JP2003323684A - トンネル防災システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】防災システムの情報を詳細に発信しながら、他
設備の情報収集および保守面に関する各種情報通知を可
能とする。 【解決手段】トンネル内に配設される各種設備を監視制
御する制御盤として、防災システムに関する防災受信盤
を含む複数の制御盤を各々通信配線に接続してネットワ
ークを構成し、前記複数の制御盤夫々が情報発信手段お
よび情報受信手段を有し、情報交換を可能とすることを
特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル防災システム
の防災情報を詳細に発信するとともに、他設備の情報収
集および保守面に関する各種情報通知を可能とするシス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル防災システムは、近年、高機能
化が進んでいるが、一般的には複数の監視区画を一つの
防災受信盤によって集中監視し、火災が発生すると防災
受信盤が特定の監視区画の自動弁を制御して消火させる
集中型と、トンネルが長い場合など、トンネルを区分し
て中継盤を配置して、その中継盤に防災受信盤と同様な
機能を分担させる分散型がある。

【０００３】さらに、複数の監視区画に配設される火災
検知器等が接続される回線の方式には、区画ごとに専用
の回線を使用してオンオフ信号を利用するＰ型配線と、
各区画に共通に使用して伝送信号を利用するＲ型配線と
がある。

【０００４】図５は、従来のトンネル防災システムの概
略構成図である。トンネルＴにおいて、１は防災受信
盤、１１は火災検知器、１２はＲ型配線による火災検知
器用信号線、１３は水噴霧ヘッド１４からの放水を制御
するための図示しない自動弁を開閉制御する信号変換
器、１５は自動弁格納部１６が併設されて内部に信号変
換器１３が設けられている消火栓、１７はＲ型配線によ
る自動弁制御用信号線、１８は自動弁制御用電源線、１
９はＲ型配線の伝送信号を増幅して信号線長を延ばす中
継増幅盤、２０は中継増幅盤用電源線、である。このよ
うな構成がトンネルＴの上り線だけでなく、下り線にも
同様に設けられる。

【０００５】なお、中継増幅盤１９の使用によって、Ｒ
型配線による長大トンネルカバー、Ｒ型配線断線時のル
ープバック機能、Ｒ型配線短絡時の切離し機能、中継増
幅盤故障時のバイパス機能、信号線の二重化対応等を可
能としている。

【０００６】このような防災受信盤１は、数多くの情報
を取り扱い、火災検知器１１の汚損状況、動作信号、故
障情報等、信号変換器１３を介するトンネル内機器の動
作信号、故障情報等、中継増幅盤１９の信号線１２、１
７、電源線１８、２０の異常情報等、これらを総合的に
いわゆる代表信号として表示操作には利用されている。

【０００７】また、防災受信盤１と同様に、防災システ
ム以外の設備に関する各種制御盤が設けられ、具体的に
は、トンネル内に配置される換気用ファンを監視制御す
るための換気制御盤１０１、同様の照明機器を監視制御
するための照明制御盤１０２、同様に配置される監視カ
メラによりトンネル内の状態を確認するＩＴＶ監視盤１
０３、必要ヶ所の情報板に表示する情報を制御する情報
板制御盤１０４、その他のトンネルに設けられる設備等
に関する制御盤１０５が必要に応じて設けられる。こう
いった各種制御盤の情報は、Ｐ型配線あるいはシリアル
通信によって相互に代表信号として送受信可能とされて
いる。そして、これらの各制御盤の情報を集中的に監視
制御するための遠隔制御盤１０６が設けられている。

【０００８】なお、この遠隔制御盤１０６は、トンネル
Ｔの出入り口付近の防災センタに設置される防災受信盤
１等からの情報を集約して、別途作業員のいる事務所へ
情報送出していて、通常、図示しない事務所内の遠隔制
御盤の表示を見て、トンネルＴ内の各設備の状態を把握
している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシステム
では、遠隔制御盤１０６による表示操作は、大まかな情
報、つまり集約した防災情報のみを通知するだけであ
り、ましてや、防災システムの保守情報を遠隔で調べる
ことや、他の設備上を収集することは不可能であった。

【００１０】しかし、集約した防災情報では、地区の限
定が例えば５０ｍ単位や２００ｍ単位などで、緊急時の
対応ではより詳細な場所の限定を行い、安全性を確保す
ることが望まれる。

【００１１】また、現状のシステムでは、保守情報は防
災受信盤１内に保有しており、故障発生時などに詳細な
情報は、防災受信盤１が設置してあるトンネルＴの現場
まで行く必要があり、保守上の効率はいいとはいえなか
った。さらに、他設備の情報を収集できないと、例えば
その他の設備として受配電設備がメンテナンスの目的で
電源の瞬停を行うときに、防災受信盤１においてその瞬
停を検出して電源異常を上げて通知してしまうことがあ
る。こういった他設備の動きによる影響は設備間の情報
を相互に交換することで排除できる。

【００１２】したがって、本発明は、防災システムの情
報を詳細に発信しながら、他設備の情報収集および保守
面に関する各種情報通知を可能とすることを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、トンネル内に
配設される各種設備を監視制御する制御盤として、防災
システムに関する防災受信盤を含む複数の制御盤を各々
通信配線に接続してネットワークを構成し、前記複数の
制御盤夫々が情報発信手段および情報受信手段を有し、
情報交換を可能とすることを特徴とするものである。

【００１４】また、複数の制御盤は、ネットワークを介
して詳細情報を送受信できるものであり、さらに、ネッ
トワークに接続されている複数の制御盤の一つとして遠
隔制御盤を有するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図１は、本発明を利用したトン
ネル防災システムである第１の実施形態を示す概略構成
図である。

【００１６】トンネルＴ１において、従来のシステムと
して示した図５におけるトンネルＴに設けられる各機器
と同様の機器が設けられ、図示しないが、火災検知器１
１、火災検知器用信号線１２、信号変換器１３、水噴霧
ヘッド１４、消火栓１５、自動弁格納部１６、自動弁制
御用信号線１７、自動弁制御用電源線１８、中継増幅盤
１９、中継増幅盤用電源線２０、が設けられる。また、
上り線および下り線に設けられる。

【００１７】また、図５に示した従来のシステムと同様
に、防災受信盤３１と防災システム以外の設備に関する
各種制御盤が設けられ、具体的には、トンネル内に配置
される換気用ファンを監視制御するための換気制御盤３
２、照明機器を監視制御するための照明制御盤３３、監
視カメラによりトンネル内の状態を確認するＩＴＶ監視
盤３４、情報板に表示する情報を制御する情報板制御盤
３５、その他の設備等に関する制御盤３６がそれぞれ必
要に応じて設けられる。さらに、これらの各制御盤の情
報を集中的に監視制御するための遠隔制御盤３７が設け
られている。この遠隔制御盤３７はその他複数の制御盤
とともにトンネルＴ１の現場に設けられて、図示しない
事務所に情報送信してもよいが、直接事務所に設ける方
が効率的である。

【００１８】こういった各種制御盤は、それぞれ図示し
ない通信インターフェースが設けられ、それを介してネ
ットワークＮ１により結合されていて、このネットワー
クＮ１は物理的な構成として、同軸ケーブルによるバス
型配線やツイストペアケーブルによるハブを用いたスタ
ー型配線などにより、１０ＢＡＳＥ−２、１０ＢＡＳＥ
−Ｔまたは１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどの規格に基づくイ
ーサネット（登録商標）として構成することができる。
そして、このネットワークＮ１を用いてＣＳＭＡ／ＣＤ
方式やトークンパッシング方式などの通信プロトコルで
詳細情報のデータをパケットにして相互に送受信するこ
とができ、送信元が受信先の状態を確認して衝突を避け
てデータ送信すること、また、巡回するトークンにパケ
ットを送信元が載せて必要な受信先がトークンからパケ
ットを受信することなどにより、多くの情報であっても
確実に送受信できるようになっている。

【００１９】このネットワークＮ１によって、防災受信
盤３１からトンネルＴ１内機器の動作状況を詳細に通知
することができ、例えば、詳細情報を発信することで、
より安全で快適な走行を求めた交通システム（ＩＴＳ）
の構築に利用することができ、トンネルＴ１の安全性向
上に役立てることができる。また、防災受信盤３１が保
有する情報を遠隔制御盤３７等のように遠隔で入手する
ことが可能であり、例えば、火災検知器１１の汚損履歴
や防災システム動作状況およびその履歴などの情報利用
ができ、保守面での利便性を向上することができる。さ
らに、複数の制御盤間の通信インターフェースを一本化
でき、トンネルに設置する設備が現場対応で増減して
も、統一した仕様であるので、各制御盤導入のイニシャ
ルコストを低減することができる。

【００２０】このようなシステムによって、防災受信盤
３１が取扱う各種情報について、代表信号のような大ま
かな防災情報ではなく、火災発生地点や故障発生状況の
状態が細かく把握できる詳細な防災情報を発信すること
ができ、その他の制御盤を含めて、トンネルＴ１内の状
態を設備相互間の情報を総合的に取扱うことが可能であ
り、誤った情報を排除するとともに現場確認の前に必要
な対処を検討することが可能となる。

【００２１】つぎに、図２は、本発明を利用したトンネ
ル防災システムである第２の実施形態を示す概略構成図
である。

【００２２】トンネルＴ２において、従来のシステムと
して示した図５におけるトンネルＴに設けられる各機器
が第１の実施形態と同様に設けられているが、この第２
の実施形態においては、トンネルＴ２内の多数の端末機
器をいわゆるロンワークスの規格により通信の標準化を
図っている。すなわち、多数の端末機器として火災検知
器４１および信号変換器４２がそれぞれ図示しない共通
の通信インターフェースを備え、火災検知器用信号線１
２の代替として同様に配設されるロンワークスのネット
ワークケーブル４３に接続される。また、上り線および
下り線に同様に設けられる。

【００２３】このようなロンワークスのネットワークを
トンネルＴ２内の各端末機器のネットワークとして使用
することにより、機器として共通の通信インターフェー
スを備えることで、物理的には容易に接続することが可
能であり、機器の種別を特定する必要がない。このロン
ワークスの規格による通信では、情報に利用するデータ
領域がイーサネットより小さいことから、小さなデータ
を多数で送受信する場合に効率のよいネットワークを構
成することができ、通信インターフェースを備える端末
機器であれば、容易に接続して情報伝送を行うことがで
きる。したがって、信号変換器４２は、詳細に示さない
が、発信機の作動信号、応答ランプの点灯制御、消火栓
の起動信号、自動弁の開閉制御等、一体的な関係に配置
される機器の状態情報および監視制御を掌っているが、
発信機、消火栓および自動弁などにそれぞれ通信インタ
ーフェースを備え、ネットワークの端末機器とすること
ができ、さらに、図示しない換気ファンや照明機器につ
いても、通信インターフェースを備えてネットワークに
混在させることが可能である。

【００２４】そして、第１の実施形態と同様に、防災受
信盤４６と防災システム以外の設備に関する各種制御盤
が設けられ、図１に示すような換気制御盤３２、照明制
御盤３３、ＩＴＶ監視盤３４、情報板制御盤３５、その
他の制御盤３６、さらに、遠隔制御盤３７がそれぞれ必
要に応じて設けられる。これらは図１と同様のネットワ
ークＮ１によって結合されている。

【００２５】なお、ロンワークスを利用する制御盤とし
て防災受信盤４６のみがネットワークケーブル４３に接
続されるように図示されているが、このロンワークスに
端末機器を接続している場合には、防災受信盤４６以外
の制御盤にもネットワークケーブル４３が接続され、そ
のときに該当する制御盤には、図示しない通信インター
フェースを備えている。

【００２６】つぎに、図３は、本発明を利用したトンネ
ル防災システムである第３の実施形態を示す概略構成図
である。

【００２７】この第３の実施形態は、第２の実施形態に
おけるトンネルＴ２と同様に、トンネルＴ３内の多数の
端末機器をネットワーク接続するものであり、この第３
の実施形態においては、トンネルＴ３内の多数の端末機
器を防災受信機５１が接続されるネットワークと同様の
いわゆるイーサネットにより通信の標準化を図っている
ものである。すなわち、多数の端末機器として火災検知
器６１および信号変換器６２がそれぞれ図示しないイー
サネット用の通信インターフェースを備え、図２におけ
るネットワークＮ１をネットワークケーブル４３の部分
まで引き回したような、ネットワークＮ３が形成されて
いる。また、上り線および下り線に同様に設けられる。

【００２８】このようなイーサネットによるネットワー
クをトンネルＴ３内の各端末機器のネットワークとして
使用することにより、機器として各端末機器に加え各種
制御盤を含めて共通の通信インターフェースを備えるこ
とで、物理的には容易に接続することが可能であり、端
末機器または制御盤にこだわらず、ネットワークＮ３に
接続することができる。したがって、信号変換器６２
は、信号変換器４２と同様に、詳細に示さないが、一体
的な関係に配置される機器の状態情報および監視制御を
掌っているが、それぞれの機器に通信インターフェース
を備え、ネットワークＮ３の端末機器とすることができ
る。さらに、図示しない換気ファンや照明機器について
も、通信インターフェースを備えてネットワークＮ３に
接続されることは勿論である。

【００２９】そして、第１の実施形態と同様に、防災受
信盤５１と防災システム以外の設備に関する各種制御盤
が設けられ、図１と同様の換気制御盤５２、照明制御盤
５３、ＩＴＶ監視盤５４、情報板制御盤５５、その他の
制御盤５６、さらに、遠隔制御盤５７がそれぞれ必要に
応じて設けられ、ここで、図３のシステムでは、防災受
信盤５１等の複数の制御盤はネットワークＮ３の端末機
器として特化され、従来備えている機能として電源機能
が切り離され、各種端末機器への電源供給元となる電源
制御盤５８が別途ネットワークＮ３に接続されている。
詳細に示さないが、この電源制御盤５８からトンネルＴ
３に用いられる各機器に電源供給されるとともに、その
状態が集中的に監視されている。これによって、防災受
信盤５１等の各制御盤は、ネットワークＮ３を介して必
要なトンネルＴ３内の端末機器と情報通信を行えばよ
い。

【００３０】このネットワークＮ３によって、第１の実
施形態のネットワークＮ１と同様に、防災受信盤５１か
らトンネルＴ３内機器の動作状況を詳細に通知すること
ができ、例えば、詳細情報を発信することで、より安全
で快適な走行を求めた交通システム（ＩＴＳ）の構築に
利用することができ、トンネルＴ３の安全性向上に役立
てることができる。また、防災受信盤５１が保有する情
報を遠隔制御盤５７等のように遠隔で入手することが可
能であり、例えば、火災検知器６１の汚損履歴や防災シ
ステム動作状況およびその履歴などの情報利用ができ、
保守面での利便性を向上することができる。さらに、複
数の制御盤間の通信インターフェースを一本化でき、ト
ンネルに設置する設備が現場対応で増減しても、統一し
た仕様であるので、各制御盤導入のイニシャルコストを
低減することができる。

【００３１】これらの実施形態によるシステムによっ
て、第１の実施形態と同様、防災受信盤５１が取扱う各
種情報について、代表信号のような大まかな防災情報で
はなく、火災発生地点や故障発生状況の状態が細かく把
握できる詳細な防災情報を発信することができ、その他
の制御盤を含めて、トンネルＴ３内の状態を設備相互間
の情報を総合的に取扱うことが可能であり、誤った情報
を排除するとともに現場確認の前に必要な対処を検討す
ることが可能となる。

【００３２】つぎに、図４は、本発明を利用したトンネ
ル防災システムである第４の実施形態を示す概略構成図
である。

【００３３】この第４の実施形態は、上記各実施形態に
おけるシステムとほぼ同様でよく、その違いについて
は、トンネルＴ４〜Ｔ７が連続して複数設けられている
場合であり、各トンネルＴ４〜Ｔ７それぞれに防災受信
盤３１、４６、５１のいずれかと同一の機能を備える中
継盤８１〜８４が設けられ、これら中継盤８１〜８４に
合わせて各トンネルＴ４〜Ｔ７内に必要な機器が配置さ
れているものである。この各トンネルＴ４〜Ｔ７内の構
成については、上記各実施形態に示されるように中継盤
８１〜８４の機能に合わせてネットワーク等が構成され
ればよい。

【００３４】この第４の実施形態においては、トンネル
Ｔ４〜Ｔ７に配置される中継盤８１〜８４がそれらから
防災情報を収集する中央制御の機能を有する防災受信盤
７１にネットワークＮ１と同様のいわゆるイーサネット
によるネットワークＮ４を介して接続されている。すな
わち、各中継盤８１〜８４および防災受信盤７１がそれ
ぞれ図示しないイーサネット用の通信インターフェース
を備え、ネットワークＮ４に接続され、各中継盤８１〜
８４がそれぞれトンネルＴ４〜Ｔ７内を監視して火災情
報として大量の情報を送信する場合にも、確実に防災受
信盤７１に送信することが可能である。

【００３５】そして、第１の実施形態などと同様に、防
災受信盤７１と防災システム以外の設備に関する各種制
御盤がネットワークＮ４に設けられ、換気制御盤７２、
照明制御盤７３、ＩＴＶ監視盤７４、情報板制御盤７
５、その他の制御盤７６、さらに、遠隔制御盤７７がそ
れぞれ必要に応じて設けられ、ここで、図４の防災受信
盤７１では、直接トンネル内に設置される端末機器を作
動させず、各中継盤８１〜８４との情報通信が行えれば
よく、そのことから、第３の実施形態における防災受信
盤５１と同様で、さらに表示操作のみが行えれば機能的
には足りる。

【００３６】ここで、上記各実施形態によるトンネル防
災システムにおいて利用される詳細情報に関して、簡単
に説明する。

【００３７】まず、火災発生状況の詳細通知が行える。
すなわち、火災検知器１１、４１、６１は例えば５０ｍ
間隔の双方向を監視して、一方向（いわゆる片目）ごと
で２５ｍ単位での火災発生場所の特定が可能であり、防
災受信盤３１、４６、５１ではこれらを集約して５０ｍ
ごとの自動通報区画とする代表情報に代えて、詳細情報
として２５ｍ単位の火災発生場所情報を通知することが
できる。また、信号変換器１３、４２、６２に一体的に
設置される詳細に示さない発信機は例えば５０ｍ単位に
設けられ、防災受信盤３１、４６、５１ではこれらを集
約して２００ｍごとの手動通報区画とする代表情報に代
えて、詳細情報として５０ｍ単位の通報場所情報を通知
することができる。このように、端末機器の設置間隔に
基づいた詳細情報を通知できるようになっている。

【００３８】そして、上記の各詳細情報を利用すること
によって、ＩＴＶ監視盤３４、５４では、図示しないテ
レビカメラにより火災発生場所を向けることが容易に行
われ、また、情報板制御盤３５、５５では、トンネル内
の設置された図示しない表示板に「○○ｍ先で火災発生
至急停止し、指示にしたがって避難してください」や
出入口においては「○○Ｋｍ先で火災発生 車両進入禁
止」の表示の情報源とすることができ、現場への的確な
指示が可能となる。さらに、こういった火災発生場所の
詳細情報は火災事故解析にも有効である。

【００３９】また、遠隔制御盤３７、５７が防災受信盤
３１、４６、５１から詳細情報を取り込むことによっ
て、システム診断を行うことが可能となる。すなわち、
防災システムの状態（動作状況、履歴状況）や火災検知
器の汚損履歴を遠隔制御盤３７、５７に取り込むことに
より、保守点検作業または清掃作業の要否を判断する情
報が得られる。

【００４０】また、防災受信盤３１、４６、５１にシス
テム概要や取扱い説明、さらに各種機器に関する情報を
データとして内蔵させることによって、遠隔制御盤３
７、５７において、必要なデータを取り込んで保守の基
準や緊急時の対応を簡便にすることができる。これらを
利用すれば、現場での教育および運用補助に役立つこと
になる。

【００４１】また、防災受信盤３１、４６、５１の盤内
温度情報や消耗品耐用年数を送出することで、遠隔制御
盤３７、５７において交換時期等が予測でき、保守性の
向上に役立つことになる。

【００４２】さらに、火災検知器１１、４１、６１の自
動清掃を可能としたり、自動弁として遠隔メンテナンス
機能付を用いることで、防災システム全体の保守点検作
業効率をさらに向上させることができる。なお、自動弁
の遠隔メンテナンス機能については、ヘッドから放水す
ることなく管路を閉止して開弁および閉弁操作を試験放
水によって確認するものである。

【００４３】なお、上記各実施形態における複数の制御
盤においてそれぞれ図示しない制御部および通信インタ
ーフェースを備え、これらが本発明の情報発信手段およ
び情報受信手段それぞれの一例である。

【００４４】以上のように、本発明は、トンネル内に配
設される各種設備を監視制御する制御盤として、防災シ
ステムに関する防災受信盤を含む複数の制御盤を各々通
信配線に接続してネットワークを構成し、前記複数の制
御盤夫々が情報発信手段および情報受信手段を有し、情
報交換を可能とするものであり、防災受信盤等から各種
設備の状況を総合的に利用することが可能である。

【００４５】また、複数の制御盤は、ネットワークを介
して詳細情報を送受信できるものであり、現場の状況や
メ保守関係の情報を細かく検討することができる。さら
に、ネットワークに接続されている複数の制御盤の一つ
として遠隔制御盤を有するものであり、遠隔制御盤によ
って各設備の詳細情報を簡便に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す防災システムの
概略構成図。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す防災システムの
概略構成図。

【図３】本発明の第３の実施形態を示す防災システムの
概略構成図。

【図４】本発明の第４の実施形態を示す防災システムの
概略構成図。

【図５】従来の防災システムの概略構成図。

【符号の説明】

３１、４６、５１ 防災受信盤 ３７、５７ 遠隔制御盤 Ｎ１、Ｎ３ ネットワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C087 AA02 AA03 AA19 BB03 BB11 BB74 DD04 DD28 EE05 EE16 FF01 FF02 FF04 FF05 FF19 FF20 GG11 GG12 GG21 GG23 GG32 GG62 GG63 GG65 GG66 GG67 GG70 GG71 GG83 5H180 AA01 BB04 CC27 EE01 EE15 JJ09 JJ26

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内に配設される各種設備を監視
   制御する制御盤として、防災システムに関する防災受信
   盤を含む複数の制御盤を各々通信配線に接続してネット
   ワークを構成し、前記複数の制御盤夫々が情報発信手段
   および情報受信手段を有し、情報交換を可能とすること
   を特徴とするトンネル防災システム。
2. 【請求項２】 複数の制御盤は、ネットワークを介して
   詳細情報を送受信できるものである請求項１のトンネル
   防災システム。
3. 【請求項３】 ネットワークに接続されている複数の制
   御盤の一つとして遠隔制御盤を有するものである請求項
   １または２のトンネル防災システム。