JP2020106875A - 火災検知器及びトンネル防災システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル内の火災を監視する火災検知器に於いて、
所定の試験結果に応じ、誤報側故障と失報側故障とを識別判断する故障診断部が設けられたことを特徴とする。
火災検知器には、
燃焼炎から放射される放射線エネルギーを、炎検出センサにより観測して炎受光信号を出力する炎受光部と、
燃焼炎以外から放射される放射線エネルギーを、非炎検出センサにより観測して非炎受光信号を出力する非炎受光部と、
炎受光信号と非炎受光信号に基づいて火災を判断する火災判断部と、
試験光により炎受光部と非炎受光部の試験を行う試験部と、
が設けられ、
故障診断部は、試験部による試験時に得られた炎受光信号と非炎受光信号に基づき、
炎受光信号が所定の上限閾値以上又は上限閾値を上回ったとき、
非炎受光信号が所定の下限閾値以下又は前記下限閾値を下回ったとき、
炎受光信号と非炎受光信号の相対比が所定の上限閾値以上又は上限閾値を上回ったとき、
或いは、これらの組み合わせを、誤報側故障と識別し、
炎受光信号が所定の下限閾値以下又は下限閾値を下回ったとき、
非炎受光信号が所定の上限閾値以上又は上限閾値を上回ったとき、
炎受光信号と非炎受光信号の相対比が所定の下限閾値以下又は下限閾値を下回ったとき、或いは、これらの組み合わせを、失報側故障と識別する。
故障診断部は、誤報側故障を識別判断した場合、防災受信盤に故障予兆信号を送信する。
火災判断部は、故障診断部で識別した誤報側故障と失報側故障の識別結果に応じ、火災判断条件を変更する。
火災判断部は、誤報側故障を識別判断した場合に、火災を判断する所定の蓄積条件を厳格な所定の蓄積条件に変更する。
火災判断部は、失報側故障を識別判断した場合に、火災を判断する所定の蓄積条件を緩和した所定の蓄積条件に変更する。
故障診断部は、試験結果に応じて識別された誤報側故障と失報側故障の識別結果を防災受信盤に送信する。
本発明は、防災受信盤に前述した誤報側故障と失報側故障とを識別判断する故障診断部を備えた火災検知器を接続して火災を監視するトンネル防災システムに於いて、
火災検知器は、隣接した他の火災検知器との間の検知エリアを相互に重複して監視しており、
防災受信盤は、火災検知器による失報側故障の識別結果に応じ、隣接して配置された他の火災検知器の検出感度を高めるように変更することを特徴とする。
防災受信盤は、火災検知器で識別された誤報側故障と失報側故障の発生頻度、継続期間、発生回数に基づき、火災検知器の劣化を判断して報知する。
防災受信盤は、火災検知器で識別された誤報側故障又は失報側故障の識別結果に基づき、火災検知器の故障予兆を判断して報知する。
防災受信盤は、火災検知器の故障予兆を判断した場合、当該火災検知器から送信された火災信号を非火災報と判断して所定の火災処理を行わないようにする。
防災受信盤は、火災検知器の故障予兆を判断した場合、遠方監視制御設備に故障予兆移報信号を送信して報知させる。
本発明は、トンネル内の火災を監視する火災検知器に於いて、所定の試験結果に応じ、誤報側故障と失報側故障とを識別判断する故障診断部が設けられため、誤報側故障であれば、火災(炎)でないにも関わらず火災と誤って判断されることで非火災報となり易い故障であることが分かることで、緊急度の高い故障と判断して対処することが可能となり、一方、失報側故障であれば、火災(炎)であるにも関わらず火災と判断されにくい故障であることが分かるので、失報を抑制する対処を行うことを可能とし、誤報側か失報側かの故障傾向が識別判断されることで、試験結果に基づく適切な故障判断と対処ができる。
また、火災検知器には、燃焼炎から放射される放射線エネルギーを、炎検出センサにより観測して炎受光信号を出力する炎受光部と、燃焼炎以外から放射される放射線エネルギーを、非炎検出センサにより観測して非炎受光信号を出力する非炎受光部と、炎受光信号と非炎受光信号に基づいて火災を判断する火災判断部と、試験光により炎受光部と非炎受光部の試験を行う試験部と、が設けられ、故障診断部は、試験部による試験時に得られた炎受光信号と非炎受光信号に基づき、炎受光信号が所定の上限閾値以上又は上限閾値を上回ったとき、非炎受光信号が所定の下限閾値以下又は下限閾値を下回ったとき、炎受光信号と非炎受光信号の比が所定の上限閾値以上又は上限閾値を上回ったとき、或いは、これらの組み合わせを、誤報側故障と識別し、一方、炎受光信号が所定の下限閾値以下又は下限閾値を下回ったとき、非炎受光信号が所定の上限閾値以上又は上限閾値を上回ったとき、炎受光信号と非炎受光信号の比が所定の下限閾値以下又は下限閾値を下回ったときに、或いは、これらの組み合わせを、失報側故障と識別するようにしたため、試験結果から適切に誤報側故障と失報側故障とを識別判断して対処できる。
また、故障診断部は、誤報側故障を識別判断した場合、防災受信盤に故障予兆信号を送信するようにしたため、誤報側故障は火災検知器が誤って火災信号を送信して防災受信盤から非火災報が出されるという緊急度の高い故障となることから、誤報側故障を識別した場合は、速やかに防災受信盤に故障予兆信号を送信して非火災報の防止を可能とする。
また、火災判断部は、故障診断部で識別した誤報側故障と失報側故障の識別結果に応じ、火災判断条件を変更するようにしたため、誤報側故障と失報側故障の識別結果に対応した感度変更等により、受光センサの故障に起因した誤報と失報を抑制可能とし、きめ細かな対処を可能とする。
また、火災判断部は、誤報側故障を識別判断した場合に、火災を判断する所定の蓄積条件を厳格な所定の蓄積条件に変更するようにし、例えば、火災判断の蓄積回数を増加させることで蓄積条件を厳格に変更して誤った火災判断による火災信号を送信しにくくし、非火災報を防止可能とする。
また、火災判断部は、失報側故障を識別判断した場合に、火災を判断する所定の蓄積条件を緩和した所定の蓄積条件に変更するようにし、例えば、火災判断の蓄積回数を低下させることで蓄積条件を緩和して火災を検知し易くし、失報を防止可能とする。
また、故障診断部は、試験結果に応じて識別された誤報側故障と失報側故障の識別結果を防災受信盤に送信するようにしたため、防災受信盤は火災検知器で識別判断した誤報側故障と失報側故障を故障情報として受信記憶し、必要に応じて故障情報を読み出して参照又は解析、更には、外部への持ち出し利用を可能とし、防災受信盤側での火災検知器の故障情報に基づく、点検や交換修理等の運用管理を適切に行うことを可能とする。
本発明は、防災受信盤に前述した誤報側故障と失報側故障とを識別判断する故障診断部を備えた火災検知器を接続して火災を監視するトンネル防災システムに於いて、火災検知器は、隣接した他の火災検知器との間の検知エリアを相互補完的に重複して監視しており、防災受信盤は、火災検知器による失報側故障を識別判断した場合、隣接して配置された他の火災検知器の検出感度を高めるように変更するようにしたため、失報側故障が識別判断された火災検知器の火災監視を補償して、確実に火災を検知して対処することができる。
また、防災受信盤は、火災検知器で識別された誤報側故障と失報側故障の発生頻度、継続期間、発生回数に基づき、火災検知器の劣化を判断して報知するようにしたため、例えば、誤報側故障の発生頻度、継続期間、発生回数等が高いときには劣化が進んでいると判断して、迅速な点検強化や交換計画の立案等を行うことができ、一方、失報側故障の発生頻度、継続期間、発生回数等が高いときには劣化が進んでいるが、隣接する火災検知器が健全であれば緊急性は比較的低いと判断し、余裕を持って点検強化や交換計画の立案等を行うことができる。
また、防災受信盤は、火災検知器で識別された誤報側故障又は失報側故障の識別結果に基づき、火災検知器の故障予兆、即ち信頼性低下を判断して報知するようにし、例えば、誤報側故障は緊急度が高いことから蓄積なしで故障予兆と判断して報知することで、点検強化や交換計画の立案等を可能とし、一方、失報側故障は隣接する火災検知器が健全であれば緊急度が比較的低いことから所定の蓄積条件を充足したときに故障予兆と判断して報知することで、必要な点検や交換計画の立案等を可能とする。
また、防災受信盤は、火災検知器の故障予兆を判断した場合、当該火災検知器から送信された火災信号を非火災報と判断して所定の火災処理を行わないようにしたため、火災検知器が誤った火災判断により火災信号を送信して、防災受信盤が火災信号を受信しても例えば車両進入禁止警報を含む火災処理を行わないようにすることで、非火災報による問題を解消する。
また、防災受信盤は、火災検知器の故障予兆を判断した場合、遠方監視制御設備に故障予兆移報信号を送信して報知させるようにしたため、例えば、複数のトンネルを監視している遠方監視制御設備側の担当者は、火災検知器の信頼性が低下していることを知ることができ、この傾向から非火災報に発展し得る状態を認識することで、トンネル側の火災検知器による火災の監視状況を適切に把握して、トンネルの運用管理に利用可能とする
図1はトンネル防災システムの概要を示した説明図であり、図2は火災検知器の検知エリアを示した説明図である。本実施形態の基本的な概念は、防災受信盤10から上り線トンネル1a及び下り線トンネル1b内に引き出された信号線14a,14bに接続して火災を監視する火災検知器12であって、感度試験等の所定の試験結果に応じ、誤報側故障と失報側故障とを識別判断する故障診断部が設けられたものである。
以下、詳細に説明する。
図1に示すように、自動車専用道路のトンネルとして、上り線トンネル1aと下り線トンネル1bが構築されている。上り線トンネル1aと下り線トンネル1bの内部には、トンネル長手方向の壁面に沿って例えば25メートル又は50メートル間隔で火災検知器12が設置されている。
(火災検知器の外観)
図3は火災検知器の外観を示した説明図、図4は火災検知器の機能構成の概略を示したブロック図である。
図4に示すように、火災検知器12には、検知器制御部54、伝送部56、電源部58、左右2組の火災検知部60R,60L、試験発光駆動部72、感度試験に用いられる内部試験光源74R,75Rと内部試験光源74L,75L、汚れ試験に用いられる外部試験光源76R,76Lが設けられている。以下の説明では、火災検知部60Rを右眼火災検知部60Rといい、火災検知部60Lを左眼火災検知部60Lという場合がある。
火災検知部60R,60Lは、炎検出センサ64、非炎検出センサ68、増幅処理部66,70を備える。例えば右眼火災検知部60Rを例にとると、炎検出センサ64と非炎検出センサ68の前面には検知器カバーに設けた右眼透光性窓50Rが配置されており、右眼透光性窓50Rを介して外部の検知エリアからの赤外線エネルギーが炎検出センサ64と非炎検出センサ68に入射されている。
検知器制御部54には、プログラムの実行により実現される機能として、火災判断部80の機能が設けられている。火災判断部80は、例えば、右眼火災検知部60Rの増幅処理部66,70から出力された炎受光信号E1Rと非炎受光信号E2Rの受光値(受光信号レベル)の相対比E1R/E2Rをとり、所定の閾値と比較することにより炎の有無を判定し、炎有りの判定により火災を検知した場合には、伝送部56に指示して、自己アドレスに一致する呼出信号に対する応答信号として火災検知情報を設定した火災信号を防災受信盤10へ送信させる制御を行う。なお、以下の説明では、炎受光信号E1Rの信号レベルを炎受光値E1R、非炎受光信号E2Rの信号レベルを非炎受光値E2Rという場合がある。各レベルは、例えば受光信号の所定時間(例えば2秒間)ごとの積分値等としても良い。左眼火災検知部60Lにおいても同様に行う。
検知器制御部54には、プログラムの実行により実現される機能として、感度試験部82が設けられている。感度試験部82は試験部として機能する。感度試験部82は、伝送部56を介して防災受信盤10から自身のアドレスを指定した試験信号を受信した場合に動作し、試験発光駆動部72に指示して、内部試験光源74R,75R,74L,75Lを順番に発光駆動して火災検知部60R,60Lの感度試験を行わせる。なお、内部試験光源74R,75Rと内部試験光源74L,75Lは、それぞれ1つの光源で共用しても良い。
検知器制御部54には、プログラムの実行により実現される機能として、汚れ試験部84が設けられている。汚れ試験部84も試験部として機能する。汚れ試験部84は、伝送部56を介して防災受信盤10から自身のアドレスを指定した試験信号を受信した場合に動作し、試験発光駆動部72に指示して、外部試験光源76R,76Lを順番に発光駆動して透光性窓50R,50Lの汚れ試験を行わせる。
検知器制御部54には、プログラムの実行により実現される機能として、故障診断部86の機能が設けられている。
(A1) 炎受光値E1Rが所定の上限閾値E1Rmax以上又は上限閾値E1Rmaxを上回ったとき、
(A2) 非炎受光値E2Rが所定の下限閾値E2Rmin以下又は下限閾値E2Rminを下回ったとき、
(A3) 炎受光値E1Rと非炎受光値E2Rの相対比RR=(E1R/E2R)が所定の上限閾値RRmax以上又は上限閾値RRmaxを上回ったとき、
(A4) (A1)〜(A3)の組み合わせ、
の何れかの場合となる。
(B1) 炎受光値E1Rが所定の下限閾値E1Rmin以下又は下限閾値E1Rminを下回ったとき、
(B2) 非炎受光値E2Rが所定の上限閾値E2Rmax以上又は上限閾値E2Rmaxを上回ったとき、
(B3) 炎受光値E1Rと非炎受光値E2Rの相対比RR=(E1R/E2R)が所定の下限閾値RRmin以下又は下限閾値RRminを下回ったとき、
(B4) (B1)〜(B3)の組み合わせ、
の何れかの場合となる。左眼火災検知部60Lにおいても同様に行う。
(制御動作の概要)
図5は火災検知器の制御動作を示したフローチャートである。図5に示すように、火災検知器12の検知器制御部54は、ステップS1で火災判断部80による火災判断処理を行っており、ステップS2で防災受信盤10からの試験信号の受信を判別するとステップS3に進み、感度試験部82による感度試験を行い、続いて、ステップS4に進んで汚れ試験部84による汚れ試験を行い、これらの試験が済むとステップS5に進み、試験により得られた受光値に基づき故障診断部86による故障診断処理を行う。
図6は図5のステップS1の火災判断処理の詳細を示したフローチャートであり、火災判断部80の制御動作となる。
図7は図5のステップS5の故障診断処理の詳細を示したフローチャートであり、故障診断部86の制御動作となる。
(防災受信盤の概略構成)
図8は防災受信盤の機能構成の概略を示したブロック図である。図8に示すように、防災受信盤10は受信制御部34を備え、受信制御部34は例えばプログラムの実行により実現される機能であり、ハードウェアとしてはCPU、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。
受信制御部34は、上り線トンネル1a及び下り線トンネル1bに設置された複数の火災検知器12が、隣接した他の火災検知器12との間の検知エリアを相互補完的に重複して監視していることから、火災検知器12から故障診断情報として受信した受信した失報側故障の識別結果に応じ、隣接して配置された他の火災検知器12の検出感度を高めるように変更する制御を行う。
(火災検知器)
上記の実施形態は、2波長方式の火災検知器を例にとっているが、他の方式でも良く、例えば、前述した2波長に加え、CO2の共鳴放射帯である4.5μm帯の短波長側の例えば、2.3μm付近の波長帯域における放射線エネルギーを2波長式と同様の手法で検知し、これらの3波長帯域における各受光信号の相対比によって炎の有無を判定する3波長式の炎検知器としても良い。
また、本発明は火災検知器を防災受信盤からの信号線単位に接続したP型のトンネル防災システムでも適用できる。この場合、火災検知器は自己で処理制御し、故障予兆をパルス信号で防災受信盤に送るようにすれば良い。
また本発明は、トンネル防災システム以外の防災システムにも適用することができる。
1b:下り線トンネル
10:防災受信盤
12:火災検知器
14a,14b:信号線
16:消火ポンプ設備
18:冷却ポンプ設備
20:IG子局設備
22:換気設備
24:警報表示板設備
26:ラジオ再放送設備
28:テレビ監視設備
30:照明設備
32:遠方監視制御設備
34:受信制御部
36,36b,56:伝送部
46:筐体
48:センサ収納部
50R,50L:透光性窓
52R,52L:試験光源用透光窓
54:検知器制御部
56:伝送部
58:電源部
60R,60L:火災検知部
64:炎検出センサ
68:非炎検出センサ
66,70:増幅処理部
72:試験発光駆動部
74R,74L,75R,75L:内部試験光源
76R,76L:外部試験光源
80:火災判断部
82:感度試験部
84:汚れ試験部
86:故障診断部
Claims (12)
- トンネル内の火災を監視する火災検知器に於いて、
所定の試験結果に応じ、誤報側故障と失報側故障とを識別判断する故障診断部が設けられたことを特徴とする火災検知器。
- 請求項1記載の火災検知器に於いて、
燃焼炎から放射される放射線エネルギーを、炎検出センサにより観測して炎受光信号を出力する炎受光部と、
燃焼炎以外から放射される放射線エネルギーを、非炎検出センサにより観測して非炎受光信号を出力する非炎受光部と、
前記炎受光信号と前記非炎受光信号に基づいて火災を判断する火災判断部と、
試験光により前記炎受光部と前記非炎受光部の試験を行う試験部と、
が設けられ、
前記故障診断部は、前記試験部による試験時に得られた前記炎受光信号と前記非炎受光信号に基づき、
前記炎受光信号が所定の上限閾値以上又は前記上限閾値を上回ったとき、
前記非炎受光信号が所定の下限閾値以下又は前記下限閾値を下回ったとき、
前記炎受光信号と前記非炎受光信号の比が所定の上限閾値以下又は前記上限閾値を上回ったとき、或いは、
これらの組み合わせを、前記誤報側故障と識別し、
前記炎受光信号が所定の下限閾値以下又は前記下限閾値を下回ったとき、
前記非炎受光信号が所定の上限閾値以上又は前記上限閾値を上回ったとき、又は、
前記炎受光信号と前記非炎受光信号の比が所定の下限閾値以上又は前記下限閾値を下回ったとき、或いは、
これらの組み合わせを、前記失報側故障と識別することを特徴とする火災検知器。
- 請求項1記載の火災検知器に於いて、
前記故障診断部は、前記誤報側故障を識別判断した場合、前記防災受信盤に故障予兆信号を送信することを特徴とする火災検知器。
- 請求項1記載の火災検知器に於いて、
前記火災判断部は、前記故障診断部で識別した前記誤報側故障と前記失報側故障の識別結果に応じ、火災判断条件を変更することを特徴とする火災検知器。
- 請求項4記載の火災検知器に於いて、前記火災判断部は、前記誤報側故障を識別判断した場合に、火災を判断する所定の蓄積条件を厳格な所定の蓄積条件に変更することを特徴とする火災検知器。
- 請求項4記載のトンネル防災システムに於いて、前記火災判断部は、前記失報側故障を識別判断した場合に、火災を判断する所定の蓄積条件を緩和した所定の蓄積条件に変更することを特徴とする火災検知器。
- 請求項1記載の火災検知器に於いて、前記故障診断部は、前記試験結果に応じて識別された前記誤報側故障と前記失報側故障の識別結果を前記防災受信盤に送信することを特徴とする火災検知器。
- 防災受信盤に前記請求項1乃至6に記載の火災検知器を接続して火災を監視するトンネル防災システムに於いて、
前記火災検知器は、隣接した他の火災検知器との間の検知エリアを相互に重複して監視しており、
前記防災受信盤は、前記火災検知器による前記失報側故障の識別結果に応じ、前記隣接して配置された他の火災検知器の検出感度を高めるように変更することを特徴とするトンネル防災システム。
- 請求項8記載のトンネル防災システムに於いて、
前記防災受信盤は、前記火災検知器で識別された前記誤報側故障と前記失報側故障の発生頻度、継続期間、発生回数に基づき、前記火災検知器の劣化を判断して報知することを特徴とするトンネル防災システム。
- 請求項8記載のトンネル防災システムに於いて、
前記防災受信盤は、前記火災検知器で識別された前記誤報側故障又は前記失報側故障の識別結果に基づき、前記火災検知器の故障予兆を判断して報知することを特徴とするトンネル防災システム。
- 請求項10記載のトンネル防災システムに於いて、
前記防災受信盤は、前記火災検知器の故障予兆を判断した場合、当該火災検知器から送信された火災信号を非火災報と判断して所定の火災処理を行わないようにすることを特徴とするトンネル防災システム。
- 請求項11記載のトンネル防災システムに於いて、
前記防災受信盤は、前記火災検知器の故障予兆を判断した場合、遠方監視制御設備に故障予兆移報信号を送信して報知させることを特徴とするトンネル防災システム。
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