JP2708328B2 - 二次元走査型火災監視装置 - Google Patents

二次元走査型火災監視装置

Info

Publication number
JP2708328B2
JP2708328B2 JP18775792A JP18775792A JP2708328B2 JP 2708328 B2 JP2708328 B2 JP 2708328B2 JP 18775792 A JP18775792 A JP 18775792A JP 18775792 A JP18775792 A JP 18775792A JP 2708328 B2 JP2708328 B2 JP 2708328B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
fire
signal
wavelength
detection signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP18775792A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0636162A (ja
Inventor
博志 石田
和政 清水
俊明 吉崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochiki Corp
Topcon Corp
Original Assignee
Hochiki Corp
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochiki Corp, Topcon Corp filed Critical Hochiki Corp
Priority to JP18775792A priority Critical patent/JP2708328B2/ja
Publication of JPH0636162A publication Critical patent/JPH0636162A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2708328B2 publication Critical patent/JP2708328B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二次元走査型検出器が
比較的高い場所に設置されて比較的広い監視領域の火災
を監視する二次元走査型火災監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の二次元走査型火災監視
装置では、検出器が比較的大きな水平な監視領域を監視
可能なように比較的高い場所に設置されて集中制御装置
に接続され、監視領域の大きさは、例えば数十m〜数百
m四方である。また、この装置は通常、放水銃とともに
用いられ、監視領域内で火災を検出すると放水銃がその
火災発生場所に放水するように制御する。
【0003】この種の二次元走査型検出器としては例え
ば図6に示すようなものが知られている。この検出器1
00の基台1は、監視領域6より高い場所に固定され、
筐体2は、基台1内に設けられた図示省略のモータによ
り監視領域6の水平(X)方向に所定角度Δθx毎に移
動可能である。この筐体2内には、監視領域6を垂直
(Y)方向に走査するための回転ミラー3とその駆動モ
ータ4が設けられ、監視領域6内の火災Fによる光放射
は、回転ミラー3と反射ミラー4により順次反射され、
光電変換素子5によりアナログ信号レベルに光電変換さ
れる。したがって、筐体2が監視領域6の水平方向に所
定角度Δθx毎に移動するとともに、回転ミラー3が監
視領域6の垂直方向に走査するので、この検出器は監視
領域6を単位視野(Δθx×Δθy)毎に斜め上方から
二次元で走査することができる。
【0004】図4は光電変換素子5により変換された信
号レベルにより火災として判別するための基準値を示
し、この基準値は検出器から遠くなるにつれて低くなる
ように予め設定されている。したがって、制御装置30
0は、光電変換素子5により変換された信号レベルをこ
の基準値と比較することにより、監視領域6における火
災Fの発生場所を判別することができる。
【0005】ここで、このような火災監視装置では、検
出器が監視領域6を斜め上方から二次元で走査し、ま
た、この検出信号レベルと検出器100から遠くなるに
つれて低くなる基準値を比較して火災か否かを判別する
ので、例えば数十m〜数百m程度離れた遠い距離からの
検出信号のS/N比が低くなり、したがって、遠距離の
太陽光や強力な照明灯(ライト)等の外乱光と火災を識
別することができないという問題点がある。
【0006】ここで、太陽光と、照明灯と炎の波長特性
を利用して外乱光と火災を識別する方法が例えば特開昭
53−139590号公報や、特開昭61−38428
号公報や特開昭61−38430号公報に開示されてい
る。図5は、太陽光と、照明灯と炎の各分光スペクトル
を示し、炎は4.3μm程度の波長で急峻なピーク値を
有し、かつ1〜5μmの広い波長範囲に分布している。
これに対し、太陽光は青〜赤の可視光領域で急峻なピー
ク値を有するとともに、それより長い波長にわたって分
布し、また、人工的なライトは1μm程度の波長でピー
ク値を有するが、紫外領域から遠赤外領域にわたって広
い波長帯域にわたって滑らかに分布している。
【0007】特開昭53−139590号公報に示す方
法は、4.3μm程度の赤外領域でピーク値を有する炎
を検出するための赤外線検出器と、可視光領域の波長で
ピーク値を有する太陽光を検出するための可視光検出器
を備え、赤外線検出器の検出信号の弁別値を可視光検出
器の検出信号の弁別値でゲーティングして誤検出を防止
するように構成されている。
【0008】また、特開昭61−38428号公報に示
す方法は、4.3μm程度の赤外線検出器と、1μm近
傍の波長でピーク値を有する外乱光を検出するための近
赤外線検出器を備え、赤外線検出器の検出レベルが近赤
外線検出器の検出レベルが高い場合に火災として判断す
るようにしたものである。また、特開昭61−3843
0号公報に示す方法は、上記条件に加えて赤外線検出レ
ベルのパターンと火災のちらつき周波数やちらつき率の
パターンと比較等することにより誤検出を防止したもの
である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記2
波長で火災を判定する方法では、火災から広い波長の放
射があるにもかかわらず4.3μm近傍の狭い波長帯域
で炎を検出したり、短波長側の太陽光の検出信号の弁別
用基準値が一定であったり、赤外線検出器の検出レベル
と近赤外線検出器の検出レベルを単に比較するのみであ
るので、例えば数十m〜数百m程度離れた遠距離の場所
の火災を検出することができないという問題点がある。
【0010】また、太陽光やライトを可視光領域で検出
するので、この波長領域の光が大気中の細かいミスト
や、火炎により発生した煙の粒子により散乱して減衰
し、したがって、上記2波長で火災を判定する方法で
は、広い分布を有する太陽光やライトを火災として誤検
出するという問題点がある。ここで、レイリーの法則に
よれば、散乱光の強度は波長の4乗に反比例し、短い波
長の可視光線が長波長の赤外線よりも散乱しやすい。
【0011】さらに、監視領域は通常、完全な平面では
なく、壁や載置物などにより凹凸があるので、監視領域
内の検出対象物までの距離が複雑に異なり、また、太陽
光の反射など火災によらない強い放射が発生するので、
このような部分的領域からの強い放射を火災として誤判
定しないようにすることができない。本発明は上記従来
の問題点に鑑み、距離に応じて検出レベルが異なる場合
に、比較的遠距離における火災の誤検出を防止すること
ができる二次元走査型火災監視装置を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、監視領域を二次元で走査する検出器が比較
的高い場所に設置され、前記検出器により検出された信
号レベルを信号処理回路により処理して監視領域内の火
災を監視する二次元走査型火災監視装置において、前記
検出器は、赤外波長の光を検出する第1の検出手段と、
赤外波長より短い波長の光を検出する第2の検出手段を
備え、前記信号処理回路は、前記検出器の垂直方向の走
査距離毎の前記第1、第2の検出手段の検出信号の各弁
別用基準値が予め記憶された第1、第2の記憶手段と、
前記第1の検出手段の検出信号と前記第1の記憶手段の
基準値を走査距離に基づいて比較し、前記第1の検出手
段の検出信号が大きい場合に炎検出信号を出力する第1
の比較手段と、前記第2の検出手段の検出信号と前記第
2の記憶手段の基準値を走査距離に基づいて比較し、前
記第2の検出手段の検出信号が大きい場合に外乱光検出
信号を出力する第2の比較手段と、前記第1の比較手段
が炎検出信号を出力し、かつ前記第2の比較手段が外乱
光検出信号を出力しない場合に火災信号を出力する火災
判定手段とを有することを特徴とする。
【0013】また、本発明は、第1の検出手段の検出波
長帯域が第2の検出手段の検出波長帯域より広いことを
特徴とする。さらに、本発明は、第2の検出手段の検出
波長帯域が1μm近傍であることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明では上記構成により、火炎が赤外波長で
検出されるとともに外乱光が赤外波長より短い波長で検
出され、さらに各検出レベルが検出器の垂直方向の走査
距離毎の弁別用基準値と比較されてそれぞれ火炎か否
か、外乱光か否かが判定され、ついで火炎と判定された
場合であって外乱光と判定されない場合に火災と判定さ
れる。したがって、火炎と外乱光の各検出レベルが走査
距離毎の基準値と比較されるので、比較的遠距離におけ
る火災の誤検出を防止することができる。
【0015】また、火炎の検出波長帯域が外乱光より広
いので、比較的遠距離における火炎を大きなレベルで検
出することができ、したがって、比較的遠距離における
火炎検出信号をS/N比を向上することができる。さら
に、外乱光の検出波長帯域が1μmに設定されているの
で、可視波長帯域における散乱の影響を防止することが
でき、したがって、太陽光やライト等の外乱光を確実に
検出することができるので、火災の誤検出を防止するこ
とができる。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、二次元走査型火災監視装置の信号処理回
路を示し、この回路は、図2に示す2波長検出方式の二
次元走査型火災検出器の検出信号を処理するように構成
されている。まず、図2を参照して火災検出器の構成を
説明すると、図2(a)において破線で示すブロック
は、二次元走査型検出器10を構成し、監視領域6の水
平(X)方向に所定角度毎に、また例えば180°毎に
往復旋回可能である。この検出器10は、比較的大きな
水平な監視領域6を監視可能なように比較的高い場所に
設置され、また、この監視領域6は通常、完全な平面で
はなく、壁や載置物などにより凹凸があるので、監視領
域6内の検出対象物までの距離が複雑に異なる。
【0017】検出器10内の回転ミラー11は、監視領
域6を垂直(Y)方向に走査するために駆動モータ12
により一定の速度で回転可能であり、したがって、監視
領域6の垂直方向は等角速度で走査される。監視領域6
の放射は、保護窓13を透過して回転ミラー11により
反射され、レンズ14により集束され、全反射ミラー1
5によりバンドパスフィルタ16の方向に反射される。
【0018】このバンドパスフィルタ16は、約1.5
μm以上の波長を透過してこの波長より短い波長を反射
するように構成されている。バンドパスフィルタ16に
より反射される光路には、四角形のスリット17Aと、
0.9〜1.2μmの比較的狭い波長範囲で感度を有す
る光センサ18Aが配置され、バンドパスフィルタ16
を透過光路には、同じく四角形のスリット17Bと、
2.0〜4.5μmの比較的広い波長範囲で感度を有す
る光センサ18Bが配置されている。ここで、短波長側
の光センサ18Aのダイナミックレンジが狭いので、そ
のスリット17Aの大きさは、長波長側のスリット17
Bのそれより同一かまたはやや大きい方が望ましい。光
センサ18A、18Bによりそれぞれ検出された短波長
側、長波長側の検出信号A、Bは、図1に示すような信
号処理回路に出力され、火災が発生したか否かが判定さ
れる。
【0019】ここで、図5に示すように、炎は4.3μ
m程度の波長で急峻なピーク値を有し、かつ1〜5μm
の広い波長範囲に分布しているが、1μm程度では殆ど
分布していない。これに対し、太陽光は青〜赤の可視光
領域で急峻なピーク値を有するとともに、それより長い
波長にわたって分布し、また、人工的なライトは1μm
程度の波長で急峻なピーク値を有するが、紫外領域から
遠赤外領域にわたって広い波長帯域にわたって滑らかに
分布している。そして、本実施例では、火炎から放射さ
れる赤外波長の光を2.0〜4.5μmの比較的広い波
長範囲で検出し、太陽光とライトの光を0.9〜1.2
μmの比較的狭い波長範囲で検出している。
【0020】さらに、火災から発生する煙の粒子径は
0.1μm以下であり、この煙の中を通過した光は、レ
イリーの法則によれば波長の4乗に反比例して散乱して
減衰するので、例えば0.5μmの波長の光は、1μm
の波長の光に比べて16倍散乱し、減衰する。したがっ
て、遠距離の場所におけるライト等を検出する場合、可
視光領域より長い0.9〜1.2μmの波長で検出する
ほうが正確に検出することができる。
【0021】つぎに、図1を参照して本実施例の信号処
理回路を説明する。角度/距離記憶部21には予め、図
3に示すように垂直走査角度毎の走査距離が予め記憶さ
れ、この距離データは、検出器10が水平(X)方向に
移動して所定角度毎に停止する毎に角度データ処理部2
2により繰り返して読み出され、短波長側、長波長側の
それぞれの基準値設定部24A、24Bに出力される。
なお、この垂直走査角度毎に対する走査距離は、検出器
10が設置される高さと垂直走査角度毎に予め設定され
る。したがって、回転ミラー11による等角速度の走査
が等速度になるように補正される。
【0022】距離/基準値記憶部23A、23Bには、
図4に示すように垂直方向の走査距離毎の検出信号A、
Bの弁別用基準値Aref 、Bref が予め記憶され、この
基準値Aref 、Bref はそれぞれ、垂直方向の走査距離
に応じて基準値設定部24A、24Bにより読み出さ
れ、比較部26A、26Bに設定される。なお、この基
準値Aref 、Bref は、監視領域6が完全な平面ではな
く、壁や載置物などにより凹凸があって監視領域6内の
検出対象物までの距離が複雑に異なる場合や、火災によ
らない強い放射が発生する可能性がある領域ではその影
響度に応じて予め設定される。
【0023】図2に示す光センサ18A、18Bにより
それぞれ検出された検出信号A、Bはそれぞれ、光セン
サ18A、18Bの各感度と、スリット17A、17B
の視野などに応じたゲインで増幅された後比較部26
A、26Bに出力される。比較部26Aは、この検出信
号Aのレベルが基準値Aref より大きい場合に外乱光検
出信号を出力し、比較部26Bは検出信号Bのレベルが
基準値Bref より大きい場合に炎検出信号を出力する。
そして、論理判断部27は外乱光検出信号が入力した場
合には炎検出信号が入力しても火災信号を出力せず、外
乱光検出信号が入力せずかつ炎検出信号が入力した場合
に火災信号を出力する。
【0024】したがって、上記実施例によれば、火炎F
から放射される赤外波長の光を2.0〜4.5μmの比
較的広い波長範囲で検出するので、検出距離が長い場合
にもS/N比が高い検出信号Bを得ることができる。ま
た、太陽光やライト等を可視光領域より長い0.9〜
1.2μmの波長で検出するので、大気中の細かいミス
トや、火炎により発生した煙の粒子の散乱により減衰の
影響を受けず、したがって、太陽光やライト等の外乱光
を確実に検出することができる。
【0025】さらに、上記実施例によれば、外乱光と火
炎の各検出信号A、Bと、距離に応じた各弁別用基準値
Aref 、Bref を比較するので、距離にかかわらず外乱
光と火炎を正確に検出することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
火炎が赤外波長で検出されるとともに外乱光が赤外波長
より短い波長で検出され、さらに各検出レベルが検出器
の垂直方向の走査距離毎の弁別用基準値と比較されてそ
れぞれ火炎か否か、外乱光か否かが判定され、ついで火
炎と判定された場合であって外乱光と判定されない場合
に火災と判定される。したがって、火炎と外乱光の各検
出レベルが走査距離毎の基準値と比較されるので、比較
的遠距離における火災の誤検出を防止することができ
る。
【0027】また、火炎の検出波長帯域が外乱光より広
いので、比較的遠距離における火炎を大きなレベルで検
出することができ、したがって、比較的遠距離における
火炎検出信号をS/N比を向上することができる。さら
に、外乱光の検出波長帯域が1μmに設定されているの
で、可視波長帯域における散乱の影響を防止することが
でき、したがって、太陽光やライト等の外乱光を確実に
検出することができるので、火災の誤検出を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における二次元走査型火災監
視装置の信号処理回路を示すブロック図
【図2】本発明の一実施例における二次元走査型火災監
視装置の検出器を示す構成図
【図3】図1における垂直走査角度とその走査距離の関
係を示す説明図
【図4】図1における垂直方向の走査距離とその弁別用
基準値の関係を示す説明図
【図5】太陽光と、ライトと炎の分光スペクトルを示す
グラフ
【図6】一般的な二次元走査型火災検出器を示す構成図
【符号の説明】
10:二次元走査型火災検出器 11:回転ミラー 12:駆動モータ 13:保護窓 14:レンズ 15:全反射ミラー 16:バンドパスフィルタ 17A,17B:スリット 18A,18B:光センサ 21:角度/距離記憶部 22:角度データ処理部 23A,23B:距離/基準値記憶部 24A,24B:基準値設定部 25A,25B:増幅器 26A,26B:比較器 27:論理判断部 A:外乱光検出信号 B:炎検出信号 Aref ,Bref :弁別用基準値 F:火炎

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】監視領域を二次元で走査する検出器が比較
    的高い場所に設置され、前記検出器により検出された信
    号レベルを信号処理回路により処理して監視領域内の火
    災を監視する二次元走査型火災監視装置において、 前記検出器は、赤外波長の光を検出する第1の検出手段
    と、赤外波長より短い波長の光を検出する第2の検出手
    段を備え、 前記信号処理回路は、前記検出器の垂直方向の走査距離
    毎の前記第1、第2の検出手段の検出信号の各弁別用基
    準値が予め記憶された第1、第2の記憶手段と、前記第
    1の検出手段の検出信号と前記第1の記憶手段の基準値
    を走査距離に基づいて比較し、前記第1の検出手段の検
    出信号が大きい場合に炎検出信号を出力する第1の比較
    手段と、前記第2の検出手段の検出信号と前記第2の記
    憶手段の基準値を走査距離に基づいて比較し、前記第2
    の検出手段の検出信号が大きい場合に外乱光検出信号を
    出力する第2の比較手段と、前記第1の比較手段が炎検
    出信号を出力し、かつ前記第2の比較手段が外乱光検出
    信号を出力しない場合に火災信号を出力する火災判定手
    段とを有することを特徴とする二次元走査型火災監視装
    置。
  2. 【請求項2】前記第1の検出手段の検出波長帯域が前記
    第2の検出手段の検出波長帯域より広いことを特徴とす
    る請求項1記載の二次元走査型火災監視装置。
  3. 【請求項3】前記第2の検出手段の検出波長帯域が1μ
    m近傍であることを特徴とする請求項1または2記載の
    二次元走査型火災監視装置。
JP18775792A 1992-07-15 1992-07-15 二次元走査型火災監視装置 Expired - Lifetime JP2708328B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18775792A JP2708328B2 (ja) 1992-07-15 1992-07-15 二次元走査型火災監視装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18775792A JP2708328B2 (ja) 1992-07-15 1992-07-15 二次元走査型火災監視装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0636162A JPH0636162A (ja) 1994-02-10
JP2708328B2 true JP2708328B2 (ja) 1998-02-04

Family

ID=16211673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18775792A Expired - Lifetime JP2708328B2 (ja) 1992-07-15 1992-07-15 二次元走査型火災監視装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2708328B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4944126B2 (ja) 2006-11-24 2012-05-30 富士高分子工業株式会社 導光シート及びこれを使用した電子機器
CN111437545A (zh) * 2020-03-25 2020-07-24 深圳中电科瑞电力自动化有限公司 电缆灭火方法、装置、设备和计算机可读储存介质

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0636162A (ja) 1994-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5225810A (en) Fire detector for discriminating smoke and flame based on optically measured distance
US3994603A (en) Detection system to determine the transmissivity of a medium with respect to radiation, particularly the light transmissivity of smoke-contaminated air, for fire detection
US8085157B2 (en) Smoke detectors
US4322621A (en) Folded path absorption cell gas sensor
US8872113B2 (en) System to test performance of pixels in a sensor array
GB2319604A (en) Smoke and particle detector
EP3505915B1 (en) Raman spectrum detection apparatus and method based on power of reflected light and image recognition
EP1023709B1 (en) High sensitivity particle detection
JP3296526B2 (ja) 走査型火災検出装置
US3965356A (en) Apparatus for measuring a predetermined characteristic of a material using two or more wavelengths of radiation
US4459024A (en) Method and apparatus for light detection and ranging for use in visually obstructed areas
JPH08305980A (ja) 炎検知装置および炎検知方法
KR890010554A (ko) 광전입자 검출장치
JP2708328B2 (ja) 二次元走査型火災監視装置
CN108957573A (zh) 危险源检测装置和方法
EP0407429A1 (en) Fluid pollution monitor
JPH04205400A (ja) 煙感知器
JP3034596B2 (ja) 火災検出装置
JP3071902B2 (ja) 火災報知装置
US11346773B2 (en) Fabry-Perot spectrometer-based smoke detector
WO1982003487A1 (en) Optical fire detector
JPH02300622A (ja) レーザ光源のある方向を決定するための方法と構成
EP0313620A1 (en) Monitoring of objects in an optically dense atmosphere
RU138993U1 (ru) Сигнализатор дыма
JP2531468Y2 (ja) 火災検出システム

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081017

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091017

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091017

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101017

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101017

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 14

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111017

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121017

Year of fee payment: 15