JP2002245564A - トンネル防災設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電源線の断線に対する電源バックアップと電源
線の短絡に対する切り離しを電圧低下の検出に基づいて
行うことで中継増幅盤の回路構成を簡単してコストを低
減する。 【解決手段】トンネル防災設備の中継増幅盤に、受信盤
側となる上り側電源線の電源電圧を監視して電圧低下を
検出する電圧低下検出回路１０と、上り側電源線に盤内
蔵電源を接続する折返し接点a１,a２を閉成することに
より上り側の電源線に電源を供給するバックアップ回路
と、電圧低下検出回路１０の検出出力が得られた際に，
バックアップ回路の折返し接点a１,a２を閉成して上り
側電源線に電源を供給し、折返し接点a１,a２の閉成に
より電圧低下検出回路の検出出力が停止したら折返し接
点a１,a２の閉成を維持し，所定時間を経過しても電圧
低下検出回路１０の検出出力が継続している場合は折返
し接点a１,a２を開成して上り側の電源線に対する電源
供給を停止する信号処理部８とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防災受信盤から引
き出された電源線および信号線含む伝送路にトンネル内
に設置した検出器や制御機器を接続すると共に所定間隔
毎に中継増幅盤を接続してトンネル内を監視制御するト
ンネル防災設備に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、自動車専用道路のトンネルに使用さ
れる防災設備として、防災受信盤からトンネル内に引き
出された伝送路に接続している複数の端末機器にアドレ
スを割当て、アドレスを指定した各種のコマンドの送信
により火災検知器の情報収集による火災監視や、火災を
判断した際の水噴霧ヘッドからの放水制御等を行う所謂
Ｒ型伝送方式をとっている。

【０００３】このようなＲ型伝送方式を採用したトンネ
ル防災設備では、例えば図９のように、防災受信盤１０
１からトンネル内に引き出された伝送路１０２に対し例
えば火災検知器１０５を接続している。また伝送路１０
２での電圧低下を防止するため、トンネル内の約８００
メートルといった一定間隔毎に中継増幅盤１０７を配置
している。

【０００４】ここで伝送路１０２は、電源線ＳＶ、コモ
ン線ＳＣ、端末側に電圧モードで信号を送る下り信号線
ＳＡ、端末から電流モードで信号を送り返す上り信号線
ＳＢから構成されている。また中継増幅盤１０７は電源
を内蔵しており、各中継増幅盤１０７より端末側となる
下り電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間に電源を供給してい
る。尚、最初の中継増幅盤１０７までの間は防災受信盤
１０１からの電源供給となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
Ｒ型伝送方式を採用したトンネル防災設備では、線路で
の電圧低下を防止する目的で、一定間隔（約８００m）
で中継増幅盤を配置しており、中継増幅盤は、平常時は
防災受信盤から端末側の下り方向に電源を供給してお
り、線路断線時には逆方向となる端末から防災受信盤側
の上り方向にも電源を供給し、バックアップ動作を行
う。

【０００６】つまり、図９において、通常は各中継増幅
盤１０７は下り側の電源線ＳＶに電源を供給すると共
に、上り側の電源線ＳＶの電圧を監視している。そして
例えば電源線ＳＶのａ点で線路異常が発生すると、ａ点
以降の検知器には電源が供給されなくなる。この電源異
常は、ａ点の下り側の中継増幅盤１０７が電源線ＳＶの
電圧低下を監視することで検出する。電圧低下を検出し
た中継増幅盤１０７は、下り側の電源線ＳＶへの電源供
給に加えて上り側の電源線ＳＶにも電源を供給して、ａ
点以降の検知器１０５に電源を供給するバックアップ動
作を行う。

【０００７】この場合、電源線の断線の検出には、供給
されている電源電圧の低下を検出しているが、電源線の
短絡時にも同様に電源電圧が低下するため、電源線の断
線か短絡かの識別が困難である。特に短絡時に電源線の
バックアップ動作を行うと、短絡電流がバックアップ動
作によって流れ、中継増幅盤全体の電源及び回路に影響
を及ぼす。

【０００８】このため、短絡時のバックアップ動作を避
けるために電源線の断線と短絡を正確に判断する必要が
ある。しかし、短絡を検出するためには過電流検出回路
等が別途必要となり、その分、中継増幅盤の回路が複雑
になるという問題があった。

【０００９】本発明は、電源線の断線に対する電源バッ
クアップと電源線の短絡に対する切り離しを電圧低下の
検出に基づいて行うことで中継増幅盤の回路構成を簡単
にしてコストを低減するトンネル防災設備を提供するこ
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。本発明は、防災受信盤か
ら引き出された電源線及び信号線を含む伝送路にトンネ
ル内に設置した検出器や制御機器などの端末機器を接続
すると共に所定間隔毎に中継増幅盤を接続し、各中継増
幅盤は端末側となる下り側線路に電源を供給してトンネ
ル内を監視制御するトンネル防災設備を対象とする。

【００１１】このようなトンネル防災設備につき本発明
は、中継増幅盤に、受信盤側となる上り側電源線の電源
電圧を監視して電圧低下を検出する電圧低下検出回路
と、上り側電源線に盤内蔵電源を接続する折返し接点を
閉成することにより上り側の電源線に電源を供給するバ
ックアップ回路と、電圧低下検出回路の検出出力が得ら
れた際に、バックアップ回路の折返し接点を閉成して上
り側電源線に電源を供給し、折返し接点の閉成により電
圧低下検出回路の検出出力が停止したら折返し接点の閉
成を維持し、所定時間を経過しても電圧低下検出回路の
検出出力が継続している場合は折返し接点を開成して上
り側の電源線に対する電源供給を停止する信号処理部と
を備えたことを特徴とする。

【００１２】ここで信号処理部は、電圧低下検出回路の
検出出力が第１設定時間T１、例えば０.３sec継続した
時に出力する第１遅延タイマ回路と、電圧低下検出回路
の検出出力が第１設定時間T１より長い第２設定時間T
２、例えば０.６sec継続した時に出力する第２遅延タイ
マ回路と、第１遅延タイマ回路の出力によりバックアッ
プ回路の折返し接点を閉成させ、第２遅延タイマ回路の
出力により第１遅延タイマ回路の出力を禁止してバック
アップ回路の折返し接点を開成させる論理回路とを備え
る。

【００１３】このように本発明は、電源線の電圧低下を
検出すると、折返し接点を閉成して電源線のバックアッ
プ動作を行い、バックアップ動作の結果から電源線の断
線か短絡か判断して対応して動作を行う。即ち断線であ
れば、電源線のバックアップ動作により電圧低下が回復
することから、これを検出してバックアップ動作を継続
する。

【００１４】これに対し電源線の短絡であれば、電源線
のバックアップ動作を行っても電圧低下は回復せず、例
えば電源線の電圧低下が０.６sec継続していたら、短絡
と判断してバックアップ動作を解除し、短絡した電源線
を切り離す。このため同じ電源線の電圧低下の検出によ
って、電源線の断線と短絡を正確に検出して伝送路の異
常に適切に対応でき、そのための回路構成も簡単にでき
る。

【００１５】更に、前記バックアップ回路の折返し接点
を閉成した際に上り側電源線に流れる電流を制限する電
流制限回路を設ける。この電流制限により、線路短絡時
の一時的な電源バックアップ動作で流れる短絡電流によ
り中継増幅盤全体の電源がダウンすることを防ぐ。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるトンネル防災
設備の設備構成の説明図である。

【００１７】図１において、防災受信盤１はトンネル設
備の監視室に設置されており、防災受信盤１から上りト
ンネルに対し上りトンネル伝送路２ａが引き出され、ま
た下りトンネルに対し下りトンネル伝送路２ｂが引き出
されている。なお図１にあっては、上りトンネル伝送路
２ａ側を示している。

【００１８】上りトンネル伝送路２ａとしては、防災受
信盤１より検知器ライン３ａと中継器ライン３ｂが引き
出されている。検知器ライン３ａ及び中継器ライン３ｂ
は、トンネル内の道路の路肩となるトンネル壁根元部分
に構築した監視員通路のダクト内などに配線されてい
る。

【００１９】検知器ライン３ａには所定間隔で火災検知
器５が接続され、また中継器ライン３ｂには所定間隔で
水噴霧用ヘッドからの水噴霧制御を行うための中継器６
を接続している。更に検知器ライン３ａ及び中継器ライ
ン３ｂに対しては、一定間隔例えば８００ｍごとに中継
増幅盤７−１，７−２，・・・７−ｎが設けられてい
る。

【００２０】更に防災受信盤１に対してはポンプ制御盤
２０が設けられ、水噴霧用ヘッドの放水制御の際にはポ
ンプ制御盤２０により図示しない消火ポンプを運転して
加圧消火用水をトンネル内のヘッドに供給し、水噴霧制
御を行うようにしている。

【００２１】防災受信盤１と火災検知器５の間、また防
災受信盤１と中継器６及び中継増幅盤７−１〜７−ｎと
の間の制御信号及び応答信号の伝送は、それぞれに固有
のアドレスが予め割り当てられており、制御対象または
応答先を指定したアドレスを含む制御信号または応答信
号を検知器ライン３ａ及び中継器ライン３ｂを介して伝
送し、受信側にあっては自己アドレスに一致するアドレ
スの制御信号または応答信号を受けて必要な処理を行う
ようになる。

【００２２】この防災受信盤１と火災検知器５、中継器
６及び中継増幅盤７−１〜７−ｎとの間の伝送は、処理
要求が発生した際にアドレスを含む制御信号または応答
信号を送出する伝送方式以外に、防災受信盤１から一定
間隔でポーリングコマンドを端末側に送信し、ポーリン
グコマンドによる制御とポーリングコマンドに対する応
答コマンドによる応答信号の返送を行うようにしてもよ
い。

【００２３】図２は図１の中継増幅盤７−１，７−２の
部分を取り出して示した本発明による中継増幅盤の実施
形態の回路ブロック図である。

【００２４】図２において中継増幅盤７−１には、防災
受信盤１側より検知器ライン３ａと中継器ライン（信号
変換器ライン）３ｂが接続されている。検知器ライン３
ａ側を例にとると、防災受信盤１からは電源線ＳＶ、コ
モン線ＳＣ、電圧モードで防災受信盤１側から端末側に
信号を伝送する下り信号線ＳＡ、電流モードで端末側か
ら防災受信盤１側に信号を伝送する上り信号線ＳＢの４
本を接続している。

【００２５】この点は中継器ライン３ｂについても同様
であり、電源線ＳＶ、コモン線ＳＣ、下り信号線ＳＡ、
上り信号線ＳＢの４線で構成される。中継増幅盤７−１
には電源部１６が設けられ、ＡＣ１００Ｖの商用交流電
源などからＤＣ４８Ｖを作り出している。

【００２６】検知器ライン３ａ側について説明すると、
電源部１６からのＤＣ４８Ｖの電源出力はダイオードＤ
２を介して端末側となる下り側の電源線ＳＶとコモン線
ＳＣ間に供給されている。電源部１６に対する上り側の
電源線ＳＢ及びコモン線ＳＣに対しては、信号処理部８
に接続しているバックアップリレーＡ１の折り返し接点
として機能するリレー接点ａ１，ａ２が挿入され、更に
電源線ＳＶ側にはダイオードＤ１が接続される。

【００２７】バックアップリレーＡ１とそのリレー接点
ａ１，ａ２によりバックアップ回路９−１が構成され
る。バックアップリレーＡ１は通常時、非作動であり、
このためリレー接点ａ１，ａ２は図示のように開いてお
り、電源部１６は上り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間
に電源供給は行っていない。

【００２８】上り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣの間に
は電圧低下検出回路１０−１が設けられる。電圧低下検
出回路１０−１は、上り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ
間の電源電圧を監視しており、電源電圧が規定電圧以下
もしくは０Ｖ付近に低下すると電圧低下検出信号を信号
処理部８に出力し、バックアップリレーＡ１を作動して
上り側電源線ＳＶとコモン線ＳＣに対する電源バックア
ップ動作を行う。

【００２９】ここで電圧低下検出回路１０−１が電圧低
下検出信号を出力するのは、上り側の電源線ＳＶとコモ
ン線ＳＣについて断線が起きた場合と短絡が起きた場合
のいずれかとなる。このような上り側電源線ＳＶとコモ
ン線ＳＣの断線または短絡による電圧低下検出回路１０
−１からの電圧低下検出信号に対し、信号処理部８はバ
ックアップリレーＡ１の作動によりリレー接点ａ１，ａ
２を閉じて上り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間に電源
を供給することでバックアップを行う。

【００３０】このリレー接点ａ１，ａ２を閉じて電源バ
ックアップを行った状態で、電圧低下検出回路１０−１
から出力されている電圧低下検出信号がなくなって電源
異常が復旧すると、信号処理部８は上り側電源線ＳＶと
コモン線ＳＣの断線と判断し、バックアップリレーＡ１
の作動を継続し、リレー接点ａ１，ａ２の閉成状態を維
持する。

【００３１】これに対しリレー接点ａ１，ａ２を閉じて
バックアップ動作を行っても電圧低下検出回路１０−１
からの電圧低下検出信号がそのまま出力されている場合
には、信号処理部８は上り側の電源線ＳＶとコモン線Ｓ
Ｃ間に短絡が起きたものと判断し、この場合には電源線
ＳＶに過電流が流れて中継増幅盤７−１の電源及び回路
に悪影響を及ぼすことからバックアップリレーＡ１を非
作動状態に復旧してリレー接点ａ１，ａ２を開き、バッ
クアップ動作を停止させる。

【００３２】中継増幅盤７−１の信号処理部８に対して
は、検知器ライン３ａの下り信号線ＳＡが電圧バッファ
アンプ１２ａを介して入力接続され、その出力は電圧バ
ッファアンプ１２ｂを介して下り側の下り信号線ＳＡに
接続されている。また下り側の上り信号線ＳＢは電流バ
ッファアンプ１３ａを介して信号処理部８に接続され、
その出力は電流バッファアンプ１３ｂを介して上り側の
上り信号線ＳＢに接続されている。

【００３３】このような検知器ライン３ａ側の電圧低下
検出回路、バックアップ回路及び信号処理部８の機能は
信号変換器ライン３ｂ側についても同様であり、電圧低
下検出回路１０−２、バックアップリレーＡ２とそのリ
レー接点ａ３，ａ４を備えたバックアップ回路９−２、
及び電圧低下検出回路１０−２からの電圧低下検出信号
に基づく信号処理部８の回路機能で構成される。

【００３４】また中継増幅盤７−１の下り側に接続して
いる中継増幅盤７−２においても同じ回路構成が設けら
れている。

【００３５】中継増幅盤７−１と７−２の間の検知器ラ
イン３ａには火災検知器５が接続され、また信号変換器
ライン３ｂには中継器６が接続されている。中継器６は
電動弁１８を制御負荷として接続しており、防災受信盤
１からの制御信号に基づき電導弁１８を開制御し、水噴
霧ヘッド１７から加圧消火用水を噴霧できるようにして
いる。

【００３６】図３は図２の中継増幅盤７−１を例にとっ
て、その検知器ライン３ａ側に設けている電圧低下検出
回路１０−１、バックアップ回路９−１の回路構成の実
施形態を信号処理部８と共に示している。

【００３７】図３において、電圧低下検出回路１０−１
はコンパレータ２１とフォトカプラ２２を備える。コン
パレータ２１のプラス入力端子には抵抗Ｒ３とツェナダ
イオードＺＤ１の分圧により基準電圧Ｖｒｅｆが入力さ
れ、マイナス入力端子には電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間
の電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２を分圧した電圧Ｖｉｎが入力し
ている。

【００３８】コンパレータ２１は入力電圧Ｖｉｎが基準
電圧Ｖｒｅｆ以上であればＬレベル出力を生じ、フォト
カプラ２２のＬＥＤ２２ａを発光駆動し、フォトトラン
ジスタ２ｂをオンしている。このフォトカプラ２２から
の出力信号が電源異常信号Ｅ１として信号処理部８の入
力端子８ａに供給されている。

【００３９】この電源異常信号Ｅ１は、電源線ＳＶとコ
モン線ＳＣ間の電源電圧が正常であればＬレベルであ
り、断線または短絡により電圧低下が起きて基準電圧Ｖ
ｒｅｆより小さくなると、電源異常信号Ｅ１はＨレベル
となる。

【００４０】信号処理部８は電源異常信号Ｅ１が入力す
る入力端子８ａに加え、復旧信号Ｅ２が入力する入力端
子８ｂ、リレー制御信号Ｅ５を出力する出力端子８ｃ、
断線表示信号Ｅ４を出力する出力端子８ｄ、及び短絡表
示信号Ｅ７を出力する出力端子８ｅを備えている。リレ
ー制御信号Ｅ５を出力する出力端子８ｃは、バックアッ
プ回路を構成するフォトカプラ２３のＬＥＤ２３ａ側を
接続している。

【００４１】信号処理部８は、電圧低下検出回路１０−
１により断線または短絡による電圧低下が検出される
と、電源異常信号Ｅ１がＨレベルとなり、これに基づき
リレー制御信号Ｅ５を通常時のＨレベルからＬレベルと
することでフォトカプラ２３のＬＥＤ２３ａを発光駆動
し、フォトトランジスタ２３ｂのオンによりバックアッ
プリレーＡ１を作動する。

【００４２】バックアップリレーＡ１が作動すると、そ
のリレー接点ａ１，ａ２が閉じ、電圧低下を起こした上
り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間に電源を供給するバ
ックアップ動作を行う。このバックアップ動作により、
電圧低下検出回路１０−１からの電圧異常信号Ｅ１がＨ
レベルからＬレベルに戻り、電圧低下が回復すると電源
線ＳＶの断線と判断し、リレー制御信号Ｅ５のＬレベル
状態が維持される。

【００４３】これに対しバックアップ動作を行っても電
源異常信号Ｅ１がＬレベルに復旧しない場合には、上り
側電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間の短絡と判断し、この場
合にはリレー制御信号Ｅ５をＨレベルとし、フォトカプ
ラ２３によるバックアップリレーＡ１の作動を停止し、
リレー接点ａ１，ａ２を開いて電源バックアップを停止
するようになる。信号処理部８で電源バックアップ後に
電源異常信号Ｅ１が回復した場合の断線時には断線表示
信号Ｅ６が出力され、ＬＥＤを用いた断線表示灯２４を
点灯する。

【００４４】これに対し電源バックアップを行っても電
源異常信号Ｅ１が回復しない場合には、上り側の電源線
ＳＶとコモン線ＳＣ間の短絡と判断し、バックアップリ
レーＡを復旧させると同時に、短絡表示信号Ｅ７を出力
し、短絡表示灯２５を点灯するようにしている。

【００４５】更にバックアップリレーＡのリレー接点ａ
１，ａ２の手前には電流制限回路１１を設けている。電
流制限回路１１はトランジスタＴＲ１，ＴＲ２、抵抗Ｒ
６，Ｒ７を備える。この電流制限回路１１は、上り側の
電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間が短絡した状態でバックア
ップリレーＡ１の作動によりリレー接点ａ１，ａ２を閉
じて、電源バックアップを行った際に流れる電流を制限
する。

【００４６】即ち電源バックアップにより上り側に流れ
る電流が例えば（０．６／Ｒ７）で決まる所定電流に達
すると、トランジスタＴＲ２がオンし、これによりトラ
ンジスタＴＲ１がオフすることで電流を制限する。

【００４７】図４は図３の信号処理部８の回路構成を示
した回路ブロック図である。

【００４８】図４において、信号処理部８は第１遅延タ
イマ回路２６、第２遅延タイマ回路２７、アンド回路２
８とインバータ回路２９を備えた論理回路、第３遅延タ
イマ回路３１、更にドライブ用のインバータ３０，３
２，３３を備えている。

【００４９】第１遅延タイマ回路２６には入力端子Ａ１
からの電源異常信号Ｅ１が入力される。遅延タイマ回路
２６には遅延時間Ｔ１が設定されており、電源異常信号
Ｅ１が入力すると遅延時間Ｔ１後にタイマ信号Ｅ３を出
力する。即ち図３の電圧低下検出回路１０−１から出力
される電源異常信号Ｅ１が電圧低下を検出してＨレベル
になると、遅延タイマ２６が起動し、遅延時間Ｔ１後に
Ｈレベルとなるタイマ信号Ｅ３を出力する。 ここで遅
延時間Ｔ１としては例えばＴ１＝０．３ｓｅｃが設定さ
れており、ノイズによる誤動作を防止するようにしてい
る。即ち、遅延タイマ回路２６は、電源異常信号Ｅ１の
Ｈレベル状態が遅延時間Ｔ１＝０．３ｓｅｃ継続したと
きにＨレベルとなるタイマ信号Ｅ３を出力することで、
電源異常信号Ｅ１のノイズによる出力を防いでいる。

【００５０】第１遅延タイマ回路２６からのタイマ信号
Ｅ３は、アンド回路２８の一方に入力され、アンド回路
２８の他方の入力にはインバータ２９で反転された第２
遅延タイマ回路２７からのタイマ信号Ｅ４が入力されて
いる。

【００５１】第２遅延タイマ回路２７は遅延時間Ｔ２を
設定しており、この遅延時間Ｔ２は第１遅延タイマ回路
２６の遅延時間Ｔ１より長い時間例えばＴ２＝０．６ｓ
ｅｃに設定している。このため第１遅延タイマ回路２６
のタイマ信号Ｅ３がＨレベルなったとき第２遅延タイマ
回路２７のタイマ信号Ｅ４はＬレベルにあり、インバー
タ２９の出力はＨレベルとなってアンド回路２８を許容
状態としている。

【００５２】これにより遅延タイマ回路２６が電源異常
信号Ｅ１のＨレベルからＴ１＝０．３ｓｅｃ後にＨレベ
ルとなるタイマ信号Ｅ３を出力すると、このタイマ信号
Ｅ３は許容状態にあるアンド回路２８を通ってインバー
タ３０に与えられ、インバータ３０で反転されてＬレベ
ルとなるリレー制御信号Ｅ５として出力端子８ｃより出
力される。

【００５３】この出力端子８ｃには図３のようにフォト
カプラ２３のＬＥＤ２３ａが接続されており、リレー制
御信号Ｅ５がＬレベルとなることでＬＥＤ２３ａに電流
が流れて発光し、フォトトランジスタ２３ｂのオンによ
りバックアップリレーＡ１を作動するようになる。

【００５４】ここで上り側電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間
の電圧低下が断線による場合には、Ｌレベルとなるリレ
ー制御信号Ｅ５の出力による電源バックアップで電圧低
下が回復することで電源異常信号Ｅ１がＨレベルからＬ
レベルになり、このため第２遅延タイマ回路２７のタイ
マ信号Ｅ４がＨレベルになることはない。

【００５５】これに対し上り側の電源線ＳＶとコモン線
ＳＣ間の電圧低下が短絡によるものであった場合には、
リレー制御信号Ｅ５のＬレベル出力で電源バックアップ
動作を行っても電源電圧は回復せず、電源異常信号Ｅ１
はＨレベルを維持し続ける。

【００５６】このため電圧低下検出から遅延時間Ｔ２＝
０．６ｓｅｃを経過すると、第２遅延タイマ回路２７の
タイマ信号Ｅ４がＨレベルとなり、インバータ２９によ
る反転でアンド回路２８を禁止し、これによってアンド
回路２８の出力がそれまでのＨレベルからＬレベルに立
ち下がり、インバータ３０の出力となるリレー制御信号
５がＨレベルに立ち上がり、これによって図３のフォト
カプラ２３を介して作動中にあったバックアップリレー
Ａ１を停止し、リレー接点ａ１，ａ２を開くことで電源
バックアップ動作を停止する。

【００５７】第３遅延タイマ回路３１は電源異常信号Ｅ
１がＨレベルになってから遅延時間Ｔ１＝０．３ｓec後
に第１遅延タイマ回路２６が出力するタイマ信号Ｅ３の
Ｈレベルへの立ち上がりにより起動し、遅延時間Ｔ３後
にＨレベル出力を生じ、インバータ３２でＬレベルに反
転して断線表示信号Ｅ６を出力し、図３の断線表示灯２
４を点灯する。 第３遅延タイマ回路３１は、電圧低下
が短絡による場合の一時的な断線表示灯２４の誤作動を
防止するために設けられている。即ち第３遅延タイマ回
路３１を設けていないと、短絡による電圧低下検出時に
は第１遅延タイマ回路２６のタイマ信号Ｅ３が０．３ｓ
ｅｃ後にＨレベルとなり、これによって断線表示灯２４
が点灯し、その後、第２遅延タイマ回路２７が遅延時間
Ｔ２＝０．６ｓｅｃ後にタイマ信号Ｅ４をＨレベルとし
てアンド回路２８の出力を禁止するまでの０．３ｓｅｃ
の間、断線表示灯２４が短絡であるにもかかわらず、誤
って作動する。

【００５８】そこで、遅延時間Ｔ３＝０．５ｓｅｃを持
った第３遅延タイマ回路３１を設けることで、短絡によ
る電圧低下時の誤った断線表示灯２４の点灯を防止する
ようにしている。

【００５９】更に第２遅延タイマ回路２７からのタイマ
信号Ｅ４はインバータ３３で反転された後、図３の短絡
表示灯２５を短絡検出時に点灯する短絡表示信号Ｅ７を
出力する。第１遅延タイマ回路２６、第２遅延タイマ回
路２７及び第３遅延タイマ回路３１のそれぞれに対して
は入力端子８ｂからの復旧信号Ｅ２が与えられており、
この復旧信号Ｅ２をＨレベルとすることで、一度作動し
た各タイマ回路を初期状態にリセットできるようにして
いる。

【００６０】この復旧信号Ｅ２は、上り側電源線ＳＶと
コモン線ＳＣ間の短絡あるいは断線が復旧した後に、中
継増幅盤における手動操作あるいは防災受信盤１からの
制御信号により与えることができる。

【００６１】図５は図４の信号処理部８で使用している
第１遅延タイマ回路２６の回路図であり、第２遅延タイ
マ回路２７及び第３遅延タイマ回路３１も設定時間を決
める回路定数が異なる以外は同じ回路構成をとる。

【００６２】第１遅延タイマ回路２６は、アンド回路３
４、バッファ回路３５、ＲＳ−ＦＦ３６、及び抵抗Ｒと
コンデンサＣの積分回路で構成される。遅延タイマ時間
Ｔ１は抵抗ＲとコンデンサＣの時定数τ＝ＣＲで決ま
る。例えばＲ＝３００ｋΩ、Ｃ＝１μＦとすれば、τ＝
ＣＲ＝３００ｍｓとなり、遅延タイマ時間Ｔ１＝０．３
ｓｅｃを設定できる。

【００６３】この第１遅延タイマ回路２６は、抵抗Ｒと
コンデンサＣの時定数τで決まる一定時間、入力端子２
６ａに対する入力信号が継続したら、出力端子２６ｃか
らの出力信号をオンする回路であり、更に入力端子２６
ｂからの復旧信号により強制リセットできる回路であ
り、デジタル的なノイズフィルタとして機能する。

【００６４】次に図６のタイムチャートを参照して、上
り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間で断線による電圧低
下が起きた場合のバックアップ動作を説明する。

【００６５】図２の中継増幅盤７−１，７−２の間の検
知器ライン３ａ側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間で断線
が起きたとする。この断線により中継増幅盤７−２の電
圧低下検出回路１０−１が図６の時刻ｔ１で電圧低下を
検出し、信号処理部８に対する図６（Ａ）の電源異常信
号Ｅ１をＨレベルとする。

【００６６】この電源異常信号Ｅ１を受けて図４の信号
処理部８の第１遅延タイマ回路２６が起動し、遅延時間
Ｔ１＝０．３ｓｅｃ後の時刻ｔ２で図６（Ｃ）のように
タイマ信号Ｅ３をＨレベルとし、許容状態にあるアンド
回路２８及びインバータ３０により図６（Ｅ）のように
リレー制御信号Ｅ５がＬレベルとなり、図３のフォトカ
プラ２３を介してバックアップリレーＡ１を作動し、リ
レー接点ａ１，ａ２を閉じることで、中継増幅盤７−２
は断線を起こした上り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間
に対する電源バックアップ動作を行う。

【００６７】この電源バックアップ動作により中継増幅
盤７−２の上り側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間の電源
電圧が回復し、電圧低下検出回路１０−１からの電源異
常信号Ｅ１は図６（Ａ）の時刻ｔ３でＬレベルに復旧す
る。このため、図４の第２遅延タイマ回路２７に対する
電源異常信号Ｅ１のＨレベル状態は０．３ｓｅｃで断た
れ、そのタイマ信号Ｅ４は図６（Ｄ）のようにＬレベル
を維持している。

【００６８】図６の時刻ｔ３で電源異常信号Ｅ１がＬレ
ベルに復旧すると、アンド回路２８の出力がＨレベルと
なり、これによって第３遅延タイマ回路３１が起動し、
遅延時間Ｔ３＝０．５ｓｅｃ後の時刻ｔ４でＨレベル出
力を生じ、インバータ３２による反転でＬレベルとなり
断線表示信号Ｅ６を図６（Ｆ）のように出力し、図３の
断線表示灯２４を点灯し、断線表示を行うようになる。

【００６９】このような上り側電源線ＳＶとコモン線Ｓ
Ｃ間の断線による電源バックアップ動作の状態で、図６
（Ｂ）のように時刻ｔ５で断線が復旧した後の処理とし
ての復旧信号Ｅ２の入力によるＨレベルの立ち上がり
で、作動状態にある第１遅延タイマ回路２６及び第２遅
延タイマ回路２７がそれぞれリセットされ、バックアッ
プリレーＡ及び断線表示灯２４の復旧が行われることに
なる。

【００７０】次に図７のタイムチャートを参照して図２
の中継増幅盤７−１と中継増幅盤７−２の間の検知器ラ
イン３ａ側の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間に短絡が起き
た場合の電源バックアップ動作を説明する。

【００７１】中継増幅盤７−２の上り側の電源線ＳＶと
コモン線ＳＣ間に短絡が起きると、電源電圧の低下を電
圧低下検出回路１０−１が検出し、図７（Ａ）のように
時刻ｔ１で電源異常信号Ｅ１をＨレベルとする。これに
より図４の信号処理部８における第１遅延タイマ回路２
６が起動し、遅延時間Ｔ１後に図７（Ｃ）のようにタイ
マ信号Ｅ３を時刻ｔ２でＨレベルとする。

【００７２】これにより図７（Ｅ）のようにリレー制御
信号Ｅ５がＬレベルとなり、図３のバックアップリレー
Ａ１を作動し、リレー接点ａ１，ａ２を閉じて電源バッ
クアップを行う。しかしながら、短絡による電圧低下で
あることから電源バックアップを行っても電源電圧は回
復せず、電源異常信号Ｅ１はＨレベル状態を継続するこ
とになる。

【００７３】このため、時刻ｔ１の電圧低下検出から遅
延時間Ｔ３＝０．６ｓｅｃを経過した時刻ｔ３で第２遅
延タイマ回路２７からのタイマ信号Ｅ４が図７（Ｄ）の
ようにＨレベルとなる。

【００７４】Ｈレベルとなったタイマ信号Ｅ４がインバ
ータ２９で反転されてアンド回路２８を禁止状態とし、
図７（Ｅ）のリレー制御信号Ｅ５をＬレベルからＨレベ
ルに復旧し、これによって図３のバックアップリレーＡ
１が作動を停止し、リレー接点ａ１，ａ２を開くこと
で、短絡を起こしている上り側の電源線ＳＶとコモン線
ＳＣ間に対する電源バックアップを停止する。同時に図
７（Ｇ）の短絡表示信号Ｅ７がＬレベルとなり、図３の
短絡表示灯２５が点灯する。

【００７５】また時刻ｔ２で図７（Ｅ）のタイマ信号Ｅ
３がＨレベルになると、図４の第３遅延タイマ回路３１
がその遅延時間Ｔ３＝０．５ｓｅｃに到達する前に第２
遅延タイマ回路２７からのタイマ信号Ｅ４がＨレベルと
なることで第３遅延タイマ回路３１に対する入力がＨレ
ベルからＬレベルとなり、このため第３遅延タイマ回路
３１の出力となる断線表示信号Ｅ６は図７（Ｆ）のよう
にＨレベル状態を維持することで断線表示灯２４が点灯
することはない。

【００７６】このような短絡に対する電源バックアップ
動作の状態で短絡が復旧したならば、図７の時刻ｔ４の
ように図７（Ｂ）の復旧信号をＨレベルとすることで、
第１遅延タイマ回路２６、第２遅延タイマ回路２７をリ
セットして初期状態に戻すことができる。

【００７７】なお図２の中継増幅盤７−１と中継増幅盤
７−２の間の電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間に短絡が起き
た場合には、下り側の中継増幅盤７−２における電源バ
ックアップの停止により上り側の電源線ＳＶとコモン線
ＳＣを切り離すと同時に、上り側に位置する中継増幅盤
７−１においては図示しない切離し回路により下り側の
電源線ＳＶとコモン線ＳＣ間に対する電源供給を同時に
切り離すことが行われることになる。

【００７８】図８は図２の中継増幅盤７−１，７−２に
設けている信号処理部８による電源バックアップのため
の処理機能をＭＰＵなどによるソフトウェアで実現した
場合のフローチャートである。

【００７９】この信号処理部８の電源バックアップ処理
にあっては、まずステップＳ１で電圧低下検出回路から
の電源異常信号である電圧低下検出の有無をチェックし
ており、電圧低下を検出するとステップＳ２で第１遅延
タイマＴ１１をスタートする。次のステップＳ３で第１
遅延タイマＴ１１が０．３ｓｅｃ経過すると、ステップ
Ｓ４に進み、バックアップリレーの作動により電源バッ
クアップを起動する。

【００８０】次にステップＳ５で第２遅延タイマＴ１２
をスタートする。続いてステップＳ６で電源バックアッ
プ起動により電源電圧が復旧したか否かチェックする。
電圧低下が線路の断線による場合には電源バックアップ
により電源電圧が復旧することからステップＳ７に進
み、第２遅延タイマＴ１２が０．５ｓｅｃ経過したこと
を判別すると、ステップＳ８で断線表示を行う。

【００８１】その後、ステップＳ９で復旧ありが判別さ
れるとステップＳ１０に進み、断線表示をリセットし、
一連の処理を終了する。

【００８２】電源電圧の低下が線路の短絡による場合に
は、電源バックアップ動作を行ってステップＳ６で電源
電圧は復旧しないことから、この場合にはステップＳ１
１に進み、第１遅延タイマＴ１１が０．６ｓｅｃ経過し
たことを判別すると、ステップＳ１２で電源バックアッ
プリレーの復旧により電源バックアップを停止する。

【００８３】続いてステップＳ１３で短絡表示を行う。
その後、ステップＳ１４で復旧ありが判別されると、ス
テップＳ１５で短絡表示をリセットし、一連の処理を終
了する。

【００８４】なお上記の実施形態にあっては、バックア
ップ回路としてバックアップリレーそのリレー接点を折
り返し接点として使用した場合を例にとっているが、ト
ランジスタやＦＥＴなどの半導体スイッチを使用しても
良い。

【００８５】また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、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。

【００８６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、中継増幅盤において、上り側電源線の電圧低下を検
出してバックアップ動作を行った際に、電圧の復旧を検
出すれば断線と判断してバックアップ動作を継続し、電
圧が復旧しなければ短絡と判断してバックアップ動作を
停止するようにしたため、電圧低下検出のための回路と
電源バックアップのための折り返し接点を持つバックア
ップ回路により電源線の断線と短絡の両方に対し適切に
対応でき、回路を簡単にし、コストの低下及び信頼性の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成図

【図２ 】図１の中継増幅盤の実施形態を示した回路ブ
ロック図

【図３】図３の電圧低下検出回路、バックアップ回路お
よび信号処理部の実施形態を示した回路図

【図４】図３の信号処理部の実施形態を示した回路ブロ
ック図

【図５】図４で使用している遅延タイマ回路の実施形態
の回路図

【図６ 】電源線が断線した場合の本発明によるバック
アップ動作のタイムチャート

【図７】電源線が短絡した場合の本発明によるバックア
ップ動作のタイムチャート

【図８】図２の信号処理部による電源バックアップ処理
のフローチャート

【図９】R型伝送方式をとったトンネル防災設備の説明
図

【符号の説明】

１：防災受信盤 ２a：上りトンネル伝送路 ２b：下りトンネル伝送路 ３a：検知器ライン ３b：中継器ライン ５：火災検知器 ６：中継器 ７-１〜７-n：中継増幅盤 ８：信号処理部 １０,１０-１,１０-２:電圧低下検出回路 １１:電流制限回路 １２a,１２b,１４a,１４b:電圧バッファアンプ １３a,１３b,１５a,１５b:電流バッファアンプ １７:電動弁 １８:水噴霧ヘッド １６:電源部 ２０:ポンプ制御盤 ２１:コンパレータ ２２,２３:フォトカプラ ２４:断線表示灯 ２５:短絡表示灯 ２６:第１遅延タイマ回路 ２７:第２遅延タイマ回路 ２８:第３遅延タイマ回路 ２９,３０,３２,３３:インバータ ２８,３４:アンド回路 ３５:バッファ ３６:RS-FF A１,A２：バックアップリレー １a,a２,a３,a４：リレー接点（折返し接点）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C087 AA11 AA23 BB06 CC05 CC06 CC46 CC48 DD04 DD28 FF01 FF03 GG30 GG56 5G405 AA03 AA04 BA01 CA12 CA29 CA38 DA04 DA06 DA07 DA11 DA15 DA16 DA21 EA27 EA31 EA54 FA25

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】防災受信盤から引き出された電源線及び信
   号線を含む伝送路にトンネル内に設置した検出器や制御
   機器などの端末機器を接続すると共に所定間隔毎に中継
   増幅盤を接続し、各中継増幅盤は端末側となる下り側線
   路に電源を供給してトンネル内を監視制御するトンネル
   防災設備において、 前記中継増幅盤に、 受信盤側となる上り側電源線の電源電圧を監視して電圧
   低下を検出する電圧低下検出回路と、 上り側電源線に盤内蔵電源を接続する折返し接点を閉成
   することにより上り側の電源線に電源を供給するバック
   アップ回路と、 前記電圧低下検出回路の検出出力が得られた際に、前記
   バックアップ回路の折返し接点を閉成して上り側電源線
   に電源を供給し、前記折返し接点の閉成により前記電圧
   低下検出回路の検出出力が停止したら前記折返し接点の
   閉成を維持し、前記電圧低下検出回路の検出出力が継続
   している場合は前記折返し接点を開成して上り側の電源
   線に対する電源供給を停止する信号処理部と、を備えた
   ことを特徴とするトンネル防災設備。
2. 【請求項２】請求項１記載のトンネル防災設備におい
   て、前記信号処理部は、 前記電圧低下検出回路の検出出力が第１設定時間継続し
   た時に出力する第１遅延タイマ回路と、 前記電圧低下検出回路の検出出力が前記第１設定時間よ
   り長い第２設定時間継続した時に出力する第２遅延タイ
   マ回路と、 前記第１遅延タイマ回路の出力により前記バックアップ
   回路の折返し接点を閉成させ、前記第２遅延タイマ回路
   の出力により前記第１遅延タイマ回路の出力を禁止して
   前記バックアップ回路の折返し接点を開成させる論理回
   路と、を備えたことを特徴とするトンネル防災設備。
3. 【請求項３】請求項１記載のトンネル防災設備におい
   て、更に、前記バックアップ回路の折返し接点を閉成し
   た際に前記上り側電源線に流れる電流を制限する電流制
   限回路を設けたことを特徴とするトンネル防災設備。