JP6263368B2

JP6263368B2 - 火災報知設備

Info

Publication number: JP6263368B2
Application number: JP2013242145A
Authority: JP
Inventors: 誠増山; 修一村尾
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2033-11-22
Also published as: JP2015102969A

Description

本発明は、無線式の火災報知設備の遠隔試験装置に関する。

従来、火災受信機から延設された感知器回線に、オンオフ動作によって電流を流して火災を通知する一般型の火災感知器が接続されたＰ型火災報知設備がある。近年では、テナントが頻繁に入れ替わり部屋の間仕切りが変わる等のために、感知器回線の配線の経路を変更したり、追加したりする必要がないように、配線が不要な無線式の火災感知器が要望されている。

無線式の火災感知器が検出した火災は、感知器回線に接続された無線式の火災感知器と通信を行う中継器が、感知器回線に火災電流を流すことで中継され、火災受信機に通知される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２４４１６０号公報

しかしながら、従来の火災報知設備の一部を無線式にする場合には、火災については火災受信機に通知することができるが、中継器が収集する火災感知器の異常や通信の異常については火災受信機に通知されないため、異常の詳細を確認することができなかった。

本発明に係る火災報知設備は、最下位階層に設けられた無線式の火災感知器と、直接あるいは無線信号を転送する中位階層に設けられたリピータを介して火災感知器と無線通信を行う中継機であって、所定時間毎に下位階層の無線機器の状態情報を収集する中継器と、中継器が感知器回線を介して接続される火災受信機とを備える火災報知設備用において、中継器は、火災感知器から送信される火災信号を受信すると感知器回線に火災電流を流して火災受信機に火災検出を通知する火災出力部と、収集した状態情報に異常が含まれている場合に異常を報知する中継器表示部を有し、中継器が収集済みの無線機器の状態情報を取得して表示する遠隔試験装置を備えたことを特徴とする。

本発明に係る火災報知設備は、遠隔試験装置は、中継器から火災受信機に火災信号を送信させることを特徴とする。

本発明によれば、手元で無線通信を行っている機器の異常詳細内容がわかるため、修理作業等を効率よく行うことができる。また、手元で無線通信を行っている機器の遠隔試験を行うことができるので、機器の設置作業や交換作業を効率よく行うことができる。

本発明の実施の形態に係る火災報知設備用遠隔試験装置を含む火災報知設備の一例を示す概略構成図である。本発明の実施の形態に係る火災報知設備用遠隔試験装置の表示部および操作部のの一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る火災報知設備の状態情報収集時の動作の一例を示すフローチャート図である。本発明の実施の形態に係る火災報知設備の火災時の動作の一例を示すフローチャート図である。本発明の実施の形態に係る火災報知設備用遠隔試験装置により全機器状態収集を実行したときの火災報知設備の動作の一例を示すフローチャート図である。本発明の実施の形態に係る火災報知設備用遠隔試験装置により火災出力を実行したときの火災報知設備の動作の一例を示すフローチャート図である。本発明の実施の形態に係る火災報知設備用遠隔試験装置により火災試験を実行したときの火災報知設備の動作の一例を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る火災報知設備の一例を示す概略構成図である。
本実施の形態においては、既存のＰ型火災報知設備の一部を無線式にした場合について説明するが、既存のＲ型火災報知設備の一部を無線式にするようにしてもよい。

火災報知設備１は、火災受信機１０、感知器回線２０、無線式火災感知器３０（以下、火災感知器３０）、リピータ４０、中継器５０、終端抵抗６０で構成され、Ｐ型火災報知設備の一部を無線式にしたものである。遠隔試験装置２００は、中継器５０に対して遠隔試験を行うものである。
火災感知器３０は、建物の各部屋や共用部などに設置され火災の検出を行う。火災感知器３０が検出した火災は、無線通信により中継器５０に通知され、中継器５０がスイッチング動作によって感知器回線２０（信号線に該当）の線間電圧を所定電圧に低下させ、感知器回線２０に流れる電流を増加させることで火災受信機１０に火災を通知するものである。
終端抵抗６０は、感知器回線２０の末端に接続され、感知器回線２０に監視電流を流している。

リピータ４０は、火災感知器３０と中継器５０の距離が遠い場合に両者の間に設置され、火災感知器３０と中継器５０の無線通信を転送している。図１においては火災感知器３０と中継器５０の通信は１台のリピータ４０に転送されて行われるがこれに限定されるものではなく、さらにリピータ４０を設けて、火災感知器３０と中継器５０の間の距離を伸ばすことができる。

なお、火災受信機１０から延設される一対の感知器回線２０のみ図示しているが、複数の感知器回線２０を火災受信機１０から延設するようにしてもよい。
また、１台の火災感知器３０のみ図示しているが、複数台の火災感知器３０を設置してもよい。
また、感知器回線２０に火災を検出するとオンして感知器回線２０の電流を増加させて火災を通知する一般火災感知器６１を接続してもよい。

（火災受信機の構成）
火災受信機１０は、回線電源部１１、受信抵抗１２、状態判定部１３および受信機制御部１４を備える。
回線電源部１１は、図示しない商用電源から供給された交流電圧を電源電圧として例えば直流２４Ｖに変換して感知器回線２０に通電し、接続機器に電源を供給する。

受信抵抗１２は、感知器回線２０に回線電源部１１から供給され、コモン線２１、中継器５０および終端抵抗６０、ライン線２２を経由して流れる電流が流れ、両端に電圧（以下、受信電圧と呼ぶ）を発生させ、電流を電圧に変換する。

状態判定部１３は、感知器回線２０の平常、火災、断線を判断するための火災閾値および断線閾値を有している。状態判定部１３は、受信抵抗１２で変換された受信電圧を各閾値と比較して、感知器回線２０の状態を判定することで、感知器回線２０の異常を検出し、また、中継器５０からの火災検出の通知（火災信号）を受信（検出）する。各閾値は、断線閾値＜火災閾値の関係となっている。
受信機制御部１４は、状態判定部１３が中継器５０からの火災信号を検出すると、図示しない表示灯およびブザーを制御し、火災の発生を知らせる警報動作を行う。

（火災感知器の構成）
火災感知器３０は、電池３１、感知器監視部３２、火災検出部３３、感知器受信部３４、感知器送信部３５、感知器試験部３６および火災確認灯３７を備える。
電池３１は、火災感知器３０全体に電源を供給する。
感知器監視部３２は、火災感知器３０自身の監視を行っており、例えば電池３１の電圧低下異常や感知器受信部３４による無線電波の電波強度、火災検出部３３の異常等を監視している。
火災検出部３３は、センサにより煙や熱の量に基づき火災を検出する。火災感知器３０は、火災検出部３３が火災を検出すると火災確認灯３７を点灯させて、火災を検出したことを表示する。

感知器受信部３４は、通常時は所定間隔で間欠受信動作として、無線信号が送信されていないかの確認であるキャリアセンスを行う。感知器受信部３４は、無線信号をとらえられない場合には、間欠受信動作を停止し、無線信号をとらえられた場合には、間欠受信動作を継続して無線信号を受信する。
感知器送信部３５は、感知器受信部３４が中継器５０から送信される状態情報収集命令を受信すると、感知器状態情報として、感知器監視部３２の監視結果を送信する。また、感知器送信部３５は、火災検出部３３が火災を検出すると上位の機器である中継器５０あるいはリピータ４０に火災信号を間欠的に無線送信する。
感知器試験部３６は、感知器受信部３４が中継器５０から送信される火災試験命令を受信すると、火災検出部３３を火災を検出した状態とする。
火災確認灯３７は、火災を検出したときなどに点灯する。

（リピータの構成）
リピータ４０は、電池４１、リピータ監視部４２、リピータ受信部４３およびリピータ送信部４４を備える。電池４１は、リピータ４０全体に電源を供給する。
リピータ監視部４２は、リピータ４０自身の監視を行っており、例えば電池４１の電圧低下異常やリピータ受信部４３による無線電波の電波強度等を監視している。

リピータ受信部４３は、通常時は所定間隔で間欠受信の動作として、無線信号が送信されていないかの確認であるキャリアセンスを行う。リピータ受信部４３は、キャリアセンスにて無線信号をとらえられない場合には、間欠受信動作を停止し、無線信号をとらえられた場合には、間欠受信動作を継続して無線信号を受信すると間欠受信動作を停止する。リピータ受信部４３は、火災感知器３０からの火災信号や中継器５０からの状態情報収集命令を受信したときには、次の無線信号を受信するために必要な時間だけ動作して連続受信を行う。
リピータ送信部４４は、リピータ受信部４３が状態情報収集命令を受信すると、下位のリピータ４０または火災感知器３０に状態情報収集命令を転送する。また、リピータ送信部４４は、リピータ受信部４３が状態情報収集命令に対する返送である感知器状態情報を受信すると、感知器状態情報に加えて自身のリピータ状態情報を付加し、上位のリピータ４０あるいは中継器５０に送信する。

（中継器の構成）
中継器５０は、監視部５１、記憶部５２、中継器送信部５３、中継器受信部５４、火災出力部５５、中継器試験部５６および中継器表示部５７を備える。
監視部５１は、中継器５０自身の監視を行っており、例えば中継器受信部５４による無線電波の電波強度等を監視している。また、監視部５１は、所定の時間間隔（例えば１２時間）で中継器送信部５３から火災感知器３０およびリピータ４０に状態情報収集命令を送信させ、火災感知器３０およびリピータ４０の状態情報を収集している。収集した状態情報（自身の状態情報も含む）に異常情報が含まれる場合には、中継器表示部５７によって異常を報知する。監視部５１によって収集された状態情報は、記憶部５２に格納される。さらに、監視部５１は、火災感知器３０から送信される火災信号を監視しており、火災信号を検出すると火災出力部５５に火災の検出を通知する。

中継器送信部５３は、監視部５１からの制御により、状態情報収集命令等を無線送信する。
中継器受信部５４は、通常時はリピータ受信部４３と同様に間欠受信を行い、火災感知器３０からの火災信号および遠隔試験装置２００からの試験信号を受信する。また、中継器受信部５４は、中継器送信部５３が状態情報収集命令を送信するとき、監視部５１の制御により、状態情報を収集できるだけの時間は受信動作を継続する連続受信を行う。

火災出力部５５は、監視部５１から火災検出が通知されるとコモン線２１とライン線２２の間のインピーダンスを低下させて感知器回線２０に火災電流を流して火災受信機１０に火災を通知する。
中継器試験部５６は、中継器受信部５４が遠隔試験装置２００からの試験信号を受信すると、試験信号の内容を判断する。中継器試験部５６は、試験の内容によって監視部５１や中継器送信部５３に対して所定の制御を行う。
中継器表示部５７は、無線通信を行う下位の機器や自身に異常が発生したときに点灯して異常を報知する異常表示灯、火災検出が通知されたときに点灯する火災表示灯、試験中に点灯する試験灯で構成される。

（遠隔試験装置）
遠隔試験装置２００は、操作部２０１、表示部２０２、試験器送信部２０３および試験器受信部２０４を備える。図２に操作部２０１および表示部２０２の一例の詳細を示す。
図２において、点線内の四角で囲まれた三角矢印や「選択」、「決定」スイッチが操作部２０１に該当し、その他の丸（ＬＥＤ）や四角で囲まれた「８」（７セグメント表示器）の部分が表示部２０２に該当する。

遠隔試験装置２００で火災報知設備１の無線部分の試験を行う場合には、操作部２０１の「選択」スイッチを操作して、実行する試験機能を選択する。操作部２０１を操作すると、表示部２０２の遠隔試験に関する表示のＬＥＤが順に点灯するので、「全機器状態」、「中継器状態」、「火災試験」、「火災出力」の試験を行いたいＬＥＤが点灯するまで「選択」スイッチを操作し、「決定」スイッチを操作する。
無線機器である火災感知器３０、リピータ４０、中継器５０を個別に指定する必要がある場合には、「三角」スイッチを操作して、無線機器に設定されているアドレスを７セグメント表示器に表示させた状態で「決定」スイッチを操作する。
それぞれの試験内容については、後で詳しく説明する。

試験器送信部２０３は、操作部２０１によって選択された試験機能に従って、中継器５０に試験信号を送信する。
試験器受信部２０４は、中継器５０から試験の結果を受信する。

（火災報知設備の通常時の動作）
次に通常時の火災報知設備１の動作について図３に基づき説明する。
中継器５０は、所定時間毎に各無線機器の状態収集動作を行っており、状態情報収集命令を送信する（Ｓ１０１）。リピータ４０は、間欠受信で状態情報収集命令を受信すると火災感知器３０にそれを転送する（Ｓ１０２）。火災感知器３０は、間欠受信で状態情報収集命令を受信すると電池３１、電波状態等の感知器状態情報をリピータ４０に返送する（Ｓ１０３）。リピータ４０は、受信した感知器状態情報に自身の電池３１、電波状態等のリピータ状態情報を付加して、中継器５０に返送する（Ｓ１０４）。

上記の中継器５０による状態情報収集動作は、各機器の電池の消耗を抑えるために約１２時間に１度程度行われる。また、各機器は、電池の消耗を抑えるために間欠受信を行い、さらに電波法施行規則第４９条の１７「小電力セキュリティシステムの無線設備」に適合するために電波産業会標準規格ＲＣＲＳＴＤ−３０に準拠して、電波の送信期間を３秒以下とし、電波送信の休止期間が２秒を超えるようにしている。そのため、各機器の状態収集のためには時間がかかることとなる。
（火災報知設備１の火災時の動作）
続いて、火災報知設備１の火災時の動作について図４に基づき説明する。
火災感知器３０は、火災を検出すると上位の機器に火災信号を送信する（Ｓ２０１）。リピータ４０は、間欠受信で火災信号を受信すると、中継器５０に火災信号の転送送信を行う（Ｓ２０２）。中継器５０は、間欠受信で火災信号を受信すると火災受信機１０に火災を通知する（Ｓ２０３）。通知を受けた火災受信機１０は、火災を報知する。

（試験時の動作）
次に、遠隔試験装置２００からの遠隔制御の動作について説明する。
（各機器状態表示）
中継器５０は、上記で説明したように中継器５０が監視する各機器の状態情報を所定時間ごとに収集しており、状態情報に異常が含まれる場合に異常を報知する。
遠隔試験装置２００は、中継器５０から状態情報を取得して、機器の状態表示を行う機能を備えている。作業者は、中継器５０がどのような異常を検知しているか詳細を把握するために、遠隔試験装置２００の操作部２０１を操作して、７セグメント表示器に詳細を知りたい中継器５０のアドレス番号を表示した状態で「中継器状態」を選択して、「実行」スイッチを操作する。遠隔試験装置２００から中継器５０に対して中継器状態収集命令が送信され、中継器５０が前回の状態情報収集で収集した各機器の状態情報（自身の状態情報も含む）を中継器状態情報として遠隔試験装置２００に送信する。中継器５０は、命令を受信してから送信が完了するまで試験中を示すために試験灯を点灯させる。これは、以後の試験の説明でも同様で試験開始から試験終了までの間、中継器５０は、試験中を示すために試験灯を点灯させる。

遠隔試験装置２００は、中継器状態情報を受信した後に、作業者の操作により７セグメント表示器の表示が切り替えられると、７セグメント表示器に表示されたアドレス番号の機器の状態を表示部２０１の「状態表示」に関連する表示灯で表示を行う。
これにより、作業者は、事前に中継器５０が収集している異常状態の詳細を即座に把握できるため、異常を発した機器の交換等の修理作業を行うことができる。

（全機器状態収集）
上記の機器状態表示では、中継器５０が事前に収集している各機器の状態情報を表示していたが、遠隔試験装置２００は、中継器５０に各機器の状態情報を収集させ、現在の状態を表示することができる。図５に基づき全機器状態収集について説明する。
作業者は、機器状態表示と同様に中継器を選択した状態で「全機器状態」を選択して、実行する。そうすると、遠隔試験装置２００は、中継器５０に全機器状態収集命令を送信する（Ｓ３０１）。命令を受信した中継器５０は、状態情報収集命令を送信して通常の状態情報収集Ｓ１０１〜Ｓ１０４の動作により全機器の状態情報（自身の状態情報も含む）を収集して遠隔試験装置２００に全機器状態情報を送信する（Ｓ３０２）。

これにより、作業員は、必要なときにそのときの機器の状態情報を確認できるため、例えば火災感知器３０を設置するときの調整等に利用できる。
例えば、作業者は、火災感知器３０を仮設置して、遠隔試験装置２００を用いて全機器状態収集を行い、火災感知器３０の電波状態を確認する。電波状態が悪い場合は、火災感知器３０を少しずらした位置に仮設置して、再度電波状態を確認する。作業員は、電波状態が良い場所が見つかるまでこの作業を繰り返し、火災感知器３０を設置する。
なお、本実施の形態においては、全機器の状態情報を取得するようにしたが、個別機器を指定して、個別機器の状態情報のみを取得するようにしてもよい。

（火災出力試験）
遠隔試験装置２００は、中継器５０から火災受信機１０に火災信号を送信させることができる。図６に基づき火災出力試験について説明する。
遠隔試験装置２００は、作業者の操作により、火災出力を行わせたい中継器５０のアドレス番号を７セグメント表示器に表示させた状態で「火災出力」を選択して実行すると、遠隔試験装置２００から中継器５０に火災出力命令が送信される（Ｓ４０１）。

中継器５０は、命令を受信すると火災感知器３０が火災を検出してない状態であっても火災確認等３７を点灯させ火災表示を行い、火災検出時の動作Ｓ２０３と同様に火災信号を火災受信機１０に送信する（Ｓ４０２）。火災受信機１０は、火災信号を受信すると火災を報知する。
これにより、中継器５０が接続すべき感知器回線２０に接続されているかを確認することができる。また、複数の中継器５０が同一の感知器回線２０に接続されている場合には、中継器５０の設置場所を確認するためにも利用できる。

（火災試験）
遠隔試験装置２００は、火災感知器３０の性能を試験するための火災試験を行うことができる。図７に基づき火災試験について説明する。
作業者は、火災試験を行いたい火災感知器３０とその火災感知器３０を監視する中継器５０のアドレス番号を選択した状態で「火災試験」を選択して実行する。そうすると遠隔試験装置２００は、中継器５０に火災試験命令を送信する（Ｓ５０１）。命令を受信した中継器は、リピータ４０に火災試験命令を送信し（Ｓ５０２）、リピータ４０が選択された火災感知器３０に転送する（Ｓ５０３）。このとき、リピータ４０は、火災感知器３０からの火災試験結果を即座に受信できるように所定の時間連続受信を行う。

火災感知器３０は、火災試験命令を受信すると、火災検出部３３の試験を行い火災確認灯を点灯させるとともに、試験結果をリピータ４０に返送し（Ｓ５０４）、リピータ４０が中継器５０に転送する（Ｓ５０５）。火災試験結果を受信した中継器５０は、試験結果が正常である場合には、火災受信機１０に火災信号を送信する（Ｓ５０６）。火災受信機１０は火災信号を受信すると火災を報知する。また、中継器５０は、試験結果が異常であった場合には異常を報知する。

これにより、作業者は、火災感知器３０の性能試験を行うことができる。また、作業者は、指定した火災感知器３０の火災確認灯が点灯していることを確認して、火災感知器３０が正しい場所に設置されているかの確認も行うことができる。
なお、本実施の形態においては、火災試験命令を遠隔試験装置２００から火災感知器３０に中継器５０を経由して送信するようにしたが、直接火災感知器３０に送信するようにしてもよい。

１火災報知設備、１０火災受信機、１１回線電源部、１２受信抵抗、１３状態判定部、１４受信機制御部、２０感知器回線、２１コモン線、２２ライン線、３０火災感知器、３１電池、３２感知器監視部、３３火災検出部、３４感知器受信部、３５感知器送信部、３６感知器試験部、３７火災確認灯、４０リピータ、４１電池、４２リピータ監視部、４３リピータ受信部、４４リピータ送信部、５０中継器、５１監視部、５２記憶部、５３中継器送信部、５４中継器受信部、５５火災出力部、５６中継器試験部、５７中継器表示部、６０終端抵抗、６１一般火災感知器、２００遠隔試験装置、２０１操作部２０１、２０２表示部、２０３試験器送信部、２０４試験器受信部

Claims

最下位階層に設けられた無線式の火災感知器と、直接あるいは無線信号を転送する中位階層に設けられたリピータを介して前記火災感知器と無線通信を行う中継器であって、所定時間毎に下位階層の無線機器の状態情報を収集する中継器と、該中継器が感知器回線を介して接続される火災受信機とを備える火災報知設備用において、
前記中継器は、前記火災感知器から送信される火災信号を受信すると前記感知器回線に火災電流を流して前記火災受信機に火災検出を通知する火災出力部と、収集した状態情報に異常が含まれている場合に異常を報知する中継器表示部を有し、
前記中継器が収集済みの無線機器の状態情報を取得して表示する遠隔試験装置を備えたことを特徴とする火災報知設備。
前記遠隔試験装置は、前記中継器から火災受信機に火災信号を送信させることを特徴とする請求項１に記載の火災報知設備。