JP4615903B2 - 火災報知システム - Google Patents

Description

本発明は、受信機から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続し、回線単位に火災感知器の発報を受信して警報する火災報知システムに関する。

従来、Ｐ型として知られた火災報知システムにあっては、受信機から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続し、回線単位に火災感知器からの発報信号を受信して火災を警報するようにしている。

一方、Ｒ型として知られた火災報知システムにあっては、受信機から引き出された伝送路に、伝送機能を備えた中継器やアナログ火災感知器等の端末装置を接続し、火災検出時には例えば端末装置からの火災割込みに基づき、検索コマンドを発行して発報した端末装置のアドレスを特定し、火災発生アドレスを表示すると共に、特定した端末装置から火災データを収集して監視するようにしている。

このように火災を検出した火災感知器や中継器のアドレスが分かると、適切な避難誘導や消火活動が可能となり、特に規模の大きな設備の火災監視には不可欠な機能となっている。

しかし、Ｐ型の火災報知システムにおいては、受信機ではどの感知器回線が火災発報したかが判るが、発報した感知器回線に接続された複数の感知器の中のどの感知器が発報したのかは判らない。

そこで、近年、Ｐ型の火災報知システムについても、発報した火災感知器からアドレス信号を送出して発報した火災感知器を特定できるようにしている。図７は従来のＰ型火災報知システムにおける火災発報時の感知器回線電圧と火災感知器のスイッチング回路のタイムチャートである。

同じ感知器回線に接続している複数の火災感知器のうち、例えばアドレス２番を設定した火災感知器が時刻ｔ１で火災を検出して発報したとすると、発報した火災感知器に設けているスイッチング回路をオンすることで感知器回線に共通の火災信号としての発報電流を流し、このため図７（Ａ）の感知器回線の電圧が監視時の例えば２４Ｖから１０Ｖに低下する。続いて発報した火災感知器はアドレス２番を示すスイッチングと動作によりアドレス信号を送信し、これにより感知器回線電圧は１０Ｖと２４Ｖとの間で変化する。

受信機にあっては、時刻ｔ１で火災発報したアドレス２番の火災感知器から送信された共通の火災信号、即ち受信機から発報した火災感知器に流れる発報電流を受信して警報を行い、火災の共通信号に続いて受信されるアドレス信号から発報した火災感知器アドレスを特定して火災発生地区などの必要な表示を行う。
特開２００１−１８４５７１号公報

しかしながら、このような従来の、発報した火災感知器から共通の火災信号に加えてアドレス信号を送出するようにしたＰ型火災報知システムにあっては、最初に火災発報した１報目の火災感知器を特定することは可能であるが、その後に同一感知器回線に接続している他の火災感知器が発報する２報目以降については、火災感知器を特定することができない問題がある。

本発明は、同一感知器回線に接続した２報目以降に発報した火災感知器を特定できるようにしたＰ型の火災報知システムを提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、受信機から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続した火災報知システムに於いて、火災感知器は、火災を検出して同一感知器回線の１報目を発報した場合に、共通の火災信号に続いてビット列を送信すると共に自己のアドレスに該当するビット列の順位でアドレスビット信号を送信する１報目処理部と、火災を検出して同一感知器回線の２報目を発報した場合に、他の火災感知器の１報目処理部により送信されているビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信する２報目処理部とを備え、受信機は共通の火災信号を受信して警報すると共にビット列の中でアドレスビット信号が受信された順位から発報した感知器アドレスを識別する受信制御部を備えたことを特徴とする。

ここで、火災感知器の１報目処理部は、共通の火災信号に続いて感知回線に接続可能な火災感知器の最大数のビット列を送信する。また、火災感知器の２報目処理部は、同一感知器回線の２報目の火災発報に対し共通の火災信号の送信を禁止する。更に、火災感知器は、ビット列とアドレスビット信号の送信を繰り返し行う。

本発明によれば、火災感知器が１報目の火災発報であった場合は、共通の火災信号に続いてビット列を送信し、このビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信し、同一感知器回線で２報目に発報した火災感知器は１報目の火災感知器が送信しているビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信することで、受信機側でビット列におけるアドレスビット信号の順位から１報目に加え２報目の火災感知器のアドレスを特定して必要な表示や制御ができる。

また２報目以降に発報した火災感知器にあっては、共通の火災信号の送出を禁止しているため、共通の火災信号として感知器回線に流れる発報電流は１報目の火災感知器分だけであり、複数の火災感知器が発報しても発報電流は増加せず、その結果、感知器回線の電圧も１報目の発報状態に維持され、発報感知器の台数が増加しても感知回線電圧が低下して火災感知器が動作不能となることはない。

更に、３報目以降の発報感知器についても、２報目と同様に、１報目の火災感知器が送信しているビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信することで、受信機においてアドレスビット信号を受信したビット列の順位からアドレスを特定できる。

図１は本発明による火災報知システムの説明図である。図１において、受信機１からは感知器回線２−１、２−２、・・・２−ｍが引き出され、それぞれＮｏ．１〜ｎに示すアドレスを設定したｎ台の火災感知器３を終端抵抗４と共に接続している。感知器回線２−１〜２−ｍに接続される火災感知器としては、煙感知器、熱感知器等の各種の火災感知器を接続することができる。

受信機１にはＭＰＵ５が設けられ、ＭＰＵ５に対しては操作部７、警報表示部８、地区表示部９、移報出力部１０及びメモリ１１が設けられている。またＭＰＵ５の感知器回線側には回線単位に受信回路部６−１、６−２、・・・６−ｍが設けられており、受信回路部６−１〜６−ｍのそれぞれより感知器回線２−１、２−２・・・２−ｍが引き出されている。

受信回路部６−１〜６−ｍは、感知器回線２−１〜２−ｍに接続している火災感知器３の火災発報により共通の火災信号として送信される発報電流を受信すると共に、共通の火災信号に続いて送信されるビット列及びその中に含まれるアドレスビット信号を受信する。

受信機１のＭＰＵ５に設けている受信制御部１２は、受信回路部６−１〜６−ｍの受信信号を順次読込み、回線単位に共通の火災信号を判別して警報表示、即ち火災代表表示と地区表示（発報回線表示）を行う。また共通の火災信号に続いて受信されたビット列の中のアドレスビット信号の順位から発報感知器のアドレスを識別し、地区表示部に１報目と２報目に分けて発報した火災感知器のアドレス又は地区名称等を表示させる。

図２は、図１の火災感知器３の実施形態であり、散乱光式の煙感知器を例にとっている。図２において、火災感知器３は、整流回路・ノイズ吸収回路１３、スイッチング回路１４、定電圧・電流制限回路１５、作動表示灯１６、アドレス設定回路１７、発報制御部１８、発振回路１９、発光素子２０、受光素子２１、増幅回路２２、および比較回路２３で構成される。

ここで、整流回路・ノイズ吸収回路１３は、例えばダイオードブリッジ、ツェナーダイオード、コンデンサ等により回線Ｌ、Ｃ間の電流を無極性化し、更にノイズを抑える。定電圧・電流制限回路１５は、回線Ｌ、Ｃ上の過渡電流を防止し、後段の回路部に対する供給電流を一定値に制限する。

通常監視時、発振回路１９により発光素子２０がパルス駆動され、周期的に発光する。火災により煙が発生すると、発光素子２０からの光は煙により散乱し受光素子２１に入射する。入射した光は光電流に変換され、増幅回路２２で信号増幅された後、比較回路２３へ信号が入力される。

この信号が規定値を越えている場合、比較回路２３の出力について発光素子２０の発光タイミングに同期して発報制御部１８でカウントを行ない、所定カウント数に達したときスイッチング回路１４に発報信号を送出する。スイッチング回路１４はこれを受けてスイッチングし共通の火災信号としての発報電流を感知器回線のＬ、Ｃの間に流す。また発報制御部１８は同時に作動表示灯１６を点灯させる。

発報制御部１８は例えばＣＰＵで構成され、定電圧・電流制限回路１５の入力側から回線電圧信号を取り込んで感知器回線の信号状態を監視しており、１報目の発報であれば、共通の火災信号送出、ビット列送出、自己アドレスに該当するビット列の順位に同期したアドレスビット信号の送信を行う。また２報目以降であれば、１報目の火災感知器から送信しているビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信する。

図３は図１の感知器回線の１つを取り出して本発明による火災発報制御機能を示した説明図である。図３において、受信機１に設けている受信回路部６から引き出された感知器回線２には、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｎで示すアドレスを予め設定した火災感知器３が接続されている。

火災感知器３については、ＣＰＵで構成される発報制御部１８と、発報制御部１８からの出力信号によりスイッチングされる抵抗Ｒ１とトランジスタＱ１を直列接続したスイッチング回路１４の部分を示している。アドレスＮｏ．１が割り当てられた火災感知器３の発報制御部１８に示すように、そこには１報目処理部２５と２報目処理部２６の機能が設けられている。

１報目処理部２５は、火災を検出して感知器回線２における１報目を発報した場合に、共通の火災信号に続いてビット列を送信すると共に、自己のアドレスに該当するビット列の順位でアドレスビット信号を送信する。この１報目処理部２５で共通の火災信号に続いて送信するビット列のビット数は感知器回線２に接続可能な火災感知器の最大数であり、この例ではｎビットのビット列を送信する。

２報目処理部２６は、火災を検出して感知器回線２の２報目を発報した場合に、他の火災感知器の１報目処理部２５により送信されているビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信する。この２報目処理部２６にあっては、火災を検出して発報しても、２報目であることを条件に共通の火災信号の送信は禁止している。更に１報目処理部２５及び２報目処理部２６にあっては、１報目及び２報目の火災発報状態においてビット列とアドレスビット信号の送信を繰り返し行うようになる。

図４は図３における１報目と２報目の発報制御による感知器回線電圧と感知器信号送信動作を示したタイムチャートである。ここで図４（Ａ）は感知器回線電圧を示し、図４（Ｂ）はアドレス２の火災感知器のスイッチング動作を示し、図４（Ｃ）は同じくアドレス２の火災感知器のビット列出力を示し、図４（Ｄ）は同じくアドレス２感知器のアドレスビット出力を示し、更に図４（Ｅ）はアドレスｎ感知器のアドレスビット出力を示しており、アドレス２の火災感知器が１報目の火災発報を行い、続いてアドレスｎの火災感知器が２報目の火災発報を行った場合を例にとっている。

まず時刻ｔ１でアドレス２の火災感知器３が１報目の火災発報を行うと、図４（Ｂ）のようにスイッチング回路１４のトランジスタＱ１がオンし、感知器回線２に図３の受信機１の電源電圧２４ボルトと抵抗Ｒ２、発報したアドレス２の火災感知器３の抵抗Ｒ１で定まる発報電流を流すことで、共通の火災信号を送信する。

続いてアドレス２の火災感知器３は、時刻ｔ３で図４（Ｃ）に示すように、感知器回線２に接続している感知器台数ｎに２を加えたｎ＋２個のビット列を出力する。ここで番号０を付した先頭のビットはスタートビットであり、最後のｎ＋１のビットはエンドビットであり、その間に感知器アドレスに対応した順番を示す１〜ｎの番号で示すビット列を出力している。

ここで時刻ｔ１に火災発報した１報目の火災感知器はアドレス２の火災感知器３であることから、そのアドレス２に対応したビット列の順位、即ち図４（Ｃ）におけるビット列の２番のビット出力のタイミングに同期して、図４（Ｄ）のようにアドレスビット出力を生ずる。このアドレスビット出力は、時刻ｔ４における２番のビット列の立ち下がりによりビット列の順位が検出され、時刻ｔ４の検出タイミングから一定時間遅延後にアドレスビット出力を行っている。

図４（Ｃ）のビット列出力と図４（Ｄ）のアドレスビット出力は、アンド出力としてスイッチング回路１４のトランジスタＱ１のベースに入力され、その結果、図４（Ｂ）のスイッチング動作に示すように、アドレスビット出力によってビット列のオン時間が広がり、これに対応して発報電流が感知器回線に流れることから、図４（Ａ）の感知器回線電圧はアドレスビット出力によるパルス幅の増加分だけ１０Ｖに電圧が下がった区間が広がっている。

一方、アドレス２の感知器の時刻ｔ１の１報目の火災発報に続いて、時刻ｔ２でアドレスｎの火災感知器の２報目の火災発報が行われている。アドレスｎの火災感知器の火災発報は２報目であることから、時刻ｔ２ではスイッチング回路１４のオン動作は行われず、２報目については共通の火災信号の送信は禁止されている。

２報目の火災発報となったアドレスｎの火災感知器３は、感知器回線電圧から１報目のアドレス２の火災感知器が送信している図４（Ｃ）のビット列を認識し、自己アドレスｎに対応したｎ番目のビット列の立ち下がり、即ち時刻ｔ５のタイミングで、ビット列の順位が自己のアドレスｎに対応したｎ番目であることを認識し、所定の時間遅れをもって図４（Ｅ）に示すようにアドレスビット出力を生ずる。

このため感知器回線電圧にあっては、時刻ｔ５に続くアドレスｎの火災感知器からの２報目に対応したアドレスビット出力により１０Ｖに電圧が低下している時間幅が広がる。

このような１報目のアドレス２の火災感知器による共通信号、ビット列及びアドレスビット信号の出力、更にアドレスｎの２報目の火災感知器によるアドレスビット出力に伴う発報電流の変化による信号を受信機１の受信回路部６で受信し、この受信信号を図１に示した受信機１のＭＰＵ５が読み取って、受信制御部１２により受信制御処理を行う。

即ち、受信した火災共通信号により代表火災表示及び地区表示を行い、ビット列における発報電流の流れる区間即ち図４の感知器回線電圧が１０Ｖに下がっている区間のパルス幅の増加に基づき、アドレスビット信号の受信を判別し、このアドレスビット信号の受信タイミングがビット列の何番目で受信されたかの順位を判別することで、１報目及び２報目の発報した感知器のアドレス２及びアドレスｎを識別して、アドレス番号や地区名などの表示を行う。

図５は本発明の火災感知器による発報制御処理を示したフローチャートである。図５において、ステップＳ１で自己の火災発報か否か判別しており、火災発報のない通常監視時にはステップＳ２に進み、感知器回線の信号状態を読み込み、ステップＳ３で他の火災感知器発報があるか否かチェックしている。もし他の火災感知器発報があれば、ステップＳ４に進み、発報数をカウントする。

ステップＳ１で自己の火災発報が判別されると、ステップＳ５に進み、このときの発報数のカウンタを参照し、１報目か２報目以降かを判別する。カウンタの値が０であれば１報目であることから、ステップＳ６に進み、共通の火災信号をスイッチング回路のオンにより送信し、次にステップＳ７でビット列を送信する。

このビット列の送信に伴い、ステップＳ８で自己のアドレスに該当するビット列の順位に同期してアドレスビット信号を送信する。次にステップＳ９で一定時間の経過を判別し、ステップＳ１０で火災復旧でなければ、ステップＳ１に戻り、ステップＳ５〜Ｓ８の処理により、火災の共通信号、ビット列及びアドレスビット信号の送信を繰り返す。

ステップＳ５で自己の火災発報が２報目以降であることが判別された場合には、ステップＳ１２に進み、感知器回線にこのとき送信されている他の火災感知器からの１報目の発報に基づくビット列を読み込み、自己のアドレスに該当するビット列の順位に同期してアドレスビット信号を送信する。

この２報目におけるアドレスビット信号の送信についても、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ５、Ｓ１２のループを繰り返すことで、一定時間間隔で繰り返し送信される。なおステップＳ１０で火災復旧があった場合には、ステップＳ１１で初期化処理を行った後、ステップＳ１の処理に戻る。

図６は本発明の火災受信機による受信制御処理を示したフローチャートである。図６において、ステップＳ１で複数の感知器回線の信号状態を受信回路部から順次読み込んでおり、ステップＳ２で共通の火災信号を受信すると、ステップＳ３に進み、代表火災表示及び感知器回線に対応した地区表示などの火災警報処理を行う。

次にステップＳ４で１報目の火災感知器から送信されているアドレスビット信号を含むビット列を１報目のアドレス信号として受信し、ビット列の中のアドレスビット信号によるパルス幅の広がる位置から何番目のビット列であるかを判別してアドレスを識別し、ステップＳ５で１報目の感知器アドレスを表示する。

またステップＳ６で共通の火災信号に続くビット列の中の２報目のアドレス信号を受信して識別し、ステップＳ７で２報目の感知器アドレスを表示する。このステップＳ３〜Ｓ７の処理を、ステップ８で火災復旧が行われるまで繰り返す。

なお図４のタイムチャートに示すように、アドレス２の火災感知器が１報目の火災発報を行って共通の火災信号を送信している間に、続いてアドレスｎの火災感知器が２報目の火災発報を行った場合には、同じビット列のタイミングで２つのアドレスビット信号が出力されるため、受信機１側にあっては２つのアドレスを受信するが、どちらが１報目のアドレスか２報目のアドレスかは識別できない。

この場合には最初に受信したアドレスを１報目、２番目に受信したアドレスを２報目とする。これは２つの火災感知器がほぼ同時もしくはごく僅かな時間遅れをもって発報した場合であり、アドレス順に１報目、２報目を表示したとしても、その時間差がごく僅かであることから特に問題はない。

一方、アドレス２の火災感知器の１報目の発報による共通の火災信号が送出され、これに続いてビット列のアドレス２のタイミングでアドレスビットの出力が行われた後に、アドレスｎの火災感知器が２報目の火災発報を行ったような場合には、別々のビット列のアドレスビット信号が分かれるため、最初のビット列で受信されたアドレスビット信号を１報目、その後のビット列で受信されたアドレスビット信号を２報目と区別することができる。

更に３報目以降については、２報目の場合と同様に発報制御部１８の２報目処理部２６が動作し、１報目の火災感知器が送信しているビット列の自己のアドレスに対応した順位に同期して、３報目以降についても同様にアドレスビット信号を送信し、これを受信機１側で判別して、発報した感知器アドレスを認識することができる。

なお本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

本発明が適用される火災報知システムの説明図 図１の火災感知器の実施形態の説明図 図１の感知器回線の１つを取り出して本発明による火災発報制御機能を示した説明図 図３における火災発報時の共通の火災信号とアドレス信号の送信動作を示したタイムチャート 本発明の火災感知器による発報制御処理を示したフローチャート 本発明の火災受信機による受信制御処理を示したフローチャート 従来システムにおける発報制御のタイムチャート

符号の説明

１：受信機
２−１〜２−ｍ：感知器回線
３：火災感知器
４：終端抵抗
５：ＭＰＵ
６−１〜６−ｍ：受信回路部
７：操作部
８：警報表示部
９：地区表示部
１０：移報出力部
１１：メモリ
１２：受信制御部
１３：整流回路・ノイズ吸収回路
１４：スイッチング回路
１５：定電圧・電流制限回路
１６：作動表示灯
１７：アドレス設定回路
１８：発報制御部
１９：発振回路
２０：発光素子
２１：受光素子
２２：増幅回路
２３：比較回路
２５：１報目処理部
２６：２報目処理部

Claims (4)

1. 受信機から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続した火災報知システムに於いて、
   前記火災感知器は、
   火災を検出して同一感知器回線の１報目を発報した場合に、共通の火災信号に続いてビット列を送信すると共に自己のアドレスに該当するビット列の順位でアドレスビット信号を送信する１報目処理部と、
   火災を検出して同一感知器回線の２報目以降を発報した場合に、他の火災感知器の前記１報目処理部により送信されているビット列の自己のアドレスに該当する順位でアドレスビット信号を送信する２報目処理部と、
   を備え、
   前記受信機は、前記共通の火災信号を受信して警報すると共に前記ビット列の中で前記アドレスビット信号が受信された順位から発報感知器のアドレスを識別する受信制御部を備えたことを特徴とする火災報知システム。
   
   
2. 請求項１記載の火災報知システムに於いて、前記火災感知器の１報目処理部は、共通の火災信号に続いて、少なくとも感知器回線に接続可能な火災感知器の最大数となるビット数のビット列を送信することを特徴とする火災報知システム。
   
   
3. 請求項１記載の火災報知システムに於いて、前記火災感知器の２報目処理部は、同一感知器回線の２報目以降の火災発報に対し共通の火災信号の送信を禁止することを特徴とする火災報知システム。
   
4. 請求項１記載の火災報知システムに於いて、前記火災感知器は、前記ビット列とアドレスビット信号の送信を繰り返し行うことを特徴とする火災報知システム。

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