判定回路１０のプログラムフロー図で
あり、本発明の動１乍を第３図のプログラムソロ−図に
基づいて説明する。

火災感知器１ａ、　ｉｂ、・・・・・・・・・、１ｎか
らの検出データは、各火災感知器毎に選択して、順次−
短時間ごとにタイミングをも？て匁情回路５で気化Ｓれ
る。例えば、火災感知器１ａからのｍ個の検出データが （ｘｌ　＊　’　（Ｘｌ）　）　（Ｘ２＋　’ｆ（Ｘｌ
）　）　””””’　（””　ｅ　ｆ（Ｘ＋ｒ＋）　）
とする。

尚、ＸＩＨｘ！＋・・・・・・・・・Ｘｍは検出時間で
あり％　ｆ（Ｘｌ）。

ｆ（ｘ、）・・・・・・・・・ｆ（Ｘｍ）は、それぞれ
の検出時間に対するアナログ量である。この検出データ
（ｘ＋、　ｆ（ＸＩ））（Ｘｔ　＋　ｆ（ｘ、）　）−
−・（ｘｍ、　ｆ（Ｘｍ）　）は記憶回路７で紀１息さ
れブロックｇへ入力される。ブロックｈ。

ｉ、Ｊは、ブロックｇに入力されたｍ個σ）＠出データ
に基づき２次の近似式に変換する過程を示したものであ
る。上記ｍ個の検出データに基づ〜・てブロックｊに示
す連立方程式への算出法を最小２乗法を用いて説明する
。今、Ｉｎ個σ）検出データ（ｘｔ　＋　ｆ（Ｘ４）　
）　（ｘｔｓ　’　（Ｘｚ）　）　””””’　（ｘｍ
　ｅ　ｆ（Ｘｍ）　）　７”ら得られるデータ関数をｆ
（ｘ）とし、データ関数ｆ（ｘ）の２次の近似式”’（
Ｘ）は次式で示される。

Ｆ（幻＝　　ａｘ”　−１−ｂｘ　−１−ｃ　　　　　
・・・・・・・・・・・・・・・（１）尚、ａ、　ｂ、
　ｃは係数である。

データ関数ｆ　（Ｘ）の近似式Ｆ（ｘ）を得るには、Ｊ
＜Ｆ＜ｘ＞　−ｆ（ｘ））　ｄｘ を最小とするようなＦ（Ｘ）の係数ａ、　ｂ、　ｃを求
めればよい。しかし実際のデータ関数ｆ　（ｘ）は、連
続した関数でなくｍ個の離散的な値で得られることで、
ａ、　ｂ、　ｃの関数Ｑ（ａ、　ｂ、　ｃ　）を次式の
ように表わすと、 Ｑ（ａ、　ｂ、　ｃ）＝Σ　（Ｆ’（Ｘｋ）、　　ｆ（
ｘ）０）’　　−−−−（２）ｋ悶Ｏ Ｑ　（ａ、　ｂ、　ｃ　）が最少となるａ、ｂ、Ｃ′ｆ
、釆めれはよい。従って　か （３）式を畳き直すと、 更にＦ□（ｊ　＝　ａｘ　−）−ｂｘ　＋Ｃであること
から（１）式と（４）式から次の連立方程式が得られる
。

・・・・・・・・・・・・（５） 一夕より演算し、ブロックｉは（５）式右辺の６値の検
出データより演算している。ブロックｊは、ブロックｈ
で演算した（５）式左辺と、ブロックｉで演算した（５
）式右辺とにより（５）式の連立方程式をＧａｕｓｓ　
−Ｊｏｒｄａｎ法で演算し、データ関数ｆ＜ｘ＞の近似
式である２次関数Ｆ　（ｘ）−ａｘ２−１−　ｂｘ　＋
　ｃ　（７）係数ａ、　ｂ、　ｃを求めている。

第４図は、時間の経過に対する温度上昇を示した実際の
拡大火災のグラフであり、第４図の検出データよりブロ
ックｈ、　ｔ、　ｊを経て２次Ｉ＠数で近似的に示した
グラフが第５図であり、第４図に示す検出データに基づ
いて、上記の算出方法により、２次の近似式Ｆ（ｘ）の
係￥ｉａ、ｂ、ｃの値を求めると、ａ＝０．００２３８
　　ｂ　＝　−０，３００ｃ＝４４．７　　・・・−・
（６）が得られる。

ブロックｔ、　ｕ、　ｖ、　ｗはブロックｊで求めたａ
。

ｂ、　ｃの値に基づ（・て危険度Ｒを算出する過程を示
したものであり、第５図の近似式から得られた（６）弐
ａ、　ｂ、　ｃの値を使用して、危険度Ｒの算出方法を
説明すると、 まず、人間に対し、危険な環境状態を与える危険偏度を
′らとすると、危険度ＩＬ・は、危険温度Ｔ　ｐに達す
るまでの時間であることから、次の等式％式％（７） が得られ、この（７）式を解くことで求められる。すな
わち（７）式を（１）式に代入すると、ａｘ”＋　ｂｘ
’　−（ＴＤ−ｃ　）　＝　０　−・−・−・−・−（
８）となり、危険度几は（８）式をＸについて求めた値
、すなわち危険温ＫＴｏに達するまでの時間Ｘが危険ａ として得られる。

従って、予め設定される厄岐温ＫＴＤの１１！！Ｌと、
ブロック」で求められる２次の近似式ｆ”（ｘ）の係数
ａ。

ｂ、ｃの値と金（９）式に１′Ｘ：、入することで危険
度几の値が耳出できる。

以下に危刻１もの判定について説明１−る。

まずブロックｈ、　ｉ、　ｊの演算で係？ｉｉａ、　ｂ
、　Ｃが求まると、 ｂ＋４８（ＴＤ−ｃ）　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（Ｊｌ）の値をブロックｔで演算
し、この値はブロックＵで ｂ２＋　４ａ　（ＴＩ、−Ｃ）＞　０　　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（１２）であるかを判
定する。ここで（９）式において、危険灰Ｒのイ直が実
数となった場合、すなわち（１１）式の値が正の数とな
った場合のみ演算を進行させれば良い。従って（１１）
式が負の数νりえは第１図に示す曲線Ｃのような検出デ
ータである場合、ブロックＵの判定で再びブロックｇへ
進み、火災感知器１ａ。

ｌｂ、・・・・・・・・・　１ｎからの所定時間内での
検出データを抽出する。ここで（６）式〇ａ、　ｂ、　
ｃのｌｉｋ例にとって、ブロックｔでの演算を行なうと
；ｂ”＋　４ａ　（’Ｊ’ｏ　　Ｃ）　＝　０．８０７
　−・−−−・・Ｑ３）となり、ブロックＵでゼロより
太きいと判定さＩＬ、ブロックＶへ進み、更に −ｂ＋、／’７７了７−７７７７下＝７５−〉０　　・
・・・・・αΦを判定する。同様にａ、　ｂ、　ｃの値
を代入して弐〇Φとなり、ゼロより大きいことでブロッ
クＷへ進み、危険度Ｒの値を演算する。ａ、　ｂ、　ｃ
の値を（９）式へ８ と７エリ、この結果はブロックｐで予め設定された基準
値Ｒ窮の値と比戟される。例えは基準値Ｒ，が３６０に
設定されていたとすると、几≦１６となることでブロッ
クｐで火災と判断しブロックｑへ進み、ブザー又はは報
灯等によりｄ報表示を行なう。

従って、第４図に示すような英際の菰大火災において、
本発明の火災報知装置では、温度が約５７℃に上昇した
時点で火仄餐＠全発報する。

従って、従来の熱式火災報知Ｓ！では、火災と判断する
しきい値温度７５℃に上昇するまで火災警報を表示しな
かったのに比らべ、きわめて早い時点で火災餐報の発報
を行なうことができ、且つ第１図に示す曲線Ｃのような
非火災による既報全防止できる。

尚、上記では、アナログ火災感知器からのアナログ検出
データに基づいて算出される近似式として２次の関数を
例にとって説明してきたが、３次以上の多次の近似式に
変快し危険度を求めるようにすると、より効果的である
。

例えば、第８図は、時間Ｘの経過に対する火点での温良
上昇を示したグシフであり、第８図に示すような検出デ
ータを５次の近似式１’′ＣＸ）で振わすと以下のよう
になる。

ｆ’（ｘ）　＝　２．ＯＸ　１ｏ−４Ｘ５　１．３　Ｘ
が２Ｘ’＋２．８刈０ｘ３−２．２ｘ２＋８．１ｘ　＋
３２　　　・・・・・・・・・・・・・・・ａつ（１７
１式における近似式”（ｘ）の係数から危険度を求める
ようにすれは、より確央で且つ手払す火災判定を行なう
ことができる。

第６図は、本発明の他の実施例を示したブロック図であ
り、第２図に示す実施例のＡん変換回路６を火災受信装
置４内に組み込んだことを！徴とする。ｌａ、ｌｂ、・
・・・・・・・・１ｎは火災による周囲環境の物理的変
化に比例して、アナログ的に検出する火災感知器であり
、煙濃度、ガス濃度、温度等を検出する検出部２と、検
出部２で検出したアナログデータを伝送する伝送回路３
を内蔵している。４はマイクロコンピュータを内蔵した
火災受信装置であり、仮数の火災感知器１ａ、　ｌｂ、
・・・・・・・・・ｉｎと侶号吻で接続されている。５
は火災感知器１８１　ｌ　ｂ　＋・・・・・・・・・１
ｎからのアナログ検出データを、各火災感知器用に選択
して、旭次一定時間ごとにタイミングをもっ℃受信する
受信回路であり、検出データのアナログ値をディジタル
値に変換するＡろ変換回路６へ接続している。７は記憶
回路であり、／？！ｒ感知器感知器用値を一定時間毎の
データで番地をもつく記憶し、記憶回路７の記憶内容に
基づいて近似式に変換する近似式変換回路８を介して危
険度１）１算回路９１＼接続している。更に演算された
危険度の値と予め設定される基準値との比戟で火災を判
定する火災判定回路工０の出力で、警報灯ヤプザー等の
ρ報回路１１を駆動するようにしている。

従って、第６図の実施例にあっては、′Ａ／Ｌ）変換回
路６を火災受信装置４内に組み込んだことで、火災感知
器の回路構成がＴｉＦＪ単で小さな形状とすることが可
能となり、且つコストの低減〃＼得られる。

第７図は、不発明による他の拠施例を示すブロック図で
ある。記憶回路７に記憶される記１．は′６黄を軽減す
るようにしたこと全待鍼とし、火災による周囲環境の物
理的現象の変化に比例してアナログ的に検出する火災感
知器１ａ、ｌｂ、・・・・・・・・・１ｎからのアナロ
グ検出データを−Ａ／Ｉ）変換回路６を弁してレベル判
定（ロ）路■３により予め眩足された一定レベル以下の
アナログ振出データを消去回路１４で旧云し、火災の発
生によるものと思料されるーポレベル以上のデータのみ
を記憶回路７で記憶し、この記憶内容に基づいて近似式
変換回路８で、近似式に変換するよう処したものである
。

同、危険夏全演算する危険度演算回路９゛と、演算すれ
た危険度の（Ｋと予め設定された基準値との比軟で火災
Ｌ７［ｋ発報するようにした火災判定回路１０と、警報
回路１１は、紺２図に示す実施例と同一や構成である。

又、点線で示すように、火災感知器１ａ、　ｌｂ、・・
・・・・・・・１ｎからの検出データ全しベ、／Ｉ／４
ＩＪ定回路１３に入力させ、予め設定される基準レベル
値以上のデータのみ金−Ａ／Ｌ）変換回路６を介して一
記憶回路７へ伝送するようにしても良い。

従って、第７凶の実施例では、限られた記ｔ＠容伍で、
より多くの火災感知器を接続することができる。

ｆ８発明の効果 次に本発明の詳細な説明すると、火災による周囲環境の
物理的現象の変化の進行で、近い将来人間゛に対する環
視状態がある危険な状態に遅するまでの時間を危険度と
し、火災感知器で検出した温度、ガス羨度、煙濃度前の
検出データに基づいて、周囲環境の物理的現象の変化を
多次の近似式に変換して、この近似式より危険度を求め
、危険の夏合いが、予め設定した一定レベル以上である
とき火災警報を発情するようにしたことで、４５４図に
示す実際の拡大火災をνすにとった説明からも明らかな
ように、人間に与える１６次の度合いか尚−・人災の発
生を早急に且つ、羅央に感知でざるという効果が侮られ
る。更に、タバコの鍍による一時的な煙濃度の上昇又は
、調理室尋の／ｉｉｊ部的な温度上昇での非火災による
警報全防止でき、イｄ伊性の高い火災糧知長ｋを得るこ
とかでざる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アナログ火災感知器で恢吊されるイ莢出デー
タ、第２図は本発明の一実施例を示すプロツク図、第３
図は、第２図の実施例におけるプログラムフロー図５第
４図は、災際の拡大火災を示すグラフ、第５図は、第４
図の拡大火災を近似的に示したグラフ、第６図は本発明
の他の実施例を示すブロック図、第７図は本発明の他の
実施例を示したブロック図、第８図は実除の火災を示す
グラフである。 １ａ、ｌｂ、・・・・・・・・・１ｎ　・・・火災感知
器２・・・検出部　　　　　３・・・伝送回路４・・・
火災欠信峡直　　５°・・受領回路６・・・へる〕変変
目回路　７・・・記憶回路８・・・近似弐変俟回路　　
９・・・危険度演算回路ｉｏ・・・火災判定回路　　１
１・・・Ｍ報回路１３・・・レベル利足［ｉ２［１４・
・・消去回路％　ｊｔ’ｆ出願人　ホーテキ株式会社代
理人９ｆ埋士　　　竹　内　　　進 不わ”Ｃ袖正出〈自発） 昭和５８年７４丑、２５０ 特泊庁長官　若杉和夫殿 １、事イＣ１の表示 昭和５８年′１１「許、願第０２９９７６号２、発明の
名称 火災報知装置 ３、手続をした者 事件との関係　特許出願人 住所　東京部品用区上人的二二丁目１０番７１３号名称
　＜　３４．０　）　　ボーチキ株式会社４、代理人 住所　東京都港区西新橋三丁目１５番８５四新橋中央ビ
ル４階 電話０．：３（４３２）１００７ ６、補正の内容 別紙のとおり図面の第３図を補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 火災による周囲環境の物理的現象の変化に比例して、ア
   ナログ的に検出するアナログ火災感知器と信号線接続さ
   れる火災受信装置とからなる火災報知装置において、 前記アナログ火災感知器からの一定時間内におけろ検出
   データに基づいて、周囲環境の物理的現象の変化を近似
   式に変換する近似式変換回路と、前記近似式に基づいて
   、物理的袈化による環境状態が将来人間に与える危険の
   度合を演算１−る危険度演算回路と、前記危険の度合か
   一定しベル以」二であるとき火災警報を発報するように
   したことを特徴とする火災報知装置。