JP6278439B2 - Wireless disaster prevention system - Google Patents
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Description
本発明は、無線式感知器などのノードから無線送信された電文を別のノードに伝送する無線防災システムに関する。
The present invention relates to a wireless disaster prevention system that transmits a telegram wirelessly transmitted from a node such as a wireless sensor to another node.
従来、警戒区域の火災等の異常を監視する無線式の防災監視システムにあっては、ビルの各フロアといった警戒区域にセンサノードとしての複数の無線式感知器を設置し、無線式感知器で火災を検出した場合、火災を示す電文信号(以下、単に「電文」という)をフロア単位に設置した無線防災ノードとしての無線受信用中継器に無線送信する。また途中に無線中継ノードとなる電波中継器を設置し、無線式感知器からの電文を中継する。 Conventionally, in a wireless disaster prevention monitoring system that monitors abnormalities such as fires in a warning area, a plurality of wireless sensors as sensor nodes are installed in the warning area such as each floor of a building. When a fire is detected, a telegram signal indicating the fire (hereinafter simply referred to as “telegram”) is wirelessly transmitted to a radio reception repeater as a radio disaster prevention node installed on a floor basis. In addition, a radio wave repeater that is a wireless relay node is installed on the way to relay messages from the wireless sensor.
無線受信用中継器は受信機からの感知器回線に接続されており、火災を示す電文を受信すると、リレー接点やスイッチング素子のオンにより感知器回線に発報電流を流して火災発報信号を受信機に送信する。受信機は、この火災発報信号を受信すると、音響等の手段により火災警報を出す。 The radio reception repeater is connected to the sensor line from the receiver. When a message indicating a fire is received, an alarm current is sent to the sensor line when a relay contact or switching element is turned on to generate a fire alarm signal. Send to receiver. Upon receiving this fire alarm signal, the receiver issues a fire alarm by means such as sound.
このような無線防災システムによれば、一般的に天井裏等に敷設される感知器回線の一部を不要にでき、配線工事が簡単になり、感知器の設置場所も配線等の制約を受けずに決めることができる。また、感知器増設等のシステム変更にも容易に対応できる。 According to such a wireless disaster prevention system, a part of a sensor line generally laid on the ceiling or the like can be eliminated, wiring work is simplified, and the installation location of the sensor is also restricted by wiring. You can decide without. In addition, it can easily cope with system changes such as the addition of sensors.
無線防災システムを構成する無線式感知器、電波中継器及び無線受信用中継器は、426MHz帯の特定小電力無線局の標準規格として知られたSTD−30(小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格)に基づき無線信号を送受信している。 The wireless detector, radio wave repeater and wireless reception repeater constituting the wireless disaster prevention system are STD-30 (wireless equipment of a low power security system wireless station known as a standard of a specific low power wireless station in the 426 MHz band) Radio signals are transmitted and received based on (standard).
STD−30は空中線電力が10mW以下であり、426.250MHz以上で426.8375MHz以下の周波数の電波を使用する場合はキャリアセンスが義務づけられていないことから、この周波数の電波を使用することで、キャリアセンスを行うことなく無線送信を行っている。なお、キャリアセンスとは、無線送信を行う際に、他局が送信した同一の搬送周波数の電波の受信レベルを検知し、この受信レベルが所定閾値以上である場合には無線送信を行わず、受信レベルが所定閾値未満の場合に無線送信を行い、同一の搬送周波数の電波の衝突を回避することをいう。 STD-30 has an antenna power of 10 mW or less, and when using a radio wave with a frequency of 426.250 MHz or higher and 426.8375 MHz or lower, carrier sense is not obligatory, so by using a radio wave of this frequency, Wireless transmission is performed without performing carrier sense. In addition, carrier sense detects the reception level of radio waves of the same carrier frequency transmitted by other stations when performing wireless transmission, and when this reception level is equal to or higher than a predetermined threshold, wireless transmission is not performed. When the reception level is less than a predetermined threshold, wireless transmission is performed to avoid collision of radio waves having the same carrier frequency.
また、STD−30では、キャリアセンスが義務づけられていないことに伴い、電波を発射してから3秒以内にその電波の発射を停止し、且つ、2秒を経過した後でなければその後の発射を行わないことが義務付けられている。以下、電波を発射することのできる3秒以内の時間を送信割当時間といい、電波の発射を停止する2秒の時間を送信休止時間という。このためSTD−30は、所定の送信割当時間に続いて所定の送信休止時間を必要とする通信方式ということができる。 In STD-30, since carrier sense is not obligated, the emission of the radio wave is stopped within 3 seconds after the radio wave is emitted, and the subsequent emission is not made after 2 seconds have elapsed. Is not required. Hereinafter, a time within 3 seconds during which radio waves can be emitted is referred to as a transmission allocation time, and a time of 2 seconds during which radio waves are stopped is referred to as a transmission suspension time. For this reason, STD-30 can be said to be a communication method that requires a predetermined transmission suspension time following a predetermined transmission allocation time.
また、無線防災システムでセンサノードとして使用する無線式感知器は、電源の確保を不要にして設置の自由度を高めるために電池電源としており、監視状態における消費電力の低減等により例えば10年を超える電池寿命を保証している。また、無線式感知器の送信電力は十分な通信可能距離を確保するために現在のSTD−30で使用可能な最大電力である10mWに固定して使用し、無線受信用中継器までの通信距離が長い場合には、電波中継器を間に設置して中継送信を行うことで対応している。
In addition, the wireless sensor used as a sensor node in the wireless disaster prevention system uses a battery power source in order to increase the degree of freedom of installation without the need to secure a power source. Guaranteed battery life is exceeded. In addition, the transmission power of the wireless sensor is fixed to 10 mW, which is the maximum power that can be used in the current STD-30, in order to secure a sufficient communication distance, and the communication distance to the wireless reception repeater Is long, the radio wave repeater is installed in between to perform relay transmission.
ところで、このような無線式の防災監視システムにおいては、無線式感知器で火災を検知した場合に、火災を示す電文を生成し、この電文を送信割当時間内に送信電力10mWにより送信し、受信側となる無線受信用中継器又は電波線中継器から確認応答信号として知られたACK信号(以下「ACK」という)を受信した場合、正常に送信できたと判断して送信動作を終了している。 By the way, in such a wireless disaster prevention monitoring system, when a fire is detected by a wireless sensor, a message indicating a fire is generated, and this message is transmitted with a transmission power of 10 mW within a transmission allocation time and received. When an ACK signal known as an acknowledgment signal (hereinafter referred to as “ACK”) is received from the wireless reception repeater or radio wave repeater on the side, it is determined that the transmission was successful and the transmission operation is terminated. .
これに対し無線式感知器から火災を示す電文を送信しても、受信側となる無線受信用中継器又は電波中継器からのACKを受信できなかった場合には、2秒の送信休止時間を経過した後に、再び火災を示す電文を複数個連続して送信するリトライ動作を行い、ACKが受信できなければ、所定のリトライ回数に達するまで、送信休止時間を空けて同じ送信動作を繰り返す。 On the other hand, if an ACK from a wireless reception repeater or radio wave repeater on the receiving side is not received even if a message indicating a fire is transmitted from the wireless sensor, a transmission suspension time of 2 seconds is set. After the elapse of time, a retry operation for continuously transmitting a plurality of messages indicating a fire is performed again. If ACK cannot be received, the same transmission operation is repeated with a transmission pause time until the predetermined number of retries is reached.
このため電文送信に失敗した場合のリトライ動作によるリカバリに時間がかかり、無線式感知器で火災を検知してから受信機で火災警報を出力するまでの時間遅れが大きくなる場合がある。 For this reason, it takes time for the recovery by the retry operation when the message transmission fails, and there is a case where the time delay from the detection of the fire by the wireless sensor to the output of the fire alarm by the receiver may become large.
また無線防災システムにおける電文送信の失敗原因となる通信障害は、監視エリアに設置している機器からの一時的な雑音や、人や物の移動により電波環境が変化するといった一時的な原因による場合が多く、電文送信でACKが受信できなかった場合の送信休止時間のタイミングで通信障害が回復していることが想定されるが、送信休止時間を必要とする分、正常に通信できるまでに時間がかかる問題がある。 In addition, communication failure that causes failure in sending messages in the wireless disaster prevention system may be due to temporary noise from equipment installed in the surveillance area, or due to temporary causes such as changes in the radio wave environment due to movement of people or objects. However, it is assumed that the communication failure has been recovered at the timing of the transmission suspension time when ACK cannot be received during message transmission. However, it takes time to communicate normally because the transmission suspension time is required. There is a problem that takes.
本発明は、所定の送信割当時間に続いて所定の送信休止時間を必要とする通信方式を対象に、通信障害に対する通信の信頼性を向上可能とする無線防災システムを提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a wireless disaster prevention system that can improve the reliability of communication against a communication failure for a communication method that requires a predetermined transmission suspension time following a predetermined transmission allocation time. .
本発明は、所定の送信割当時間に続いて所定の送信休止時間を必要とする通信方式に基づき、子ノードと親ノードの間で無線信号を送受信し、子ノードから送信割当時間の間に無線信号を間欠的に送信可能とした防災無線システムに於いて、
子ノードは、送信割当時間内に、所定の送信電力により当該所定の送信電力の送信電力情報を含めて無線信号を送信した後に、親ノードから確認応答の無線信号が受信されない場合は、送信割当時間の残り時間の間に、確認応答の無線信号が受信されるまで、所定の送信電力を段階的に増加させて当該増加した送信電力の送信電力情報を含めて無線信号の再送信を繰り返すことを特徴とする。
The present invention transmits and receives a radio signal between a child node and a parent node based on a communication scheme that requires a predetermined transmission suspension time following a predetermined transmission allocation time, and wirelessly transmits between the child node and the transmission allocation time. In a disaster prevention radio system that can transmit signals intermittently,
Child nodes within transmission allocation time, the predetermined transmission power after transmitting the radio signal including the transmission power information of the predetermined transmission power, if the radio signal acknowledgment from the parent node is not received, transmission allocation during the remaining time of the time until the radio signal acknowledgment is received, repeating the retransmission of radio signals by gradually increasing the predetermined transmission power, including transmission power information of the transmission power the increased It is characterized by.
本発明は、所定の送信割当時間に続いて所定の送信休止時間を必要とする通信方式に基づき、子ノードと親ノードの間で無線信号を送受信し、子ノードから送信割当時間の間に無線信号を間欠的に送信可能とした防災無線システムに於いて、
子ノードは、送信割当時間内に、所定の送信電力により当該所定の送信電力の送信電力情報を含めて無線信号を送信した後に、親ノードから確認応答の無線信号が受信されない場合は、送信割当時間の残り時間の間に、確認応答の無線信号が受信されるまで、所定の送信電力を段階的に増加させて当該増加した送信電力の送信電力情報を含めて無線信号の再送信を繰り返し、
親ノードは、受信した無線信号に含まれる送信電力情報に応じて送信電力を変化させて確認応答の無線信号を送信することを特徴とする。
The present invention transmits and receives a radio signal between a child node and a parent node based on a communication scheme that requires a predetermined transmission suspension time following a predetermined transmission allocation time, and wirelessly transmits between the child node and the transmission allocation time. In a disaster prevention radio system that can transmit signals intermittently,
When the child node does not receive a confirmation response radio signal from the parent node after transmitting a radio signal including transmission power information of the predetermined transmission power with a predetermined transmission power within the transmission allocation time, Until the acknowledgment radio signal is received during the remaining time, the predetermined transmission power is increased stepwise and the retransmission of the radio signal including the transmission power information of the increased transmission power is repeated. And
The parent node transmits an acknowledgment radio signal by changing transmission power according to transmission power information included in the received radio signal .
本発明の無線防災システムによれば、例えば子ノードをセンサノード、親ノードを無線防災ノードとした場合、子ノードとして機能するセンサノードは、無線信号を親ノードとして機能する無線防災ノードに送信する場合、送信割当時間内に、所定の送信電力により無線信号を送信し、送信後に、無線防災ノードから確認応答の無線信号(ACK)が受信されない場合は、確認応答の無線信号が受信されるまで、初期設定した送信電力を増加させて無線信号の送信を繰り返すようにしたため、電波環境の変化や通信障害が発生等により火災を示す無線信号の送信に失敗しても、送信電力を上げながら再送信することで、最初に送信に失敗した同じ電波環境であっても受信側となる無線防災ノードにおけるS/N比が改善して火災を示す無線信号を確実に受信でき、送信失敗による無線信号の再送回数を低減することで、センサノードで火災を検知してから無線送信先にて火災警報を出力するまでの時間遅れを抑制することを可能とする。 According to the wireless disaster prevention system of the present invention, for example, when a child node is a sensor node and a parent node is a wireless disaster prevention node, a sensor node that functions as a child node transmits a wireless signal to the wireless disaster prevention node that functions as a parent node. In the case of transmitting a radio signal with a predetermined transmission power within the transmission allocation time, and after transmission, if an acknowledgment radio signal (ACK) is not received from the radio disaster prevention node, until an acknowledgment radio signal is received Since the initial transmission power is increased and wireless signal transmission is repeated, even if transmission of a wireless signal indicating a fire fails due to a change in radio wave environment or communication failure, the transmission power is increased while the transmission power is increased. By transmitting, even in the same radio wave environment that failed to transmit first, the S / N ratio at the wireless disaster prevention node on the receiving side is improved, and a wireless signal indicating a fire By reducing the number of retransmissions of wireless signals due to transmission failure, it is possible to suppress the time delay from the detection of a fire at the sensor node to the output of a fire alarm at the wireless transmission destination To do.
これらの効果は子ノードをセンサノード、親ノードを電波中継ノードとした場合又は、子ノードを電波中継ノード、親ノードを無線防災ノードとした場合も同様である。 These effects are the same when the child node is a sensor node and the parent node is a radio relay node, or when the child node is a radio relay node and the parent node is a radio disaster prevention node.
また、送信電力を変更可能としたセンサノード及び電波中継ノードの機器を製造販売するためには、技術基準適合証明(技術基準適合認定)の取得が義務づけられるが、各ノードの送信電力を、最小送信電力から最大送信電力の範囲で、多段階の送信電力に変更可能とした場合、多段階の送信電力を使用する特定小電力無線局としての各ノード機器の申請を可能とし、送信電力を所定電力に固定した場合と同等の扱いにより、その認定取得を可能として実用化することができる。
In addition, in order to manufacture and sell sensor node and radio relay node equipment whose transmission power can be changed, it is obliged to obtain technical standard conformity certification (technical standard conformity certification). If the transmission power can be changed to multi-stage transmission power within the range of the maximum transmission power, it is possible to apply for each node device as a specified low-power radio station that uses multi-stage transmission power, and the transmission power is set to a predetermined value. It can be put to practical use as it can be certified by the same treatment as when fixed to electric power.
[無線防災システム]
(無線防災システムの概要)
図1は本発明による無線防災システムの実施形態を示した説明図である。図1に示すように、監視対象となる建物11の各階には無線防災ノードとして機能する無線受信用中継器12−1〜12−3が設置され、火災受信機であるP型受信機10から階別に引き出された感知器回線18−1〜18−3に接続されている。また、P型受信機10から引き出された電源線15には無線受信用中継器12−1〜12−3が接続されている。
[Wireless disaster prevention system]
(Overview of wireless disaster prevention system)
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a wireless disaster prevention system according to the present invention. As shown in FIG. 1, wireless reception repeaters 12-1 to 12-3 functioning as wireless disaster prevention nodes are installed on each floor of a
1F〜3Fの各階には、センサノードとして機能する無線式感知器16−11〜16−14、16−21〜16−24、及び16−31〜16−34が設置されている。また本実施形態にあっては、無線受信用中継器12−1〜12−3に対し、距離が離れている無線式感知器からの電波の減衰による信号喪失を防ぐために、電波中継ノードとして機能する電波中継器14−1〜14−3を設置している。
Wireless sensors 16-11 to 16-14, 16-21 to 16-24, and 16-31 to 16-34 functioning as sensor nodes are installed on the
尚、無線式感知器16−11〜16−34、電波中継器14−1〜14−3、無線受信用中継器12−1〜12−3を区別しない場合は、無線式感知器16、電波中継器14、無線受信用中継器12と呼ぶ。 In the case where the wireless sensors 16-11 to 16-34, the radio wave repeaters 14-1 to 14-3, and the radio reception repeaters 12-1 to 12-3 are not distinguished, the wireless sensor 16 and the radio wave These are called the repeater 14 and the radio reception repeater 12.
ここで、親子関係をみると、無線式感知器16と無線受信用中継器12は親子関係にあり、無線式感知器16は子ノードであり、無線受信用中継器12は親ノードとなる。また、無線式感知器16と電波中継器14も親子関係にあり、無線式感知器16は子ノードであり、電波中継器14は親ノードとなる。更に、電波中継器14と無線受信用中継器12も親子関係にあり、電波中継器14は子ノードであり、無線受信用中継器12は親ノードとなる。 Here, regarding the parent-child relationship, the wireless sensor 16 and the wireless reception repeater 12 are in a parent-child relationship, the wireless sensor 16 is a child node, and the wireless reception relay 12 is a parent node. Further, the wireless sensor 16 and the radio relay 14 are also in a parent-child relationship, the wireless sensor 16 is a child node, and the radio relay 14 is a parent node. Furthermore, the radio wave repeater 14 and the radio reception repeater 12 are also in a parent-child relationship, the radio wave repeater 14 is a child node, and the radio reception repeater 12 is a parent node.
無線式感知器16、電波中継器14及び無線受信用中継器12は、セキュリティ用の特定小電力無線局の標準規格であるSTD−30に従い、426.250MHz以上で426.8375MHz以下の周波数の電波を使用することで、キャリアセンスを行うことなく無線送信を行う。 The wireless sensor 16, the radio wave repeater 14, and the radio reception repeater 12 are radio waves having a frequency of 426.250 MHz or more and 426.8375 MHz or less in accordance with STD-30 which is a standard for a specific low power radio station for security. By using, wireless transmission is performed without performing carrier sense.
また、STD−30では、キャリアセンスが義務づけられていないことに伴い、電波を発射してから3秒以内にその電波の発射を停止し、且つ、2秒を経過した後でなければその後の発射を行わないことが義務付けられおり、所定の送信割当時間例えばT1=2秒に続いて所定の送信休止時間T2=2秒を必要とする通信方式である。 In STD-30, since carrier sense is not obligated, the emission of the radio wave is stopped within 3 seconds after the radio wave is emitted, and the subsequent emission is not made after 2 seconds have elapsed. This is a communication system that requires a predetermined transmission allocation time, for example, T2 = 2 seconds, followed by a predetermined transmission suspension time T2 = 2 seconds.
更に、STD−30では、電波を発射してから連続する3秒以内に限り、その発射を停止した後、2秒以上の送信休止時間を設けずに再送信できるものとする、ことが検討されている。このため送信割当時間T1=3秒以内であれば、再送信を必要に応じて繰り返すことができる。 Furthermore, in STD-30, it is considered that re-transmission can be performed without providing a transmission suspension time of 2 seconds or more after stopping the emission only within 3 seconds after the radio wave is emitted. ing. Therefore, if the transmission allocation time T1 is within 3 seconds, retransmission can be repeated as necessary.
無線式感知器16及び電波中継器14のそれぞれには、機器IDを使用した固有のノードIDが予め登録されている。 In each of the wireless sensor 16 and the radio wave repeater 14, a unique node ID using a device ID is registered in advance.
また無線受信用中継器12,電波中継器14及び無線式感知器16には、階別に無線ネットワークを構築していることから、階毎に異なるネットワークアドレス(以下、単に「アドレス」という)を設定している。 Since the wireless reception repeater 12, the radio wave repeater 14, and the wireless sensor 16 are constructed with a wireless network by floor, different network addresses (hereinafter simply referred to as “addresses”) are set for each floor. doing.
電波中継器14−1と無線受信用中継器12−1のそれぞれには、親子関係に基づいて電文を受信する子ノードとしての送信元を特定するノードIDが予め登録されている。即ち、無線受信用中継器12−1には子ノードとなる無線式感知器16−13,16−14及び電波中継器14−1のノードIDが予め登録されている。また電波中継器14−1には、子ノードとなる無線式感知器16−11,16−12のノードIDが予め登録されている。 In each of the radio wave repeater 14-1 and the radio reception repeater 12-1, a node ID for specifying a transmission source as a child node that receives a message based on the parent-child relationship is registered in advance. That is, node IDs of the wireless sensors 16-13 and 16-14 and the radio relay 14-1 that are child nodes are registered in advance in the wireless reception repeater 12-1. Also, node IDs of the wireless sensors 16-11 and 16-12 that are child nodes are registered in advance in the radio wave repeater 14-1.
また、無線受信用中継器12−1においては、無線式感知器16−11,16−12からの各種無線信号を通常は電波中継器14−1を介して受信する状況において、電波中継器14−1を経由せずに無線式感知器16−11,16−12から送信した電文を直接受信した場合であっても有効な電文としての処理を可能とするため、無線受信用中継器12−1の記憶部に、同じ階(グループ)に設置された無線式感知器16−11、16−12のノードIDも登録されている。無線受信用中継器12の記憶部への各機器のノードIDの登録は、無線受信用中継器12とその他の子ノードを相互に通信することで各子ノードのIDを登録してもよいし、先に電波中継器14に登録した無線式感知器16のノードIDを、電波中継器14から無線受信用中継器12に無線転送することにより無線受信用中継器12の記憶部に追加登録する構成でもよい。 In the radio reception repeater 12-1, in the situation where various radio signals from the radio sensors 16-11 and 16-12 are normally received via the radio repeater 14-1, the radio repeater 14 is provided. Even when a message transmitted from the wireless sensors 16-11 and 16-12 is directly received without passing through -1, the wireless reception repeater 12- The node IDs of the wireless sensors 16-11 and 16-12 installed on the same floor (group) are also registered in one storage unit. The registration of the node ID of each device in the storage unit of the wireless reception repeater 12 may register the ID of each child node by communicating the wireless reception repeater 12 and other child nodes with each other. The node ID of the wireless sensor 16 previously registered in the radio repeater 14 is additionally registered in the storage unit of the radio reception repeater 12 by wireless transfer from the radio repeater 14 to the radio reception repeater 12. It may be configured.
なお、2F及び3Fの無線受信用中継器12−2,12−3及び電波中継器14−2,14−3についても同様の構成である。 The 2F and 3F wireless reception repeaters 12-2 and 12-3 and the radio wave repeaters 14-2 and 14-3 have the same configuration.
無線式感知器16は、無線信号として、火災を示す火災電文、火災復旧を示す火災復旧電文、障害、試験、起動等のシステム管理に使用する電文などを送信する。 The wireless sensor 16 transmits, as wireless signals, a fire message indicating a fire, a fire recovery message indicating a fire recovery, a message used for system management such as a failure, a test, and a start-up.
また、無線式感知器16は、最大送信電力1W(=1000mW)以下で且つ所定の最小送信電力例えば10mW以上となる範囲で多段階の異なる送信電力に変更可能としている。 Further, the wireless sensor 16 can be changed to different transmission powers in multiple stages within a range where the maximum transmission power is 1 W (= 1000 mW) or less and a predetermined minimum transmission power, for example, 10 mW or more.
無線式感知器16で変更可能な送信電力は例えば次のように3段階に設定し送信電力を変更可能としている。 The transmission power that can be changed by the wireless sensor 16 is set, for example, in the following three stages so that the transmission power can be changed.
ここで、送信電力P1〜P3は[mW]と[dBm]を単位として示しており、[dBm]は1[mW]を基準とする対数表現の単位であり、
dBm=10×log(受信強度[mW])
として計算できる。
Here, the transmission powers P1 to P3 are shown in units of [mW] and [dBm], and [dBm] is a unit of logarithmic expression based on 1 [mW].
dBm = 10 × log (reception strength [mW])
Can be calculated as
この場合、無線式感知器16は、例えば送信電力P1=10mWを初期設定しており、送信要求が発生した場合、初期設定した送信電力P1=10mWにより電文を送信する。 In this case, for example, the wireless sensor 16 initially sets transmission power P1 = 10 mW, and when a transmission request is generated, transmits a message with the initially set transmission power P1 = 10 mW.
また、無線式感知器16は、初期設定した送信電力P1=10mWにより電文を送信した後に、親ノードとなる電波中継器14又は無線受信用中継器12からACKを受信した場合は送信を正常終了する。 In addition, the wireless sensor 16 normally terminates transmission when an ACK is received from the radio relay device 14 or the wireless reception relay device 12 as a parent node after transmitting a message with the initially set transmission power P1 = 10 mW. To do.
また、無線式感知器16は、電文を送信した後に、電波中継器14又は無線受信用中継器12からのACKが受信されない場合は、送信割当時間T1の残り時間の間に、ACKが受信されるまで、初期設定した送信電力P1=10mWを、送信電力P2=100mW、P3=1000mWと段階的に増加させながら電文の再送信を繰り返す。 If the wireless sensor 16 does not receive an ACK from the radio wave repeater 14 or the wireless reception repeater 12 after transmitting the message, the wireless sensor 16 receives the ACK during the remaining time of the transmission allocation time T1. Until the transmission power P1 = 10 mW, which is initially set, is increased step by step to transmission power P2 = 100 mW and P3 = 1000 mW, the retransmission of the message is repeated.
このように送信電力を多段階に変更可能な無線式感知器16を、STD−30に従った無線機器として技術基準適合証明(技術基準適合認定)を取得する場合には、10mW、100mW及び1000mWの送信電力を使用する特定省電力無線機器としての申請を行うことで、送信電力を固定した場合と同等の扱いにより、その認定を取得して実用化することを可能とする。 When the wireless sensor 16 capable of changing the transmission power in multiple stages as described above is acquired as technical standard conformity certification (technical standard conformity certification) as a wireless device according to STD-30, it is 10 mW, 100 mW, and 1000 mW. By applying for a specific power-saving wireless device that uses this transmission power, it is possible to obtain the certification and put it to practical use in the same way as when the transmission power is fixed.
また、無線式感知器16で変更可能な送信電力の段数は任意であり、例えば更に段数を増やして次の5段階に設定しても良い。 The number of transmission power levels that can be changed by the wireless sensor 16 is arbitrary. For example, the number of stages may be further increased and set to the following five levels.
この場合にも、無線式感知器16は、例えば送信電力P1=10mWを初期設定しており、初期設定した送信電力P1=10mWにより電文を送信した後に、ACKが受信されない場合は、送信割当時間T1の残り時間の間に、ACKが受信されるまで、初期設定した送信電力P1=10mWを、送信電力P2(=50mW)〜P5(=1000mW)と段階的に増加させながら電文の再送信を繰り返す。 Also in this case, for example, the wireless sensor 16 initially sets transmission power P1 = 10 mW, and if an ACK is not received after transmitting a message with the initially set transmission power P1 = 10 mW, the transmission allocation time Until the ACK is received during the remaining time of T1, the initial transmission power P1 = 10 mW is retransmitted while increasing the transmission power P2 (= 50 mW) to P5 (= 1000 mW) step by step. repeat.
このようにACKが受信できない場合に、送信電力を段階的に増加させながら再送信を繰り返す送信は、電波中継器14も同様となる。 When the ACK cannot be received in this way, the radio repeater 14 performs the same transmission for repeating retransmission while increasing the transmission power stepwise.
ここで、無線式感知器16−11を例にとってその送信動作の概要を説明すると次のようになる。無線式感知器16−11は、火災を検知した場合、火災データを含む所定形式の電文「以下「火災電文」という」を生成し、この火災電文を初期設定している送信電力P1=10mWで電波中継器14−1へ通信経路15aで示すように送信し、送信を終了すると受信動作に切り替える。
Here, the outline of the transmission operation will be described by taking the wireless sensor 16-11 as an example. When the wireless sensor 16-11 detects a fire, the wireless sensor 16-11 generates a predetermined-format message including fire data “hereinafter referred to as“ fire message ””, and the transmission power P1 = 10 mW, which initially sets the fire message. Transmission is performed to the radio wave repeater 14-1 as indicated by the
電波中継器14−1は連続送信された火災電文を受信した場合、この火災電文に含まれる送信元IDと予め登録したノードIDとを比較し、両者の一致で有効な火災電文として処理し、初期設定した送信電力P1=10mWによりACKを無線式感知器16−11へ送信する。 When the radio repeater 14-1 receives a continuously transmitted fire message, it compares the transmission source ID included in this fire message with a pre-registered node ID, and treats it as a valid fire message when both match. An ACK is transmitted to the wireless sensor 16-11 with the initially set transmission power P1 = 10 mW.
無線式感知器16−11は送信動作を停止して受信動作に切り替えた状態で、電波中継器14−1が送信したACKを受信した場合、火災電文は正常に送信できたと判断し、送信動作を正常終了する。 When the wireless sensor 16-11 stops the transmission operation and switches to the reception operation and receives the ACK transmitted by the radio wave repeater 14-1, it determines that the fire telegram has been transmitted normally and performs the transmission operation. Is terminated normally.
これに対し無線式感知器16−11がACKを受信できなかった場合、初期設定している送信電力P1=10mWを、例えば前記表1の次に大きな送信電力P2=100mWに変更し、最初の送信開始からの時間が送信割当時間T1以内であることを条件に、変更した送信電力P2=100mWにより火災電文を電波中継器14−1へ再送信する。 On the other hand, when the wireless sensor 16-11 fails to receive the ACK, the initial setting transmission power P1 = 10 mW is changed to, for example, the next largest transmission power P2 = 100 mW in Table 1 above, On the condition that the time from the start of transmission is within the transmission allocation time T1, the fire telegram is retransmitted to the radio wave repeater 14-1 with the changed transmission power P2 = 100 mW.
これに対しても無線式感知器16−11がACKを受信できなかった場合、送信電力P2=100mWを更に大きな送信電力P3=1000mWに変更し、最初の送信開始からの時間が送信割当時間T1以内であることを条件に、変更した送信電力P3=1000mWにより火災電文を電波中継器14−1へ再送信する。 On the other hand, when the wireless sensor 16-11 cannot receive the ACK, the transmission power P2 = 100 mW is changed to a larger transmission power P3 = 1000 mW, and the time from the start of the first transmission is the transmission allocation time T1. If it is within the range, the fire telegram is retransmitted to the radio wave repeater 14-1 with the changed transmission power P3 = 1000 mW.
電波中継器14−1は、無線式感知器16−11からの電文を受信した際に、電文の送信元IDと登録しているノードIDとを比較し、両者が一致したときに有効な電文として無線受信用中継器12−1に対し通信経路15bで示すように中継送信する。
When the radio wave repeater 14-1 receives a message from the wireless sensor 16-11, the radio wave repeater 14-1 compares the message transmission source ID with the registered node ID, and an effective message when the two match. As shown in the
この電波中継器14−1の中継送信は、初期設定した送信電力P1=10mWにより無線受信用中継器12−1へ送信し、送信を終了すると受信動作に切り替える。 The relay transmission of the radio wave repeater 14-1 is transmitted to the wireless reception repeater 12-1 with the initially set transmission power P1 = 10 mW, and is switched to the reception operation when the transmission is finished.
この火災電文の連続送信を行った後に、電波中継器14−1は、無線受信用中継器12−1からACKを受信した場合は送信動作を正常終了するが、ACKを受信できなかった場合、最初の送信開始からの時間が送信割当時間T1以内であることを条件に、初期設定している送信電力P1=10mWを、例えば前記表1の次に大きな送信電力P2=100mWに変更して再送信し、それでもACKが受信できなかった場合は、更に大きな送信電力P3=1000mWに変更して再送信する。 After performing the continuous transmission of the fire telegram, the radio wave repeater 14-1 normally ends the transmission operation when receiving the ACK from the wireless reception repeater 12-1, but if the ACK is not received, On the condition that the time from the start of the first transmission is within the transmission allocation time T1, the initially set transmission power P1 = 10 mW is changed to, for example, the next largest transmission power P2 = 100 mW in Table 1 and is re-executed. If the ACK is still not received, the transmission power is changed to a larger transmission power P3 = 1000 mW and retransmitted.
無線受信用中継器12−1は、子ノードとして割り当てられた電波中継器14−1からの火災電文を受信した際に、火災電文の送信元IDと登録しているノードIDとを比較し、両者の一致で有効な電文として受信処理し、P型受信機10に対し感知器回線18−1に対する接点出力として発報電流を流すことで火災発報信号を送信する。
When the wireless reception repeater 12-1 receives a fire message from the radio repeater 14-1 assigned as a child node, the wireless reception repeater 12-1 compares the fire message transmission source ID with the registered node ID, When the two match, the message is received and processed, and a fire alarm signal is transmitted to the P-
また、無線受信用中継器12−1は、子ノードとしてノードIDを登録している無線式感知器16−13,16−14から火災電文を受信した場合、受信した電文の送信元IDと追加登録されたノードIDと比較し、両者の一致で有効な電文として受信処理し、P型受信機10に対し感知器回線18−1に対する接点出力として発報電流を流すことで火災発報信号を送信する。
In addition, when the wireless reception repeater 12-1 receives a fire message from the wireless sensors 16-13 and 16-14 in which the node ID is registered as a child node, the wireless transmission repeater 12-1 adds the transmission source ID of the received message. Compared with the registered node ID, the received message is processed as a valid message when the two match, and a fire alarm signal is sent to the P-
この親子関係にある無線式感知器16−13,16−14の無線受信用中継器12−1に対する送信動作も、電波中継器14−1と親子関係にある無線式感知器16−11,16−12の場合と同様であり、例えば無線式感知器16−13は火災電文を初期設定している送信電力P1=10mWにより無線受信用中継器12−1へ送信し、無線受信用中継器12−1からACKを受信した場合は送信動作を正常終了するが、ACKを受信できなかった場合、最初の送信開始からの時間が送信割当時間T1以内であることを条件に、初期設定している送信電力P1=10mWを、例えば前記表1の次に大きな送信電力P2=100mWに変更して再送信し、それでもACKが受信できなかった場合は、更に大きな送信電力P3=1000mWに変更して再送信する。 The transmission operation of the wireless sensors 16-13 and 16-14 in the parent-child relationship to the wireless reception repeater 12-1 is also performed by the wireless sensors 16-11 and 16 in the parent-child relationship with the radio wave relay 14-1. −12, for example, the wireless sensor 16-13 transmits the fire telegram to the wireless reception repeater 12-1 with the initial transmission power P1 = 10 mW, and the wireless reception relay 12 When the ACK is received from -1, the transmission operation is normally terminated. However, when the ACK is not received, the initial setting is performed on the condition that the time from the first transmission start is within the transmission allocation time T1. For example, if the transmission power P1 = 10 mW is changed to the next largest transmission power P2 = 100 mW in Table 1 and retransmitted, and ACK is not received yet, the transmission power P3 = 1000 mW is increased. Further to be retransmitted.
更に無線受信用中継器12−1は、割り当て対象となっていない無線式感知器16−11,16−12より直接、電文を受信した場合についても、受信した電文の送信元IDと追加登録されたノードIDと比較し、両者が一致したときに有効な電文として処理し、処理結果をP型受信機10に送信することになる。
Further, the wireless reception repeater 12-1 is additionally registered with the transmission source ID of the received message even when the message is directly received from the wireless sensors 16-11 and 16-12 which are not assigned. Compared with the node ID, if both match, the message is processed as a valid message, and the processing result is transmitted to the P-
このような無線式感知器16及び電波中継器14による火災電文の送信動作は、火災復旧電文、定期通報電文などの他の電文についても同様とする。しかしながら、送信電力を増加させると、無線式感知器16や電波中継器14の電池寿命に影響することから、重要度の比較的高い火災復旧電文は同じでよいが、定期通報、障害、試験、起動等のシステム管理に使用する重要度の低い電文については、初期設定している送信電力P=10mWに固定するか、変更する送信電力の上限をP2=100mWに制限することが望ましい。 The operation of transmitting a fire telegram by the wireless sensor 16 and the radio repeater 14 is the same for other telegrams such as a fire recovery telegram and a periodic notification telegram. However, increasing the transmission power affects the battery life of the wireless sensor 16 and the radio repeater 14, so the relatively important fire recovery message may be the same, but the periodic report, failure, test, For a low importance message used for system management such as activation, it is desirable to fix the initially set transmission power P = 10 mW or limit the upper limit of the transmission power to be changed to P2 = 100 mW.
ここで、定期通報電文は、電波中継器14及び無線式感知器16が正常に動作していること、即ち持ち去りや電池切れが発生していないことを監視するため、電波中継器14及び無線式感知器16が定期的に送信する。無線式感知器16及び電波中継器14からの定期通報電文の送信に対し、無線受信用中継器12は、電文の送信元IDと登録したノードIDの一致で有効な電文として受信し、登録したノードIDごとに設けている定期通報タイマをリセットスタートしている。 Here, the periodic notification message is used to monitor that the radio wave repeater 14 and the wireless sensor 16 are operating normally, i.e., that no carry-out or battery exhaustion has occurred. The sensor 16 transmits periodically. In response to the transmission of the periodic notification message from the wireless sensor 16 and the radio wave repeater 14, the wireless reception repeater 12 receives and registers as a valid message when the message transmission source ID matches the registered node ID. The periodic notification timer provided for each node ID is reset and started.
しかしながら、定期的に定期通報電文が受信されずに定期通報タイマが所定時間を超えてタイムアップした場合には、そのノードが正常に動作していない疑いがあるとして定期通報異常であることを判断し、P型受信機10に対し障害発生を通知する。この障害発生通知は、例えばP型受信機10からの感知器回線18に接続している終端抵抗を切り離して擬似的に断線状態を作り出すことで、定期通報異常による障害発生を通知する。
However, if the periodic notification timer expires beyond the specified time without receiving periodic periodic notification messages, it is determined that the periodic notification is abnormal because the node is suspected of not operating normally. Then, the failure occurrence is notified to the P-
[無線式感知器の構成]
(無線式感知器の概略)
図2は図1に設けた1Fの無線式感知器16−11を取り出して、その機能構成の概略を示したブロック図である。なお、他の無線式感知器16−12〜16−34も同様となる。
[Configuration of wireless sensor]
(Outline of wireless sensor)
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the functional configuration of the 1F wireless sensor 16-11 provided in FIG. The same applies to the other wireless sensors 16-12 to 16-34.
図2に示すように、センサノードとして機能する無線式感知器16−11は、感知器制御部20、無線通信部22、アンテナ24、センサ部26、試験用・登録用スイッチなどの操作部28及びバッテリー30で構成される。
As shown in FIG. 2, the wireless sensor 16-11 functioning as a sensor node includes a
センサ部26は温度検出部または検煙部(煙検出部)である。センサ部26として温度検出部を設けた場合、温度検出素子として例えばサーミスタを使用し、この場合、温度による抵抗値の変化に対応した電圧検出信号を感知器制御部20へ出力する。またセンサ部26として検煙部を設けた場合、公知の散乱光式検煙構造をもち、感知器制御部20の指示により、所定周期でLEDを用いた発光部を間欠的に発光駆動し、フォトダイオードなどの受光部で受光した散乱光の受光信号を増幅し、煙濃度に応じた検出信号を感知器制御部20へ出力する。
The sensor unit 26 is a temperature detection unit or a smoke detection unit (smoke detection unit). When a temperature detection unit is provided as the sensor unit 26, for example, a thermistor is used as the temperature detection element. In this case, a voltage detection signal corresponding to a change in resistance value due to temperature is output to the
感知器制御部20は、例えばプログラムの実行により実現する機能である。ハードウェアとしてはCPU、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。
The
(無線通信部の構成)
無線通信部22は、通信制御部32、送信部34、受信部36を備え、セキュリティ用の特定小電力無線局の標準規格として知られたSTD−30(小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格)となる426MHz帯の無線信号(電文)を送受信する。
(Configuration of wireless communication unit)
The wireless communication unit 22 includes a
通信制御部32は、ハードウェアとしてCPU、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用し、例えばプログラムの実行により実現する機能である。
The
送信部34は、空中線電力が1W以下とし、426.250MHz以上で426.8375MHz以下の周波数の電波を使用することで、キャリアセンスを行うことなく無線送信を行う。 The transmission unit 34 performs radio transmission without performing carrier sense by setting the antenna power to 1 W or less and using a radio wave having a frequency of 426.250 MHz or more and 426.8375 MHz or less.
通信制御部32は、STD−30の規格に従い、送信部34に指示して電文の送信開始から送信休止を必要とするまでの送信割当時間(例えばT1=2秒)の間、例えば前記表1に示したように、初期設定した送信電力P1=10mWにより電文を送信させ、送信終了で受信部36を受信状態に切り替え、この状態でACKを受信した場合は送信を正常終了し、一方、ACKが受信できない場合は、送信割当時間T1の残り時間の間に、ACKが受信できるまで、例えば送信電力をP2=100mW、P3=1000mWと段階的に増加させながら電文の再送信を繰り返す制御を行う。
In accordance with the standard of STD-30, the
また、通信制御部32は、送信部34に指示して、送信電力を増加させながら再送信を繰り返している途中で、送信割当時間T1=2秒に達した場合は、途中であっても送信を停止させ、送信休止時間T2=2秒を経過した後に、同様な送信を繰り返し、所定のリトライ回数、例えば7回に達したら送信異常終了とする制御を行う。
In addition, the
(感知器制御部の構成)
感知器制御部20は、センサ部26から出力される例えば煙濃度検出信号を予め定めた閾値と比較し、閾値を超えたときに火災と判断し、無線通信部22に指示して火災電文を送信させる制御を行う。
(Configuration of sensor control unit)
The
また、感知器制御部20は、センサ部26から出力される例えば煙濃度検出信号が閾値を下回る状態が例えば所定時間継続した場合或いは例えば所定回数連続した場合、火災の復旧(火災検知状態が解消したこと)を検知し、無線通信部22に指示し、火災復旧電文を送信させる制御を行う。
In addition, the
また、感知器制御部20は、定期的に無線通信部22に定期通報を指示し、定期通報電文を送信させる制御を行う。
In addition, the
また、感知器制御部20は、操作部28により登録モードのセットを検知した場合、機器IDとして知られたノードIDを送信元IDにセットした起動電文または試験電文を生成し、無線通信部22に定期通報を指示して送信させる制御を行い、これにより電波中継器14−1にノードIDを登録させる。
In addition, when detecting the registration mode set by the operation unit 28, the
[電波中継器の構成]
(電波中継器の概要)
図3は図1に設けた1Fの電波中継器14−1を取り出して、その機能構成の概略を示したブロック図である。なお、他の電波中継器14−2,14−3も同様の構成となる。
[Configuration of radio wave repeater]
(Outline of radio repeater)
FIG. 3 is a block diagram schematically showing the functional configuration of the 1F radio wave repeater 14-1 provided in FIG. The other radio wave repeaters 14-2 and 14-3 have the same configuration.
図3に示すように、中継ノードとして機能する電波中継器14−1は、中継制御部38、無線通信部40、アンテナ42、操作部44、表示部46、メモリ48及びバッテリー50で構成される。
As shown in FIG. 3, the radio wave repeater 14-1 functioning as a relay node includes a
中継制御部38は、例えばプログラムの実行により実現する機能であり、ハードウェアとしてはCPU、メモリ48、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。またメモリ48には中継制御テーブル58が設けられ、図1に示すように、電波中継器14−1に子ノードとして割り当てられた無線式感知器16−11,16−12のノードIDを登録している。
The
バッテリー50は商用AC100ボルトを受けて直流電源に変換する電源部としてもよい。 The battery 50 may be a power source unit that receives commercial AC 100 volts and converts it to a DC power source.
(無線通信部の構成)
無線通信部40は、通信制御部52、送信部54、受信部56を備え、セキュリティ用の特定小電力無線局の標準規格として知られたSTD−30(小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格)となる426MHz帯の電文を送受信する。
(Configuration of wireless communication unit)
The wireless communication unit 40 includes a
無線通信部40に設けた送信部54、受信部56は、図2の無線通信部22に設けた送信部34、受信部36の場合と基本的に同様であることから、その説明を省略する。 The transmission unit 54 and the reception unit 56 provided in the wireless communication unit 40 are basically the same as those of the transmission unit 34 and the reception unit 36 provided in the wireless communication unit 22 in FIG. .
通信制御部52は、例えば前記表1に示したように、初期設定した送信電力P1=10mWにより電文を中継送信させ、送信終了で受信部56を受信状態に切り替え、この状態でACKを受信した場合は中継送信を正常終了し、一方、ACKが受信できない場合は、送信割当時間T1の残り時間の間に、ACKが受信できるまで、例えば送信電力をP2=100mW、P3=1000mWと段階的に増加させながら電文の中継再送信を繰り返す制御を行う。
For example, as shown in Table 1, the
また、通信制御部52は、送信部54に指示して、送信電力を増加させながら中継再送信を繰り返している途中で、送信割当時間T1=2秒に達した場合は、途中であっても送信を停止させ、送信休止時間T2=2秒を経過した後に、同様な中継再送信を繰り返し、所定のリトライ回数、例えば7回に達したら送信異常終了とする制御を行う。
Further, the
また、通信制御部52は、電文受信に基づき中継制御部38からACKの指示を受けた場合、初期設定した送信電力によりACKを送信する制御を行う。
Further, when receiving an ACK instruction from the
(中継制御部の構成)
中継制御部38は、プログラムの実行により実現される制御機能として、中継制御を行う。
(Configuration of relay control unit)
The
中継制御部38は、無線通信部40を介して無線式感知器から送信された火災電文、火災復旧電文、又は定期通報電文を受信した際に、各電文に含まれる送信元IDを取得し、中継制御テーブル58に登録しているノードIDと比較し、両者が一致した場合に、無線通信部40に指示してACKを送信させ、続いて受信した電文を中継送信させる制御を行い、一方、不一致の場合には中継送信を行わない。
When the
また、中継制御部38は、定期的に無線通信部40に定期通報を指示し、定期通報電文を送信させる制御を行う。
In addition, the
[無線受信用中継器の構成]
(無線受信用中継器の概要)
図4は図1に設けた1Fの防災無線ノードとして機能する無線受信用中継器12−1を取り出して、その機能構成の概略をP型受信機と共に示したブロック図である。なお、他の無線受信用中継器12−2,12−3も同様となる。
[Configuration of radio reception repeater]
(Overview of repeater for wireless reception)
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the functional configuration together with a P-type receiver, which is taken out of the radio reception repeater 12-1 functioning as a 1F disaster prevention radio node provided in FIG. The same applies to the other radio reception repeaters 12-2 and 12-3.
無線受信用中継器12−1は、受信中継制御部60、無線通信部62、アンテナ64、有線通信部75、操作部66、表示部68、メモリ70及び電源部72で構成される。
The wireless reception repeater 12-1 includes a reception relay control unit 60, a wireless communication unit 62, an
受信中継制御部60は、例えばプログラムの実行により実現する機能である。ハードウェアとしてはCPU、メモリ70、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等を使用する。またメモリ70には中継制御テーブル80が設けられ、図1に示すように、無線受信用中継器16−1に子ノードとして割り当てられた無線式感知器16−13,16−14及び電波中継器14−1のノードIDを登録し、更に通常は電波中継器14を介して無線信号を授受する無線式感知器16−11,16−12のノードIDを追加登録している。
The reception relay control unit 60 is a function realized by executing a program, for example. As hardware, a CPU, a
電源部72は、図1に示したように、P型受信機10からの電源線15による直流電力の供給を受けているが、商用AC100ボルトから直流電力を変換して電源を作り出してもよいし、電池電源を採用してもよい。
As shown in FIG. 1, the power supply unit 72 is supplied with DC power from the P-
(無線通信部の構成)
無線通信部62は、通信制御部74、送信部76、受信部78を備え、セキュリティ用の特定小電力無線局の標準規格として知られたSTD−30(小電力セキュリティシステム無線局の無線設備標準規格)となる426MHz帯の電文を送受信する。
(Configuration of wireless communication unit)
The wireless communication unit 62 includes a
無線通信部62に設けた通信制御部74、送信部76、受信部78は、送信電力を固定設定している点を除き、図2の無線通信部22に設けた通信制御部32、送信部34、受信部36の場合と基本的に同様の構成であることから、その説明を省略する。
The
(受信中継制御部の構成)
受信中継制御部60は、無線通信部62を介して火災電文を受信した場合に、この電文に含まれる送信元IDと中継制御テーブル80に登録及び追加登録しているノードIDとを比較し、両者が一致した場合に、無線通信部62に指示してACKを送信させ、また、有線通信部75に指示し、感知器回線18−1に発報電流を流す接点出力動作により火災発報信号をP型受信機10に送信する制御を行う。
(Configuration of reception relay control unit)
When receiving the fire message via the wireless communication unit 62, the reception relay control unit 60 compares the transmission source ID included in this message with the node ID registered and additionally registered in the relay control table 80, and If the two match, the wireless communication unit 62 is instructed to transmit an ACK, and the wired communication unit 75 is instructed to cause a fire alarm signal by a contact output operation that causes a notification current to flow through the sensor line 18-1. Is transmitted to the P-
また、受信中継制御部60は、火災発報信号をP型受信機10に送信した後に、無線通信部62を介して火災復旧電文を受信した場合、この電文に含まれる送信元IDと中継制御テーブル80に登録及び追加登録しているノードIDとを比較し、両者が一致した場合に、無線通信部62に指示してACKを送信させ、また、有線通信部75に指示し、感知器回線18−1に発報電流を流す接点出力動作を解除し、P型受信機10に対する火災報知信号の送信を停止する制御を行う。
In addition, when the reception relay control unit 60 receives a fire recovery message via the wireless communication unit 62 after transmitting the fire alarm signal to the P-
また、受信中継制御部60は、無線通信部62を介して定期通報電文を受信した場合に、この電文に含まれる送信元IDと中継制御テーブル80に登録及び追加登録しているノードIDとを比較し、両者が一致した場合に、無線通信部62に指示してACKを送信させ、また、ノードIDごとに設けている定期通報タイマをリセットスタートし、定期通報電文が受信されずに定期通報タイマが所定時間を越えてタイムアップした場合は、P型受信機10からの感知器回線18−1に接続している終端抵抗を切り離して擬似的に断線状態を作り出すことで、定期通報異常の検出による障害発生を通知する制御を行う。
Further, when receiving the periodic notification message via the wireless communication unit 62, the reception relay control unit 60 obtains the transmission source ID included in the message and the node ID registered and additionally registered in the relay control table 80. When the two match, the wireless communication unit 62 is instructed to transmit ACK, and the periodic notification timer provided for each node ID is reset and started, and the periodic notification message is not received. If the timer expires beyond the predetermined time, the terminator error is detected by disconnecting the terminating resistor connected to the sensor line 18-1 from the P-
[P型受信機の構成]
図4において、P型受信機10は、受信制御部82、回線受信部84−1〜84−3、電源供給部86、表示部88、音響警報部90、操作部92、移報部94及び不揮発メモリ96を備えている。なお自身の動作電源は、適切にバックアップされた商用電源を使用している(図示せず)。
[Configuration of P-type receiver]
In FIG. 4, the P-
回線受信部84−1〜84−3からは感知器回線18−1〜18−3が図1に示したようにそれぞれ引き出され、感知器回線18−1には無線受信用中継器12−1が接続されている。 As shown in FIG. 1, the sensor lines 18-1 to 18-3 are drawn from the line receiving units 84-1 to 84-3, respectively, and the wireless reception repeater 12-1 is connected to the sensor line 18-1. Is connected.
回線受信部84−1は、無線受信用中継器12−1に設けた有線通信部75による接点動作で流れる発報電流を検知し、受信制御部82に対し火災検出信号を出力する。また回線受信部84−1は、無線受信用中継器12−1の有線通信部75における定期通報異常の検出に基づく終端抵抗の切り離しを、感知器回線の断線による監視電流の遮断として看做して検出し、障害検出信号を受信制御部82に出力する。
The line receiving unit 84-1 detects the alarm current that flows through the contact operation by the wired communication unit 75 provided in the wireless reception repeater 12-1 and outputs a fire detection signal to the
受信制御部82はCPU、ROM、RAM、AD変換ポート及び各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路等であり、CPUによるプログラムの実行で受信制御部82の機能を実現している。
The
受信制御部82は回線受信部84−1〜84−3のいずれかによる発報電流の検出で火災発報信号の受信出力が得られると、対応する感知器回線の火災発報と判断し、表示部88に代表火災表示を行うと共に、回線単位の地区表示による火災発生地区の表示を行う。また音響警報部90より音響火災警報を出力する。
When the reception output of the fire alarm signal is obtained by detection of the alarm current by any of the line receivers 84-1 to 84-3, the
また受信制御部82は、回線受信部84−1〜84−3により感知器回線18−1〜18−3の断線を検出した場合、表示部88に代表障害表示を行うと共に、障害を発生した地区を回線単位に表示し、更に音響警報部90から音響障害警報を出力する。
In addition, when the
[電文フォーマット]
図5は図1の無線防災システムで送受信する電文フォーマットを示した説明図である。
[Message format]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a message format transmitted and received by the wireless disaster prevention system of FIG.
図5に示すように、電文フォーマットは、位相修正信号、連番、送信元ID、データコード及びエラーチェックコードで構成される。位相修正信号は所定ビット長の「101010・・・・10」で繰り返すプリアンブル信号であり、これにより無線通信部に設けた受信用PLLの位相同期による受信準備を行うことが出来る。 As shown in FIG. 5, the message format includes a phase correction signal, a serial number, a transmission source ID, a data code, and an error check code. The phase correction signal is a preamble signal that repeats with a predetermined bit length of “101010... 10”, thereby making it possible to prepare for reception by phase synchronization of a reception PLL provided in the wireless communication unit.
連番は電文の送信ごとに0〜255の範囲で順番に変化する値を格納し、受信側で電文送信の順序を知ることができる。送信元IDには送信元となる機器のノードIDが設定される。 The serial number stores a value that changes in order in the range of 0 to 255 for each transmission of the message, and the receiving side can know the order of the message transmission. In the transmission source ID, the node ID of the device that is the transmission source is set.
データコードは電文内容を示す情報であり、火災、火災復旧、定期通報、障害、起動、試験、ACKなどの内容を示す所定のコードが設定される。 The data code is information indicating the contents of the message, and a predetermined code indicating the contents of fire, fire recovery, periodic notification, failure, activation, test, ACK, etc. is set.
図1の無線防災システムに設けた無線式感知器16、電波中継器14、無線受信用中継器12は、送信要求が発生した場合、この電文フォーマットに従った電文を生成し、1回の送信で同じ電文を例えば4回連続して送信する。 The wireless sensor 16, the radio wave repeater 14, and the wireless reception repeater 12 provided in the wireless disaster prevention system of FIG. 1 generate a message according to this message format when a transmission request is generated, and transmit once. The same message is transmitted, for example, four times in succession.
[送信動作]
図6は無線式感知器で火災を検知した場合の送信動作を示したタイムチャートであり、図6(A)は火災検知を示し、図6(B)は送信規格を示し、図6(C)は正常送信時の送信とACK受信を示し、図6(D)は通信障害が発生した場合の送信とACK受信を示し、更に図6(E)は送信電力の変更を示す。なお、図6における送信割当時間T1の時間幅は、図6(C)、(D)の電文を記載するスペースを確保するため、送信休止期間T2の時間幅の縮尺とは一致していない。
[Transmission operation]
FIG. 6 is a time chart showing a transmission operation when a fire is detected by a wireless sensor, FIG. 6 (A) shows a fire detection, FIG. 6 (B) shows a transmission standard, and FIG. ) Shows transmission at normal transmission and ACK reception, FIG. 6D shows transmission and ACK reception when a communication failure occurs, and FIG. 6E shows a change in transmission power. Note that the time width of the transmission allocation time T1 in FIG. 6 does not match the scale of the time width of the transmission suspension period T2 in order to secure a space for writing the messages in FIGS. 6 (C) and 6 (D).
図6において、無線式感知器16が時刻t1で火災を検知したとすると、時刻t1で、火災検知に基づき生成した火災電文を、初期設定している送信電力P1=10mWで4回連続して送信し、送信終了で受信状態に切り替わる。無線式感知器16の送信した火災電文が例えば電波中継器14で正常に受信されると、ACKが送信され、これを受信することで、送信を正常終了とする。 In FIG. 6, if the wireless sensor 16 detects a fire at time t1, the fire message generated based on the fire detection at time t1 is continuously transmitted four times at the initial setting of transmission power P1 = 10 mW. Transmits and switches to the reception state when transmission ends. When the fire telegram transmitted by the wireless sensor 16 is normally received by the radio wave repeater 14, for example, an ACK is transmitted, and the transmission is normally terminated by receiving this ACK.
一方、通信障害の発生により、時刻t1からの初期設定した送信電力P1=10mWによる火災電文の送信に対し、受信状態に切り替えても点線で示すタイミングでACKが受信できなかった場合は、初期設定した送信電力P1=10mWを次に大きい送信出力P2=100mWに変更して火災電文の再送信し、それでもACKが受信できない場合は、最も大きい送信出力P3=1000mWに変更して火災電文を再送信する。この場合、通信障害が一時的なものであれば、2回目の送信電力P2=100mWによる火災電文の送信又は3回目の送信電力P3=1000mWによる火災電文の再送信に対しACKが受信され、送信を正常終了できる。 On the other hand, if a communication failure occurs and an ACK is not received at the timing indicated by the dotted line even when switching to the reception state with respect to the transmission of the fire telegram with the initial transmission power P1 = 10 mW from time t1, the initial setting If the transmitted power P1 = 10 mW is changed to the next largest transmission power P2 = 100 mW and the fire message is retransmitted. If the ACK is still not received, the maximum transmission power P3 is changed to 1000 mW and the fire message is retransmitted. To do. In this case, if the communication failure is temporary, an ACK is received for the transmission of the fire message with the second transmission power P2 = 100 mW or the retransmission of the fire message with the third transmission power P3 = 1000 mW. Can be terminated normally.
図6(D)は、再送信を繰り返してもACKが受信できない極端な場合を例示しており、送信電力P3=1000mWに変更してACKが受信できずに火災電文を繰り返し送信している途中の時刻t2で送信割当時間T1=2秒が経過した場合、送信を終了し、送信休止時間T2=2秒を空け、時刻t3から再送信を繰り返し、再送信のリトライ回数が所定回数例えば7回に達し、それでもACKが受信できない場合は、リトライオーバーとして送信動作を異常終了とする。このようにリトライオーバーとなるのは例えば送信先の電波中継器14が故障停止しているように場合等が想定される。 FIG. 6D illustrates an extreme case where ACK cannot be received even if retransmission is repeated, and the transmission power P3 is changed to 1000 mW and the fire message is repeatedly transmitted without receiving ACK. When the transmission allocation time T1 = 2 seconds elapses at the time t2, the transmission is terminated, the transmission pause time T2 = 2 seconds, the retransmission is repeated from the time t3, and the number of retransmission retries is a predetermined number, for example, 7 times If ACK is still not received, the transmission operation is terminated abnormally as retry over. Such a retry over is assumed, for example, when the transmission destination radio relay 14 is out of order.
[本発明の変形例]
(無線防災システム)
上記の実施形態は、無線式感知器、電波中継器、無線受信用中継器及び受信機で無線防災システムを構成しているが、無線受信用中継器と通信可能な比較的短い通信距離の範囲に無線式感知器を設置している場合には、電波中継器を除き、無線式感知器、無線受信用中継器及び受信機で無線防災システムを構成するようにしても良い。無線受信用中継器と受信機は一体の機器としてもよい。
[Modification of the present invention]
(Wireless disaster prevention system)
In the above embodiment, a wireless disaster prevention system is configured by a wireless sensor, a radio wave repeater, a wireless reception repeater, and a receiver, but a relatively short communication distance range that can communicate with the wireless reception repeater. If a wireless sensor is installed, a wireless disaster prevention system may be configured with the wireless sensor, the wireless reception repeater, and the receiver, except for the radio wave repeater. The radio reception repeater and the receiver may be integrated.
また、上記の実施形態においては、無線式感知器から電波中継器へ、電波中継から無線受信用中継器へ、あるいは無線式感知器から無線受信用中継器へと、子ノードから親ノードへ無線信号を送信する形態としているが、これに限らず、無線式火災感知器同士で無線信号を授受するシステムであっても本発明を適用することができ、火災検知元の感知器から火災移報先の感知器へ信号を送る際に、ACK信号ができないときは、送信電力を変化させる様にしてもよい。 Further, in the above embodiment, wirelessly from the wireless sensor to the radio repeater, from the radio wave relay to the radio reception repeater, or from the wireless sensor to the radio reception repeater, from the child node to the parent node. However, the present invention can also be applied to a system in which wireless signals are transmitted and received between wireless fire detectors. When sending a signal to the previous sensor, if the ACK signal is not possible, the transmission power may be changed.
(R型受信機)
上記の実施形態は、火災受信機としてP型受信機からの感知器回線に無線受信用中継器を接続しているが、データ伝送機能を持つR型受信機に無線受信用中継器を接続するようにしてもよい。
(R type receiver)
In the above embodiment, a wireless reception repeater is connected to a sensor line from a P-type receiver as a fire receiver, but a wireless reception repeater is connected to an R-type receiver having a data transmission function. You may do it.
(制御部)
上記の実施形態では、無線式感知器16、電波中継器14及び無線受信用中継器12は、無線中継部の通信制御部と別に感知器用制御部、中継制御部、受信中継制御部を設けているが、両者を一つの制御部としても良い。
(Control part)
In the above embodiment, the wireless sensor 16, the radio wave repeater 14, and the wireless reception repeater 12 are provided with a sensor control unit, a relay control unit, and a reception relay control unit separately from the communication control unit of the wireless relay unit. However, both may be used as one control unit.
また、図6の実施形態においては、4回の送信が終了して、ACKが受信できないときに、送信電力を変更しているが、最初の送信割当時間T1は初期設定した送信電力P1=10mWで繰り返し送信し、最初の送信割当時間T1が経過してもACKが受信できないときに、次の送信割当時間T1のときに次に大きい送信出力P2=100mWに変更して再送信するように、送信割当時間T1毎に送信電力を異ならせても良い。無線信号を送信する際に、現在の送信電力段階情報を付加して親ノードに送信して、電波状況を親ノード側に認識させる様にしても良い。送信電力段階の情報を受けた親ノードは、ACKの返信を、子ノードからの送信電力段階情報に応じて、送信電力を変化させて返信するようにしてもよく、電波状況が悪いときには、ACKの送信においても電波状況が悪い可能性があるために、送信電力を高くして返信して、子ノードに確実に応答信号が受信されるように制御してもよい。
In the embodiment of FIG. 6, the transmission power is changed when four transmissions are completed and ACK cannot be received, but the initial transmission allocation time T1 is the initially set transmission power P1 = 10 mW. When the ACK cannot be received even after the first transmission allocation time T1 has elapsed, the transmission power P2 is changed to the next largest transmission power P2 = 100 mW at the next transmission allocation time T1 and retransmitted. The transmission power may be varied for each transmission allocation time T1. When transmitting a radio signal, the current transmission power stage information may be added and transmitted to the parent node so that the parent node side can recognize the radio wave condition. The parent node having received the information of the transmission power step, the reply ACK, when in accordance with the transmission power step information from the child node, changing the transmission power may be returned, bad radio wave condition, the ACK Since there is a possibility that the radio wave condition may be poor in the transmission of, transmission may be performed with a higher transmission power, and control may be performed so that the response signal is reliably received by the child node.
(その他)
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、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。
(Other)
The present invention includes appropriate modifications that do not impair the objects and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above embodiments.
12−1〜12−3:無線受信用中継器
14−1〜14−3:電波中継器
16−11〜16−34:無線式感知器
18−1〜18−3:感知器回線
20:感知器制御部
22,40,62:無線通信部
24,42,64:アンテナ
26:センサ部
32,52,74:通信制御部
34,54,76:送信部
36,56,78:受信部
38:中継制御部
60:受信中継制御部
82:受信制御部
12-1 to 12-3: Radio reception repeaters 14-1 to 14-3: Radio wave repeaters 16-11 to 16-34: Wireless sensors 18-1 to 18-3: Sensor line 20: Sensing Controllers 22, 40, 62:
Claims (2)
前記子ノードは、前記送信割当時間内に、所定の送信電力により当該所定の送信電力の送信電力情報を含めて無線信号を送信した後に、前記親ノードから確認応答の無線信号が受信されない場合は、前記送信割当時間の残り時間の間に、前記確認応答の無線信号が受信されるまで、前記所定の送信電力を段階的に増加させて当該増加した送信電力の送信電力情報を含めて前記無線信号の再送信を繰り返すことを特徴とする無線防災システム。When the child node does not receive a confirmation response radio signal from the parent node after transmitting a radio signal including transmission power information of the predetermined transmission power with a predetermined transmission power within the transmission allocation time. The wireless transmission includes the transmission power information of the increased transmission power by gradually increasing the predetermined transmission power until the acknowledgment radio signal is received during the remaining time of the transmission allocation time. A wireless disaster prevention system that repeats signal retransmission.
前記子ノードは、前記送信割当時間内に、所定の送信電力により当該所定の送信電力の送信電力情報を含めて無線信号を送信した後に、前記親ノードから確認応答の無線信号が受信されない場合は、前記送信割当時間の残り時間の間に、前記確認応答の無線信号が受信されるまで、前記所定の送信電力を段階的に増加させて当該増加した送信電力の送信電力情報を含めて前記無線信号の再送信を繰り返し、
前記親ノードは、受信した無線信号に含まれる送信電力情報に応じて送信電力を変化させて前記確認応答の無線信号を送信することを特徴とする無線防災システム。 Based on a communication scheme that requires a predetermined transmission suspension time following a predetermined transmission allocation time, a radio signal is transmitted and received between the child node and the parent node, and a radio signal is transmitted from the child node during the transmission allocation time. In a disaster prevention radio system that can transmit intermittently,
When the child node does not receive a confirmation response radio signal from the parent node after transmitting a radio signal including transmission power information of the predetermined transmission power with a predetermined transmission power within the transmission allocation time. The wireless transmission includes the transmission power information of the increased transmission power by gradually increasing the predetermined transmission power until the acknowledgment radio signal is received during the remaining time of the transmission allocation time. Just repeat the re-transmission of the signal,
The radio disaster prevention system, wherein the parent node transmits a radio signal of the confirmation response by changing transmission power according to transmission power information included in the received radio signal.
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