JP2882297B2 - Method of setting fire extinguishing and discharging conditions for large space fires and automatic fire extinguisher for large spaces - Google Patents
Method of setting fire extinguishing and discharging conditions for large space fires and automatic fire extinguisher for large spacesInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ゴミピット等の大空間
における火災の消火に際し、任意の火災発生点に対する
放水条件の決定方法とそれを用いた大空間の自動消火装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining water discharge conditions for an arbitrary fire occurrence point when extinguishing a fire in a large space such as a garbage pit, and an automatic fire extinguishing system for a large space using the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばゴミピットにおいては、大空間内
に大量の可燃物が貯留されることになり、メタンガス等
の可燃性ガスの発生によって火災の発生頻度が比較的高
いのが現状である。従ってゴミピットの建設において
は、火災発生を迅速に発見しかつ確実に消火できるシス
テムの設置が望まれる。そして、このようなゴミピット
の消火装置については、特開平３−７３１７２号、特開
平３−１８６２７４号等がその代表例として既に提案さ
れている。先ず特開平３−７３１７２号に記載のもの
は、赤外線カメラによってゴミピット内のゴミ表面を常
時走査し、その一部に表面温度の高い部分があると自動
放水銃装置によってゴミ表面の高温区域に向かって自動
的に放水するものである。そして消火に当たっては、放
水銃を高温区域に向けて放水を行うことを特徴としてい
る。次いで特開平３−１８６２７４号に記載のものは、
一対の赤外線カメラを俯仰駆動装置及び制御装置によっ
て駆動することによって可燃性物質の表面全域を常時走
査し、火災の発生を検出すると別途設けたデータ処理装
置からの信号によって自動放水銃制御装置を制御し、火
災位置に向かって自動的に放水が開始される構成となっ
ている。2. Description of the Related Art In a garbage pit, for example, a large amount of combustible material is stored in a large space, and the frequency of fires is relatively high due to the generation of combustible gas such as methane gas. Therefore, in the construction of a garbage pit, it is desired to install a system that can quickly detect the occurrence of a fire and reliably extinguish the fire. As such a fire extinguishing device for dust pits, JP-A-3-73172 and JP-A-3-186274 have already been proposed as typical examples. First, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-73172, the surface of dust in the dust pit is constantly scanned by an infrared camera. It automatically discharges water. When extinguishing a fire, the water spray gun is directed toward a high-temperature area to discharge water. Then, those described in JP-A-3-186274,
The pair of infrared cameras are driven by the elevation drive device and the control device to constantly scan the entire surface of the combustible material, and when a fire is detected, the automatic water discharge gun control device is controlled by a signal from the data processing device provided separately. Then, the water discharge is automatically started toward the fire position.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のゴ
ミピットの消火装置については、いずれも大きくは以下
の２つの問題点があった。先ず第一には、火災発生点に
対して消火用水を放水する際における放水銃制御に伴う
データ処理とその精度の問題が挙げられる。具体的に
は、消火の際に図７に示しているように紙面の前後・左
右・上下方向の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）によって決ま
るゴミ表面５０の火災発生点Ｆに向かって放水銃５２の
銃口を向けて放水することに起因する問題である。すな
わち、上記従来の消火装置は、火災発生点Ｆに放水銃５
２の銃口を向けて消火することを前提にしており、放水
銃５２から発射された消火用水は、図のように直線の軌
跡Ｐを描いて火災発生点Ｆに到達することを前提にして
いると考えられる。しかしながら実際の消火用水は放物
線の軌跡を描くことは明らかであり、その結果として放
水銃５２から火災発生点Ｆまでの距離が長くなるほど誤
差が大きくなるという点が問題となる。そこでこの誤差
を小さくするためには、火点検知対象領域全体を複数の
単位領域に分割し、個々の単位領域に消火用水が到達す
るような放水銃の位置を個々の単位領域それぞれに対し
て予めデータとして与えておくことも考えられるが、デ
ータの量が膨大になることからシステムが大掛かりにな
ったり、特定データの検索に時間が掛かったり、あるい
はコストアップを招いてしまうことになり、実現性は小
さい。従って、従来の消火装置においては消火用水の軌
跡を直線として扱っている。The above conventional fire extinguishing system for garbage pits has the following two major problems. First of all, there is a problem of data processing and accuracy associated with water gun control when water for fire extinguishing is discharged to a fire occurrence point. Specifically, at the time of fire extinguishing, as shown in FIG. 7, water is discharged toward a fire occurrence point F on the garbage surface 50 determined by three-dimensional coordinates (x, y, z) in the front-back, left-right, and up-down directions of the paper. This is a problem caused by water being directed toward the muzzle of the gun 52. That is, the above-described conventional fire extinguisher is equipped with a water discharge gun 5 at the fire occurrence point F.
It is assumed that the fire is extinguished with the muzzle 2 facing, and that the fire extinguishing water fired from the water discharge gun 52 reaches the fire occurrence point F with a straight trajectory P as shown in the figure. it is conceivable that. However, it is clear that the actual fire extinguishing water draws a parabolic trajectory. As a result, there is a problem in that the error increases as the distance from the water discharge gun 52 to the fire occurrence point F increases. Therefore, in order to reduce this error, the entire area of the fire spot detection is divided into a plurality of unit areas, and the position of the water discharge gun at which the fire extinguishing water reaches each unit area is set for each individual unit area. Although it is conceivable to give it in advance as data, the amount of data becomes enormous, so the system becomes large, it takes time to search for specific data, or it increases the cost, which is realized. Sex is small. Therefore, in the conventional fire extinguisher, the trajectory of the fire extinguishing water is treated as a straight line.
【０００４】第二には、火災発生点からの赤外線の検出
を行う赤外線カメラの問題が挙げられる。すなわち上記
従来の消火装置では、視野を複数に分割して赤外線カメ
ラを駆動走査することによって火点検知対象領域全体を
カバーしている。従って装置が複雑になることから駆動
系の耐久性に問題が生じたり、コストアップ要因になる
という問題点があった。[0004] Second, there is a problem with an infrared camera that detects infrared rays from a fire occurrence point. That is, in the above-described conventional fire extinguishing device, the field of view is divided into a plurality of parts, and the infrared camera is driven and scanned to cover the entire area of the fire detection target. Therefore, there is a problem that since the device becomes complicated, there arises a problem in the durability of the driving system and a factor of cost increase.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
消火装置における問題点を解決し、放水精度が高くかつ
低コスト化が可能な、大空間火災の消火放水条件設定方
法とそれを用いた大空間における自動消火装置を提供す
るものである。このような本発明のうち大空間火災の消
火放水条件設定方法としては、大空間の所定位置に設け
られた消火用放水銃から火点に対して放水を行う際の放
水条件の決定方法であって、火災発生点からの赤外線放
射を検出することによって火災発生点の座標を特定する
とともに、当該求められた座標と放水銃とを通る鉛直平
面を想定し、当該鉛直平面内において予め実際に放水銃
から放水させて決定した複数の基準放水曲線を基にして
火災発生点に対する最適放水曲線を演算補正し、放水銃
口の垂直方向位置については当該演算補正された最適放
水曲線が得られるような放水銃の俯仰角として設定し、
また放水銃口の水平方向位置については前記鉛直平面内
に放水可能となるような放水銃の水平方向旋回角として
設定することを特徴とし、前記鉛直平面を所定大の複数
の方形状の単位領域に分割し、最適放水曲線を単位領域
の中央を通過する曲線として演算補正してもよい。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems in the conventional fire extinguishing system, and provides a method for setting fire extinguishing and discharging conditions for large space fires, which has high water discharging accuracy and can be reduced in cost. The purpose of the present invention is to provide an automatic fire extinguisher in a large space. The method for setting fire extinguishing water discharge conditions for a large space fire in the present invention is a method for determining water discharge conditions when water is discharged from a fire extinguishing water gun provided at a predetermined position in a large space to a fire point. Then, by detecting infrared radiation from the fire occurrence point, the coordinates of the fire occurrence point are specified, and a vertical plane passing through the obtained coordinates and the water discharge gun is assumed, and water is actually discharged in the vertical plane in advance. Calculate and correct the optimum water discharge curve for the fire occurrence point based on the multiple reference water discharge curves determined by discharging water from the gun, and obtain the calculated and corrected optimum water discharge curve for the vertical position of the water discharge muzzle. Set the gun ’s elevation angle,
Further, the horizontal position of the water spray muzzle is characterized by being set as a horizontal turning angle of the water spray gun such that water can be discharged in the vertical plane, and the vertical plane is formed into a plurality of rectangular unit areas having a predetermined size. The division may be performed, and the optimal water discharge curve may be calculated and corrected as a curve passing through the center of the unit area.
【０００６】さらに本発明における別の大空間火災の消
火放水条件設定方法としては、大空間の所定位置に設け
られた消火用放水銃から火点に対して放水を行う際の放
水条件の決定方法であって、火災発生点からの赤外線放
射を検出することによって火災発生点の座標を特定する
一方、当該求められた座標と放水銃とを通る鉛直平面を
想定して当該鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領
域に分割し、前記鉛直平面内において予め実際に放水銃
から放水させて決定した複数の基準放水曲線に基づい
て、火災発生点に対する放水曲線を当該放水曲線が単位
領域の中央を通過する最適放水曲線として演算補正する
とともに、それぞれの単位領域に対する最適放水曲線に
対応する放水銃の俯仰角データを予めファイル化してお
き、求められた火災発生点の座標に対する放水銃口の垂
直方向位置については前記ファイル化した俯仰角データ
の一つを選択することによって設定するとともに放水銃
口の水平方向位置については前記鉛直平面内に放水可能
となるよう放水銃の水平方向旋回角として設定すること
を特徴とするものである。Further, as another method for setting fire extinguishing and discharging conditions for a large space fire according to the present invention, there is provided a method for determining water discharging conditions when water is discharged from a fire extinguishing water gun provided at a predetermined position in a large space to a fire point. And, while detecting the infrared radiation from the fire occurrence point to identify the coordinates of the fire occurrence point, assuming the calculated coordinates and a vertical plane passing through the water discharge gun, the vertical plane to a predetermined size Divided into a plurality of rectangular unit areas, and based on a plurality of reference water discharge curves determined in advance by actually discharging water from a water discharge gun in the vertical plane, the water discharge curve for the fire occurrence point is the water discharge curve of the unit area. Calculate and correct the optimal water discharge curve passing through the center, and file the elevation angle data of the water spray gun corresponding to the optimum water discharge curve for each unit area in advance, and obtain the calculated fire. The vertical position of the water outlet muzzle with respect to the coordinates of the raw point is set by selecting one of the filed elevation angle data, and the horizontal position of the water outlet muzzle is set so that water can be discharged in the vertical plane. It is characterized in that it is set as the horizontal turning angle of the gun.
【０００７】また大空間の自動消火装置としては、火点
検知対象領域全体がおさまる全視野を有する固定赤外線
カメラと、前記固定赤外線カメラからの画像信号に基づ
いて、三次元座標として火災発生点を特定する画像デー
タ処理装置と、火点検知対象領域を臨む位置に設けられ
た、単または複数個の放水銃と、最適放水曲線が得られ
るような放水銃の俯仰角を設定し、且つ前記鉛直平面内
に放水可能となるような放水銃の水平方向旋回角を設定
する放水銃制御手段と、 少なくとも、前記放水銃制御手
段からの信号に基づいた放水銃駆動と消火用水の開閉を
行う放水銃駆動手段と、 を備え、前記放水銃制御手段に
おける俯仰角の設定手法が、 前記特定された火災発生点
の座標（Ｙ，Ｚ）と放水銃の存在位置とを含む鉛直平面
内を通り、前記放水銃から放水される消火用水の初速度
をＶ ｏ 、俯仰角をλ、重力加速度をｇ、空気抵抗等によ
って決まる定数をｋ、前記消火用水が前記火災発生点に
到達する到達時間をｔとしたときに、 Ｖ ｏ ｃｏｓλ＝Ｙｋ／（１−ｅ −ｋｔ ） Ｖ ｏ ｓｉｎλ＝｛（Ｚｋ＋ｇｔ）／（１−ｅ −ｋｔ ）｝−ｇ／ｋ で表現される前記各変数相互の関係を表す連立式に、前
記火災発生点の座標と放水銃の存在位置とを含む鉛直平
面内において予め実際に放水銃から放水させて得た複数
の基準放水曲線のうち、火災発生点の直近の基準放水曲
線を選択してその実測値を前記連立式に代入して定数ｋ
の値を求めておき、この定数ｋが特定された前記連立方
程式に火災発生点の座標（Ｙ，Ｚ）を代入することで求
められる俯仰角λを設定するようにした構成を提案す
る 。ここで放水銃制御手段における最適放水曲線の決定
が、鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領域に分割
し、最適放水曲線が単位領域の中央を通過するように演
算補正して行われる構成としてもよい。Further, as an automatic fire extinguishing device for a large space, a fixed infrared camera having a full field of view in which the entire area to be subjected to a fire spot detection fits, and a fire starting point as three-dimensional coordinates based on an image signal from the fixed infrared camera. An image data processing device to be specified, one or more water spray guns provided at a position facing the fire detection area, and an optimum water discharge curve can be obtained.
Set the elevation angle of the water gun so that it is within the vertical plane
Set horizontal turning angle of water gun so that water can be discharged
Water gun control means, and at least the water gun control hand
Drainage gun drive and fire water opening and closing based on signal from stage
Water gun driving means for performing , the water gun control means
The method of setting the elevation angle at which the specified fire originated
Vertical plane containing the coordinates (Y, Z) of the water and the position of the water gun
Initial velocity of fire-fighting water discharged from the water discharge gun
Is V o , the elevation angle is λ, the gravitational acceleration is g, the air resistance, etc.
Is constant, and the fire extinguishing water is the fire starting point.
The arrival time to reach when the t, V o cosλ = Yk / (1-e -kt) V o sinλ = {(Zk + gt) / (1-e -kt)} - said expressed in g / k The simultaneous expression that expresses the relationship between the variables
The vertical plane including the coordinates of the fire origin and the location of the water gun
A plurality obtained by actually discharging water from a water spray gun in advance in the plane
Of the reference water discharge curves of
A line is selected and its measured value is substituted into the simultaneous equation to obtain a constant k
Is determined, and the constant k
Substituting the coordinates (Y, Z) of the fire occurrence point into the equation
Proposed to set the elevation angle λ
You . Here, the determination of the optimum water discharge curve in the water discharge gun control means is performed by dividing the vertical plane into a plurality of rectangular unit areas having a predetermined size and performing arithmetic correction so that the optimum water discharge curve passes through the center of the unit area. It may be configured.
【０００８】さらに別の大空間の自動消火装置として
は、火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有する固
定赤外線カメラと、前記固定赤外線カメラからの画像信
号に基づいて、三次元座標として火災発生点を特定する
画像データ処理装置と、火点検知対象領域を臨む位置に
設けられた、単または複数個の放水銃と、前記特定され
た火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定す
るとともに当該鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位
領域に分割して前記鉛直平面内において予め実際に放水
銃から放水させて決定した複数の基準放水曲線に基づい
て、火災発生点に対する放水曲線を当該放水曲線が単位
領域の中央を通過する最適放水曲線として演算補正する
とともに、それぞれの単位領域に対する最適放水曲線に
対応する放水銃の俯仰角データを予めファイル化したデ
ータファイルを有し、求められた火災発生点の座標に対
する放水銃口の垂直方向位置については前記ファイル化
した俯仰角データの一つを選択することによって設定す
るとともに放水銃口の水平方向位置については前記鉛直
平面内に放水可能となるよう放水銃の水平方向旋回角と
して設定する放水銃制御手段と、少なくとも、前記放水
銃制御手段からの信号に基づいた放水銃駆動と消火用水
の開閉を行う放水銃駆動手段と、を備えた大空間の自動
消火装置である。Still another automatic fire extinguishing system for a large space includes a fixed infrared camera having an entire field of view in which the entire area to be detected of a fire spot is reduced, and a fire occurrence as three-dimensional coordinates based on image signals from the fixed infrared camera. An image data processing device for specifying a point, provided at a position facing the fire spot detection target area, one or more water discharge guns, and a vertical plane passing through the coordinates of the specified fire occurrence point and the water discharge gun. Based on a plurality of reference water discharge curves determined by assuming and dividing the vertical plane into a plurality of rectangular unit regions having a predetermined size and actually discharging water from a water discharge gun in advance in the vertical plane, the The water discharge curve is calculated and corrected as the optimum water discharge curve where the water discharge curve passes through the center of the unit area, and the head of the water discharge gun corresponding to the optimum water discharge curve for each unit area is adjusted. It has a data file in which the angle data is filed in advance, and the vertical position of the water discharge muzzle with respect to the coordinates of the determined fire occurrence point is set by selecting one of the filed elevation angle data, and the water discharge muzzle is set. Water gun control means for setting the horizontal position of the water gun as the horizontal turning angle of the water gun so that water can be discharged in the vertical plane; and water gun driving and fire extinguishing based on at least a signal from the water gun control means. It is a large space automatic fire extinguisher equipped with a water spray gun driving means for opening and closing water.
【０００９】[0009]
【作用】本発明による火災の検知から消火までの流れ
は、先ず請求項１、２、４、５に記載の発明では以下の
ようになる。ゴミピット等の大空間の天井や壁面の適所
に設けた火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有す
る固定赤外線カメラにより、火点検知対象領域の全域を
一視野で監視する。この時には後述するように火災発生
点を三次元座標として特定するため、必要に応じて赤外
線カメラを複数台設置しておく。そして火点検知対象領
域内において火災発生の高温に対応する赤外線の放射が
認められると、画像データ処理装置によって例えば２台
の赤外線カメラからの画像信号を演算処理して、火災発
生点を三次元座標として特定する。火災発生点の座標が
特定されると、放水銃制御手段においては特定された火
災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定し、こ
の鉛直平面内において火災発生点を通る最適放水曲線を
特定する。この最適放水曲線の特定に際しては、予め実
際に放水銃から放水させて決定した複数の基準放水曲線
の軌跡データを放水銃制御手段に記憶させておき、火災
発生点の座標のうち当該鉛直平面を構成しうる二次元成
分のみに着目し、鉛直平面内において火災発生点の二次
元座標とその直近の基準放水曲線の軌跡データから、火
災発生点を通る最適放水曲線を演算補正することによっ
て行われる。ここでこの最適放水曲線は、放水銃からの
消火用水の打ち上げ角と初速度とを主たるパラメータと
して決定されるものであり、設置場所における水圧と放
水銃の口径を補助データとして演算補正された一つの最
適放水曲線に対する放水銃の俯仰角を与えることで、こ
の最適放水曲線に一致する消火用水の放水軌跡が得られ
る。従って、水圧によって決まる消火用水の初速度が一
定であれば、放水銃の俯仰角、すなわち消火用水の打ち
上げ角を設定することで、想定した鉛直平面内における
任意の火災発生点を狙う確実な放水が可能となる。この
ように、その都度演算によって放水銃の俯仰角を求める
ので、コンピュータ処理において膨大な座標データから
特定のデータを検索する場合に比べて、その処理速度が
極めて速くなる。以上の手順によって最適放水曲線が決
定されると、次にこの鉛直平面をどの方向に向けるか、
すなわち放水銃の水平方向の位置が決定されことにな
る。これについては、火災発生点の座標のうち鉛直平面
と直交する水平面を構成しうる二次元成分のみに着目
し、例えば放水銃の旋回角として与えられる。このよう
にして放水銃制御手段によって決定された放水銃の俯仰
角および旋回角が入力データとして放水銃駆動手段に入
力され、所定の位置に放水銃を駆動した後、消火用水の
バルブ等の開閉動作を行って消火用の放水が開始され
る。The flow from the detection of a fire to the extinguishing of a fire according to the present invention is as follows in the first, second, fourth and fifth aspects of the present invention. The entire area of the fire detection target area is monitored in a single view by a fixed infrared camera having an entire field of view that covers the entire area of the fire detection target, which is provided at an appropriate position on the ceiling or wall of a large space such as a garbage pit. At this time, a plurality of infrared cameras are installed as necessary in order to specify a fire occurrence point as three-dimensional coordinates as described later. Then, when infrared radiation corresponding to the high temperature of the fire occurrence is recognized in the fire spot detection target area, the image data processing device computes image signals from, for example, two infrared cameras, and determines the fire occurrence point in three dimensions. Specify as coordinates. When the coordinates of the fire occurrence point are specified, the water discharge gun control means assumes a vertical plane passing through the coordinates of the specified fire occurrence point and the water discharge gun, and an optimal water discharge curve passing through the fire occurrence point in this vertical plane. To identify. When specifying the optimal water discharge curve, the trajectory data of a plurality of reference water discharge curves determined by actually discharging water from the water discharge gun is stored in the water discharge gun control means, and the vertical plane of the coordinates of the fire occurrence point is stored. Focusing only on the two-dimensional components that can be configured, this is performed by calculating and correcting the optimal water discharge curve passing through the fire occurrence point from the two-dimensional coordinates of the fire occurrence point and the trajectory data of the nearest reference water discharge curve in the vertical plane. . Here, this optimal water discharge curve is determined as the main parameters of the launch angle and initial velocity of the fire extinguishing water from the water discharge gun, and is calculated and corrected using the water pressure at the installation location and the diameter of the water discharge gun as auxiliary data. By giving the elevation angle of the water spray gun to the two optimum water discharge curves, a water discharge trajectory of the fire extinguishing water that matches the optimum water discharge curves is obtained. Therefore, if the initial velocity of the fire-fighting water determined by the water pressure is constant, by setting the elevation angle of the water spray gun, that is, the launch angle of the fire-fighting water, it is possible to reliably discharge the fire at an arbitrary fire occurrence point in the assumed vertical plane. Becomes possible. As described above, since the elevation angle of the water spray gun is obtained by the calculation each time, the processing speed becomes extremely faster as compared with a case where specific data is searched from a vast amount of coordinate data in computer processing. Once the optimal water discharge curve has been determined by the above procedure,
That is, the position of the water gun in the horizontal direction is determined. Regarding this, attention is paid only to a two-dimensional component that can form a horizontal plane orthogonal to the vertical plane among the coordinates of the fire occurrence point, and is given as, for example, the turning angle of the water discharge gun. The elevation angle and the turning angle of the water gun determined by the water gun control means are input to the water gun driving means as input data, and after driving the water gun to a predetermined position, opening and closing of the fire extinguishing water valve and the like. The operation is performed to start water discharge for fire extinguishing.
【００１０】また、前述の最適放水曲線を決定する際に
演算をより簡便に行うためには、鉛直平面を所定大の複
数の方形状の単位領域に分割し、最適放水曲線を単位領
域の中央を通過する曲線として演算補正すればよい。こ
れは、火災発生点の座標がどの単位領域内にあるかを判
定して当該単位領域内の中央を通るような最適放水曲線
を演算補正して求めることによって行われる。In order to make the calculation easier when the above-mentioned optimum water discharge curve is determined, the vertical plane is divided into a plurality of rectangular unit areas each having a predetermined size, and the optimum water discharge curve is placed at the center of the unit area. May be calculated and corrected as a curve passing through. This is performed by determining in which unit area the coordinates of the fire occurrence point are located and calculating and correcting the optimal water discharge curve that passes through the center of the unit area.
【００１１】次いで請求項３、６に記載の発明では以下
のようになる。ゴミピット等の大空間の天井や壁面の適
所に設けた火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有
する固定赤外線カメラにより、火点検知対象領域の全域
を一視野で監視する。この時には後述するように火災発
生点を三次元座標として特定するため、必要に応じて赤
外線カメラを複数台設置しておく。そして火点検知対象
領域内において火災発生の高温に対応する赤外線の放射
が認められると、画像データ処理装置によって例えば２
台の赤外線カメラからの画像信号を演算処理して、火災
発生点を三次元座標として特定する。火災発生点の座標
が特定されると、放水銃制御手段においては特定された
火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定する
とともに、前記鉛直平面を所定大の複数の方形状に分割
した単位領域のうち火災発生点がどの単位領域内に存在
しているかを特定する。そしてこの放水銃制御手段は、
当該鉛直平面内において予め実際に放水銃から放水させ
て決定した複数の基準放水曲線に基づいて、火災発生点
に対する放水曲線を当該放水曲線が単位領域の中央を通
過する最適放水曲線として演算補正し、かつそれぞれの
単位領域に対する最適放水曲線に対応する放水銃の俯仰
角データとして予めファイル化したデータファイルを有
しているため、この放水銃制御手段によって火災発生点
が存在する単位領域の中央を通過する最適放水曲線の得
られる放水銃の俯仰角が選択されることになる。ここで
俯仰角の設定については、予め実際に放水銃から放水さ
せて決定した複数の基準放水曲線の軌跡データに基づ
き、火災発生点を含む単位領域中央の座標のうち当該鉛
直平面を構成しうる二次元成分のみに着目し、鉛直平面
内において火災発生点を含む単位領域の中央の二次元座
標とその直近の基準放水曲線の軌跡データにより火災発
生点の存在する単位領域の中央を通る最適放水曲線を予
め演算補正し、この最適放水曲線の得られる数値として
演算によって求められ、データファイル化されている。
すなわち最適放水曲線は、放水銃からの消火用水の打ち
上げ角と初速度とを主たるパラメータとして決定される
ものであり、設置場所における水圧と放水銃の口径を補
助データとすれば、放水銃の俯仰角として与えることが
できるのである。以上の手順により放水銃の俯仰角が決
定されると、次にこの鉛直平面をどの方向に向けるか、
すなわち放水銃の水平方向の位置が決定されことにな
る。これについては、火災発生点の座標のうち鉛直平面
と直交する水平面を構成しうる二次元成分のみに着目
し、例えば放水銃の旋回角として与えられる。このよう
にして放水銃制御手段によって決定された放水銃の俯仰
角および旋回角が入力データとして放水銃駆動手段に入
力され、所定の位置に放水銃を駆動した後、消火用水の
バルブ等の開閉動作を行って消火用の放水が開始され
る。Next, the invention according to the third and sixth aspects is as follows. The entire area of the fire detection target area is monitored in a single view by a fixed infrared camera having an entire field of view that covers the entire area of the fire detection target, which is provided at an appropriate position on the ceiling or wall of a large space such as a garbage pit. At this time, a plurality of infrared cameras are installed as necessary in order to specify a fire occurrence point as three-dimensional coordinates as described later. When the infrared radiation corresponding to the high temperature at which the fire occurred in the fire spot detection target area is recognized,
An image signal from the two infrared cameras is arithmetically processed to specify a fire occurrence point as three-dimensional coordinates. When the coordinates of the fire occurrence point are specified, the water spray gun control means assumes a vertical plane passing through the specified fire occurrence point coordinates and the water discharge gun, and converts the vertical plane into a plurality of squares of a predetermined size. The unit area in which the fire occurrence point is located in the divided unit areas is specified. And this water gun control means,
Based on the plurality of reference water discharge curves determined in advance by actually discharging water from the water discharge gun in advance in the vertical plane, the water discharge curve for the fire occurrence point is calculated and corrected as the optimum water discharge curve where the water discharge curve passes through the center of the unit area. In addition, since the water file has a data file previously filed as the elevation angle data of the water spray gun corresponding to the optimum water discharge curve for each unit area, the center of the unit area where the fire occurrence point exists by this water spray gun control means. The elevation angle of the water spray gun that gives the optimum water discharge curve to pass will be selected. Here, regarding the setting of the elevation angle, the vertical plane may be formed among the coordinates of the center of the unit area including the fire occurrence point based on the trajectory data of a plurality of reference water discharge curves determined in advance by actually discharging water from the water discharge gun. Focusing on only the two-dimensional component, the optimal water discharge through the center of the unit area where the fire occurs, based on the two-dimensional coordinates of the center of the unit area including the fire occurrence point in the vertical plane and the trajectory data of the nearest reference water discharge curve The curve is calculated and corrected in advance, and is obtained by calculation as a numerical value to obtain the optimum water discharge curve, and is stored in a data file.
In other words, the optimal water discharge curve is determined as the main parameters of the launch angle and initial velocity of the fire extinguishing water from the water discharge gun, and if the water pressure at the installation location and the diameter of the water discharge gun are used as auxiliary data, the elevation of the water discharge gun They can be given as corners. Once the elevation angle of the water gun is determined by the above procedure, the direction of this vertical plane is determined next.
That is, the position of the water gun in the horizontal direction is determined. Regarding this, attention is paid only to a two-dimensional component that can form a horizontal plane orthogonal to the vertical plane among the coordinates of the fire occurrence point, and is given as, for example, the turning angle of the water discharge gun. The elevation angle and the turning angle of the water gun determined by the water gun control means are input to the water gun driving means as input data, and after driving the water gun to a predetermined position, opening and closing of the fire extinguishing water valve and the like. The operation is performed to start water discharge for fire extinguishing.
【００１２】[0012]
【実施例】以上の本発明の詳細を、以下に具体的実施例
に基づいて説明する。図１には、本発明の考え方を説明
するための概念図を表している。本発明においては図の
ようにゴミピット１の上部Ａ点に設置した放水銃より、
貯留されているゴミ３の表面等における火災発生点Ｆに
向かって、最適放水曲線５で示す放水軌跡で消火用水が
放水される。この時、図示するように火災発生点Ｆの座
標と放水銃、すなわちＡ点とを通る鉛直平面７を想定
し、この鉛直平面７をどの方向に向けるかについては鉛
直平面７と基準方向Ｂとの間の角度θ、すなわち放水銃
の旋回角によって決定される。一方、鉛直平面７内の各
座標に対する最適放水曲線５の決定は、Ａ点に設置され
る放水銃の俯仰角によって与えられるが、これについて
は以下のようにして決定される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below based on specific embodiments. FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the concept of the present invention. In the present invention, as shown in FIG.
Fire extinguishing water is discharged along a water discharge locus indicated by an optimum water discharge curve 5 toward a fire occurrence point F on the surface of the stored garbage 3 or the like. At this time, as shown in the figure, a vertical plane 7 passing through the coordinates of the fire occurrence point F and the water discharge gun, that is, the point A is assumed, and the direction of the vertical plane 7 is determined by the vertical plane 7 and the reference direction B. , That is, the turning angle of the water gun. On the other hand, the determination of the optimal water discharge curve 5 for each coordinate in the vertical plane 7 is given by the elevation angle of the water gun installed at the point A, which is determined as follows.
【００１３】図２には、前記想定した鉛直平面７の基準
位置ａ点から、ある仰角λで実際に放水銃によって放水
した場合の基準放水曲線９を表している。この基準放水
曲線９の決定に際しては、実際に鉛直平面７に相当する
範囲内に放水してこれを写真撮影し、写真上で縦横に目
盛りを付しつつ放水幅に対して最小二乗法等によって演
算すればよい。従って、極めて精度が高いものとなる。
ここで基準放水曲線９内の任意のＣ１点の座標（Ｙ，
Ｚ）は、放水時の消火用水の初速度をＶ０、俯仰角を
λ、消化用水の速度ベクトルのｙ成分をＶＹ０、同ｚ成
分をＶｚ０、Ｃ点までの到達時間をｔ、重力加速度をｇ
とすると、以下の運動方程式、 Ｙ＝ＶＹ０（１−ｅ−ｋｔ）／ｋ … Ｚ＝−ｇｔ／ｋ＋｛（Ｖｚ０＋ｇ／ｋ）・（１−ｅ−ｋｔ）｝／ｋ … で近似的に与えられる。ここで、 ＶＹ０＝Ｖ０ ｃｏｓλ … Ｖｚ０＝Ｖ０ ｓｉｎλ … であり、ｋは空気抵抗等によって決まる個々の基準放水
曲線９における定数、ｅは自然対数の底である。従っ
て、先ずゴミピット１の大きさに対応する鉛直平面７内
で実際に放水を行って上記定数ｋを決定しておくと、火
災発生点の座標（Ｙ，Ｚ）を赤外線カメラおよび画像デ
ータ処理装置によって特定するだけで、当該火災発生点
を正確に狙い得る最適放水曲線５が求まり、さらにこの
最適放水曲線５を得るための放水銃の俯仰角も求まるこ
とになる。この放水銃の俯仰角は、以下に示すλとｔの
連立方程式を解くことによって得られる。FIG. 2 shows a reference water discharge curve 9 when water is actually discharged from the assumed reference position a on the vertical plane 7 by a water discharge gun at a certain elevation angle λ. In determining the reference water discharge curve 9, water is actually discharged within a range corresponding to the vertical plane 7 and a photograph is taken. The water discharge width is scaled vertically and horizontally on the photograph by the least square method or the like. The operation may be performed. Therefore, the accuracy is extremely high.
Wherein any C 1 point of reference water discharge curve 9 coordinates (Y,
Z) is the initial velocity of the fire-extinguishing water at the time of discharge, V 0 , the elevation angle is λ, the y component of the digestion water velocity vector is V Y0 , the z component is V z0 , the arrival time to the point C is t, and the gravity is Acceleration g
When, following the motion equation, Y = V Y0 (1- e -kt) / k ... Z = -g t / k + {(V z0 + g / k) · (1-e -kt)} / k ... in Approximately given. Here, V Y0 = V 0 cosλ ... V z0 = V 0 sinλ..., K is a constant in each reference water discharge curve 9 determined by air resistance or the like, and e is the base of natural logarithm. Therefore, first, when the water is actually discharged in the vertical plane 7 corresponding to the size of the dust pit 1, and the constant k is determined, the coordinates (Y, Z) of the fire occurrence point can be determined by the infrared camera and the image data processing device. By simply specifying the water discharge point, the optimum water discharge curve 5 that can accurately aim at the fire occurrence point is obtained, and the elevation angle of the water discharge gun for obtaining the optimum water discharge curve 5 is also obtained. The elevation angle of the water gun can be obtained by solving a simultaneous equation of λ and t shown below.
【００１４】すなわち、上記〜より、λとｔの連立
方程式を立てると、 Ｖ0 ｃｏｓλ＝Ｙｋ／（１−ｅ-kt ） … Ｖ0 ｓｉｎλ＝｛Ｚｋ／（１−ｅ-kt ）｝−ｇ／ｋ … となる。すなわちＶ0 は予め一定水圧によって決まって
いる定数、ｋは基準放水曲線９に基づいて上記〜に
よって決定される定数、ＹとＺは画像データ処理装置に
よって特定される定数としてそれぞれ扱われるので、火
災発生点の直近の基準放水曲線９におけるｋ値を用いて
上記連立方程式、を解くことにより、火災発生点の
座標（Ｙ，Ｚ）に対応する放水銃の俯仰角λが決定でき
ることになる。またλと同時に消火用水が火災発生点に
到達するまでに要する時間ｔも求まるが、これについて
は実際の放水銃制御には必要は無い。従って、赤外線カ
メラによって火災発生を検知すると同時に画像データ処
理装置によりその座標を決定し、次いで放水銃制御手段
内の演算装置によって上記連立方程式、を解くこと
により、火災発生の都度その消火のために最適な放水銃
の位置が設定できることになる。このような方法では、
図２からも明らかなように１本の基準放水曲線９によっ
て３つの火災発生点Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 がカバーされるの
で、実際に求められる最適放水曲線５でも同様に、１本
の放水曲線で複数の火災発生点をカバーすることができ
る。That is, from the above, when a simultaneous equation of λ and t is established, V 0 cos λ = Yk / (1-e- kt )... V 0 sinλ = {Zk / (1-e- kt )}-g / K ... That is, V 0 is a constant determined in advance by a constant water pressure, k is a constant determined by the above based on the reference water discharge curve 9, and Y and Z are each a constant specified by the image data processing device. By solving the simultaneous equations using the k value in the reference water discharge curve 9 nearest to the point of occurrence of the fire, the elevation angle λ of the water discharge gun corresponding to the coordinates (Y, Z) of the fire occurrence point can be determined. At the same time as λ, the time t required for the fire extinguishing water to reach the fire occurrence point is also obtained, but this is not necessary for actual water discharge gun control. Accordingly, by detecting the occurrence of a fire by an infrared camera, the coordinates are determined by an image data processing device at the same time as the image data processing device, and then the above simultaneous equations are solved by an arithmetic unit in the water spray gun control means. The optimum position of the water gun can be set. In such a way,
As is clear from FIG. 2, since one reference water discharge curve 9 covers three fire occurrence points C 1 , C 2 , and C 3 , the optimum water discharge curve 5 actually obtained is also one. Multiple discharge points can be covered by the water discharge curve.
【００１５】以上の手順により、任意の火災発生点に対
して確実に消火用水を放水しうる放水銃の俯仰角λと基
準方向Ｂに対する旋回角θが決定される。そしてこの
λ、θが放水銃駆動手段に送られ、放水が開始されるこ
とになる。ここで上記図１の例は放水銃を一か所に設置
した例であるが、図例では一つの鉛直平面７でゴミピッ
ト１内の全領域をカバーすることはできないので、ゴミ
ピット１の形状によっては二か所またはそれ以上の設置
数とすればよい。このように放水銃を複数箇所に設置す
ると、ゴミ３の表面凹凸によって放水銃からの放水が妨
げられる場合でも、凹凸の陰にならない側の放水銃から
放水することで確実な消火が可能にもなる。そして複数
箇所に設置する場合でも、一つの放水銃に対しては一つ
の鉛直平面７が想定されることになる。また図１では放
水銃をゴミピット１の最上部に取り付けた例を用いてい
るが、ゴミ３の最大貯留レベルを考慮してゴミピット１
の最上部ではなく高さ方向適所に設置することもでき
る。By the above procedure, the elevation angle λ and the turning angle θ with respect to the reference direction B of the water spray gun that can reliably discharge fire extinguishing water at an arbitrary fire occurrence point are determined. Then, λ and θ are sent to the water spray gun driving means, and the water discharge is started. Here, the example of FIG. 1 is an example in which the water spray gun is installed at one place. However, in the example of FIG. 1, since one vertical plane 7 cannot cover the entire area in the garbage pit 1, depending on the shape of the garbage pit 1 May be set at two or more locations. By installing water spray guns at a plurality of places in this way, even if water from the water spray gun is obstructed by surface irregularities of the garbage 3, reliable fire extinguishing is possible by discharging water from the water gun that is not in the shadow of the irregularities. Become. And even if it installs in several places, one vertical plane 7 will be assumed with respect to one water discharge gun. Although FIG. 1 shows an example in which the water spray gun is attached to the top of the garbage pit 1, the garbage pit 1
It can be installed at the right place in the height direction instead of the top.
【００１６】またゴミピット１内においては、メタンガ
ス等の可燃性ガスの存在により、火災発生に伴う赤外線
の検出から消火用水の放水までの短時間の間に火が周囲
に広がることが予想され、しかも火の広がる方向も予想
しづらいのが現状である。従ってこの対策として以下の
方法も提案される。具体的には、図１にも示しているよ
うに前記鉛直平面７を所定大の複数の方形状の単位領域
１１に分割し、最適放水曲線５を単位領域１１の中央を
通過する曲線として演算補正し、この単位領域１１の広
さをカバーしうるよう、消火時に放水銃を前後左右に振
ったり、円運動させれば良い。すなわち、火災発生点の
座標が特定されると、当該座標が含まれる単位領域１１
の中央を通る最適放水曲線５の得られる俯仰角が演算さ
れることになる。従って、上記連立方程式、におけ
るＹとＺは、必ずいずれかの単位領域１１の中央の座標
ということになる。このような方法により、前述の連立
方程式をコンピュータによる近似計算によって解く場合
には、演算の手間を少なくすることができ、放水銃の駆
動までに要する時間を短縮することにもつながる。Further, in the garbage pit 1, it is expected that the fire spreads to the surroundings in a short time from the detection of infrared rays accompanying the occurrence of the fire to the discharge of fire extinguishing water due to the presence of a combustible gas such as methane gas. At present, it is difficult to predict the direction in which the fire spreads. Therefore, the following method is also proposed as a countermeasure for this. Specifically, as shown in FIG. 1, the vertical plane 7 is divided into a plurality of rectangular unit areas 11 having a predetermined size, and the optimum water discharge curve 5 is calculated as a curve passing through the center of the unit area 11. The water spray gun may be swung back and forth or in a circular motion at the time of fire extinguishing so as to compensate and cover the area of the unit area 11. That is, when the coordinates of the fire occurrence point are specified, the unit area 11 including the coordinates is specified.
The elevation angle at which the optimum water discharge curve 5 passing through the center of is obtained is calculated. Therefore, Y and Z in the above simultaneous equations are always the coordinates of the center of any one of the unit areas 11. When such a simultaneous equation is solved by an approximate calculation by a computer using such a method, it is possible to reduce the time and effort required for the calculation and to reduce the time required for driving the water spray gun.
【００１７】一方請求項３、６のように、鉛直平面７を
所定大の複数の方形状の単位領域１１に分割し、鉛直平
面７内において予め実際に放水銃から放水させて決定し
た複数の基準放水曲線９に基づいて、火災発生点Ｆに対
する放水曲線を当該放水曲線が単位領域１１の中央を通
過する最適放水曲線５として演算補正し、これによって
得られたそれぞれの単位領域１１に対する最適放水曲線
５に対応する放水銃の俯仰角データを予めファイル化し
ておくこともできる。すなわち、予め上記式〜によ
る演算を行う際に、図１にも示しているように前記鉛直
平面７を所定大の複数の方形状の単位領域１１に分割
し、最適放水曲線５を単位領域１１の中央を通過する曲
線として演算補正する。従って、上記連立方程式、
におけるＹとＺは、必ずいずれかの単位領域１１の中央
の座標ということになる。そして各々の単位領域１１に
対応する俯仰角データをファイル化しておき、火災発生
点Ｆの座標が特定されると、その座標が存在する単位領
域１１に対応した俯仰角データを選択することによって
都度の演算を行う必要がなくなる。このような方法によ
り、放水銃の駆動までに要する時間を短縮することにも
つながる。但し、放水された水は理論上単位領域１１の
中央を通過するのみであり、誤差の発生が懸念される
が、この誤差の影響を無くすためには単位領域１１の広
さをカバーしうるように消火時に放水銃を前後左右に振
ったり、円運動させれば良い。On the other hand, as in claims 3 and 6, the vertical plane 7 is divided into a plurality of rectangular unit areas 11 of a predetermined size, and a plurality of predetermined areas are determined by actually discharging water from a water discharge gun in the vertical plane 7 in advance. Based on the reference water discharge curve 9, the water discharge curve for the fire occurrence point F is calculated and corrected as the optimum water discharge curve 5 where the water discharge curve passes through the center of the unit area 11, and the optimum water discharge for each unit area 11 obtained thereby is obtained. The elevation angle data of the water spray gun corresponding to the curve 5 can be stored in a file in advance. In other words, when the calculation is performed in advance by the above formulas (1) to (4), the vertical plane 7 is divided into a plurality of unit areas 11 each having a predetermined size as shown in FIG. Is corrected as a curve passing through the center of. Therefore, the above simultaneous equations,
Are always the coordinates of the center of any one of the unit areas 11. Then, the elevation angle data corresponding to each unit area 11 is stored in a file, and when the coordinates of the fire occurrence point F are specified, the elevation angle data corresponding to the unit area 11 where the coordinates exist is selected. Is not required. Such a method also leads to a reduction in the time required to drive the water gun. However, the discharged water theoretically only passes through the center of the unit area 11, and there is a concern that an error may occur. However, in order to eliminate the influence of the error, it is necessary to cover the area of the unit area 11. When the fire is extinguished, the water gun can be swung back and forth, left and right, or in a circular motion.
【００１８】次に赤外線カメラによる火災発生点の座標
の特定について説明する。先ず本発明では、赤外線カメ
ラの駆動トラブルの防止およびコストダウンを図るた
め、火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有する固
定赤外線カメラによって赤外線を検出している。これに
は例えば広角レンズを用いればよいが、一般に視野角が
広角になる程、視野の上下左右端の歪みが増加してしま
う。そこで本発明では、赤外線カメラから得られる赤外
線画像データの各画素と、実際の視野における各画素と
の関係を予め調査して補正する方法が採用される。そし
て火災発生点の三次元座標の決定に当たっては、一台の
固定赤外線カメラから得られる二次元画像とゴミピット
上部に設置されるゴミピットクレーンのゴミ高さ情報を
用いてもよいし、二台の固定赤外線カメラを用いて演算
処理してもよい。ここで、二台の固定赤外線カメラを用
いた演算処理は、およそ以下のようになる。図３には、
二台の固定赤外線カメラを用いて火災発生点の三次元座
標を求める場合の原理図を図１に基づいて表している。
図例のものは、図１にも示すようにゴミピット１の相対
向する短辺の中央に一台ずつ計二台の固定赤外線カメラ
Ｄ、Ｅを設置し、Ｆ点で示される火災発生点を検出する
ことを想定している。そして本図は、図１における矢印
イ方向から見た平面図を（イ）として、また矢印ロ方向
から見た側面図を（ロ）としたものである。いま仮に図
１におけるＧ点を三次元座標の原点とすると、火災発生
点Ｆの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、以下の式で与えられる。 Ｘ＝Ｙ／ｔａｎθD … Ｙ＝ｂｔａｎθD ／｛１＋（ｔａｎθD ／ｔａｎθE ） … Ｚ＝ｈ−ＸｔａｎθJ … なおこれら式〜による演算は、固定赤外線カメラに
接続した画像データ処理装置によって行えばよい。Next, the specification of the coordinates of the fire occurrence point by the infrared camera will be described. First, in the present invention, in order to prevent the driving trouble of the infrared camera and reduce the cost, the infrared is detected by the fixed infrared camera having the entire field of view in which the entire area of the fire spot detection is reduced. For this purpose, for example, a wide-angle lens may be used, but in general, as the viewing angle becomes wider, distortion at the upper, lower, left, and right ends of the visual field increases. Therefore, in the present invention, a method is employed in which the relationship between each pixel of the infrared image data obtained from the infrared camera and each pixel in the actual field of view is checked in advance and corrected. In determining the three-dimensional coordinates of the fire occurrence point, a two-dimensional image obtained from one fixed infrared camera and the garbage height information of the garbage pit crane installed above the garbage pit may be used. The arithmetic processing may be performed using an infrared camera. Here, the arithmetic processing using two fixed infrared cameras is approximately as follows. In FIG.
FIG. 1 shows a principle diagram in the case of obtaining three-dimensional coordinates of a fire occurrence point using two fixed infrared cameras.
In the example shown in the figure, two fixed infrared cameras D and E are installed at the center of the opposite short sides of the garbage pit 1 as shown in FIG. It is assumed to be detected. In this figure, (a) is a plan view viewed from the direction of arrow a in FIG. 1 and (b) is a side view viewed from the direction of arrow b. Assuming that the point G in FIG. 1 is the origin of the three-dimensional coordinates, the coordinates (X, Y, Z) of the fire occurrence point F are given by the following equations. X = Y / tanθ D ... Y = btanθ D / {1+ (tanθ D / tanθ E) ... Z = h-Xtanθ J ... Incidentally calculation of these expressions ~ is, by performing the image data processing device connected to a fixed infrared camera Good.
【００１９】次に以上の本発明による消火動作のフロー
を図４、図５に示している。なお図４が請求項１、２、
４、５に記載の発明を、図５が請求項３、６に記載の発
明にそれぞれ対応している。そして、固定赤外線カメラ
と画像データ処理装置による処理からが、本発明の自動
消火装置の運転時におけるフローとなる。また図６に
は、本発明による自動消火装置の実施例をブロック図と
して表している。図例のものは前述のＺ座標に相当する
ゴミの高さ情報を、ゴミバケットクレーン２０の情報か
らゴミクレーンコンピュータ２２を通して得るものであ
る。図中２１は広角赤外線カメラを用いた固定赤外線カ
メラ、２３は固定赤外線カメラ２１からの情報に基づい
て、火災を検知とその座標を特定する画像データ処理装
置、２５は放水銃制御手段をそれぞれ表している。ここ
で、固定赤外線カメラ２１は赤外線受光素子を用いるの
で、この素子はペルチェ効果等を用いた電子冷却によっ
て冷却すればよい。また、ゴミピット１内には腐食性ガ
スが存在しているので、一例として固定赤外線カメラ２
１をゴミピット１の天井付近に設置し、カメラ２１の収
容空間からゴミピット１の天井の外部に配管を貫通し、
外気が前記収容空間内を循環するようにしておけばよ
い。このようにすることでカメラパージを簡便な構造で
行うことができる。また本例では現場作業者による手動
火災操作も兼用できるよう、この放水銃制御手段２５
を、図示するように「放水銃制御操作部」として放水銃
駆動手段を一体的に構成する（内部機能的には分離され
ている）一方、放水銃２６の手動操作のための指示を現
場操作盤２８に出力できるような構成となっている。そ
の他ポンプ２７、ポンプ自動制御部２９、ＣＯ検出器３
１、建築火災報知器３３、システム監視部３５等の付帯
装置は、ゴミピット１の火災検知、消火を円滑に行うた
めのものであり、本図例に何ら限定されるものではな
い。Next, the flow of the fire extinguishing operation according to the present invention is shown in FIGS. FIG. 4 shows claims 1, 2,
FIG. 5 corresponds to the inventions described in claims 4 and 5, and FIG. 5 corresponds to the inventions described in claims 3 and 6, respectively. The processing performed by the fixed infrared camera and the image data processing device constitutes a flow during the operation of the automatic fire extinguisher according to the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the automatic fire extinguisher according to the present invention. In the illustrated example, the height information of the dust corresponding to the Z coordinate is obtained from the information of the dust bucket crane 20 through the dust crane computer 22. In the figure, reference numeral 21 denotes a fixed infrared camera using a wide-angle infrared camera, 23 denotes an image data processing device for detecting a fire and specifying its coordinates based on information from the fixed infrared camera 21, and 25 denotes a water discharge gun control means. ing. Here, since the fixed infrared camera 21 uses an infrared light receiving element, this element may be cooled by electronic cooling using the Peltier effect or the like. Further, since corrosive gas is present in the dust pit 1, the fixed infrared camera 2 is used as an example.
1 is installed near the ceiling of the garbage pit 1, and a pipe penetrates from the accommodation space of the camera 21 to the outside of the ceiling of the garbage pit 1,
The outside air may be circulated in the accommodation space. By doing so, camera purging can be performed with a simple structure. In this example, the water gun control means 25 is used so that a manual fire operation by a site worker can be used.
As shown in the figure, the water spray gun driving means is integrally configured as a "water spray gun control operation unit" (internally separated in function), while an instruction for manual operation of the water spray gun 26 is provided on site. It is configured to be able to output to the panel 28. Other pump 27, automatic pump control unit 29, CO detector 3
1. Ancillary devices such as the building fire alarm 33 and the system monitoring unit 35 are provided for smoothly detecting and extinguishing a fire in the garbage pit 1, and are not limited to the illustrated example.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の優れた効果が得られる。請求項１、２、４、５の発
明においては、火災発生点からの赤外線放射を検出する
ことによって火災発生点の座標を特定するとともに、当
該求められた座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定する
ので、一つの平面内で最適放水曲線が決定でき、かつこ
の鉛直平面の方向については旋回角を与えることによっ
て決定できることから、極めて簡便に火災発生点に対す
る放水銃の位置を決定することができる。そして最適放
水曲線の決定に際しては、当該鉛直平面内において予め
実際に放水銃から放水させて決定した複数の基準放水曲
線を基にして火災発生点に対する最適放水曲線を演算補
正するので、極めて精度の高いものとなる。さらに放水
銃口の垂直方向位置について当該演算補正された最適放
水曲線が得られるような放水銃の俯仰角として設定し、
また、放水銃口の水平方向位置については前記鉛直平面
内に放水可能となるような放水銃の水平方向旋回角とし
て設定するので、正確に放水銃の位置を制御することが
できる。またその都度演算によって放水銃の俯仰角を求
めるので、コンピュータ処理において膨大な座標データ
から特定のデータを検索する場合に比べて、その処理速
度が極めて速くなる。また最適放水曲線の決定において
は、鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領域に分割
し、最適放水曲線を単位領域の中央を通過する曲線とし
て演算補正することもできるので、コンピュータによる
近似計算の場合には演算の手間を少なくすることがで
き、ひいては放水銃の駆動までに要する時間を短縮する
ことにもつながる。しかも単位領域の広さをカバーしう
るように消火時に放水銃を前後左右に振ったり、円運動
させることで誤差発生の懸念もなくなるので、極めて簡
便な方法で精度の高い消火を行うことができる。As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained. In the invention of claims 1, 2, 4, and 5, the coordinates of the fire occurrence point are specified by detecting infrared radiation from the fire occurrence point, and a vertical plane passing through the obtained coordinates and the water discharge gun is defined. Since it is assumed that the optimum water discharge curve can be determined in one plane, and the direction of this vertical plane can be determined by giving the turning angle, it is extremely easy to determine the position of the water discharge gun with respect to the fire occurrence point. it can. In determining the optimum water discharge curve, the optimum water discharge curve for the fire occurrence point is calculated and corrected based on a plurality of reference water discharge curves determined by actually discharging water from the water discharge gun in advance in the vertical plane. It will be expensive. Further, the vertical position of the water discharge muzzle is set as the elevation angle of the water discharge gun such that the optimum water discharge curve corrected by the calculation is obtained,
Further, since the horizontal position of the water spray muzzle is set as the horizontal turning angle of the water spray gun so that water can be discharged in the vertical plane, the position of the water spray gun can be accurately controlled. In addition, since the elevation angle of the water spray gun is obtained by calculation each time, the processing speed becomes extremely faster as compared with a case where specific data is searched from a vast amount of coordinate data in computer processing. In determining the optimal water discharge curve, the vertical plane can be divided into a plurality of rectangular unit areas having a predetermined size, and the optimum water discharge curve can be calculated and corrected as a curve passing through the center of the unit area. In the case of the calculation, the trouble of the calculation can be reduced, and the time required for driving the water spray gun can be reduced. In addition, since the water gun is swung back and forth, right and left, or moved in a circular motion at the time of fire extinguishing so as to cover the area of the unit area, there is no fear of occurrence of an error. .
【００２１】一方請求項３、６の発明のように、鉛直平
面を所定大の複数の方形状の単位領域に分割し、鉛直平
面内において予め実際に放水銃から放水させて決定した
複数の基準放水曲線に基づいて、火災発生点に対する放
水曲線を当該放水曲線が単位領域の中央を通過する最適
放水曲線として演算補正し、これによって得られたそれ
ぞれの単位領域に対する最適放水曲線に対応する放水銃
の俯仰角データを予めファイル化しておくことによりさ
らに優れた効果が得られる。すなわち、このような構成
により、火災発生点の座標が特定されるとその座標が存
在する単位領域に対応した俯仰角データを選択すること
によって放水銃の俯仰角が決まるので、その都度演算を
行う必要がなくなる。そしてこの俯仰角データは、鉛直
平面内の単位領域の個数のみで済むので、コンピュータ
における検索時間も大幅に短縮することができ、放水銃
の駆動までに要する時間を短縮することにつながる。し
かも単位領域の広さをカバーしうるように消火時に放水
銃を前後左右に振ったり、円運動させることで誤差発生
の懸念もなくなるので、極めて簡便な方法で精度の高い
消火を行うことができる。On the other hand, as in the third and sixth aspects of the present invention, the vertical plane is divided into a plurality of rectangular unit areas having a predetermined size, and a plurality of reference areas determined by actually discharging water from a water discharge gun in advance in the vertical plane are determined. Based on the water discharge curve, the water discharge curve for the fire occurrence point is calculated and corrected as the optimum water discharge curve where the water discharge curve passes through the center of the unit area, and the water spray gun corresponding to the optimum water discharge curve for each unit area obtained thereby. If the elevation angle data is stored in a file in advance, more excellent effects can be obtained. In other words, according to such a configuration, when the coordinates of the fire occurrence point are specified, the elevation angle of the water discharge gun is determined by selecting the elevation angle data corresponding to the unit area where the coordinates exist, so that calculation is performed each time. Eliminates the need. Since this elevation angle data only needs the number of unit areas in the vertical plane, the search time in the computer can be greatly reduced, which leads to a reduction in the time required for driving the water discharge gun. In addition, since the water gun is swung back and forth, right and left, or moved in a circular motion at the time of fire extinguishing so as to cover the area of the unit area, there is no fear of occurrence of an error. .
【００２２】そして上記いずれの発明においても、火災
発生点からの赤外線の検出に広角レンズ等を用いた固定
赤外線カメラを用いるので、カメラを駆動走査させる必
要が無くなり、信頼性の向上と機器のコストダウンを実
現することができる。In any of the above inventions, since a fixed infrared camera using a wide-angle lens or the like is used for detecting infrared rays from a fire occurrence point, it is not necessary to drive and scan the camera, thereby improving reliability and equipment cost. Down can be realized.
【図１】本発明の構成を説明するための概念図FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a configuration of the present invention.
【図２】想定した鉛直平面の基準位置からの基準放水曲
線を表す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing a reference water discharge curve from a reference position on an assumed vertical plane.
【図３】二台の固定赤外線カメラを用いて火災発生点の
三次元座標を求める場合の原理を表す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing a principle of obtaining three-dimensional coordinates of a fire occurrence point using two fixed infrared cameras.
【図４】本発明による消火動作のフローを表す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow of a fire extinguishing operation according to the present invention.
【図５】本発明による消火動作のフローを表す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing a flow of a fire extinguishing operation according to the present invention.
【図６】本発明による自動消火装置の実施例を表すプロ
ック図FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the automatic fire extinguisher according to the present invention.
【図７】従来の放水銃制御を説明するための概略図FIG. 7 is a schematic diagram for explaining conventional water gun control.
１ ゴミピット ３ ゴミ ５ 最適放水曲線 ７ 鉛直平面 ９ 基準放水曲線 １１ 単位領域 ２０ ゴミバケットクレーン ２１ 固定赤外線カメラ ２２ ゴミクレーンコンピュータ ２３ 画像データ処理装置 ２５ 放水銃制御手段 ２６、５２ 放水銃 ２７ ポンプ ２８ 現場操作盤 ２９ ポンプ自動制御部 ３１ ＣＯ検出器 ３３ 建築火災報知器 ３５ システム監視部 ５０ ゴミ表面 REFERENCE SIGNS LIST 1 garbage pit 3 garbage 5 optimal water discharge curve 7 vertical plane 9 reference water discharge curve 11 unit area 20 garbage bucket crane 21 fixed infrared camera 22 garbage crane computer 23 image data processing device 25 water gun control means 26,52 water gun 27 pump 28 field operation Panel 29 Automatic pump control unit 31 CO detector 33 Building fire alarm 35 System monitoring unit 50 Garbage surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A62C 27/00 - 39/00 A62C 3/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) A62C 27/00-39/00 A62C 3/04
Claims (6)
銃から火災発生点に対して放水を行う際の放水条件の決
定方法であって、 火災発生点からの赤外線放射を検出することによって火
災発生点の座標を特定するとともに、当該求められた座
標と放水銃とを通る鉛直平面を想定し、当該鉛直平面内
において予め実際に放水銃から放水させて決定した複数
の基準放水曲線を基にして火災発生点に対する最適放水
曲線を演算補正し、放水銃口の垂直方向位置について当
該演算補正された最適放水曲線が得られるような放水銃
の俯仰角として設定し、また放水銃口の水平方向位置に
ついては前記鉛直平面内に放水可能となるような放水銃
の水平方向旋回角として設定することを特徴とする大空
間火災の消火放水条件設定方法。1. A method for determining water discharge conditions when water is discharged from a fire extinguishing water gun provided at a predetermined position in a large space to a fire occurrence point, wherein infrared radiation from the fire occurrence point is detected. Along with identifying the coordinates of the fire occurrence point, assuming a vertical plane passing through the obtained coordinates and the water discharge gun, a plurality of reference water discharge curves determined by actually discharging water from the water discharge gun in advance in the vertical plane are determined. Based on this, the optimum water discharge curve for the fire occurrence point is calculated and corrected, and the vertical position of the water discharge muzzle is set as the elevation angle of the water discharge gun so as to obtain the calculated and corrected optimum water discharge curve, and the horizontal direction of the water discharge muzzle A method for setting fire extinguishing and discharging conditions for large space fires, wherein the position is set as a horizontal turning angle of a water spray gun such that water can be discharged into the vertical plane.
位領域に分割し、最適放水曲線を単位領域の中央を通過
する曲線として演算補正することを特徴とする請求項１
記載の大空間火災の消火放水条件決定方法。2. The apparatus according to claim 1, wherein the vertical plane is divided into a plurality of rectangular unit areas having a predetermined size, and an optimum water discharge curve is calculated and corrected as a curve passing through the center of the unit area.
Method for determining fire extinguishing and discharging conditions for large space fires as described.
銃から火点に対して放水を行う際の放水条件の決定方法
であって、 火災発生点からの赤外線放射を検出することによって火
災発生点の座標を特定する一方、当該求められた座標と
放水銃とを通る鉛直平面を想定して当該鉛直平面を所定
大の複数の方形状の単位領域に分割し、前記鉛直平面内
において予め実際に放水銃から放水させて決定した複数
の基準放水曲線に基づいて、火災発生点に対する放水曲
線を当該放水曲線が単位領域の中央を通過する最適放水
曲線として演算補正するとともに、それぞれの単位領域
に対する最適放水曲線に対応する放水銃の俯仰角データ
を予めファイル化しておき、求められた火災発生点の座
標に対する放水銃口の垂直方向位置については前記ファ
イル化した俯仰角データの一つを選択することによって
設定するとともに放水銃口の水平方向位置については前
記鉛直平面内に放水可能となるよう放水銃の水平方向旋
回角として設定することを特徴とする大空間火災の消火
放水条件設定方法。3. A method for determining water discharge conditions when water is discharged from a fire extinguishing water gun provided at a predetermined position in a large space to a fire point, by detecting infrared radiation from a fire occurrence point. While specifying the coordinates of the fire occurrence point, assuming a vertical plane passing through the obtained coordinates and the water discharge gun, the vertical plane is divided into a plurality of square-shaped unit areas of a predetermined size, and within the vertical plane Based on a plurality of reference water discharge curves determined by actually discharging water from a water discharge gun in advance, the water discharge curve for the fire occurrence point is calculated and corrected as an optimum water discharge curve where the water discharge curve passes through the center of the unit area, and each unit is corrected. The elevation angle data of the water spray gun corresponding to the optimum water discharge curve for the area is stored in a file in advance, and the vertical position of the water discharge muzzle with respect to the coordinates of the determined fire occurrence point is stored in the file. And setting the horizontal position of the water outlet muzzle as the horizontal turning angle of the water discharge gun so that water can be discharged in the vertical plane. How to set fire extinguishing and discharging conditions.
有する固定赤外線カメラと、 前記固定赤外線カメラからの画像信号に基づいて、三次
元座標として火災発生点を特定する画像データ処理装置
と、 火点検知対象領域を臨む位置に設けられた、単または複
数個の放水銃と、最適放水曲線が得られるような放水銃の俯仰角を設定
し、且つ前記鉛直平面内に放水可能となるような放水銃
の水平方向旋回角を設定する放水銃制御手段と、 少なくとも、前記放水銃制御手段からの信号に基づいた
放水銃駆動と消火用水の開閉を行う放水銃駆動手段と、 を備え、前記放水銃制御手段における俯仰角の設定手法
が、 前記特定された火災発生点の座標（Ｙ，Ｚ）と放水銃の
存在位置とを含む鉛直平面内を通り、前記放水銃から放
水される消火用水の初速度をＶ ｏ 、俯仰角をλ、重力加
速度をｇ、空気抵抗等によって決まる定数をｋ、前記消
火用水が前記火災発生点に到達する到達時間をｔとした
ときに、 Ｖ ｏ ｃｏｓλ＝Ｙｋ／（１−ｅ −ｋｔ ） Ｖ ｏ ｓｉｎλ＝｛（Ｚｋ＋ｇｔ）／（１−ｅ −ｋｔ ）｝−ｇ／ｋ で表現される前記各変数相互の関係を表す連立式に、前
記火災発生点の座標と放水銃の存在位置とを含む鉛直平
面内において予め実際に放水銃から放水させて得た複数
の基準放水曲線のうち、火災発生点の直近の基準放水曲
線を選択してその実測値を前記連立式に代入して定数ｋ
の値を求めておき、この定数ｋが特定された前記連立方
程式に火災発生点の座標（Ｙ，Ｚ）を代入することで求
められる俯仰角λを設定するようにした 大空間の自動消
火装置。4. A fixed infrared camera having an entire field of view in which the entire fire spot detection target area is reduced; an image data processing device for specifying a fire starting point as three-dimensional coordinates based on an image signal from the fixed infrared camera; Set one or more water spray guns located at the position facing the fire detection target area and the elevation angle of the water spray gun to obtain the optimum water discharge curve
And a water spray gun capable of discharging water in the vertical plane
Water gun control means for setting the horizontal turning angle of at least, based on at least a signal from the water gun control means
A water gun driving means for opening and closing a water spray gun and opening and closing water for fire extinguishing, and a setting method of an elevation angle in the water gun control means.
Is the coordinates (Y, Z) of the identified fire occurrence point and the water discharge gun
Through the vertical plane including the location
The initial rate of fire extinguishing water, which is water V o, the angle of elevation λ, gravity pressure
The speed is g, the constant determined by air resistance, etc. is k,
The arrival time at which the fire water reaches the fire occurrence point is defined as t.
When, V o cosλ = Yk / ( 1-e -kt) V o sinλ = {(Zk + gt) / (1-e -kt)} - coalition representing the relationship between the variable mutual represented by g / k In the formula, before
The vertical plane including the coordinates of the fire origin and the location of the water gun
A plurality obtained by actually discharging water from a water spray gun in advance in the plane
Of the reference water discharge curves of
A line is selected and its measured value is substituted into the simultaneous equation to obtain a constant k
Is determined, and the constant k
Substituting the coordinates (Y, Z) of the fire occurrence point into the equation
An automatic fire extinguishing system for large spaces that sets the required elevation angle λ .
定が、鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領域に分
割し、最適放水曲線が単位領域の中央を通過するように
演算補正して行われることを特徴とする請求項４記載の
大空間の自動消火装置。5. The determination of the optimum water discharge curve in the water discharge gun control means is performed by dividing a vertical plane into a plurality of unit areas each having a predetermined size and having a rectangular shape, and performing an operation correction so that the optimum water discharge curve passes through the center of the unit area. The automatic fire extinguishing system for a large space according to claim 4, wherein the fire extinguishing is performed.
有する固定赤外線カメラと、 前記固定赤外線カメラからの画像信号に基づいて、三次
元座標として火災発生点を特定する画像データ処理装置
と、 火点検知対象領域を臨む位置に設けられた、単または複
数個の放水銃と、 前記特定された火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直
平面を想定するとともに当該鉛直平面を所定大の複数の
方形状の単位領域に分割して前記鉛直平面内において予
め実際に放水銃から放水させて決定した複数の基準放水
曲線に基づいて、火災発生点に対する放水曲線を当該放
水曲線が単位領域の中央を通過する最適放水曲線として
演算補正するとともに、それぞれの単位領域に対する最
適放水曲線に対応する放水銃の俯仰角データを予めファ
イル化したデータファイルを有し、求められた火災発生
点の座標に対する放水銃口の垂直方向位置については前
記ファイル化した俯仰角データの一つを選択することに
よって設定するとともに放水銃口の水平方向位置につい
ては前記鉛直平面内に放水可能となるような放水銃の水
平方向旋回角として設定する放水銃制御手段と、 少なくとも、前記放水銃制御手段からの信号に基づいた
放水銃駆動と消火用水の開閉を行う放水銃駆動手段と、
を備えた大空間の自動消火装置。6. A fixed infrared camera having an entire field of view in which the entire fire spot detection target area is reduced, an image data processing device for specifying a fire starting point as three-dimensional coordinates based on an image signal from the fixed infrared camera, Provided at a position facing the fire spot detection target area, one or more water spray guns, assuming a vertical plane passing through the coordinates of the specified fire occurrence point and the water discharge gun, and setting the vertical plane to a predetermined size Based on a plurality of reference water discharge curves determined by actually discharging water from a water discharge gun in advance in the vertical plane after being divided into a plurality of rectangular unit areas, a water discharge curve for a fire occurrence point is defined as a water discharge curve of the unit area. The calculation and correction of the optimum water discharge curve passing through the center is performed, and the elevation data of the water discharge gun corresponding to the optimum water discharge curve for each unit area is stored in a file. The vertical position of the water discharge muzzle with respect to the calculated coordinates of the fire occurrence point is set by selecting one of the filed elevation angle data, and the horizontal position of the water discharge muzzle is the vertical position. A water gun control means for setting a horizontal rotation angle of the water gun so that water can be discharged in a plane; and a water gun for at least driving the water gun and opening and closing water for fire extinguishing based on a signal from the water gun control means. Driving means;
Automatic fire extinguisher in large space with.
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|---|---|---|---|
| JP6288158A JP2882297B2 (en) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Method of setting fire extinguishing and discharging conditions for large space fires and automatic fire extinguisher for large spaces |
Applications Claiming Priority (1)
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