JP4986208B2 - トンネルにおける火災検知システム - Google Patents

Description

本発明は、トンネルにおける火災検知システムに関する。

トンネル内の状況を、赤外線カメラ制御装置で制御される赤外線カメラを用いて撮像し、得られた画像データを画像メモリに記憶する。画像処理装置では画像メモリに記憶した画像データを入力し、画像処理を実施し、火災発生の感知や火災発生現場の特定を行う装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平５−４６８８６号公報

ところで、従来のトンネル内でカメラ監視する場合、主に交通量監視や火災時の消火装置の起動操作を目的とし、交通量が多いかまたは長いトンネルが対象である。しかし、カメラ監視していないトンネルでも火災事故は発生し、防災設備の火災警報時には、事故現場にいる人間の連絡か、またはパトロール員が現場に駆けつけるまでは、トンネル内の火災を確認することができない。

また、従来のトンネル内のカメラ監視システムにおいて、カメラと分配器（トンネル外）との間では、１対１のアナログ光伝送を行い、分配器と監視装置（監視センタ）との間では、アナログ光多重伝送を行っている。したがって、光コンバータや光ケーブルの使用数が多く、また高価な多重伝送装置を使用するので、設備コストの増大を招いている。

本発明は、数Ｋｍに及ぶトンネルを監視する場合、上記トンネルのカメラ映像と火災検知器による火災検知信号とによって二重監視する火災検知システムにおいて、上記火災検知システムの設置費用を低くすることができるトンネルにおける火災検知システムを提供することを目的とするものである。

本発明は、トンネル内に設置されている複数のカメラ一体型火災検知器と、上記トンネル内に、上記カメラ一体型火災検知器と所定間隔で交互に設置されている複数の火災検知器と、上記複数のカメラ一体型火災検知器が出力した映像信号を多重化して、光信号に変換するコンバータと、上記コンバータが出力した光映像信号であって、複数のカメラ一体型火災検知器が出力し、多重化された光映像信号を転送する光ファイバーと、上記カメラ一体型火災検知器が撮影した映像を、上記光ファイバを介して受信し、表示する映像表示装置と、上記カメラ一体型火災検知器または上記火災検知器が火災検知信号を出力すると、上記火災検知信号を出力した上記カメラ一体型火災検知器または火災検知器に対応する上記カメラ一体型火災検知器が撮影した映像を、上記映像表示装置に表示させ、一方、上記火災検知信号を出力した上記カメラ一体型火災検知器または火災検知器に対応しないカメラが撮影する映像を、上記映像表示装置に表示させない映像表示制御装置とを有することを特徴とするトンネルにおける火災検知システムである。

本発明によれば、複数の映像信号を多重化し、この多重化された映像信号を、伝送損失の少ない光ケーブルを介して伝送するので、数Ｋｍに及ぶトンネルからのカメラ映像を伝送するに際して、その設置費用が低コストであるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例である。

図１は、本発明の実施例１であるトンネルにおける火災検知システム１００を示す図である。

トンネルにおける火災検知システム１００は、複数のカメラ一体型火災検知器１０と、複数の火災検知器ＳＥと、複数のコンバータ２０と、光ケーブル３０と、複合メタルケーブル４０と、信号受信装置５０と、中央監視装置６０と、トンネル内他設備７０とを有する。

図２は、カメラ一体型火災検知器１０の正面図である。

図３は、カメラ一体型火災検知器１０の平面図である。

カメラ一体型火災検知器１０は、ＣＣＤカメラ１１と、火災検知部１２と、機能試験ランプ１３とを有する。火災検知部１２は、車両から発生する炎を検知し、ＣＣＤカメラ１１は、映像を配信することによって、火災かどうかを目視確認するための装置である。

火災検知器ＳＥは、火災を検知する装置であり、カメラを有していない。

カメラ一体型火災検知器１０と、従来の火災検知器ＳＥとを配置する場合、トンネルＴＮの長手方向の壁側に、従来の火災検知器ＳＥを所定間隔（たとえば１００ｍ間隔）で配置し、カメラ一体型火災検知器１０を、従来の火災検知器ＳＥの間に間欠的に配置する。つまり、火災検知器（火災検知器ＳＥ、および、カメラ一体型火災検知器１０に含まれている火災検知部１２）同士の配置距離が、たとえば５０ｍであり、ＣＣＤカメラ１１同士の配置距離が、たとえば１００ｍである。

コンバータ２０は、４つのカメラ一体型火災検知器１０毎に、１つ設けられているが、４つ以外の複数のカメラ一体型火災検知器１０毎に、１つ設けるようにしてもよい。

複合メタルケーブル４０は、銅線等で構成され、映像信号の伝送とカメラ電源の供給とを行うケーブルであり、同軸ケーブル等で構成されている。

メタルケーブル４１は、銅線等で構成され、火災検知等の電気信号を伝送するケーブルである。

信号受信装置５０は、映像制御装置５１を有し、火災検知器ＳＥ、火災検知部１２からの信号を受信し、火災判定処理を行い、カメラが撮影した映像を配信制御し、火災時に他設備７０の連動制御を行う。

中央監視装置６０は、遠隔地で広域の道路交通監視を行い、映像表示装置６１を有し、映像制御装置５１から配信された映像を複数表示する。

また、カメラ一体型火災検知器１０の正面中央には、図２に示すように、楕円状の火災検知部１２が設置され、その上部にＣＣＤカメラ１１が設置されている。

火災検知部１２は、水平方向に１８０度の範囲で監視する。ＣＣＤカメラ１１は、レンズ汚れ防止のために、道路と直角の方向に向けるのではなく、道路と直角の方向からやや車両の進行方向に向いた方向、すなわち風下に向ける方向に設定されている。つまり、火災検知部１２の中心軸とカメラ１１の光軸との交角は、０度〜９０度である。

また、ＣＣＤカメラ１１は、水平方向に９０度〜１００度の範囲で監視する。ただし、ＣＣＤカメラ１１による視界が機能試験ランプ１３によって遮られないようにする（死角エリアの発生を少なくする）ために、火災検知部１２の機能試験ランプ１３の上部に、ＣＣＤカメラ１１が搭載されている。

コンバータ２０は、複数のカメラ一体型火災検知器１０が出力した映像信号を多重化し、光信号にする。

図４は、火災検知システム１００に使用されているコンバータ２０の構成例を示すブロック図である。

コンバータ２０は、信号変換装置２１と、光変換装置２２と、電源装置２３とを有し、トンネルＴＮ内に所定間隔で設置されている。

信号変換装置２１には、第１映像信号ラインＬＰ１、第２映像信号ラインＬＰ２、第３映像信号ラインＬＰ３、第４映像信号ラインＬＰ４が接続されている。第１映像信号ラインＬＰ１、第２映像信号ラインＬＰ２、第３映像信号ラインＬＰ３、第４映像信号ラインＬＰ４のそれぞれの他端は、第１ＣＣＤカメラ１１１、第２ＣＣＤカメラ１１２、第３ＣＣＤカメラ１１３、第４ＣＣＤカメラ１１４に接続されている。

第１ＣＣＤカメラ１１１、第２ＣＣＤカメラ１１２、第３ＣＣＤカメラ１１３、第４ＣＣＤカメラ１１４は、ＣＣＤカメラ１１と同じものである。コンバータ２０に接続されている４つのカメラ一体型火災検知器１０を、第１カメラ一体型火災検知器、第２カメラ一体型火災検知器、第３カメラ一体型火災検知器、第４カメラ一体型火災検知器とすれば、これらのそれぞれに、第１ＣＣＤカメラ１１１、第２ＣＣＤカメラ１１２、第３ＣＣＤカメラ１１３、第４ＣＣＤカメラ１１４が設けられている。

カメラ一体型火災検知器１０と火災検知器ＳＥとは、トンネルＴＮ内に所定間隔で交互に設置されている。

信号変換装置２１は、ＣＣＤカメラ１１が出力した映像信号をＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換された映像信号を、ＭＰＥＧ４（動画像圧縮符号化方式）で圧縮した信号データにし、低ビットレート（１０Ｍｂｐｓ程度）で出力する。

なお、信号変換装置２１は、Ａ／Ｄ変換した映像信号を多重化することができる。

光変換装置２２は、低ビットレートで出力された映像信号を光信号に変換し、光ケーブル３０を介して、イーサネット（登録商標）等のネットワーク回線で送出する。

つまり、４つのカメラ一体型火災検知器１０のそれぞれに接続されるカメラ起動信号ラインＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３、ＬＳ４と、４つのカメラ一体型火災検知器１０のそれぞれに接続される映像信号ラインＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ３、ＬＰ４とが、コンバータ２０に接続され、４つのカメラ１１１、１１２、１１３、１１４が出力した映像信号を、１台のコンバータ２０で多重化する。

映像信号を多重化することによって、コンバータ２０の使用台数と光ケーブル３０の配線本数とを削減することができ、また、ＭＰＥＧ４の採用によって、信号変換装置２１と光変換装置２２とを低コスト化することができる。

光ファイバ３０は、コンバータ２０が出力した光映像信号であって、複数のカメラ一体型火災検知器１０が出力し、多重化された光映像信号を転送するものである。

また、光ケーブル３０は、コンバータ２０と映像制御装置５１との間に設けられ、映像制御装置５１と映像表示装置６１との間に設けられている。なお、光ケーブル３０は、コンバータ２０と映像制御装置５１との間で、個別配線にし、つまり、複数のコンバータ２０の１つと映像制御装置５１との間に、１本の光ケーブル３０が接続されている。

メタルケーブル４１は、カメラ一体型火災検知器１０の火災検知部１２または火災検知器ＳＥが出力した火災信号を転送するケーブルである。

信号受信装置５０は、モニタ機能を持つ映像制御装置５１を有し、トンネルＴＮ近傍の図示しない建屋に設置されている。映像制御装置５１は、信号受信装置５０内に設置するようにしてもよく、また、ネットワークケーブル等を使って、離れた位置に独立して設置するようにしてもよい。

中央監視装置６０は、映像表示装置６１を有する。

映像表示装置６１は、２４時間の広域道路監視を行う中央監視装置６０の近くに設置する。

次に、火災検知システム１００の動作について説明する。

図５−１、図５−２は、火災検知システム１００の動作を示すフローチャートである。

まず、カメラ一体型火災検知器１０と火災検知器ＳＥとが、トンネル内を監視する（Ｓ１）。

カメラ一体型火災検知器１０または火災検知器ＳＥが、１回目の火災検知信号を発生すると（Ｓ２）、信号受信装置５０がこの火災信号を受信し、検知器Ｎｏ．のプレアラーム情報を出力する（Ｓ３）。映像制御装置５１は、所定の信号変換装置２１について所定のカメラ映像の送信を指令する（Ｓ２１）。

コンバータ２０を構成する信号変換装置２１は、カメラ映像の送信指令を受けると、電源装置２３をＯＮ制御し、複数のカメラを起動させる（Ｓ２３）。信号変換装置２１は、入力する複数のアナログ映像信号をデジタル変換し、ＭＰＥＧ４で動画像圧縮符号化し、イーサネット（登録商標）で伝送可能な信号データに分割し、低ビットレート（１０Ｍｂｐｓ程度）で伝送する（Ｓ２４）。光変換装置２２は、送られてきた信号データを光の伝送信号に変換し、光ケーブル３０を媒体としてイーサネット（登録商標）で伝送する（Ｓ２５）。

コンバータ２０から受信した光の伝送信号を、コンバータ５２が信号データに戻し、映像制御装置５１とコンバータ５３とに送信する（Ｓ２６）。映像制御装置５１は、信号データを受信した映像信号に処理し、モニタに複数表示する（Ｓ３２）。また、コンバータ５３は、信号データを光信号に変換し、コンバータ６２に送信する（Ｓ３３）。

映像表示装置６１は、内蔵するコンバータ６２によって送られた光伝送信号を、信号データに戻し、映像信号に処理し、モニタに複数表示させる（Ｓ３４）。

そして、映像表示装置６１のモニタにおいて目視で火災を確認し（Ｓ３５）、火災でなければ、最初の監視モード（Ｓ１）に戻り、火災であれば、火災警報を入力し（Ｓ３６）、火災警報を発する（Ｓ１５）。火災鎮火まで警報が連続するが（Ｓ１６）、鎮火すると復旧操作を行い（Ｓ１７）、最初の監視モード（Ｓ１）に戻る。

なお、検知器Ｎｏ．のプレアラーム情報を出す（Ｓ３）ときに、信号受信装置５０は、数秒間の蓄積処理を行い（Ｓ１１）、蓄積処理を終え、一旦監視状態に戻り（Ｓ１２）、火災検知信号が再度なければ（Ｓ１３）、最初の監視モード（Ｓ１）に戻り、火災検知信号を再度受信すると、信号受信装置５０は、火災警報となり、火災信号を中央監視装置６０に送信し（Ｓ１４）、火災警報を発する（Ｓ１５）。

火災鎮火まで警報が連続するが（Ｓ１６）、鎮火すると復旧操作を行い（Ｓ１７）、最初の監視モード（Ｓ１）に戻る。

実施例１は、主にカメラ映像の配信における低コスト化を実現する。

実施例１によれば、複数の映像信号を多重化し、この多重化された映像信号を、伝送損失の少ない光ケーブル３０を介して伝送するので、数Ｋｍに及ぶトンネルＴＮからのカメラ映像を伝送するに際して、その設置費用が低コストである。

また、実施例１によれば、カメラ一体型火災検知器１０が火災検知信号を出力したときに、火災検知信号を出力したカメラ一体型火災検知器１０のカメラの映像を、コンバータ２０が映像表示装置６１に表示させるので、カメラの映像と火災検知器ＳＥとを二重監視することができ、これによって、火災判断の確度がより高い。

さらに、実施例１によれば、火災検知器ＳＥが火災検知信号を出力したときに、コンバータ２０が、火災検知信号を出力した火災検知器ＳＥの近傍に設置されているカメラの映像を映像表示装置６１に表示させるので、カメラの映像と火災検知器ＳＥとを二重監視することができ、これによって、火災判断の確度がより高い。

図６は、本発明の実施例２であるトンネルにおける火災検知システム２００を示す図である。

トンネルにおける火災検知システム２００は、火災検知システム１００において、光ケーブル３０とメタルケーブル４１との代わりに、光ケーブル１３０が設けられ、コンバータ２０の代わりに、コンバータ１２０が設けられたものである。

コンバータ１２０は、火災検知器ＳＥやその他防災端末が出力した火災信号を、映像信号に重畳して多重化するものである。

光ケーブル１３０は、火災検知器ＳＥやその他防災端末が出力した火災信号を、映像信号に重畳した光信号を伝送するケーブルである。

火災検知システム２００によれば、火災検知システム１００が奏する効果の他に、メタルケーブル４１を設置する必要がないので、システムをさらに低コスト化することができる。

つまり、信号受信装置５０とコンバータ１２０との間の光ケーブル１３０において、火災検知器やその他防災端末の火災信号を、映像信号に重畳して伝送すれば、メタルケーブル４０が不要となるので、システムのさらなる低コスト化を実現することができる。

本発明の実施例１であるトンネルにおける火災検知システム１００を示す図である。 カメラ一体型火災検知器１０の正面図である。 カメラ一体型火災検知器１０の平面図である。 火災検知システム１００に使用されているコンバータ２０の構成例を示すブロック図である。 火災検知システム１００の動作を示すフローチャートである。 火災検知システム１００の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例２であるトンネルにおける火災検知システム２００を示す図である。

符号の説明

１００…火災検知システム、
１０…カメラ一体型火災検知器、
１１…ＣＣＤカメラ、
１２…火災検知部、
ＳＥ…従来の火災検知器、
２０…コンバータ、
２１…信号変換装置、
２２…光変換装置、
２３…電源装置、
３０…光ケーブル、
４０…複合メタルケーブル、
５０…信号受信装置、
６０…中央監視装置、
６１…映像表示装置、
ＴＮ…トンネル。

Claims (3)

1. トンネル内に設置されている複数のカメラ一体型火災検知器と、
   上記トンネル内に、上記カメラ一体型火災検知器と所定間隔で交互に設置されている複数の火災検知器と、
   上記複数のカメラ一体型火災検知器が出力した映像信号を多重化して、光信号に変換するコンバータと、
   上記コンバータが出力した光映像信号であって、複数のカメラ一体型火災検知器が出力し、多重化された光映像信号を転送する光ファイバーと、
   上記カメラ一体型火災検知器が撮影した映像を、上記光ファイバーを介して受信し、表示する映像表示装置と、
   上記カメラ一体型火災検知器または上記火災検知器が火災検知信号を出力すると、上記火災検知信号を出力した上記カメラ一体型火災検知器または火災検知器に対応する上記カメラ一体型火災検知器が撮影した映像を、上記映像表示装置に表示させ、一方、上記火災検知信号を出力した上記カメラ一体型火災検知器または火災検知器に対応しないカメラが撮影する映像を、上記映像表示装置に表示させない映像表示制御装置と、
   を有することを特徴とするトンネルにおける火災検知システム。
2. 請求項１において、
   上記映像表示制御装置は、カメラ一体型火災検知器に設けられているカメラが、常時、映像信号を出力し、火災検知信号が出力されたときに、この出力された火災検知信号に対応するカメラ一体型火災検知器に設けられているカメラが撮影した映像を、映像表示装置に表示させる装置であるか、または、カメラ一体型火災検知器に設けられているカメラが、常時、映像信号を出力せず、火災検知信号を出力したときに、この出力された火災検知信号に対応するカメラ一体型火災検知器に設けられているカメラを起動し、この起動されたカメラが撮影した映像を、映像表示装置に表示させる装置であることを特徴とする火災検知システム。
3. トンネル内に設置されている複数のカメラ一体型火災検知器と、
   上記トンネル内に、上記カメラ一体型火災検知器と所定間隔で交互に設置されている複数の火災検知器と、
   上記複数のカメラ一体型火災検知器が出力した映像信号と、上記複数の火災検知器が出力した火災信号とを多重化して、光信号に変換するコンバータと、
   上記コンバータが出力した光映像信号であって、複数のカメラ一体型火災検知器が出力し、多重化された光映像信号と、火災信号とを転送する光ファイバーと、
   を有することを特徴とするトンネルにおける火災検知システム。

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