JP4090037B2 - 火災報知設備 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、火災受信機および感知器とそれぞれ伝送線を介して信号伝送を行う中継器を備える火災報知設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の火災報知設備においては、火災受信機と電源兼信号線を介して接続された中継器が、その電源兼信号線を介して電源の供給を受けて動作している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−249560号公報(第1頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の火災報知設備では、中継器は、電源兼信号線を介して電源の供給を受けて動作しているものの、電源兼信号線から電源の供給を受けるという電源供給方式では、電源兼信号線への電流が増加し、伝送距離に基づく線路抵抗によって電圧降下の影響が発生することから、伝送距離が制限されるという問題があった。
【0005】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、伝送距離を延ばすことができる火災報知設備を得るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る火災報知設備においては、監視用機器あるいは被制御機器が複数の信号線を介して接続される中継器と、前記中継器を監視制御するとともに前記中継器との間で伝送信号を送受信する火災受信機と、前記伝送信号を伝送するための伝送線と、前記火災受信機から前記監視用機器あるいは被制御機器に電源を供給するための電源線とを設ける。また、前記中継器は、前記火災受信機の間で前記伝送線を介して信号伝送する伝送用回路部と、前記伝送用回路部と接続されて前記中継器の全体を制御する制御部とを設け、前記制御部および前記伝送用回路部はフォトカプラを介して接続される。しかも、前記制御部が、前記電源線を介して電源供給を受けて動作するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る火災報知設備について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の構成を示す図である。また、図2は、この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器と感知器の接続例を示す図である。図3は、この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器の詳細構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0008】
この実施の形態1に係る火災報知設備について概略する。通常、受信機に接続される端末機器は伝送線から電源を取ってマイコン等の端末としての内部回路が動作する。これに対して、試験機能付き中継器には、回線に接続された試験機能付き感知器に電源供給を行う関係で、感知器回線用に受信機から別途電源線が用意されている。そして、この感知器回線用の電源線を電源として、試験機能付き中継器のマイコン等が動作する。なお、試験機能付き中継器の信号伝送部に関しては、伝送線と接続されることから、5Vの定電圧回路を具備して信号伝送部の電源とする。ここで、試験機能付き中継器とは、感知器回線に試験機能付き感知器を一般型感知器と混在させて接続したときに、その試験機能付き感知器から、正常か異常かの情報を収集する機能を備えた中継器であり、通常の中継器の機能に、その情報を収集する機能を加えたものである。
【0009】
図1において、火災受信機10から複数の端末機器としての複数の試験機能付き中継器20に対して、伝送線L11が配線されている。この伝送線L11には、図示しないが、火災感知器や火災発信機等が、その他の端末機器の機種として接続されていて、火災受信機10に対する伝送端末として、個々に個別のアドレスが付与されている。そして、火災受信機10が個別に端末機器を認識して信号伝送できるようになっている。伝送線L11は、2本の電線S+、S−が各端末機器に対して送り配線されて並列に接続されている。他方、電線S+、S−とは別に火災受信機10から電源線P1が各中継器20に配線されている。この電源線P1は、各中継器20に接続される各種機器(図1には、図示せず)を作動させるための電源を供給しているものであり、上記各種機器は、信号線L21を介して中継器20に接続される。この各種機器としては、火災感知器といった監視用機器、地区ベルや防排煙機器といった被制御機器が該当する。ここでは、信号線L21を感知器回線とし、中継器20が、この感知器回線L21を介して、一般型感知器と自動試験機能付感知器(ATF感知器)とそれぞれ混在可能に接続される。なお、電源線P1についても2本の電線PFC、PFが送り配線となって、各中継器20と並列に接続されている。
【0010】
具体的に説明する。図1および図2において、火災報知設備は、火災受信機10と、この火災受信機10に伝送線S+およびS−(以下「伝送線L11」と総称する。)を通じて接続された複数の中継器20と、この各中継器20に感知器回線L21を通じて接続された複数の感知器30とから構成されている。また、この火災受信機10は、電源線PFCおよびPF(以下「電源線P1」と総称する。)を通じて各中継器20と接続されている。この電源線P1は、例えば24Vの電源を供給するためのものであり、この電源線P1を通じて、中継器20および感知器30がそれぞれ電源の供給を受ける。
【0011】
火災受信機10は、火災報知設備の全体の管理を行うものであり、CPU等の制御部と、タッチパネル等の表示操作部と、メモリー等の記憶部と、送受信部とを備えている。
【0012】
感知器30は、例えば、一般型感知器(オンオフ型)と自動試験機能付感知器(以降、ATF感知器と略称する。)が混在して接続されている。ATF感知器は、試験情報収集のための伝送信号の送受信を行う。なお、ATF感知器からの火災信号は、一般型感知器と同じようにオンオフ信号であり、中継器20で受信される。つまり、ATF感知器からの火災信号は、伝送信号ではなく、いわゆるスイッチング動作を行い、感知器回線L21を低インピーダンス状態とする。
【0013】
中継器20は、火災受信機10および感知器30とそれぞれ信号伝送を行うものである。図2では、中継器20の接続部TB2に、各回線L1、L2、L3、L4ごとに感知器30が接続されている。これら各感知器30は、それぞれ終端抵抗40が接続されている。この終端抵抗40は、例えば、抵抗が10kΩで、かつ、消費電力が感知器30の消費電力の半分以上のものである。なお、外部配線抵抗は50Ωで、感知器の最大設置数は一例として30個である。中継器20のアドレスは、ロータリスイッチ(図示せず)により設定される。
【0014】
図3において、中継器20は、伝送用定電圧回路21、受信回路22、送信回路23、およびフォトカプラ24を有する。また、この中継器20は、CPU(制御部)25、制御用定電圧回路26、監視回路27、出力回路28、および検出回路29を有する。なお、Sは感知器30を示す。
【0015】
伝送用定電圧回路21は、受信回路22および送信回路23に電源を供給する。この伝送用定電圧回路21は、伝送線L11と接続され、例えば5Vの電源を出力する。この伝送用定電圧回路21は、CPU25に対して電源を供給する必要はないので、伝送線L11による供給電圧に基づいて、可能な範囲で高い定電圧を供給することができる。
【0016】
受信回路22は、伝送線L11上のパルスを受信する。送信回路23は、伝送線L11上にパルスを送信する。これにより、送受信回路(伝送用回路部)22、23は、火災受信機10と伝送線L11を介して伝送信号を送受信する。
【0017】
フォトカプラ24aは、受信回路22とCPU25との間に接続され、フォトカプラ24bは、送信回路23とCPU25との間に接続されている。これにより、CPU25と送受信回路22、23との間を別電源とすることを可能としており、感知器30側にフォトカプラが設けられていた従来の場合には、図2に示すように、感知器回線L21が複数設けられることから、回線ごとに入力用および出力用のフォトカプラを必要とするのに対して、伝送線L11を切り離すことでフォトカプラの設置数を低減することができる。
【0018】
CPU25は、中継器20内各部を監視制御して火災受信機10および感知器30とそれぞれ別個に信号伝送を行う。
【0019】
制御用定電圧回路26は、伝送線L11とは異なる電源線P1を介して火災受信機10と接続され、かつ、CPU25に電源を供給する。また、この制御用定電圧回路26は、検出回路29にも電源を供給する。この電源電圧は、例えば3Vである。つまり、制御用定電圧回路26は、火災受信機10から電源線P1を介して供給される電源電圧を降圧(例えば、24Vから3Vに降圧)する。
【0020】
監視回路27は、電源線P1を介した電源供給の状態を監視する。この監視は、電源線P1を介した電源供給(例えば、24V供給)の電圧レベルの監視である。監視回路27は、例えば、この電圧レベルが一定値以下の場合は、異常と判断する。この一定値は、予め設定しておくことができる。CPU25は、監視回路27が監視した電圧レベルが一定値以下の場合は、その旨(例えば、異常信号)を火災受信機10に出力する。これにより、中継器20に接続された感知器30が正常に動作する環境を管理することができる。
【0021】
出力回路28は、感知器回線L21を介して感知器30へ伝送パルスを出力する。また、検出回路29は、感知器30から感知器回線L21を介して火災信号を受信した場合にそのスイッチング動作を検出するとともに、感知器30からの伝送パルスを検出する。この伝送パルスは、「ハイ」又は「ロー」のレベルを交互に繰り返す信号であり、火災信号は、「ロー」のレベルが継続する信号である。CPU25は、伝送パルス又は火災信号のいずれかを判断する。
【0022】
このように、中継器20は、送受信回路22、23に電源を供給する伝送用定電圧回路21と、伝送線L11とは異なる電源線P1を介して火災受信機10と接続され、かつ、CPU25に電源を供給する制御用定電圧回路26とを備える。このため、従来の場合に比べ、伝送能力を良くして伝送距離を延ばすことができる。従って、ATF感知器を火災報知設備に設置しても、その伝送能力に支障が生じない。
【0023】
つぎに、この実施の形態1に係る火災報知設備の動作について図面を参照しながら説明する。
【0024】
図4は、この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器と火災受信機との間のポーリングの一例を示すタイムチャートである。
【0025】
伝送線L11は、火災受信機10と、複数の端末機器の一つとしての中継器20とを接続する。中継器20を含めた各端末機器には、個々に個別のアドレスが付与されている。この中継器20には、図2に示すように、感知器回線L21を介して複数のATF感知器30が接続されている。
【0026】
この伝送線L11上で信号伝送する場合、所定数の端末機器を一つのグループとして複数のグループを設定し、火災受信機10が所定のグループを指定し、指定されたグループに属している端末機器が個別に応答するポイントポーリングを実行し、この指定されたグループに属する各端末機器が、自己のアドレスに応じてタイミングを測り、個別に連続的に応答する。
【0027】
このポイントポーリングを全てのグループに実行することによって、伝送線L11上の全ての端末機器からそれぞれの状態を示す情報を収集し、監視状態では、上記動作を1サイクルとして情報収集を繰り返す。
【0028】
ここで、上記各端末機器には、2桁の16進数で定められた伝送線L11上のアドレスが端末機器ごとに付与されている。すなわち、各端末機器には、「00h」、「01h」などのアドレスが付与され、互いに異なる固有のアドレスとして上記アドレスが1個ずつ与えられている。アドレスが付与されている端末機器は、複数のグループ、例えば15個のグループに分けられる。この各グループには、例えば16台の各種端末機器がそれぞれ属している。
【0029】
このように、複数の端末機器のそれぞれに、複数の桁数で表示されるアドレスを付与し、このアドレス中の特定の桁を用いてグループ番号を表している。このため、「ポイントポーリング」の「グループ情報収集フレーム」においては、グループ番号が共通する複数の端末機器をポーリングと同時に呼出すことができる。また、呼出されたグル一プ番号を有する複数の端末機器のそれぞれは、グループ内での各端末機器のアドレスが異なるのを利用して、各端末機器毎に応答タイミングが異なるように割り当てられている。
【0030】
火災受信機10は、伝送線L11上の各端末機器に対して、後述のポイントポーリング、セレクティング、システムポーリングの各モードを用いたポーリングを行い、所定の端末機器から情報を収集したり、所定の端末機器を制御する。
【0031】
図5は、ポイントポーリングを示すタイムチャートであり、ここでは、「グループ情報収集フレーム」と「発信機検出フレーム」とで構成されている。
【0032】
「グループ情報収集フレーム」は、各端末機器を一つ一つ順次ポーリングする(呼出して応答させる)のではなく、伝送線L11上の各端末機器を例えば15個のグループにグループ化しておき、その各グループ毎に、火災受信機10が呼出すフレームである。呼出されたグループに属する各端末機器は、各端末機器毎に割り当てられた応答タイミング時に、状態情報または種別情報ID等の要求されたデータを順次、火災受信機10に返送する。
【0033】
つまり、この動作では、中継器20等の複数の端末機器が火災受信機10に接続されている火災報知設備において、複数の端末機器が複数のグループに分けられ、火災受信機10がグループ毎にボーリングを行い、複数のグループのうちの所定のグループヘのポーリング信号発信と、その次のグループヘのポ一リング信号発信との間に、上記所定グループに属する複数の端末機器からの情報を、時分割方式で火災受信機10が受信する。これによれば、1つのグループに属する端末機器が多数ある場合に、火災を検出した端末機器を迅速に検出することができる。
【0034】
ここで、「状態情報」とは、端末機器が火災感知器である場合は、検出された火災現象の物理量データまたは火災信号である。他方、端末機器が各種中継器である場合は、オンオフ式火災感知器やガス漏れ検知器が接続されているときに、火災信号やガス漏れ信号の有無を示すデータが「状態情報」に該当する。また、端末機器が各種中継器である場合、防火戸や地区ベル等の被制御機器が接続されているときに、これらの機器の開閉状態や動作中か否かを示すデータ、あるいは鳴動中か否かを示すデータが「状態情報」に該当する。その他、端末機器が、自動試験機能を備えた火災感知器の場合、異常状態を示す異常信号も「状態情報」に該当する。
【0035】
また、ポイントポーリングを構成する「発信機検出フレーム」は、図示しない発信機が人為的に操作されることにより用いられるものである。この発信機の作動情報は、信頼性が高いことから、速やかに作動情報を収集するために設けられたフレームに設定される。
【0036】
図6は、セレクティングを示すタイムチャートである。「セレクティング」は、所望の端末機器に対応するアドレスを指定して所定の制御命令を送信した後に当該端末機器を制御したり、また、状態情報等の要求命令を所望の端末機器に送信した後に、個々の端末機器から状態情報を収集するための動作を意味する。
【0037】
なお、図示しないが、「システムポーリング」は、火災受信機10が端末機器に対して所定の制御命令を送信し、全ての端末機器を制御するためのものである。ここで、システムポーリングによる制御命令は、例えば、火災復旧命令(火災信号を出力した火災感知器や中継器等の端末機器を正常な監視状態に復旧させる命令)、地区音響停止命令(鳴動中の地区ベルを停止させる命令)等である。
【0038】
図7は、図1の火災受信機10の動作を示すシステムフローチャートである。
【0039】
まず、火災報知システムの電源を投入することによって立上げが行われた後、初期設定を行い(ステップS1)、次に、火災受信機10に作業員がセレクティング命令を入力したか否かを判別し(ステップS2)、次に、入力されていない場合には、システムポーリング命令を入力したか否かを判別し(ステップS3)、上記システムポーリング命令が入力されていない場合には、ポイントポーリングを行い(ステップS4)、ステップS2に戻る。すなわち、図4の伝送が1サイクルになるように、上記動作(ステップS2〜S4)を繰り返す。
【0040】
図8は、この発明の実施の形態1に係る中継器とATF感知器との信号伝送の一例を示す波形図である。
【0041】
図8において、「親」は図1における中継器20を指し、「子」は図2における感知器30のうちのATF感知器を指す。中継器20が、感知器回線L21上に、一般型感知器と混在して設けられる複数のATF感知器のデータを収集する。具体的には、この中継器20は、起動パルス、基準パルス、コマンドCM1を送出する。なお、ATF感知器は、個別のアドレスが付与されているので、中継器20が、そのアドレスに基づいてATF感知器をグループ化し、各グループに対して、ここでは、15アドレス単位で、起動パルスや、基準パルス、コマンドCM1を送出する。
【0042】
起動パルスは、ATF感知器に伝送開始を認識させるためのパルスであり、中継器20は、パルス幅2msのロー(Lo)パルスを送出する。ATF感知器の図示しないマイコンは、火災検出動作等の必要な動作後はスリープモードに入るための制御をおこなうためのものである。この起動パルスの受信によって、スタートしてから安定するまでの時間が必要となる。
【0043】
基準パルスは、伝送上のパルス間隔の基本長となるパルスであり、立下りエッヂ間隔(ハイ(Hi)からロー(Lo)への変化タイミングと、次のハイ(Hi)からロー(Lo)への変化タイミングの間)は4msとする。
【0044】
コマンドCM1は、ATF感知器への制御コマンドであり、8ビット(「b7」〜「b0」)のコードを4つのパルス間隔で示し、各パルスそれぞれについてその間隔を判断してコードに置き換える。
【0045】
ここでは、1つの立下りエッヂ間隔で2ビットのコードを示す。エッヂ間隔が、例えば、4msの場合は「00b」で、6msの場合は「01b」で、8msの場合は「10b」で、10msの場合は「11b」である。これらの組み合わせによって、アドレス1〜15のデータを収集するポーリング1、アドレス16〜30のデータを収集するポーリング2のコマンドCM1を形成する。また、詳細に示さないが、ATF感知器を指定する制御コマンドとしてのセレクティング、ATF感知器をスリープモードとするスリープ開始コマンド等を利用することができる。そして、ATF感知器は、コマンドCM1を解析して伝送内容を認識する。
【0046】
ここで、図8に示した「スロット0〜14」は、ATF感知器から中継器20へ送信するタイミングを定めるためのものである。ポーリング1または2、および自己のアドレスに基づきスロット位置(図9(a)参照)が設定される。ATF感知器は、設定されたスロットに、正常または異常を表すコードを示すパルス(図9(b)参照)を送信する。すなわち、各ATF感知器において、試験機能が正常であればパルス幅2ms、又は、それが異常であればパルス幅4msのいずれか1つのパルスが返送される。
【0047】
このような信号伝送を用い、中継器20は、制御コマンドCM1内に、ポーリング1または2の制御内容を含めて送信することにより、感知器回線L21に接続されたATF感知器の正常または異常の情報を個別に収集することができる。また、それと同時に、中継器20は、各スロット内のパルスの有無に基づいて、ATF感知器の無応答を判別する。
【0048】
なお、この例では、1つの感知器回線L21にアドレス指定できるATF感知器は30個までとした。ただし、スロットの数や、ポーリングの数によって任意に設定することができる。
【0049】
また、感知器30による火災信号については、中継器20が、ATF感知器であっても火災信号を従来の中継器と同様に、スイッチング動作によって一般型感知器を含めて検出する。また、この中継器20が、ATF感知器から、感知器回線L21を通じた信号伝送によって、自動試験結果およびATF感知器の有無を収集できる。これにより、異常または無応答を指示したATF感知器を中継器20が認識することができる。
【0050】
従って、中継器20が受信する感知器回線L21上の火災感知器30の情報は、火災の検出時には検出と同時にスイッチング動作によって火災信号が中継器20に送出される。他方、自己の機能異常の検出時には、火災検出時に比較して急を要しないので、安定した確実な信号伝送を行ってよいことになる。
【0051】
以上説明したように、実施の形態1では、中継器20を含む複数の端末機器が伝送線L11を介して火災受信機10に接続されて信号伝送によって該端末機器が監視される火災報知設備において、上記火災受信機10からの伝送線L11以外に電源線P1が配設され、上記端末機器としての中継器20が上記電源線P1を電源として動作する点にその特徴がある。
【0052】
また、この実施の形態1では、中継器20は、伝送線L11に接続されて火災受信機10との信号伝送のための伝送用回路部(受信回路22、送信回路23)と、該伝送用回路部22、23が接続されて上記中継器20全体を制御するための制御部25とをフォトカプラ24a、24bを介して接続されている点に火災報知設備の特徴がある。
【0053】
さらに、この実施の形態1では、中継器20は、電源線P1の電源供給を監視する監視回路27を備えている点に、火災報知設備の特徴がある。
【0054】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、中継器の制御部が、伝送線とは異なる電源線を介して火災受信機と接続され、この電源線を介して電源の供給を受け動作するので、伝送距離を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の構成を示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器と感知器の接続例を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器の詳細構成を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器と火災受信機との間のポーリングの一例を示すタイムチャートである。
【図5】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器と火災受信機とのポイントポーリングを示すタイムチャートである。
【図6】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器と火災受信機とのセレクティングを示すタイムチャートである。
【図7】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の火災受信機の動作を示すフローチャートである。
【図8】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器とATF感知器との信号伝送の一例を示す波形図である。
【図9】 この発明の実施の形態1に係る火災報知設備の中継器とATF感知器との信号伝送のアドレスとスロットの関係、及び正常と異常を表すパルスを示す図である。
【符号の説明】
10 火災受信機、20 中継器、21 伝送用定電圧回路、22 受信回路、23 送信回路、24a、24b フォトカプラ、25 CPU、26 制御用定電圧回路、27 監視回路、28 出力回路、29 検出回路、30 感知器、40 終端抵抗、L11 伝送線、L21 感知器回線、P1 電源線。
Claims (2)
- 監視用機器あるいは被制御機器が複数の信号線を介して接続される中継器と、
前記中継器を監視制御するとともに前記中継器との間で伝送信号を送受信する火災受信機と、
前記伝送信号を伝送するための伝送線と、
前記火災受信機から前記監視用機器あるいは被制御機器に電源を供給するための電源線とを備え、
前記中継器は、
前記火災受信機の間で前記伝送線を介して信号伝送する伝送用回路部と、
前記伝送用回路部と接続されて前記中継器の全体を制御する制御部とを有し、
前記制御部および前記伝送用回路部はフォトカプラを介して接続され、
前記制御部が、前記電源線を介して電源供給を受けて動作する
ことを特徴とする火災報知設備。 - 前記中継器は、
前記電源線を介した電源供給の状態を監視する監視回路と、
前記電源線を介して前記火災受信機と接続され、前記制御部に電源を供給する制御用定電圧回路と、
前記監視用機器あるいは被制御機器が前記信号線を介して接続される出力回路および検出回路とをさらに有する
ことを特徴とする請求項1記載の火災報知設備。
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