JP2019005222A - Sprinkler system and automatic fire-extinguishing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、火災の発生を検知して自動的に消火する自動消火装置および自動消火方法に関するものである。 The present invention relates to an automatic fire extinguishing apparatus and an automatic fire extinguishing method that automatically detect and extinguish a fire.
少子高齢化の進行が著しい我が国では、在宅介護医療の役割が改めて重要視されている。これに伴って高齢者や要支援者などの弱者が暮らしている一般住宅における防火対策の見直しが求められている。すなわち、このような弱者は火災が発生しても自力では消火活動ができない場合が多く、弱者が単身で暮らす独居世帯で出火した場合や、また同居家族がいる場合でも家族の就寝中や留守の間に出火した場合には、適切な対応ができずに悲惨な犠牲を招く結果となる。このような火災は、最初は何らかの原因で発生した小さな火が次第に燃え広がって大きな被害に繋がるものであることから、従来より発生した火が燃え広がる前の初期段階で消火することを目的とした初期消火装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 In Japan, where the birthrate is declining and the population is aging, the role of home care care is emphasized again. Along with this, there is a need to review fire prevention measures in ordinary houses where weak people such as the elderly and supporters live. In other words, such a weak person often fails to extinguish fires on their own even if a fire breaks out. In the event of a fire in the meantime, it will result in disastrous sacrifices due to failure to respond appropriately. In such a fire, the small fire generated for some reason gradually spreads and leads to great damage. A fire extinguishing apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に示す先行技術の初期消火装置では、温度検知センサで火災の火元を特定し、消火剤を噴射する噴射ノズルなどを格納するケース体を回転させて噴射ノズルを火元に向けるとともに、火元が所定の温度に達すると自動で噴射ノズルより消火剤を噴射させて火災を消火している。
In the prior art initial fire extinguishing apparatus shown in
しかしながら上述の先行技術を含め、従来技術には以下のような難点があった。まず特許文献1に示す初期消火装置では、温度検知センサが所定の温度を検出すると自動で消火剤を噴射するため、実際には火災が発生していないにも拘らず何らかの原因で高温となった対象物に消火剤を噴射してしまうことが起こり得た。このような火災の誤検出を排除することを目的として、公知技術である赤外線3波長式炎検知方式を採用することも考えられる。この方式は、火炎に特有のCO2の赤外線共鳴放射現象を監視して火災の発生を検出するものであり、誤検出の少ない高精度の火炎検出を行うことができるという利点がある。
However, the conventional techniques including the above-described prior art have the following problems. First, in the initial fire extinguishing apparatus shown in
ところがこの方式を用いた火炎検出センサは、産業機器用途に開発されたものであって高価格であることから、低コストで簡便な構成であることが求められる一般住宅用の自動消火装置に採用することが困難であった。このように従来技術における自動消火装置には、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することが困難であるという課題があった。 However, the flame detection sensor using this method was developed for industrial equipment and is expensive, so it is used in automatic fire extinguishing equipment for general homes that require a low-cost and simple configuration. It was difficult to do. As described above, the automatic fire extinguishing apparatus according to the related art has a problem that it is difficult to detect a flame causing a fire with low-cost equipment and with high accuracy.
そこで本発明は、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる自動消火装置および自動消火方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the automatic fire extinguishing apparatus and the automatic fire extinguishing method which can detect the flame which causes a fire with a low-cost installation and high precision.
本発明の自動消火装置は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置であって、噴射口から消火剤を噴射する消火器と、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、前記火災検出手段は、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させる。 The automatic fire extinguisher of the present invention is an automatic fire extinguisher that automatically detects and extinguishes a fire that occurs within a preset fire extinguishing target range, the fire extinguisher that injects a fire extinguishing agent from an injection port, and the injection Driving means for moving the injection direction of the mouth vertically and horizontally; fire detecting means for detecting a fire that has occurred in the fire extinguishing target range; and the driving means and the fire extinguishing based on the detection result of the fire detecting means A fire extinguishing control means for controlling a fire extinguisher, wherein the fire detecting means has an imaging surface in which an address corresponding to a section dividing the fire extinguishing target area is set, and picks up infrared light emitted from the section And an infrared camera that generates an infrared image on the imaging surface, and a light receiving characteristic in which a detection visual field is narrowed to a predetermined angle, and detects ultraviolet rays in the detection visual field directed to the section. Ultraviolet on / off sensor for detecting presence / absence of flame in the compartment, sensor visual field moving unit for moving a detection visual field of the ultraviolet on / off sensor toward the arbitrary compartment, an imaging result by the infrared camera, and the ultraviolet on / off sensor And a fire determination unit that determines whether or not a fire has occurred in any of the sections based on the detection result, and the fire extinguishing control means detects the occurrence of a fire by the fire detection means, The drive means and the fire extinguisher are operated so that the fire extinguisher is directed toward the fire generation direction to inject the fire extinguishing agent.
本発明の自動消火方法は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火方法であって、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させる。 The automatic fire-extinguishing method of the present invention is an automatic fire-extinguishing method that automatically detects and extinguishes a fire that occurs within a preset fire extinguishing target range, and an address corresponding to a section that divides the extinguishing target range is set. An infrared image capturing step of capturing an infrared light emitted from the section and generating an infrared image on the imaging surface by an infrared camera of a fire detecting means having an imaging surface, and a detection visual field is narrowed to a predetermined angle A flame detecting step of detecting the presence or absence of flame in the section by detecting ultraviolet rays in the detection visual field directed to the section by an ultraviolet on / off sensor of a fire detecting means having a light receiving characteristic, and imaging by the infrared camera A fire determination step of determining whether or not a fire has occurred in any of the sections based on the result and the detection result of the ultraviolet on / off sensor When the occurrence of a fire is detected in the fire determination step, the injection direction of the injection port is set in the vertical direction and the horizontal direction so as to inject the extinguishing agent with the injection port of the fire extinguisher oriented in the fire generation direction. The driving means for moving in the direction and the fire extinguisher are operated.
本発明によれば、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる。 According to the present invention, a flame that causes a fire can be detected with low cost and with high accuracy.
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図1を参照して、自動消火装置1の全体構成を説明する。自動消火装置1は、室内など予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して、自動的に消火する機能を有するものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, the whole structure of the automatic
図1において、自動消火装置1は、消火器2に制御装置を内蔵した本体部4および消火ユニット7を組み合わせて装備した構成となっている。消火器2は、一般市販の消火器と同様に筒状容器の内部に貯溜した消火剤を噴射する機能を有する。消火器2の胴体部には帯状の固定ベルト3が装着されており、自動消火装置1を消火対象範囲に対して取り付ける際には、固定ベルト3と一体型の装着ブラケット14(図8(b)参照)を室内の壁面などに予め固着しておき、装着ブラケット14のフックに消火器2を掛けて固定ベルト3により固定する。
In FIG. 1, the
消火器2の上端部に装着された本体部4の側面には、消火ユニット7を構成する消火ヘッド5および駆動機構6が結合されている。消火ヘッド5は、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段および消火器2の噴射口9を備えている。噴射口9は、検出された火災の火元に対して消火器2から消火ホース11を介して送給される消火剤を噴射する。本実施の形態では、火災検出手段として、赤外線カメラ8および紫外線オン・オフセンサ10の機能の組み合わせにより、消火対象範囲内における火災の発生の有無を検知するようにしている。なお以下の記述においては、紫外線オン・オフセンサ10を単に紫外線センサ10と略記する。
A
赤外線カメラ8は、消火対象範囲から発出される赤外光を撮像して赤外線画像を生成する機能を有している。また紫外線センサ10は、検出視野において特定波長範囲の紫外線の有無を検出することにより炎の有無を検出する機能を有している。そして火災の発生が検出されると、消火器2の噴射口9を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、本体部4に内蔵された制御装置によって消火ヘッド5および駆動機構6を制御する。
The
駆動機構6は、消火ヘッド5を横軸廻り、縦軸廻りに回動させる機能を有している。これにより、噴射口9の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させることができる。したがって、駆動機構6は噴射口9の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段となっている。そしてこの消火ヘッド5の移動により、赤外線カメラ8による撮像方向、紫外線センサ10による検出方向を移動させることができるようになっている。駆動機構6の機構部を覆うカバー体には、ブザー12および警報灯13が配置されている。ブザー12、警報灯13はいずれも予め定められた警報事態が発生した場合に、所定の警報を発する機能を有している。
The
次に、図2、図3を参照して、駆動機構6の詳細構造および機能を説明する。図2、図3において、フレーム部16は、本体部4の筐体を構成する枠部材である。図3に示すように、フレーム部16の下端部には、取付金具15を介して消火器2の頂部2aが固定されている。頂部2aには、噴射口9と連通する消火ホース11が接続されており、頂部2aに設けられた電磁弁18を作動させることにより、消火器2に貯溜された消火剤を噴射口9から噴射することができる。
Next, the detailed structure and function of the
さらにフレーム部16には、駆動機構6の本体部4に対する水平軸廻りの回転位置を調整するための、回転位置調整機構17が設けられている。図3に示すように、フレーム部16に結合された固定部材17aには、駆動機構6を構成する縦軸モータブラケット26の側板26aが、回転位置調整軸17AX廻りの回動(矢印c)が許容された状態で当接している。
Further, the
回転位置調整機構17には、側板26aの固定部材17aに対する回転位置調整軸17AX廻りの回動を許容し、また側板26aを固定部材17aに対して固定して縦軸モータブラケット26の回動を禁止する機構が設けられている。この回転位置調整機構17の機能により、後述するように、消火ヘッド5による消火方向の基準水平面に対する傾斜角を、予め所望の角度に設定することが可能となっている。
The rotational
回転位置調整機構17から水平方向に延出した縦軸モータブラケット26の下面には、縦軸モータ25が縦軸モータブラケット26から回転軸25aを突出させた姿勢で配設されている。縦軸モータ25は高減速比の減速機構を有しており、回転軸25aには横軸モータブラケット22が結合されている。横軸モータブラケット22の下面には、複数のスリットが所定ピッチで形成されたリング状のドグ部材28が固着されており、縦軸モータブラケット26の上面においてドグ部材28に対応した位置には、フォトスイッチを用いた縦軸回転角検出センサ27が配置されている。
On the lower surface of the
縦軸モータ25を駆動することにより、回転軸25aが横軸モータブラケット22とともに縦軸25AX廻りに回動する(矢印b)。このとき、縦軸回転角検出センサ27からは横軸モータブラケット22の回動量に応じたオンオフ信号が駆動制御部72(図11参照)に対して出力され、このオンオフ信号に基づいて横軸モータブラケット22の縦軸25AX廻りの回転位置が検出される。
By driving the
横軸モータブラケット22の端部から上方へ延出して設けられた側板22aには、横軸モータ21が側板22aから回転軸21aを突出させた姿勢で配設されている。横軸モータ21は高減速比の減速機構を有しており、回転軸21aには消火ヘッド5が結合されている。消火ヘッド5の側面には、複数のスリットが所定ピッチで形成されたリング状のドグ部材24が固着されており、側板22aの側面においてドグ部材24に対応した位置には、フォトスイッチを用いた横軸回転角検出センサ23が配置されている。
On the
横軸モータ21を駆動することにより、回転軸21aが消火ヘッド5とともに横軸21AX廻りに回動する(矢印a)。このとき、横軸回転角検出センサ23からは消火ヘッド5の回動量に応じたオンオフ信号が駆動制御部72(図11参照)に対して出力され、このオンオフ信号に基づいて消火ヘッド5の横軸21AX廻りの回転位置が検出される。
By driving the
図3において、消火ヘッド5を構成する赤外線カメラ8、消火器2の噴射口9および紫外線センサ10を囲む破線枠5*は、駆動機構6によって駆動される被駆動部を示している。消火ヘッド5において、赤外線カメラ8による撮像方向8a、紫外線センサ10による検出方向10aおよび噴射口9による噴射方向9aは、いずれも同一方向、すなわち消火ヘッド5による消火方向5aと一致するよう、赤外線カメラ8、噴射口9、紫外線センサ10の取り付け状態が設定されている。
In FIG. 3, a
すなわち、本実施の形態では消火器2の噴射口9、火災検出手段の赤外線カメラ8および紫外線センサ10は、それぞれの噴射方向9a、撮像方向8a、検出方向10aを同一の消火方向5aに向けて一体的に結合された消火ヘッド5を構成している。そして駆動機構6は、消火ヘッド5を横軸21AX廻りに回動させることにより消火方向5aを上下方向に移動させ、消火ヘッド5を縦軸25AX廻りに回動させることにより消火方向5aを水平方向に移動させる。
That is, in the present embodiment, the
ここで図4、図5、図6を参照して、火災検出手段の赤外線カメラ8、紫外線センサ10の構成および機能を説明する。図4(a)は赤外線カメラ8の構成を示しており、本実施の形態では、基板31aに赤外線撮像デバイス32が実装された基板カメラ31を用いている。赤外線撮像デバイス32には赤外線透過フィルタ33を介して光学系34が装着されている。ここでは赤外線透過フィルタ33として近赤外以長の波長を透過させる特性を備えたものが用いられている。
Here, with reference to FIG.4, FIG.5, FIG.6, the structure and function of the
なお、基板カメラ31の構成は、赤外光画像を抽出する機能が実現可能であればその構成は任意である。すなわち、赤外光を選択的に受光する機能を備えた専用の赤外光撮像素子を備えた構成であってもよく、また一般の可視光カメラに特定の波長域の赤外光のみを透過させるフィルタを組み合わせた構成を用いるようにしてもよい。
The configuration of the
また光学系34としては大きな撮像視野角度α1(例えば120°)を有する超広角レンズを用いるようにしている。これにより、消火ヘッド5を固定した状態で赤外線カメラ8によって消火対象範囲を撮像する監視状態において、極力広い範囲を撮像視野内に捉えて監視対象とすることが可能となっている。
Further, as the
光学系34から入光した撮像光は赤外線透過フィルタ33を透光して赤外線撮像デバイス32に受光される。これにより、図5に示す赤外線カメラ8のイメージセンサ面である撮像面35に、火炎や照明光、あるいは窓から差し込んだ日光など、赤外領域の赤外光を含む入射光による赤外線画像(図10(a)参照)が生成される。撮像面35には、複数の画素よりなる受光セル35aが、[I]行(1,2,・・N)、[J]列(1,2,・・M)のマトリックス状の配列で設定されている。各受光セル35aには、マトリックス座標[I,J]で示されるアドレスが対応している。
The imaging light incident from the
そしてこのアドレスは、消火ヘッド5の消火方向5aを消火対象範囲に指向して赤外線カメラ8によって撮像した状態において、消火対象範囲における位置を特定するために消火対象範囲60を区分した管理区画である区画60aに対応する(図9に示す区画60a参照)。換言すれば、図9に示す消火対象範囲60に設定された直交座標系におけるXY座標(X、Y)は、受光セル35aにおけるマトリックス座標[I,J]に一対一で対応しており、撮像面35の撮像中心35cはXY座標系の原点に対応している。
This address is a management section in which the fire extinguishing
すなわち赤外線カメラ8は、消火対象範囲60を区分する区画60aに対応するアドレスが設定された撮像面35を有し、区画60aから発出される赤外光を撮像して撮像面35に赤外線画像を生成する構成となっている。なお、消火対象範囲60に設定されたXY座標は、消火対象範囲60が存在する現実の空間に設定された謂わばグローバル座標であり、撮像面35におけるマトリックス座標[I,J]は、赤外線カメラ8の撮像方向の移動とともに移動する謂わばローカル座標である。
That is, the
図4(b)は、紫外線センサ10の構成を示しており、本実施の形態では、基板41aに近紫外線検出デバイス42が実装された基板センサ41を用いている。近紫外線検出デバイス42は近紫外帯域(185nm〜260nm)の波長の紫外線を検出可能となっている。この帯域の紫外線を検出することにより、検出光を受光する検出視野における炎の有無を検出することができる。
FIG. 4B shows the configuration of the
さらに本実施の形態では、広範囲受光角を有する受光特性の近紫外線検出デバイス42に、所定サイズのピンホール43aが設けられた視野狭窄部材43を装着することにより、近紫外線検出デバイス42が光を受光して紫外線を検出する検出角度を所定の検出視野角度α2(ここでは15°)に狭窄するようにしている。これにより、図6に示す検出視野45、すなわち検出中心45cを代表位置として上述の狭窄された検出角度に応じたサイズの検出範囲45aにおける炎の有無を、検出範囲45aのサイズに応じた分解能の位置特定精度で検出することができる。
Furthermore, in this embodiment, the near-
したがって近紫外線検出デバイス42を火炎検知に用いる場合の難点、すなわち広範囲受光角を有する受光特性に起因して、検出した紫外線の発光源の方位特定が難しいという課題が解決されている。すなわち紫外線センサ10は、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、消火対象範囲60を区分する区画60aに指向された検出視野45において、所定帯域(ここでは近紫外帯域)の紫外線を検出することにより当該区画60aにおける炎の有無を検出する構成となっている。
Therefore, the problem of using the near-
図6は、赤外線カメラ8と紫外線センサ10とが一体に設けられた消火ヘッド5を、消火対象範囲60に指向させた状態における赤外線カメラ8の撮像視野35*と、紫外線センサ10の検出視野45とを示している。図6に示すように、赤外線カメラ8の撮像視野35*は、撮像視野角度α1(120°)に応じた視野サイズとなっている。また紫外線センサ10の検出視野45は、検出視野角度α2(15°)に応じたサイズの検出範囲45aとなっている。
6 shows an imaging field of
ここで、赤外線カメラ8と紫外線センサ10とは消火ヘッド5において固定配置となっていることから、検出視野45は撮像視野35*に対して相対位置が固定されている。すなわち、検出視野45の検出中心45cは、撮像視野35*の撮像中心35cから、消火ヘッド5における赤外線カメラ8と紫外線センサ10との配置距離に相当する間隔だけ隔てた位置にある。この間隔は撮像視野35*の大きさと比較して小さいことから、検出視野45を特定の検出対象に指向させる際には、撮像中心35cを検出対象に位置合わせするように、駆動機構6を駆動すればよい。
Here, since the
次に、上述構成の自動消火装置1を消火対象の一例となる室内に設置する場合の設置例について、図7、図8、図9を参照して説明する。なお図7は、自動消火装置1が設置される居室50の断面を示しており、図9は図7におけるA−A矢視、すなわち自動消火装置1による消火対象範囲60を示している。消火対象範囲60を格子状に区分する複数の区画60aは消火対象範囲60における位置を特定するために設定されており、前述のように赤外線カメラ8における撮像面35の受光セル35aに対応している。
Next, an installation example when the automatic
ここで、消火対象範囲60は本実施の形態に示す自動消火装置1による監視対象とすべき範囲であり、当該居室において図7に示すストーブ57など火災発生源となり得る箇所を包含するように設定される。ここで、消火ヘッド5の赤外線カメラ8の撮像視野35*(図6参照)が消火対象範囲60よりも大きい場合には、赤外線カメラ8の撮像方向8aを移動させることなく消火対象範囲60の全範囲を撮像視野35*によって包含することができる。
Here, the fire extinguishing
これに対し、所望の消火対象範囲60の大きさが赤外線カメラ8の撮像視野35*よりも大きい場合には、消火対象範囲60の全範囲を赤外線カメラ8の撮像面35*によってカバーするために、消火ヘッド5を移動させて消火対象範囲60を赤外線カメラ8によって複数回撮像する。このときの消火ヘッド5の移動の制御は、駆動機構6に設けられた横軸回転角検出センサ23、縦軸回転角検出センサ27からの検出信号を駆動制御部72が取り込むことにより行われる。
On the other hand, when the desired fire extinguishing
すなわち駆動機構6において、横軸21AX、縦軸25AXにはそれぞれ回転が許容される限界である回転リミット位置が存在し、これらの回転リミット位置によって規定される消火ヘッド5の移動限界が、対応可能な消火対象範囲60の限界範囲となる。なお、消火対象範囲60の限界範囲を確定する方法として、自動消火装置1の初期セットアップ時において、ドグ部材24、28の移動状態を確認しながら許容最大角度まで消火ヘッド5を移動させることにより消火ヘッド5の移動限界を決定する。
That is, in the
また自動消火装置1の装置設計段階において、設計データ上で消火ヘッド5の移動限界を、横軸回転角検出センサ23、縦軸回転角検出センサ27の検出信号に関連づけて規定するようにしてもよい。この場合には、撮像視野35*の中心位置の移動が許容される視野移動許容範囲が予め規定される。なお、消火ヘッド5を移動させて消火対象範囲60に対する赤外線カメラ8の撮像視野35*の相対位置が変化する場合には、消火対象範囲60におけるグローバル座標上の位置を特定する区画60aと、撮像面35におけるローカル座標上の受光セル35aとの対応関係が消火ヘッド5の移動により変動する。このため、駆動制御部72(または記憶部76)には、このようなグローバル座標とローカル座標との対応関係の変動状態を示すオフセット情報が記憶されている。すなわちこのオフセット情報では、撮像面35の少なくとも1つの受光セル35aと、この受光セル35aに関連づけられた区画60aとの相対位置関係が示されている。
In the device design stage of the automatic
図7において、居室50は、床面51、壁面52、天井面53を有する閉囲された部屋である。一方の壁面52と天井面53が交わるコーナ部54には、図8(a)に示すように、自動消火装置1が消火器2を下方に向けた縦姿勢で設置されている。自動消火装置1は、図8(b)に示すように、消火器2の背面に装着された装着ブラケット14を介して壁面52に固定される。居室50において、床面51には壁面52を背にしてストーブ57が置かれており、一方の壁面52には外部からの日光を透過可能な窓部56が設置されている。そして天井面53には照明装置55が吊り下げられている。
In FIG. 7, the
ここに示す設置例では、これら照明装置55、窓部56、ストーブ57を含む範囲が、図9に示す消火対象範囲60となっている。ここでは、赤外線カメラ8の撮像視野35*が消火対象範囲60を包含可能である例を示している。このような場合には、自動消火装置1において消火ヘッド5は、消火対象範囲60が赤外線カメラ8の撮像視野に包含されるように、消火方向5aの向きが設定される。
In the installation example shown here, the range including the
すなわち、回転位置調整機構17(図2、図3参照)を調整することにより、図8(b)に示すように、基準水平面L1に対する消火方向5aの傾き角θ1を所望の角度に設定する。そして縦軸25AXの原位置を設定することにより、図8(c)に示すように、基準垂直面L2に対する消火方向5aの傾き角θ2を所望の角度に設定する。このように消火ヘッド5の消火方向5aを設定することにより、図9に示すように、照明装置55の照明灯55a、窓部56の透光ガラス56a、ストーブ57の燃焼部57aの状態を、常に赤外線カメラ8によって監視することができる。
That is, by adjusting the rotational position adjusting mechanism 17 (see FIGS. 2 and 3), as shown in FIG. 8B, the inclination angle θ1 of the
次に図10を参照して、上述の監視対象について消火ヘッド5によって実行される監視処理の内容について説明する。本実施の形態における火災検出では、赤外線カメラ8によって消火対象範囲を撮像することにより火災発生の可能性がある赤外光領域の発生を監視する。この監視は、撮像により取得された画像データを赤外撮像処理部73(図11参照)によってデータ処理し、赤外光領域抽出部73aによって赤外光領域を抽出することにより行われる。
Next, with reference to FIG. 10, the content of the monitoring process performed by the
図10(a)は、この監視処理において赤外線カメラ8によって取得される赤外線画像を示している。すなわち赤外線カメラ8の撮像面35には、ストーブ57の燃焼部57a、窓部56の透光ガラス56aおよび照明装置55の照明灯55aから発出された赤外光を受光することによって、それぞれ赤外光領域RA1、RA2、RA3が抽出されている。
FIG. 10A shows an infrared image acquired by the
そして赤外線画像において抽出されたこれらの赤外光領域には、それぞれを個別に特定する管理IDであるラベリング番号を付与する管理ID付けが行われる。ここでは、赤外光領域RA1に対してID:001が、赤外光領域RA2に対してID:002が、また赤外光領域RA3に対してID:003が付与されている。なお管理ID付けに際しては、赤外線カメラ8による抽出順に付番してもよく、または予め規定された付番規則に従って付番するようにしてもよい。
A management ID is assigned to these infrared light regions extracted from the infrared image to give a labeling number, which is a management ID for individually specifying each of the infrared light regions. Here, ID: 001 is assigned to the infrared light region RA1, ID: 002 is assigned to the infrared light region RA2, and ID: 003 is assigned to the infrared light region RA3. The management ID may be assigned in the order of extraction by the
さらに本実施の形態では、このようにラベリング番号が付与されて管理ID付けされた赤外光領域を、それぞれの状態に応じて予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けが行われる。そして以下に説明する自動消火のための火災検出処理においては、ラベリング番号によって管理ID付けされた個々の赤外光領域について、それぞれの管理ランクに基づいた処理を適用するようにしている。 Furthermore, in the present embodiment, the management ranking is performed to rank the infrared light region to which the labeling number is assigned and the management ID is assigned according to the management rank set in advance according to each state. Is called. In the fire detection process for automatic fire extinguishing described below, a process based on each management rank is applied to each infrared light region assigned a management ID by a labeling number.
図12は、このような管理ランクに関する管理ランク情報76c(ラベリングデータ)のデータ構成を示している。「番号」76dは、消火対象範囲60のグローバル座標に関連づけられた管理ID番号(ラベリング番号)を示しており、図10(a)に示すように、各赤外光領域毎に付与されている。「アドレス」76eは、当該赤外光領域の撮像面35における位置を示すローカルアドレス情報である。ここでは赤外光領域の面積重心に対応する受光セル35aのアドレスによって位置を示している。「X座標、Y座標」76fは、当該赤外光領域の面積重心に対応する区画60aの消火対象範囲60における位置を、グローバル座標であるXY座標系におけるX座標、Y座標にて示している。なお、赤外線カメラ8の撮像方向8aを消火対象範囲60に対して固定し、撮像中心35cをXY座標系の原点に一致させた状態では、「アドレス」76eと「X座標、Y座標」76fとは等価な情報である。
FIG. 12 shows the data structure of
「面積」76gは、当該赤外光領域の消火対象範囲60のグローバル座標に基づく面積を示しており、本実施の形態ではこの面積の増大の割合に基づいて、当該赤外光領域を監視対象とするか、さらには火災発生と判断するかの判定を行うようにしている。「ランク」76hは、赤外光領域の状態に応じて付与された管理ランクである。ここでは、消火対象となる可能性に従って、ランク0、1、2および3の4段階のランクが予め設定されている。
“Area” 76g indicates an area based on the global coordinates of the fire extinguishing
ランク0は、赤外光領域が抽出されたものの、照明や外部から入射した日光など、炎が検出されなかった場合が該当する。ランク1は、抽出された赤外光領域において炎が検出されて火炎領域となっており、監視対象とする必要ありと判定された場合に該当する。ランク2は、ランク1と判定された火炎領域の面積が増大しつつあり、その増大の割合が予め設定された第1の閾値を超えて、より高い注意度での監視が必要となった場合に該当する。そしてランク3は、火炎領域の面積の増大の割合が予め危険レベルとして設定された第2の閾値を超えた場合に該当する。本実施の形態においては、このランク3が所定時間以上継続すると火災発生と判定して、噴射口9からの消火剤の噴射が実行される。
図9に示す監視対象例における管理ID付けおよび管理ランク付けの例について説明する。赤外線カメラ8による撮像では、図10(a)に示すように、照明灯55a、透光ガラス56a、燃焼部57aの全てについてそれぞれ赤外光領域RA1、RA2、RA3が抽出される。ここで照明灯55a、透光ガラス56aに対応する赤外光領域RA2、RA3はその性質上、火災として検出される対象ではない。これに対し、ストーブ57の燃焼部57aに対応する赤外光領域RA1は、状況によっては炎が燃え上がって火災に繋がるおそれがあり、消火ヘッド5による監視対象とする必要がある。
An example of management ID assignment and management ranking in the monitoring target example shown in FIG. 9 will be described. In the imaging by the
本実施の形態では、抽出された赤外光領域のそれぞれを対象として、当該赤外光領域に対応する区画が炎を含むか否かの判定を、紫外線センサ10による紫外線の検出結果に基づいて行うようにしている。赤外光領域が抽出されたならば、その赤外光領域に対応した消火対象範囲の区画に紫外線センサ10の検出視野45を移動させて紫外線センサ10により紫外線を検出する。ここでは、消火対象範囲60の各区画60aに検出視野45を順次移動させるスキャン動作を行わせる。これにより、図10(b)に示すように、抽出された赤外光領域RA1(001)、RA2(002)、RA3(003)にそれぞれ対応する燃焼部57a、透光ガラス56aおよび照明灯55aに、検出視野45が順次移動して紫外線検出を行う。
In the present embodiment, for each of the extracted infrared light regions, whether or not the section corresponding to the infrared light region includes a flame is determined based on the detection result of the ultraviolet rays by the
そして紫外線センサ10によって取得された検出データを紫外光検出処理部74によってデータ処理し、炎検出部74aによって炎の有無を検出する。ここで紫外線が検出された場合には、当該赤外光領域は炎を含む火炎領域であると判定されて、図12に示す管理ランク情報76cにおいて、監視対象に該当するランク1に管理ランク付けされる。これにより、赤外光領域RA1は、自動消火装置1において消火ヘッド5による監視対象として登録される。
The detection data acquired by the
これに対し、照明灯55a、透光ガラス56aに対応する赤外光領域RA2、RA3については、消火対象範囲60において対応する区画60aに紫外線センサ10の検出視野45を移動させても紫外線が検出されない。したがってこれら赤外光領域は炎無しと判定されて、図12に示す管理ランク情報76cにおいて監視対象に該当しないランク0に管理ランク付けされ、監視対象からは除外される。すなわち本実施の形態に示す自動消火装置1では、赤外線カメラ8による撮像結果と紫外線センサ10の検出結果とに基づいて、消火対象範囲の区画のいずれかにおける火災発生の有無を火災判定部75(図11参照)によって判定するようにしている。
On the other hand, in the infrared light regions RA2 and RA3 corresponding to the
なお上述例では、ランク0に管理ランク付けされた赤外光領域については監視対象から除外するように監視モードを設定しているが、ランク0に管理ランク付けされた赤外光領域を再度監視対象とするように監視モードを設定してもよい。例えば、窓などの開口から入射した日光の赤外光が検出された赤外光領域では、その時点では炎無しと判定されていても、その後に何らかの理由で発炎に至ることがあり得る。このような事態を考慮すれば、一旦ランク0に管理ランク付けされた赤外光領域についても、所定のインターバルが経過した後に再度紫外線センサ10による炎検知の対象とすることが望ましい。
In the above-described example, the monitoring mode is set so that the infrared light region with the management rank of
紫外線センサ10の検出視野45の消火対象範囲の任意の区画への移動は、センサ視野移動部である駆動機構6の機能によって行われる。本実施の形態においては、赤外線カメラ8と紫外線センサ10とは消火ヘッド5に固定配置されていることから、紫外線センサ10の検出視野45は、赤外線カメラ8の撮像視野35*に対して相対位置が固定された関係となっている。
The movement of the
したがって検出視野45を消火対象範囲の任意の区画へ移動させるには、消火ヘッド5を移動させる駆動機構6を駆動して、紫外線センサ10の検出方向10a(図3参照)を当該区画に指向させる。すなわち本実施の形態においては、噴射口9の噴射方向9aを上下方向および水平方向へ移動させる駆動機構6が、上述のセンサ視野移動部を兼ねた構成となっている。なお検出視野45の視野移動は、消火対象範囲60において検出方向10aを上下方向または水平方向に順次移動させて各区画60aを紫外線センサ10による検出対象とするスキャン動作により行われる。
Therefore, in order to move the detection
上記構成において、赤外線カメラ8と、紫外線センサ10と、駆動機構6が兼務するセンサ視野移動部と、火災判定部75とは、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段を構成する。そして図11に示す消火制御部71は、この火災検出手段の検出結果に基づいて、駆動機構6および消火器2を制御する消火制御手段となっている。すなわち、消火制御手段としての消火制御部71は、火災検出手段によって火災の発生が検出されると、消火器2の噴射口9を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、駆動機構6および消火器2を作動させる。
In the above configuration, the
次に図11を参照して、自動消火装置1の制御系の構成について説明する。図11において、制御部70は本体部4に内蔵された制御装置であり、内部制御処理機能としての消火制御部71、駆動制御部72、赤外撮像処理部73、紫外光検出処理部74、火災判定部75、記憶部76、警報部77、通信部78を備えている。
Next, the configuration of the control system of the automatic
消火制御部71は、消火器2の電磁弁18を制御することにより、噴射口9からの消火剤の噴射を制御する。駆動制御部72は、横軸モータ21、縦軸モータ25を有する駆動機構6の動作を制御する。なお消火制御部71は、駆動制御部72を介して駆動機構6を作動させることが可能となっている。この駆動機構6の制御において、横軸回転角検出センサ23、縦軸回転角検出センサ27からの検出信号を駆動制御部72が取り込むことにより、横軸21AX、縦軸25AXの回転位置が検出される。
The fire extinguishing
赤外撮像処理部73は、赤外線カメラ8による撮像情報を対象として所定のデータ処理を行う。これらのデータ処理には、赤外光領域抽出部73aによって赤外光領域を抽出する処理や、抽出された赤外光領域の面積を算出する処理、赤外光領域の位置を示すX座標、Y座標を算出する処理、さらに赤外光領域が拡大して面積が増大する割合を算出する処理が含まれている。紫外光検出処理部74は紫外線センサ10による検出信号を受信して所定の検出処理を行う。この検出処理には、炎検出部74aによって検出視野内における炎の有無を検出する処理が含まれている。
The infrared
火災検出手段の火災判定部75は、赤外線カメラ8による撮像結果と紫外線センサ10の検出結果とに基づいて、消火対象範囲60の区画60aのいずれかにおける火災発生の有無を判定するほか、火災判定に付随する種々の処理を実行する機能を有している。すなわち火災検出手段の火災判定部75は管理ランク付け処理部75aを備えており、赤外線画像において抽出された赤外光領域に管理IDを付与する管理ID付けを行うとともに、管理ID付けされた赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じて管理ランク付けする管理ランク付け処理を行う。
The
記憶部76は、自動消火装置1による自動消火のための処理の実行に必要な情報を記憶する。これらの情報には、監視対象設定閾値76a、火災判定閾値76b、管理ランク情報76cが含まれる。監視対象設定閾値76aは、炎を伴う赤外光領域である火炎領域が高い注意度での監視対象として設定されるための判定条件となる第1の閾値である。火災判定閾値76bは、火炎領域の面積の増大の割合が危険レベルと判定される第2の閾値である。管理ランク情報76cは、図12にて示す管理ランク情報(ラベリングデータ)である。
The
警報部77は、ブザー12、警報灯13を制御して、火災発生検知時など予め設定された事態の発生時に所定の警報を発するための処理を行う。通信部78は外部通信回線79との間で、信号やデータの授受を行う。外部通信回線79としては、LAN回線やブロードバンド回線、携帯電話回線などが適用可能である。LAN回線と接続することにより、消火対象範囲60から離れた遠隔位置に設置された警報装置などに警報信号を送ることができる。またブロードバンド回線や携帯電話回線と接続することにより、個々の自動消火装置1を管理センターなどの外部機関と接続する運用が可能となる。
The
次に自動消火装置1による自動消火方法について、図13のフローに則して各図を参照しながら説明する。この自動消火方法では、図14(a)に例示する消火対象範囲60のように、予め設定された消火対象範囲60内に発生した火災を検出して自動的に消火する。消火対象範囲60には、天井面53から吊り下げられた照明装置55、壁面52に設けられた窓部56、床面に載置されたストーブ57が存在している。
Next, the automatic fire extinguishing method by the automatic
自動消火装置1による自動消火では、消火ヘッド5は紫外線センサ10の撮像視野内に消火対象範囲60を収めることが可能な所定の位置に設置されている。ここで、ストーブ57の燃焼部57aは何らかの要因で異常燃焼状態にあり、炎Fが上方に立ち上がっている。
In the automatic fire extinguishing by the automatic
自動消火のプロセスが開始されると、まず図14(a)に示す消火対象範囲60を赤外線カメラ8で監視し(ST1)、取得された赤外線画像において赤外光領域を抽出したか否かを判定する(ST2)。(ST2)にてYESであれば、抽出された赤外光領域に管理IDであるラベリング番号を付与する(ST3)。ここでは燃焼部57aに対応した赤外光領域RA1に、ラベリング番号001が付与される。
When the automatic fire extinguishing process is started, first, the fire extinguishing
また(ST2)にてNOであれば、(ST1)に戻って同様の監視を継続する。すなわち上述の処理においては、消火対象範囲60を区分する区画60a(図9参照)に対応するアドレスが設定された撮像面35を有する赤外線カメラ8によって、各区画60aから発出される赤外光を撮像して撮像面35に赤外線画像を生成する(赤外線画像撮像工程)。
If (NO) in (ST2), the process returns to (ST1) and the same monitoring is continued. That is, in the above-described processing, infrared light emitted from each
次に抽出されてラベリング番号が付与された赤外光領域において、紫外線センサ10によって炎を検出したか否かを判定する(ST4)。すなわち検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する紫外線センサ10によって、区画60aに指向された検出視野45において紫外線を検出することにより、当該区画60aにおける炎の有無を検出する(炎検出工程)。
Next, it is determined whether or not a flame is detected by the
ここでYESであれば、当該赤外光領域は、炎を含む火炎領域であることが検出される。図14に示す例では、燃焼部57aに対応する赤外光領域RA1が火炎を含む火炎領域RA11として検出される。そして赤外光領域であって紫外線センサ10によって検出された炎を含む火炎領域RA11を、監視対象として管理ランク付けする(ST5)。すなわち当該火炎領域に対応するラベリング番号には、監視の対象とすべきことを示すランク1が付与される。
If “YES” here, it is detected that the infrared light region is a flame region including a flame. In the example shown in FIG. 14, the infrared light region RA1 corresponding to the
次いで、上述の監視を継続する過程において、火炎領域の面積の増大の割合が、記憶部76に記憶された監視対象設定閾値76aに規定する第1の閾値を超えた監視レベルであるか否かを判断する(ST6)。(ST6)にてYESならば、より高い注意度の監視を実行する段階に移行する。例えば図14(b)に示すように、燃焼部57aに対応するラベリング番号001の火炎領域RA11の面積が第1の閾値に規定する所定割合を超えて増大して、より面積が大きい火炎領域RA12となっている場合が、この状態に該当する。
Next, in the process of continuing the above-described monitoring, whether or not the rate of increase in the area of the flame region is a monitoring level that exceeds the first threshold specified in the monitoring
またここまでの処理ステップにおいて、(ST2)、(ST4)、(ST6)にてNOであれば、(ST1)に戻って同様の処理を反復実行する。これにより、図14(b)に示すように、撮像面35には、赤外光領域RA1に加えて、赤外光領域RA2、RA3が抽出される。そしてこれら抽出された赤外光領域RA2、RA3には、管理ランク付け処理部75aの処理機能によってそれぞれID:002,003が付与される。
In the processing steps so far, if NO in (ST2), (ST4), and (ST6), the process returns to (ST1) and the same processing is repeatedly executed. As a result, as shown in FIG. 14B, in addition to the infrared light region RA1, infrared light regions RA2 and RA3 are extracted on the
次に(ST6)にてYESであれば、より高い注意度の監視を実行するため、消火ヘッド5の噴射口9を監視対象の火炎領域に対応した区画に指向する(ST7)。これにより、赤外線カメラ8の撮像方向8aも当該区画に指向され、図15(a)に示すように、消火対象範囲60において撮像方向8aを移動させた後の撮像画面の中心に、ストーブ57の燃焼部57aを位置させることができる。図15(b)はこの状態において赤外線カメラ8によって取得された赤外線画像を示している。
Next, if YES in (ST6), in order to perform monitoring with a higher degree of caution, the
図15(b)に示す例では、撮像面35の画面中心には、ラベリング番号001に対応する火炎領域RA12が位置する。そしてこのように高い注意度での監視が必要となる火炎領域RA12を対象として、紫外線センサ10による赤外線画像での監視を継続する。ここでは、監視対象の火炎領域の面積の増大の割合は記憶部76に記憶された火災判定閾値76bに規定する第2の閾値を超えた火災発生レベルであるか否かを判断する(ST8)。
In the example shown in FIG. 15B, the flame region RA12 corresponding to the
すなわち図15(b)に示すように、ラベリング番号001の火炎領域RA12の面積が第2の閾値に規定する所定割合を超えて増大して、より面積が大きい火炎領域RA13となっている状態であるか否かを判断する。ここでYESであれば、当該火炎領域RA13は火災発生を招く可能性がより高い火災発生レベルであると判断し、次いでこの火災発生レベルが所定時間を超えて継続するか否かを判定する(ST9)。
That is, as shown in FIG. 15B, in the state where the area of the flame region RA12 with the
ここでYESであるならば、火災発生の事態であると判断して、噴射口9から消火剤を噴射する(ST10)。すなわち、消火器2において電磁弁18(図3)を作動させて消火ホース11を介して消火剤を送給し、噴射口9から火炎領域RA13に対応する区画に対して消火剤を噴射する。このとき、駆動機構6によって消火ヘッド5に予め設定されたパターンの揺動動作を行わせることにより、消火剤をより有効に火炎に対して散布することができる。また上述の処理ステップにおいて、(ST8)、(ST9)にてNOであれば、(ST7)に戻って同様の処理を反復実行する。
If YES here, it is determined that a fire has occurred, and a fire extinguisher is injected from the injection port 9 (ST10). That is, in the
すなわち上述処理ステップにおいて、(ST5)〜(ST9)にて火災検出手段の火災判定部75の処理機能により実行される処理工程は、赤外線カメラ8による撮像結果と紫外線センサ10の検出結果とに基づいて、消火対象範囲60の区画60aのいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程に該当する。そしてこの火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火制御手段である消火制御部71によって消火ヘッド5の噴射口9を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、駆動機構6および消火器2を作動させるようにしている。図11に示す制御部70において、消火制御部71は駆動制御部72を介して駆動機構6を作動させる機能を有している。上述の火災発生の検出時には、消火制御部71はこの機能により駆動機構6を作動させる。
That is, in the processing steps described above, the processing steps executed by the processing function of the
さらに上述の火災判定工程においては、火災検知手段の火災判定部75の機能により以下に示す処理が実行される。すなわち、赤外線画像において抽出された赤外光領域に管理IDを付与する管理ID付けを行うとともに、管理ID付けされた赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けを行う。
Furthermore, in the above-described fire determination step, the following processing is executed by the function of the
ここでは、赤外光領域であって紫外線センサ10によって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けするようにしている。そして監視対象として管理ランク付けされた火炎領域の面積が予め設定された所定割合を超えて増大している場合に、火災発生と判定して上述の噴射口9から消火剤を噴射する消火動作が実行される。
Here, the management is ranked as a monitoring target for a flame region that includes the flame detected by the
上記説明したように、本実施の形態では、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置1において、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段を、赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラ8と、検出視野において紫外線を検出することにより炎の有無を検出する紫外線センサ10と、赤外線カメラ8による撮像結果と紫外線センサ10の検出結果とに基づいて火災発生の有無を判定する火災判定部とを備えた構成としたものである。
As described above, in the present embodiment, in the automatic
このような構成とすることにより、従来技術においては困難であった火災発生検出を、ピンポイントの位置検出精度でしかも安価な構成で実現することが可能となっている。これにより、赤外線3波長式炎検知方式などの高価格の火炎検出センサを用いることなく、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる。 By adopting such a configuration, it is possible to detect fire occurrence, which has been difficult in the prior art, with pinpoint position detection accuracy and with a low-cost configuration. Thereby, the flame causing the fire can be detected with low cost and high accuracy without using an expensive flame detection sensor such as an infrared three-wavelength flame detection method.
なお、上記実施の形態に示す自動消火装置1では、火災検出機能と消火剤噴射機能を有する消火ヘッド5および消火ヘッド5を移動させる駆動機構6とで消火ユニット7を構成し、さらに消火ユニット7を保持する本体部4を消火器2と結合した構成となっている。しかしながら本発明はこのような構成には限定されず、上述の構成要素を種々の組み合わせで分離、あるいは結合して自動消火装置1を構成することができる。
In the automatic
例えば、消火ユニット7を保持する本体部4を消火器2から分離し、消火ユニット7と本体部4とを消火器2から離して遠隔配置する構成を用いることもできる。配置例としては、消火器2を室内の床面に配置し、天井部に配置された消火ユニット7および本体部4を、消火ホース11や信号配線によって消火器2と接続することが考えられる。また本体部4を消火器2と結合した構成を維持して、消火ユニット7のみを本体部4および消火器2から分離して遠隔配置する構成であってもよい。
For example, the structure which isolate | separates the main-
本発明の自動消火装置および自動消火方法は、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができるという効果を有し、室内などにおける火災の発生を検知して自動的に消火する消火設備の分野において有用である。 The automatic fire extinguishing apparatus and the automatic fire extinguishing method of the present invention have an effect of being able to detect a flame causing a fire with low-cost equipment and high accuracy, and automatically detect the occurrence of a fire in a room or the like. This is useful in the field of fire extinguishing equipment that extinguishes fires automatically.
1 自動消火装置
2 消火器
4 本体部
5 消火ヘッド
6 駆動機構
8 赤外線カメラ
9 噴射口
10 紫外線センサ
21 横軸モータ
25 縦軸モータ
35 撮像面
35* 撮像視野
45 検出視野
60 消火対象範囲
60a 区画
RA1、RA2、RA3 赤外光領域
RA11、RA12 火炎領域
DESCRIPTION OF
本発明の自動消火装置は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置であって、噴射口から消火剤を噴射する消火器と、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、前記火災検出手段は、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させ、前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させる。 The automatic fire extinguisher of the present invention is an automatic fire extinguisher that automatically detects and extinguishes a fire that occurs within a preset fire extinguishing target range, the fire extinguisher that injects a fire extinguishing agent from an injection port, and the injection Driving means for moving the injection direction of the mouth vertically and horizontally; fire detecting means for detecting a fire that has occurred in the fire extinguishing target range; and the driving means and the fire extinguishing based on the detection result of the fire detecting means A fire extinguishing control means for controlling a fire extinguisher, wherein the fire detecting means has an imaging surface in which an address corresponding to a section dividing the fire extinguishing target area is set, and picks up infrared light emitted from the section And an infrared camera that generates an infrared image on the imaging surface, and a light receiving characteristic in which a detection visual field is narrowed to a predetermined angle, and detects ultraviolet rays in the detection visual field directed to the section. Ultraviolet on / off sensor for detecting presence / absence of flame in the compartment, sensor visual field moving unit for moving a detection visual field of the ultraviolet on / off sensor toward the arbitrary compartment, an imaging result by the infrared camera, and the ultraviolet on / off sensor And a fire determination unit that determines whether or not a fire has occurred in any of the sections based on the detection result, and the fire extinguishing control means detects the occurrence of a fire by the fire detection means, The drive means and the fire extinguisher are operated such that the fire extinguisher is directed toward the fire occurrence direction to inject the fire extinguisher, and the fire extinguisher jet, the infrared camera of the fire detection means, and the ultraviolet ray The on / off sensor constitutes a fire-extinguishing head that is integrally connected with the injection direction, imaging direction, and detection direction facing the same fire-extinguishing direction. The drive means moves the fire extinguishing direction in the vertical direction by rotating the fire extinguishing head around the horizontal axis, and moves the fire extinguishing direction in the horizontal direction by rotating the fire extinguishing head around the vertical axis. Ru is.
本発明の自動消火方法は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火方法であって、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させ、前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させる。 The automatic fire-extinguishing method of the present invention is an automatic fire-extinguishing method that automatically detects and extinguishes a fire that occurs within a preset fire extinguishing target range, and an address corresponding to a section that divides the extinguishing target range is set. An infrared image capturing step of capturing an infrared light emitted from the section and generating an infrared image on the imaging surface by an infrared camera of a fire detecting means having an imaging surface, and a detection visual field is narrowed to a predetermined angle A flame detecting step of detecting the presence or absence of flame in the section by detecting ultraviolet rays in the detection visual field directed to the section by an ultraviolet on / off sensor of a fire detecting means having a light receiving characteristic, and imaging by the infrared camera A fire determination step of determining whether or not a fire has occurred in any of the sections based on the result and the detection result of the ultraviolet on / off sensor When the occurrence of a fire is detected in the fire determination step, the injection direction of the injection port is set in the vertical direction and the horizontal direction so as to inject the extinguishing agent with the injection port of the fire extinguisher oriented in the fire generation direction. The fire-extinguisher and the fire extinguisher are operated, and the fire outlet, the infrared camera and the ultraviolet on / off sensor of the fire detection means have the same fire-extinguishing direction, the imaging direction and the detection direction. The fire extinguishing head is integrally connected to the drive unit, and the driving means moves the fire extinguishing direction up and down by rotating the fire extinguishing head around the horizontal axis, and moves the fire extinguishing head around the vertical axis. Before moving horizontally the extinguishing direction by rotating the.
Claims (7)
噴射口から消火剤を噴射する消火器と、
前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、
前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、
前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、
前記火災検出手段は、
前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、
検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、
前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、
前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、
前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させることを特徴とする自動消火装置。 An automatic fire extinguishing device that automatically detects and extinguishes a fire that occurs within a preset fire extinguishing target range,
A fire extinguisher that injects a fire extinguishing agent from the injection port;
Driving means for moving the injection direction of the injection port in the vertical direction and the horizontal direction;
Fire detection means for detecting a fire that has occurred within the fire extinguishing target range;
Fire extinguishing control means for controlling the driving means and the fire extinguisher based on the detection result of the fire detecting means,
The fire detection means is
An infrared camera that has an imaging surface in which an address corresponding to a section that divides the fire extinguishing target range is set, captures infrared light emitted from the section, and generates an infrared image on the imaging surface;
An ultraviolet on / off sensor for detecting the presence or absence of a flame in the section by detecting the ultraviolet ray in the detection field of view having a light receiving characteristic in which the detection field is narrowed at a predetermined angle and directed to the section;
A sensor visual field moving unit that moves a detection visual field of the ultraviolet on / off sensor toward an arbitrary section;
Based on the imaging result by the infrared camera and the detection result of the ultraviolet on / off sensor, a fire determination unit that determines whether or not a fire has occurred in any of the sections,
The fire extinguishing control means, when the occurrence of a fire is detected by the fire detection means, the drive means and the fire extinguishing means so as to inject the extinguishing agent with the injection port of the fire extinguisher oriented in the fire generating direction. An automatic fire extinguishing device characterized by operating a vessel.
前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させることを特徴とする請求項1記載の自動消火装置。 The fire outlet, the infrared camera of the fire detection means, and the ultraviolet on / off sensor constitute a fire extinguishing head that is integrally coupled so that each jet direction, imaging direction, and detection direction are in the same fire extinguishing direction. ,
The drive means moves the fire extinguishing direction in the vertical direction by rotating the fire extinguishing head around the horizontal axis, and moves the fire extinguishing direction in the horizontal direction by rotating the fire extinguishing head around the vertical axis. The automatic fire extinguishing apparatus according to claim 1.
前記赤外光領域であって前記火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けすることを特徴とする請求項1または2に記載の自動消火装置。 The fire determination unit of the fire detection unit performs management ID assignment for assigning a management ID to the infrared light region extracted in the infrared image, and the infrared light region with the management ID is set in advance. Perform management ranking to rank according to management rank,
The automatic fire extinguishing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a management rank is set as a monitoring target for a flame area including the flame detected by an ultraviolet on / off sensor of the fire detection means in the infrared light area. .
前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、
検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、
前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、
前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させることを特徴とする自動消火方法。 An automatic fire extinguishing method that automatically detects and extinguishes fires that occur within a preset fire extinguishing target range,
An infrared camera of a fire detection means having an imaging surface set with an address corresponding to a section that divides the fire extinguishing target range captures infrared light emitted from the section and generates an infrared image on the imaging surface. An infrared imaging process;
Flame detection for detecting the presence or absence of a flame in the section by detecting the ultraviolet ray in the detection field of view directed to the section by an ultraviolet on / off sensor of a fire detecting means having a light receiving characteristic in which the detection field of view is narrowed at a predetermined angle Process,
A fire determination step of determining the presence or absence of fire occurrence in any of the sections based on the imaging result by the infrared camera and the detection result of the ultraviolet on / off sensor;
When the occurrence of a fire is detected in the fire determination step, the injection direction of the injection port is moved in the vertical direction and the horizontal direction so that the extinguisher is directed in the fire generation direction and the fire extinguishing agent is injected. The automatic fire extinguishing method characterized by operating the drive means to make it operate | move and the said fire extinguisher.
前記赤外光領域であって前記火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けすることを特徴とする請求項5に記載の自動消火方法。 In the fire determination step, the management ID is assigned to the infrared light region extracted in the infrared image of the fire detection means, and the infrared light region with the management ID is set in advance. Perform management ranking to rank according to management rank,
6. The automatic fire extinguishing method according to claim 5, wherein a management rank is set as a monitoring target for a flame area that is in the infrared light area and includes a flame detected by an ultraviolet on / off sensor of the fire detection means.
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