JP2023162679A - 放水制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の放水口それぞれの圧力を個別に制御できる放水制御システムを提供する。【解決手段】放水制御システム1は、車内配管2を介して吐出ポンプ11から水が供給される右1,2放水口31R1,31R2、左1,2放水口31L1,31L2等に対応する右1,2放水制御バルブ61R1,61R2、左1,2放水制御バルブ61L1,61L2等を備え、入力されたバルブ開度の手動設定値に基づいて、放水制御装置13が右1,2放水制御バルブ61R1,61R2、左1,2放水制御バルブ61L1,61L2等のバルブ開度と吐出ポンプ11の吐出圧力を制御することで、放水口毎の放水口圧力を任意に調整できるようにした。【選択図】図1
Description
本発明は、複数の放水口から所望圧力で放水を行える放水制御システムに関する。
消火作業に用いられる消防車は、エンジンの動力で吐出ポンプを駆動し、複数の放水口に接続されたホースの先端から放水したり、他の消防車に給水したりしている。池や河川などの自然水を消火用水として用いる場合、真空ポンプを使って無圧水を呼水し、吐出ポンプ内を満水にしなければ、吐出ポンプを駆動できないため、放水作業を迅速に開始できない。このような呼水の時間を短縮させるため、2つの真空ポンプを設けた消防車が提案されている(たとえば、特許文献1を参照)。
しかしながら、上述した特許文献1に記載の消防車では、放水のための吐出ポンプは1つであり、複数の放水口それぞれの圧力を調整することはできない。そのため、異なる圧力での放水が必要な場合、複数の放水口を備えていても1台の消防車では対応できず、それぞれ異なる放水圧力に調整された複数台の消防車で対応せざるを得なかった。
そこで、本発明は、複数の放水口それぞれの圧力を個別に制御できる放水制御システムの提供を目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る放水制御システムは、水を吐き出すポンプと、前記ポンプの吐き出し口に繋がる複数の放水口と、各放水口の圧力を検出する放水口圧力センサと、各放水口の開度を制御するバルブと、前記ポンプの吐出圧力を検出するポンプ吐出圧力センサと、前記ポンプの吐出圧力を制御するポンプ制御装置と、各バルブの開度を制御するバルブ制御装置と、を備え、複数の前記放水口それぞれの圧力を個別に制御することを特徴とする。
また、上記発明において、各放水口から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段を備え、前記バルブ制御装置は、前記放水準備の成立していない前記放水口における前記バルブの開度を全閉とし、前記放水準備の成立した前記放水口における前記バルブは任意の開度に制御可能であることを特徴とする。
また、上記発明において、前記放水準備確認手段は、前記放水口にホースやノズルが接続されたことを検知する接続センサであることを特徴とする。
また、上記発明において、各放水口を手動で開閉する手動開閉バルブを備え、前記放水準備確認手段は、前記手動開閉バルブの開閉を検知するバルブ開閉センサであることを特徴とする。
また、上記発明において、前記放水準備確認手段は、前記放水口にホースやノズルが接続されたことを作業者が確認して操作する接続確認スイッチであることを特徴とする。
本発明によれば、複数の放水口それぞれの圧力を個別に制御できるので、利便性の高い放水制御システムとなる。
以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、放水制御システム1を搭載した消防車FEの概略構成を示す。
放水制御システム1は、吐出ポンプ11に接続された車内配管2と、車両のエンジン12と、統括的な放水制御を行う放水制御装置13と、エンジン12の回転数を制御するスロットルモータ14と、放水制御装置13の入出力デバイスとして機能する制御パネル15と、を備える。また、車両を統括的に制御するECU16を介してスロットルモータ14の制御を行うことが可能であるから、ECU16を放水制御システム1に含めても良い。放水制御システム1は、キースイッチ171をACCまたはONにすることで、車載のバッテリ172から放水制御装置13(および制御パネル15)に給電されて起動可能となるが、別途設けた起動スイッチ等でON/OFFできるようにしても良い。なお、放水制御システム1を動作させるには、吐出ポンプ11内へ呼水しておく必要があるので、消防車FEには揚水装置18(後に詳述)が設けられている。
吐出ポンプ11は、ファンの回転により吸い込み側から吸い込んだ水を吐き出し側から吐き出すもので、駆動源となるエンジン12の回転数に応じた吐出圧力で水を吐出する。吐出ポンプ11には、内部圧力を検出するポンプ内圧検知手段として機能するポンプ内圧力スイッチ11Sを設けてあり、吐出ポンプ11のポンプ内圧力が所定の揚水基準圧力値に達すると、このポンプ内圧力スイッチ11SはON信号を出力する。また、本実施形態における吐出ポンプ11は、高圧放水性能が高いクラス(例えば、A-1級やA-2級)を用いるものとし、放水銃(はしごや塔の先端及びバスケットに取り付ける物を含む)へ水を高圧で供給できる。吐出ポンプ11の駆動源となるエンジン12は、消防車FEに標準搭載されているものであり、給気量を増減させるスロットル(不図示)の開度を調整することで、エンジン回転数を増減できる。スロットルモータ14は、放水制御装置13(或いはECU16)から受けたポンプ制御信号に応じてスロットルの開度を調整し、エンジン12の回転速度を制御して、吐出ポンプ11の吐出圧力を制御するポンプ制御装置として機能する。なお、放水制御システム1を消防車FEに搭載しない場合には、吐出ポンプ11に与える駆動力を制御可能なポンプ制御装置としてのポンプ駆動源を別途に設けて放水制御システム1を構成し、吐出ポンプ11の動作制御を行えば良い。また、放水制御システム1をEV車に搭載する場合には、ポンプ制御装置として機能する車載モータへの給電制御によって吐出ポンプ11の動作制御を行うことができる。吐出ポンプ11として電動ポンプを用いた場合には、ポンプ内蔵の電動モータがポンプ制御装置として機能するので、吐出ポンプ11への給電制御によって直接制御が可能である。
車内配管2は、吐出ポンプ11の吐き出し側と吸い込み側に分けられる。吐き出し側は、右1導水管21R1と、右2導水管21R2と、左1導水管21L1と、左2導水管21L2と、高圧導水管21Hとから成る。吸い込み側は、接続吸水管22Cと、右吸水管23Rと、左吸水管23Lと、右中継吸水管24Rと、左中継吸水管24Lとから成る。
右1導水管21R1は、吐出ポンプ11より吐き出された水を右1放水口31R1へ導き、連結された消防ホース41の筒先から所望の水圧および水量の放水を可能にする。また、右1放水口31R1に連結ホース42を接続して他の消防車FE等へ水を供給することもできる。右1放水口31R1の出口側には、ホースやノズルが接続されたことを検知して放水可能信号を出力する右1ホース接続センサ51R1を設けてある。この右1ホース接続センサ51R1は、右1放水口31R1から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。なお、右1放水口31R1の上流側(吐出ポンプ11側)近傍に手動操作で切り替えられる放水口コックを設けると共に、この放水口コックの操作状態(右1放水口31R1の開閉状態)を検出して検出信号を送信するコック開閉センサを設けた場合は、コック開閉センサを放水準備確認手段として用いることができる。あるいは、右1放水口31R1に消防ホース41や連結ホース42が接続されたことを作業者が確認して操作する接続確認スイッチを設け、接続確認スイッチがOFFからONになると放水制御装置13へ接続確認信号が送信されるようにしておけば、接続確認スイッチを放水準備確認手段として用いることができる。また、右1導水管21R1の適所(例えば、右1放水口31R1の若干上流側)には、放水制御装置13からバルブ開度制御信号を受けて管路の口径を変えるように弁開度を制御する右1放水制御バルブ61R1を設け、右1放水口31R1より放出される水の圧力を調整する。このように、放水制御装置13は、右1放水制御バルブ61R1の開度を制御するバルブ制御装置としての機能を備える。この右1放水制御バルブ61R1の上流側に設けられる流量検出手段としての右1放水流量センサ71R1は、右1放水口31R1より放出される放水量を検出し、検出した流量値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。一方、右1放水口31R1の出口側適所には、放水口圧力検出手段としての右1水圧センサ81R1が設けられ、右1放水口31R1の出口側圧力を検出し、検出した圧力値を放水口圧力信号として放水制御装置13へ出力する。
右2導水管21R2は、吐出ポンプ11より吐き出された水を右2放水口31R2へ導き、連結された消防ホース41の筒先から所望の水圧および水量の放水を可能にする。また、右2放水口31R2に連結ホース42を接続して他の消防車FE等へ水を供給することもできる。右2放水口31R2の出口側には、ホースやノズルが接続されたことを検知して放水可能信号を出力する右2ホース接続センサ51R2を設けてある。この右2ホース接続センサ51R2は、右2放水口31R2から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。なお、右2放水口31R2の上流側近傍に手動操作で切り替えられる放水口コックを設けると共に、この放水口コックの操作状態(右2放水口31R2の開閉状態)を検出して検出信号を送信するコック開閉センサを設けた場合は、コック開閉センサを放水準備確認手段として用いることができる。あるいは、右2放水口31R2に消防ホース41や連結ホース42が接続されたことを作業者が確認して操作する接続確認スイッチを設け、接続確認スイッチがOFFからONになると放水制御装置13へ接続確認信号が送信されるようにしておけば、接続確認スイッチを放水準備確認手段として用いることができる。また、右2導水管21R2の適所(例えば、右2放水口31R2の若干上流側)には、放水制御装置13からバルブ開度制御信号を受けて管路の口径を変えるように弁開度を制御する右2放水制御バルブ61R2を設け、右2放水口31R2より放出される水の圧力を調整する。このように、放水制御装置13は、右2放水制御バルブ61R2の開度を制御するバルブ制御装置としての機能を備える。この右2放水制御バルブ61R2の上流側に設けられる流量検出手段としての右2放水流量センサ71R2は、右2放水口31R2より放出される放水量を検出し、検出した流量値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。一方、右2放水口31R2の出口側適所には、放水口圧力検出手段としての右2水圧センサ81R2が設けられ、右2放水口31R2の出口側圧力を検出し、検出した圧力値を放水口圧力信号として放水制御装置13へ出力する。
左1導水管21L1は、吐出ポンプ11より吐き出された水を左1放水口31L1へ導き、連結された消防ホース41の筒先から所望の水圧および水量の放水を可能にする。また、左1放水口31L1に連結ホース42を接続して他の消防車FE等へ水を供給することもできる。左1放水口31L1の出口側には、ホースやノズルが接続されたことを検知して放水可能信号を出力する左1ホース接続センサ51L1を設けてある。この左1ホース接続センサ51L1は、左1放水口31L1から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。なお、左1放水口31L1の上流側近傍に手動操作で切り替えられる放水口コックを設けると共に、この放水口コックの操作状態(左1放水口31L1の開閉状態)を検出して検出信号を送信するコック開閉センサを設けた場合は、コック開閉センサを放水準備確認手段として用いることができる。あるいは、左1放水口31L1に消防ホース41や連結ホース42が接続されたことを作業者が確認して操作する接続確認スイッチを設け、接続確認スイッチがOFFからONになると放水制御装置13へ接続確認信号が送信されるようにしておけば、接続確認スイッチを放水準備確認手段として用いることができる。また、左1導水管21L1の適所(例えば、左1放水口31L1の若干上流側)には、放水制御装置13からバルブ開度制御信号を受けて管路の口径を変えるように弁開度を制御する左1放水制御バルブ61L1を設け、左1放水口31L1より放出される水の圧力を調整する。このように、放水制御装置13は、左1放水制御バルブ61L1の開度を制御するバルブ制御装置としての機能を備える。この左1放水制御バルブ61L1の上流側に設けられる流量検出手段としての左1放水流量センサ71L1は、左1放水口31L1より放出される放水量を検出し、検出した流量値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。一方、左1放水口31L1の出口側適所には、放水口圧力検出手段としての左1水圧センサ81L1が設けられ、左1放水口31L1の出口側圧力を検出し、検出した圧力値を放水口圧力信号として放水制御装置13へ出力する。
左2導水管21L2は、吐出ポンプ11より吐き出された水を左2放水口31L2へ導き、連結された消防ホース41の筒先から所望の水圧および水量の放水を可能にする。また、左2放水口31L2に連結ホース42を接続して他の消防車FE等へ水を供給することもできる。左2放水口31L2の出口側には、ホースやノズルが接続されたことを検知して放水可能信号を出力する左2ホース接続センサ51L2を設けてある。この左2ホース接続センサ51L2は、左2放水口31L2から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。なお、左2放水口31L2の上流側近傍に手動操作で切り替えられる放水口コックを設けると共に、この放水口コックの操作状態(左2放水口31L2の開閉状態)を検出して検出信号を送信するコック開閉センサを設けた場合は、コック開閉センサを放水準備確認手段として用いることができる。あるいは、左2放水口31L2に消防ホース41や連結ホース42が接続されたことを作業者が確認して操作する接続確認スイッチを設け、接続確認スイッチがOFFからONになると放水制御装置13へ接続確認信号が送信されるようにしておけば、接続確認スイッチを放水準備確認手段として用いることができる。また、左2導水管21L2の適所(例えば、左2放水口31L2の若干上流側)には、放水制御装置13からバルブ開度制御信号を受けて管路の口径を変えるように弁開度を制御する左2放水制御バルブ61L2を設け、左2放水口31L2より放出される水の圧力を調整する。このように、放水制御装置13は、左2放水制御バルブ61L2の開度を制御するバルブ制御装置としての機能を備える。この左2放水制御バルブ61L2の上流側に設けられる流量検出手段としての左2放水流量センサ71L2は、左2放水口31L2より放出される放水量を検出し、検出した流量値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。一方、左2放水口31L2の出口側適所には、放水口圧力検出手段としての左2水圧センサ81L2が設けられ、左2放水口31L2の出口側圧力を検出し、検出した圧力値を放水口圧力信号として放水制御装置13へ出力する。
高圧導水管21Hは、吐出ポンプ11より吐出された水を放水銃31Hへ導き、消防ホース41を介して行う放水の水圧よりも高い水圧で放水を行えるようにする。この放水銃31Hの上流側近傍には、管路の口径を変えるように弁開度を制御する高圧放水制御バルブ61Hを設け、放水制御装置13からのバルブ開度制御信号を受けた高圧放水制御バルブ61Hが放水銃31Hへの流量を増減させることにより、放水銃31Hより放出される水の圧力を調整する。このように、放水制御装置13は、高圧放水制御バルブ61Hの開度を制御するバルブ制御装置としての機能を備える。なお、手動で開閉する安全コックを高圧導水管21Hの適所に設け、安全コックが開いたときのみ放水銃31Hへの送水が可能になるようにしても良い。高圧放水制御バルブ61Hの上流側に設けられる流量検出手段としての高圧放水流量センサ71Hは、放水銃31Hより放出される放水量を検出し、検出した流量値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。一方、高圧放水制御バルブ61Hより下流側適所には、放水口圧力検出手段としての高水圧センサ81Hが設けられ、放水銃31Hの出口側圧力を検出し、検出した圧力値を放水口圧力信号として放水制御装置13へ出力する。なお、放水銃31Hによる高圧放水を行う場合、吐出ポンプ11から吐出される水の圧力(吐出圧)を高める必要がある。吐出ポンプ11の吐出圧力は、ポンプ吐出圧力検出手段としてのポンプ吐出圧センサ81Pにより検出され、検出された吐出圧力がポンプ吐出圧力信号として放水制御装置13に入力される。たとえば、制御パネル15に表示され吐出ポンプ11の吐出圧力値を操作員が監視して、放水銃31Hの使用に必要十分な吐出圧が得られるように監視員が手動操作したり、放水制御装置13がスロットルモータ14を自動制御したりできる。また、放水銃31Hの放水方向や放水角度などを制御する機能を放水制御装置13に設けても良い。
接続吸水管22Cは吐出ポンプ11に直接接続され、吐出用の水を供給する。接続吸水管22Cの適所には、管内を流れる水の圧力を検出し、検出した吸水圧力値を検出信号として放水制御装置13へ出力する吸水圧検出手段としての吸水圧センサ82を設けてある。また、接続吸水管22Cの下流側適所(例えば、吐出ポンプ11の近傍)には、接続吸水管22Cの内部における水の有無を感知する水感知手段としての水感知センサ83を設けてある。一方、接続吸水管22Cの上流側(吐出ポンプ11と接続していない吸水側)には、右,左吸水管23R,23Lおよび右,左中継吸水管24R,24Lが接続され、右,左吸水管23R,23Lから吸引された無圧水および右,左中継吸水管24R,24Lを介して受け入れた有圧水を吐出ポンプ11へ供給できる。
右吸水管23Rは、右吸水口33Rから接続吸水管22Cへ吸引水を導く吸水路であり、右吸水口33Rの開閉は、右吸水口コック91Rの手動操作で行う。左吸水管23Lは、左吸水口33Lから接続吸水管22Cへ吸引水を導く吸水路であり、左吸水口33Lの開閉は、左吸水口コック91Lの手動操作で行う。これら右,左吸水口33R,33Lに接続された吸管を介して、池やプールなどの自然水あるいは吸水用に準備した簡易水槽などから無圧水を吐出ポンプ11へ供給する。なお、吐出ポンプ11の吸い込み側に接続される接続吸水管22Cを介して吐出ポンプ11に呼び水を供給し、吐出ポンプ11の内部を水で満たすために、揚水装置18を用いる。また、簡易水槽を用いた吸水の場合には、水量計(例えば、水面の位置を検出するフロート式)からの検出情報によって水槽内残量を放水制御装置13が把握できるので、自然水を用いた吸水方式と分けて扱う。
右中継吸水管24Rは、右中継吸水口34Rから接続吸水管22Cへ吸引水を導く吸水路であり、右中継吸水口34Rの開閉は、右中継吸水口コック92Rの手動操作で行う。また、右中継吸水口コック92Rの下流側(接続吸水管22Cの側)適所には右吸水減圧器10Rを設けてあり、右中継吸水口34Rから流入した有圧水の圧力を規定値(例えば、0.02MPa)に調整する。なお、右中継吸水口コック92Rの上流側(右中継吸水口34Rの側)適所には、右中継水圧センサ84Rが設けられ、右中継吸水口34Rより流入する水の圧力(受水圧力)を検出し、検出した受水圧力値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。左中継吸水管24Lは、左中継吸水口34Lから接続吸水管22Cへ吸引水を導く吸水路であり、左中継吸水口34Lの開閉は、左中継吸水口コック92Lの手動操作で行う。また、左中継吸水口コック92Lの下流側(接続吸水管22Cの側)適所には左吸水減圧器10Lを設けてあり、左中継吸水口34Lから流入した有圧水の圧力を規定値(例えば、0.02MPa)に調整する。なお、左中継吸水口コック92Lの上流側(左中継吸水口34Lの側)適所には、左中継水圧センサ84Lが設けられ、左中継吸水口34Lより流入する水の圧力(受水圧力)を検出し、検出した受水圧力値を検出信号として放水制御装置13へ出力する。これら右,左中継吸水口34R,34Lに接続された吸管は、消火栓や他のポンプ車と接続され、有圧水を吐出ポンプ11へ供給する。
なお、消防車FEに設ける放水口の数や吸水口の数は特に限定されず、放水口を5箇所以上備えるもの、吸水口や中継吸水口を3箇所以上備えるものであれば、それに応じた車内配管2を用いて放水制御システム1を構築すれば良い。
上述した右1,右2放水口31R1,31R2、左1,左2放水口31L1,31L2および放水銃31H(以下、これらをまとめて各放水口31と呼ぶ)から放出する水の圧力は、放水制御装置13から右1,右2放水制御バルブ61R1,61R2、左1,左2放水制御バルブ61L1,61L2および高圧放水制御バルブ61H(以下、これらをまとめて各放水制御バルブ61と呼ぶ)へ送信するバルブ開度制御信号によって制御できる。放水制御装置13から各放水制御バルブ61にバルブ開度制御信号を送信して各放水口31の放水圧力を制御する放水圧力制御は、操作員等が手動で行っても良いし、設定値に基づく自動制御を行っても良い。また、吐出ポンプ11の吐出圧力を制御するポンプ吐出圧制御も、操作員等が手動で行っても良いし、設定値に基づく自動制御を行っても良い。本実施形態の放水制御システム1においては、放水制御装置13によって、手動操作が可能になる手動モードと、自動制御が可能になる自動モードを任意に切り替えられるようにした。以下、放水制御装置13の詳細機能について、図2等を参照して説明する。
放水制御装置13は、右1放水バルブ制御手段131R1と、右2放水バルブ制御手段131R2と、左1放水バルブ制御手段131L1と、左2放水バルブ制御手段131L2と、高圧放水バルブ制御手段131Hと、ポンプ吐出圧制御手段132と、設定値受付手段133と、表示制御手段134と、モード選択手段135とを備える。
放水制御装置13の入出力インターフェースとして用いる制御パネル15は、表示手段と入力手段を一体に備える。例えば、図3に示す制御パネル15は、放水制御システム1が起動する前の状態で、表示部150には何も表示されていない。この表示部150の周囲を覆うベゼル部151に入力手段としての各種ボタン(例えば、手動モードに切り替える手動モード選択ボタン152、自動モードに切り替える自動モード選択ボタン153、放水銃31Hを使用するための放水銃選択ボタン154、吐出ポンプ11を起動させるポンプ起動ボタン155、各放水口の設定値を増減させる+ボタンおよび-ボタン等)を設けてある。なお、入力手段としては、押圧式のボタンに限らず、ダイヤル式スイッチ等を用いても構わない。また、入力操作と情報表示を一体的に行えるタッチパネルにより制御パネル15を構成し、タッチパネル上で各種の操作を行えるようにしても良いが、クリック感のあるボタンやダイヤル式スイッチ等を用いると、グローブを着用したまま操作したときの操作感を手指で感じ易いので、誤操作を減らせるという利点がある。
上述したように、放水制御装置13は、キースイッチ171の操作によりバッテリ172から給電されることで動作可能となるが、放水制御を行うためには、吐出ポンプ11が動作可能な状態になっていなければならない。そして、吐出ポンプ11を動作可能にするには、吐出ポンプ11に水を供給して、内部を水で満たしておく必要があるので、先ずは揚水装置18を作動させる。揚水装置18は、例えば、揚水動作を統括的に行う揚水制御装置181と、吐出ポンプ11内へ水を引き揚げる真空ポンプ182と、揚水装置18の動作を選択する揚水スイッチ183と、揚水装置18の状態等を可視表示する揚水表示器184とを備える。以下、揚水装置18を用いた揚水動作の一例を説明する。
揚水スイッチ183には、例えば、「作動」「停止」「手動」を選択する押下ボタンが設けてある。揚水スイッチ183から選択した「作動」を揚水制御装置181が受け付けるのは、バッテリ172からの給電を受けており、エンジン12の回転数が設定値以下、スロットルモータ14の動作によるスロットルハンドル位置が所定範囲内、のどちらか一方もしくは両方の条件を満たす場合である。揚水スイッチ183にて「作動」が選択されると、真空ポンプ182を作動させ、スロットルモータ14を制御してエンジン12の回転数を設定値まで上昇させる。
その後、ポンプ内圧力スイッチ11SがON(吐出ポンプ11の内圧が所定の揚水基準圧力値に達した状態)になると共に、水感知センサ83がON(接続吸水管22C内の水を検知した状態)になると、揚水が完了したものと判断できるので、揚水表示器184にて揚水完了を表示する。なお、揚水が完了したことを認識し易い揚水完了灯を設けておき、揚水完了条件(ポンプ内圧力スイッチ11Sおよび水感知センサ83が共にON)が成立すると、揚水完了灯を点灯させるような報知手法としてもよい。吐出ポンプ11への揚水が完了すると、揚水制御装置181は、真空ポンプ182とスロットルモータ14への制御を中止し、真空ポンプ182を停止させると共にエンジン12をアイドリング状態に戻す。なお、揚水が完了した旨を放水制御装置13へ知らせるために、揚水制御装置181から放水制御装置13へ揚水完了信号を送信しても良いし、ポンプ内圧力スイッチ11Sと水感知センサ83の検出信号から揚水完了条件を判定する機能を放水制御装置13に設けておき、放水制御装置13が独自に揚水完了を判断しても良い。
一方、揚水スイッチ183から「作動」を受け付けた後、ポンプ内圧力スイッチ11Sおよび水感知センサ83の両方(あるいは、どちらか一方)がONしない状態で所定時間(例えば、30秒)経過すると、揚水表示器184に警報表示を行うと共に、警報音を出力し、操作員等に異常を報知する。この状態のまま更に所定時間(例えば、30秒)経過すると、揚水制御装置181は、真空ポンプ182とスロットルモータ14への制御を中止し、真空ポンプ182を停止させると共にエンジン12をアイドリング状態に戻し、警報音を停止する。これは、異常発生に伴う揚水動作の強制停止処理である。但し、揚水表示器184の警報表示はクリアせず、操作員等によって揚水スイッチ183を「停止」にするか、再度「作動」を選んで揚水動作を再開するまで表示しておき、異常が発生したことを操作員等に認識させることが望ましい。
また、揚水スイッチ183から選択できる「手動」は非常用ボタンであり、揚水制御装置181による自動制御に優先して手動操作を行える。揚水スイッチ183から「手動」を受け付けた揚水制御装置181は、真空ポンプ182を動作させ、スロットルモータ14に対する制御は行わない。すなわち、エンジン12の回転数制御も、操作員等が手動で行う必要がある。なお、揚水スイッチ183の「手動」ボタンは選択状態が保持されず、「手動」ボタンを指で押している間のみ真空ポンプ182が動作し、「手動」ボタンから指を離すと手動操作が中止され、真空ポンプ182が停止する。
上記のようにして、吐出ポンプ11への揚水が完了すると、吐出ポンプ11の動作が可能になるので、放水制御システム1を利用可能となる。なお、放水制御装置13自体は作動していても、吐出ポンプ11の動作前はスタンバイ状態であり、例えば、表示部150への表示制御は行っていない(例えば、図3の制御パネル15を参照)。
ここで、ベゼル部151のポンプ起動ボタン155を押下すると、ポンプ起動ボタン155に対応するポンプ起動表示灯が点灯し、表示制御手段134を介して表示部150に諸情報が表示されるようになる。なお、放水制御システム1の起動に際しては、手動モードをデフォルトにしたので、手動モード選択ボタン152に対応する手動モード選択表示灯が点灯した状態となる(例えば、図4の制御パネル15を参照)。手動モードとは、設定値受付手段133を介して手動で設定された手動設定値に基づいて、右1放水バルブ制御手段131R1、右2放水バルブ制御手段131R2、左1放水バルブ制御手段131L1、左2放水バルブ制御手段131L2、高圧放水バルブ制御手段131H(以下、これらをまとめて各放水バルブ制御手段131と呼ぶ)が手動設定値に対応するバルブ開度制御信号を各放水制御バルブ61へ出力し、各放水口31からの放水圧を手動で調整するモードである。手動モードにおいては、吐出ポンプ11の自動制御を行わないが、ポンプ吐出圧センサ81Pにより検出されたポンプ吐出圧等を参照情報として表示する。また、吸水方式のデフォルトには自然水を設定したので、実際の吸水方式が自然水ではない場合には、正しい吸水方式を選択し直す必要がある。
このように、システム起動時には、デフォルトで手動モードとなるが、任意のタイミングで自動モード選択ボタン153を押下すれば、自動モードに切り替えることができる。自動モードとは、設定値受付手段133を介して予め設定された自動設定値に基づいて、対応する各放水口31の圧力値が自動設定値を保持するように、各放水バルブ制御手段131が自動で弁開度を変えるバルブ開度制御信号を出力し、対応する各放水口31からの圧力値を自動設定値に保持するモードである。自動モードにおいては、各放水口31の圧力値を自動制御する必要があるので、各放水口31の自動設定値に応じた吐出圧が得られるように、ポンプ吐出圧制御手段132がエンジン12の回転数を制御する。
これら手動モードと自動モードの切り替えは、モード選択手段135によって行う。すなわち、モード選択手段135は、モードに応じた動作を各放水バルブ制御手段131、ポンプ吐出圧制御手段132および設定値受付手段133へ指示することにより、モードに応じた設定値の受け付け動作、モードに応じた各放水制御バルブ61に対するバルブ開度制御信号の出力、モードに応じた吐出ポンプ11の吐出圧制御が実現される。なお、手動モードから自動モードへ切り替えたとき、各放水制御バルブ61に対して設定されていた手動設定値に対応する放水圧に換算して自動設定値を定めることにより、手動モード時の放水状態を自動モード切替後も保持できるようにすることが望ましい。また、放水制御システム1の終了時には、何れのモードに設定されていても、安全のために、各放水制御バルブ61を閉塞状態(弁開度0)に戻しておくことが望ましい。
設定値受付手段133は、各放水制御バルブ61に設定した弁開度としてシステム利用者が設定した値(手動設定値)と、各放水口31から放出される水の放水圧力をコントロールしたい目標値としてシステム利用者が設定した値(自動設定値)を、制御パネル15を介して受け付ける。手動設定値および自動設定値の入力方法は特に限定されるものではなく、数値を直接入力するものでも良いが、本実施形態では、第一放水口~第四放水口それぞれに対応させて数値加算ボタン(+ボタン)と数値減算ボタン(-ボタン)をそれぞれ設けた。数値加算ボタンまたは数値減算ボタンを押下する毎に表示値から基準量だけ加減されてゆき、所望の設定値を表示させる入力方法とした。設定値受付手段133が受け付けた手動設定または自動設定値は、設定対象の各放水バルブ制御手段131へ供給される。各放水バルブ制御手段131が受け付けた設定値が、手動設定値か自動設定値かの区別は、モード選択手段135により指示されているモードに応じて特定できる。
表示制御手段134は、表示手段としての制御パネル15へ表示信号を送ることで、放水口31ごとに検出放水圧力値、手動設定値あるいは自動設定値を含む参照情報を表示部150に表示させる。制御パネル15の表示部150に表示させる参照情報としては、右1,右2放水流量センサ71R1,71R2、左1,左2放水流量センサ71L1,71L2、高圧放水流量センサ71H(以下、これらをまとめて各放水流量センサ71と呼ぶ)から取得した検出流量値、右1,右2水圧センサ81R1,81R2、左1,左2水圧センサ81L1,81L2、高水圧センサ81H(以下、これらをまとめて各水圧センサ81と呼ぶ)から取得した放水口圧力値を加えても良い。また、吐出ポンプ11に関連する情報(例えば、ポンプ吐出圧センサ81Pにより検出された吐出圧力値や吸水圧センサ82により検出された吸水圧力値)を参照情報として表示部150に表示させてもよい。
次に、放水制御システム1を操作員等が使用する際のインターフェースとなる制御パネル15の機能とあわせて放水制御装置13の諸機能について説明する。
ベゼル部151の「第一放水口表示灯」は、右1放水バルブ制御手段131R1が第一放水口(右1放水口31R1に対応)の右1ホース接続センサ51R1から右1ホース接続検知信号を受信することで、表示制御手段134により点灯される。併せて、表示制御手段134が表示部150に第一放水口の参照情報を表示する。一方、右1ホース接続センサ51R1からの右1ホース接続検知信号を放水制御装置13が受信していないために、第一放水口に対して放水準備未成立状態と判定した場合には、第一放水口表示灯を点灯させないことで、第一放水口の放水準備ができていないことを報知する。
具体的には、右1ホース接続センサ51R1が、右1放水口31R1から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。そして、右1ホース接続センサ51R1が右1ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば設定受付条件を満たさないので、設定値受付手段133からバルブ開度制御信号を受け付けず、右1放水バルブ制御手段131R1はバルブの開度を全閉に保持させ、第一放水口表示灯は消灯したままである。一方、右1ホース接続センサ51R1が右1ホース接続検知信号を出力した放水準備成立状態であれば設定受付条件を満たすので、右1放水バルブ制御手段131R1は、設定値受付手段133を介して受け付けた任意の弁開度とするバルブ開度制御信号を出力可能となり、表示制御手段134は、ベゼル部151の第一放水口表示灯を点灯させる。第一放水口表示灯が点灯すると、+ボタンおよび-ボタンを用いて、第一放水口に対応する右1放水制御バルブ61R1の弁開度を設定できるようになるので、右1放水口31R1における放水圧力の調整が可能となる。一方、右1ホース接続センサ51R1が右1ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば、右1放水バルブ制御手段131R1は、弁開度を全閉とするバルブ開度制御信号を右1放水制御バルブ61R1へ出力(例えば、弁駆動用の給電を停止)し、表示制御手段134は、ベゼル部151の第一放水口表示灯を点灯させない。
ベゼル部151の「第二放水口表示灯」は、右2放水バルブ制御手段131R2が第二放水口(右2放水口31R2に対応)の右2ホース接続センサ51R2から右2ホース接続検知信号を受信することで、表示制御手段134により点灯される。併せて、表示制御手段134が表示部150に第二放水口の参照情報を表示する。一方、右2ホース接続センサ51R2からの右2ホース接続検知信号を放水制御装置13が受信していないために、第二放水口に対して放水準備未成立状態と判定した場合には、第二放水口表示灯を点灯させないことで、第二放水口の放水準備ができていないことを報知する。
具体的には、右2ホース接続センサ51R2が、右2放水口31R2から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。そして、右2ホース接続センサ51R2が右2ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば設定受付条件を満たさないので、設定値受付手段133からバルブ開度制御信号を受け付けず、右2放水バルブ制御手段131R2はバルブの開度を全閉に保持させ、第二放水口表示灯は消灯したままである。一方、右2ホース接続センサ51R2が右2ホース接続検知信号を出力した放水準備成立状態であれば設定受付条件を満たすので、右2放水バルブ制御手段131R2は、設定値受付手段133を介して受け付けた任意の弁開度とするバルブ開度制御信号を出力可能となり、表示制御手段134は、ベゼル部151の第二放水口表示灯を点灯させる。第二放水口表示灯が点灯すると、+ボタンおよび-ボタンを用いて、第二放水口に対応する右2放水制御バルブ61R2の弁開度を設定できるようになるので、右2放水口31R2における放水圧力の調整が可能となる。一方、右2ホース接続センサ51R2が右2ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば、右2放水バルブ制御手段131R2は、弁開度を全閉とするバルブ開度制御信号を右2放水制御バルブ61R2へ出力(例えば、弁駆動用の給電を停止)し、表示制御手段134は、ベゼル部151の第二放水口表示灯を点灯させない。
ベゼル部151の「第三放水口表示灯」は、左1放水バルブ制御手段131L1が第三放水口(左1放水口31L1に対応)の左1ホース接続センサ51L1から左1ホース接続検知信号を受信することで、表示制御手段134により点灯される。併せて、表示制御手段134が表示部150に第三放水口の参照情報を表示する。一方、左1ホース接続センサ51L1からの左1ホース接続検知信号を放水制御装置13が受信していないために、第三放水口に対して放水準備未成立状態と判定した場合には、第三放水口表示灯を点灯させないことで、第三放水口の放水準備ができていないことを報知する。
具体的には、左1ホース接続センサ51L1が、左1放水口31L1から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。そして、左1ホース接続センサ51L1が左1ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば設定受付条件を満たさないので、設定値受付手段133からバルブ開度制御信号を受け付けず、左1放水バルブ制御手段131L1はバルブの開度を全閉に保持させ、第三放水口表示灯は消灯したままである。一方、左1ホース接続センサ51L1が左1ホース接続検知信号を出力した放水準備成立状態であれば設定受付条件を満たすので、左1放水バルブ制御手段131L1は、設定値受付手段133を介して受け付けた任意の弁開度とするバルブ開度制御信号を出力可能となり、表示制御手段134は、ベゼル部151の第三放水口表示灯を点灯させる。第三放水口表示灯が点灯すると、+ボタンおよび-ボタンを用いて、第三放水口に対応する左1放水制御バルブ61L1の弁開度を設定できるようになるので、左1放水口31L1における放水圧力の調整が可能となる。一方、左1ホース接続センサ51L1が左1ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば、左1放水バルブ制御手段131L1は、弁開度を全閉とするバルブ開度制御信号を左1放水制御バルブ61L1へ出力(例えば、弁駆動用の給電を停止)し、表示制御手段134は、ベゼル部151の第三放水口表示灯を点灯させない。
ベゼル部151の「第四放水口表示灯」は、左2放水バルブ制御手段131L2が第四放水口(左2放水口31L2に対応)の左2ホース接続センサ51L2から左2ホース接続検知信号を受信することで、表示制御手段134により点灯される。併せて、表示制御手段134が表示部150に第四放水口の参照情報を表示する。一方、左2ホース接続センサ51L2からの左2ホース接続検知信号を放水制御装置13が受信していないために、第四放水口に対して放水準備未成立状態と判定した場合には、第四放水口表示灯を点灯させないことで、第四放水口の放水準備ができていないことを報知する。
具体的には、左2ホース接続センサ51L2が、左2放水口31L2から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段として機能する。そして、左2ホース接続センサ51L2が左1ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば設定受付条件を満たさないので、設定値受付手段133からバルブ開度制御信号を受け付けず、左2放水バルブ制御手段131L2はバルブの開度を全閉に保持させ、第四放水口表示灯は消灯したままである。一方、左2ホース接続センサ51L2が左2ホース接続検知信号を出力した放水準備成立状態であれば設定受付条件を満たすので、左2放水バルブ制御手段131L2は、設定値受付手段133を介して受け付けた任意の弁開度とするバルブ開度制御信号を出力可能となり、表示制御手段134は、ベゼル部151の第四放水口表示灯を点灯させる。第四放水口表示灯が点灯すると、+ボタンおよび-ボタンを用いて、第四放水口に対応する左2放水制御バルブ61L2の弁開度を設定できるようになるので、左2放水口31L2における放水圧力の調整が可能となる。一方、左2ホース接続センサ51L2が左2ホース接続検知信号を出力していない放水準備未成立状態であれば、左2放水バルブ制御手段131L2は、弁開度を全閉とするバルブ開度制御信号を左2放水制御バルブ61L2へ出力(例えば、弁駆動用の給電を停止)し、表示制御手段134は、ベゼル部151の第四放水口表示灯を点灯させない。
ベゼル部151の放水銃選択ボタン154を押下すると、「放水銃表示灯」が点灯し、放水銃31Hの参照情報が表示される。また、放水銃表示灯に近接配置した+ボタンおよび-ボタンを用いて、放水銃31Hに対応する高圧放水制御バルブ61Hの弁開度を設定できるようになるので、高圧放水バルブ制御手段131Hにより、放水圧力の調整が可能となる。なお、放水銃31Hには、消防ホース41や連結ホース42を接続しないので、設定受付条件として放水準備成立状態か放水準備未成立状態かを判定する必要はないため、放水銃選択ボタン154によって直ちに使用できるものとした。しかしながら、安全のために放水銃31Hの放口を手動で開閉する手動コックを設けておき、手動コックが閉から開に操作されたことを放水準備確認条件として、高圧放水制御バルブ61Hの弁開度を設定できるようにしてもよい。
また、吐出ポンプ11への吸水方式は、ベゼル部151の「自然水指定ボタン」「簡易水槽指定ボタン」「有圧水指定ボタン」によって指定でき、指定されたボタンが点灯すると共に、指定された吸水方式の参照情報が表示される。自然水を指定した場合には、放水制御システム1にもたらされる情報は無いので、特に有益な参照情報はない。簡易水槽を指定した場合には、簡易水槽の残量が検知情報として放水制御システム1に入力されれば、水槽残量を参照情報として表示する。また、有圧スイッチを指定した場合には、右中継水圧センサ84Rおよび左中継水圧センサ84Lによって受水圧力情報を検知できるので、右中継吸水口34Rからの吸水と左中継吸水口34Lからの吸水に分けて、参照情報を表示する。
なお、吐出ポンプ11に対するポンプ吐出圧制御は、手動モードにおいても自動モードにおいても、操作員等が制御動作を設定することはできないので、吐出ポンプ11に関する設定ボタンはない。放水制御システム1が手動モードのときは、操作員等がスロットルモータ14を直接コントロールしてエンジン12の回転数を制御し、吐出ポンプ11の吐出圧を手動でコントロールする。一方、放水制御システム1が自動モードのときは、後述するように、放水制御装置13がスロットルモータ14(或いはECU16)への駆動指示を行うことで、エンジン12の回転数を制御し、吐出ポンプ11の吐出圧を自動でコントロールする。
ここで、手動モードにおける放水制御システム1の動作例を説明する。手動モードを利用する場合は、システム利用者が各放水口31に対応する各放水バルブ制御手段131への動作指示(手動設定値の入力)を手動で行うことにより、各放水口31から任意の放水圧で放水を行うことができる。ただし、吐出ポンプ11の吐出圧制御には、エンジン12の回転数制御を手動で行う必要がある。以下、放水制御システム1を手動モードで利用する場合を説明する。
例えば、図4に示す制御パネル15のように、デフォルトの手動モードで起動した後、各放水バルブ制御手段131が放水準備成立状態で設定受付条件を満たしていれば、第一~第四放水口表示灯が点灯している。そこで、図5の制御パネル15に示すように、第一放水口、第二放水口、第三放水口、第四放水口および放水銃31Hを個別に選んで手動設定値を入力すれば、各放水制御バルブ61の弁開度を任意に調整できる。第一放水口~第四放水口の放水設定に対応するためには、吐出ポンプ11の吐出圧制御が必要であるが、図5に示すように、吐出ポンプ11についての参照情報が表示部150に表示されるので、吐出ポンプ11の制御を適切に行うことができる。なお、放水システム終了時には、各放水バルブ制御手段131から各放水制御バルブ61への弁開度制御信号が全閉(開度0)になるので、次回に放水制御システム1を立ち上げたとき、各放水制御バルブ61は全閉の状態である。
放水制御システム1を手動モードで利用している一例を示す図5においては、第一放水口~第四放水口から同時に放水を行い、放水銃31Hは利用せず、吐出ポンプ11を吐出圧力0.8MPaで動作させ、給水方式には自然水を用いている。第一放水口に対しては、右1放水制御バルブ61R1の弁開度を80%に設定し、右1水圧センサ81R1による検出圧力値から放水圧力0.4MPa、右1放水流量センサ71R1による検出流量値から放水量500L/minが参照情報として表示されている。第二放水口に対しては、右2放水制御バルブ61R2の弁開度を85%に設定し、右2水圧センサ81R2による検出圧力値から放水圧力0.5MPa、右2放水流量センサ71R2による検出流量値から放水量500L/minが参照情報として表示されている。第三放水口に対しては、左1放水制御バルブ61L1の弁開度を90%に設定し、左1水圧センサ81L1による検出圧力値から放水圧力0.7MPa、左1放水流量センサ71L1による検出流量値から放水量600L/minが参照情報として表示されている。第四放水口に対しては、左2放水制御バルブ61L2の弁開度を100%に設定し、左2水圧センサ81L2による検出圧力値から放水圧力0.8MPa、左2放水流量センサ71L2による検出流量値から放水量650L/minが参照情報として表示されている。吐出ポンプ11に対しては、ポンプ吐出圧センサ81Pによる検出出力値から吐出圧力0.8MPa、第一放水口~第四放水口の全放水量を総計した総吐出量2250L/min、吸水圧センサ82による検出吸水圧力値から吸水圧力-0.07MPaが参照情報として表示されている。
右1,右2水圧センサ81R1,81R2、左1,左2水圧センサ81L1,81L2および高水圧センサ81Hからの検出圧力値が所望の放水圧力値と異なっていれば、システム利用者が手動で弁開度の設定値を増減(例えば、数値加算ボタン(+ボタン)を押下してUP、数値減算ボタン(-ボタン)を押下してDOWN)させる。これにより、各放水口31より任意の放水圧で放水することができるのである。なお、第一放水口~第四放水口の何れかに対する設定変更を行うと、他の放水口の検出圧力値が変化する場合もあるので、必要であれば、手動設定値を再調整すればよい。また、手動モードでは、吐出ポンプ11に対するポンプ吐出圧制御を制御パネル15から行えないので、スロットルモータ14のアクチュエータを手動制御して、所望の吐出圧となるように調整する必要がある。
このように、手動モードで複数の吐出口の放水圧力を調整する場合、相互の影響を加味して放水制御バルブ61の弁開度を設定しなければならないと共に吐出ポンプ11に対する制御も手動で行わなければならないので、システム利用者にとって煩わしい場合もある。そこで、自動モードに切り替えれば、各放水口31を設定放水圧力値に保つ放水制御が自動で行われると共に、吐出ポンプ11に目標吐出圧力を保持させるポンプ吐出圧制御が自動で行われる。
例えば、放水制御システム1を手動モードで利用していた図5に示す状態から自動モードに切り替えると、図6に示すように、手動モードの状態を引き継ぐことができる。ただし、吐出ポンプ11に対するポンプ吐出圧制御では、第一放水口~第四放水口のうち自動設定値が最高値となる第四放水口の0.8MPaを基準設定圧力値とし、予め定めたマージン値(例えば、0.2MPa)を加えることで目標吐出圧力値1.0MPaが設定される。よって、放水制御装置13が自動モードに移行すると、ポンプ吐出圧制御手段132は、吐出ポンプ11の吐出圧力を1.0MPaに保持するようにエンジン12の回転数を制御し、各放水バルブ制御手段131は、各放水口31の放水圧力が自動設定値に保持されるように各放水制御バルブ61に対する弁開度の制御を行う。
第一放水口においては、設定放水圧力値として設定圧力を0.4MPaとすることで、放水圧力0.4MPaと放水量500L/minを維持する。第二放水口においては、設定放水圧力値として設定圧力を0.5MPaとすることで、放水圧力0.5MPaと放水量500L/minを維持する。第三放水口においては、設定放水圧力値として設定圧力を0.7MPaとすることで、放水圧力0.7MPaと放水量600L/minを維持する。第四放水口においては、設定放水圧力値として設定圧力を0.8MPaとすることで、放水圧力0.8MPaと放水量650L/minを維持する。逆に、自動モードから手動モードへ切り替えた場合でも、各放水制御バルブ61のバルブ開度とスロットルモータ14のスロットル開度を維持することで、自動モードでの放水状態を手動モードに引き継ぐことができる。
なお、放水制御システム1の起動後、手動モードでの放水動作を行わずに自動モードに切り替えた場合、各放水口31の設定圧力は0.0MPaとなっているので、各放水口31に対応する設定ボタンにより設定圧力を上げてゆく。各放水口31の設定圧力が上昇することに伴って、各放水バルブ制御手段131からのバルブ開度制御信号により各放水制御バルブ61の弁開度が大きくなり、各放水口31からの放水が開始される。自動モードにて各放水口31の放水を終了する場合には、各放水口31に対応する設定ボタンにより設定圧力を下げてゆけばよい。設定圧力が0.0MPaになると、各放水バルブ制御手段131からのバルブ開度制御信号により各放水制御バルブ61が全閉となるので、各放水口31からの放水が停止される。
また、放水制御システム1を終了させる場合など、効率良く全放水口31での放水を一括して停止できるように、終了スイッチ(あるいはリセットスイッチ)を設けてもよい。終了スイッチ(あるいはリセットスイッチ)が操作されると、例えば、全放水口31の設定圧力を一括して0.0MPaに変更することで、全放水バルブ制御手段131からのバルブ開度制御信号により全放水制御バルブ61を全閉とする。このような終了スイッチ(あるいはリセットスイッチ)を設けておけば、全放水口31からの放水を迅速に停止できるので、利便性の高いシステムとなる。
ここで、モード選択手段135によって自動モードが選択されていることで設定値受付手段133より自動設定値を受け取った場合に、各放水バルブ制御手段131が各放水制御バルブ61に対して行う自動調整動作を説明する。各放水バルブ制御手段131が行う自動調整動作とは、各水圧センサ81から出力された放水口圧力信号による放水口圧力値と自動設定値との差に基づいてバルブ開度制御信号を生成し、対応する各放水制御バルブ61へ送信することで、対応する各放水口31から放出される水の圧力を自動設定値に近づける動作である。
右1放水口31R1に対応して設けられる右1放水バルブ制御手段131R1は、右1水圧センサ81R1により検出された右1放水口圧力値と、右1放水口31R1に対して設定値受付手段133が受け付けた右1自動設定値とを用いて、右1放水制御バルブ61R1の制御を行う。具体的には、右1放水口圧力値と右1自動設定値との差(例えば、「放水口圧力値-自動設定値」)が正の値である場合、実際の放水口圧力が目標値よりも大きいことを意味するので、右1放水制御バルブ61R1の弁開度を下げて右1放水口31R1への流量を絞る。逆に、右1放水口圧力値と右1自動設定値との差が負の値である場合、実際の放水圧が目標値に達していないことを意味するので、右1放水制御バルブ61R1の弁開度を上げて右1放水口31R1への流量を増やす。また、右1放水口圧力値と右1自動設定値との差分量が大きい場合には、右1放水制御バルブ61R1に指示する弁開度の増減率を大きくし、右1放水口圧力値と右1自動設定値との差分量が小さい場合には、右1放水制御バルブ61R1に指示する弁開度の増減率を小さくすることで、効率良く目標値への圧力調整を行える。
上述したように、右1放水口圧力値と右1自動設定値との差に基づいて右1放水バルブ制御手段131R1が右1バルブ開度制御信号を生成し、右1放水制御バルブ61R1へ送信することで弁開度を上げたり下げたりして、右1放水口31R1から放出される水の圧力が右1自動設定値を保持するように制御する。なお、右1放水バルブ制御手段131R1には、右1ホース接続センサ51R1からの右1ホース接続検知信号が入力されているので、右1放水口31R1が放水準備成立状態か放水準備未成立状態かを常時判断できる。そこで、突発的な事故等に起因して右1放水口31R1から消防ホース41や連結ホース42が外れて右1ホース接続検知信号が入力されなくなり、放水準備未成立状態になったと右1放水バルブ制御手段131R1が判断した場合には、右1放水制御バルブ61R1の弁開度を全閉(0%)とする右1バルブ開度制御信号を出力し、右1放水口31R1への放水を強制停止してもよい。この場合、表示制御手段134によって第一放水口表示灯を消灯させ、右1放水口31R1が放水準備未成立状態であることをシステム利用者に知らせることが望ましい。
右2放水口31R2に対応して設けられる右2放水バルブ制御手段131R2は、右2水圧センサ81R2により検出された右2放水口圧力値と、右2放水口31R2に対して設定値受付手段133が受け付けた右2自動設定値とを用いて、右2放水制御バルブ61R2の制御を行う。すなわち、右2放水口圧力値と右2自動設定値との差に基づいて右2放水バルブ制御手段131R2が右2バルブ開度制御信号を生成し、右2放水制御バルブ61R2へ送信することで弁開度を上げたり下げたりして、右2放水口31R2から放出される水の圧力が右2自動設定値を保持するように制御する。なお、右2放水バルブ制御手段131R2には、右2ホース接続センサ51R2からの右2ホース接続検知信号が入力されているので、右2放水口31R2が放水準備成立状態か放水準備未成立状態かを常時判断できる。そこで、突発的な事故等に起因して右2放水口31R2から消防ホース41や連結ホース42が外れて右2ホース接続検知信号が入力されなくなり、放水準備未成立状態になったと右2放水バルブ制御手段131R2が判断した場合には、右2放水制御バルブ61R2の弁開度を全閉とする右2バルブ開度制御信号を出力し、右2放水口31R2への放水を強制停止してもよい。この場合、表示制御手段134によって第二放水口表示灯を消灯させ、右2放水口31R2が放水準備未成立状態であることをシステム利用者に知らせることが望ましい。
左1放水口31L1に対応して設けられる左1放水バルブ制御手段131L1は、左1水圧センサ81L1により検出された左1放水口圧力値と、左1放水口31L1に対して設定値受付手段133が受け付けた左1自動設定値とを用いて、左1放水制御バルブ61L1の制御を行う。すなわち、左1放水口圧力値と左1自動設定値との差に基づいて左1放水バルブ制御手段131L1が左1バルブ開度制御信号を生成し、左1放水制御バルブ61L1へ送信することで弁開度を上げたり下げたりして、左1放水口31L1から放出される水の圧力が左1自動設定値を保持するように制御する。なお、左1放水バルブ制御手段131L1には、左1ホース接続センサ51L1からの左1ホース接続検知信号が入力されているので、左1放水口31L1が放水準備成立状態か放水準備未成立状態かを常時判断できる。そこで、突発的な事故等に起因して左1放水口31L1から消防ホース41や連結ホース42が外れて左1ホース接続検知信号が入力されなくなり、放水準備未成立状態になったと左1放水バルブ制御手段131L1が判断した場合には、左1放水制御バルブ61L1の弁開度を全閉とする左1バルブ開度制御信号を出力し、左1放水口31L1への放水を強制停止してもよい。この場合、表示制御手段134によって第三放水口表示灯を消灯させ、左1放水口31L1が放水準備未成立状態であることをシステム利用者に知らせることが望ましい。
左2放水口31L2に対応して設けられる左2放水バルブ制御手段131L2は、左2水圧センサ81L2により検出された左2放水口圧力値と、左2放水口31L2に対して設定値受付手段133が受け付けた左2自動設定値とを用いて、左2放水制御バルブ61L2の制御を行う。すなわち、左2放水口圧力値と左2自動設定値との差に基づいて左2放水バルブ制御手段131L2が左2バルブ開度制御信号を生成し、左2放水制御バルブ61L2へ送信することで弁開度を上げたり下げたりして、左2放水口31L2から放出される水の圧力が左2自動設定値を保持するように制御する。なお、左2放水バルブ制御手段131L2には、左2ホース接続センサ51L2からの左2ホース接続検知信号が入力されているので、左2放水口31L2が放水準備成立状態か放水準備未成立状態かを常時判断できる。そこで、突発的な事故等に起因して左2放水口31L2から消防ホース41や連結ホース42が外れて左2ホース接続検知信号が入力されなくなり、放水準備未成立状態になったと左2放水バルブ制御手段131L2が判断した場合には、左2放水制御バルブ61L2の弁開度を全閉とする左2バルブ開度制御信号を出力し、左2放水口31L2への放水を強制停止してもよい。この場合、表示制御手段134によって第四放水口表示灯を消灯させ、左2放水口31L2が放水準備未成立状態であることをシステム利用者に知らせることが望ましい。
放水銃31Hに対応して設けられる高圧放水バルブ制御手段131Hは、高水圧センサ81Hにより検出された高圧放水口圧力値と、放水銃31Hに対して設定値受付手段133が受け付けた高圧自動設定値とを用いて、高圧放水制御バルブ61Hの制御を行う。すなわち、高圧放水口圧力値と高圧自動設定値との差に基づいて高圧放水バルブ制御手段131Hが高圧バルブ開度制御信号を生成し、高圧放水制御バルブ61Hへ送信することで弁開度を上げたり下げたりして、放水銃31Hから放出される水の圧力が設定放水圧力値を保持するように制御する。
各放水バルブ制御手段131による自動調整動作として、放水口圧力値を自動設定値に保持するための制御手法は特に限定されるものではなく、任意に設定して構わない。本実施形態では、放水口圧力値が自動設定値と一致したと看做し得る自動調整動作終了条件を満たすことで、各放水制御バルブ61に対する自動調整動作を終了し、各放水制御バルブ61に対する自動調整動作を終了した後、放水口圧力値が自動調整圧力値から乖離したと看做し得る自動調整動作再開条件を満たすことで、各放水制御バルブ61に対する自動調整動作を再開するものとした。例えば、放水口圧力検出手段の検出精度や各放水制御バルブ61の調整分解能などを勘案して、自動設定値Xと一致したと看做し得る範囲として猶予範囲α(例えば、-A~+Aの範囲)を定め、放水口圧力値が「自動設定値X±A」の範囲に収まることを自動調整動作終了条件とする。また、放水口圧力値が自動設定値から乖離したと看做し得る範囲(同等の放水能力が保持できなくなると想定される限界範囲)として猶予範囲β(例えば、-B~+Bの範囲:但し、B>A)を定め、放水口圧力値が「自動設定値X±B」の範囲から外れることを自動調整動作再開条件とする。
なお、各放水バルブ制御手段131が自動調整動作を行うとき、各放水制御バルブ61に対して弁を全開とするバルブ開度制御信号を出力しても、放水口圧力値が自動設定値に届かない状況となるケースも起こり得る。そのような場合には、吐出ポンプ11の吐出圧を上げることで、各放水口31における吐出口圧力値を上げることができるので、吐出ポンプ11の吐出圧を制御するポンプ吐出圧制御手段132と連携することで、自動調整動作終了条件を達成することができる。例えば、各放水制御バルブ61を全開としたときの放水口圧力値と自動設定値との差分を吐出圧補正値としてポンプ吐出圧制御手段132へ送信し、この吐出圧補正値を受けたポンプ吐出圧制御手段132が吐出ポンプ11の吐出圧を吐出圧補正値分だけ引き上げる制御を行えばよい。
一方、自動モードにおけるポンプ吐出圧制御手段132は、ポンプ吐出圧センサ81Pにより検出された検出吐出圧力値と目標吐出圧力値との差に基づいて生成したポンプ制御信号をスロットルモータ14へ送信することで、吐出ポンプ11目標吐出圧力値にする自動調整動作を行う。目標吐出圧力値とは、設定値受付手段133が受け付けた1つ以上の自動設定値のうち最高値となる基準設定圧力値に、予め定めたマージン値を加えた値である。マージン値とは、吐出ポンプ11の吐出性能や各吐出口に対して見込まれる吐出圧などを勘案して適宜に定める値であり、本実施形態においては0.2MPaとした。例えば、基準設定圧力値が0.8MPaであれば目標吐出圧力値は1.0MPaとなり、基準設定圧力値が1.4MPaであれば目標吐出圧力値は1.6MPaとなる。なお、設定値受付手段133が受け付けた自動設定値が1つもない場合、すなわち放水圧力制御の対象となる放水口が設定されていない場合、基準設定圧力値が定まらないので、仮に基準設定圧力値を0.0MPaとし、目標吐出圧力値をマージン値に等しい0.2MPaにしても良い。このように、自動放水制御を開始する前から吐出ポンプ11をマージン値まで上げてスタンバイしておけば、基準設定圧力値が定まって放水圧力制御を開始したとき、迅速に目標吐出圧力値を達成でき、効率が良い。
吐出ポンプ11に対するポンプ吐出圧制御を行うに際して、検出吐出圧力値と目標吐出圧力値との差(例えば、「検出吐出圧力値-目標吐出圧力値」)が正の値である場合、実際の吐出圧が目標値よりも大きいことを意味するので、スロットル開度を下げるポンプ制御信号をスロットルモータ14へ送信し、エンジン12の回転数を下げる。逆に、検出吐出圧力値と目標吐出圧力値との差が負の値である場合、実際の吐出圧が目標値に達していないことを意味するので、スロットル開度を上げるポンプ制御信号をスロットルモータ14へ送信し、エンジン12の回転数を上げる。また、検出吐出圧力値と目標吐出圧力値との差分量が大きい場合には、スロットルモータ14に指示するスロットル開度の増減率を大きくし、検出吐出圧力値と目標吐出圧力値との差分量が小さい場合には、スロットルモータ14に指示するスロットル開度の増減率を小さくすることで、効率良く目標値への圧力調整を行える。
上述したように、ポンプ吐出圧制御手段132は、検出吐出圧力値と目標吐出圧力値との差に基づいてポンプ制御信号を生成し、スロットルモータ14へ送信することでスロットル開度を上げたり下げたりして、吐出ポンプ11の吐出圧力が目標吐出圧力値を保持するように制御する。なお、ポンプ吐出圧制御手段132によるポンプ吐出圧力制御で、検出吐出圧力値を目標吐出圧力値に保持するための制御手法は特に限定されるものではなく、任意に設定して構わない。本実施形態では、検出吐出圧力値が目標吐出圧力値と一致したと看做し得る自動調整動作終了条件が成立すると、自動調整終了条件の成立時におけるポンプ制御信号の出力を保持し、エンジン12による吐出ポンプ11の回転速度をそのまま維持することで自動調整動作を終了し、その後、検出吐出圧力値が目標吐出圧力値から乖離したと看做し得る自動調整動作再開条件が成立すると、スロットルモータ14に対する自動調整動作を再開するものとした。
例えば、吐出圧検出手段の検出精度やバルブ開度制御信号の調整分解能などを勘案して、目標吐出圧力値Xと一致したと看做し得る範囲として猶予範囲γ(例えば、-C~+Cの範囲)を定め、検出吐出圧力値が「目標吐出圧力値X±C」の範囲に収まることを自動調整動作終了条件とする。また、目標吐出圧力値が自動設定値から乖離したと看做し得る範囲(同等の吐出能力が保持できなくなると想定される限界範囲)として猶予範囲δ(例えば、-D1~+D2の範囲:但し、D2>D1>C、マージン値>D1)を定め、検出吐出圧力値が「目標吐出圧力値X-D1」~「目標吐出圧力値X+D2」の範囲から外れることを自動調整動作再開条件とする。マージン値を0.2MPaとした場合、猶予範囲γの一例は「目標吐出圧力値±0.2MPa」、猶予範囲δの一例は「目標吐出圧力値-0.1MPa~目標吐出圧力値+0.2MPa」である。
なお、自動調整動作再開条件の判定に用いる猶予範囲δの上限許容値D2と下限許容値D1の両方を等しくD(但し、マージン値>D)とし、「目標吐出圧力値±D」を猶予範囲δとしても良い。しかしながら、吐出ポンプ11の吐出圧が下がり過ぎると、各放水バルブ制御手段による放水圧制御に差し障りが出る可能性が高いので、猶予範囲δの下限許容値D1を上限許容値D2より小さくしておくことで、吐出ポンプ11の吐出圧が下がった場合には、いち早くスロットルモータ14に対する調整動作を再開することが望ましい。
また、放水制御システム1においては、車内配管2の配管抵抗等が要因で、吐出ポンプ11の吐出圧よりも各放水口31の放水口圧力値の方が低下する傾向にあるので、マージン値によって吐出ポンプ11の吐出圧に余裕を持たせておくのであるが、初期設定値としてのマージン値が必ずしも十分でない場合もある。前述したように、各放水制御バルブ61を全開にしても自動調整動作終了条件が成立しないために、各放水バルブ制御手段131から吐出圧補正値をポンプ吐出圧制御手段132に出力する場合もある。そこで、吐出圧補正値を受けたポンプ吐出圧制御手段132は、使用中のマージン値に吐出圧補正値を加算した補正マージン値を新たなマージン値として使用する。このように、ポンプ吐出圧制御手段132が用いる目標吐出圧力値を吐出圧補正値分だけ高くすれば、吐出ポンプ11の吐出圧が吐出圧補正値分だけ高くなり、各放水口31の放水口圧力値が高くなるので、結果的に自動調整動作終了条件を成立させることが可能となる。
なお、高圧放水を行う放水銃31Hを使う場合、車内配管2による圧力損失が一層顕著となるので、通常のマージン値(0.2MPa)よりも高い放水銃用マージン値を設定しておき、放水銃31Hの自動設定値に放水銃用マージン値を加えて目標吐出圧力値とし、自動調整動作を行えばよい。あるいは、放水銃31Hの定格放水圧を加味して放水銃用目標吐出圧力値を予め設定しておき、放水銃31Hを用いる場合には、放水銃用目標吐出圧力値を用いて自動調整動作を行ってもよい。
また、吐出ポンプ11は、安全のために定格の範囲内で使用することが望ましく、放水制御システム1において、吐出ポンプ11の吐出圧を際限なく上げることは危険である。そこで、ポンプ吐出圧制御手段132によってコントロールできる範囲(例えは、吐出ポンプ11の圧力限度やスロットルモータ14のスロットル上昇限度)の初期値を設定しておいてもよい。例えば、吐出ポンプ11の圧力限度の設定初期値は1.8MPa、回転限度が3回転であるスロットルモータ14のスロットル上昇限度の初期設定値は2.8回転とする。これらの設定初期値は、必要に応じて適宜変更できるようにしておくことが望ましい。
上述したように、各放水バルブ制御手段131によって各放水制御バルブ61に対する自動調整動作を行うと共に、ポンプ吐出圧制御手段132によってスロットルモータ14に対する自動調整動作を行うことで、各放水口1331の放水圧を自在に調整できる。そして、調整結果である各放水口31の放水圧力や吐出ポンプ11の吐出圧力等の参照情報は、制御パネル15の表示部150に表示される。また、給水方式も参照情報として表示され、図7に示すように、簡易水槽からの給水方式に変更された場合には、表示部150にて水槽の残量を確認できる。有圧水の給水方式の場合には、図8に示すように、右中継吸水口34R(第一中継口)に対応する右中継水圧センサ84Rの検出受水圧力値および左中継吸水口34L(第二中継口)に対応する左中継水圧センサ84Lの検出受水圧力値が表示部150にて確認できる。この検出受水圧力値は、右,左中継吸水口34R,34Lから供給される有圧水が右,左吸水減圧器10R,10Lによって減圧される前の圧力値であるから、安定した受水が行われていることを確認するための情報として有用である。また、図8に示すように、放水銃31Hから放水を行う場合、放水対象の放水口を減らしたり、各放水口の放水圧力を下げたりして、吐出ポンプ11の吸水量で、放水の総吐出量を賄えるように調整しておく必要がある。
また、自動モードにおいて動作するポンプ吐出圧制御手段132は、各放水バルブ制御手段131による自動調整動作を可能にするために吐出ポンプ11の吐出圧制御を行うだけでなく、吸水系に不具合が生じた場合の危険回避機能も備える。
例えば、吸水圧センサ82により検出される検出吸水圧力値が予め定めた吸水下限値(自然水および簡易水槽の場合は-0.08MPa、有圧水の場合は+0.2MPa)以下になる吸水圧力異常が発生した場合、ポンプ吐出圧制御手段132は、吸水圧力異常警戒動作を開始する。吸水圧力異常警戒動作の一例は、吸水圧力異常発生時におけるポンプ制御信号の出力を保持すると共に、各放水バルブ制御手段131に対して各放水制御バルブ61の開度をそのまま保持するよう指示する。このような吸水圧力異常警戒動作を行えば、吸水側圧力が吸水下限値以下になっても、吸水圧力異常発生時の放水状態を保持することができる。その後、吸水圧センサ82により検出される検出吸水圧力値が吸水下限値を上回り、吸水圧力異常が解消されると、ポンプ吐出圧制御手段132は、吸水圧力異常警戒動作を終了し、自動調整動作に戻る。
また、ポンプ吐出圧制御手段132は、水感知手段である水感知センサ83が接続吸水管22C内の水を感知しなくなることで揚水完了条件が成立しなくなると、揚水完了条件不成立時におけるポンプ制御信号の出力を保持する落水警戒動作を開始する。これにより、エンジン12の回転数が上昇することを抑制し、吐出ポンプ11の回転数をそのまま保持させておく。落水警戒動作を開始した後、予め定めた監視期間(例えば、5秒)が経過するまでに揚水完了条件が成立しなかった場合(水感知センサ83が接続吸水管22C内の水を感知しないままであった場合)、ポンプ吐出圧制御手段132は落水状態の発生と判断し、予め定めた落水対応動作を行う。落水対応動作の一例は、エンジン12の回転数がアイドリング状態となるようにポンプ制御信号をスロットルモータ14へ送信し、制御パネル15の表示部150にアラートを表示(例えば、「落水発生」のメッセージを表示)する。
上述したように、自動モードで放水制御システム1を使えば、システム利用者が制御パネル15を操作することで、各放水バルブ制御手段131による自動調整動作と、ポンプ吐出圧制御手段132による自動調整動作が行われるので、各放水口31の放水圧を個別に自動で調整できる。しかも、吸水圧力異常や落水の発生にも迅速に対応できるので、利便性の高いシステムとなる。
以上、本発明に係る放水制御システムの実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。
FE 消防車
1 放水制御システム
11 吐出ポンプ
12 エンジン
13 放水制御装置
131R1 右1放水バルブ制御手段
131R2 右2放水バルブ制御手段
131L1 左1放水バルブ制御手段
131L2 左2放水バルブ制御手段
14 スロットルモータ
15 制御パネル
21R1 右1導水管
21R2 右2導水管
21L1 左1導水管
21L2 左2導水管
31R1 右1放水口
31R2 右2放水口
31L1 左1放水口
31L2 左2放水口
61R1 右1放水制御バルブ
61R2 右2放水制御バルブ
61L1 左1放水制御バルブ
61L2 左2放水制御バルブ
81R1 右1水圧センサ
81R2 右2水圧センサ
81L1 左1水圧センサ
81L2 左2水圧センサ
81P ポンプ吐出圧センサ
1 放水制御システム
11 吐出ポンプ
12 エンジン
13 放水制御装置
131R1 右1放水バルブ制御手段
131R2 右2放水バルブ制御手段
131L1 左1放水バルブ制御手段
131L2 左2放水バルブ制御手段
14 スロットルモータ
15 制御パネル
21R1 右1導水管
21R2 右2導水管
21L1 左1導水管
21L2 左2導水管
31R1 右1放水口
31R2 右2放水口
31L1 左1放水口
31L2 左2放水口
61R1 右1放水制御バルブ
61R2 右2放水制御バルブ
61L1 左1放水制御バルブ
61L2 左2放水制御バルブ
81R1 右1水圧センサ
81R2 右2水圧センサ
81L1 左1水圧センサ
81L2 左2水圧センサ
81P ポンプ吐出圧センサ
Claims (5)
- 水を吐き出すポンプと、
前記ポンプの吐き出し口に繋がる複数の放水口と、
各放水口の圧力を検出する放水口圧力センサと、
各放水口の開度を制御するバルブと、
前記ポンプの吐出圧力を検出するポンプ吐出圧力センサと、
前記ポンプの吐出圧力を制御するポンプ制御装置と、
各バルブの開度を制御するバルブ制御装置と、
を備え、複数の前記放水口それぞれの圧力を個別に制御することを特徴とする放水制御システム。 - 各放水口から放水が可能な状態となる放水準備の成否を確認する放水準備確認手段を備え、
前記バルブ制御装置は、前記放水準備の成立していない前記放水口における前記バルブの開度を全閉とし、前記放水準備の成立した前記放水口における前記バルブは任意の開度に制御可能であることを特徴とする請求項1に記載の放水制御システム。 - 前記放水準備確認手段は、前記放水口にホースやノズルが接続されたことを検知する接続センサであることを特徴とする請求項2に記載の放水制御システム。
- 各放水口を手動で開閉する手動開閉バルブを備え、
前記放水準備確認手段は、前記手動開閉バルブの開閉を検知するバルブ開閉センサであることを特徴とする請求項2に記載の放水制御システム。 - 前記放水準備確認手段は、前記放水口にホースやノズルが接続されたことを作業者が確認して操作する接続確認スイッチであることを特徴とする請求項2に記載の放水制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022073192A JP2023162679A (ja) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 放水制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022073192A JP2023162679A (ja) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 放水制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023162679A true JP2023162679A (ja) | 2023-11-09 |
Family
ID=88651103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2022073192A Pending JP2023162679A (ja) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 放水制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2023162679A (ja) |
-
2022
- 2022-04-27 JP JP2022073192A patent/JP2023162679A/ja active Pending
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