JP2024016152A - 測定装置及び防災システム - Google Patents
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Abstract
【課題】炎と煙の両方を検知可能であり、かつ、炎検知器と煙検知器を個別に設ける場合と比較し、それらの装置の設置及び保守に要する労力が少なくて済む仕組みを実現する。
【解決手段】防災システム1は、トンネルTNに車両の走行方向に沿って概ね等間隔に配置された複数の測定装置10、すなわち、測定装置10(1)、測定装置10(2)、・・・、測定装置10(n)を備える。測定装置10は炎検知用のセンサと、煙検知用の光を発光する発光部102と、煙検知用の光を受光する受光部103を備える。測定装置10(i)の発光部102は隣の測定装置10(i+1)の受光部103に向けて光を発光する。測定装置10(i+1)の受光部103は測定装置10(i)の発光部102から発光された光を受光し、受光した光の強度を示す信号を出力する。
【選択図】図2
【解決手段】防災システム1は、トンネルTNに車両の走行方向に沿って概ね等間隔に配置された複数の測定装置10、すなわち、測定装置10(1)、測定装置10(2)、・・・、測定装置10(n)を備える。測定装置10は炎検知用のセンサと、煙検知用の光を発光する発光部102と、煙検知用の光を受光する受光部103を備える。測定装置10(i)の発光部102は隣の測定装置10(i+1)の受光部103に向けて光を発光する。測定装置10(i+1)の受光部103は測定装置10(i)の発光部102から発光された光を受光し、受光した光の強度を示す信号を出力する。
【選択図】図2
Description
本発明は、トンネル内の火災を検知する技術に関する。
トンネル内を走行する車両による事故等により、トンネル内で火災が発生する場合がある。トンネル外と比較し、トンネル内は空間が開放されていないため、火災が発生した場合、急速に煙が充満して視界が悪くなり新たな事故を招くなどの理由により、火災による被害が拡大する傾向がある。そこで、多くのトンネルには火災を速やかに検知するための防災システムが導入されている。
トンネル内の火災を検知するための技術を開示している特許文献として、例えば特許文献1がある。特許文献1には、トンネルの内壁に長手方向に沿って敷設される光ファイバにより温度を検出する温度センサと、トンネル内に車両の走行方向における所定間隔毎に設置されトンネル内を撮像するカメラと、温度センサが測定した温度とカメラが撮像した画像に基づいてトンネル内の火災を検知する処理装置とを備える火災検知装置が記載されている。
トンネルには、車両の走行方向に沿って間隔を空けて複数の火災検知器が設置されることが多い。それらの複数の火災検知器には、トンネルを複数に区分したいずれかの区画が監視対象として割り当てられる。そのため、トンネル内で火災が発生した場合、その火災がトンネル内のどの区画で発生しているかが分かる。
トンネル内に複数配置される火災検知器の多くは、炎が発する波長帯の光に感応するセンサであり、そのセンサの測定結果に基づき炎を検知する。従って、例えば車内で炎が発生し、その炎が火災検知器に対し車体等により遮られているような場合、火災検知器はその火災を早期に検知することができない。
火災を検知するための装置として、上記の炎を検知する方式の装置の他に、煙を検知する方式の装置がある。本願においては、炎を検知する方式の装置を炎検知器と呼び、煙を検知する方式の装置を煙検知器と呼び、それらを区別する。
炎検知器と煙検知器を併用すれば、炎検知器から死角となる場所で炎が発生し、炎検知器がその炎を検知できなくても、炎に伴い発生する煙を煙検知器が検知することで、早期に火災を検知することができる。
ただし、トンネル内に複数の炎検知器及び煙検知器を設置するには多大な労力が必要となる。また、設置後にそれらの炎検知器と煙検知器を保守するための作業も多大な負荷となる。従って、それらの装置の設置及び保守のための作業を軽減したい、というニーズがある。
このような事情に鑑みて、本発明は、炎と煙の両方を検知可能であり、かつ、炎検知器
と煙検知器を個別に設ける場合と比較し、それらの装置の設置及び保守に要する労力が少なくて済む仕組みを実現することを目的とする。
と煙検知器を個別に設ける場合と比較し、それらの装置の設置及び保守に要する労力が少なくて済む仕組みを実現することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する1つの測定装置であって、炎検知用のセンサと、車両の走行方向に沿った第1の方向に煙検知用の光を発光する発光部と、自装置からみて前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に配置されている自装置と同種の測定装置から前記第1の方向に発光された煙検知用の光を受光する受光部とを備える測定装置を第1の態様として提供する。
また、本発明は、トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する1つの測定装置であって、炎検知用のセンサと、車両の走行方向に沿った第1の方向に煙検知用の光を発光する発光部と、自装置からみて前記第1の方向に配置されている自装置と同種の測定装置が備える反射鏡において反射した、前記発光部が発光した煙検知用の光の反射光を受光する受光部と、自装置からみて前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に配置されている自装置と同種の測定装置が発光する煙検知用の光を発光元の測定装置に向かい反射する反射鏡とを備える測定装置を第2の態様として提供する。
第1又は第2の態様に係る測定装置によれば、1つの装置が炎と煙の両方を検知するための情報を取得できるため、炎と煙を個別に検知する装置を用いる場合と比較し、設置や保守に要する労力が軽減される。
第1又は第2の態様に係る測定装置において、前記受光部が受光した光の強度に基づき煙の有無を判定する判定部を備える、という構成が第3の態様として採用されてもよい。
また、本発明は、トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の請求項1又は2に記載の測定装置と、複数の前記測定装置の各々が備える前記受光部が受光した光の強度を取得する取得部と、前記取得部が取得した光の強度に基づき煙の有無を判定する判定部とを備える防災システムを第4の態様として提供する。
第3の態様に係る測定装置又は第4の態様に係る防災システムによれば、煙の有無が分かる。
第4の態様に係る防災システムにおいて、前記判定部を第1の判定部とするとき、複数の前記測定装置の各々が備える前記センサの測定結果に基づき炎の有無を判定する第2の判定部と、前記第1の判定部の判定結果と前記第2の判定部の判定結果とに基づいて火災の有無を判定する第3の判定部とを備える、という構成が第5の態様として採用されてもよい。
第5の態様に係る防止システムによれば、炎と煙の有無に基づき火災が検知されるため、高い信頼性で火災が検知される。
本発明によれば、炎と煙の両方を検知可能であり、かつ、炎検知器と煙検知器を個別に設ける場合と比較し、それらの装置の設置及び保守に要する労力が少なくて済む仕組みが実現される。
[実施形態]
以下、本発明の一実施形態に係る防災システム1を説明する。図1は防災システム1の全体構成を示した図である。防災システム1はトンネルTNで発生する火災を検知するためのシステムである。
以下、本発明の一実施形態に係る防災システム1を説明する。図1は防災システム1の全体構成を示した図である。防災システム1はトンネルTNで発生する火災を検知するためのシステムである。
防災システム1は、トンネルTNの内部に車両の走行方向に沿って概ね等間隔に設置されているn個の測定装置、すなわち、測定装置10(1)、10(2)、10(3)、・・・、10(n)と、これらの測定装置と通信接続された防災受信盤12と、防災受信盤12と通信接続されたサーバ装置13と、防災受信盤12と通信可能な端末装置14と、サーバ装置13と通信可能な端末装置15を備える。端末装置14は、防災システム1の設置及び保守を担当する作業員により用いられる端末装置である。端末装置15は、防災システム1を利用してトンネルTNを管理する管理者により用いられる端末装置である。
以下、測定装置10(1)、10(2)、10(3)、・・・、10(n)を互いに区別しない場合、測定装置10と総称する。
図2は、測定装置10を正面から見た外観を示している。測定装置10は本体101と、発光部102と、受光部103と、本体101と発光部102を連結する雲台104と、本体101と受光部103を連結する雲台105を備える。
本体101は、筐体と、筐体内に収容されたコンピュータと、炎検知用のセンサ群を備える。本体101が備える筐体には光を透過する窓Wが設けられており、筐体内のセンサ群は外界から窓Wを透過して筐体内に入ってくる光に感応する。
発光部102は、図2において概ねX軸の正方向に煙検知用の光を照射する。
受光部103は、図2において測定装置10よりX軸の負方向側にある同種の装置から概ねX軸の正方向に照射された煙検知用の光を受光し、受光した光の強度に応じた信号を出力する。
雲台104は、発光部102が発光する光の軸を調整するための2軸の雲台である。雲台104は、発光部102のY軸周りの角度と、Z軸周りの角度を調整することができる。
雲台105は、受光部103が受光する光の軸を調整するための2軸の雲台である。雲
台105は、受光部103のY軸周りの角度と、Z軸周りの角度を調整することができる。
台105は、受光部103のY軸周りの角度と、Z軸周りの角度を調整することができる。
図3は、トンネルTNに測定装置10が設置されている状態を模式的に示した図である。測定装置10は、例えばトンネルTNの内壁面上の所定の高さに、概ね所定の間隔を空けて設置される。図3において、測定装置10(i)(ただし、iは1≦i≦n-1である自然数)の発光部102は自装置から見て左側に隣接する同種の装置、すなわち、測定装置10(i+1)の受光部103に向かい煙検知用の光を照射する。そして、測定装置10(i+1)の受光部103は自装置から見て右側に隣接する同種の装置、すなわち、測定装置10(i)の発光部102から照射された煙検知用の光を受光する。
測定装置10(i)及び測定装置10(i+1)の近くで煙が発生し、測定装置10(i)と測定装置10(i+1)の間にその煙が達すると、測定装置10(i)から照射された煙検知用の光の一部が煙により遮られて、測定装置10(i+1)が受光する光の強度が低下する。測定装置10(i+1)のコンピュータは、受光部103により受光された光の強度に基づき、測定装置10(i)と測定装置10(i+1)の間の空間における煙の有無を判定する。
図4は、測定装置10のハードウェアの構成を模式的に示した図である。測定装置10は、まず、測定装置10の各種制御を行うコンピュータ107を備える。コンピュータ107は、プログラムに従いデータ処理を行うプロセッサ1071と、プログラムを含む各種データを記憶するメモリ1072と、測定装置10が備える炎検知用の4つのセンサ等との間で信号の受け渡しを行う入出力インタフェース1073と、防災受信盤12との間でデータ通信を行う通信インタフェース1074を備える。
測定装置10は、コンピュータ107に加え、コンピュータ107に接続された炎検知用のセンサであるセンサ108R、センサ109R、センサ108L、センサ109Lと、発光部102と、受光部103を備える。
なお、測定装置10は、図4に示す構成部に加え、測定装置10の電力を消費する構成部に電力を供給する電源ユニット、4つのセンサや受光部103が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器等の構成部を備えるが、それらは本願発明の特徴と無関係であるため、図4において省略されており、以下の説明においてもそれらの説明は省略する。
センサ108Rとセンサ108Lは、炎(熱源)が発する長波長側の波長帯に高い感度で応答する長波長側光センサである。センサ108Rとセンサ108Lとしては、例えば、焦電素子を用いた光センサが採用される。以下、センサ108Rとセンサ108Lをセンサ108と総称する。
センサ109Rとセンサ109Lは、炎(熱源)が発する短波長側の波長帯に高い感度で応答する短波長側光センサである。センサ109Rとセンサ109Lとしては、例えば、フォトダイオードを用いた光センサが採用される。以下、センサ109Rとセンサ109Lをセンサ109と総称する。
センサ108Rとセンサ109Rは、測定装置10から見て右側の監視領域において発生する炎を検知するためのセンサである。センサ108Lとセンサ109Lは、測定装置10から見て左側の監視領域において発生する炎を検知するためのセンサである。
図1に示すように、トンネルTNは測定装置10が設置されている位置を境界とする複
数の監視領域、すなわち、監視領域A(1)、A(2)、・・・、A(n-1)に区分される。以下、これらの監視領域を監視領域Aと総称する。
数の監視領域、すなわち、監視領域A(1)、A(2)、・・・、A(n-1)に区分される。以下、これらの監視領域を監視領域Aと総称する。
測定装置10(i+1)(ただし、iは1≦i≦n-1である自然数)のコンピュータは、測定装置10(i+1)のセンサ108Rとセンサ109Rにより測定された光の強度に基づき、監視領域A(i)における炎の有無を判定する。また、測定装置10(i+1)のコンピュータは、測定装置10(i+1)のセンサ108Lとセンサ109Lにより測定された光の強度に基づき、監視領域A(i+1)における炎の有無を判定する。
従って、例えば監視領域A(i)における炎は、測定装置10(i)のセンサ108L及びセンサ109Lと、測定装置10(i+1)のセンサ108R及びセンサ109Rにより重複監視される。
コンピュータ107は、プロセッサ1071によりメモリ1072に記憶されているプログラムに従う各種データ処理を行うことにより、2つの炎検知装置と、1つの発光制御装置と、1つの煙検知装置として機能する。以下にこれらの装置の構成を説明する。
図5は、コンピュータ107により実現される炎検知装置111の構成を模式的に示した図である。コンピュータ107は、センサ108Rとセンサ109Rから出力される信号が示す光の強度に基づき測定装置10の右側の監視領域Aにおける炎を検知する炎検知装置と、センサ108Lとセンサ109Lから出力される信号が示す光の強度に基づき測定装置10の左側の監視領域Aにおける炎を検知する炎検知装置として機能するが、これら2つの炎検知装置の構成はいずれも図5に示すものとなる。
炎検知装置111は、記憶部1111、取得部1112、計時部1113、炎判定部1114、送信部1115を備える。
記憶部1111はプロセッサ1071の制御下で動作するメモリ1072により実現される。記憶部1111は各種データを記憶する。
取得部1112はプロセッサ1071の制御下で動作する入出力インタフェース1073により実現される。取得部1112は、センサ108から出力される信号と、センサ109から出力される信号を継続的に取得する。取得部1112により取得されたそれらの信号の振幅値は、その時点における時刻と共に記憶部1111に記憶される。
計時部1113はプロセッサ1071により実現される。計時部1113は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。
炎判定部1114はプロセッサ1071により実現される。炎判定部1114は、記憶部1111に記憶されている、センサ108から出力された信号の振幅値と、センサ109から出力された信号の振幅値とが所定の条件を満たすと判定した場合、炎が検知されていることを示す炎検知データを記憶部1111に記憶させる。また、炎判定部1114は、その条件が満たされないと判定した場合、炎検知データに代えて、炎が検知されていないことを示す炎非検知データを記憶部1111に記憶させる。
炎判定部1114が炎検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
(条件1)センサ108から出力された信号の振幅値が閾値T1以上である。
(条件2)センサ109から出力された信号の振幅値が閾値T2以上である。
(条件3)センサ109から出力された信号の振幅値に対するセンサ108から出力され
た信号の振幅値の比率が閾値T3以上、かつ、閾値T4以下(ただし、T3<T4)である。
(条件1)センサ108から出力された信号の振幅値が閾値T1以上である。
(条件2)センサ109から出力された信号の振幅値が閾値T2以上である。
(条件3)センサ109から出力された信号の振幅値に対するセンサ108から出力され
た信号の振幅値の比率が閾値T3以上、かつ、閾値T4以下(ただし、T3<T4)である。
炎判定部1114は、上記の条件1~3の全てが、過去の所定時間長(例えば10秒間)の期間内に所定回数以上、満たされた場合、炎が発生していると判定する。
送信部1115はプロセッサ1071の制御下で動作する通信インタフェース1074により実現される。送信部1115は、記憶部1111に炎検知データが格納されている間、防災受信盤12に対し、炎検知信号を継続的に出力する。
図6は、コンピュータ107により実現される発光制御装置112の構成を模式的に示した図である。発光制御装置112は、受信部1121、計時部1122、発光制御部1123を備える。
受信部1121はプロセッサ1071の制御下で動作する通信インタフェース1074により実現される。受信部1121は、防災受信盤12から発光タイミングを示す発光タイミングデータと、計時部1122が現在時刻を計測するために用いる基準時刻を校正するための基準時刻データを受信する。
本実施形態において、各々の測定装置10が備える発光部102は防災受信盤12から個別に指示された最初の発光タイミングから所定時間発光した後、発光を停止し、所定時間の経過後に再び所定時間発光をした後、発光を停止する、という動作を繰り返す。発光の間隔は計時部1122が測定する時刻に基づき管理される。従って、受信部1121が防災受信盤12から受信する発光タイミングデータは、発光部102が最初に発光すべきタイミングを示すデータである。
計時部1122はプロセッサ1071により実現される。計時部1122は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。計時部1122が用いる基準時刻は、受信部1121が防災受信盤12から受信する基準時刻データに基づき校正される。その結果、計時部1122が測定する時刻は、測定装置10が備える計時部が測定する時刻と同期される。
発光制御部1123はプロセッサ1071により実現される。発光制御部1123は、受信部1121が受信した発光タイミングデータが示すタイミングと、計時部1122が測定する現在時刻に基づき、発光部102から発光を開始するタイミング及び終了するタイミングを特定し、特定したタイミングで発光部102に発光の開始及び終了を指示する。
図7は、コンピュータ107により実現される煙検知装置113の構成を模式的に示した図である。煙検知装置113は、記憶部1131、受信部1132、計時部1133、取得部1134、煙判定部1135、送信部1136を備える。
記憶部1131はプロセッサ1071の制御下で動作するメモリ1072により実現される。記憶部1131は各種データを記憶する。
受信部1132はプロセッサ1071の制御下で動作する通信インタフェース1074により実現される。受信部1132は、防災受信盤12から受光タイミングを示す受光タイミングデータと、計時部1133が現在時刻を計測するために用いる基準時刻を校正するための基準時刻データを受信する。
受信部1132が防災受信盤12から受信する受光タイミングデータは、受光部103に対し発光を行う隣の測定装置10の発光制御装置112に対し防災受信盤12が送信する発光タイミングデータと同じデータである。
計時部1133はプロセッサ1071により実現される。計時部1133は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。計時部1133が用いる基準時刻は、受信部1132が防災受信盤12から受信する基準時刻データに基づき校正される。その結果、計時部1133が測定する時刻は、測定装置10が備える計時部が測定する時刻と同期される。
取得部1134はプロセッサ1071の制御下で動作する入出力インタフェース1073により実現される。取得部1134は、受光部103から出力される信号を継続的に取得する。取得部1134により取得されたそれらの信号の振幅値は、その時点における時刻と共に記憶部1131に記憶される。
煙判定部1135はプロセッサ1071により実現される。煙判定部1135は、記憶部1131に記憶されている受光部103から出力された信号の振幅値が所定の条件を満たすと判定した場合、煙が検知されていることを示す煙検知データを記憶部1131に記憶させる。また、煙判定部1135は、その条件が満たされないと判定した場合、煙検知データに代えて、煙が検知されていないことを示す煙非検知データを記憶部1131に記憶させる。
煙判定部1135が煙検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
(条件1)基準値に対する、受光部103から出力された信号の振幅値を基準値から減じた値の比率である減光率が閾値U1以上である。
(条件2)減光率の経時変化率(単位時間の期間中における減光率の変化率)が閾値U2以上、かつ、閾値U3以下(ただし、U2<U3)である。
(条件1)基準値に対する、受光部103から出力された信号の振幅値を基準値から減じた値の比率である減光率が閾値U1以上である。
(条件2)減光率の経時変化率(単位時間の期間中における減光率の変化率)が閾値U2以上、かつ、閾値U3以下(ただし、U2<U3)である。
上記の条件1において用いられる基準値は、煙が発生していない状態において受光部103から出力される信号の振幅値である。
煙判定部1135は、煙が未検知の状態においては、上記の条件1と2の両方が満たされた場合、煙が発生していると判定し、炎が検知されている状態においては、上記の条件1が満たされている間、煙が継続して発生していると判定する。
なお、条件2は、障害物により受光部103が受光する光の強度が急速に減少する場合や、測定装置10に汚れが付着することにより受光部103が受光する光の強度が長時間に渡り徐々に減少する場合に煙を誤検知しないようにするための条件である。
以上が測定装置10の説明である。以下に、防災システム1(図1)を構成する測定装置10以外の装置を説明する。
防災受信盤12は、トンネルTN内に設置され、測定装置10から炎検知信号又は煙検知信号を受信した場合、表示や発音により周りの人々に警報を行うとともに、サーバ装置13に炎、煙、又は火災が検知された旨の通知を送信する装置である。
図8は、防災受信盤12のハードウェア構成を模式的に示した図である。防災受信盤12はコンピュータ201と、コンピュータ201に接続されたディスプレイ121及び操作ユニット122を備える。
コンピュータ201は、プログラムに従いデータ処理を行うプロセッサ2011と、プログラムを含む各種データを記憶するメモリ2012と、ディスプレイ121及び操作ユニット122との間で信号の入出力を行う入出力インタフェース2013と、n個の測定装置10、サーバ装置13、及び端末装置14との間でデータ通信を行う通信インタフェース2014を備える。
図9は、防災受信盤12の機能構成を模式的に示した図である。すなわち、コンピュータ201のプロセッサ2011がプログラムに従う処理を実行することにより、図9に符号123で示される火災検知装置が実現される。以下、火災検知装置123の機能構成を説明する。
火災検知装置123は、記憶部1231、取得部1232、計時部1233、火災判定部1234、送信部1235、表示制御部1236、操作受付部1237を備える。
記憶部1231はプロセッサ2011の制御下で動作するメモリ2012により実現され、各種データを記憶する。
取得部1232はプロセッサ2011の制御下で動作する通信インタフェース2014により実現される。取得部1232はn個の測定装置10の各々から炎検知信号と煙検知信号を取得する。
計時部1233はプロセッサ2011により実現される。計時部1233は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。
火災判定部1234はプロセッサ2011により実現される。火災判定部1234は、取得部1232が取得する炎検知信号(炎判定部1114の判定結果)と煙検知信号(煙判定部1135の判定結果)とに基づいて、火災の有無を判定する。
火災判定部1234が火災検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
(条件1)炎検知信号が継続受信されている時間が閾値V1以上である。
(条件2)煙検知信号が継続受信されている時間が閾値V2以上である。
(条件3)炎検知信号と煙検知信号の両方が継続受信されている時間が閾値V3以上(ただし、V3<V1かつV3<V2)である。
(条件1)炎検知信号が継続受信されている時間が閾値V1以上である。
(条件2)煙検知信号が継続受信されている時間が閾値V2以上である。
(条件3)炎検知信号と煙検知信号の両方が継続受信されている時間が閾値V3以上(ただし、V3<V1かつV3<V2)である。
火災判定部1234は、上記の条件1~3のいずれか1つが満たされた場合、火災が発生していると判定する。
なお、条件3は、炎及び煙の両方が検知されている場合、炎のみが検知されている場合、又は、煙のみが検知されている場合よりも速やかに、火災が発生していると判定し、報知等を行うための条件である。
送信部1235はプロセッサ2011の制御下で動作する通信インタフェース2014により実現される。送信部1235は火災判定部1234により火災が発生している、と判定されている間、サーバ装置13に継続的に火災報知データを送信する。火災報知データには、トンネルTNの識別情報、火災が発生している区画(監視領域A)の識別情報、炎及び煙の検知の有無を示す情報が含まれる。
また、送信部1235は、例えば定期的に、計時部1233が測定している現在時刻を示すデータを、基準時刻データとして測定装置10に送信する。測定装置10のコンピュ
ータ107は防災受信盤12から送信されてくる基準時刻データに基づき内部時計の基準時刻の校正を行う。その結果、コンピュータ107により実現される発光制御装置112の計時部1122と、煙検知装置113の計時部1133の基準時刻が校正されることになる。
ータ107は防災受信盤12から送信されてくる基準時刻データに基づき内部時計の基準時刻の校正を行う。その結果、コンピュータ107により実現される発光制御装置112の計時部1122と、煙検知装置113の計時部1133の基準時刻が校正されることになる。
また、送信部1235は、作業員により測定装置10に対する受光強度の基準値の設定(後述)が行われた際に、それらの設定の対象となった2つの測定装置10に対し、発光タイミングデータ及び受光タイミングデータを送信する。
表示制御部1236はプロセッサ2011により実現される。表示制御部1236はディスプレイ121に各種画像を表示させるための制御を行う。例えば、火災判定部1234がいずれかの監視領域Aにおいて火災が発生したと判定した場合、表示制御部1236は「火災検知 エリア##」という文字を表す画像データを生成し、ディスプレイ121にその画像データが表す画像を表示させる。ここで、「エリア##」は火災が検知された監視領域Aの識別情報である。
操作受付部1237はプロセッサ2011の制御下で動作する入出力インタフェース2013により実現される。操作受付部1237は作業員等のユーザが操作ユニット122に対し行う操作を受け付ける。なお、ユーザが操作ユニット122を用いて防災受信盤12に対し行う操作には、例えば、火災検知時に防災受信盤12が制御する消火装置の動作開始を指示するための操作等が含まれる。
以上が防災受信盤12の説明である。サーバ装置13(図1参照)は一般的なサーバ装置であるため、そのハードウェア構成及び機能構成の説明を省略する。
端末装置14及び端末装置15(図1参照)は一般的な端末装置であるため、そのハードウェア構成及び機能構成の説明を省略する。
防災システム1が煙を正しく検知するためには、隣り合う2つの測定装置10が備える発光部102の光軸と受光部103の光軸が概ね一致している必要がある。そのため、作業員は、トンネルTNに新たに測定装置10を設置する際に、雲台104及び雲台105により発光部102及び受光部103の方向を調整する作業を行う。また、作業員は、発光部102及び受光部103の方向の調整に伴い、受光部103の受光レベルの基準値を設定する作業も行う。
図10は、作業員が発光部102及び受光部103の方向の調整と、受光部103の受光レベルの基準値の設定を行う際に、それらの作業を支援するために端末装置14が表示する画面(以下、「設定画面」という)を模式的に示した図である。
作業員は、設定画面に表示される「発光側装置ID」欄に、光軸を合わせる対象の発光部102を備える測定装置10の識別情報を入力する。また、作業員は、「受光側装置ID」欄に、光軸を合わせる対象の受光部103を備える測定装置10の識別情報を入力する。なお、これらの識別情報は、例えば測定装置10の筐体等に印字等されている二次元コードを端末装置14が読み取ることにより入力されてもよい。
作業員が「発光側装置ID」欄と「受光側装置ID」欄に識別情報を入力し、「OK」ボタンに対しクリック操作又はタッチ操作を行うと、それらの識別情報が端末装置14から防災受信盤12に送信される。防災受信盤12は、それらの識別情報を受信すると、発光側装置IDにより識別される測定装置10に対し発光の開始を指示し、受光側装置IDにより識別される測定装置10に対し受光の開始と受光した光の強度を示す強度信号の送
信を指示する。これらの指示に従い、発光側の測定装置10は発光部102により発光を開始し、受光側の測定装置10は受光部103により受光を開始する。その後、受光側の測定装置10は、受光部103により測定した光の強度を示す強度信号を継続的に防災受信盤12に送信する。
信を指示する。これらの指示に従い、発光側の測定装置10は発光部102により発光を開始し、受光側の測定装置10は受光部103により受光を開始する。その後、受光側の測定装置10は、受光部103により測定した光の強度を示す強度信号を継続的に防災受信盤12に送信する。
防災受信盤12は、受光側の測定装置10から送信されてくる強度信号を端末装置14に送信する。端末装置14は、設定画面の「受光レベル」欄に、防災受信盤12から送信されてくる強度信号が示す強度を表示する。
続いて、作業員は、受光側の測定装置10の受光部103の方向を調整する。受光部103には、図2に符号SRで示されるスコープの鏡筒が設けられている。この鏡筒の軸は受光部103の光軸と平行である。作業員は、鏡筒SRに対物レンズ及び対眼レンズを取り付けた後、雲台105のネジを緩め、スコープで対向する隣の測定装置10の発光部102が中心に見えるように受光部103の方向を調整した後、雲台105のネジを締めて受光部103の方向を固定する。
続いて、作業員は、発光側の測定装置10の発光部102の方向を調整する。発光部102には、図2に符号STで示されるスコープの鏡筒が設けられている。この鏡筒の軸は発光部102の光軸と平行である。作業員は、鏡筒STに対物レンズ及び対眼レンズを取り付けた後、雲台104のネジを緩め、スコープで対向する隣の測定装置10の受光部103が中心に見えるように発光部102の方向を調整する。作業員は、発光部102の方向を調整しながら、設定画面の「受光レベル」欄に表示される数値が最も高い値を示す方向を確認する。作業員は、スコープで対向する隣の測定装置10の受光部103が中心に見える状態で設定画面の「受光レベル」欄に表示される数値が最も高い値を示すことを確認すると、その状態で雲台104のネジを締めて発光部102の方向を固定する。
続いて、作業員が設定画面の「設定」ボタンに対しクリック操作又はタッチ操作を行うと、防災受信盤12はその時点で「受光レベル」欄に表示されていた受光強度を基準値として設定するように、受光側の測定装置10に指示する。この指示に従い、受光側の測定装置10は受光強度の基準値をメモリ1072に記憶する。この基準値は、煙検知装置113の煙判定部1135が煙検知の判定に用いる。
その後、防災受信盤12は発光側の測定装置10に発光タイミングデータを、また、受光側の測定装置10に受光タイミングデータを送信する。防災受信盤12は、隣り合う2つの測定装置10の発光部102が発光するタイミングがずれるように、各測定装置10の発光タイミング及び受光タイミングを決定し、そのように決定したタイミングを示す発光タイミングデータ及び受光タイミングデータを測定装置10に送信する。
発光側の測定装置10は防災受信盤12から発光タイミングデータを受信すると、その後、発光部102により、発光タイミングデータが示すタイミングで発光を開始し、その後、所定時間毎に発光の停止、再開、を繰り返す。
受光側の測定装置10は防災受信盤12から受光タイミングデータを受信すると、その後、受光部103により、受光タイミングデータが示すタイミングで受光を開始し、その後、所定時間毎に受光の停止、再開、を繰り返す。受光側の測定装置10は、受光部103により受光した光の強度に基づき煙の検知を行う。このようにして、測定装置10は運用時の動作を開始する。
図11は、トンネルTN内において火災が検知された場合に、端末装置15に表示される画面(以下、「火災報知画面」という)を模式的に示した図である。サーバ装置13は
防災受信盤12から火災報知データを受信すると、火災報知データが示す情報を用いて火災報知画面の表示を指示するデータを生成し、端末装置15に送信する。端末装置15はサーバ装置13から送信されてくるデータに従い、火災報知画面を表示する。
防災受信盤12から火災報知データを受信すると、火災報知データが示す情報を用いて火災報知画面の表示を指示するデータを生成し、端末装置15に送信する。端末装置15はサーバ装置13から送信されてくるデータに従い、火災報知画面を表示する。
火災報知画面には、トンネルTNのどの区画において火災が検知されているか、また、炎及び煙が検知されているか否か、という情報が表示される。管理者は火災報知画面を見て、速やかに必要な対応を取ることができる。
上述した防災システム1によれば、測定装置10が炎検知用のセンサと、煙検知用の発光部及び受光部を備えるため、測定装置10をトンネル内に設置し保守することで炎と煙の両方の検知が可能となる。従って、炎検知用の測定装置と煙検知用の測定装置を個別に設置し保守する場合と比較し、設置や保守の手間が低減される。
[変形例]
上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す2以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。
上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す2以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。
(1)上述した実施形態において、測定装置10が備える発光部102から発光された光は、その測定装置10の隣に設置されている測定装置10が備える受光部103により受光される。これに代えて、測定装置10が備える発光部102から発光された光の反射光を、同じ測定装置10が備える受光部103が受光する構成が採用されてもよい。
図12は、この変形例に係る測定装置20を正面から見た外観を示している。測定装置20は、測定装置10と比較し、発光部102に代えて、発光部と受光部を備える発光受光ユニット211を備える点と、受光部103に代えて、反射鏡212を備える点が異なっている。
発光受光ユニット211が備える発光部と受光部の光軸は平行であり、発光部が発光した光の進む方向に垂直に配置された反射鏡があれば、受光部は発光部から発光された光の、反射鏡において反射した反射光を受光する。
作業員は、隣り合う2つの測定装置10の発光受光ユニット211の光軸と反射鏡212の反射面の法線が一致するように、発光受光ユニット211と反射鏡212の方向を調整する。
防災システム1が測定装置10に代えて測定装置20を備える場合であっても、防災システム1によりトンネルにおいて炎と煙の両方の検知が可能となる。
(2)上述した実施形態において、測定装置10の発光部102及び受光部103は本体101に直接取り付けられているが、発光部102と受光部103が本体101と通信線及び電力線により接続された状態で分離可能であってもよい。図13は、この変形例に係る測定装置30を正面から見た外観を示している。発生直後の煙は一般的に空気よりも軽いため上昇する。従って、煙を検知するための発光部102と受光部103はトンネル内のできるだけ高い位置に設置されることが望ましい。一方、本体101は炎検知用の4つのセンサ、コンピュータ、電源ユニット等を備えているため、発光部102及び受光部103と比較し大きく重い。従って、設置や保守の作業効率を高めるために、トンネル内のできるだけ低い位置に設置されることが望ましい。
測定装置30が備える発光部102と受光部103は本体101から分離可能であるた
め、本体101は低い位置に、また、発光部102と受光部103は高い位置に設置することで、煙検知の迅速性と設置及び保守の効率性のバランスを取ることができる。
め、本体101は低い位置に、また、発光部102と受光部103は高い位置に設置することで、煙検知の迅速性と設置及び保守の効率性のバランスを取ることができる。
(3)上述した実施形態において、発光部102と受光部103の光軸の調整はスコープを用いて人手により行われるものとしたが、光軸の調整の方法はこれに限られない。例えば、発光部102が光軸と平行なレーザを照射するレーザポインタ機能を備え、そのレーザで対向する受光部103を狙うことで、発光部102の方向の調整が行われてもよい。
また、発光部102と受光部103が人手によらず、様々な方向にその姿勢を変更しながら、受光部103が受光する光の強度が最も大きくなる姿勢を特定する自動調整機構を備えてもよい。
(4)上述した実施形態においては、測定装置10が炎検知のための判定と、煙検知のための判定を行い、防災受信盤12がそれらの判定の結果に基づき火災検知のための判定を行う。これらの判定はいずれの装置において行われてもよい。例えば、炎検知のための判定と煙検知のための判定の少なくとも一方が、防災受信盤12又はサーバ装置13において行われてもよい。また、火災検知のための判定が、測定装置10又はサーバ装置13において行われてもよい。
(5)上述した実施形態においては、隣接又は近接する測定装置10の各々が発光する煙検知用の光が混ざり合わないように、各測定装置10の発光部102が異なるタイミングで発光する。煙検知用の光が混ざり合わないようにする方法はこれに限られない。例えば、各測定装置10の発光部102が異なる波長帯の光を発光し、受光部103が受光すべき光の波長帯に感応するように構成されてもよい。また、各測定装置10の発光部102が時間の経過に伴い異なるパターンで強度が変化する光を発光し、受光部103が受光すべきパターンと一致する光の強度を測定する構成が採用されてもよい。
(6)上述した測定装置10が備える炎検知器は二波長式炎検知器であるが、波長帯の数は3以上であってもよい。
(7)上述した測定装置10が備える炎検知器は2つの領域(右側領域と左側領域)を個別に監視するが、1つの領域のみを監視する単眼の炎検知器であってもよい。
(8)上述した測定装置10が備える煙検知器は、いったん防災受信盤12から発光タイミングデータ及び受光タイミングデータを受信すると、その後は自装置が備える計時部により経時される時刻情報に基づき自ら発光及び受光のタイミングを特定する。これに代えて、防災受信盤12が測定装置10に対し、発光毎にその発光及び受光の開始及び終了を指示する構成が採用されてもよい。
(9)上述した防災システム1の説明において用いた炎検知のための条件、煙検知のための条件、及び、火災検知のための条件は一例であって、様々に変更されてよい。
1…防災システム、10…測定装置、12…防災受信盤、13…サーバ装置、14…端末装置、15…端末装置、20…測定装置、30…測定装置、101…本体、102…発光部、103…受光部、104…雲台、105…雲台、107…コンピュータ、108…センサ、109…センサ、111…炎検知装置、112…発光制御装置、113…煙検知装置、121…ディスプレイ、122…操作ユニット、123…火災検知装置、201…コンピュータ、211…発光受光ユニット、212…反射鏡、1071…プロセッサ、1072…メモリ、1073…入出力インタフェース、1074…通信インタフェース、1
111…記憶部、1112…取得部、1113…計時部、1114…炎判定部、1115…送信部、1121…受信部、1122…計時部、1123…発光制御部、1131…記憶部、1132…受信部、1133…計時部、1134…取得部、1135…煙判定部、1136…送信部、1231…記憶部、1232…取得部、1233…計時部、1234…火災判定部、1235…送信部、1236…表示制御部、1237…操作受付部、2011…プロセッサ、2012…メモリ、2013…入出力インタフェース、2014…通信インタフェース。
111…記憶部、1112…取得部、1113…計時部、1114…炎判定部、1115…送信部、1121…受信部、1122…計時部、1123…発光制御部、1131…記憶部、1132…受信部、1133…計時部、1134…取得部、1135…煙判定部、1136…送信部、1231…記憶部、1232…取得部、1233…計時部、1234…火災判定部、1235…送信部、1236…表示制御部、1237…操作受付部、2011…プロセッサ、2012…メモリ、2013…入出力インタフェース、2014…通信インタフェース。
上記の課題を解決するため、本発明は、トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する1つの測定装置であって、煙検知用の光を発光する発光部と、隣接する自装置と同種の測定装置から煙検知用の光を受光する受光部とを備える測定装置を提供する。
本発明に係る測定装置によれば、1つの装置が炎と煙の両方を検知するための情報を取得できるため、炎と煙を個別に検知する装置を用いる場合と比較し、設置や保守に要する労力が軽減される。
Claims (5)
- トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する1つの測定装置であって、
炎検知用のセンサと、
車両の走行方向に沿った第1の方向に煙検知用の光を発光する発光部と、
自装置からみて前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に配置されている自装置と同種の測定装置から前記第1の方向に発光された煙検知用の光を受光する受光部と
を備える測定装置。 - トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する1つの測定装置であって、
炎検知用のセンサと、
車両の走行方向に沿った第1の方向に煙検知用の光を発光する発光部と、
自装置からみて前記第1の方向に配置されている自装置と同種の測定装置が備える反射鏡において反射した、前記発光部が発光した煙検知用の光の反射光を受光する受光部と、
自装置からみて前記第1の方向と反対の方向である第2の方向に配置されている自装置と同種の測定装置が発光する煙検知用の光を発光元の測定装置に向かい反射する反射鏡と
を備える測定装置。 - 前記受光部が受光した光の強度に基づき煙の有無を判定する判定部
を備える請求項1又は2に記載の測定装置。 - トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の請求項1又は2に記載の測定装置と、
複数の前記測定装置の各々が備える前記受光部が受光した光の強度を取得する取得部と、
前記取得部が取得した光の強度に基づき煙の有無を判定する判定部と
を備える防災システム。 - 前記判定部を第1の判定部とするとき、
複数の前記測定装置の各々が備える前記センサの測定結果に基づき炎の有無を判定する第2の判定部と、
前記第1の判定部の判定結果と前記第2の判定部の判定結果とに基づいて火災の有無を判定する第3の判定部と
を備える請求項4に記載の防災システム。
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