JP2019166320A - 消火システムおよび消火方法 - Google Patents

Abstract

【課題】火災の規模や種類を判定して、有効な消火剤を自動的に選択して消火動作を行うことができる消火システムおよび消火方法を提供する。【解決手段】火災を検知し前記火災の消火動作を行う消火システムであって、熱を感知する複数の熱感知器と、水を送り出すポンプと、ポンプより送り出された水に泡剤を混合する泡剤混合装置と、ポンプより送り出された水あるいは泡剤混合装置により水に泡剤が混合された消火剤を前記火災に放射する放射銃と、熱感知器よりの熱感知情報から、火災の放射熱量の時間による推移を検出して火災の種類を判定し、その火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行う火災判断装置とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、消火システムおよび消火方法に関するものである。

従来から、熱画像カメラや光電式分離型感知器や輻射熱の計測器等の火災検知器により火点検出し、その火点へ水や泡などの消火剤を放射して消火を行う消火システムが知られている。

従来の消火システムには以下のような問題点があった。

特開２０１６−１７４９００号公報 特開平５−２０５６０号公報

まず、火災には種類があり、その火災の種類に合わせた消火剤を放射して消火を行うことが理想的である。

火災の種類としては、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）等がある。Ａ火災には、水（浸潤剤等入り）からなる消火剤が有効であり、Ｂ火災には、泡からなる消火剤（泡剤）が有効である。泡の消火剤には、泡原液として水成膜泡消火薬剤やタンパク泡消火薬剤などがある。

なお、泡からなる消火剤は、泡が油面を覆うことで酸素を遮断し、窒息効果によりＢ火災の消火に効果がある。また、水分を含むことから冷却効果によりＡ火災の消火にも効果があるが、水（浸潤剤等入り）からなる消火剤より高価であるので、コスト的な観点から、Ａ火災には、水（浸潤剤等入り）からなる消火剤を使用することが望まれる。

しかしながら、従来の消火システムでは、火災の種類を判定することができないため、火災の種類に応じた有効な消火剤を使用することが出来なかった。

すなわち、水（浸潤剤等入り）からなる消火剤にすれば、Ａ火災には有効であるが、Ｂ火災にはあまり効果が期待出来ない。泡からなる消火剤にすれば、Ａ火災にもＢ火災にも有効であるが、Ａ火災およびＢ火災の全てに使用するのでコストが高くなってしまう。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、火災の規模や種類を判定して、有効な消火剤を自動的に選択して消火動作を行うことができる消火システムおよび消火方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、熱を感知する熱感知手段を有し、前記熱感知手段よりの熱感知情報に基づいて、火災の種類を判定し、その判定結果に基づいて、前記火災に対して有効な消火動作を行う消火システムである。

第２の発明は、第１の発明に係わる消火システムにおいて、前記消火システムが、前記火災の種類と共に、前記火災の規模および位置を判定し、その判定結果に基づいて、前記火災に対して有効な消火動作を行う消火システムである。

第３の発明は、第１の発明、第２の発明のいずれかに記載の消火システムにおいて、前記消火システムが、判定された前記火災の種類に基づいて、その前記火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行う消火システムである。

第４の発明は、第３の発明に係わる消火システムにおいて、前記消火システムが、前記熱感知手段よりの熱感知情報から、前記火災の放射熱量の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定する火災種類判断手段を有する消火システムである。

第５の発明は、第３の発明に係わる消火システムにおいて、前記消火システムが、前記熱感知手段よりの熱感知情報から、前記火災の温度の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定する火災種類判断手段を有する消火システムである。

第６の発明は、第４、５のいずれかの発明に係わる消火システムにおいて、前記消火システムは、火災種類判断手段が、前記火災の種類を木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災と判定した場合、消火剤として水を用いて消火動作を行い、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災と判定した場合、水に泡剤を混合した消火剤を用いて消火動作を行う消火システムである。

第７の発明は、火災を検知し前記火災の消火動作を行う消火システムであって、熱を感知する複数の熱感知器と、水を送り出すポンプと、前記ポンプより送り出された水に泡剤を混合する泡剤混合装置と、前記ポンプより送り出された水あるいは前記泡剤混合装置により水に泡剤が混合された消火剤を前記火災に放射する放射銃と、前記熱感知器よりの熱感知情報に基づいて、前記火災の位置、前記火災の規模、前記火災の種類の少なくともいずれか１つを判断し、前記火災に対して有効な消火動作を行うように前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する火災判断手段と、を有する消火システムである。

第８の発明は、第７の発明に係わる消火システムにおいて、前記火災判断手段が、前記熱感知器よりの熱感知情報から、前記火災の放射熱量の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定し、その前記火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行うように、前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する消火システムである。

第９の発明は、第８の発明に係わる消火システムにおいて、前記火災判断手段が、前記火災の種類を木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災と判定した場合、消火剤として水を用いて消火動作を行い、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災と判定した場合、水に泡剤を混合した消火剤を用いて消火動作を行うように、前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する消火システムである。

第１０の発明は、熱を感知する複数の熱感知器と、水を送り出すポンプと、前記ポンプより送り出された水に泡剤を混合する泡剤混合装置と、前記ポンプより送り出された水あるいは前記泡剤混合装置により水に泡剤が混合された消火剤を前記火災に放射する放射銃とを有する消火システムにより火災を検知し前記火災の消火動作を行う消火方法であって、火災判断手段により、前記熱感知器よりの熱感知情報に基づいて、前記火災の位置、前記火災の規模、前記火災の種類の少なくともいずれか１つを判断し、前記火災に対して有効な消火動作を行うように前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する消火方法である。

第１１の発明は、第１０の発明に係わる消火方法において、前記火災判断手段が、前記熱感知器よりの熱感知情報から、前記火災の放射熱量の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定し、前記火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行うように前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する消火方法である。
第１２の発明は、第１１の発明に係わる消火方法において、前記火災判断手段が、前記火災の種類を木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災と判定した場合、消火剤として水を用いて消火動作を行い、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災と判定した場合、水に泡剤を混合した消火剤を用いて消火動作を行うように、前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する消火方法である。

本発明によれば、種類や規模の異なる火災に対して、適切な消火剤を放射して消火動作を行うことができるという効果を奏する。

本発明に係わる消火システムの一実施形態の概略機能説明図である。 図１に示した消火システム１における熱画像センサ３の説明図である。 図１に示した消火システム１における火災判断装置５の内部機能構成図である。 図１に示した消火システム１における消火方法の動作フローチャートである。 火災１９の種類による放射熱量ｑの時間による推移を示すグラフ図であり、（ａ）は、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）の場合のグラフ図であり、（ｂ）は、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）の場合のグラフ図である。 図１に示した消火システム１における消火方法の他の実施形態の火災判断装置２５の内部機能構成図である。 図１に示した消火システム１における消火方法の他の実施形態の動作フローチャートである。 種類の異なる炎の位置温度の時間による推移を示すグラフ図であり、（ａ）は、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）の場合の時間毎の炎の位置温度を示し、（ｂ）は、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）の場合の時間毎の炎の位置温度を示す。 種類の異なる炎の単位時間当たりの位置温度変化の傾きの時間による推移を示すグラフ図であり、（ｃ）は、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）の場合の炎の単位時間当たりの位置温度変化の傾きを示し、（ｄ）は、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）の場合の炎の単位時間当たりの位置温度変化の傾きを示す。 第１の火災種類判断領域および第２の火災種類判断領域における位置温度推移および位置温度変化の傾きの時間による推移を示すグラフ図であり、（ａ）は、第１の火災種類判断領域２７におけるＢ火災の場合の位置温度推移および第２の火災種類判断領域２９におけるＡ火災の場合の位置温度推移をまとめて表示し、（ｂ）は、第１の火災種類判断領域２７におけるＢ火災の場合の位置温度変化の傾きおよび第２の火災種類判断領域２９におけるＡ火災の場合の位置温度変化の傾きをまとめて表示する。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係わる消火システムの一実施形態の概略機能説明図である。

図１に示すように、消火システム１は、火災の放射熱量を検知するための熱感知手段としての複数の熱画像センサ（熱感知器）３ａ、３ｂ（この実施形態では２つ）と、熱画像センサ３ａ、３ｂよりの検知情報を受信する火災判断装置５と、火災判断装置５を操作するための操作盤７と、水を貯蔵する水源９と、火災判断装置５よりの制御信号に基づいて水源９よりの水を吸い出すポンプ１１と、泡剤を貯蔵する泡剤貯蔵容器１３と、火災判断装置５よりの制御信号に基づいてポンプ１１より供給された水に泡剤を混合するための泡剤混合装置１５と、火災判断装置５よりの制御信号に基づいて泡剤混合装置１５よりの水あるいは水と泡剤の混合剤を火災１９の方向に放射する放射銃１７と、を有している。

さらに、消火システム１は、火災を感知するために火災判断装置５に接続された火災感知器２１と、放射銃１７を直接に操作する現地操作盤２３とを有している。

泡剤貯蔵容器１３は、泡消火薬剤を貯蔵するためのもので、泡剤混合装置１５は、ポンプ１１より供給された水に泡剤貯蔵容器１３よりの泡消火薬剤を混合するためのもので、ベンチュリー型やオリフィス型等がある。

放射銃１７は、水や混合剤等からなる消火薬剤を火災１９へ放出するためのもので、放出の方向や量を調節する。

図２は、図１に示した消火システム１における熱画像センサ３を示す図であり、（ａ）は、熱画像センサ３の正面図であり、（ｂ）は、熱画像センサ３の側面図である。

図２に示すように、熱画像センサ３は、その正面の中央部に小型熱画像センサ本体３ｃを有し、その小型熱画像センサ本体３ｃにて、火災１９よりの放射熱量を測定し、ケーブルを介して火災判断装置５へ放射熱量信号を送るようになっている。
この実施形態では、熱画像センサ３は、２個となっているが、その設置される状況に応じて、２個以上の複数個が設けられる。なお、熱画像センサ３の数が多いほど、火災判断をより正確に行うことが可能となる。

図３は、図１に示した火災判断装置５の内部機能構成図である。

図３に示すように、火災判断装置５は、熱画像センサ３ａ、３ｂ及び火災感知器２１よりの検知情報を受信して火災規模を判断する火災規模判断部５ａと、熱画像センサ３ａ、３ｂ及び火災感知器２１よりの検知情報を受信して火災種類を判断する火災種類判断部５ｂと、熱画像センサ３ａ、３ｂ及び火災感知器２１よりの検知情報を受信して火災位置を判断する火災位置判断部５ｃと、火災規模判断部５ａ及び火災種類判断部５ｂよりの判断情報を受信してポンプ１１を制御するポンプ制御部５ｄと、火災規模判断部５ａ及び火災種類判断部５ｂよりの判断情報を受信して泡剤混合装置１５を制御する泡剤混合装置制御部５eと、火災規模判断部５ａ及び火災位置判断部５ｃよりの判断情報を受信して放射銃１７を制御する放射銃制御部５ｆと、を有している。

図３においては、火災判断装置５を機能構成で説明したが、各機能構成を専用回路で構成しても良いし、火災判断装置５をコンピュータで構成し、図３に示す各機能をソフトウェアにより実現するように構成しても良い。

なお、火災規模判断部５ａ、火災種類判断部５ｂ、火災位置判断部５ｃ、ポンプ制御部５ｄ、泡剤混合装置制御部５e、放射銃制御部５ｆの詳しい動作は、消火システム１の全体動作と共に後述する。

図４は、図１に示した消火システム１における消火方法の動作フローチャートである。

図４のステップ１０１において、火災感知器２１により火災が検知されたか否かが判定される。

すなわち、火災感知器２１により火災が検知されると、その検知情報が、火災判断装置５の火災規模判断部５ａ及び火災種類判断部５ｂ及び火災位置判断部５ｃへ入力され、火災判断装置５の火災規模判断部５ａ及び火災種類判断部５ｂ及び火災位置判断部５ｃが起動される。

次に、ステップ１０３において、熱画像センサ３ａ、３ｂによる放射熱量の測定が行われる。

すなわち、熱画像センサ３ａ、３ｂのそれぞれで、火災１９よりの放射熱量を測定し、各熱画像センサ３ａ、３ｂよりの放射熱量信号が、各ケーブルを介して、火災判断装置５の火災規模判断部５ａ及び火災種類判断部５ｂ及び火災位置判断部５ｃへ送られる。

ステップ１０５において、火災位置判断部５ｃにより火災位置判定が行われる。

すなわち、火災位置判断部５ｃは、各熱画像センサ３ａ、３ｂよりの放射熱量信号に基づいて、三角測量法により火災１９の位置判定を行う。

ここでは、火災１９を熱画像センサ３ａ、３ｂで捕えた時の検出角と熱画像センサ３ａ、３ｂの設置間距離とに基づき、三角測量の原理に従って、熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離と角度を求める。熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離と角度が判れば、熱画像センサ３ａ、３ｂと放射銃１７との位置関係に基づいて、放射銃１７のノズル先端から火災１９までの距離と角度も判る。

ここで判定された火災位置の情報は、後の火災規模判定動作および消火動作に用いられる。

ステップ１０７において、火災規模判断部５ａにより火災規模判定が行われる。

すなわち、火災規模判断部５ａは、熱画像センサ３ａ、３ｂよりの放射熱量信号および上記ステップ１０５において判定された火災位置の情報に基づいて、火災１９の規模を判定する。

ここでは、例えば、熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離に対しての熱画像センサ３ａ、３ｂにより検出された放射熱量の値に従って、例えば、５段階等に類別される。ここで判定された火災規模の情報は、後の消火動作に用いられる。

次に、ステップ１０９において、火災種類判断部５ｂにより火災の種類の判定が行われる。

この実施形態では、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）と、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）とを判定する場合を例に説明する。

火災種類判断部５ｂは、熱画像センサ３ａ、３ｂよりの放射熱量信号に基づいて、放射熱量ｑの時間による推移を検出して、火災１９の種類が、第１種の火災（Ａ火災）か第２種の火災（Ｂ火災）かを判定する。

すなわち、火災種類判断部５ｂは、熱画像センサ３ａ、３ｂよりの放射熱量信号の時間的な推移に従って火災１９の種類が、第１種の火災（Ａ火災）か第２種の火災（Ｂ火災）かを判定する。

図５は、火災１９の種類による放射熱量ｑの時間による推移を示すグラフ図であり、（ａ）は、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）の場合のグラフ図であり、（ｂ）は、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）の場合のグラフ図である。

第１種の火災（Ａ火災）の場合は、図５（ａ）に示すように、時間の経過と共に、徐々に放射熱量ｑが上昇し、第２種の火災（Ｂ火災）の場合は、時間の経過と共に、急激に放射熱量ｑが上昇する。

そこで、この実施形態では、図５（ａ）に示すように、火災種類判断部５ｂは、火災１９の発生から、１分（ｍｉｎ）後までの間の放射熱量ｑの推移（第１種の火災（Ａ火災）の場合の放射熱量線ａの傾き）が第１の所定値Ｃより小さい場合、火災１９を第１種の火災（Ａ火災）と判定し、図５（ｂ）に示すように、火災１９の発生から、１分（ｍｉｎ）後までの間の放射熱量ｑの推移（第２種の火災（Ｂ火災）の場合の放射熱量線ｂの傾き）が第２の所定値Ｄより大きい場合、火災１９を第２種の火災（Ｂ火災）と判定するようにしている。具体的には、熱画像センサ３ａ、３ｂよりの放射熱量ｑを、例えば、１０秒毎に検出して、放射熱量線ａならびに放射熱量線ｂの傾きを求める。

ここで、第２の所定値Ｄは第１の所定値Ｃと同じ値とすると第１種の火災（Ａ火災）と第２種の火災（Ｂ火災）を明確に判定でき、速やかな消火動作が可能となる。また、第２の所定値Ｄを第１の所定値Ｃより大きい値とすると、１分（ｍｉｎ）後までの間の放射熱量ｑの推移が第１の所定値Ｃより大きく第２の所定値Ｄより小さい場合は第１種の火災（Ａ火災）と判定し、第２種の火災（Ｂ火災）であるかの判断は目視による確認とするなど、誤ってＢ火災と判定する誤判定を防止することができる。

従って、図５（ａ）に示すような放射熱量ｑの推移の場合、第１種の火災（Ａ火災）と判定され、図５（ｂ）に示すような放射熱量ｑの推移の場合、第２種の火災（Ｂ火災）と判定される。

なお、第１の所定値Ｃおよび第２の所定値Ｄは、適宜に設定可能である。すなわち、この実施形態では、第１種の火災（Ａ火災）および第２種の火災（Ｂ火災）を判別するために、第１の所定値Ｃおよび第２の所定値Ｄとを同じ値に設定したが、より多くの火災の種類を判定するために、第３や第４の所定値、あるいはそれ以上の数の所定値を設定することも可能である。

また、複数の熱画像センサを設けた場合、熱画像センサ毎の火災１９の種類による放射熱量ｑの時間による推移が異なる場合がある。そのような場合、複数の熱画像センサの内、判定結果の多かった火災の種類が、全体の判定結果とされる。

この実施形態では、２つの熱画像センサ３ａ、３ｂが設けられているが、この場合は、いずれか１つの熱画像センサが、第２種の火災（Ｂ火災）の状態であれば、第２種の火災（Ｂ火災）と判定する。ここで判定された火災種類の情報は、後の消火動作に用いられる。

上記ステップ１０９において第１種の火災（Ａ火災）と判定された場合、ステップ１１１において、ポンプ制御部５ｄおよび放射銃制御部５ｆによりポンプ１１および放射銃１７が制御されて放射銃１７から水（浸潤剤等入り）よりなる消火剤が火災１９へ放出される。

ここでは、ポンプ制御部５ｄは、火災規模判断部５ａよりの火災１９の規模判定情報および火災種類判断部５ｂよりの種類判断情報に基づいて、火災規模および火災種類に応じた水量を送り出すようにポンプ１１を駆動制御する。

具体的には、ポンプ制御部５ｄは、例えば、５段階等に類別された火災規模および第１種の火災（Ａ火災）および第２種の火災（Ｂ火災）の火災種類に応じて送り出す水量が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、所定の水量を決定し、その決定された水量を送り出すようにポンプ１１を駆動制御するようになっている。

また、放射銃制御部５ｆは、火災規模判断部５ａよりの火災１９の規模判定情報および火災位置判断部５ｃよりの位置判断情報に基づいて、火災規模および火災位置に応じて水（浸潤剤等入り）あるいは水と泡剤の混合剤を放出するように放射銃１７を駆動制御する。

具体的には、放射銃制御部５ｆは、例えば、５段階等に類別された火災規模および位置判断情報に応じて放出量や放出方向が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、放出量や放出方向を決定し、その決定された放出量や放出方向に従って水（浸潤剤等入り）あるいは水と泡剤の混合剤を放出するように放射銃１７を駆動制御するようになっている。

なお、後述するように、このステップ１１１においては第１種の火災（Ａ火災）と判定されているので、泡剤混合装置１５の駆動制御は行われず、ポンプ１１より送り出された水（浸潤剤等入り）は、そのまま泡剤混合装置１５を通過して放射銃１７へ送られる。または、泡剤混合装置１５をバイパスする経路（図示せず）で放射銃１７へ送られても良い。

上記ステップ１０９において第２種の火災（Ｂ火災）と判定された場合、ステップ１１３、１１５において、ポンプ制御部５ｄおよび泡剤混合装置制御部５eおよび放射銃制御部５ｆによりポンプ１１および泡剤混合装置１５および放射銃１７が制御されて放射銃１７から水と泡剤の混合剤よりなる消火剤が火災１９へ放出される。

具体的には、ポンプ制御部５ｄは、例えば、５段階等に類別された火災規模および第１種の火災（Ａ火災）および第２種の火災（Ｂ火災）の火災種類に応じて送り出す水量が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、所定の水量を決定し、その決定された水量を送り出すようにポンプ１１を駆動制御し、泡剤混合装置制御部５eは、火災種類が第２種の火災（Ｂ火災）の場合、ポンプ１１より送り出された水（浸潤剤等入り）に泡剤貯蔵容器１３よりの泡剤を混合するように泡剤混合装置１５を駆動制御する。そして、放射銃制御部５ｆは、例えば、５段階等に類別された火災規模および位置判断情報に応じて放出量や放出方向が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、放出量や放出方向を決定し、その決定された放出量や放出方向に従って水と泡剤の混合剤を放出するように放射銃１７を駆動制御するようになっている。

ステップ１１７において、火災１９を消火したか否かが判断され、火災消火が判断されると、消火動作が終了され、火災消火では無いと判断されると、上記ステップ１０３に戻る。

なお、ここでの消火判断は、消火作業者が消火を判断して操作盤７や現地操作盤２３を介して消火システム１の動作を終了しても良いし、火災判断装置５に、さらに消火を判断する消火判断部を設け、その消火判断部が、熱画像センサより検出された放射熱量が所定値を下回った場合に、消火したと判断して消火システム１の動作を終了するようにしても良い。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。

この他の実施形態では、熱画像センサ３ａ、３ｂにより検知された温度に基づいて、火災１９までの距離と角度を求める火災位置判定を行い、その火災１９までの距離および熱画像センサ３ａ、３ｂより検知された温度から火災１９の温度変化を検出し、その火災１９の温度変化から、火災種類判定を行うようにしたものである。なお、この実施形態では、熱画像センサ３ａ、３ｂは、測定した放射熱量をソフトウエア処理により温度に変換する機能を有している。

そのため、後述するように、火災判断装置に温度変化検出部を追加すると共に、動作フローチャートに温度変化検出のステップを追加している。図１の消火システムの一実施形態の概略機能は同様である。

図６は、図１に示した消火システム１における消火方法の他の実施形態の火災判断装置２５の内部機能構成図である。

図６に示すように、火災判断装置２５は、熱画像センサ３ａ、３ｂ及び火災感知器２１よりの検知情報を受信して火災位置を判断する火災位置判断部２５ｃと、熱画像センサ３ａ、３ｂ及び火災感知器２１よりの検知情報および火災位置判断部２５ｃよりの火災の距離から温度変化を検出する温度変化検出部２５ｇと、熱画像センサ３ａ、３ｂ及び火災感知器２１よりの検知情報および火災位置判断部２５ｃよりの火災の距離から火災規模を判断する火災規模判断部２５ａと、温度変化検出部２５ｇよりの検出温度変化から火災種類を判断する火災種類判断部２５ｂと、火災規模判断部２５ａ及び火災種類判断部２５ｂよりの判断情報を受信してポンプ１１を制御するポンプ制御部２５ｄと、火災規模判断部２５ａ及び火災種類判断部２５ｂよりの判断情報を受信して泡剤混合装置１５を制御する泡剤混合装置制御部２５eと、火災規模判断部２５ａ及び火災位置判断部２５ｃよりの判断情報を受信して放射銃１７を制御する放射銃制御部２５ｆと、を有している。

図６においては、火災判断装置２５を機能構成で説明したが、各機能構成を専用回路で構成しても良いし、火災判断装置２５をコンピュータで構成し、図６に示す各機能をソフトウェアにより実現するように構成しても良い。

なお、火災位置判断部２５ｃ、温度変化検出部２５ｇ、火災規模判断部２５ａ、火災種類判断部２５ｂ、ポンプ制御部２５ｄ、泡剤混合装置制御部２５e、放射銃制御部２５ｆの詳しい動作は、消火システム１の全体動作と共に後述する。

図７は、図１に示した消火システム１における消火方法の他の実施形態の動作フローチャートである。

図７のステップ２０１〜ステップ２０５までの動作は、上述した実施形態の図４のステップ１０１〜ステップ１０５までの動作と同様である。

すなわち図７のステップ２０１において、火災感知器２１により火災が検知されたか否かが判定される。

火災感知器２１により火災が検知されると、その検知情報が、火災判断装置２５の火災位置判断部２５ｃ及び温度変化検出部２５ｇ及び火災規模判断部２５ａへ入力され、火災判断装置２５の火災位置判断部２５ｃ及び温度変化検出部２５ｇ及び火災規模判断部２５ａが起動される。

次に、ステップ２０３において、熱画像センサ３ａ、３ｂによる温度の測定が行われる。

すなわち、熱画像センサ３ａ、３ｂのそれぞれで、火災１９よりの温度を検出し、各熱画像センサ３ａ、３ｂよりの温度信号が、各ケーブルを介して、火災判断装置５の火災位置判断部５ｃへ送られる。

ステップ２０５において、火災位置判断部２５ｃにより火災位置判定が行われる。

すなわち、火災位置判断部２５ｃは、各熱画像センサ３ａ、３ｂよりの温度信号に基づいて、三角測量法により火災１９の位置判定を行う。

ここでは、火災１９を熱画像センサ３ａ、３ｂで捕えた時の検出角と熱画像センサ３ａ、３ｂの設置間距離とに基づき、三角測量の原理に従って、熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離Ｌと角度を求める。熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離Ｌと角度が判れば、熱画像センサ３ａ、３ｂと放射銃１７との位置関係に基づいて、放射銃１７のノズル先端から火災１９までの距離と角度も判る。

ここで判定された火災位置の情報は、次ステップ２０６の温度変化検出や、後の火災規模判定動作および消火動作に用いられる。

ステップ２０６において、温度変化検出部２５ｇにより火災１９の温度変化検出が行われる。

すなわち、温度変化検出部２５ｇは、火災位置判断部２５ｃにより検出された熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離および各熱画像センサ３ａ、３ｂより検出された温度に基づいて、時間毎に火災１９の温度変化を検出する。
そのため、各熱画像センサ３ａ、３ｂよりの温度信号が、各ケーブルを介して、火災判断装置２５の温度変化検出部２５ｇへ送られると共に、火災位置判断部２５ｃにより検出された火災１９までの距離信号が、温度変化検出部２５ｇへ入力されている。
温度変化検出部２５ｇでは、まず、各熱画像センサ３ａ、３ｂよりの温度信号から、時間毎の距離Ｌを加味した位置温度Ｔｘが求められる。

ここでは、火災１９の位置温度Ｔｘは、以下の関係式（１）により、火災１９までの距離Ｌおよび温度Ｔから求められる。

Ｔ∝Ｔｘ／Ｌ^Ａ-----（１） ここで、Ａは、任意の数値であり、Ｌは、熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離である。

上記関係式（１）により求められた火災１９の位置温度の時間による推移を図８に示す。

図８は、種類の異なる炎の位置温度の時間による推移を示すグラフ図であり、（ａ）は、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）の場合の時間毎の炎の位置温度を示し、（ｂ）は、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）の場合の時間毎の炎の位置温度を示す。

第１種の火災（Ａ火災）の場合は、図８（ａ）に示すように、時間の経過と共に、徐々に位置温度Ｔｘが上昇し、所定の時間燃焼が続いた後、位置温度Ｔｘが下降する。第２種の火災（Ｂ火災）の場合は、図８（ｂ）に示すように、時間の経過と共に、急激に位置温度Ｔが上昇し、短時間燃焼した後に、急激に位置温度Ｔｘが下降する。

次に、Ａ火災の場合およびＢ火災の場合における火災種類判断領域の設定が行われる。

ここで、火災種類判断領域とは、火災の種類を判断するため、火災の種類の特徴が顕著に現れる領域である。

すなわち、図８（ｂ）に示すＢ火災の場合、位置温度が第１の所定位置温度（この例の場合２５℃）を越えた時点（この例の場合５ｓｅｃ）から位置温度が第２の所定位置温度（この例の場合７５℃）を下回った時点（この例の場合９０ｓｅｃ）までが第１の火災種類判断領域２７とされる。

図８（ａ）に示すＡ火災の場合、位置温度が第３の所定位置温度（この例の場合２５℃）を越えた時点（この例の場合３００ｓｅｃ）からＢ火災の場合の火災種類判断領域の経過時間（８５ｓｅｃ）が経った時点（この例の場合３８５ｓｅｃ）までが第２の火災種類判断領域２９とされる。

なお、第１の火災種類判断領域２７におけるＢ火災の場合の位置温度推移および第２の火災種類判断領域２９におけるＡ火災の場合の位置温度推移をまとめて表示すると図１０（ａ）に示すようになる。

次に、Ａ火災の場合およびＢ火災の場合における火災種類判断領域における、単位時間当たりの位置温度変化の傾きが求められる。

図９は、種類の異なる炎の単位時間当たりの位置温度変化の傾きの時間による推移を示すグラフ図であり、（ｃ）は、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）の場合の単位時間当たりの位置温度変化の傾きを示し、（ｄ）は、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）の場合の単位時間当たりの位置温度変化の傾きを示す。

すなわち、図８（ａ）に示すＡ火災の場合における一秒間の単位時間当たりの位置温度変化の傾きが求められ、図９（ｃ）に示すようになり、図８（ｂ）に示すＢ火災の場合における一秒間の単位時間当たりの位置温度変化の傾きが求められ、図９（ｄ）に示すようになる。

そして、第１の火災種類判断領域２７におけるＢ火災の場合の位置温度変化の傾きおよび第２の火災種類判断領域２９におけるＡ火災の場合の位置温度変化の傾きを時間による推移でまとめて表示すると図１０（ｂ）に示すようになる。

図１０は、第１の火災種類判断領域および第２の火災種類判断領域における位置温度推移および位置温度変化の傾きの時間による推移を示すグラフ図であり、（ａ）は、第１の火災種類判断領域２７におけるＢ火災の場合の位置温度推移および第２の火災種類判断領域２９におけるＡ火災の場合の位置温度推移をまとめて表示し、（ｂ）は、第１の火災種類判断領域２７におけるＢ火災の場合の位置温度変化の傾きおよび第２の火災種類判断領域２９におけるＡ火災の場合の位置温度変化の傾きをまとめて表示する。

次に、ステップ２０７において、火災規模判断部２５ａにより火災規模判定が行われる。

すなわち、火災規模判断部２５ａは、熱画像センサ３ａ、３ｂよりの温度信号および上記ステップ２０５において判定された火災位置の情報に基づいて、火災１９の規模を判定する。

ここでは、例えば、熱画像センサ３ａ、３ｂの中間位置から火災１９までの距離に対しての熱画像センサ３ａ、３ｂにより検出された温度の値に従って、例えば、５段階等に類別される。ここで判定された火災規模の情報は、後の消火動作に用いられる。

次に、ステップ２０９において、火災種類判断部２５ｂにより火災の種類の判定が行われる。

この実施形態では、木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災（Ａ火災）と、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災（Ｂ火災）とを判定する場合を例に説明する。

火災種類判断部２５ｂは、温度変化検出部２５ｇにより検出された単位時間当たりの位置温度変化の傾きに基づいて、火災１９の種類が、第１種の火災（Ａ火災）か第２種の火災（Ｂ火災）かを判定する。

すなわち、火災種類判断部２５ｂは、図１０（ｂ）に示すような一秒間の単位時間当たりの位置温度変化の傾きから火災１９の種類が、第１種の火災（Ａ火災）か第２種の火災（Ｂ火災）かを判定する。

ここでは、一秒間の単位時間当たりの位置温度変化の傾きが、第３の所定値としての５〜８℃以下だと第１種の火災（Ａ火災）と判定し、一秒間の単位時間当たりの位置温度変化の傾きが、第４の所定値としての１０〜１５℃以上だと第２種の火災（Ｂ火災）と判定する。

図１０（ｂ）に示す例の場合、２点鎖線で示す一秒間当たりの位置温度変化の傾きが第３の所定値（５〜８℃）以下であるので、第１種の火災（Ａ火災）と判定され、実線で示す一秒間当たりの位置温度変化の傾きが第４の所定値（１０〜１５℃）以上であるので第２種の火災（Ｂ火災）と判定される。

このように、第１種の火災（Ａ火災）の場合は、図１０（ａ）に示すように、時間の経過と共に、徐々に温度が上昇し、第２種の火災（Ｂ火災）の場合は、時間の経過と共に、急激に位置温度が上昇するので、一秒間当たりの位置温度変化の傾きに基づいて第１種の火災（Ａ火災）と第２種の火災（Ｂ火災）とを確実に判定できる。

なお、第３の所定値および第４の所定値は、適宜に設定可能である。すなわち、この実施形態では、第１種の火災（Ａ火災）および第２種の火災（Ｂ火災）を判別するために、第３の所定値を５〜８℃に設定し、第４の所定値を１０〜１５℃に設定したが、第３の所定値および第４の所定値を同じ値に設定しても良い。

さらに、より多くの火災の種類を判定するために、第５や第６の所定値、あるいはそれ以上の数の所定値を設定することも可能である。

また、複数の熱画像センサを設けた場合、熱画像センサ毎の火災１９の種類による温度の時間による推移が異なる場合がある。そのような場合、複数の熱画像センサの内、判定結果の多かった火災の種類が、全体の判定結果とされる。

この実施形態では、２つの熱画像センサ３ａ、３ｂが設けられているが、この場合は、いずれか１つの熱画像センサが、第２種の火災（Ｂ火災）の状態であれば、第２種の火災（Ｂ火災）と判定する。

ここで判定された火災種類の情報は、後の消火動作に用いられる。

上記ステップ２０９において第１種の火災（Ａ火災）と判定された場合、ステップ２１１において、ポンプ制御部２５ｄおよび放射銃制御部２５ｆによりポンプ１１および放射銃１７が制御されて放射銃１７から水（浸潤剤等入り）よりなる消火剤が火災１９へ放出される。

ここでは、ポンプ制御部２５ｄは、火災規模判断部２５ａよりの火災１９の規模判定情報および火災種類判断部２５ｂよりの種類判断情報に基づいて、火災規模および火災種類に応じた水量を送り出すようにポンプ１１を駆動制御する。

具体的には、ポンプ制御部２５ｄは、例えば、５段階等に類別された火災規模および第１種の火災（Ａ火災）および第２種の火災（Ｂ火災）の火災種類に応じて送り出す水量が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、所定の水量を決定し、その決定された水量を送り出すようにポンプ１１を駆動制御するようになっている。

また、放射銃制御部２５ｆは、火災規模判断部２５ａよりの火災１９の規模判定情報および火災位置判断部２５ｃよりの位置判断情報に基づいて、火災規模および火災位置に応じて水（浸潤剤等入り）あるいは水と泡剤の混合剤を放出するように放射銃１７を駆動制御する。

具体的には、放射銃制御部２５ｆは、例えば、５段階等に類別された火災規模および位置判断情報に応じて放出量や放出方向が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、放出量や放出方向を決定し、その決定された放出量や放出方向に従って水（浸潤剤等入り）あるいは水と泡剤の混合剤を放出するように放射銃１７を駆動制御するようになっている。

なお、後述するように、このステップ２１１においては第１種の火災（Ａ火災）と判定されているので、泡剤混合装置１５の駆動制御は行われず、ポンプ１１より送り出された水（浸潤剤等入り）は、そのまま泡剤混合装置１５を通過して放射銃１７へ送られる。または、泡剤混合装置１５をバイパスする経路（図示せず）で放射銃１７へ送られても良い。

上記ステップ２０９において第２種の火災（Ｂ火災）と判定された場合、ステップ２１３、２１５において、ポンプ制御部２５ｄおよび泡剤混合装置制御部２５eおよび放射銃制御部２５ｆによりポンプ１１および泡剤混合装置１５および放射銃１７が制御されて放射銃１７から水と泡剤の混合剤よりなる消火剤が火災１９へ放出される。

具体的には、ポンプ制御部２５ｄは、例えば、５段階等に類別された火災規模および第１種の火災（Ａ火災）および第２種の火災（Ｂ火災）の火災種類に応じて送り出す水量が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、所定の水量を決定し、その決定された水量を送り出すようにポンプ１１を駆動制御し、泡剤混合装置制御部２５eは、火災種類が第２種の火災（Ｂ火災）の場合、ポンプ１１より送り出された水（浸潤剤等入り）に泡剤貯蔵容器１３よりの泡剤を混合するように泡剤混合装置１５を駆動制御する。

そして、放射銃制御部２５ｆは、例えば、５段階等に類別された火災規模および位置判断情報に応じて放出量や放出方向が設定された情報テーブルを有しており、その情報テーブルに基づいて、放出量や放出方向を決定し、その決定された放出量や放出方向に従って水と泡剤の混合剤を放出するように放射銃１７を駆動制御するようになっている。

ステップ２１７において、火災１９を消火したか否かが判断され、火災消火が判断されると、消火動作が終了され、火災消火では無いと判断されると、上記ステップ２０３に戻る。

なお、ここでの消火判断は、消火作業者が消火を判断して操作盤７や現地操作盤２３を介して消火システム１の動作を終了しても良いし、火災判断装置２５に、さらに消火を判断する消火判断部を設け、その消火判断部が、熱画像センサより検出された放射熱量が所定値を下回った場合に、消火したと判断して消火システム１の動作を終了するようにしても良い。

本発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。

上記実施形態では、火災判断装置５、２５の火災規模判断部５ａ、２５ａの火災規模判断によって、ポンプ１１や放射銃１７を駆動制御するようにしていたが、火災規模判断部５ａ、２５ａによって判断された火災規模が、所定段階よりも大きな場合は、操作盤７や現地操作盤２３よりアラームが発せられるようにしても良い。

また、上記実施形態では、火災判断装置５、２５の判断により、放射銃１７より放射される消火薬剤の種類や量や方向が制御されるようになっているが、消火作業者の判断により、現地操作盤２３を介して放射銃１７より放射される消火薬剤の種類や量や方向を決めるようにしても良い。

また、上記実施形態では、火災感知器２１により火災が検知されると、火災判断装置５、２５の火災規模判断部５ａ、２５ａ及び火災種類判断部５ｂ、２５ｂ及び火災位置判断部５ｃ、２５ｃが起動されるが、熱画像センサ３ａ、３ｂによる放射熱量の測定により、火災判断装置５、２５の火災規模判断部５ａ、２５ａ及び火災種類判断部５ｂ、２５ｂ及び火災位置判断部５ｃ、２５ｃを予め起動し、ポンプ制御部５ｄ、２５ｄ、泡剤混合装置制御部５ｅ、２５ｅ、放射銃制御部５ｆ、２５ｆが火災感知器２１の検知情報の入力によってすぐさま駆動制御を開始しても良い。

１…消火システム
３…熱画像センサ
５、２５…火災判断装置
７…操作盤
９…水源
１１…ポンプ
１３…泡剤貯蔵容器
１５…泡剤混合装置
１７…放射銃
１９…火災
２１…火災感知器
２３…現地操作盤

Claims (12)

1. 熱を感知する熱感知手段を有し、前記熱感知手段よりの熱感知情報に基づいて、火災の種類を判定し、その判定結果に基づいて、前記火災に対して有効な消火動作を行うことを特徴とする消火システム。
2. 前記消火システムが、前記火災の種類と共に、前記火災の規模および位置を判定し、その判定結果に基づいて、前記火災に対して有効な消火動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
3. 前記消火システムが、判定された前記火災の種類に基づいて、その前記火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行うことを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の消火システム。
4. 前記消火システムが、前記熱感知手段よりの熱感知情報から、前記火災の放射熱量の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定する火災種類判断手段を有することを特徴とする請求項３に記載の消火システム。
5. 前記消火システムが、前記熱感知手段よりの熱感知情報から、前記火災の温度の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定する火災種類判断手段を有することを特徴とする請求項３に記載の消火システム。
6. 前記消火システムは、火災種類判断手段が、前記火災の種類を木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災と判定した場合、消火剤として水を用いて消火動作を行い、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災と判定した場合、水に泡剤を混合した消火剤を用いて消火動作を行うことを特徴とする請求項４、５のいずれかに記載の消火システム。
7. 火災を検知し前記火災の消火動作を行う消火システムであって、
   熱を感知する複数の熱感知器と、
   水を送り出すポンプと、
   前記ポンプより送り出された水に泡剤を混合する泡剤混合装置と、
   前記ポンプより送り出された水あるいは前記泡剤混合装置により水に泡剤が混合された消火剤を前記火災に放射する放射銃と、
   前記熱感知器よりの熱感知情報に基づいて、前記火災の位置、前記火災の規模、前記火災の種類の少なくともいずれか１つを判断し、前記火災に対して有効な消火動作を行うように前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御する火災判断手段と、を有することを特徴とする消火システム。
8. 前記火災判断手段が、前記熱感知器よりの熱感知情報から、前記火災の放射熱量の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定し、その前記火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行うように、前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御することを特徴とする請求項７に記載の消火システム。
9. 前記火災判断手段が、前記火災の種類を木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災と判定した場合、消火剤として水を用いて消火動作を行い、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災と判定した場合、水に泡剤を混合した消火剤を用いて消火動作を行うように、前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御することを特徴とする請求項８に記載の消火システム。
10. 熱を感知する複数の熱感知器と、水を送り出すポンプと、前記ポンプより送り出された水に泡剤を混合する泡剤混合装置と、前記ポンプより送り出された水あるいは前記泡剤混合装置により水に泡剤が混合された消火剤を前記火災に放射する放射銃とを有する消火システムにより火災を検知し前記火災の消火動作を行う消火方法であって、
    火災判断手段により、前記熱感知器よりの熱感知情報に基づいて、前記火災の位置、前記火災の規模、前記火災の種類の少なくともいずれか１つを判断し、前記火災に対して有効な消火動作を行うように前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御することを特徴とする消火方法。
11. 前記火災判断手段が、前記熱感知器よりの熱感知情報から、前記火災の放射熱量の時間による推移を検出して前記火災の種類を判定し、前記火災の種類に有効な消火剤を用いて消火動作を行うように前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御することを特徴とする請求項１０に記載の消火方法。
12. 前記火災判断手段が、前記火災の種類を木製品、紙、繊維製品、ゴム、樹脂などが燃焼する第１種の火災と判定した場合、消火剤として水を用いて消火動作を行い、ガソリン、灯油、てんぷら油などが燃焼する第２種の火災と判定した場合、水に泡剤を混合した消火剤を用いて消火動作を行うように、前記ポンプおよび前記泡剤混合装置および前記放射銃を制御することを特徴とする請求項１１に記載の消火方法。

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