JP4005502B2 - 消火システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動消火システムにおける火災状態と短絡状態の判定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
火災の発生を検知して、自動的に消火動作を行う自動消火システムが存在する。このような自動消火システムの中で、温度センサとしてのサーミスタを火災監視エリアに配置し、サーミスタの抵抗値から温度判定を行うものが存在する。サーミスタは、温度が上昇すると、その抵抗値が小さくなるという性質をもっており、使用するサーミスタの温度−抵抗値の関係を利用して温度検出に利用される。
【0003】
しかし、何らかの原因でサーミスタを含む配線が短絡した場合には、その配線の抵抗値が極端に小さくなり、急激な温度上昇、つまり、火災と誤認する場合がある。
【0004】
このような誤認を回避するための方式が、特開平9−313637号公報において開示されている。この方式では、サーミスタを含む配線の抵抗値が、火災と判断される抵抗値以下に達する時間が瞬時であった場合には、火災と判断せず、配線の短絡であると判断するという方式である。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−313637号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
通常温度から瞬間的に火災温度へ達するような現象は、一般的には短絡と判断できるため、上記従来技術により火災および短絡判断をある程度実現することが可能である。しかし、実際に火災状態となっている場合において、短絡と判断するような誤認は避けなければならない。つまり、火災状態であるか短絡状態であるかという判断は非常に慎重に判断されるべき対象であり、特に、火災でないとの判断を行うためには、より慎重な判断が行われるべきである。
【0007】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、火災と短絡の判断をより慎重に行う自動消火システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、火災時に自動的に消火動作を行うシステムであって、温度上昇にしたがって抵抗値が減少するサーミスタを利用した温度センサと、前記温度センサの抵抗値に基づいて監視エリアの温度検出を行うとともに、前記監視エリアの状態を検出された温度に基づいて判定する制御手段と、前記制御手段からの消火指示に基づいて、消火動作を行う消火手段と、前記監視エリアの状態に応じた状態情報が格納される状態格納部と、を備え、前記制御手段は、前記監視エリアの状態が遷移するごとに、前記状態格納部に格納された前記状態情報を更新するとともに、前記制御手段は、前記温度センサの抵抗値に基づき、前記検出温度が、第1温度範囲となる場合、前記監視エリアが通常状態であると判定し、前記検出温度が、前記第1温度範囲より高温の第2温度範囲となる場合、前記監視エリアが警告状態であると判定し、前記検出温度が、前記第2温度範囲より高温の第3温度範囲となり、かつ、前記警告状態に対応する状態情報が前記状態格納部に格納されている場合、前記監視エリアが火災状態であると判定し、前記検出温度が前記第3温度範囲となる時間が所定時間以上継続し、かつ、前記通常状態に対応する状態情報が前記状態格納部に格納されている場合、前記温度センサが短絡していると判定することを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の消火システムにおいて、前記温度センサは、前記監視エリアに複数配置されており、前記制御手段は、温度検出処理と、検出温度に基づいた前記監視エリアの状態判定処理と、前記状態格納部に状態情報を格納する処理と、を各温度センサ毎に行うとともに、前記制御手段は、複数の温度センサのうち着目温度センサに基づいた前記検出温度が、前記第3温度範囲となり、かつ、複数の温度センサのうちいずれかの温度センサに対応する状態格納部に、前記警告状態に対応する状態情報が格納されている場合、前記監視エリアが火災状態であると判定することを特徴とする消火システム。
【0011】
請求項3記載の発明は、請求項1に記載の消火システムにおいて、前記制御手段は、前記検出温度が前記第3温度範囲となる時間が所定時間以上継続し、かつ、過去から現在に至る所定時間内に前記監視エリアの状態が前記警告状態であると判定されている場合、前記監視エリアが火災状態であると判定することを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の発明は、請求項1に記載の消火システムにおいて、前記制御手段は、前記検出温度が前記第3温度範囲となる時間が所定時間以上継続し、かつ、過去から現在に至る所定時間内に前記監視エリアの状態が前記警告状態であると判定されていない場合、前記温度センサが短絡していると判定することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
{第1の実施の形態}
<システム概略>
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる自動消火システムの全体図である。自動消火システムは、制御部10と、制御部10に接続された3つの温度センサ11,12,13と、制御部10に接続された消火装置17とを備えている。
【0015】
各温度センサ11〜13は、それぞれサーミスタによって構成された温度センサであり、それぞれ厨房ダクト21,22,23内に設置されている。制御部10のセンサ入力部14は、各温度センサ11〜13からサーミスタの抵抗値を入力することにより、各厨房ダクト21〜23における温度を検出可能としている。なお、センサ入力部14は、サーミスタの特性である抵抗値と温度との対応テーブルを備えており、サーミスタの抵抗値を入力した際、このテーブルを参照することにより、温度検出を可能としている。
【0016】
センサ入力部14が、各温度センサ11〜13の検出温度を取得すると、この検出温度の情報が、判定部15に送信される。判定部15は、本発明の特徴部分であり、その処理の詳細については後述するが、検出温度から火災判断や短絡判断などを行う。
【0017】
判定部15において、いずれかの温度センサ11〜13の検出温度から火災判断がされた場合には、火災判定情報を指示部16に送信する。指示部16は、火災判定情報を受け、消火装置17に対して消火指示を行う。このようにして、火災を自動判定し、自動的な消火動作を行うようにしている。
【0018】
なお、図では、消火装置17を1つだけ示しているが、各厨房ダクト内にそれぞれ複数の消火装置を接続する構成でもよい。また上記の例では、サーミスタで構成される温度センサ11〜13を厨房ダクト21〜23内に設置したが、温度センサ11〜13の設置場所はこれらに限定されるものではなく、たとえば、建造物の壁面や排気口、あるいは監視対象の熱源などの近傍でもよい。
【0019】
<状態管理>
次に、判定部15が行う状態判断について説明する。図2に示すように、判定部15は、監視エリアの状況として、通常状態ST0、警告状態ST1、火災状態ST2を管理している。
【0020】
ここで、
"通常状態ST0"とは、検出温度が150度未満の場合に判定される状態、
"警告状態ST1"とは、検出温度が150度以上かつ180度未満の場合に判定される状態、
"火災状態ST2"とは、検出温度が180度以上の場合に判定される状態、
を示している。
【0021】
また、図における、通常温度とは150度未満の温度を示し、警告温度とは150度以上180度未満の温度、火災温度とは180度以上の温度を示している。
【0022】
以上のような条件のもと、判定部15は次のような状態遷移判断を行う。通常状態ST0において警告温度が検出されると警告状態ST1に移行する。警告状態ST1において通常温度が検出されると通常状態ST0に復帰し、警告状態ST1において火災温度を検出すると火災状態ST2に移行する。
【0023】
そして、このような状態情報を、判定部15は、状態格納部151内に格納するようにしている。そして、状態が遷移するごとに、状態格納部151内に格納された状態情報を更新するようにしている。また、本実施の形態であれば、3つの温度センサ11〜13が存在するので、状態格納部151には、3つの温度センサ11〜13に対応した3つの状態情報を管理するようにしている。
【0024】
<火災および短絡判定処理の流れ>
次に、図3を参照しながら、判定部15において行なわれる火災と短絡の判定処理の流れについて説明する。なお、判定部15は、100msごとに各温度センサ11〜13の温度検出を行い、以下の判定処理を各温度センサ11〜13ごとに行う。以下の説明は、温度センサ11に対する処理を代表として説明するが、温度センサ12,13に対する処理も同様である。
【0025】
判定部15は、まず、検出温度が180度以上であるか、つまり、温度センサ11の検出温度が火災温度に達しているかどうかの判定を行う(ステップS11)。ここで、火災温度に達していない場合(ステップS11でNO)、次の周期(100ms後)に再びステップS11の判定処理を行う。
【0026】
火災温度に達している場合(ステップS11でYES)には、次に、判定部15は、現在状態格納部151に格納されている温度センサ11の状態情報が火災状態ST2であるかどうかの判断を行う(ステップS12)。ここで、現在の状態が火災状態ST2である場合(ステップS12でYES)には、処理を終了する。
【0027】
現在状態格納部151に格納されている状態情報が火災状態ST2でない場合(ステップS12でNO)には、次に、判定部15は、現在状態格納部151に格納されている温度センサ11の状態情報が警告状態ST1となっているかどうかの判断を行う(ステップS13)。ここで、現在の状態が警告状態ST1である場合(ステップS13でYES)には、状態格納部151における温度センサ11の状態情報を火災状態ST2に更新し、火災状態へ移行する(ステップS14)。
【0028】
そして、判定部15は、指示部16に火災状態ST2に移行した旨の情報を通知し、指示部16は、消火装置17を起動する(ステップS15)。このようにして自動消火動作を行うのである。
【0029】
ステップS13でNOと判断された場合、つまり、現在の状態が警告状態ST1でない場合には、1秒以上火災温度が継続しているかどうかの判定を行う(ステップS16)。この判定を行うため、判定部15は、火災温度に達した後は、所定期間、火災温度に達した時間帯をログとして記憶するようにしている。
【0030】
最初の火災温度検出から1秒間経過していない場合(ステップS16でNO)には、処理を終了し、次の周期で再びステップS11より判定処理を実行する。
【0031】
1秒以上火災温度が継続している場合(ステップS16でYES)には、火災ではなく、制御部10と温度センサ11との間のサーミスタを含む配線に短絡が生じたものと判断する(ステップS17)。
【0032】
そして、判定部15は、短絡が発生したこと示す情報を通知部18に送信すると、通知部18では、利用者に対して機器の異常通知を行う(ステップS18)。たとえば、所定の表示装置に対して機器の異常が発生した旨の表示を行う。あるいは、音声による通知を行ってもよい。
【0033】
このように、本実施の形態においては、火災状態と判定されていないにも関わらず、所定期間継続して火災温度を検出した際、短絡と判断するので、火災の誤判断を防止できる。また、所定期間継続して火災温度を検出した後、短絡と判断するので、火災であるか否かの判断をより慎重に行うことができる。
【0034】
{第2の実施の形態}
次に、図4を参照しながら、判定部15が実行する判定処理の第2の実施の形態について説明する。
【0035】
図4のフローチャートにおいて、ステップS21〜ステップS25の処理は、図3で示した第1の実施の形態におけるステップS11〜ステップS15と同様の処理であるので、説明を省略する。
【0036】
第1の実施の形態と同様、判定部15は、100msごとに各温度センサ11〜13の温度検出を行い、以下の判定処理を各温度センサ11〜13ごとに行う。以下の説明は、温度センサ11に対する処理を代表として説明するが、温度センサ12,13に対する処理も同様である。
【0037】
ステップS23において、現在状態格納部151が格納されている温度センサ11の状態情報が警告状態ST1でない場合(ステップS23でNO)、判定部15は、現在状態格納部151に格納されている他の温度センサ12,13の状態情報が警告状態であるかどうかの判断を行う(ステップS26)。
【0038】
そして、他の温度センサ12,13のうち、いずれかの温度センサの状態が警告状態である場合(ステップS26でYES)には、火災判定(ステップS24)および消火装置起動(ステップS25)を行う。
【0039】
このように、温度センサ11に関する状態だけでなく、他の温度センサ12,13に関する状態も加味するので、火災判断の信頼性を向上させることが可能である。
【0040】
他の温度センサ12,13の状態がいずれも警告状態でない場合(ステップS26でNO)には、次に、1秒以上火災温度が継続しているかどうかの判定を行う(ステップS27)。この判定を行うため、判定部15は、火災温度に達した後は、所定期間、火災温度に達した時間帯をログとして記憶するようにしている。
【0041】
最初の火災温度検出から1秒間経過していない場合(ステップS27でNO)には、処理を終了し、次の周期で再びステップS21より判定処理を実行する。
【0042】
1秒以上火災温度が継続している場合(ステップS27でYES)には、火災ではなく、制御部10と温度センサ11との間のサーミスタを含む配線に短絡が生じたものと判断する(ステップS28)。
【0043】
そして、判定部15は、短絡が発生したこと示す情報を通知部18に送信すると、通知部18では、利用者に対して機器の異常通知を行う(ステップS29)。たとえば、所定の表示装置に対して機器の異常が発生した旨の表示を行う。あるいは、音声による通知を行ってもよい。
【0044】
{第3の実施の形態}
次に、図5を参照しながら、判定部15が実行する判定処理の第3の実施の形態について説明する。
【0045】
図5のフローチャートにおいて、ステップS21〜ステップS25の処理は、図3で示した第1の実施の形態におけるステップS11〜ステップS15とほぼ同様の処理であるが、ステップS33の処理がステップS13と異なる。
【0046】
上記各実施の形態と同様、判定部15は、100msごとに各温度センサ11〜13の温度検出を行い、以下の判定処理を各温度センサ11〜13ごとに行う。以下の説明は、温度センサ11に対する処理を代表として説明するが、温度センサ12,13に対する処理も同様である。
【0047】
第1,第2の実施の形態におけるステップS13,23では、状態格納部151に格納されている現在の状態情報を参照したが、この実施の形態においては、ステップS33において、過去5分間に警告を検出していたかどうかの判断を行う。この判断を行うために、判定部15は、警告温度を検出した後、所定期間、警告温度を検出した時刻をログとして記録するようにしている。
【0048】
過去5分間に警告温度に達していた場合(ステップS33でYES)には、火災判定の処理(ステップS34)を行い、消火装置を起動する(ステップS35)。
【0049】
過去5分間に警告温度に達した記録がない場合(ステップS33でNO)には、制御部10と温度センサ11との間のサーミスタを含む配線に短絡が発生したと判断する(ステップS36)。そして、判定部15は、短絡が発生したこと示す情報を通知部18に送信すると、通知部18では、利用者に対して機器の異常通知を行う(ステップS37)。たとえば、所定の表示装置に対して機器の異常が発生した旨の表示を行う。あるいは、音声による通知を行ってもよい。
【0050】
この実施の形態によれば、温度センサの現在の状態ではなく、過去の所定時間の状態を参照し、その間に一度でも警告状態にあった場合には、火災判断を行うので、火災判断をより慎重に行うことが可能である。
【0051】
{変形例}
上記第1および第2の実施の形態において、火災と判定されていない状態で、火災温度の検出が1秒継続した場合、短絡が発生したと判定するようにしているが、この継続時間(1秒)は限定されるものではない。
【0052】
また、第3の実施の形態においては、1秒の継続期間を経ることなく、火災と判定されていない状態で、火災温度を検出した場合に短絡が発生したと判定しているが、ここでも第1および第2の実施の形態と同様に1秒の継続時間を経るようにしてもよい。この場合、ステップS33とステップS36の間に、図3で示したステップS16を実行するようにすればよい。
【0053】
また、第3の実施の形態においては、過去5分間の状態を参照し、警告状態と判定されていたか否かを判断しているが、過去に遡る時間は特に限定されるものではなく、環境に応じて適宜調整するようにすればよい。
【0054】
また、上記第1ないし第3の実施の形態においては、警告温度を150度、火災温度を180度としているが、この設定温度は環境により適宜変更されるものであり、特に限定されるものではない。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明では、火災状態と判定されていない状態で、継続して所定時間火災温度を検出した場合、短絡と判定することにより、火災あるいは短絡の判断を慎重に行うことができる。
【0056】
また、請求項1記載の発明では、警告温度の検出により警告状態に移行したのち、火災温度の検出により火災状態と判定するので、火災の誤認識を回避することが可能である。
【0057】
請求項2記載の発明では、複数の温度センサの中で、全ての温度センサが警告状態になく、ある温度センサが所定時間継続して火災温度を検出した際、短絡が発生したと判定することにより、火災判断の信頼性を向上させることが可能である。さらに、火災温度の検出が所定時間継続した場合に短絡と判定することにより、火災と短絡の判断をより慎重に行うことが可能である。
【0059】
請求項4記載の発明では、過去から現在までの所定期間において一度も警告状態となっていない場合において火災温度を検出した際、短絡状態と判定することにより、火災の誤認識を回避できる。
【0060】
請求項3記載の発明では、過去から現在までの所定期間において一度でも警告状態となっている場合において、火災温度を検出することにより火災状態と判定するので、火災の誤認識を回避するとともに、火災判断の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる自動消火システムの全体図である。
【図2】第1の実施の形態にかかる自動消火システムの制御部において管理される状態遷移図である。
【図3】第1の実施の形態にかかる自動消火システムの判定フローを示す図である。
【図4】第2の実施の形態にかかる自動消火システムの判定フローを示す図である。
【図5】第3の実施の形態にかかる自動消火システムの判定フローを示す図である。
【符号の説明】
10 制御部
11,12,13 温度センサ(サーミスタ)
14 センサ入力部
15 判定部
16 指示部
17 消火装置
21,22,23 厨房ダクト
Claims (4)
- 火災時に自動的に消火動作を行うシステムであって、
温度上昇にしたがって抵抗値が減少するサーミスタを利用した温度センサと、
前記温度センサの抵抗値に基づいて監視エリアの温度検出を行うとともに、前記監視エリアの状態を検出された温度に基づいて判定する制御手段と、
前記制御手段からの消火指示に基づいて、消火動作を行う消火手段と、
前記監視エリアの状態に応じた状態情報が格納される状態格納部と、
を備え、
前記制御手段は、前記監視エリアの状態が遷移するごとに、前記状態格納部に格納された前記状態情報を更新するとともに、
前記制御手段は、前記温度センサの抵抗値に基づき、
(i) 前記検出温度が、第1温度範囲となる場合、前記監視エリアが通常状態であると判定し、
(ii) 前記検出温度が、前記第1温度範囲より高温の第2温度範囲となる場合、前記監視エリアが警告状態であると判定し、
(iii) 前記検出温度が、前記第2温度範囲より高温の第3温度範囲となり、かつ、前記警告状態に対応する状態情報が前記状態格納部に格納されている場合、前記監視エリアが火災状態であると判定し、
(iv) 前記検出温度が前記第3温度範囲となる時間が所定時間以上継続し、かつ、前記通常状態に対応する状態情報が前記状態格納部に格納されている場合、前記温度センサが短絡していると判定することを特徴とする消火システム。 - 請求項1に記載の消火システムにおいて、
前記温度センサは、前記監視エリアに複数配置されており、
前記制御手段は、温度検出処理と、検出温度に基づいた前記監視エリアの状態判定処理と、前記状態格納部に状態情報を格納する処理と、を各温度センサ毎に行うとともに、
前記制御手段は、複数の温度センサのうち着目温度センサに基づいた前記検出温度が、前記第3温度範囲となり、かつ、複数の温度センサのうちいずれかの温度センサに対応する状態格納部に、前記警告状態に対応する状態情報が格納されている場合、前記監視エリアが火災状態であると判定することを特徴とする消火システム。 - 請求項1に記載の消火システムにおいて、
前記制御手段は、
前記検出温度が前記第3温度範囲となる時間が所定時間以上継続し、かつ、
過去から現在に至る所定時間内に前記監視エリアの状態が前記警告状態であると判定されている場合、前記監視エリアが火災状態であると判定することを特徴とする消火システム。 - 請求項1に記載の消火システムにおいて、
前記制御手段は、
前記検出温度が前記第3温度範囲となる時間が所定時間以上継続し、かつ、
過去から現在に至る所定時間内に前記監視エリアの状態が前記警告状態であると判定されていない場合、前記温度センサが短絡していると判定することを特徴とする消火システム。
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