JP2011110318A

JP2011110318A - 水噴霧自動弁点検システム

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Publication number: JP2011110318A
Application number: JP2009271274A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nenoki; 正浩根之木
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP5399872B2

Abstract

【課題】自動弁に設けた圧力検出部の点検あるいは校正を簡単且つ容易にできるようにする。
【解決手段】点検時に、マスタ圧力センサが検出している給水圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、遠隔三方切替弁５０の第１位置で自動弁圧力センサ５２が検出する２次側開放圧となる零点圧力、及び遠隔三方切替弁５０の第２位置に切り替えにより給水圧力を導入して自動弁圧力センサ５０が検出するスパン圧力を測定し、各測定値から自動弁圧力センサ５０の状態を判定する。また自動弁圧力センサ５０の零点及びスパンをマスタ圧力センサの零点及びスパンに校正するための零点補正定数及びスパン補正係数を導出する。校正終了後は、自動弁圧力センサ５０で検出された圧力を、零点補正定数およびスパン補正係数に基づいて補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、トンネル内に設置された水噴霧ノズルに消火用水を供給して散布させる水噴霧自動弁に設けた圧力検出部を点検する水噴霧自動弁点検システムに関する。

従来、自動車専用道路のトンネルには、トンネル内で発生する火災事故から人身及び車両を守るため、非常用設備が設置されている。このような非常用設備としては、火災の監視と通報のため火災検知器や非常電話が設けられ、火災の消火や延焼防止のために消火栓装置やトンネル防護のための水噴霧ヘッドから水を散布させる水噴霧自動弁装置が設けられる。

水噴霧自動弁装置は消火栓装置と同様に５０メートル間隔で設置され、１台の水噴霧自動弁装置は５メートル間隔に配置した複数の水噴霧ヘッドから散水させる。

またトンネル内の非常用設備は、半年又は１年に一度、定期点検が実施される。その中で水噴霧自動弁装置については、トンネル内の通行を規制して実放水を行い、動作性能を確認している。動作性能の確認には自動弁の２次側に試験用の圧力計を取り付け、手動起動弁の開操作により自動弁を起動し、圧力調整弁による放水圧力の調整状態を圧力計で確認するようにしている。

このように自動弁を定期点検する際に圧力計を取り付けて実放水による動作性能を確認する方法は、実放水終了後に圧力計を取り外す作業を必要とし、点検に手間と時間がかかることから、自動弁装置に圧力計を常時設置しておくことが考えられる。

しかし、定期点検の際に実放水による動作性能の確認は、トンネル内の通行規制を必要とする問題があることから、自動弁の２次側にテスト制水弁を設け、定期点検の際にはテスト制水弁を閉じてテスト放水弁を開放し、手動起動弁の開操作により自動弁を起動して排水側に消火用水を流し、圧力調整弁による放水圧力の調整状態を圧力計で確認するようにしている。

またテスト放水弁を遠隔操作弁とし、圧力計に代えて圧力センサを設け、センタ側からの遠隔制御指示でテスト放水弁と遠隔起動弁を開くことで自動弁から排水側に消火用水を流し、このときの放水圧力を圧力センサで検出した圧力から動作性能を確認する方法も考えられている。

特開平１１−３１９１４０号公報

しかしながら、このような水噴霧自動弁装置に圧力センサを設けて自動点検を行うようした場合、自動点検に先立って圧力センサの信頼性を確保するため、現場に出向いて圧力センサを校正する作業を必要とし、圧力センサの校正に手間と時間がかかるという問題がある。

同様の問題は、自動弁装置に圧力計を常時設置した手動点検にあっても、点検に先立って圧力計の信頼性を確保するため、現場に出向いて圧力計を点検する作業を必要とする。圧力計の点検は、圧力計を取り外して圧力試験装置に接続して正しく表示するか否か確認する作業を必要とし、圧力計の点検に手間と時間がかかるという問題がある。

本発明は、圧力センサや圧力計等の圧力検出部の点検あるいは校正を簡単且つ容易にできるようにする水噴霧自動弁点検システムを提供することを目的とする。

本発明は、水噴霧自動弁点検システムに於いて、
トンネル内に設置され、水噴霧ノズルに消火用水を供給して散水させる自動弁装置と、
自動弁装置に加圧水を供給する給水配管に設けられた給水圧力を検出するマスタ圧力検出部と、
自動弁装置の２次側圧力を表示する自動弁圧力検出部と、
点検時に、自動弁装置の２次側を自動弁圧力検出部に連通する通常位置から自動弁装置の１次側を自動弁圧力検出部に連通する点検位置に切り替えて自動弁圧力検出部に前記マスタ圧力検出部の給水圧力を導入する切替部と、
を備えたことを特徴とする。

また本発明は更に、マスタ圧力検出部が検出している給水圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、切替部の前記通常位置での自動弁圧力検出部が検出する零点圧力、及び切替部の点検位置への切り替えにより自動弁圧力検出部が検出するスパン圧力を測定し、自動弁圧力検出部の状態を判定する判定部とを備えるようにしてもよい。

また本発明は更に、マスタ圧力検出部が検出している給水圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、切替部の前記通常位置での自動弁圧力検出部が検出する零点圧力、及び切替部の点検位置への切り替えにより自動弁圧力検出部が検出するスパン圧力を測定し、自動弁圧力検出部の零点及びスパンをマスタ圧力検出部の零点及びスパンに校正するための零点補正定数及びスパン補正係数を導出する校正処理部と、
校正終了後に、自動弁圧力検出部で検出された圧力値を、零点補正定数およびスパン補正係数に基づいて補正する圧力補正部とを備える。
ここで、圧力校正部は、測定した基準スパン圧力をＰｍ、零点圧力をＰａ及びスパン圧をＰｂとした場合、
零点補正定数を零点圧力Ｐａとし、
スパン補正係数Ｋを
Ｋ＝Ｐｍ／（Ｐｂ−Ｐａ）とし、
圧力補正部は、自動弁圧力検出部で検出された圧力Ｐyを、零点補正定数Ｐａおよびスパン補正係数Ｋに基づいて
Ｐy＝Ｋ（Ｐy−Ｐａ）
として補正する。

校正処理部は前記マスタ圧力検出部で検出している基準スパン圧力を、自動弁装置に対する給水配管に水の流れのない静圧状態で測定する。
校正処理部及び圧力補正部を、センタ側の装置に設け、遠隔測定により前記マスタ圧力検出部及び自動弁圧力検出部で検出した圧力を取得する。

本発明によれば、切替部を点検（校正）位置に切り替えて給水圧力を圧力検出部に導入させることで、基準となるマスタ圧力検出部の値との比較で自動弁側の圧力検出部が正常状態か否かの確認ができ、自動弁装置に設けた圧力検出部の点検作業を簡単且つ容易に行うことができる。水噴霧ヘッドから消火用水を散水することなく、また自動弁圧力検出部を取り外すことなく点検を行うことができる。

また、給水配管に接続している基準となるマスタ圧力検出部と同じ検出特性、即ち零点とスパンをもつように、マスタ圧力検出部が検出している給水圧力を基準スパン圧力Ｐｍとして測定すると共に、切替部の通常位置で自動弁圧力検出部が検出する２次側開放圧となる零点圧力Ｐａ、及び切替部の点検（校正）位置への切り替えにより給水圧力を導入して自動弁圧力検出部が検出するスパン圧力Ｐｂを測定し、自動弁圧力検出部の零点Ｐａ及びスパンＰｂをマスタ圧力検出部の零点及び基準スパン圧力Ｐｍに校正するための零点補正定数及びスパン補正係数を導出し、校正終了後は、自動弁圧力検出部で検出された圧力を、零点補正定数およびスパン補正係数に基づいてセンタ側で補正するようにしたため、校正に必要な圧力をセンタ側の遠隔測定で取得して校正に必要なパラメータを求めることができ、自動弁装置に設けている圧力検出部の校正が簡単且つ容易にできる。各自動弁装置の現場に行かなくても点検や校正を行うこともできる。

本発明による水噴霧自動弁点検システムの実施形態を示した説明図図１に設けた自動弁装置の配管系と制御系の実施形態を示した説明図図１のセンタ装置と自動弁装置に設けた端末ユニットの詳細を示したブロック図図３の圧力校正部によりマスタ圧力センサの検出特性に自動弁圧力センサの検出特性を校正するためのグラフを示した説明図図３の圧力校正部と圧力補正部による圧力校正処理を示したフローチャート図１に設けた自動弁装置の配管系と制御系の他の実施形態を示した説明図圧力計を点検するための自動弁装置の配管系と制御系の他の実施形態を示した説明図

図１は本発明による水噴霧自動弁点検システムの実施形態を示した説明図である。図１において、自動弁装置１０はトンネル側壁のコンクリート枠体に対し枠抜きされたスペースに５０メートル間隔で設置されている。自動弁装置１０の１次側には給水配管２６が接続され、給水配管２６には所定圧力の加圧消火用水が充填されている。自動弁装置１０の２次側にはヘッド配管１４が設けられ、ヘッド配管１４はコンクリート側壁に沿って立ち上がった後に長手方向に分岐され、このヘッド配管１４に所定間隔で複数の水噴霧ヘッド１６が接続されている。

自動弁装置１０には端末ユニット１２が設けられ、伝送路２０を介してセンタ装置１８に接続されている。端末ユニット１２はセンタ装置１８からの自動弁起動コマンドを含む電文を受信して自動弁装置１０を起動し、起動後に、後の説明で明らかにする自動弁圧力センサで検出した放水圧力を含む電文をセンタ装置１８に伝送し、センタ装置１８側で自動弁装置１０の動作を表示する。

またセンタ装置１８は自動弁装置１０に自動点検のための遠隔テストコマンドを含む電文を送信し、これを受けて端末ユニット１２は自動弁装置１０の自動点検動作を行う。この自動弁装置１０の自動点検動作に先立ち、自動弁装置１０に設けている自動弁圧力センサの点検処理を行うことになる。

センタ装置１８に対してはポンプ制御盤２２と防災受信盤２４が設けられている。ポンプ制御盤２２は、センタ装置１８からの自動弁装置の起動または遠隔テストに伴うポンプ起動信号を受けてポンプ設備を運転し、給水配管２６に加圧した消火用水を供給する。

防災受信盤２４は図示しないトンネル内に設置された火災検知装置からの火災検知信号を受信して火災警報を行うもので、火災警報に連動してセンタ装置１８に火災移報信号を出力して、火災発生地区に対応した自動弁装置１０の遠隔起動を行わせる。

更に本実施形態にあっては、ポンプ制御盤２２から自動弁装置１０に消火用水を供給する給水配管２６にマスタ圧力センサ２８を設けている。マスタ圧力センサ２８は、通常監視状態で給水配管２６に充填している消火用水の圧力を検出してセンタ装置１８に送り、センタ装置１８における自動弁装置１０に設けている自動弁圧力センサの校正処理の際に、マスタ圧力センサ２８で検出した圧力を基準スパン圧力として使用するようにしている。

本実施形態にあっては、給水配管２６に設けたマスタ圧力センサ２８の検出特性に一致するように、自動弁装置１０のそれぞれに設けている自動弁圧力センサの検出特性を校正する処理を行う。自動弁圧力センサを校正するための基準となるマスタ圧力センサ２８については、点検に先立って、予め作業員がマスタ圧力センサ２８の校正作業を現場で行い、校正が済んだマスタ圧力センサ２８を前提に、センタ装置１８からの電文により自動弁装置１０に対する自動弁圧力センサの校正処理を順次実行することになる。

マスタ圧力センサ２８は例えば４〜２０ｍＡ又は１〜５Ｖを出力し、零点が例えば４ｍＡ、スパンが２０ｍＡであり、校正時には大気圧開放で零点を示す４ｍＡ、最大検出圧力でスパン２０ｍＡが得られるように調整する。

このようにマスタ圧力センサ２８は点検の際に現場での校正作業を必要とすることから、給水配管２６におけるなるべくセンタ装置１８を設置している監視員センタなどに近いポンプ制御盤２２の校正作業が行い易い場所に設置することが望ましい。

図２は図１に設けた自動弁装置の配管系と制御系の実施形態を示した説明図である。図２において、自動弁３０に対しては、制御系機器として止め弁３５、遠隔起動弁（電動弁）３４、手動起動弁３６、圧力調整弁３８、自動排水弁４０、テスト放水弁４２、三方切替弁５０及び圧力センサ５２を設けている。

自動弁３０の１次側には給水配管２６が接続され、給水配管２６には所定圧力の加圧消火用水が充填されており、この給水配管２６の圧力は図１に示したマスタ圧力センサ２８により検出されている。

自動弁３０の２次側にはテスト制水弁３２が設けられ、その２次側にヘッド配管１４を介して複数の水噴霧ヘッド１６が接続されている。テスト制水弁３２は、通常時は開放としており、点検時に水噴霧ヘッド１６から実際に消火用水を散水することなく、テスト作動させる際に閉鎖する。テスト制水弁３２は手動弁でも電動弁でも良いが、水噴霧状態の試験を遠隔的に行う場合は電動弁とした方がテストを行いやすい。

自動弁３０はシリンダ室４４にピストン４６を摺動自在に入れたアクチュエータが設けられており、ピストン４６の移動で弁体４８を移動して弁を開放するようにしている。

自動弁３０の開放動作は、通常監視時は遠隔起動弁３４により行われる。遠隔起動弁３４としては電動弁を使用しており、図１のセンタ装置１８でトンネル内での車両火災が防災受信盤２４からの火災移報信号により確認されたとき、担当者の散水起動操作に基づく起動電文を端末ユニット１２で受け、これに基づいて出力される起動信号により遠隔起動弁３４が開動作する。

遠隔起動弁３４が開くと、１次側の加圧水が止め弁３５、遠隔起動弁３４及び圧力調整弁３８を介してシリンダ室４４に供給され、ピストン４６を左側にストロークして、弁体４８を弁座からリフトして開放し、２次側に加圧消火用水を供給し、水噴霧ヘッド１６からトンネル内に散水させる。

自動弁３０に対しては遠隔三方切替弁５０を介して圧力センサ５２が設けられている。遠隔三方切替弁５０は、ポートａを自動弁３０の２次側に接続し、またポートｂを自動弁３０の1次側に接続しており、ポートｃに圧力センサ５２を接続している。通常監視状態にあっては、遠隔三方切替弁５０はポートａとポートｃを連通する右側に取り出して示す通常位置５０ａにあり、このため自動弁３０の２次側を圧力センサ５２に連通し、水噴霧ヘッド１６は開放ヘッドであり二次側配管１４には消火用水がないことから、自動弁圧力センサ５２の導入圧力は大気開放圧となっている。

また本実施形態による自動弁圧力センサ５２の校正処理の際には、遠隔三方切替弁５０をポートｂとポートｃを連通する右側に取り出して示す校正位置５０ｂに切り替え、これによって自動弁３０の１次側の給水配管２６の圧力を自動弁圧力センサ５２に導入し、図１に示したマスタ圧力センサ２８と同じ給水配管２６の圧力を検出できるようにしている。

遠隔起動弁３４の開放に伴う自動弁３０の開放により、水噴霧ヘッド１６から消火用水が放水されたとき、通常位置５０ａにある遠隔三方切替弁５０を介して２次側の放水圧力が自動弁圧力センサ５２に導入され、自動弁圧力センサ５２は水噴霧ヘッドからの放水圧力を検出し、端末ユニット１２を介してセンタ装置１８に放水圧力の検出情報を含む電文を送信する。これを受けてセンタ装置１８にあっては、自動弁圧力センサ５２で検出した放水圧力に基づき放水動作確認表示を行うことになる。

自動弁３０の開放による水噴霧ヘッド１６からの散水停止は、センタ装置１８から端末ユニット１２に対し散水停止のコマンドを含む電文を送り、これに基づき端末ユニット１２は遠隔起動弁３４に制御信号を出力して閉動作を行わせる。遠隔起動弁３４が閉じると、圧力調整弁３８を経由したシリンダ室４４に対する１次側からの加圧消火用水の供給が停止する。

自動弁３０の２次側と遠隔三方切替弁５０を接続する配管とドレインとの間には、自動排水弁４０と遠隔テスト放水弁４２が並列接続されている。自動排水弁４０は、所定圧を超える圧力が加わると閉じ、圧力が所定値を下回ると開く弁である。このため圧力調整弁３８を経由して自動排水弁４０に加わる加圧消火用水の圧力が低下し、所定圧以下に低下すると、自動排水弁４０が開放し、シリンダ室４４の加圧消火用水は圧力調整弁３４及び自動排水弁４０を介してドレインに流れ、ピストン４６がスプリングの力で右にストロークし、弁体４８を弁座に戻し、自動弁３０を閉鎖状態とする。自動弁３０は手動起動弁３６の現場操作によっても開放させることができる。

またセンタ装置１８からの遠隔制御により水噴霧ヘッド１６から散水することなく動作試験を行う場合には、テスト制水弁３２を閉鎖した状態で、センタ装置１８からテスト放水コマンドを含む電文を端末ユニット１２で受信して遠隔テスト放水弁４２を開き、更に遠隔起動弁３４を開くことで自動弁３０を開放させ、遠隔テスト放水弁４２を経由してドレイン側に加圧消火用水を流すことで、動作試験を行うことができる。

動作試験のために開放した自動弁３０の閉鎖は、センタ装置１８からのテスト放水コマンドを含む電文を端末ユニット１２で受信して遠隔起動弁３４を閉じる。このとき遠隔テスト放水弁４２は開いているため、自動排水弁４０の開放動作を待つことなく、自動弁３０を直ちに閉鎖させることができる。

もちろん、センタ装置１８からの放水停止コマンドにより端末ユニット１２からの制御信号で遠隔起動弁３４と遠隔テスト放水弁４２の両方を閉じ、これにより自動排水弁４０による自動排水を伴って自動弁３０を通常の放水動作時と同様に閉じることで、テスト放水を終了させるようにしてもよい。

図３は図１のセンタ装置と自動弁装置に設けた端末ユニットの詳細を示したブロック図である。図３において、自動弁装置側の端末ユニット１２には端末伝送部５４と端末処理部５６が設けられ、端末処理部５６に対しては制御負荷として遠隔起動弁３４、遠隔テスト放水弁４２及び遠隔三方切替弁５０が設けられ、またセンサとして自動弁圧力センサ５２が設けられている。

一方、センタ装置１８にはセンタ伝送部５８とセンタ処理部６０が設けられ、センタ処理部６０に対しては表示部６８、操作部７０、警報部７２、更に記憶部７４が接続されている。センタ処理部６０にはコンピュータのＣＰＵによるプログラムの実行で実現される機能として、自動弁制御部６２、校正処理部６４及び圧力補正部６６が設けられている。更にセンタ伝送部５８には、自動弁装置に対する給水配管に設けたマスタ圧力センサ２８からの伝送線が接続されている。

センタ処理部６０に設けた自動弁制御部６２は、防災受信盤２４から火災移報信号を受けて表示部６８に火災地区表示を行い、且つ警報部７２から火災警報を出した際に、この火災警報内容を確認した担当員が、操作部７０により火災発報地区に対応した自動弁装置を指定した自動弁起動操作を行った際に、自動弁起動コマンドを含む電文を作成し、この電文をセンタ伝送部５８から伝送路２０により自動弁装置１０側の端末ユニット１２に伝送する。

センタ伝送部５８からの電文には伝送先を示す端末アドレスと制御内容を示す制御コマンドが含まれており、端末伝送部５４は受信電文から取得したアドレスが自己アドレスに一致することを判別したときに有効な電文として電文内容を解析し、例えば自動弁起動コマンドであった場合には、端末処理部５６により遠隔起動弁３４に制御信号を出力して開動作を行わせることで自動弁の開放を行わせる。

自動弁開放後に火災が鎮火して放水を停止する際にも、操作部７０による自動弁停止操作に基づき、自動弁制御部６２は放水停止コマンドを含む電文を生成してセンタ伝送部５８から伝送し、この電文を端末伝送部５４で受信して、端末処理部５６により遠隔起動弁３４に制御信号を出力して閉動作を行わせることで散水を停止させる。

校正処理部６４及び圧力補正部６６は、図２に示した自動弁３０に対し設けている自動弁圧力センサ５２を校正して正しい自動弁３０の放水圧力を検出するための補正処理を行う。この自動弁圧力センサの校正処理は、遠隔テスト放水弁４２の遠隔制御による自動弁３０の遠隔テスト放水の動作試験を行う際に先立って行われることになる。

校正処理部６４は操作部７０の操作により自動弁圧力センサの校正要求を行った校正時に動作し、まず給水配管に設けているマスタ圧力センサ２８で検出している給水圧力を基準スパン圧力Ｐｍとして測定する。

次に校正処理部６４は、端末ユニット１２に対し自動弁圧力センサ５２の通常監視状態での検出圧力の測定を指示する測定コマンドを含む電文を送信する。この測定コマンドを含む電文を受けた端末伝送部５４は、端末処理部５６により、そのとき自動弁圧力センサ５２で検出しているヘッド側の大気開放圧を読み込み、自動弁圧力センサの零点圧力Ｐａとしてセンタ装置１８に伝送する。これによって校正処理部６４は、自動弁圧力計５２が通常監視状態で連通している２次側の大気開放圧、即ち零点圧力Ｐａを取得することができる。

続いて校正処理部６４は、端末ユニット１２に対し遠隔三方切替弁５０の切替制御コマンドを含む電文を送信する。この電文を受けて端末ユニット１２の端末処理部５６は、図２に示した遠隔三方切替弁５０をポートａとポートｃを連通する通常位置５０ａから、ポートｂとポートｃを連通する校正位置５０ｂに切り替え、これによって自動弁３０の１次側の圧力即ちマスタ圧力センサ２８に導入していると同じ給水配管２６の圧力を導入し、このとき得られる自動弁圧力センサ５２の検出圧力をスパン圧力Ｐｂとして検出し、測定応答電文によりセンタ装置１８に伝送し、校正処理部６４に取り込む。

これによって校正処理部６４は、マスタ圧力センサ２８で検出した給水圧力となる基準スパン圧力Ｐｍ、校正対象とする自動弁圧力センサ５２の零点圧力Ｐａ、及び自動弁圧力センサ５２で検出したマスタ圧力センサ２８と同じ給水圧力に基づくスパン圧力Ｐｂを取得する。

続いて校正処理部６４は、自動弁圧力センサ５２の零点及びスパンを、基準となるマスタ圧力センサ２８の零点及びスパンに校正するための零点補正定数及びスパン補正係数を求める。

図４は図３の校正処理部６４によりマスタ圧力センサの検出特性に自動弁圧力センサの検出特性を校正するためのグラフを示した説明図である。図４において、横軸はマスタ圧力センサ値Ｐｘ、縦軸は自動弁圧力センサ値Ｐｙを示しており、マスタ圧力センサ２８からは給水圧力に対応した基準スパン圧力Ｐｍが測定されており、マスタ圧力センサ２８に一致するように自動弁圧力センサ５２を校正した結果は、Ｐｘ＝Ｐｙ＝０の零点と、Ｐｘ＝Ｐｙ＝ＰｍとなるＤ点（Ｐｍ，Ｐｍ）を結んだ直線７６で与えられる。

しかしながら、自動弁圧力センサは、校正前にあってはマスタ圧力センサ２８の零点及び基準スパン圧力Ｐｍからずれている。例えば自動圧力センサ５２の零点圧力はＡ点の零点圧力Ｐａであり、またマスタ圧力センサと同じ給水圧力を導入して測定したときのスパン圧力は例えばＢ点のＰｂであったとする。このため自動弁圧力センサ５２の検出特性はＡ点（０，Ｐａ）とスパンを決めるＢ点（Ｐｍ，Ｐｂ）を結んだ直線７８の検出特性となっている。

そこで自動弁圧力センサ５２の検出特性となる直線７８の特性を、マスタ圧力センサの特性に一致する直線７６の特性に一致させるため、零点補正定数とスパン補正係数を求める。まず零点補正定数は直線７８の零点となるＡ点を直線７６の原点となる零点に移動させればよいことから、零点補正定数はＰａとし、この零点補正定数Ｐａを、測定した自動弁圧力センサの圧力Ｐｙから減算すればよい。この零点補正定数Ｐａの減算により、自動弁圧力センサ５２の特性となる直線７８は、平行移動した直線８０の特性に校正される。

このようにして直線８０に校正することで零点調整が済んだならば、次にスパンを決めるＣ点を、基準特性となる直線７６のスパンを決めるＤ点に校正するためのスパン補正係数Ｋを求める。ここでＣ点の座標は（Ｐｍ，Ｐｃ）であることから、Ｃ点をＹ軸方向でＤ点に校正するためのスパン補正係数Ｋは
Ｋ＝Ｐｍ／Ｐｃ＝Ｐｍ／（Ｐｂ−Ｐａ）（１）
として与えられる。したがって、測定された自動弁圧力センサの測定値Ｐｙをマスタ圧力センサと同じ検出特性の圧力に補正するための補正式は
Ｐｙ＝Ｋ（Ｐｙ−Ｐａ）（２）
となる。

なお図４にあっては、自動弁圧力センサの零点圧力Ｐａがプラス側にずれている場合を例に取っているが、マイナス側にずれている場合についても、−Ｐａを使用することで前記（１）（２）式をそのまま適用できる。

このように本実施形態における自動弁圧力センサの校正は、自動弁圧力センサそのものの校正ではなく、予め校正しているマスタ圧力センサの検出特性に一致するように、測定された自動弁圧力センサの測定値を校正することで、正しい圧力が得られるようにしている。

再び図３を参照するに、センタ処理部６０に設けた圧力補正部６６は、校正処理部６４による校正処理で零点補正定数Ｐａ及びスパン補正係数Ｋが得られた後、自動弁圧力センサ５２から測定された測定圧力Ｐｙを前記（２）式に従って補正し、この補正結果を例えば表示部６８に表示したり、補正済みの圧力から自動弁圧力センサの放水動作を判別して放水動作表示などを行うことになる。

なお、マスタ圧力センサ２８が検出した基準スパン圧力Ｐｍと、自動弁圧力センサ５２が検出したスパン圧力Ｐｂとの差異が予め定めた所定値以上である場合は、自動弁圧力センサ５２がもはや校正することができないような故障状態であると判断して、自動弁圧力センサ５２の異常をセンタ装置１８にて表示して交換を促す。これは大気開放時の零点圧力Ｐａを測定したときも同様に、零点圧力Ｐａが大気開放圧もしくは施工時に測定した初期検出値と大幅に異なる値を示した場合は、自動弁圧力センサの故障と判断して校正を行わずに自動弁圧力センサの交換を促す。

図５は図３の圧力校正部と圧力補正部による圧力校正処理を示したフローチャートであり、コンピュータのＣＰＵによるプログラムの実行で実現される処理フローとなる。

図５の圧力校正処理において、まずステップＳ１で操作員などによる操作部７０を用いた圧力校正要求の有無を判別しており、圧力校正要求を判別すると、ステップＳ２に進み、１次側の給水配管２６に流水のない静圧状態を確認する。この静圧状態の確認は、センタ装置１８の表示部６８を見て動作している自動弁装置がないことを確認すればよく、これは人為的に行ってもよいし、センタ処理部６０の処理機能として行ってもよい。なお圧力校正の実施タイミングは定期的に自動で行っても良く、火災検出時においては行わない。もし手動操作で校正処理を行う場合は、事前に動作チェックをおこない校正されたマスタ圧力センサ２８を配管２６に取り付けておく。

この自動弁１次側に流水のない静圧状態の確認は、もし流水があるとマスタ圧力センサ２８を設置した給水配管２６の位置での給水圧力と、実際に点検を行う自動弁圧力センサ５２の給水配管２６の位置とでは、給水圧力に相違が出ることから、これを回避するために静圧状態を確認して校正処理を行う。

続いてステップＳ３でマスタ圧力センサ２８の圧力Ｐｍを基準スパン圧力として測定する。次にステップＳ４で自動弁圧力センサの零点圧力Ｐａを測定する。このとき図２に示すように、遠隔三方切替弁５０は通常位置５０ａにあり、ポートａとポートｃを連通して自動弁３０の大気開放された２次側開放圧力を自動弁圧力センサ５２に導入した状態で測定している。

続いてステップＳ５で遠隔三方切替弁５０を図２のポートｂとポートｃを連通する校正位置５０ｂに切り替え、１次側の給水配管２６の給水圧力を自動弁圧力センサ５２に導入する。この状態で、ステップＳ６において自動弁圧力センサ５２により給水圧力Ｐｂをスパン圧力として測定する。

続いてステップＳ７で遠隔三方切替弁５０を元の通常位置に戻した後、ステップＳ８で基準スパン圧力Ｐｍ、零点圧力Ｐａ及びスパン圧力Ｐｂに基づき、零点補正定数Ｐａとスパン補正係数Ｋを計算する。この補正係数Ｋの測定の際に、零点圧力Ｐａが初期値（もしくは大気圧）よりも大幅に異なる値を示した場合、あるいは基準スパン圧力Ｐｍとスパン圧力Ｐｂの値の差異が予め定めた故障判定閾値を超える場合は、自動弁圧力センサの故障と判断し異常表示を行う。

続いてステップＳ９〜Ｓ１２は、図３の圧力補正部６６の処理となる。ステップＳ９にあっては、自動弁圧力センサ５２の測定要求の有無を判別しており、遠隔テスト放水などに伴い自動弁圧力センサ５２の測定要求を判別すると、ステップＳ１０に進み、自動弁圧力センサ５２の圧力Ｐｙを測定し、続いてステップＳ１１で前記（２）式に基づき補正計算を実行し、ステップＳ１２で補正圧力Ｐｙを出力することになる。

図６は、図１に設けた自動弁装置の配管系と制御系の他の実施形態を示した説明図であり、放水圧力センサを水噴霧ヘッド側に設置したことを特徴とする。

図６に於いて、自動弁５０に対する配水系統及び制御系統は図２の実施形態と同じであることから、同一符号で示している。本実施形態において、圧力センサは放水圧力センサ１５２として水噴霧ヘッド１６に対するヘッド配管１４の先端側に、遠隔三方切替弁５０を介して接続されている。遠隔三方切替弁５０は図２の実施形態と同じものであり、通常監視状態ではポートａをポートｂに連通し、自動弁の一次側に接続されたポートｃを切り離した通常位置にあり、放水圧力計１５２に大気開放圧を導入している。また自動弁５０を開制御した時には、水噴霧ヘッド１６の放水圧力を検出することになる。

また遠隔三方切替弁５０は点検に先立つ放水圧力計１５２の校正時には、センタ装置１８からの電文による指示で、ポートａを切り離し、ポートｃをポートｂに連通する校正位置に切替えられ、マスタ圧力センサ２８と同じ給水配管２６の給水圧力を導入し、校正のためのスパン圧力として検出する。遠隔三方切替弁５０を校正位置に切替えて行う放水圧力センサの校正処理も、図３〜図５に示した図２の自動弁圧力センサ５２の場合と同じになる。

図７は自動弁装置の配管系と制御系の他の実施形態を示した説明図であり、自動弁装置に放水圧力をアナログ的に針で表示する圧力計を常時設置した場合で、圧力計を手動点検するための実施形態である。図７において、自動弁３０に対する配管系としては、１次側に給水配管２６を接続し、２次側にはテスト制水弁３２を介してヘッド配管１４を接続し、ヘッド配管１４の分岐先に複数の水噴霧ヘッド１６を接続している。

自動弁３０の制御系としては、止め弁３５、遠隔起動弁３４、手動起動弁３６、圧力調整弁３８、自動排水弁４０を設けており、この点は図２の実施形態と同じであるが、現場でのテスト放水を行うことから、この実施形態にあっては、自動排水弁４０と並列に手動開放を行うテスト放水弁１４２を接続している。

自動弁３０の２次側には、水噴霧ヘッド１６からの放水圧力を表示するため、三方切替弁１５０を介して自動弁圧力検出部としての自動弁圧力計８４が接続され、同時に並列に圧力スイッチ８６を接続している。

三方切替弁１５０は、ポートａ、ｂ、ｃを持ち、通常監視状態にあっては、ポートａとポートｃを連通する下側に取り出して示す通常位置５０ａにあり、これによって自動弁３０の２次側を自動弁圧力計８４及び圧力スイッチ８６に連通し、自動弁３０を開いた場合には放水圧力を表示し、また放水圧力が所定圧に上昇したときに圧力スイッチ８６をオンして圧力検出信号を出力できるようにしている。

三方切替弁１５０のポートｂは自動弁３０の１次側が接続されている。本実施形態において、自動弁圧力計８４の表示を確認する点検の際には、三方切替弁１５０を通常位置５０ａからポートｂとポートｃを連通する下側に取り出して示す校正位置５０ｂに切り替えて、給水配管２６の給水圧力を、三方切替弁１５０を介して自動弁圧力計８４に導入して表示させる。

一方、自動弁３０の１次側となる給水配管２６には、図１の実施形態と同様なセンタ側に近い位置に圧力表示の基準となるマスタ圧力計１２８を接続している。

図７の実施形態における自動弁圧力計８４の点検は現場に出向いて行われる。点検に際しては、まず圧力試験装置などを使用して給水配管２６に接続しているマスタ圧力計１８２の零点及びスパンを正しい値に調整する校正を行い、マスタ圧力計１２８が正しく圧力を表示できる状態とし、校正の済んだマスタ圧力計１２８で表示している給水圧力Ｐｍを読み取って記録しておく。

その後、自動弁装置３０に出向いて、自動弁圧力計８４の点検を行う。自動弁圧力計８４の点検は、通常監視状態における三方切替弁１５０の通常位置５０ａで自動弁圧力計８４を見て大気開放圧による零点を確認した後、三方切替弁１５０をポートｂとポートｃを連通する校正位置５０ｂに切り替え、１次側の給水配管２６の給水圧力を自動弁圧力計８４に導入する。

このとき自動弁圧力計８４が正常であれば、その圧力表示は既に基準として測定したマスタ圧力計１２８と同じ圧力Ｐｍの表示となり、自動弁圧力計８４は正常と確認することができる。これに対し、自動弁圧力計８４の給水圧力の表示がマスタ圧力計８２の表示圧力Ｐｍから無視できない程度の大きな誤差を持って表示されている場合には、自動弁圧力計８４は正しい圧力を表示しておらず、信頼できないことから、この場合には自動弁圧力計８４を調整済の新品の圧力計に交換する。

三方切替弁１５０の切替による給水圧力の導入による自動弁圧力計８４の点検時には、同時に圧力スイッチ８６に対しても給水圧力が導入され、圧力スイッチ８６が動作して放水確認信号をセンタ側に出力する。したがって、これによって圧力スイッチ８６の動作確認も同時に行うことができる。

このような図２、図６及び図７の実施形態においては、三方切替弁５０、１５０を操作して自動弁の一次側に接続するだけで、圧力センサ５２、１５２や自動弁圧力計８４のテストを容易に行うことができ、水噴霧ヘッド１６から消火用水を散水することなく圧力検出部のテストを行うことができる。
なお、図２及び図６の遠隔点検を可能とする自動弁装置の実施形態にあっては、遠隔点検のために自動弁圧力センサ５２または放水圧力センサ１５２のみを設けているが、必要に応じて現場での圧力確認も必要であることから、圧力センサと並列に圧力計を接続するようにしてもよい。

また上記の実施形態は、自動弁装置のテスト放水に先立って自動弁圧力センサまたは放水圧力センサの校正を行う場合を例に取っているが、自動弁圧力センサまたは放水圧力センサの校正は必要に応じて適宜のタイミングで行うようにしてもよい。

水噴霧自動弁はトンネル内に複数設置されているため、図２や図６の圧力センサの遠隔点検は順番に行っても良いし、遠隔三方切替弁５０の切り換え制御は複数個分を一斉に制御しても良い。

図２の実施形態においては、各圧力センサの検出値を測定して、検出値の補正処理を行うようにしているが、これに限らず、補正処理を行うことなく、零点圧力Ｐａが大気開放圧力を示すかどうか、またスパン圧力Ｐｂが基準スパン圧力Ｐｍに近似するかをセンタ装置１８で判定して、圧力センサ５２が正常か異常かを表示する判定部を備えるようにしてもよい。この判定部、あるいは上記実施形態の校正処理部、圧力補正部はセンタ装置に備える構成以外に、各端末ユニットに備えて、各端末ユニットが自己に接続された圧力センサの校正等の処理をおこなうようにしてもよい。

圧力センサ５２及び圧力計８４を自動弁の二次側と一次側に切り替えて接続する部として上記実施形態においては遠隔三方切替弁５０や三方切替弁１５０を使用しているが、一次側または二次側に切り替えることができる切替部であれば特に構成は限定されない。

また上記の実施形態におけるフローチャートの処理は概略例を説明したもので、処理の順番などは、これに限定されない。また各処理や、処理と処理の間に必要に応じて遅延時間を設けたり、他の判定を導入するなど、適宜の形態をとることができる。

また本発明はその目的と利点を損なうことの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。

１０：水噴霧自動弁装置
１４：ヘッド配管
１６：水噴霧ヘッド
１８：センタ装置
２０：伝送路
２２：ポンプ制御盤
２４：防災受信盤
２６：給水配管
２８：マスタ圧力センサ
３０：自動弁
３２：テスト制水弁
３４：遠隔起動弁
３６：手動起動弁
４０：自動排水弁
４２：遠隔テスト放水弁
５０：遠隔三方切替弁
５２：自動弁圧力センサ
５４：端末伝送部
５６：端末処理部
６２：自動弁制御部
６４：校正処理部
６６：圧力補正部
８２：マスタ圧力計
８４：自動弁圧力計
８６：圧力スイッチ
１４２：テスト放水弁
１５０：三方切替弁
１５２：放水圧力センサ

Claims

トンネル内に設置され、水噴霧ノズルに消火用水を供給して散水させる自動弁装置と、
前記自動弁装置に加圧水を供給する給水配管に設けられた給水圧力を検出するマスタ圧力検出部と、
前記自動弁装置の２次側圧力を表示する自動弁圧力検出部と、
点検時に、前記自動弁装置の２次側を前記自動弁圧力検出部に連通する通常位置から前記自動弁装置の１次側を前記自動弁圧力検出部に連通する点検位置に切り替えて前記自動弁圧力検出部に前記マスタ圧力検出部の給水圧力を導入する切替部と、
を備えたことを特徴とする水噴霧自動弁点検システム。
請求項１記載の水噴霧自動弁点検システムに於いて、
更に、前記マスタ圧力検出部が検出している給水圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、前記切替部の前記通常位置での前記自動弁圧力検出部が検出する零点圧力、及び前記切替部の点検位置への切り替えにより前記自動弁圧力検出部が検出するスパン圧力を測定し、前記自動弁圧力検出部の状態を判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする水噴霧自動弁点検システム。
請求項１記載の水噴霧自動弁点検システムに於いて、
更に、前記マスタ圧力検出部が検出している給水圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、前記切替部の前記通常位置での前記自動弁圧力検出部が検出する零点圧力、及び前記切替部の点検位置への切り替えにより前記自動弁圧力検出部が検出するスパン圧力を測定し、前記自動弁圧力検出部の零点及びスパンを前記マスタ圧力検出部の零点及びスパンに校正するための零点補正定数及びスパン補正係数を導出する校正処理部と、
校正終了後に、前記自動弁圧力検出部で検出された圧力値を、前記零点補正定数およびスパン補正係数に基づいて補正する圧力補正部と、
を備えたことを特徴とする水噴霧自動弁点検システム。
請求項３記載の水噴霧自動弁点検システムに於いて、
前記圧力校正部は、測定した前記基準スパン圧力をＰｍ、零点圧力をＰａ及びスパン圧をＰｂとした場合、
零点補正定数を零点圧力Ｐａとし、
スパン補正係数Ｋを
Ｋ＝Ｐｍ／（Ｐｂ−Ｐａ）
とし、
前記圧力補正部は、前記自動弁圧力検出部で検出された圧力Ｐyを、前記零点補正定数Ｐａおよびスパン補正係数Ｋに基づいて
Ｐy＝Ｋ（Ｐy−Ｐａ）
として補正することを特徴とする水噴霧自動弁点検システム。
請求項３記載の水噴霧自動弁点検システムに於いて、前記校正処理部は前記マスタ圧力検出部で検出している基準スパン圧力を、前記自動弁装置に対する給水配管に水の流れのない静圧状態で測定することを特徴とする水噴霧自動弁点検システム。
請求項３記載の水噴霧自動弁点検システムに於いて、前記校正処理部及び圧力補正部を、センタ側の装置に設け、遠隔測定により前記マスタ圧力検出部及び自動弁圧力検出部で検出した圧力を取得することを特徴とする水噴霧自動弁点検システム。