JP3261159B2 - トンネル用炎検知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内で使用され
る炎検知器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内での火災の発生を検知するた
め、トンネル内に炎検知器を適宜の間隔で配置し、これ
により火災時に発生する炎特有の赤外線スペクトラムを
検知するようにしたシステムが公知である。ところで、
このような目的に使用される従来の炎検知器は、自動車
の排気ガスや自動車がトンネル内に引き込むゴミ等のた
めに炎検知器の検知窓が次第に汚れてしまい、炎検知感
度が劣化するという問題点があった。

【０００３】このため、従来では、定期的に、例えば月
に一度程度検知器のウインドを車で水噴射により排除し
て廻るか、または、月に一回程度受信部よりの指令にし
たがって検知器内部に予め内蔵してあるランプを点灯さ
せ、検出光量が一定量になったか否かをチェックし、検
出光量か一定量以下になった検知器を検知不能検知器と
して受信部に表示し、トンネル管理者が検知不能と表示
された検知器のウインドを手で清掃するなどの方法で、
炎検知器のウインドの汚れに対して対応していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トンネル内に
設置された検知器の窓の汚れは通常１２月から３月頃、
６月から７月頃の降雪や降雨のために汚れる時が一番ひ
どく、ひどい時は２、３日から１週間に１回位の頻度で
作業者が清掃に行かなければならず、またその他の日で
も２０乃至３０日に１回の割合で人が清掃に行く等、か
なりの人手と労力を必要としていた。

【０００５】本発明の目的は、炎検知器の受光窓の汚れ
に対して自動補正処理を行なうことにより、炎検知器の
窓が汚れて検知不能信号を出すまでの時間を従来のもの
に対して延ばすことができ、保守コストの低減を図るこ
とができるようにしたトンネル用炎検知器を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、ケーシング内に設けられ外部からの
光が該ケーシングに設けられた透光部材を介して入射さ
れる赤外線検出素子と、該透光部材を介して前記赤外線
検出素子に試験用の光信号を与えるための光源装置とを
備えて成るトンネル用炎検知器において、外部から与え
られるチェック指令信号に応答し前記光源装置の作動を
制御する光源制御手段と、前記赤外線検出素子からの出
力信号を所要のレベルにして出力するためのレベル調節
手段と、前記透光部材が所定の初期状態にあるときの該
レベル調節手段からの所定出力レベルを基準レベルとし
て予め記憶しておく記憶部と、前記チェック指令信号に
応答し前記レベル調節手段からの出力のレベルを前記記
憶部に記憶されている前記基準レベルと比較する比較手
段とを有し、前記光源装置の作動に応答して前記レベル
調節手段から得られた出力のレベルが前記基準レベルに
対して所定状態となるよう前記比較手段の比較結果に応
じて前記レベル調節手段が調節されると共に、前記レベ
ル調節手段からの出力レベルを所定値以上とすることが
できない場合に不能検出信号が出力されるようにした点
にある。

【０００７】

【作用】光源制御手段によって光源装置が作動し、赤外
線検出素子に試験用の光信号が与えられた時、レベル調
節手段からの出力が所定の基準レベルとなるようにレベ
ル調節手段が制御され、これにより透光部材の汚れに応
じて感度の自動補正が行われる。そしてレベル調節手段
からの出力レベルを所定値以上とすることができない場
合には不能検出信号が出力され、これによりトンネル内
に配設されている炎検知器の汚れに対する清掃のタイミ
ングを適確に知らせることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
つき詳細に説明する。図２は、本発明によるトンネル用
炎検知器の一実施例の概略構成を示す図であり、炎検知
器１は２つの赤外線受光素子２、３を含んで成る検出器
４を備えている。

【０００９】検知器４は、遮光性部材から成るケーシン
グ５を有し、ケーシング５内には図示しない公知の手段
で支持されているプリント基板６が設けられており、プ
リント基板６には赤外線受光素子２、３のリード線がハ
ンダ付されている。赤外線受光素子２は、ケーシング５
に嵌め込まれている透光ガラス７に対向しており、この
透光ガラス７を介して外部からの光を受光できる構成と
なっている。一方、赤外線受光素子３は、ケーシング５
に嵌め込まれている別の透光ガラス８に対向しており、
この透光ガラス８を介して外部からの光を受光できるよ
うになっている。

【００１０】図２から判るように、赤外線受光素子２、
３は互いに９０度異なる方向に向けられており、これに
より、炎検知器１は約１８０°の範囲を監視できる構成
となっている。

【００１１】透光ガラス７の汚れ具合をチェックするた
め、ケーシング５内には、赤外線受光素子２に対応した
チェック用のランプ９がプリント基板６に設けられてい
る。ケーシング５には、ランプ９に対向して透光ガラス
１０が設けられており、ランプ９の光は透光ガラス１
０、７を通ってのみ赤外線受光素子２に入射する構成と
なっている。ランプ９は、後述するようにして、所定の
光量となるように点灯制御され、したがって、赤外線受
光素子２にはその間に介在する透光ガラスの汚れ具合に
応じて減衰された光量の光がランプ９から到達すること
になる。

【００１２】同様にして、透光ガラス８の汚れ具合をチ
ェックするため、赤外線受光素子３に対応して別のチェ
ック用ランプ１１が設けられており、チェック用ランプ
１１からの光は、透光ガラス１２を介して一旦ケーシン
グ外に出た後、透光ガラス８を介して赤外線受光素子３
に入射される構成となっている。

【００１３】なお、図２に示した検知器４の構成それ自
体は公知であるから、その詳細についてはこれ以上説明
するのを省略する。

【００１４】符号２０で示されるのは、赤外線受光素子
２、３からの出力信号のレベルを補正すると共に、補正
された出力に従って炎検出のための信号処理を行なう電
子回路ユニットである。

【００１５】検知器４内の赤外線受光素子２、３及びラ
ンプ９、１１は電子回路ユニット２０と接続されてい
る。なお、電子回路ユニット２０と検知器４とは、図２
では別体のものとして示されてるが、これらは１つのケ
ース内に収納されていてもよく、トンネル内での火災の
発生を検出するため、適宜の間隔でトンネル内に多数個
配設されるものである。

【００１６】トンネル内に複数設けられる炎検知器は、
図示しない受信部と接続されており、受信部より電源の
供給を受けるほか、受信部より初期レベル設定指令信号
Ｓ１、チェック指令信号Ｓ２を端子Ａ、Ｂにおいて受け
取り、透光ガラス７、８の汚れ具合に応じた検知感度の
自動補正が行なわれる。そして、火災が発生した場合に
は、端子Ｃから火災出力信号Ｓ３を出力することができ
る。端子Ｄは、検知感度の自動補正が不可能となる程度
にまで透光ガラスの汚れが進んた場合に検知不能信号Ｓ
４を出力するためのものである。これらの信号Ｓ１乃至
Ｓ４は、炎検知器１と図示しない受信部との間に配設さ
れた信号線によって送受信される構成となっている。

【００１７】図１には、電子回路ユニット２０のブロッ
ク図が示されている。図１において、２１は赤外線受光
素子２からの検出信号Ｋ１を増幅する可変利得型の増幅
器、２２は赤外線受光素子３からの検出信号Ｋ２を増幅
する可変利得型の増幅器である。増幅器２１、２２から
の各出力信号Ｅ、Ｆは公知の構成のちらつき判定部２３
に入力されており、ここで、出力信号Ｅ、Ｆに炎特有の
ちらつき成分が含まれているか否かが判定され、その判
定結果を示す判定信号Ｇが火災判定部２４に入力されて
いる。

【００１８】火災判定部２４では、判定信号Ｇに基づ
き、火災によるものか否かの判定を行ない、火災である
と判定された場合に端子Ｃにより火災出力信号Ｓ３を出
力する。

【００１９】なお、上述の如き機能を有するちらつき判
定部２３及び火災判定部２４の構成は公知であるから、
ここでは、その詳細について説明するのを省略する。

【００２０】トンネル内を走行する車両の排気ガス、車
両がまき上げたほこり等によって検出器４の透光ガラス
７、８が汚れ、これにより外部から赤外線受光素子２、
３に入力する光が減衰し、増幅器２１、２２の各出力信
号Ｅ、Ｆのレベルが低下し、ちらつき判定部２３での判
定動作に支障が生じることが予想される。

【００２１】本発明による炎検知器１は、透光ガラス
７、８が汚れたとしても、これによる出力信号Ｅ、Ｆの
レベル低下を補正するための自動補正機能を有してお
り、次に、この自動補正機能について説明する。

【００２２】符号２５はランプ制御部であり、初期レベ
ル設定指令信号Ｓ２の印加に応答してランプ９、１１を
点灯させるための点灯信号Ｈ、Ｉを出力する構成となっ
ている。点灯信号Ｈ、Ｉはランプ９、１１に与えられ、
これによりランプ９、１１は所定の輝度にて一定期間だ
け点灯せしめられる。なお、ランプ９、１１は、この場
合炎のちらつきと同じ周期で点滅させてもよく、このよ
うに点滅させれば、ちらつき判定部２３の判定動作のチ
ェックをも同時に行なうことができる。

【００２３】したがって、ランプ９、１１からの各光は
対応する赤外線受光素子２、３に透光ガラス１０、７及
び１２、８をそれぞれ介して入力されるが、この指令信
号は、各透光ガラスが清掃されており、汚れのない場合
に出力される。これにより、各透光ガラスが汚れていな
い初期状態におけるランプ９、１１の点灯による出力信
号Ｅ、Ｆがそれぞれ得られ、出力信号Ｅ、Ｆは、対応す
る記憶部２６、２７に入力され、この時のレベル状態
が、初期レベル設定指令信号Ｓ２に応答して基準レベル
として記憶される。

【００２４】記憶部２６、２７にそれぞれ記憶された基
準レベルとその時々の出力信号Ｅ、Ｆのレベルを受信部
からの指令により比較することができるようにするた
め、記憶部２６、２７にそれぞれ対応して比較部２８、
２９が設けられている。

【００２５】比較部２８は、記憶部２６に記憶されてい
る基準レベルを示す基準信号Ｊとその時の出力信号Ｅと
の比較を行なうためのものであり、その比較動作は、端
子Ｂから入力されるチェック指令信号Ｓ２に応答してレ
ベル制御部３０から出力される比較指令信号Ｌにしたが
って実行される。

【００２６】比較部２９も、同様にして、比較指令信号
Ｌに応答し、記憶部２７に記憶されている基準レベルを
示す基準信号Ｍとその時の出力信号Ｆとの比較を行な
う。

【００２７】比較部２８における比較結果を示す信号Ｎ
は利得制御部３１に送られ、ここで、出力信号Ｅのレベ
ルが基準信号Ｊによって示されるレベルと同一となるよ
うに増幅器２１の利得を調節するための利得制御信号Ｏ
が出力され、可変利得型の増幅器２１は、利得制御信号
Ｏに応じた利得に設定される。この利得制御状態は次に
比較指令信号Ｌが出力されるまで保持される。

【００２８】比較部２９における比較結果を示す信号Ｐ
は、対応する利得制御部３２に送られ、ここで、出力信
号Ｆのレベルが基準信号Ｍによって示されるレベルと同
一となるように増幅器２２の利得を調節するための利得
制御信号Ｑが出力され、可変利得型の増幅器２２は利得
制御信号Ｑに応じた利得に設定される。この利得制御状
態は次に比較指令信号Ｌが出力されまで保持される。

【００２９】なお、比較部２８、２９は、それぞれ、出
力信号Ｅ、Ｆのレベルが検知不能レベルとなっているか
否かを判断するための機能も有しており、検知不能と判
断された場合には、不能検出信号Ｒ、Ｓがそれぞれ出力
され、レベル制御部３０に入力される。これにより、レ
ベル制御部３０は端子Ｄに検知不能信号Ｓ４を出力する
構成である。

【００３０】なお、この検知不能信号Ｓ４を出力する上
述の構成に代えて、比較指令信号Ｌが与えられたときに
火災出力信号Ｓ３が出力されないことを受信部で判別
し、これにより検知不能であることを確認する構成でも
よい。

【００３１】上記実施例は、電子回路ユニット２０をデ
ィスクリート部品で構成した場合の例を示したが、図１
に示した構成は、マイクロコンピュータを用いて構成す
ることも可能である。

【００３２】図３は、本発明の他の実施例を示し、この
実施例はマイクロコンピュータを用いた点で図１、図２
に示す実施例と異なっている。図３の各部のうち、図
１、図２に示す実施例の各部と同一の部分には同一の符
号を付してある。図３において４１はマイクロコンピュ
ータ、４２はＥＥＰＲＯＭであり、マイクロコンピュー
タ４１内にストアされている制御プログラムによって、
図２に示した各部の機能、すなわち、ちらつき判定、火
災判定、基準レベルの記憶、ランプ制御、基準レベルと
増幅器出力との比較、利得制御等の全ての機能が達成さ
れている。なお、ＥＥＰＲＯＭ４２には、基準レベルの
データがストアされる構成となっている。

【００３３】図３の実施例に示される増幅器２１、２２
は利得が所定の値に固定されている構成となっており、
これらの増幅器の出力のレベルを変更するためのレベル
変更手段がソフトウェアによって実現されている。すな
わち、図１の利得制御部３１、３２に相当する機能を有
する手段からの出力に応答して、固定利得の増幅器２
１、２２の出力側に設けられたレベル変更手段が作動
し、所要の基準レベルと等しいレベルの出力を与えるこ
とができる構成となっている。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、光源制御手段によって
光源装置が作動し、赤外線検出素子に試験用の光信号が
与えられた時、レベル調節手段からの出力が基準レベル
に見合った所定のレベルとなるようにレベル調節手段が
制御され、これにより透光部材の汚れに応じて感度の自
動補正が行なわれ、レベル調節手段からの出力レベルを
所定のレベル以上とすることができなくなった場合には
不能検出信号を出力するようにしたので、トンネル内に
配設されている炎検知器の汚れに対する清掃のタイミン
グを適確に知らせることができる。このため、保守のた
めの人的コストを著しく低減させることができ、従来に
比べて、極めて経済性に富むトンネル用火災検知システ
ムを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示す炎検知器の電子回路ユニットの構成
を示すブロック図。

【図２】本発明による炎検知器の一実施例の構成を示す
ブロック図。

【図３】本発明による炎検知器の他の実施例の構成を示
すブロック図。

【符号の説明】

１ 炎検知器 ２、３ 赤外線受光素子 ７、８ 透光ガラス ９、１１ ランプ ２１、２２ 増幅器 ２６、２７ 記憶部 ２８、２９ 比較部 ３１、３２ 利得制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 17/00 - 17/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に設けられ外部からの光が
   該ケーシングに設けられた透光部材を介して入射される
   赤外線検出素子と、該透光部材を介して前記赤外線検出
   素子に試験用の光信号を与えるための光源装置とを備え
   て成るトンネル用炎検知器において、外部から与えられるチェック指令信号に応答し 前記光源
   装置の作動を制御する光源制御手段と、 前記赤外線検出素子からの出力信号を所要のレベルにし
   て出力するためのレベル調節手段と、前記透光部材が所定の初期状態にあるときの 該レベル調
   節手段からの所定出力レベルを基準レベルとして予め記
   憶しておく記憶部と、 前記チェック指令信号に応答し前記レベル調節手段から
   の出力のレベルを前記記憶部に記憶されている前記基準
   レベルと比較する比較手段とを有し、 前記光源装置の作動に応答して前記レベル調節手段から
   得られた出力のレベルが前記基準レベルに対して所定状
   態となるよう前記比較手段の比較結果に応じて前記レベ
   ル調節手段が調節されると共に、前記レベル調節手段か
   らの出力レベルを所定値以上とすることができない場合
   に不能検出信号が出力されることを特徴とするトンネル
   用炎検知器。