JP5791469B2 - 火災検知器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばトンネル内に設定されて火災発生を検知する火災検知器に関する。

トンネル内の防災システムは、複数の火災検知器と防災受信盤とによって構成され、複数の火災検知器と防災盤との間で、火災信号等の各種信号の送受信を行う。
また、防災システムにおいては、火災検知器が正常に作動するかどうかを確認するための動作試験を行うように構成されているのが一般的である。動作試験は、模擬的な光源を発光させて、火災検知器が火災判定を正常に行うかどうかを試験するものである。

このような動作試験の機能を備えた防災システムの一例として、特許文献１に開示された試験システムがある。特許文献１に開示された試験システムは「感知器を試験する機能を備えた試験器を有する試験システムであって、前記試験器は、試験機能を備えていない感知器に対しては、試験器の試験機能を用いて試験を行ない、試験機能を備えている感知器に対しては、該感知器が試験を行った試験結果を該感知器から取得するようになっており、試験機能を備えている感知器は、試験器からの自己の感知器の試験を行わせる指令なしで自己の感知器の試験を行なう試験実行手段と、試験実行手段による試験結果が格納される試験結果記憶手段と、試験結果記憶手段に記憶されている試験結果を返送させるコマンドの受信により該試験結果記憶手段に記憶されている試験結果を送出する試験結果出力手段とを備えていることを特徴とする試験システム」（特許文献１の請求項より引用）である。

特許第３８７１４８５号公報

特許文献１に開示されたような火災検知器（以下、火災感知器を含む概念として「火災検知器」という）の動作試験は、定期的（通常１日に１度程度）に試験器（防災受信盤）から火災検知器に試験実行を命令する試験開始信号を送信し、火災検知器は当該試験開始信号を受けて動作試験を行い、その結果を防災受信盤に送信する。
また、特許文献１には開示されていないが、火災検知器には上記動作試験を行う機能とは別に、火災を検知するセンサが正常に機能しているかどうかを常時チェックするセンサチェック機能を備えたものがある。
センサは気温や湿度等の環境変化に反応してセンサ出力値が異常になることがある。また、センサは経年劣化によってもセンサ出力値が異常になることがある。このような異常状態が継続するとセンサ故障に至る場合もある。そこで、センサの出力値が異常値を示していないかを常時（例えば１秒毎）にチェックしているのである。

ところで、防災システムは、伝送方式によって２つに大別できる。その一つは、複数の火災検知器と防災受信盤とが１つの信号線のみで各種信号の送受信を行うもの（Ｒ型（直列）伝送方式）であり、他の一つは、複数の火災検知器と防災受信盤とが各種信号毎にそれぞれ専用の信号線を用いて送受信を行うもの（Ｐ型（並列）伝送方式）である。
上記２つの伝送方式のうちＲ型のものは、センサチェックの結果をリアルタイムで防災盤側に送信できるが、Ｐ型のものは試験を実行するように防災盤から試験開始信号を受信した場合にしかセンサチェック結果を防災盤側に送信できない。
センサチェック結果は、常時最新の情報に書き換えられるので、試験開始信号を受信した際にセンサチェック結果が正常であれば、正常として防災盤に送信されることになる。
そのため、動作試験と動作試験との間にセンサチェック結果に異常が繰り返しあったとしても見落とすことになる。センサに異常が発生していたという情報はその後に異常が回復していたとしても故障の予兆としての重要な意義を有する。しかし、従来の火災検知器はこの重要な情報を把握することできず、センサの故障予兆を見逃すことになっていたのである。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、センサチェックの履歴を確実に防災盤側に通知してセンサの故障の予兆を見逃すことのない火災検知器を得ることを目的としている。

（１）本発明に係る火災検知器は、火災を検知するセンサと、光源を発光させて検知器動作の動作試験を実行する試験実行手段とを有し、防災盤からの試験開始信号を受信して前記動作試験を実行して試験結果を防災盤に送信する火災検知器であって、
前記センサの出力値を常時収集して、センサ出力値に異常がないかどうかをチェックするセンサチェック手段と、センサチェック時のセンサ状態を記憶する現在センサ状態記憶部と、センサ状態に異常があったときに異常の履歴を記憶するセンサ異常履歴記憶部とを有するセンサ状態記憶手段とを備え、
前記センサチェック手段は、センサチェック時のセンサ状態を前記現在センサ状態記憶部に記憶し、センサチェック時のセンサ状態が異常であった場合には前記センサ異常履歴記憶部に異常情報を記憶し、前記防災盤から試験開始信号を受信したときに前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤に送信し、前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がない場合でも前記現在センサ状態記憶部に異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤に送信することを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、電源電圧を監視する電源電圧監視センサ、及び／または環境温度を監視する環境温度監視センサ、及び／または振動を監視する振動監視センサ、及び／または傾きを監視する傾き監視センサを有し、前記センサチェック手段は、これらの各センサの出力値に異常がないかどうかをチェックすることを特徴とするものである。

（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、前記試験実行手段は、前記現在センサ状態記憶部及び前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がない場合に動作試験を実行することを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記センサチェック手段は、前記センサ異常履歴記憶部に時系列的に複数の異常情報を記憶することを特徴とするものである。

（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記センサチェック手段は、前記センサ異常履歴記憶部に記憶されている異常情報を防災盤に送信すると、前記センサ異常履歴記憶部に記憶されている異常情報を抹消することを特徴とするものである。

本発明においては、センサの出力値を常時収集して、センサ出力値に異常がないかどうかをチェックするセンサチェック手段と、センサチェック時のセンサ状態を記憶する現在センサ状態記憶部と、センサ状態に異常があったときに異常の履歴を記憶するセンサ異常履歴記憶部とを有するセンサ状態記憶手段とを備え、前記センサチェック手段は、センサチェック時のセンサ状態を前記現在センサ状態記憶部に記憶し、センサチェック時のセンサ状態が異常であった場合には前記センサ異常履歴記憶部に異常情報を記憶し、前記防災盤から試験開始信号を受信したときに前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤に送信し、前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がない場合でも前記現在センサ状態記憶部に異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤に送信するようにしたので、センサに故障の予兆があった場合を見逃すことなくセンサの状態を正確に把握することができる。

本発明の一実施の形態に係る火災検知器のブロック図である。 Ｐ型防災システムについて説明する図である。 本発明の一実施の形態に係る火災検知器の火災監視状態における動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る火災検知器の動作試験時の動作を説明するフローチャートである。

本実施の形態に係る火災検知器１は、トンネル内に設置されるＰ型防災システムに用いられるものであるので、まずＰ型防災システムについて図２に基づいて説明する。なお、図中の黒丸は各線の分岐点を表す。
Ｐ型防災システム３０においては、図２に示すように、各火災検知器１と防災盤３１は、各火災検知器１に電源を供給するための電源線３３と、各火災検知器１に動作試験の際の電源を供給するため等の試験線３５と、ある火災検知器１で火災を検知した際に該火災検知器１から防災盤３１に火災信号を送信するための火災信号線３７でそれぞれ接続されている。また、防災盤３１と各火災検知器１は、送り配線（試験起動信号線３９）によって接続されており、各火災検知器１に、試験開始信号を送信することができるようになっている。
また、Ｐ型防災システム３０は区画ごとに火災を判断しており、１区画は２台の火災検知器１で構成されている。火災信号線３７は区画毎に必要であるため、１本の火災信号線３７に火災検知器１が２台ずつ接続されている。

本実施の形態に係る火災検知器１は、火災を検知するセンサ３と、センサ３の出力値を常時収集するセンサデータ収集手段５と、センサ３の出力値に基づいて火災判定を行う火災判定手段７と、光源を発光させて検知器動作の動作試験を実行する試験実行手段９と、防災盤３１からの試験開始信号を受信し、前記動作試験の試験結果を防災盤３１に送信する信号送受信手段１１とを備えている。
また、本実施の形態の火災検知器１はセンサ３の出力値を常時収集して、センサ出力値に異常がないかどうかをチェックするセンサチェック手段１３と、センサチェック時のセンサ状態を記憶する現在センサ状態記憶部１５と、センサ状態に異常があったときに異常の履歴を記憶するセンサ異常履歴記憶部１７とを有するセンサ状態記憶手段１９とを備えている。
なお、センサデータ収集手段５、火災判定手段７、試験実行手段９、信号送受信手段１１、センサチェック手段１３の各手段は、ＭＰＵ等が所定のプログラムを実行することによって実現される。
以下、各構成を詳細に説明する。

＜センサ＞
センサ３は、炎を検知するためのセンサである。センサ３は、炎が揺らぐ場合と同様に一定範囲の周波数で光の強さが強弱する赤外線や、一定範囲の周波数の赤外線が入射すると電気信号を発生させる。
センサ３は複数種類のものが設置され、それぞれが異なる周波数に反応して電圧を出力する。

＜センサデータ収集手段＞
センサデータ収集手段５は、センサ３の出力値を常時収集して記憶する。センサデータの収集のタイミングは例えば１秒毎である。

＜火災判定手段＞
火災判定手段７は、センサデータ収集手段５によって収集されたデータに基づいて火災の有無を判定する。火災判定手段７による火災の有無の判定は、例えば複数種類のセンサから出力される出力値が、予め火災の場合の出力値のパターンとして記憶しているものと同じと判定された場合に火災と判定し、そうでない場合には火災でないと判定する。

＜試験実行手段＞
試験実行手段９は、光源を発光させて検知器動作の動作試験を実行する。例えば、火災の炎を模擬する光源を発光させ、発光した光を検知器が正しく火災と認識し、火災信号を送信できるかを試験するものである。
試験実行手段９は、防災盤３１からの試験開始信号を受けて試験を実行する。

＜信号送受信手段＞
信号送受信手段１１は、防災盤３１からの試験開始信号などの命令信号を受信したり、前記動作試験の試験結果や火災信号等を防災盤３１に送信したりする。

＜センサ状態記憶手段＞
センサ状態記憶手段１９は、センサチェック手段１３がセンサチェックを行ったときのセンサ状態を記憶するものであり、ＲＡＭによって構成される。
センサ状態記憶手段１９は、センサチェック時のセンサ状態が記憶される現在センサ状態記憶部１５と、センサ状態に異常があったときに異常の履歴が記憶されるセンサ異常履歴記憶部１７とを有している。

＜センサチェック手段＞
センサチェック手段１３は、センサデータ収集手段５によって収集されたセンサデータに基づいてセンサ状態をチェックする。具体的には、数分間に亘るセンサ３の出力値を監視して、異常状態がないかをチェックする。
センサチェック手段１３によるセンサ３のチェック方法の一例を挙げると、複数種類のセンサによって出力される出力値のパターンが火災の場合のパターンでも、火災でない通常時のパターンでもないような場合に異常であると判定する。なお、センサ異常の判定は、これに限られず、過去の経験からセンサ出力値についての判定基準を作り、当該判定基準に基づいて行うようにすればよい。

火災検知器１には、センサ３が左右２カ所に設けられている場合があるが、このような場合、センサチェック手段１３は左右の各センサ３毎に行い、片側及び／又は両側に異常があった場合にはセンサ異常と判定する。

センサチェック手段１３は、センサチェック時の状態を現在センサ状態記憶部１５に記憶する。つまり、センサチェック時においてセンサ３が正常であれば正常情報を記憶し、異常であれば異常情報を記憶する。現在センサ状態記憶部１５への状態の書き込みは毎回上書きして行われる。したがって、現在センサ状態記憶部１５には常時最新のセンサ３の状態が記憶されることになる。つまり、前回のセンサチェックで異常であったとしても、今回のセンサチェックで正常であれば現在センサ状態記憶部１５には正常情報が記憶される。

また、センサチェック手段１３は、センサチェック時の状態が異常であった場合には、上述した現在センサ状態記憶部１５への異常情報の記憶と共に、センサ異常履歴記憶部１７に異常情報を記憶する。センサ異常履歴記憶部１７への異常情報の記憶方法は、毎回上書きするようにしてもよいし、あるいは時系列的に複数の異常情報を記憶するようにしてもよい。

センサチェック手段１３は、防災盤３１から試験開始信号を受信したとき、まずセンサ異常履歴記憶部１７に異常情報があるかどうかを確認し、異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤３１に送信する。
また、センサ異常履歴記憶部１７に異常情報がない場合には、現在センサ状態記憶部１５に異常情報があるかどうかを確認し、ある場合には当該異常情報を防災盤３１に送信する。

次に上記のように構成された本実施の形態の火災検知器１の動作を説明する。
火災感知器の動作には、火災監視時の動作と、動作試験を行うときの動作の大きく２種類の動作があるので、以下各別に説明する。

＜火災監視時の動作＞
火災監視時の動作を図３に基づいて説明する。
火災監視時においては、センサデータ収集手段５がセンサ３のデータを常時収集する（Ｓ１）。そして、センサチェック手段１３がデータ収集手段の収集したデータに基づいてセンサ状態の判定を行う（Ｓ３）。センサチェック手段１３は判定結果を現在センサ状態記憶部１５に記憶する。かかる処理は毎回行われるので２回目以降は現在センサ状態記憶部１５を更新する（Ｓ５）。なお、図３における「更新する」は記憶することを含む。

センサチェック手段１３は、センサ状態が異常であった場合には（Ｓ６）、センサ異常履歴記憶部１７に異常情報を書き込む（Ｓ７）。その後、所定の時間経過後、再度、センサ３のデータ収集（Ｓ１）からそれ以降の処理を行う。
Ｓ６の処理においてセンサ状態が正常であった場合は、火災判定手段７は、センサデータ収集手段５によって収集されたデータに基づいて火災の有無を判定する（Ｓ９）。火災と判定した場合、信号送受信手段１１は、防災盤３１に火災信号を送信する（Ｓ１１）。当該信号の送信後、または、火災でないと判定した場合、所定の時間経過後、再度、センサ３のデータ収集（Ｓ１）からそれ以降の処理を行う。

＜動作試験を行うときの動作＞
動作試験を行うときの火災検知器１の動作を図４に基づいて説明する。
信号送受信手段１１が防災盤３１から送信された試験開始信号を受信すると（Ｓ２１）、センサチェック手段１３はセンサ異常履歴記憶部１７を参照し（Ｓ２３）、異常情報がある場合には、信号送受信手段１１によって当該異常情報を防災盤３１に送信する（Ｓ２５）。また、センサ異常履歴記憶部１７に異常情報がない場合でも、センサチェック手段１３は現在センサ状態記憶部１５を参照して（Ｓ３１）、異常情報があるときには、信号送受信手段１１によって当該異常情報を防災盤３１に送信する（Ｓ２５）。いずれの場合においても、防災盤３１に異常情報を送信後、センサチェック手段１３はセンサ異常履歴記憶部１７の異常情報を抹消し（Ｓ２７）、実際の検知器動作試験は行わずに処理を終了する。
現在センサ状態記憶部１５の参照時（Ｓ３１）において、現在センサ状態記憶部１５に異常情報がない場合、試験実行手段９が検知器動作試験を実行し（Ｓ３３）、信号送受信手段１１が当該試験結果を防災盤３１に送信する（Ｓ３５）。信号送信後は検知器動作試験を終了する。

以上のように、本実施の形態の火災検知においては、常時監視しているセンサ出力値の異常を履歴として保存して、試験開始信号を受信した際に防災盤３１に送信するようにしているので、センサに故障の予兆があった場合を見逃すことなくセンサの状態を正確に把握することができる。

なお、火災検知器１は、上記実施の形態では、炎を検知するセンサ３について説明したが、火災検知器は、炎を検知するセンサの他に、電源電圧を監視する電源電圧監視センサ、環境温度を監視する環境温度監視センサ、振動を監視する振動監視センサ、傾きを監視する傾き監視センサなどを有していること多い。
この場合、上記実施の形態のセンサ３の場合と同様にセンサチェック手段１３等の各手段を用いることによって、前記各センサの出力値を常時収集し判定し、異常があればその結果を記憶し、動作試験時にその記憶した結果を防災盤３１に送信するようにするのが好ましい。

１ 火災検知器
３ センサ
５ センサデータ収集手段
７ 火災判定手段
９ 試験実行手段
１１ 信号送受信手段
１３ センサチェック手段
１５ 現在センサ状態記憶部
１７ センサ異常履歴記憶部
１９ センサ状態記憶手段
３０ Ｐ型防災システム
３１ 防災盤
３３ 電源線
３５ 試験線
３７ 火災信号線
３９ 試験起動信号線

Claims (5)

1. 火災を検知するセンサと、光源を発光させて検知器動作の動作試験を実行する試験実行手段とを有し、防災盤からの試験開始信号を受信して前記動作試験を実行して試験結果を防災盤に送信する火災検知器であって、
   前記センサの出力値を常時収集して、センサ出力値に異常がないかどうかをチェックするセンサチェック手段と、
   センサチェック時のセンサ状態を記憶する現在センサ状態記憶部と、センサ状態に異常があったときに異常の履歴を記憶するセンサ異常履歴記憶部とを有するセンサ状態記憶手段とを備え、
   前記センサチェック手段は、センサチェック時のセンサ状態を前記現在センサ状態記憶部に記憶し、センサチェック時のセンサ状態が異常であった場合には前記センサ異常履歴記憶部に異常情報を記憶し、前記防災盤から試験開始信号を受信したときに前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤に送信し、前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がない場合でも前記現在センサ状態記憶部に異常情報がある場合には当該異常情報を防災盤に送信することを特徴とする火災検知器。
2. 電源電圧を監視する電源電圧監視センサ、及び／または環境温度を監視する環境温度監視センサ、及び／または振動を監視する振動監視センサ、及び／または傾きを監視する傾き監視センサを有し、前記センサチェック手段は、これらの各センサの出力値に異常がないかどうかをチェックすることを特徴とする請求項１記載の火災検知器。
3. 前記試験実行手段は、前記現在センサ状態記憶部及び前記センサ異常履歴記憶部に異常情報がない場合に動作試験を実行することを特徴とする請求項１又は２記載の火災検知器。
4. 前記センサチェック手段は、前記センサ異常履歴記憶部に時系列的に複数の異常情報を記憶することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の火災検知器。
5. 前記センサチェック手段は、前記センサ異常履歴記憶部に記憶されている異常情報を防災盤に送信すると、前記センサ異常履歴記憶部に記憶されている異常情報を抹消することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の火災検知器。

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