JP2566243B2 - 火災警報装置 - Google Patents

火災警報装置

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JP2566243B2
JP2566243B2 JP62163942A JP16394287A JP2566243B2 JP 2566243 B2 JP2566243 B2 JP 2566243B2 JP 62163942 A JP62163942 A JP 62163942A JP 16394287 A JP16394287 A JP 16394287A JP 2566243 B2 JP2566243 B2 JP 2566243B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は火災警報装置に関し、特に、火災感知器自
体で、または火災センサより伝送路を介して受信機に送
られてきたデータにより、火災を判断する火災警報装置
に関するものである。
[従来の技術及びその問題点] 火災を検知する感知器もしくはセンサとしては、光電
式の煙センサや、サーミスタを使用した熱式センサ、さ
らにはイオン化式あるいは輻射式のセンサが知られてお
り、これら火災感知器は、それぞれ、所定の煙濃度、所
定の温度、あるいは火災による所定の輻射光を検出し、
火災信号を発するようにしている。
しかしながら、このような方式では、タバコの煙のよ
うな一過性の煙でも、その所定の検出レベルを超えて動
作してしまうことがある。
そこで、このような一過性の火災現象によって動作し
ないよう、タイマ等を使用し所定出力が一定時間継続し
て発生しない限り動作しないようにした蓄積方式の感知
器あるいは受信機も知られているが、火災検出が遅くな
る欠点があった。
さらに、換気装置が働いている部屋では、その作用に
より例えば煙の濃度が緩やかに増加し、しかも最終的に
煙感知器を動作させる煙濃度に達せず、火災警報を発し
ない、すなわち失報するというような場合もあった。
[発明が解決しようとする問題点] この発明は上記諸点を解決すべく為されたもので、タ
バコの煙等の一過性の、火災に似た現象では誤動作せ
ず、また緩やかな立ち上がりの火災であっても実際の火
災の場合には確実かつ早期にそれを検知して警報を発す
ることができるようにした火災警報装置を提供しようと
するものである。
[問題点を解決するための手段] 従ってこの発明によれば、センサ出力レベルに基づい
て火災を判断するようにした火災警報装置において、所
定の時間間隔ごとに前記センサ出力レベルのサンプリン
グを行う手段と、サンプリングされたセンサ出力レベル
と第1の所定レベルとを比較し、サンプリングされたセ
ンサ出力レベルが第1の所定レベル以上の場合のみこの
サンプリングされたセンサ出力レベルと、この第1の所
定レベルとの差を積算する積算手段と、この積算手段に
よって積算された値を、所定の積算値と比較をすると共
に、積算手段によって積算された値がこの所定の積算値
に達したのを判別したとき、第1の所定レベル以上の今
回サンプリングされたセンサ出力レベルと、前回または
数回前にサンプリングされたセンサ出力レベルもしくは
前回または数回前にサンプリングされたセンサ出力レベ
ルから所定値(定数B)を減じたレベルとを比較し、今
回サンプリングされたセンサ出力レベルが前回または数
回前にサンプリングされたセンサ出力レベルもしくは前
回または数回前にサンプリングされたセンサ出力レベル
から所定値(定数B)を減じたレベル以上である場合に
今回サンプリングされたセンサ出力レベルは上昇中と見
做し、異常を表す信号を出力する判別手段とを備え、こ
の判別手段は今回サンプリングされたセンサ出力レベル
が第1の所定レベルより小さい場合は積算手段によって
積算された値をクリアするようにしたものである。
[作用] サンプリング手段により所定の時間間隔Δtごとに前
記センサ出力レベルのサンプリングを行うと共に、セン
サ出力レベルSLVが第1の所定レベルLV1以上となった時
点から、前記サンプリングされたセンサ出力レベルSLV
と、該第1の所定レベルLV1との差を、積算手段により
前記所定の時間間隔Δtごとに積算していく。このよう
にして、センサ出力レベルの第1の所定レベル以上の部
分を時間に対して積分する。
判別手段は、該積算手段によって積算された値SIと、
所定の積算値Aとの比較を行い、該積算手段によって積
算された値SIが前記所定の積算値Aに達したのを判別し
たとき、さらに、第1の所定レベルLV1以上の今回サン
プリングされたセンサ出力レベルSLVと、先にサンプリ
ングされたセンサ出力レベルSLVpとの比較をも行い、今
回サンプリングされたセンサ出力レベルが、実質的に、
先にサンプリングされたセンサ出力レベル以上である場
合に、異常を表わす信号を出力する。このように、第1
の所定レベル以上の部分の時間に対する積算値が、所定
の積算値Aに達したときに、センサ出力レベルの変化率
が正の場合にのみ、異常を表わす信号を出力させるよう
にしているので、立ち上がりの急な火災に対してはセン
サの動作レベルを高くし、緩やかな立ち上がりの火災に
対しては低いレベルで火災を検出することとなり、従っ
て、火災発生時のセンサ出力レベルの立ち上がりがどの
ような状態であったとしても、安定した火災検出を可能
としていると共に、積算値が所定の積算値に達した場合
でも変化率が負の場合は異常信号を出力させないように
しているので、一過性の火災現象に対して誤動作しない
のを一層確実にしている。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。ま
ず、第1A図及び第1B図を用いてこの発明の作用を説明す
る。第1A図の上部のグラフは、時間に対する火災センサ
の出力レベルSLVを、また下部のグラフは、センサ出力
レベルの時間に対する積算値SIを示しており、時間tは
横軸に示されている。LV1は第1の所定レベルであり、
Aは所定の積算値である。今、センサ出力レベルSLVが
曲線Sに沿って変動する場合を想定して説明を進める
と、該センサ出力レベルSLVはまず時刻t0において第1
の所定レベルLV1を超え、この時点からセンサ出力レベ
ルSLVの第1の所定レベルLV1に対する超過分の、時間に
対する積算を開始する。この積算は具体的には、センサ
出力レベルSLVから第1の所定レベルLV1を減算したもの
(SLV−LV1)を、時間間隔Δtごとに積算していくこ
と、すなわち、下式(1) を演算することにより行われる。ここに、SLVkは、時間
間隔Δtごとの時刻tk(k=1、2、3、…、x)にお
けるセンサ出力レベルSLVの値である。本発明において
は、上式(1)の演算の結果、積算値SIが所定の積算値
Aに達したとき、センサ出力レベルSIの変化率が正の場
合にのみ、異常信号を出力して警報を附勢するのを可能
とするようにしている。従って、第1A図の場合において
は、 i)t<t0では、SLV<LV1であって正常なので積算動作
を行わず、 ii)t≧t0では、SLV≧LV1であるので積算動作を の式により開始し、 iii)t=tk2で積算値SIが所定の積算値Aに達するが、
この時点ではSLVが下降中もしくは減少中なので警報を
附勢するための異常信号は出力されず、 iv)t=tk3の時点でSLVは下降、もしくは減少状態から
上昇もしくは増加状態に変化するので、警報を附勢する
ための異常信号が出力される。
v)もし、センサ出力レベルSLVが点線で示された曲線
S′に沿って変動する場合には、積算値SIが所定の積算
値Aに達した後、上昇状態とならずに、時刻t=tnにお
いて、第1の所定レベルLV1まで下降してしまうので警
報を附勢するための異常信号は出力されず、かつ、時刻
t0から行われてきた積算値SIを該時刻tnにおいてクリア
する。
もし、積算値SIが所定の積算値Aに達した時点で直ちに
警報を附勢するための異常信号を出力するようにした場
合には、第1A図の時刻tk2で警報附勢が行われてしまう
こととなる。図から分かるように時刻tk2の時点では、
非火災による一過性の火災現象であるのか、実際の火災
異常であるのかが判定できない場合がある。すなわち、
実際の火災異常である場合には、センサ出力レベルSLV
は、その後必ず、曲線Sに沿って上昇してくるであろう
し、また非火災による一過性の火災現象の場合には、曲
線S′に沿って最終的にはセンサ出力レベルSLVは第1
の所定レベルLV1以下に減少してしまうであろう。この
ように非火災による一過性の火災現象の場合に、異常信
号を発して警報等を附勢することは人間感覚と一致せ
ず、好ましいものではなく、また、非火災によるいわゆ
る誤警報が多く発生されてしまうこととなる。この発明
では、積算値Aに達した後、センサ出力レベルSLVが上
昇中にのみ警報附勢のための異常信号を出力するように
しているので、このような不都合は一切解消される。
第1B図では、センサ出力レベルSLVが種々の直線S1、S
2、S3……に沿って上昇する場合を示しており、積算値
が前記所定の積算値Aに達した時点でのグラフ上の点を
それぞれ点P1、P2、P3……で示しており、そしてそれら
点の軌跡を線Lで示している。
第1B図に示されるように、センサ出力レベルSLVが直
線上昇する場合には、どのような上昇率で煙濃度が増加
した場合でも、各動作点P1、P2、P3……を頂点としかつ
第1の所定レベルLV1を底辺とした各三角形の面積が同
じ所定の積算値Aに達した場合に、すなわち煙の総量が
一定値に達した場合に異常信号を出力するようにしてい
るので、例えば直線S1やS2のような比較的急な立ち上が
りの火災現象の場合は、点P1やP2のように高いセンサ出
力レベルで異常信号を出力することとなり、非火災によ
る異常信号の出力という誤動作の防止を実現することが
でき、また、直線S6やS7のような比較的緩やかな火災現
象に対しては、点S6やS7のように低いレベルで異常信号
を出力することとなり、早期火災発見を実現している。
また、前述のように、センサ出力レベルSLVが直線に沿
って上昇するのではなく、第1A図で説明したようにSLV
が変動する場合には、積算値SIが所定の積算値Aに達し
た後、センサ出力レベルSLVが上昇中の場合にのみ警報
を附勢するための異常信号を出力するようにしているの
で、非火災による一過性の火災現象の場合、異常信号の
発生が抑制されることとなり、誤報の可能性を一層減ら
している。
なお、第1B図に示される線Lが感知器の動作点である
ので、第1の所定レベルLV1は、従来の感知器における
レベルに比べて充分に低い値、すなわち高感度に設定さ
れている。煙センサの場合を例にとれば、従来は煙濃度
10%/mで動作するように設定されていたものとすれば、
例えば、第1の所定レベルLV1として2.5〜3%/mに設定
している。
第2図は、第1A図で作用的に説明したこの発明を実施
するに敵した火災警報装置のブロック回路図を示してい
る。図において、火災警報装置は大要、センサ部10と、
判別部11とを含んでいる。センサ部10は、ここでは煙を
感知して動作する光電式の煙センサとしている。煙セン
サ10の検煙室には、発振回路12及び発光回路14により所
定周期でパルス点灯される発光ダイオードLEDと、煙が
検煙室に流入した場合にその濃度に比例した散乱光を受
ける太陽電池SBとが設けられており、該太陽電池SBから
の出力は受光回路16を介して増幅器18で増幅された後、
アナログ/ディジタル(A/D)変換回路20でディジタル
信号に変換されて判別部11に送られる。
センサ部10からの信号を受けて信号処理もしくは判別
を行う判別部11には、マイクロプロセッサ・ユニットMP
Uと、センサ部10からの信号を受けるインターフェイスI
/Fと、クロックを発振する発振部OSCと、信号処理用の
プログラムを格納しているプログラム用リード・オンリ
・メモリROM1と、作業用のランダム・アクセス・メモリ
RAM1と、第1の所定レベルLV1を記憶しているレベル記
憶用リード・オンリ・メモリROM2と、後述する定数Bを
記憶している定数記憶用リード・オンリ・メモリROM3
と、所定の積算値Aを格納している所定積算値記憶用リ
ード・オンリ・メモリROM4と、所定の時間間隔Δtごと
にセンサ出力SLVを取り込んで記憶するためのセンサ出
力記憶用ランダム・アクセス・メモリRAM2と、前回のセ
ンサ出力レベルを記憶するための前回センサ出力記憶用
ランダム・アクセス・メモリRAM3と、RAM2に取り込まれ
たセンサ出力レベルSLVに基づいて所定の時間間隔Δt
ごとに演算された積算値SIを記憶するための積算値記憶
用ランダム・アクセス・メモリRAM4とが含まれている。
なお、第1の所定レベルLV1及び所定の積算値Aの値
は、室の危険度、換気、空調、人の密度、時間帯、高
さ、容積等で適宜設定変更可能とすることができるのは
当業者には理解できよう。
第2図に示されたブロック回路図の動作を、第3図の
フローチャートをも用いて説明する。
まず、マイクロプロセツサ・ユニットMPUを含む判別
部11は、ROM1に記憶されたプログラムに基づいて、セン
サ出力レベルSLVのサンプリングを常時行っている。す
なわち、発振部OSCからのクロック・パルスに基づいて
計数される所定の時間間隔Δtごとに、センサ部10から
インターフェイスI/Fを介して送られて来るセンサ出力
レベルSLVを、RAM2に読み込んでいる(ステップ101)。
また、RAM2に読み込まれたセンサ出力レベルSLVをROM2
に格納されている第1の所定レベルLV1と比較し、第1
の所定レベルLV1以上となったか否かの判別を常時行っ
ている(ステップ102)。センサ出力レベルSLVが第1の
所定レベルLV1より小さい場合には(ステップ102のN、
すなわち「いいえ」)、RAM4に記憶されている前回まで
の積算値SIをクリアする(ステップ103)。RAM2に記憶
されたセンサ出力レベルSLVが第1の所定レベルLV1より
大きいならば(ステップ102のY、すなわち「は
い」)、次に、RAM4に記憶されている前回までの積算値
SIに(SLV−LV1)を加算し、これを新たな積算値SIとし
てRAM4に格納する(ステップ104)。次に、該新たにRAM
4に格納された積算値SIが、ROM4に格納されている所定
の積算値A以上であるか否かの判定が行われ(ステップ
105)、SIがA以上でない場合には、今回サンプリング
されたセンサ出力レベルSLVを前回センサ出力レベルSLV
pとしてRAM3に格納(ステップ106)した後、新たなSLV
を読み込んで(ステップ101)、ステップ104でさらに積
算動作を続け、このようにして、ステップ102でセンサ
出力レベルSLVが第1の所定のレベルL1より小さいと判
定されるまでに、ステップ105で積算値がAに達するか
否かの判定が行われることとなる。
RAM4に記憶された最新の積算値SIがROM4に格納されて
いる所定の積算値A以上であると判定されると、次に、
RAM3に記憶されている前回のセンサ出力レベルSLVpから
ROM3に格納されている定数Bを差し引いたものと、RAM2
に記憶された今回のセンサ出力レベルSLVとが比較され
る(ステップ107)。ここで定数Bの役割は、センサ出
力レベルSLVに不安定な微少変動がある場合でも、それ
によってステップ107での比較動作に影響を与えないよ
うにすることである。これにより、ステップ107の比較
動作では、実質的に前回センサ出力レベルSLVp以上であ
るセンサ出力レベルSLVを検出可能としていることとな
る。SLVが(SLVp−B)以上であると判定されたならば
(ステップ107のY)、警報を附勢するための火災異常
信号が出力されることとなる(ステップ108)。
なお、以上の実施例ではセンサ出力レベルを、光電式
の煙センサから得られる信号として説明したが、センサ
出力レベルとしては、サーミスタを使用した熱式、イオ
ン化式あるいは輻射式の火災センサから得られる信号の
場合でも、上記実施例と同じ効果を奏する。
さらに上記実施例では、変化率の算出するのに前回の
センサ出力レベルSLVpだけで行い、正負を判断するよう
にしたものを示したが、2回前またはそれ以前の先のセ
ンサ出力レベルにより傾きを算出し、正負を判断するよ
うにしても良い。
また、上記実施例では、火災警報装置のセンサ部と火
災判別部が一体化されたものを想定して説明したが、A/
D変換回路でディジタル化された火災センサ出力をモデ
ム等を介しての遠隔の受信機に送信し、そこで火災判断
を行わせるようにしても良い。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、センサ出力レベル
の、第1の所定レベル以上の部分を積算し、該積算値が
所定の積算値に達したとき、センサ出力レベルの変化率
が正の場合にのみ異常信号を出力するようにしたので、
立ち上がりの急な火災に対してはセンサの動作レベルを
高く、また緩やかな立ち上がりの火災に対しては低いレ
ベルで火災を検出することができると共に、変化率が負
の場合は所定の積算値に達しても異常信号を出力させ
ず、変化率が正の場合にのみ異常信号を出力させるよう
にしているので、一過性の火災現象に対しては誤動作し
ないが、煙の濃度が緩やかに増加するような火災に対し
ては動作させるということを一層確実にした火災警報装
置を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び第1B図は、この発明の作用を説明するための
グラフ、第2図は、この発明の一実施例による火災警報
装置を示す構成図、第3図は、第2図の動作を説明する
ためのフローチャートである。図において、10は煙セン
サ部、11は判別部、MPUはマイクロプロセッサ・ユニッ
ト、ROM1はプログラム記憶用リード・オンリ・メモリ、
RAM1は作業用ランダム・アクセス・メモリ、SLVはセン
サ出力レベル、SLVpは前回センサ出力レベル、LV1は第
1の所定レベル、SIは積算値、Aは所定の積算値、Δt
は所定の時間間隔である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】センサ出力レベルに基づいて火災を判断す
    るようにした火災警報装置において、 所定の時間間隔ごとに前記センサ出力レベルのサンプリ
    ングを行う手段と、 前記サンプリングされたセンサ出力レベルと第1の所定
    レベルとを比較し、前記サンプリングされたセンサ出力
    レベルが前記第1の所定レベル以上の場合のみ該サンプ
    リングされたセンサ出力レベルと、該第1の所定レベル
    との差を積算する積算手段と、 該積算手段によって積算された値を、所定の積算値と比
    較をすると共に、前記積算手段によって積算された値が
    該所定の積算値に達したのを判別したとき、第1の所定
    レベル以上の今回サンプリングされたセンサ出力レベル
    と、前回または数回前にサンプリングされたセンサ出力
    レベルもしくは前回または数回前にサンプリングされた
    センサ出力レベルから所定値(定数B)を減じたレベル
    とを比較し、今回サンプリングされたセンサ出力レベル
    が前回または数回前にサンプリングされたセンサ出力レ
    ベルもしくは前回または数回前にサンプリングされたセ
    ンサ出力レベルから所定値(定数B)を減じたレベル以
    上である場合に今回サンプリングされたセンサ出力レベ
    ルは上昇中と見做し、異常を表す信号を出力する判別手
    段とを備え、 該判別手段は今回サンプリングされたセンサ出力レベル
    が前記第1の所定レベルより小さい場合は前記積算手段
    によって積算された値をクリアするようにしたことを特
    徴とする火災警報装置。
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