JP2002042264A - 光学式火災検知器及び防災監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】火災検知器の透光性窓の汚れ度合いを把握して
清掃を含む保守管理が適切にできるようにする。 【解決手段】火災検知器３の試験処理部４２は、試験光
源36a,36b から透光した試験光を透光性窓18a,18b を介
してセンサ部28a,218bに受光させることにより得られる
受光検知信号により、少なくとも透光性窓の汚損度合い
（減光率又は透過率）を検出し、透光性窓の汚損度合い
を示すアナログ値信号を送信する。防災受信盤１は、火
災検知器３から送信される透光性窓の汚損度合いを示す
アナログ値信号を受信して記憶部に記憶し、汚損警報閾
値を越えている場合には汚損警報を報知し、必要時に、
記憶部に記憶されている透光性窓の汚損度合いのアナロ
グ値信号の履歴を読み出してトレンドグラフを表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル内等の悪
環境の空間内の火災を監視する光学式火災検知器及び防
災監視システムに関し、特に、試験により火災検知器に
設けている透光性窓の汚損度合いを監視する機能を備え
た光学式火災検知器及び防災監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばトンネル内の壁面や天井に
はトンネル内の火災を検出する火災検知器が複数一定間
隔で設置され、各火災検知器はトンネル長手方向の両側
区域、少なくとも隣接して配置される火災検知器までの
区域の火災を検出している。このような火災検知器とし
ては、炎からの光や放射熱を受ける受光素子を用いて火
災を検出し、防災受信盤へ火災信号を送出する。

【０００３】火災の検出の方法としては、特定の波長帯
域の受光エネルギーの出力レベルが閾値以上かを検出す
る方法や、複数の波長帯域の受光エネルギーの出力レベ
ルの対比較で火災判断する２波長式、３波長式などがあ
る。火災検知器は設置位置に対して左右両側の火災を検
出するために、左右別々の受光素子で火災を検出するよ
うにしている。

【０００４】このような火災検知器は、車が頻繁に通る
トンネル内に設置されるものであるから、受光素子が壊
れたり汚れないように筐体内に納め、受光素子の前面に
光を入射させる透光性窓を設けている。しかし、トンネ
ル内では、車両から排出される煤煙、粉塵、土砂、凍結
防止剤等の化学物質等の汚れの原因となる汚損原因物質
が浮遊していることから、これらの物質が気流に乗って
火災検知器に付着すると、受光素子の受光出力が低下す
る。

【０００５】そこで、火災検知器の透光性窓の外部に試
験光源を設け、定期的に発光させ透光性窓内部の受光素
子で受光させることで、透光性窓の汚損度合いを検出し
て、所定の汚損度合いを越える場合に防災受信盤に汚損
信号を送信するようにしている。また、火災検知器は試
験時の受光出力のレベルに応じて、感度を調整して透光
性窓の汚損度合いに応じた感度補償を行うようにしてい
る。

【０００６】施設管理者は、防災受信盤で汚損信号を受
信して汚損警報が出力されると、火災検知器の透光性窓
を清掃するための指示を清掃事業者等に対し行うことに
なる。このような清掃作業は、トンネル内の交通規制を
伴うため、汚損信号を出した火災検出器以外にも、その
周辺の汚れの度合いが大きい火災検知器について併せて
清掃作業ができれば望ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
火災検知器からの汚損信号は、透光性窓の汚損度が所定
値を越える場合にのみ出力されるオン、オフ信号である
ため、汚損信号を出した火災検知器は勿論のこと、その
周辺の火災検知器の汚損度合いがどの程度なのか全く把
握できず、汚損信号を出した火災検知器の清掃のみで良
いか、トンネル内に設置している火災検知器を全面的に
清掃すべきかの判別が困難であった。

【０００８】また火災検知器の全体的な汚損度合いが分
かれば、適切な清掃の時期を判断することも可能である
が、現状では困難である。更に、汚損信号が出されたよ
うな場合、それまでの汚損状況の履歴が全くわからない
ため、施設管理者は、汚損信号があっても、その確から
しさを判断することもできないという問題もあった。

【０００９】本発明は、全体的な火災検知器の汚れ度合
いを把握して清掃を含む保守管理が適切にできる光学式
火災検知及び防災監視システムを提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。まず本発明の火災検知器
は、所定の監視エリアを視野とする透光性窓と、透光性
窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に変換して受
光検知信号として出力する検知センサと、検知センサか
ら出力される受光検知信号に基づいて火災の判定を行う
火災判定部と、透光性窓の外側近傍に設けられた試験光
源と、透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号
に変換して受光検知信号として出力する試験光検出用検
知センサと、を備える。

【００１１】このような光学式火災検知器につき本発明
にあっては、試験光源から透光した試験光を透光性窓を
介して、試験光検出用検知センサに受光させることによ
り得られる受光検知信号により、少なくとも透光性窓の
汚損度合いを検出し、透光性窓の汚損度合いを示すアナ
ログ値信号を外部に送信させる信号処理部を備えたこと
を特徴とする。

【００１２】ここで試験光検出用検知センサは、検知セ
ンサと兼用させてもよい。また火災検知器は、透光性窓
が汚損されてない度合いで試験光源を点灯制御した際の
試験光検出用検知センサからの受光検知信号を初期値と
して記憶する記憶部を備え、試験処理部は、試験光源か
ら透光した試験光を透光性窓を介して、試験光検出用検
知センサに受光させることにより得られる受光検知信号
を検出して、記憶部に記憶された初期値に対する割合を
算出し、算出された値を透光性窓の汚損度合いを示すア
ナログ値信号として外部に送信させる。

【００１３】信号処理部は、汚損度合いとして例えば減
光率又は透過率を算出し、算出された減光率又は透過率
を透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値信号として外
部に送信させる。

【００１４】また光学式火災検知器の信号処理部は、検
出される透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値信号を
記憶部に記憶する。これにより故障した火災検知器を取
外して調査する際に、その汚損の履歴状況を見ることが
できる。

【００１５】本発明は、防災受信盤から引き出された伝
送路に光学式火災検知器を複数接続した防災監視システ
ムを提供する。この場合の光学式火災検知器は、前述と
同じ構成をもっており、特に、試験光源から透光した試
験光を前記透光性窓を介して、試験光検出用検知センサ
に受光させることにより得られる受光検知信号により、
少なくとも透光性窓の汚損度合いを検出し、この汚損度
合いを示すアナログ値信号を防災監視盤に送信させる信
号処理部を備えたことを特徴とする。

【００１６】この火災検知器に対応して防災受信盤は、
光学式火災検知器から試験時に送信される透光性窓の汚
損度合いを示すアナログ値信号を受信して記憶部に記憶
することを特徴とする。

【００１７】また光学式火災検知器の信号処理部は、防
災受信盤からの試験指示を受けた際に、試験光源を点灯
制御させ、その際に得られる試験光検出用検知センサの
受光検知信号により透光性窓の汚損度合いを検出する。

【００１８】また防災受信盤は、光学式火災検知器から
送信される透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値信号
を受信した場合には、汚損警報閾値と比較し、閾値を越
えている場合には、汚損警報を報知する。

【００１９】更に、防災受信盤は、必要時に、記憶部に
記憶されている透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値
信号の履歴を読み出してトレンドグラフを表示する。

【００２０】このような本発明の光学式火災検知器及び
防災監視システムによって、例えば試験時に火災検知器
は自分自身の汚損度をアナログ値に変換して防災受信盤
に送信し、防災受信盤は汚損度合いのアナログ値を記憶
し、表示し、印字することで、防災受信盤にて全ての火
災検知器の汚れ度合いが分り、施設管理者はトンネル全
体の汚損度合いが一元管理できるため、汚損度合いに応
じて適切な清掃計画を立てて行うことができる。また汚
損警報が出された場合等に、その火災検知器の汚損度合
いの履歴が分かるため、汚損警報の確かさを簡単に判断
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるトンネル用の
防災監視システムの概略構成の説明図である。

【００２２】図１において、監視室などに設置された防
災受信盤１からはトンネル５側に対し伝送路２が引き出
されており、この伝送路２に対し本発明の火災検知器３
をトンネル５の長手方向の一定間隔Ｌごとに設置してい
る。

【００２３】火災検知器３はトンネル５の車道のトンネ
ル壁面５ａもしくは天井面に設置され、各火災検知器３
はトンネル長手方向に沿った両側の区画を監視してい
る。

【００２４】このため、ある区画で車両事故などにより
火災が発生して火源４が発生すると、この区画は両側に
位置する火災検知器３が重複して監視しており、火源４
の両側にある２台の火災検知器３が火災を検出して防災
受信盤１に火災検出信号を送る。

【００２５】これを受けて防災受信盤１では火災検知器
の火災検出信号から火災の発生した区画を判定し、例え
ばトンネル５の天井面側に設置している水噴霧設備の水
噴霧ヘッドを火災の発生した区間とその両側の区画につ
いて水噴霧自動弁を起動制御して消火用水を散布する。

【００２６】図２は図１の防災監視システムの詳細構成
のブロック図である。図２において、防災受信盤１には
主制御部６が設けられ、主制御部６に対しては伝送制御
部７が設けられている。伝送制御部７からはトンネル５
に対し伝送路２が引き出され、トンネル５内に設置した
複数の火災検知器３を接続している。またトンネル５内
の伝送路２の途中には中継増幅盤８が設けられ、防災受
信盤１と火災検知器３との間の伝送信号の中継増幅を行
っている。

【００２７】防災受信盤１の主制御部６に対しては、バ
スを介して操作表示制御部９が設けられ、この操作表示
制御部９に対しては表示部１０、操作部１１及び音響部
１２を接続している。また主制御部６には例えばＳＲＡ
Ｍなどを使用した記憶部１３が設けられる。

【００２８】この記憶部１３には火災検知器３側で試験
時に検出された透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値
データを記憶するようにしている。更に主制御部６に対
してはバスを介してプリンタ１４が設けられ、防災受信
盤１の監視制御に必要な各種のデータをプリントアウト
できるようにしている。

【００２９】また、主制御部６に対しては、通信制御部
１５を介して外部のＣＲＴ１６が接続されており、防災
受信盤１の監視制御に必要な各種の受信情報をＣＲＴ１
６上に表示できるようにしている。

【００３０】図３はトンネル内の火災を検出する本発明
の火災検知器の正面図である。図３において、本発明の
火災検知器３はカバー３ａと本体３ｂで構成され、カバ
ー３ａの左右に形成された傾斜面のそれぞれに透光性窓
１８ａ，１８ｂを配置し、透光性窓１８ａ，１８ｂの内
部のそれぞれに２波長式の検知センサを内蔵している。

【００３１】透光性窓１８ａ，１８ｂの上部には試験光
源収納部１９が設けられ、その下面左右位置に後の説明
で明らかにする試験光源を設けている。本体３ｂに対し
カバー３ａは、３か所に設けた取付ネジ２２により固定
される。また火災検知器３に対する信号ケーブル２１は
防水コネクタ２０により接続されている。

【００３２】このような本発明の火災検知器３は、別途
準備された収納ボックスに取り付けられ、収納ボックス
のフロントパネルから透光性窓１８ａ，１８ｂ及び試験
光源収納部１９の部分をボックス前面に突出した度合い
で、収納ボックスによりトンネル壁面に取り付けられ
る。

【００３３】図４は本発明の火災検知器３の内部構造の
断面図である。図４において、火災検知器３はカバー３
ａと本体３ｂで構成され、内部にモールドカバー２３を
設けて仕切っている。本体３ｂに設けた防水コネクタ２
０のレセプタクル側からの信号線２５は、モールドカバ
ー２３の下部に取り付けた避雷基板２４にコネクタ接続
される。

【００３４】モールドカバー２３とカバー３ａで形成さ
れる空間内には主回路基板２６が固定されている。この
主回路基板２６にはカバー３ａの傾斜面に配置している
透光性窓１８ａ，１８ｂに相対して、センサ部２８ａ，
２８ｂをほぼ４５°の傾斜角をもって配置している。

【００３５】センサ部２８ａ，２８ｂのそれぞれには第
１検知センサ２９と第２検知センサ３０が設けられてお
り、この実施形態にあっては、これら第１検知センサ１
９及び第２検知センサ３０のそれぞれの受光検知出力に
基づいて火災による炎とそれ以外のノイズ放射源を識別
する２波長方式により火災による炎を監視している。

【００３６】カバー３ａから張り出された試験光源収納
部１９の下面両側には試験光源用窓３１ａ，３１ｂが設
けられ、内蔵した試験光源の発光による試験光を対応し
た透光性窓１８ａ，１８ｂを介してセンサ部２８ａ，２
８ｂの第１及び第２の検知センサ２９，３０に照射する
ことで、透光性窓１８ａ，１８ｂの汚損度合いの検出を
含む機能試験を判断できるようにしている。

【００３７】ここで第１検知センサ２９は、有炎燃焼時
にＣＯ₂ の共鳴放射による波長帯域である概ね４．５μ
ｍを中心波長とした狭帯域バンドパスフィルタ特性によ
る放射光を検出する。これに対し第２検知センサ３０
は、概ね５．０〜７．０μｍの帯域バンドパスフィルタ
特性で得られた放射光の検出特性をもつ。

【００３８】具体的には火災検知器３の透光性窓１８
ａ，１８ｂにサファイヤガラスを使用することで、７．
０μｍの波長を超える光をカットするハイカット特性を
設定し、これによって透光性窓１８ａ，１８ｂを通った
光を波長７．０μｍ以下として、第１及び第２検知セン
サ２９，３０に入射している。

【００３９】また第１検知センサ２９自体の検出窓には
中心波長４．５μｍの狭帯域バンドパスフィルタ特性を
構成する光学波長フィルタが設けられている。また第２
検知センサ３０の検出窓には波長５．０μｍ以上の光透
過する広帯域バンドパスフィルタ特性を持つ光学波長フ
ィルタが設けられている。

【００４０】したがって第１検知センサ２９は、中心波
長４．５μｍの有炎燃焼時に発生するＣＯ₂ の共鳴放射
による概ね４．５μｍの狭帯域の光を検出する。これに
対し第２検知センサ３０は概ね５．０〜７．０μｍのバ
ンドパスフィルタとしての波長帯域の光を検出する。

【００４１】その結果、燃焼炎のスペクトル特性に対し
ノイズ放射源としての太陽光、トンネル内を走行する車
両のエンジン加熱で生ずる３００℃の低温放射体のスペ
クトル、更に人体のスペクトルに対し、正確に火災によ
る炎を識別して検出できる。具体的には、燃焼炎とそれ
以外のノイズ放射源である太陽光、車両のエンジンなど
の低温放射体、人体等について、実験により第１検知セ
ンサ２９と第２検知センサ３０の各検出出力の相対比を
求め、燃焼炎とノイズ放射源が識別可能な相対比の閾値
を設定し、閾値を越えるような放射源を検出した場合に
火災による炎と判断することで、ノイズ放射源と火災に
よる炎を正確に識別することができる。

【００４２】このような第１検知センサ２９と第２検知
センサ３０に対し、試験光源からの試験光による透光性
窓１８ａ，１８ｂの汚損度合いの検出は、第１検知セン
サ２９からの受光検知信号を用いて行う。したがって、
この実施形態にあっては、第１検知センサ２９が試験光
検出用検知センサとなる。

【００４３】尚、試験光源からの試験光は、火災による
炎と判断される擬似火災光であることから、試験時に試
験光が第１検知センサ２９の第２検知センサ３０に対し
照射されることで、機能が正常であれば火災による炎と
判断されることになるため、火災検知器全体としての機
能試験が行われることになる。

【００４４】図５は本発明による火災検知器の回路ブロ
ック図である。図５において、火災検知器３には信号処
理部３２が設けられ、信号処理部３２に対し右側検知部
３３ａと左側検知部３３ｂを設けている。右側検知部３
３ａにはセンサ部２８ａが設けられ、透光性窓１８ａを
介して所定の監視区域からの光を入射して監視してい
る。センサ部２８ａからの受光検知信号は、増幅部３４
ａで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３５ａでデジタルデー
タに変換され、信号処理部３２に取り込まれている。

【００４５】また右側検知部３３ａには試験光源制御部
３７ａが設けられ、防災受信盤１から右側試験コマンド
を受信した際に試験光源制御部３７ａを動作し、例えば
白熱ランプを使用した試験光源３６ａを燃焼炎のちらつ
きとほぼ同じ例えば２Ｈｚの周波数で点滅または明滅し
て生成した試験光を試験光源用窓３１ａを介して透光
し、この試験光を透光性窓１８ａを介してセンサ部２８
ａで受光するようにしている。

【００４６】このような右側検知部３３ａの構成は左側
検知部３３ｂについても同様であり、センサ部２８ｂ、
増幅部３４ｂ、Ａ／Ｄ変換器３５ｂ、試験光源３６ｂ及
び試験光源制御部３７ｂを備えている。

【００４７】信号処理部３２は伝送制御部３８を介して
防災受信盤１と接続される。伝送制御部３８に対して
は、アドレス設定部３９によって火災検知器３に固有な
アドレスが設定されている。防災受信盤１は例えば一定
の時間間隔で順番に火災検知器のアドレスを指定して検
出データの応答要求のコマンド送信を行っており、伝送
制御部３８はコマンド信号のアドレスから自己アドレス
の一致を判別すると、受信したコマンドデータを信号処
理部３２に引き渡す。

【００４８】信号処理部３２は受信コマンドに従って例
えば火災や試験に伴うデータを伝送制御部３８を介して
防災受信盤１側に送るようになる。また信号処理部３２
にはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発メモリを使用した記憶部
４０が設けられており、火災検知器３の火災監視に必要
な初期値データや試験時に得られた透光性窓１８ａ，１
８ｂの汚損度合いを示すアナログ値データなどを記憶で
きるようにしている。

【００４９】信号処理部３２には火災判定部４１及び試
験処理部４２の機能が設けられる。火災判定部４１は、
センサ部２８ａから出力される受光検知信号に基づいて
火災の判定を行う。具体的には、図４に示した第１検知
センサ２９と第２検知センサ３０の受光検知信号の相対
比に基づいた火災判定を行う。

【００５０】試験処理部４２は、防災受信盤１から試験
実行コマンドを受信した際に動作し、例えば右側検知部
３３ａに対する右側試験実行コマンドの受信を例にとる
と、試験光源制御部３７ａを動作して試験光源３６ａを
例えば２Ｈｚで２秒間に亘りパルス駆動し、この試験光
源３６ａの制御で生成された試験光を試験光源用窓３１
ａを介して透光し、透光性窓１８ａを通してセンサ部２
８ａで検出し、第１の検知センサ２９の受光検知信号を
増幅部３４ａで増幅した後、Ａ／Ｄ変換器３５ａで取り
込む。この受光検知信号は、試験光の変化に同期した２
Ｈｚで変化する信号であり、０Ｖを中心に受光強度に応
じた正負の振幅変化をもっている。

【００５１】この試験光の受光により得られた受光検知
信号に基づき、試験処理部４２は透光性窓の汚損度合い
を検出し、この透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値
信号を伝送制御部３８により防災受信盤１に送信する。
また試験処理部４２は、試験動作で得られた透光性窓の
汚損度合いを示すアナログ値信号を記憶部４０に記憶す
る。

【００５２】試験処理部４２は、透光性窓の汚損度合い
を示すアナロク値データとして、透光性窓１８ａ，１８
ｂの汚れ具合による試験光の減光を表す減光率を算出す
る。この減光率を算出するため、例えば設置前の透光性
窓に汚れのない度合いで検出した試験光の受光検知信号
の振幅を初期値として記憶部４０に記憶している。

【００５３】したがって、トンネル設置後の試験時にあ
っては、試験動作により得られた受光検知信号の振幅検
出値と、記憶部４０に記憶している受光検知信号の振幅
初期値とにより、 減光率＝１００−（振幅検出値／振幅初期値）×１００ ［％］ として汚損度合いを示す減光率を算出する。また汚損度
合いを表すパラメータとしては、減光率以外に透過率を 透過率＝（振幅検出値／振幅初期値）×１００ ［％］ として算出してもよい。実際の汚損度合いの監視にあっ
ては、減光率が汚れの度合いに比例関係にあることか
ら、減光率の算出が望ましい。

【００５４】尚、試験処理部４２で透光性窓１８ａ，１
８ｂの汚損度合いを求める際には、増幅部３４ａ，３４
ｂの感度はその時点の補償された感度ではなく、記憶部
４０に記憶している受光検知信号の振幅初期値を検出し
た時と同じ感度（初期感度）に戻した度合いで試験動作
を行わせることになる。

【００５５】図６は図５の火災検知器３における火災検
知器処理の概略フローチャートである。この火災検知器
３の処理動作は、ステップＳ１で火災監視処理を行い、
この状態いでステップＳ２で防災受信盤１からの試験指
令があるか否かチェックし、もし試験指令があれば、ス
テップＳ３の試験処理に進む。

【００５６】この試験処理は、本発明で対象としている
透光性窓１８ａ，１８ｂの汚損度合いの算出を含む機能
試験と同時に、算出された汚損度合いに基づいて感度の
低下を補償するように増幅部３４ａ，３４ｂの感度切替
えを行う汚損補償処理が含まれる。

【００５７】図７は図６のステップＳ３の火災検知器に
おける試験処理の詳細を示したフローチャートである。
通常、防災受信盤１は例えば１日に１回、予め定められ
た時間に火災検知器３側に対し検知器アドレスを順番に
指定しながら試験実行コマンドを送信する。この試験実
行コマンドは右側試験実行コマンド及び左側試験実行コ
マンドの順番に送られる。

【００５８】図７において、ステップＳ１で防災受信盤
１からの右側試験コマンドを受信すると、ステップＳ２
で信号処理部３２が試験処理部４２を起動する試験モー
ドを設定し、続いてステップＳ３で右側検知部３３ａの
増幅部３４ａの感度を初期状態（振幅初期値を記憶した
状態）に戻す感度補償のリセットを行うよう感度切替制
御信号を出力する。

【００５９】次にステップＳ４で試験光源制御部３７ａ
を起動して試験光源３６ａを例えば２Ｈｚで明滅する右
側試験光源の点滅制御を行い、試験光を生成する。この
状態でセンサ部２８ａは試験光を透光性窓１８ａを通し
て受光しており、増幅部３４ａから得られた受光検知信
号をＡ／Ｄ変換器３５ａで取り込んで受光データを読み
込む。

【００６０】受光データの読込みが済んだならば、ステ
ップＳ６で右側試験光源の消灯制御を行う。続いてステ
ップＳ７で、ステップＳ５で読み込んだ受光データから
算出した振幅検出データと記憶部４０に記憶している振
幅初期値データとに基づき、汚損状態を示すアナロク値
データとして例えば減光率を算出し、ステップＳ８で算
出した減光率を記憶部４０に順次記憶する。

【００６１】続いてステップＳ９で、算出した減光率を
伝送制御部３８を介して防災受信盤１に送信する。この
一連の試験処理が済むと、ステップＳ１０で算出した減
光率に基づいた感度補償処理を行うことで、右側検知部
３３ａの試験処理を終了する。

【００６２】感度補償としては、例えば算出した減光率
に基づいて火災検知器として感度の低下を検出した際
に、感度切替制御信号により増幅部３４ａの増幅度を増
加し、感度切替えする処理を行う。尚、減光率が感度の
切替えを必要としない範囲の場合には、試験前の感度に
戻すよう感度切替制御信号を出力する。

【００６３】続いてステップＳ１１で左側試験処理を行
う。この左側試験処理は、ステップＳ１〜Ｓ１０の右側
試験処理と同じ処理を繰り返すことから、その内容は省
略している。このようにして右側検知部３３ａ及び左側
検知部３３ｂの試験によって各透光性窓１８ａ，１８ｂ
の汚損度を示す減光率が防災受信盤１側に送られ、且つ
火災検知器自身で記憶されることになる。

【００６４】尚、試験光の発光により正常に火災判断が
なされた場合には、火災信号も防災受信盤に対し減光率
と一緒に、または別のタイミングで送られることにな
る。図８は図５の火災検知器３を対象とした図２の防災
受信盤の主制御部６による検知器試験動作のフローチャ
ートである。この試験動作のための処理は、例えばタイ
マ監視などにより１日に１回、予め決められた時刻に起
動する。

【００６５】まずステップＳ１で検知器アドレスＮをＮ
＝１に初期化した後、ステップＳ２で現在のアドレスＮ
への右側試験実行コマンドを送信する。この右側試験実
行コマンドを送信すると、アドレスＮの火災検知器で図
７のステップＳ１〜Ｓ１０に示したように試験動作が行
われ、汚損度合いを示すアナログ値データとして減光率
を送信してくる。

【００６６】このためステップＳ３でアドレスＮの検知
器からの減光率の受信の有無をチェックしており、減光
率を受信すると、ステップＳ４で記憶部１３に検知器ア
ドレスと共に記憶する。続いてステップＳ５で、受信し
た減光率が異常か否かチェックする。

【００６７】例えば減光率が１００％であったり、０％
であるような異常値（通常考えられない値）の場合に
は、ステップＳ６に進み、異常処理を行う。この異常処
理は、例えばステップＳ２に戻って同じアドレスＮに右
側試験実行コマンドを再送信するリトライ処理などがあ
る。

【００６８】受信した減光率が以上値でなければステッ
プＳ７に進み、予め定めた予告警報閾値７５％と比較
し、もし減光率が７５％以上であれば、ステップＳ８で
予告警報（プリアラーム）を行う。続いてステップＳ９
で汚損警報閾値８５％と減光率を比較し、８５％以上で
あれば、ステップＳ１０で汚損警報を出力する。

【００６９】この汚損警報閾値８５％は、火災検知器３
の感度補償処理によっても火災検知器としての初期性能
をできなくなる限界の汚損度合いに対応した減光率であ
る。したがって、減光率が８５％以上となった場合には
火災検知器３の透光性窓の汚れを清掃しなければ正常な
火災監視ができない状態となる。

【００７０】続いてステップＳ１１でアドレスＮへ左側
試験実行コマンドを送信する。この左側試験実行コマン
ドの送信に続くステップＳ１２〜Ｓ１９は、右側試験実
行コマンドを送信した場合のステップＳ３〜Ｓ１０の処
理と同じである。ステップＳ１１〜Ｓ１９の右側試験実
行コマンドに伴う処理が終了すると、ステップＳ２０で
全検知器の試験終了の有無をチェックし、終了していな
ければステップＳ２１でアドレスＮを１つアップして再
びステップＳ２に戻り、全検知器の試験が終了していれ
ば一連の試験処理を終了する。

【００７１】尚、図８に示す検知器試験動作のフローチ
ャートにあっては、火災検知器への試験コマンドの送信
に対する火災検知器からの返信信号として汚損度合いを
示すアナログ値データ（減光率）を記載したが、実際に
は、火災検知器が正常であれば火災信号も返信されるこ
とになる。図２の主制御部８は火災信号が返信されてこ
ない場合は、試験異常を検知器アドレスと共に表示させ
るようになる。

【００７２】図９は図２の防災受信盤１に設けているプ
リンタ１４で主制御部６の記憶部１３に記憶している全
火災検知器についての透光性窓の汚損度合いを示すアナ
ログ値データ、即ち減光率データの履歴を読み出して打
ち出した印刷結果の一例である。

【００７３】この透光性窓の汚損度合いを示す減光率デ
ータは、火災検知器のアドレス００１〜１２０の各々に
ついて、左側検知部と右側検知部について試験動作によ
り得られた減光率のアナログ値（％）が例えば「０６月
２０日０７時１０分」の日時データと共に打ち出され
る。尚、実際のトンネルによっては上りトンネルと下り
トンネルがあることから、このプリントアウトについて
は上りトンネルのデータに続いて下りトンネルのデータ
が打ち出されている。このような印刷結果はＣＲＴ１６
でも操作部１１の操作により表示することができる。

【００７４】更に図２の防災受信盤にあっては、操作部
１１によって特定の火災検知器３のアドレスを指定した
トレンドグラフ（履歴グラフ）の出力表示を操作表示制
御部９を介して主制御部６に要求すると、主制御部６は
記憶部１３に記憶している指定されたアドレスの火災検
知器３についての減光率データを読み出し、例えば図１
０に示すようなトレンドグラフをＣＲＴ１６に表示す
る。

【００７５】このトレンドグラフは横軸に日数、縦軸に
減光率（％）をとって、指定した火災検知器の右側検知
部を実線で、また左側検知部を破線で、それぞれの減光
率の日変化を表示する。

【００７６】このような火災検知器に設けている透光性
窓の汚損度合いを示す減光率のトレンドグラフの表示に
よって、透光性窓の時間的な汚れの様子が適切に把握で
き、例えば特定の火災検知器で汚損警報が出された場
合、その近傍に設置している他の火災検知器について図
１０のようにトレンドグラフを表示して見ることで、過
去の汚れ具合いから現在の汚れの様子の推移が一見して
分かる。

【００７７】このような透光性窓の汚損度合いを示すア
ナログ値（減光率データ）の印刷内容や表示内容を見る
ことで、汚損警報が出た火災検知器だけを清掃すればよ
いか、あるいはその周辺の火災検知器も併せて清掃する
必要があるかの判断が適切にできる。

【００７８】また特定の火災検知器で汚損警報が出た場
合、その火災検知器のトレンドグラフを見て前回までほ
とんど汚れがなかったような場合や、その周辺の火災検
知器のトレンドグラフを見てほとんど汚れがなかったよ
うな場合には、汚損警報を出した火災検知器で異常が起
きたかもしくは透光性窓に異物が付着しているようなこ
とが予想でき、このような場合には直接、汚損警報を出
した火災検知器のみを点検して必要な対応をとることが
できる。

【００７９】尚、上記の実施形態は２つの検知センサで
２波長帯域を監視して火災を判断する２波長方式の火災
検知器を例にとるものであったが、本発明はこれに限定
されず、１つの波長帯域を検知センサで監視する１波長
方式や３波長以上の波長帯域を監視して火災を判断する
火災検知器等についても同様に適用することができる。

【００８０】また防災受信盤における汚損度合いを示す
アナログ値データの履歴データの表示、印刷の形態は、
図９の印刷結果や図１０のトレンドグラフに限定され
ず、必要に応じて監視員が見易い適宜の表示出力、印刷
出力とすることができる。

【００８１】また設置している火災検知器を故障等で取
り外した場合、火災検知器３の記憶部４０には透光性窓
の汚損度合いを示すアナログ値データ、例えば即ち減光
率データが記憶されていることから、これを故障原因等
を解析する際に擬似受信盤等を接続して読み出し、透光
性窓についての実際の運用状態での汚れ変化を把握し、
故障原因等の究明などに利用することもできる。

【００８２】また、上記の実施形態にあっては、火災検
知器から出力される透光性窓の汚損度合いを示すアナロ
グ値として、火災検知器で算出した減光率、透過率デー
タを例にとるものであったが、試験光受光検知信号をそ
のままアナログ値として防災受信盤に出力するように
し、防災受信盤側で減光率や透過率を算出するようにし
てもよい。この場合には、初期値は予め防災受信盤に送
信して記憶させておくか、アナログ値送信時に一緒に送
信することになる。

【００８３】また、上記の実施形態にあっては、火災検
知器を設置して火災を監視する空間として、トンネルに
ついてのみ説明したが、他の悪環境の空間、例えばゴミ
ピット等のプラントや工場、金属、石炭、石油等の採掘
坑等における火災監視にも適用できる。

【００８４】更に、上記の実施形態では、試験処理の中
で、検出された透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値
信号を防災受信盤に対し送信するものであったが、試験
処理以外で、防災受信盤から火災検知器に対し透光性窓
の汚損度合いを示すアナログ値信号を防災受信盤に対し
返信させるための専用のコマンドを送信し、火災検知器
の記憶部４０に記憶してあるアナログ値信号を返信させ
るような処理にしても良い。

【００８５】また、上記の実施形態にあっては、試験光
を第１検知センサ２９と第２検知センサ３０で受光して
いるが、専用の試験光検知用センサを設けても良い。更
に本発明はその目的と利点を損なわない適宜の変形を含
み、また実施例に示した数値による限定は受けない。

【００８６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、火災検知器から透光性窓の汚れの度合いを示すアナ
ログ値信号が出力され、この汚れの度合いを示すアナロ
グ値が防災受信盤側に送られて表示、印刷、記憶される
ことで、施設管理者はトンネル全体における火災検知器
の透光性窓の汚れ度合いを一元的に管理することがで
き、汚損度合いに応じて適切な清掃計画を立てて、交通
規制を伴う清掃作業を効率よく行うことができる。

【００８７】また火災検知器の汚損度合いの履歴が分か
るため、汚損警報の確かさを簡単且つ適切に判断するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成の概略ブロック図

【図２】図１のシステム構成の詳細のブロック図

【図３】本発明による火災検知器の正面図

【図４】本発明による火災検知器の内部構造の断面図

【図５】本発明による火災検知器の回路ブロック図

【図６】図５の火災検知器の処理動作のフローチャート

【図７】図６の試験処理の詳細を示したフローチャート

【図８】図２の防災受信盤の処理動作のフローチャート

【図９】図２の防災受信盤のプリンタで打ち出された汚
損度合いアナログデータの説明図

【図１０】図２の防災受信盤で表示される汚損度合いの
トレンドグラフの説明図

【符号の説明】

１：防災受信盤 ２：伝送路 ３：火災検知器 ３ａ：カバー ３ｂ：本体 ４：火源 ５：トンネル ５ａ：トンネル壁面 ６：主制御部 ７：伝送制御部 ８：中継増幅盤 ９：操作表示制御部 １０：表示部 １１：操作部 １２：音響部 １３：記憶部 １４：プリンタ １５：通信制御部 １６：ＣＲＴ １８ａ，１８ｂ：透光性窓 １９：試験光源収納部 ２０：防水コネクタ ２１：信号ケーブル ２２：取付ねじ ２３：モールドカバー ２４：避雷基板 ２５：信号線 ２６：主回路基板 ２８ａ，２８ｂ：センサ部 ２９：第１検出センサ ３０：第２検出センサ ３１ａ，３１ｂ：試験光源用窓 ３２：信号処理部 ３３ａ：右側検知部 ３３ｂ：左側検知部 ３４ａ，３４ｂ：増幅部 ３５ａ，３５ｂ：Ａ／Ｄ変換器 ３６ａ，３６ｂ：試験光源 ３７ａ，３７ｂ：試験光源制御部 ３８：伝送制御部 ３９：アドレス設定部 ４０：記憶部 ４１：火災判定部 ４２：試験処理部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月１７日（２０００．８．１
７）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】火災の検出の方法としては、特定の波長帯
域の受光エネルギーの出力レベルが閾値以上かを検出す
る方法や、複数の波長帯域の受光エネルギーの出力レベ
ルの相対比較で火災判断する２波長式、３波長式などが
ある。火災検知器は設置位置に対して左右両側の火災を
検出するために、左右別々の受光素子で火災を検出する
ようにしている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】したがって第１検知センサ２９は、中心波
長４．５μｍの有炎燃焼時に発生するＣＯ₂ の共鳴放射
による概ね４．５μｍの狭帯域の光を検出する。これに
対し第２検知センサ３０は概ね５．０〜７．０μｍの波
長帯域の光を検出する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５９】次にステップＳ４で試験光源制御部３７ａ
を起動して試験光源３６ａを例えば２Ｈｚで明滅する右
側試験光源の点滅制御を行い、試験光を生成する。この
状態でセンサ部２８ａ（第１検知センサ２９）は試験光
を透光性窓１８ａを通して受光しており、増幅部３４ａ
から得られた受光検知信号をＡ／Ｄ変換器３５ａで取り
込んで受光データを読み込む。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６０】受光データの読込みが済んだならば、ステ
ップＳ６で右側試験光源の消灯制御を行う。続いてステ
ップＳ７で、ステップＳ５で読み込んだ受光データから
算出した振幅検出データと記憶部４０に記憶している振
幅初期値データとに基づき、汚損度合いを示すアナロク
値データとして例えば減光率を算出し、ステップＳ８で
算出した減光率を記憶部４０に順次記憶する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６８】受信した減光率が異常値でなければステッ
プＳ７に進み、予め定めた予告警報閾値７５％と比較
し、もし減光率が７５％以上であれば、ステップＳ８で
予告警報（プリアラーム）を行う。続いてステップＳ９
で汚損警報閾値８５％と減光率を比較し、８５％以上で
あれば、ステップＳ１０で汚損警報を出力する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】尚、図８に示す検知器試験動作のフローチ
ャートにあっては、火災検知器への試験コマンドの送信
に対する火災検知器からの返信信号として汚損度合いを
示すアナログ値データ（減光率）を記載したが、実際に
は、火災検知器が正常であれば火災信号も返信されるこ
とになる。図２の主制御部６は火災信号が返信されてこ
ない場合は、試験異常を検知器アドレスと共に表示させ
るようになる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８２】また、上記の実施形態にあっては、火災検
知器から出力される透光性窓の汚損度合いを示すアナロ
グ値として、火災検知器で算出した減光率、透過率デー
タを例にとるものであったが、試験光の受光検知信号を
そのままアナログ値として防災受信盤に出力するように
し、防災受信盤側で減光率や透過率を算出するようにし
てもよい。この場合には、初期値は予め防災受信盤に送
信して記憶させておくか、アナログ値送信時に一緒に送
信することになる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １：防災受信盤 ２：伝送路 ３：火災検知器 ３ａ：カバー ３ｂ：本体 ４：火源 ５：トンネル ５ａ：トンネル壁面 ６：主制御部 ７：伝送制御部 ８：中継増幅盤 ９：操作表示制御部 １０：表示部 １１：操作部 １２：音響部 １３：記憶部 １４：プリンタ １５：通信制御部 １６：ＣＲＴ １８ａ，１８ｂ：透光性窓 １９：試験光源収納部 ２０：防水コネクタ ２１：信号ケーブル ２２：取付ねじ ２３：モールドカバー ２４：避雷基板 ２５：信号線 ２６：主回路基板 ２８ａ，２８ｂ：センサ部 ２９：第１検知センサ ３０：第２検知センサ ３１ａ，３１ｂ：試験光源用窓 ３２：信号処理部 ３３ａ：右側検知部 ３３ｂ：左側検知部 ３４ａ，３４ｂ：増幅部 ３５ａ，３５ｂ：Ａ／Ｄ変換器 ３６ａ，３６ｂ：試験光源 ３７ａ，３７ｂ：試験光源制御部 ３８：伝送制御部 ３９：アドレス設定部 ４０：記憶部 ４１：火災判定部 ４２：試験処理部

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

フロントページの続き (72)発明者 浅野 功 東京都品川区上大崎２丁目10番43号 ホー チキ株式会社内 (72)発明者 中嶋 孝弘 東京都品川区上大崎２丁目10番43号 ホー チキ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C085 AA13 AB01 AC03 BA31 CA08 CA13 DA17 5C087 AA02 AA09 BB06 BB74 CC02 CC21 CC45 DD04 EE05 EE08 FF01 FF04 GG19 GG66 GG70 GG84

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の監視エリアを視野とする透光性窓
   と、 前記透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に
   変換して受光検知信号として出力する検知センサと、 前記検知センサから出力される受光検知信号に基づいて
   火災の判定を行う火災判定部と、 前記透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、 前記透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に
   変換して受光検知信号として出力する試験光検出用検知
   センサと、を備えた光学式火災検知器に於いて、 前記試験光源から投光した試験光を前記透光性窓を介し
   て、前記試験光検出用検知センサに受光させることによ
   り得られる受光信号により、少なくとも前記透光性窓の
   汚損度合いを検出し、検出された前記透光性窓の汚損度
   合いを示すアナログ値信号を外部に送信させる信号処理
   部を備えたことを特徴とする光学式火災検知器。
2. 【請求項２】請求項１記載の光学式火災検知器に於い
   て、前記試験光検出用検知センサは、前記検知センサと
   兼用されることを特徴とする光学式火災検知器。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の光学式火災検知器に
   於いて、更に、前記透光性窓が汚損されてない状態で前
   記試験光源を点灯制御した際の前記試験光検出用検知セ
   ンサからの受光検知信号を初期値として記憶する記憶部
   を備え、 前記信号処理部は、前記試験光源から投光した試験光を
   前記透光性窓を介して、前記試験光検出用検知センサに
   受光させることにより得られる受光検知信号を検出し
   て、前記記憶部に記憶された初期値に対する割合を算出
   し、算出された値を前記汚損度合いを示すアナログ値信
   号として外部に送信させることを特徴とする光学式火災
   検知器。
4. 【請求項４】請求項３記載の光学式火災検知器に於い
   て、前記信号処理部は、減光率又は透過率を算出し、算
   出された減光率又は透過率を前記透光性窓の汚損度合を
   示すアナログ値信号として外部に送信させることを特徴
   とする光学式火災検知器。
5. 【請求項５】請求項１記載の光学式火災検知器に於い
   て、前記信号処理部は、検出される前記透光性窓の汚損
   度合いを示すアナログ値信号を記憶部に記憶することを
   特徴とする光学式火災検知器。
6. 【請求項６】防災受信盤から引き出された伝送路に光学
   式火災検知器を複数接続した防災監視システムに於い
   て、 前記光学式火災検知器は、 所定の監視エリアを視野とする透光性窓と、 前記透光性窓内に配置された光エネルギーを電気信号に
   変換して受光検知信号として出力する検知センサと、 前記検知センサから出力される受光検知信号に基づいて
   火災の判定を行う火災判定部と、 前記透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、 前記透光性窓内に配置された光エネルギーを電気信号に
   変換して受光検知信号として出力する試験光検出用検知
   センサと、 前記試験光源から透光した試験光を前記透光性窓を介し
   て、前記試験光検出用検知センサに受光させることによ
   り得られる受光検知信号により、少なくとも前記透光性
   窓の汚損度合いを検出し、検出された前記透光性窓の汚
   損度合いを示すアナログ値信号を前記防災監視盤に送信
   させる信号処理部と、を備え、 前記防災受信盤は、前記光学式火災検知器から送信され
   る前記透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値信号を受
   信して記憶部に記憶することを特徴とする防災監視シス
   テム。
7. 【請求項７】請求項６記載の防災監視システムに於い
   て、前記光学式火災検知器の信号処理部は、前記防災受
   信盤からの試験指示を受けた際に、前記試験光源を点灯
   制御させ、その際に得られる前記試験光検出用検知セン
   サの受光検知信号により前記透光性窓の汚損度合いを検
   出することを特徴とする防災監視システム。
8. 【請求項８】請求項６記載の防災監視システムに於い
   て、前記防災受信盤は、前記光学式火災検知器から送信
   される前記透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値信号
   を受信した場合には、汚損警報閾値と比較し、該閾値を
   越えている場合には、汚損警報を報知することを特徴と
   する防災監視システム。
9. 【請求項９】請求項６記載の防災監視システムに於い
   て、前記防災受信盤は、必要時に、前記記憶部に記憶さ
   れている前記透光性窓の汚損度合いを示すアナログ値信
   号の履歴を読み出してトレンドグラフを表示することを
   特徴とする防災監視システム。