JP4782517B2 - 火災報知設備 - Google Patents

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Description

本発明は、受信機又は中継器から火災感知器に下り信号を送信し、火災感知器から受信機又は中継器に上り信号を送信して火災を監視する火災報知設備に関する。
従来、P型火災感知器として知られたオンオフ型の火災感知器を受信機又は中継器からの感知器回線に接続した火災報知設備にあっては、感知器回線の末端に終端抵抗または終端器を接続し、感知器回線に終端抵抗又は終端器のインピーダンスに依存して流れる固有の断線監視電流また断線監視電圧を受信機又は中継器で検出し、感知器回線が正常か断線かの判断を行っている。
またP型の火災報知設備について、受信機又は中継器から火災感知器に監視コマンド等の下り信号を電圧変化で送信し、火災感知器から受信機又は中継器にコマンド応答の上り信号を電流変化で送信して火災を監視する通信機能を備えた設備も実用化されている。
特開平8−249560号公報 特開2004−94314号公報
しかしながら、このような従来の断線監視にあっては、オンオフ型火災感知器での消費電流以外に終端抵抗又は終端器での消費電流が発生し、システムの電源容量として火災感知器の消費電流に終端抵抗又は終端器での消費電流を加えた分の電源容量が必要であり、回線が増えると電源部がその分大型化し、省電力化の足かせになっている。
また受信機又は中継器に対し通信機能を備えた火災感知器を接続する場合、火災感知器から送信する上り信号は感知器回線に流れる電流を変化させる電流信号であるため、終端抵抗又は終端器に常時流れている電流が通信を破壊する可能性がある。
このため終端抵抗又は終端器に流れる電流よりもより多くの電流を火災感知器は応答用の上り信号として流す必要があり、システム上の省電力化、機器の回路構成の簡素化を妨げる要因となっている。
本発明は、火災感知器からの通信を妨害することなく感知器回線の断線が監視できる省電力化とコスト低減を図る火災報知設備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、受信機又は中継器から引出された感知器回線に火災感知器を接続すると共に終端に終端器を接続し、受信機又は中継器から電圧を変化させることで下り信号を送信し、火災感知器から電流を変化させることで上り信号を送信する火災報知設備を対象とする。
このような火災報知設備につき、本発明は、受信機又は中継器に、火災感知器に送信する感知器下り信号とは異なる時間幅の終端呼出下り信号を終端器に送信し、終端器からの終端応答上り信号が得られた場合は正常、終端応答上り信号が得られない場合は断線と判断する断線監視部を設け、
終端器に、受信機又は中継器から送信された感知器下り信号では動作せず、終端呼出下り信号により動作して終端応答上り信号を送信する終端応答部を設けたことを特徴とする。

ここで、受信機又は中継器の断線監視部は、感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
終端器の終端応答部は、
下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
遅延回路で遅延出力された電圧を受けて所定時間(T2)後に動作し、感知器回線の電流を変化させて終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
を設け、遅延時間(Td)、所定時間(T2)及び終端応答上り信号の送信時間(T3)の合計時間を、終端呼出下り信号の時間幅(T1)以下で且つ感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長くなるように設定する。

または、受信機又は中継器の断線監視部は、感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
終端器の終端応答部は、
下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
遅延回路で遅延出力された電圧を受けて動作し、所定のパワーオンリセット時間(T2)後に所定のウォッチドッグ監視時間(T3)に亘りリセット信号を出力するウォッチドック回路と、
ォッチドッグ回路のリセット信号により感知器回線の電流を変化させて終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
を設け、遅延時間(Td)、パワーオンリセット時間(T2)及びウォッチドッグ監視時間(T3)の合計時間を終端呼出下り信号の時間幅(T1)以下で且つ感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長くなるように設定する。

本発明の別の形態にあっては、受信機又は中継器の断線監視部は、感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
終端器の終端応答部は、
下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
遅延回路で遅延出力された電圧を受けて所定時間(T2)後に動作し、感知器回線の電流を変化させて終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
を設け、遅延時間(Td)と所定時間(T2)の合計時間を終端呼出下り信号の時間幅(T1)よりも長くなるように設定し、終端応答上り信号を終端呼出下り信号が停止した状態で送信する。

または、受信機又は中継器の断線監視部は、感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
終端器の終端応答部は、
下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
遅延回路で遅延出力された電圧を受けて動作し、所定のパワーオンリセット時間(T2)後に所定のウォッチドッグ監視時間(T3)に亘りリセット信号を出力するウォッチドック回路と、
ウォッチドッグ回路のリセット信号により感知器回線の電流を変化させて終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
を設け、遅延時間(Td)とパワーオンリセット時間(T2)の合計時間を終端呼出下り信号の時間幅(T1)よりも長くなるように設定し、終端応答上り信号を終端呼出下り信号が停止した状態で送信する。

更に、受信機又は中継器の断線監視部は、一定周期毎に送信されるコマンド信号に含まれるスタートパルス信号を前記終端呼出下り信号とし、
終端器の終端応答部は、受信機又は中継器から送信されたコマンド信号のスタートパルス信号により動作し、スタートパルス直後の空きタイミングで、終端応答上り信号を送信する。

本発明によれば、受信機又は中継器は、火災感知器に対する感知器下り信号とは別のタイミングで定期的に終端呼出下り信号を送信して終端器からの終端応答上り信号を受信しており、終端抵抗を接続した場合のように感知器回線に常に断線監視のための電流が流れていることはなく、火災感知器からの上り信号の電流は増やす必要がないため火災感知器の送信回路を簡略化でき、感知器回線での通信を正常に行いながら、システムの省電力化を図ることができる。
また受信機又は中継器から送信する終端呼出下り信号は、火災感知器へ送信する感知器下り信号に対し時間幅を相違させるか、又は、感知器下り信号が定常電圧に対し電圧を高くする電圧変化であるのに対し、終端呼出下り信号は逆の定常電圧に対し電圧を低くする電圧変化としており、感知器下り信号を変更することなく、これと識別可能な終端呼出下り信号を送信することができる。
図1は本発明による火災報知設備の設備構成のブロック図であり、中継器と火災感知器に本発明が適用された場合を例にとっている。図1において、受信機10から引き出された伝送線18及び中継器制御線19に対し複数の中継器12が接続されており、中継器12のそれぞれからは感知器回線20が引き出され、感知器回線20に複数の感知器14を接続し、更に感知器回線20の末端に終端器16を接続している。
中継器12は通常の監視状態で例えば正常監視コマンドを感知器回線20に感知器下り信号として送出し、この正常監視コマンドに対し火災感知器14にあっては応答上り信号を送信する。中継器12から感知器回線20に送信される感知器下り信号は感知器回線の電圧を変化させる所謂電圧モードの信号である。これに対し火災感知器14から送信される感知器上り信号は感知器回線を流れる電流を変化させる所謂電流モードの信号である。
中継器12には本発明により断線監視部としての機能が設けられ、例えば断線監視コマンドの直後のタイミングで感知器回線20に終端呼出下り信号を送信し、この終端呼出下り信号に対する終端器16からの応答信号を受信し、終端応答信号が得られた場合は正常、終端応答信号が得られない場合は断線と判断している。
終端器16には本発明により終端応答部としての機能が設けられている。終端器16に設けた終端応答部は中継器12から送信された感知器下り信号では動作せず、終端呼出下り信号により動作して終端応答上り信号を送信する。
一方、火災感知器14のいずれかで火災を検出すると、例えば感知器回線20に対し火災割込信号を送信し、火災割込信号を中継器12で受信すると、感知器アドレス検索コマンドを送信して発報した火災感知器の感知器アドレスを取得する。火災感知器による発報時の火災割込信号の送信は、例えば一定の時間間隔で3回連続して行われ、中継器12にあっては2回の火災割込信号の受信による感知器アドレス検索コマンドの検索結果から2回一致した感知器アドレスが得られたら発報感知器を特定し、そして3回目の火災割込信号の受信で火災発報を確定し、受信機10に対し火災検出を火災割込信号により通知し、火災警報を行わせる。
図2は図1における本発明による中継器12の実施形態を示したブロック図である。図2において、中継器12は伝送回路22、中継器CPU24、電源部26、電流検出回路28、送信回路30、応答信号検出回路32、感知器障害検出回路34を備えている。また中継器CPU24にはプログラム制御により実現される機能として中継処理部35と断線監視部36が設けられている。
中継器12から引き出された感知器回線20には複数の火災感知器14が接続されており、感知器回線20の末端には本発明による終端器16が接続されている。終端器16には終端応答部76としての回路機能が設けられている。
中継器CPU24に設けた中継処理部35は、図1に示した受信機10から伝送線18を介して一定時間間隔で送信される伝送同期コマンドを伝送回路22を介して受信するごとに、送信回路30を動作して正常監視コマンドを電圧変化による感知器下り信号として感知器回線20に送信する。
正常監視コマンドに対し、火災感知器14は応答上り信号を送信する。中継器12からの感知器下り信号である正常監視コマンドに対し終端器16に設けた終端応答部76は動作せず、終端応答上り信号が送信されることはない。
中継器CPU24に設けた断線監視部36は、中継処理部35が正常監視コマンドを送信した直後のタイミングで終端呼出下り信号を送信する。終端呼出下り信号は、正常監視コマンドなどの感知器下り信号とは異なった下り信号として送信される。本発明にあっては、終端呼出下り信号として次の2つのいずれかを使用する。
(1)感知器下り信号を超える時間幅T1の電圧変化をもった終端呼出下り信号を送信する。
(2)感知器下り信号は定常電圧に対し高い電圧に変化させた信号であるが、これに対し終端呼出下り信号は、定常電圧に対し一定時間に亘り低い電圧に変化させた信号を送信する。
このため中継器12から終端呼出下り信号として感知器下り信号と異なる時間幅の下り信号を送信した場合、終端器16に設けた終端応答部76は終端呼出下り信号の電圧変化の時間幅を判別して動作し、終端応答上り信号を送信することになる。
また終端呼出下り信号として定常電圧に対し低い値に変化させた電圧信号を送信した場合には、定常電圧に対し低下した電圧変化を終端器16の終端応答部76で判別して動作し、終端応答上り信号を送信することになる。
中継器CPU24の断線監視部36は、終端呼下り信号に対する終端器16から終端応答上り信号を受信した場合には感知器回線20は正常と判断し、終端応答上り信号を受信しなかった場合には感知器回線20は断線したものと判断し、断線障害を伝送回路22を介して受信機10に通報することになる。
また断線監視部36による感知器回線20の断線判断は連続して複数回、例えば連続して4回、終端応答上り信号が受信できなかった場合に感知器回線20の断線を確定して、断線障害を受信機10に通報することになる。
図3は図1における火災感知器14の実施形態を示したブロック図である。火災感知器14は中継器12からコマンドを受信し、コマンド内容に応じたコマンド応答信号を送信する通信機能を備えている。
図3において、火災感知器14は無極性・ノイズ吸収性回路36、9V出力の定電圧回路38、3V出力の定電圧回路40、リセット監視回路42、感知器CPU44、不揮発メモリであるEEPROM回路46、パルス駆動回路48、サーミスタなどの温度検出素子50、温度検出回路52、伝送信号検出回路54、応答信号送出回路56を備えている。
感知器CPU44に対して設けたEEPROM回路46には感知器種別など火災感知器14の処理に必要な各種の情報に加え、感知器アドレスが記憶されており、感知器回線20の電源投入に伴うリセット監視回路42による感知器CPU44のリセットスタートによる初期化処理でEEPROM回路46より感知器アドレスを含む各種設定情報を内部のROMに展開し、感知器制御を行う。
中継器12からの正常監視コマンド(感知器用下り信号)は伝送信号検出回路54で検出され、感知器CPU44に入力され、コマンド内容を解読後、もし火災感知器14に障害アドレス情報などの異常があれば応答信号送出回路56を使用した電流変化によりコマンド応答上り信号を感知器回線20に送信する。
パルス駆動回路48は感知器CPU44からの一定時間間隔の駆動パルスを受けて温度検出素子50であるサーミスタを駆動しており、検出タイミングごとに温度検出回路52で温度を検出して感知器CPU44に読み込み、感知器CPU44で予め設定した火災温度を超えたことで火災発報を検出し、伝送信号検出回路54を使用して火災割込信号を感知器回線20に送信する。
この実施形態にあって感知器CPU44には火災発報を検出すると、例えば中継器12からの正常監視コマンドの送信間隔内で連続して3回火災割込信号を送信する。例えば正常監視コマンドが9秒間隔で送信されていると、火災発報時に火災感知器14は3秒間隔で連続して火災割込信号を送信する。
このような火災感知器14からの火災割込信号につき1回目と2回目については、中継器12は感知器番号検索コマンドを発行して感知器番号を取得し、3回目の火災割込信号の受信で感知器番号の検索結果が2回分一致したことを条件に火災を確定して受信機10側に火災発生を通報する。
中継器12で3回の火災割込信号について火災が確定されると中継器12は発報表示灯制御コマンドを送信し、これを受けて火災感知器14は感知器に設けている作動表示と(図示せず)を点灯する。中継器12からの作動表示灯制御コマンドは、未発報の火災感知器については火災割込禁止コマンドとして機能し、同じ感知器回線に接続している他の火災感知器の第2報目以降の火災発報については火災割込信号を送出しないようにしている。
そのかわり中継器12にあっては、第1報目で火災を確定すると、その後、火災割込信号と同じ間隔で連続して感知器アドレス検索コマンドを発行しており、したがって2報目の火災感知器が発報すると、感知器アドレス検索コマンドに対し感知器アドレス応答信号を送信することで、中継器12側において2報目、さらに3報目といった同一感知器回線20における火災発報を認識することができる。
尚、図3の火災感知器14にあってはサーミスタなどの温度検出素子50による熱感知器を例にとるものであったが、発光素子と受光素子を備えた散乱光式煙検出部を備えた煙感知器であってもよい。
図4は図2の中継器12からの終端呼出下り信号と終端器16間の終端応答上り信号のタイムチャートである。図4(A)は図1の受信機10から中継器12に対し一定周期で送信される伝送同期コマンド58であり、この伝送同期コマンド58に基づき中継器12は図4(B)のように電圧変化となる感知器下り信号として正常監視コマンド60を送信している。
正常監視コマンド60の送信に伴い、この実施形態にあっては正常監視コマンド60の奇数タイミングでコマンド終了直後に終端呼出下り信号62を送信している。終端呼出下り信号62に対し、図4(C)のように、終端器16からは感知器回線が正常であれば電流変化により終端応答上り信号64が送信される。
図5は図2の中継器12と火災感知器14の間のコマンド送信の感知器下り信号と、コマンド応答の感知器上り信号のタイムチャートである。図5(A)はコマンド送信の感知器下り信号であり、感知器回線の定常電圧を例えば19Vとすると、19Vから31Vに変化させている。
電圧変化で行う感知器下り信号としてのコマンド信号は、スタートパルス66、基準パルス68、コマンド70、コマンド72で構成され、その後ろに感知器アドレスに対応したタイミングでコマンド応答上り信号を送信するための応答用パルス74を設けている。この実施形態において、感知器回線に接続する火災感知器の最大数は例えば38台であり、感知器台数に対応して応答用パルス74を38個送信している。なお、コマンド70,72は同じ内容であり、2連送することで信頼性を上げている。
火災感知器にあってはコマンド信号のコマンド72に続く応答用パルス74をカウントし、カウント値が予め設定した自己アドレスに一致すると、その直後の応答用パルス74の空きタイミングで電流変化によるコマンド応答上り信号を送信する。図5(B)は感知器回線に接続している38台の火災感知器14が全てコマンド応答上り信号を送出した場合である。
このコマンド応答上り信号は、図5(C)のアドレス1〜38の火災感知器14に示すように、応答用パルス74をカウントして各アドレスに一致するタイミングでそれぞれの火災感知器がコマンド応答上り信号75−1〜75−38を送信しており、その合成信号が図5(B)のように上り信号として感知器回線に送信されることになる。
図5(A)の感知器下り信号として使用するコマンドの電圧変化の時間幅、即ち電圧パルス幅は、先頭のスタートパルス66が例えば30msと最大であり、このため感知器下り信号の電圧変化の最大時間幅をT0とすると、これと区別するための終端呼出下り信号の電圧変化の時間幅T1は、最大時間幅T0より長い例えばT1=50msとすれば良い。
図6は本発明による終端器16Aの第1実施形態の回路図であり、終端器16Aは図2の中継器12の断線監視部36より図5(A)に示した火災感知器14に対する感知器下り信号であるコマンド信号とは異なる時間幅の電圧変化をもつ終端呼出下り信号を受信判別して動作することで、終端応答上り信号を送信する。
図6の終端器16Aは、ノイズ吸収回路83、終端応答出力回路84、遅延回路78、定電圧回路80及びウォッチドック回路82を備える。ノイズ吸収回路83はダイオードD1とツェナーダイオードZD1を備える。
遅延回路78はトランジスタQ1,Q2、抵抗R1〜R4、コンデンサC1及びツェナーダイオードZD2を備える。遅延回路78は感知器回線20の電圧が定常時の19Vから31Vに上昇して終端呼出下り信号が受信されると、ツェナーダイオードZD2が導通し、抵抗R1を介してコンデンサC1を充電し、予め設定した遅延時間Td後にコンデンサC1の充電電圧によりトランジスタQ1がオンし、これによるベース電流の引き込みでトランジスタQ2をオンして、遅延出力を定電圧回路80に出力する。この遅延回路78は遅延時間Td以下の回線電圧をノイズとして除去する。
定電圧回路80は抵抗R5,R6、コンデンサC2、ツェナーダイオードZD3及びトランジスタQ3で構成され、遅延回路78のトランジスタQ2のオンにより遅延出力、すなわち感知器回線20からの31Vの電圧が得られると、トランジスタQ3をオンし、ウォッチドック回路82の電源端子Vccに定電圧を供給して起動させる。
ウォッチドック回路82はコンデンサC3によりパワーオンリセット時間T2が設定され、コンデンサC4によりウォッチドック監視時間T3が設定されている。ウォッチドック回路82が定電圧回路80からの電源供給で起動すると、コンデンサC3で決まるパワーオンリセット時間T2を経過した時点で、リセット端子RESETにリセット信号を出力し、このリセット信号はコンデンサC4で決まるウォッチドック監視時間T2の間出力される。
中継器12から送信されるT1時間の電圧変化の時間幅をもつ終端呼出下り信号を識別して終端応答下り信号を出力するためには、遅延時間(Td)、パワーオンリセット時間(T2)及びウォッチドッグ監視時間(T3)の合計時間(Td+T2+T3)を終端呼出下り信号の時間幅(T1)以下とし、且つ、感知器下り信号の電圧変化の最大時間幅T0を超えるように次の関係に設定する。
>(Td+T2+T3)>T0
ウォッチドック回路82からのリセット信号は終端応答出力回路84の抵抗R7を介してトランジスタQ4をオンし、抵抗R8の抵抗値で決まる電流を感知器回線20に流すことで終端応答上り信号を送信する。

図7は図6の終端器16Aの動作を示したタイムチャートである。図7(A)は感知器回線20に中継器12から送信された終端呼出下り信号62であり、定常状態の19Vから31Vに変化させている。この終端呼出下り信号62の時間幅T1は図5(A)に示した火災感知器14に対するコマンド信号における最大の時間幅T0=30msと区別できるように、より長い時間幅、例えばT1=50msを設定している。
終端呼出下り信号62を受信した終端器16Aは図7(B)のように時刻T1の終端呼出下り信号62の立ち上がりから予め設定した遅延時間Td後に、遅延回路78のトランジスタQ1,Q2のオンにより遅延出力を生ずる。この遅延出力により定電圧回路80が動作し、ウォッチドック回路82に電源電圧が供給されて時刻t2でウォッチドック回路82が動作を開始する。
ウォッチドック回路82は図7(C)のように時刻t2からコンデンサC3で決まるパワーオンリセット時間T2、例えばT2=26msを経過すると、図7(D)のように時刻t3でリセット端子にリセット信号が出力され、このリセット信号はコンデンサC4で決まるウォッチドック時間T3、例えばT3=3.3msのあいだ出力され、図7(E)のように、トランジスタQ4のオンにより感知器回線20に抵抗R8で決まる電流を流し、電流変化と終端応答上り信号64を送信する。
一方、感知器下り信号として図5(A)のコマンド信号を受信した場合、コマンド信号の電圧変化の時間幅は、最大でもT0=30msであるため、図7(C)のパワーオンリセット動作中に、電圧が31Vから19Vに戻ってウォッチドッグ回路82の動作が停止し、終端応答上り信号が送信されることはない。
図8は図2の中継器12における中継器処理のフローチャートである。図8において、中継器処理はステップS1で電源投入に伴う初期化処理を行った後、ステップS2で火災割込信号の受信の有無をチェックしており、いずれかの火災感知器で火災発報が行われて火災割込信号が送信されるとこれを受信し、ステップS3で発報アドレス検索処理として発報アドレス検索コマンドを送信し、発報した火災感知器のアドレスを取得する。
続いてステップS4で同一アドレスの火災割込信号のN回受信の有無をチェックしており、例えばN=3回受信を判別するとステップS5で火災を確定し、受信機10に対し火災割込信号を送信して火災警報を行わせる。火災発報中はステップS6で受信機からの復旧コマンドの受信をチェックしており、復旧コマンドを受信するとステップS7で感知器回線に対する電源供給を遮断した後に復旧させる復旧制御を行う。
続いてステップS8で受信機10からの伝送同期コマンドを受信すると、ステップS9で正常監視処理として正常監視コマンドを送信し、正常監視処理の奇数タイミングについてはステップS10で断線監視コマンドを送信して終端器16から断線応答信号を受信する断線監視処理を行う。このようなステップS2〜S10の処理をステップS11で停止指示があるまで繰り返す。
尚、ステップS5で火災を確定した際には、発報表示灯制御コマンドを送信して発報感知器に作動表示灯を点灯させて、この状態で繰り返し発報アドレス検索コマンドを送信して、2報目以降の発報を識別するようにしているが、この点にあってはフローチャートでは省略している。
図9は図8のステップS10における断線監視処理のフローチャートである。図9において、断線監視処理はステップS1で終端呼出タイミングか否かチェックし、終端呼出タイミングであった場合にはステップS2で終端呼出下り信号を出力し、ステップS3で終端応答上り信号の受信の有無をチェックし、終端応答信号を受信した際にはステップS4で感知器回線は正常と判断する。
ステップS3で終端応答上り信号を受信しなかった場合にはステップS5に進み、所定のリトライ回数に到達したか否かチェックし、リトライ回数に達するまでステップS2からの終端呼出下り信号の出力と終端応答上り信号の受信を繰り返す。リトライ回数分、終端応答上り信号の受信がなかった場合にはステップS6に進み、感知器回線の断線を確定して受信機10に対し感知器回線の障害通報を行う。
図10は図3の火災感知器における感知器処理のフローチャートである。図10において、感知器処理はステップS1で感知器回線の電源投入に伴う初期化処理を行った後、ステップS2で火災検出の有無をチェックしており、火災検出があるとステップS3で火災割込信号を出力する。続いてステップS4で中継器からの発報アドレス検索コマンドの受信の有無をチェックしており、このコマンドを受信するとステップS5で応答用パルスの自己アドレスのタイミングで検索応答信号を出力する。
続いてステップS6で火災割込信号をN回、例えばN=3回出力したか否かチェックし、3回出力するまでステップS2からの処理を繰り返す。火災割込信号のN回の出力が済むとステップS7で発報表示灯の点灯制御を中継器12からの発報制御コマンドの受信に基づいて行う。
続いてステップS8で正常監視コマンドの受信の有無をチェックしており、正常監視コマンドの受信を判別するとステップS9で感知器障害の有無をチェックし、もし感知器障害があればステップS10で応答用パルスの自己アドレスのタイミングで障害応答信号を出力する。このようなステップS2〜S10の処理をステップS11で停止指示があるまで繰り返す。尚、ステップS11の停止指示は感知器回線における電源遮断による状態である。
図11は、本発明による終端器の第2実施形態の回路図であり、この実施形態にあっては、中継器12からの終端呼出下り信号を判別して動作し、終端呼出下り信号が停止した後のタイミングで終端応答上り信号を送信するようにしたことを特徴とする。
図11において、終端器16Aの回路構成及び動作は、基本的に図6の第1実施形態と同じであり、ノイズ吸収回路83、終端応答出力回路84、遅延回路78、定電圧回路80及びウォッチドック回路82を備えているが、更に、定電圧回路80に、感知器回線20から31Vの終端呼出下り信号の信号電圧が得られなくなった場合にもウォッチドック回路82に電源電圧を供給して動作を継続させるため、電源バックアップ用のコンデンサC5を新たに追加している。
中継器12から送信されるT1時間の電圧変化の時間幅をもつ終端呼出下り信号を識別し、終端呼出下り信号が停止した後のタイミングで終端応答下り信号を出力するためには、遅延回路78の遅延時間(Td)とウォッチドック回路82のパワーオンリセット時間(T2)
との間に、
T1<(Td+T2)
となる関係を設定している。
そしてウォッチドック回路82はパワーオンリセット時間(T2)が経過した直後の終端呼出下り信号が停止しているタイミングで、ウォッチドックリセット信号がT3時間に亘り出力し、終端応答出力回路84のトランジスタQ4をオンし、抵抗R8の抵抗値で決まる電流を感知器回線20に流すことで終端応答上り信号を送信する。
図12は図11の終端器16Aの動作を示したタイムチャートである。図12(A)は感知器回線20に中継器12から送信された終端呼出下り信号62であり、定常状態の19Vから31Vに変化させている。
終端呼出下り信号62を受信した終端器16Aは、図12(B)のように、時刻t1の終端呼出下り信号62の立ち上がりから予め設定した遅延時間Td後に、遅延回路78のトランジスタQ1,Q2のオンにより遅延出力を生ずる。この遅延出力により定電圧回路80が動作し、ウォッチドック回路82に電源電圧が供給されて時刻t2でウォッチドック回路82が動作を開始する。
ウォッチドック回路82は図12(C)のように時刻t2からコンデンサC3で決まるパワーオンリセット時間T2を経過すると、図12(D)のように時刻t4でリセット端子にリセット信号を出力し、このリセット信号はコンデンサC4で決まるウォッチドック時間T3、例えばT3=3.3msのあいだ出力され、図12(E)のように、トランジスタQ4のオンにより感知器回線20に抵抗R8で決まる電流を流し、電流変化と終端応答上り信号64を送信する。
ここで、図12(A)の終端呼出下り信号62は、パワーオンリセット動作が終了する時刻t4以前の時刻t3で停止しており、このため終端応答上り信号は、終端呼出下り信号62が停止した回線電圧が19Vの状態で送信される。
このように線路電圧が19Vという低い電圧状態で終端応答上り信号の電流を流すことで、中継器12における上り信号、即ち電流信号を電圧変換して判別する際のSN比を、図6の終端応答呼出下り信号が出力されている31Vの回線電圧の状態で送信する場合に比べ高めることができる。換言すると、同じSN比であれば、19Vの低い回線電圧状態での送信の方が電流を少なくすることができる。
また時刻t3で31Vの終端呼出下り信号62が停止して回線電圧が19Vに戻った後もウォッチドック回路82が動作できるよう、コンデンサC5による電源バックアップが時刻t6まで行われる。
図13は図2の中継器12に設けた断線監視部37の他の実施形態による終端呼出下り信号と、これに対する終端器からの終端応答上り信号のタイムチャートである。
この実施形態は、図13(A)の受信機からの伝送同期コマンドに同期して中継器12から周期的で送信している図13(B)の正常監視コマンド60に含まれるスタータパルスを終端呼出下り信号として兼用し、スタートパルスに対し終端器が動作し、図13(C)のように、スタートパルス直後の空きタイミングで終端応答上り信号を送信するようにしたこを特徴とする。
図14は図13のコマンド詳細とスタートパルスに対する終端器からの終端応答上り信号のタイムチャートである。図14(A)は正常監視コマンドの詳細であり、コマンドの先頭位置にスタートパルス66が配置され、スタートパルス66が同時に終端呼出下り信号として機能し、スタートパルス66の終端から基準パルス68の開始位置までの空き時間タイミングで、図13(B)のように、終端器からの電流による終端応答上り信号が送信されている。

このように中継器12から送信されるコマンドのスタートパルスを終端呼出下り信号として動作する終端器としては、図11の実施形態に示した終端器1Aを使用する。ここでコマンドのスタートパルスは30msのパルス幅であり、このため図12(A)の終端呼出下り信号62の時間T1はT1=30msとなり、これに対応して遅延時間TdはTd=7.5ms、またパワーオンリセット時間T2はT2=22.5msに設定すればよい。

このように中継器12から定期的に送信するコマンドのスタートパルスを終端呼出下り信号として兼用することで、中継器12の構成及び動作を簡単にすることができる。
図15は本発明による終端器の第3実施形態に回路図であり、この第3実施形態にあっては図2の中継器から終端呼出下り信号として定常電圧より低い値の電圧変化をもつ下り信号として送出して、これを判別して終端応答上り信号を送信するようにしたことを特徴とする。
図15において、終端器16Bは、ノイズ吸収回路85、終端応答出力回路88及び電圧低下判別回路86で構成される。ノイズ吸収回路85はダイオードD11とツェナーダイオードZD11を備え、感知器回線に加わるツェナーダイオードZD11以上のノイズ電圧を吸収する。
電圧低下判別回路86はツェナーダイオードZD12、抵抗R11,R12及びトランジスタQ10で構成される。ツェナーダイオードZD12は感知器回線20の定常電圧19Vで導通し、終端呼出下り信号による電圧低下で例えば15Vに低下するとオフとなる。このため通常時はツェナーダイオードZD12が導通して、抵抗R12を介してトランジスタQ11をオンしているが、感知器回線20の電圧を定常状態の19Vから15Vに低下させる終端呼出下り信号の送信が行われると、ツェナーダイオードZD12がオフし、トランジスタQ10をオフする。
終端応答出力回路88は抵抗R13〜R15、トランジスタQ11,Q12で構成される。通常時は電圧検出回路86のトランジスタQ10はオンしていることから、トランジスタQ11のベースを引き込むことでオフし、これに伴いトランジスタQ12もオフしており、感知器回線20に対する電流変化による終端応答上り信号の送信は行われない。
感知器回線20の電圧が通常時の19Vから15Vに低下した終端呼出下り信号の受信時には、電圧検出回路86のトランジスタQ10がオフとなることで、トランジスタQ11,Q12がオンし、抵抗R15の抵抗値で定まる電流を感知器回線20に流すことで終端応答上り信号を送信する。
図16は図15の終端器16Bの動作を示したタイムチャートである。図16(A)は感知器回線の下り信号であり、例えば火災感知器14に対するコマンド信号の最後の応答用パルス74の直後のタイミングで終端呼出下り信号90を送信する。終端呼出下り信号90は通常時の19Vに対し、それより低い15Vに電圧を低下させた信号である。電圧低下を伴う終端呼出下り信号90は例えば一定時間T4にあたり出力される。
終端呼出下り信号90は図15の終端器16Bで受信され、図16(B)のように、電圧低下判定回路86による電圧低下の判定で終端応答出力回路88が動作し、T4時間にわたり、例えば感知器回線の電流を12mAだけ増加させた終端応答上り信号を送信することになる。
図17は受信機と火災感知器で構成される火災報知設備に本発明を適用した設備構成のブロック図である。図16の実施形態にあっては、受信機11から引き出された感知器回線20に火災感知器14を接続し、感知器回線20の末端に終端器16を接続している。受信機11は一定周期で例えば正常監視コマンドを感知器14に電圧変化による感知器下り信号として送信し、これに対し火災感知器14は応答上り信号を電流変化により感知器回線20に送信する通信機能を備えている。
図18は図17における本発明の受信機の実施形態を示したブロック図である。図18において、受信機11には受信機CPU94が設けられ、火災監視部106と本発明による断線監視部38の機能が設けられている。受信機11に設けた電流検出回路28、送信回路30、応答信号検出回路32、感知器障害検出回路34は、図2の中継器12の場合と同じである。
また受信機11の固有の構成として、電源部96、表示部98、操作部100、音響警報部102及び移報部104が設けられている。受信機11から引き出された感知器回線20には火災感知器14が接続される。火災感知器14は図3に示した構成を備える。
感知器回線20の末端には終端器16が接続され、終端器16には終端応答部76が設けられている。この終端器16は図6の第1実施形態の終端器16A、図11の第2実施形態の終端器16A又は図15の第3実施形態の終端器16Aのいずれかを使用する。
もちろん受信機11の断線監視部38より送信する終端呼出下り信号は、終端器16Aの場合にはT1の時間幅を持つ終端呼出下り信号であり、終端器16Bの場合には通常時の電圧19Vに対し、それより低い15Vに低下させる終端呼出下り信号とする。
図19は図18の受信機11における受信機処理のフローチャートである。図19において、受信機処理はステップS1で電源投入に伴う初期化処理を行った後、ステップS2で火災割込信号の受信の有無をチェックしており、火災割込信号を受信するとステップS3で発報アドレス検索処理として発報アドレス検索コマンドを発行して、発報した感知器アドレスを取得し、ステップS4で同一アドレスの火災割込信号をN回、例えば3回受信するまでステップS2からの処理を繰り返す。
火災割込信号を3回受信するとステップS5で火災を確定して、火災警報を出力する火災警報処理を行う。続いてステップS6で復旧指示の有無をチェックしており、復旧指示があればステップS7で感知器回線に対する電源供給を一旦遮断して復旧させる復旧制御を行う。
続いてステップS8で例えば一定周期ごとに正常監視コマンドを送信する正常監視処理を行っている。またステップS9で正常監視コマンドの直後の1つおきのタイミングで断線監視のために終端呼出下り信号を送信し、終端器16からの終端応答上り信号を受信すれば感知器回線は正常と判断し、終端応答上り信号を受信できない場合には感知器回線の断線と判断する断線監視処理を行っている。このステップS9の断線監視処理の詳細は図9の中継器の場合と基本的に同じになる。このようなステップS2〜S9の処理をステップS10で停止指示があるまで繰り返す。
またステップS5で火災を確定した場合には、中継器12の場合と同様、発報表示灯制御コマンドを発行して発報感知器の作動表示灯を点灯させる。そのかわりに一定時間間隔で発報アドレス検索コマンドを繰り返し発行し、2報目以降の火災感知器発報に対しては発報した火災感知器からアドレス応答上り信号を出力させることで2報目以降の発報感知器のアドレスを表示し、2報目、3報目と後続させる感知器発報を警報表示することができる。
尚、上記の実施形態は受信機または中継器から送信したコマンドに応答用パルスを含め、応答用パルスを火災感知器でカウントし、自己アドレスにしたときのタイミングでコマンド応答信号を出力する、いわゆるカウントアドレス方式を例にとっているが、本発明はこれに限定されず、中継器または受信機からアドレス及びコマンドを含むコマンド信号を送信し、火災感知器は自己アドレスを判別したときにコマンドに対応したコマンド応答信号を送信する通常のアドレス方式についてもそのまま適用することができる。
また本発明による終端器としては受信機または中継器から送信する終端呼出下り信号が通常の火災感知器に対する感知器下り信号と区別できる信号であれば適宜の信号形式とすることができる。

また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、さらに上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
中継器と火災感知器による本発明の火災報知設備の構成を示したブロック図 図1における本発明による中継器の実施形態を示したブロック図 図1における火災感知器の実施形態を示したブロック図 図2の中継器からの終端呼出下り信号と終端器からの終端応答上り信号のタイムチャート 図2の中継器と火災感知器の間のコマンド送信の下り信号とコマンド応答の上り信号のタイムチャート 本発明による終端器の第1実施形態の回路図 図6の終端器の動作を示したタイムチャート 図2の中継器における中継器処理のフローチャート 図8のステップS3における断線監視処理のフローチャート 図3の火災感知器における感知器処理のフローチャート 本発明による終端器の第2実施形態の回路図 図11の終端器の動作を示したタイムチャート 本発明の中継器の他の実施形態によるコマンドのスタートパルスを終端呼出下り信号とした場合の終端器からの終端応答上り信号のタイムチャート 図1のコマンド詳細とスタートパルスに対する終端器からの終端応答上り信号のタイムチャート 本発明による終端器の第3実施形態の回路図 図15の終端器の動作を示したタイムチャート 受信機と火災感知器による本発明の火災報知設備を示したブロック図 図17における本発明の受信機の実施形態を示したブロック図 図17の受信機における受信機処理のフローチャート
符号の説明
10,11:受信機
12:中継器
14:火災感知器
16,16A,16B:終端器
18:伝送線
19:中継器制御線
20:感知器回線
22:伝送回路
24:中継器CPU
26:電源部
28:電流検出回路
30:送信回路
32:応答信号検出回路
34:感知器障害検出回路
35:中継処理部
36:断線監視部
37:無極性・ノイズ吸収回路
38,40:定電圧回路
42:リセット監視回路
44:感知器CPU
46:EEPROM回路
48:パルス駆動回路
50:温度検出素子
52:温度検出回路
54:伝送信号検出回路
56:応答信号送出回路
58:伝送同期コマンド
60:正常監視コマンド
62,90:終端呼出下り信号
64,92:終端応答上り信号
66:スタートパルス
68:基準パルス
70,72:コマンド
74:応答用パルス
75−1〜75−38:コマンド応答上り信号
76:終端応答部
78:遅延回路
80:定電圧回路
82:ウォッチドッグ回路
83,85:ノイズ吸収回路
84:終端応答出力回路
86:電圧低下判定回路
88:終端応答出力回路
94:受信機CPU
98:表示部
100:操作部
102:音響警報部
104:移報部

Claims (5)

  1. 受信機又は中継器から引出された感知器回線に火災感知器を接続すると共に終端に終端器を接続し、前記受信機又は中継器から電圧を変化させることで下り信号を送信し、前記火災感知器から電流を変化させることで上り信号を送信する火災報知設備に於いて、
    前記受信機又は中継器に、前記火災感知器に送信する感知器下り信号とは異なる時間幅の終端呼出下り信号を前記終端器に送信し、前記終端器からの終端応答上り信号が得られた場合は正常、前記終端応答上り信号が得られない場合は断線と判断する断線監視部を設け、
    前記終端器に、前記受信機又は中継器から送信された前記感知器下り信号では動作せず、前記終端呼出下り信号により動作して前記終端応答上り信号を送信する終端応答部を設け
    前記受信機又は中継器の断線監視部は、前記感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
    前記終端器の終端応答部は、
    前記下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
    前記遅延回路で遅延出力された電圧を受けて所定時間(T2)後に動作し、前記感知器回線の電流を変化させて前記終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
    を設け、
    前記遅延時間(Td)、所定時間(T2)及び終端応答上り信号の送信時間(T3)の合計時間を前記終端呼出下り信号の時間幅(T1)以下で且つ前記感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長くなるように設定したことを特徴とする火災報知設備。
  2. 受信機又は中継器から引出された感知器回線に火災感知器を接続すると共に終端に終端器を接続し、前記受信機又は中継器から電圧を変化させることで下り信号を送信し、前記火災感知器から電流を変化させることで上り信号を送信する火災報知設備に於いて、
    前記受信機又は中継器に、前記火災感知器に送信する感知器下り信号とは異なる時間幅の終端呼出下り信号を前記終端器に送信し、前記終端器からの終端応答上り信号が得られた場合は正常、前記終端応答上り信号が得られない場合は断線と判断する断線監視部を設け、
    前記終端器に、前記受信機又は中継器から送信された前記感知器下り信号では動作せず、前記終端呼出下り信号により動作して前記終端応答上り信号を送信する終端応答部を設け、
    前記受信機又は中継器の断線監視部は、前記感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
    前記終端器の終端応答部は、
    前記下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
    前記遅延回路で遅延出力された電圧を受けて動作し、所定のパワーオンリセット時間(T2)後に所定のウォッチドッグ監視時間(T3)に亘りリセット信号を出力するウォッチドック回路と、
    前記ウォッチドッグ回路のリセット信号により前記感知器回線の電流を変化させて前記終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
    を設け、
    前記遅延時間(Td)、パワーオンリセット時間(T2)及びウォッチドッグ監視時間(T3)の合計時間を前記終端呼出下り信号の時間幅(T1)以下で且つ前記感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長くなるように設定したことを特徴とする火災報知設備。
  3. 受信機又は中継器から引出された感知器回線に火災感知器を接続すると共に終端に終端器を接続し、前記受信機又は中継器から電圧を変化させることで下り信号を送信し、前記火災感知器から電流を変化させることで上り信号を送信する火災報知設備に於いて、
    前記受信機又は中継器に、前記火災感知器に送信する感知器下り信号とは異なる時間幅の終端呼出下り信号を前記終端器に送信し、前記終端器からの終端応答上り信号が得られた場合は正常、前記終端応答上り信号が得られない場合は断線と判断する断線監視部を設け、
    前記終端器に、前記受信機又は中継器から送信された前記感知器下り信号では動作せず、前記終端呼出下り信号により動作して前記終端応答上り信号を送信する終端応答部を設け、
    前記受信機又は中継器の断線監視部は、前記感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
    前記終端器の終端応答部は、
    前記下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
    前記遅延回路で遅延出力された電圧を受けて所定時間(T2)後に動作し、前記感知器回線の電流を変化させて前記終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
    を設け、
    前記遅延時間(Td)と所定時間(T2)の合計時間を前記終端呼出下り信号の時間幅(T1)よりも長くなるように設定し、前記終端応答上り信号を前記終端呼出下り信号が停止した状態で送信することを特徴とする火災報知設備。
  4. 受信機又は中継器から引出された感知器回線に火災感知器を接続すると共に終端に終端器を接続し、前記受信機又は中継器から電圧を変化させることで下り信号を送信し、前記火災感知器から電流を変化させることで上り信号を送信する火災報知設備に於いて、
    前記受信機又は中継器に、前記火災感知器に送信する感知器下り信号とは異なる時間幅の終端呼出下り信号を前記終端器に送信し、前記終端器からの終端応答上り信号が得られた場合は正常、前記終端応答上り信号が得られない場合は断線と判断する断線監視部を設け、
    前記終端器に、前記受信機又は中継器から送信された前記感知器下り信号では動作せず、前記終端呼出下り信号により動作して前記終端応答上り信号を送信する終端応答部を設け、
    前記受信機又は中継器の断線監視部は、前記感知器下り信号の最大時間幅(T0)よりも長い時間幅(T1)をもつ終端呼出下り信号を一定周期毎に送信し、
    前記終端器の終端応答部は、
    前記下り信号の電圧変化が所定の遅延時間(Td)継続したときに所定の電圧を出力する遅延回路と、
    前記遅延回路で遅延出力された電圧を受けて動作し、所定のパワーオンリセット時間(T2)後に、所定のウォッチドッグ監視時間(T3)に亘りリセット信号を出力するウォッチドック回路と、
    記ウォッチドッグ回路のリセット信号により前記感知器回線の電流を変化させて前記終端応答上り信号を送信する終端応答出力回路と、
    を設け
    前記遅延時間(Td)とパワーオンリセット時間(T2)の合計時間を前記終端呼出下り信号の時間幅(T1)よりも長くなるように設定し、前記終端応答上り信号を前記終端呼出下り信号が停止した状態で送信することを特徴とする火災報知設備。
  5. 請求項3又は4記載の火災報知設備に於いて、前記受信機又は中継器の断線監視部は、一定周期毎に送信されるコマンド信号に含まれるスタートパルス信号を前記終端呼出下り信号とし、
    前記終端器の終端応答部は、前記受信機又は中継器から送信された前記コマンド信号のスタートパルス信号により動作し、前記スタートパルス直後の空きタイミングで、前記終端応答上り信号を送信することを特徴とする火災報知設備。
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