JP7358071B2 - 監視システム - Google Patents

Description

本発明は、防災受信盤から引き出された信号線に接続された火災検知器により火災を監視する防災システム等の監視システムに関する。

従来、例えば、トンネル内の火災を監視する監視システムとして、トンネル防災システムがある。

このようなトンネル防災システムは、自動車専用道路等のトンネルに、トンネル内で発生する火災事故から人身及び車両等を守るため、火災を監視する火災検知器が設置され、防災受信盤から引き出された信号線に接続されて火災を監視するものである。

火災検知器は左右の両方向に検知エリアを持ち、トンネルの長手方向に沿って、隣接して配置される火災検知器との検知エリアが相互補完的に重なるように、例えば、２５ｍ間隔、或いは５０ｍ間隔で連続的に配置されている。

また、火災検知器は透光性窓を介してトンネル内で発生する火災炎からの放射線、たとえば赤外線を監視しており、炎の監視機能を維持するために、受光素子の感度を点検するための感度試験や透光性窓の汚れを監視するための汚れ試験を行っている。

しかしながら、このような従来の火災検知器にあっては、運用期間が長くなって火災検知器の劣化が進んだ場合、感度試験による感度障害や汚れ試験による汚れ障害が検出されることなく正常に運用されていると思われる状態でも、火災検知器が火災検知信号を出力して防災受信盤から非火災報が出される事態が発生する可能性があり、このような場合、それが非火災報であることを確認するまでは、警報表示板設備などにより進入禁止警報を行って車両のトンネル通行を禁止し、担当者が現場に出向いて確認する必要があり、トンネル通行を再開するまでに手間と時間がかかり、交通渋滞を招くなどの影響が小さくない。

このため、防災受信盤で火災検知器の温度、湿度、衝撃振動及び電気的ノイズ等の環境ストレスに基づいて劣化の度合いを判定して報知するようにしたトンネル防災システムが提案されており、火災検知器の劣化の進み具合が把握できることで、非火災報が出されてしまう前に、火災検知器を予備の火災検知器に交換する等の対応を可能としている。

また、従来のトンネル防災システムは、防災受信盤が火災検知器からの火災信号を受信したときに、非火災報を防止するために、所定時間後に火災検知器を一旦復旧し、再度、所定時間以内に火災信号を受信したときに火災と判断して警報表示板設備などにより進入禁止警報を行っている。

特開２００２－２４６９６２号公報 特開２０１６－１２８７９６号公報 特開２０１８－１６９８９３号公報

ところで、上記のような従来のトンネル防災システムは、火災検知器の試験時の受光信号レベルに基づいて劣化の度合いを判定しているものがあるが、この場合、試験による受光信号レベルは例えば季節による環境温度等の影響を受けて緩やかに変動しており、例えば環境温度が大きく異なる冬場と夏場では試験動作に係る各部の温度特性等の影響によって試験時の受光信号レベルが異なる可能性がある。

このため、時期的な環境要因を考慮した火災検知器の故障予兆等の把握が求められる。故障予兆とは、検知器の検出センサ（後述する実施形態の場合には受光センサ）や回路部品が劣化することによってノイズ信号の発生や感度が不足する等の故障状態に至る可能性が高まっている状態、即ち、近い将来故障に至り得る前兆を示す概念である。

本発明は、検知器の試験に際して、環境的要因の継時変化等に起因した受光信号レベルの変動があっても、その影響を受けることなく、検知器の経年劣化による故障予兆を適切に把握可能な監視システムを提供することを目的とする。

（監視システム）
本発明は、受信盤に検知器を接続して異常を監視する監視システムに於いて、
検知器の試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づき、所定の故障予兆判断条件を充足したときに検知器の故障予兆と判断する故障予兆判断部と、
試験による受光信号に基づく試験結果情報を生成し、試験結果情報に基づき、故障予兆判断条件を変更する故障予兆判断条件変更部と、
を備え、
試験結果情報を生成するための受光信号から所定の特異レベルとなる受光信号が除かれたことを特徴とする。
また、所定の特異レベルとなる受光信号は、正常とされる受光信号の信号レベルを超えるレベルの受光信号、故障とされる受光信号の信号レベルとなるレベルの受信信号を含む。

（試験時受光信号レベルの変化傾向に応じた故障予兆判断条件の変更）
故障予兆判断条件変更部は、試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて故障予兆判断条件を変更する。

（故障予兆判断条件を変更するための基準値の変更）
故障予兆判断部は、試験による受光信号のレベルが所定の基準値に基づき正常でもなく故障でもないことに基づいて検知器の故障予兆と判断し、
故障予兆判断条件変更部は、試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて基準値を変更する。

（故障予兆判断条件を変更するための基準値の変更詳細）
故障予兆判断部は、試験による受光信号のレベルが基準値を含む所定の正常範囲になく、且つ正常範囲を下回る所定の故障範囲にもないことに基づいて検知器の故障予兆と判断し、
故障予兆判断条件変更部は、試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて基準値及び正常範囲を変更する。

（故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部を受信盤に配置）
故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部は受信盤に配置され、検知器は、試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づく試験結果情報を受信盤に送信する。

（試験結果情報を受信盤で生成）
故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部は受信盤に配置され、検知器は、試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づく受光信号情報を受信盤に送信し、受信盤は受光信号情報に基づき試験結果情報を生成する。

（故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部を検知器に配置）
故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部は検知器に配置され、
受信盤は、所定のタイミングで検知器に故障予兆判断条件の変更を指示し、複数の検知器に配置された故障予兆判断条件変更部から取得した試験結果情報に基づき故障予兆判断条件を変更する検知器を決定する。

（基本的な効果）
本発明は、受信盤に検知器を接続して火災を監視する監視システムに於いて、検知器の試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づき、所定の故障予兆判断条件を充足したときに検知器の故障予兆と判断する故障予兆判断部と、試験による受光信号に基づく試験結果情報を生成し、試験結果情報に基づき、故障予兆判断条件を変更する故障予兆判断条件変更部とを備えたため、例えば火災検知器を設置したトンネル防災システムの場合、トンネル内の環境温度が季節により変動した場合、試験による受光信号に基づく試験結果情報により故障予兆判断条件が変更され、その結果、例えば季節的な環境要因等により試験時の受光信号レベルが変動しても、この変動に追従して故障予兆判断条件が変更され、年間を通じて試験による受光信号レベルから故障予兆を正確に判断することが可能となり、運用管理者等は、経年劣化等に伴い故障予兆（の状態）と判断された火災検知器を重点的に点検することで、故障予兆が判断された火災検知器に対し適切な対処を行い、非火災報を防止し、例えばトンネル防災システムの場合には、これによってトンネルの進入禁止警報を伴う火災処理によりトンネル通行を止めてしまうといった二次的影響を従来に比べ抑制可能とする。

（試験時受光レベルの傾向に応じた故障予兆判断条件の変更の効果）
また、故障予兆判断条件変更部は、試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて故障予兆判断条件を変更するようにしたため、試験時受光信号レベルが季節変化等に伴って例えば増加傾向にあれば、この増加傾向に合わせて故障予兆条件が変更され、また、試験時受光信号レベルが減少傾向にあれば、この減少傾向に合わせて故障予兆条件が変更され、変動する環境要因の影響を受けることなく適切に故障予兆を判断することを可能とする。

ここで、受光信号レベルは１回の試験において例えば所定時間試験光源を駆動した際の試験時の受光信号のピークレベル、平均レベル、積分レベル等を採用できるが、これに限定されない。なお、一回の試験における試験光源の駆動は間欠的駆動や１パルスの駆動としても良い。また、試験時受光信号の変化傾向としては例えば、所定期間に実施した複数回の試験における各受光信号レベルの積算、平均、移動平均等の増加、停滞、減少等の傾向とすることができるが、これに限定されない。

（故障予兆判断条件を変更するための基準値の変更の効果）
また、故障予兆判断部は、試験による受光信号のレベルが所定の基準値に基づき正常でもなく故障でもないことに基づいて検知器の故障予兆と判断し、故障予兆判断条件変更部は、試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて基準値を変更するようにしたため、将来に起こり得る故障を予測させる状態を意味し、検知器の故障のきざし、故障の前兆、故障の前ぶれ等とも言える故障予兆を、季節変化等に影響されることなく正確に把握することができる。

具体的には例えば、工場出荷時の試験時受光信号レベルに基づく基準値を設定し、例えば運用中の試験における試験時受光信号レベルと基準値との差が所定の正常判断条件を充足すれば正常であり、基準値との差が所定の故障判断条件を充足すれば故障とする一方、試験時受光レベルが正常でもなく故障でもない場合に、これに基づき（例えば所定の試験実施回数中において試験時受光レベルが正常でもなく故障でもないケースが所定の故障予兆判断閾値回数（割合）を充足したとき、或いは試験時受光レベルが正常でもなく故障でもないケースが所定回数連続したとき等に）検知器の故障予兆と判断し、故障予兆と判断する故障予兆判断条件を設定する。

この故障条件判断条件を構成する上記基準値を試験時受光信号レベルの変化傾向に基づいて変更することで、実質的に試験時受光信号レベルの変化傾向に基づいて故障予兆判断条件を変更することができる。このため、季節変化等に影響されない故障予兆判断が可能となる。

（故障予兆判断条件を変更するための基準値の変更詳細による効果）
また、故障予兆判断部は、試験による受光信号のレベルが基準値を含む所定の正常範囲になく、且つ正常範囲を下回る所定の故障範囲にもないことに基づいて検知器の故障予兆と判断し、故障予兆判断条件変更部は、試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて基準値及び正常範囲を変更するようにしたため、基準値を試験時受光信号レベルの傾向に基づいて変更することで、基準値に基づく正常範囲及び、故障予兆の範囲である故障予兆範囲も変更され、故障予兆を判断するための故障予兆判断条件を試験時受光レベルの傾向に応じて変更することができる。

（故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部を受信盤に配置する効果）
また、故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部は受信盤に配置され、検知器は、試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づく試験結果情報を受信盤に送信するようにしたため、例えば、受信盤は検知器から受信した試験結果情報から試験時の受光信号（受光信号レベル）を取得することで、検知器の故障予兆の判断と故障予兆判断条件の変更の両方を受信盤で行い、検知器の処理負担を低減可能とする。

（試験結果情報を受信盤で生成する効果）
また、故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部は受信盤に配置され、検知器は、験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づく受光信号情報を受信盤に送信し、受信盤は受光信号情報に基づき試験結果情報を生成するようにしたため、検知器は、試験ごとに受光信号情報として例えば試験時の受光信号そのもの（例えば受光アナログ信号波形のＡＤ変換サンプリング値）、或いは受光信号レベル（ピークレベル等）を受信盤へ送信するだけで良く、検知器の処理負担を一層低減することができる。

（故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部を検知器に配置する効果）
また、故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部は検知器に配置され、受信盤は所定のタイミングで検知器に故障予兆判断条件の変更を指示するようにしたため、故障予兆の判断と故障予兆判断条件の変更の両方が検知器側で行われ、この場合には受信盤の処理負担を低減可能とする。

トンネル防災システムの概要を示した説明図 火災検知器の検知エリアを示した説明図 火災検知器の外観を示した説明図 火災検知器の機能構成の概略を示したブロック図 防災受信盤の機能構成の概略を示したブロック図 故障予兆判断条件の設定と試験時の受光レベルに基づく故障予兆の判断動作を示した説明図 故障予兆判断条件変更部による故障予兆判断条件の変更動作を示した説明図

［監視システム］
本発明の監視システムの実施形態として、トンネル内の火災を監視するトンネル防災システムを例にとって説明する。即ち、監視対象空間をトンネル内、監視対象としての異常を火災、検知器を火災検知器、受信盤を防災受信盤（火災信号受信装置）とした場合を説明する。

なお、本発明における検知器は、自己搭載の試験光源を駆動して発生する試験光を、自己搭載の受光素子によって受光した受光信号に基づいて自己の正常性を試験する機能を有するものであり、以下の実施形態における火災検知器も同機能を有する。

［トンネル防災システム］
［実施形態の基本的な概念］
図１はトンネル防災システムの概要を示した説明図である。本実施形態におけるトンネル防災システムの基本的な概念は、トンネル内に設置された火災検知器１２を信号線１４を介して防災受信盤１０に接続して監視対象空間内の検知エリア１５の火災を監視し、防災受信盤１０は火災検知器１２からの火災信号に基づいて所定の火災処理を行うものであり、トンネル防災システムは、火災検知器１２の試験光源を駆動した際の受光信号に基づき、所定の故障予兆判断条件を充足した場合に火災検知器１２の故障予兆と判断し、火災検知器１２の試験による受光信号のレベルに基づく試験結果情報を生成し、試験結果情報に基づき、故障予兆判断条件を変更する、というものである。

これにより、試験による受光信号のレベルに基づく試験結果情報により故障予兆判断条件が変更され、その結果、例えば季節的な環境要因により試験時の受光信号レベルが変動しても、この変動に追従して故障予兆判断条件が適正化され、年間を通じて火災検知器の故障予兆を適切に把握することが可能となり、運用管理者等は、故障予兆が判断された火災検知器に対し点検、修理、交換等の適切な対処を行い、例えば経年による火災検知器の緩やかな劣化に伴う非火災報の発生を未然に防止可能とする。

また、故障予兆判断条件の変更は、火災検知器１２の試験結果情報から得られた受光信号のレベルの変化傾向に基づいて故障予兆判断条件を変更するものであり、例えば増加傾向にあれば、この増加傾向に合わせて故障予兆判断条件が変更され、また、減少傾向にあれば、この減少傾向に合わせて故障予兆判断条件が変更されるので、変動する環境要因の影響を受けることなく適切に故障予兆を判断することを可能とする。以下詳細に説明する。

［トンネル防災システムの概要］
図１に示すように、自動車専用道路の上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂの内部にはトンネル長手方向の壁面に沿って例えば２５メートル又は５０メートル間隔で火災検知器１２が設置され、管理室等に設置された防災受信盤１０から引き出された信号線１４に接続され、火災検知器１２には固有のアドレスが設定されている。信号線１４は、電源線を含んで良い。

図２は火災検知器の検知エリアを示した説明図である。図２に示すように、火災検知器１２は右眼、左眼の２組の火災検知部を備えることで、監視対象空間であるトンネル内の長手方向上り側および下り側の両方向に検知エリア１５を持ち、トンネルの長手方向に沿って、隣接して配置される火災検知器１２との検知エリアが例えば右眼１３Ｒと左眼１３Ｌで相互補完的に重なるように連続的に配置され、検知エリア１５内で起きた火災に伴う炎からの赤外線を観測して火災を検知する。

また防災受信盤１０に対しては、消火ポンプ設備１６、ダクト用の冷却ポンプ設備１８、ＩＧ子局設備２０、換気設備２２、警報表示板設備２４、ラジオ再放送設備２６、テレビ監視設備２８及び照明設備３０等が設けられており、火災検知器１２と防災受信盤１０は信号線１４を介して、所謂Ｒ型（Ｒｅｃｏｒｄ－ｔｙｐｅ）伝送方式で通信する。

ここで、ＩＧ子局設備２０は、防災受信盤１０と外部に設けた上位設備である遠方監視制御設備３２とをネットワークを経由して結ぶ通信設備である。換気設備２２は、トンネル内の天井側に設置されているジェットファンの運転によってトンネル長手方向に換気流を発生する設備である。警報表示板設備２４は、利用者に対して、火災に伴う進入禁止警報等の情報を電光表示板に表示して知らせる設備である。ラジオ再放送設備２６は、トンネル内で運転者等が道路管理者からの情報を受信できるようにするための設備である。テレビ監視設備２８は、火災の規模や位置を確認したり、水噴霧設備の作動、避難誘導をしたりする場合のトンネル内状況を把握するための設備である。照明設備３０はトンネル内の照明機器を駆動して管理する設備である。

［火災検知器］
（火災検知器の外観）
図３は火災検知器の外観を示した説明図、図４は火災検知器の機能構成の概略を示したブロック図である。図３に示すように、火災検知器１２は、筐体４８の上部に設けられたセンサ収納部４９に、左右に分けて２組の透光性窓５０Ｒ，５０Ｌが設けられ、透光性窓５０Ｒ，５０Ｌ内の各々に対応して、センサ部が内蔵されている。また、透光性窓５０Ｒ，５０Ｌの近傍の、センサ部を見通せる位置に、透光性窓５０Ｒ，５０Ｌの汚れ試験に使用される外部試験光源を収納した２組の試験光源用透光性窓５２Ｒ，５２Ｌが設けられている。

以下の説明では、透光性窓５０Ｒを右眼透光性窓５０Ｒといい、透光性窓５０Ｌを左眼透光性窓５０Ｌという場合がある。

（火災検知器の概略構成）
図４に示すように、火災検知器１２には、検知器制御部５４、伝送部５６、電源部５８、左右２組の火災検知部６０Ｒ，６０Ｌ、試験発光駆動部７６、感度試験に用いられる内部試験光源７８Ｒ，８０Ｒ，８２Ｒと内部試験光源７８Ｌ，８０Ｌ，８２Ｌ、汚れ試験に用いられる外部試験光源８４Ｒ，８４Ｌが設けられている。以下の説明では、火災検知部６０Ｒを右眼火災検知部６０Ｒといい、火災検知部６０Ｌを左眼火災検知部６０Ｌという場合がある。

検知器制御部５４は、例えばプログラムの実行により実現される機能であり、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が使用される。

伝送部５６は信号線１４の伝送線Ｓと伝送コモン線ＳＣにより図１に示した防災受信盤１０に接続され、各種信号がＲ型伝送により送受信される。

電源部５８は信号線１４に含まれる電源線Ｂと電源コモン線ＢＣにより図１に示した防災受信盤１０から電源供給を受け、例えば検知器制御部５４、伝送部５６、左右２組の火災検知部６０Ｒ，６０Ｌ、試験発光駆動部７６に対し所定の電源電圧が供給されている。

試験発光駆動部７６には、試験に使用する内部試験光源７８Ｒ，８０Ｒ，８２Ｒ，７８Ｌ，８０Ｌ，８２Ｌが接続され、また、汚れ試験に使用する外部試験光源８４Ｒ，８４Ｌが接続され、それぞれ発光素子としてクリプトンランプが設けられている。

（火災検知部）
火災検知部６０Ｒ，６０Ｌはそれぞれ、センサ部６４，６８，７２と増幅処理部６６，７０，７４を備える。例えば右眼火災検知部６０Ｒを例にとると、センサ部６４，６８，７２の前面にはセンサ収納部４６に設けた右眼透光性窓５０Ｒが配置されており、右眼透光性窓５０Ｒを介して外部の検知エリアからの赤外線エネルギーがセンサ部６４，６８，７２に入射される。

右眼火災検知部６０Ｒは、例えば３波長式の炎観測により火災を監視している。センサ部６４は、右眼透光性窓５０Ｒを介して入射した赤外線エネルギーの中から、炎に特有なＣＯ₂の共鳴放射帯である４．５μｍ帯の赤外線を光学波長バンドパスフィルタにより選択透過（通過）させて、受光センサにより該赤外線を受光して光電変換したうえで、増幅処理部６６により増幅等所定の処理を施して受光エネルギー量に対応する炎受光信号Ｅ１Ｒとして検知器制御部５４へ出力する。

センサ部６８は、右眼透光性窓５０Ｒを介して入射した赤外線エネルギーの中から、第１の非炎波長帯域となる、例えば５．０μｍ帯の赤外線エネルギーを光学波長バンドパスフィルタにより選択透過（通過）させて、受光センサにより受光して光電変換したうえで、増幅処理部７０により増幅等所定の処理を施して受光エネルギー量に対応する第１の非炎受光信号Ｅ２Ｒとして検知器制御部５４へ出力する。

センサ部７２は、右眼透光性窓５０Ｒを介して入射した赤外線エネルギーの中から、第２の非炎波長帯域となる、例えば２．３μｍ帯の赤外線エネルギーを光学波長バンドパスフィルタにより選択透過（通過）させて、受光センサにより受光して光電変換したうえで、増幅処理部７４により増幅等所定の処理を施して受光エネルギー量に対応する第２の非炎受光信号Ｅ３Ｒとして検知器制御部５４へ出力する。

増幅処理部６６，７０，７４には、プリアンプ、炎のゆらぎ周波数を含む所定の周波数帯域を選択通過させる周波数フィルタ及びメインアンプ等が設けられている。

検知器制御部５４は、炎受光信号Ｅ１Ｒ、第１の非炎受光信号Ｅ２Ｒ及び第２の非炎受光信号Ｅ３Ｒに基づき公知手法により火災を判断（検知）している。

また検知器制御部５４は、防災受信盤１０から自己アドレス指定の試験指示信号を受信した場合に外部試験光源８４Ｒ，８４Ｌを順番に発光駆動して、例えばこのときの炎受光信号Ｅ１Ｒのレベルと、工場出荷時の無汚損の状態において同様にして取得した炎受光信号Ｅ１Ｒのレベルとを比較することにより、透光性窓５０Ｒの汚れ度合いを評価して汚れ障害（汚れにより赤外線透過性能が低下する異常）を検出する汚れ試験を行い、また、内部試験光源７８Ｒ，８０Ｒ，８２Ｒを順番に発光駆動して、例えばこのときの炎受光信号Ｅ１Ｒのレベルと、工場出荷時において同様にして取得した炎受光信号Ｅ１Ｒのレベルとを比較することによって、右眼火災検知部６０Ｒの感度を評価して感度障害（センサ故障等により感度が低下する等適切な範囲に無い異常）を検出する感度試験を行う。

なお、内部試験光源７８Ｒ，８０Ｒ，８２Ｒと内部試験光源７８Ｌ，８０Ｌ，８２Ｌは、それぞれ１つの光源で共用しても良い。左眼火災検知部６０Ｌも同様となる。また、第１の非炎受光信号Ｅ２Ｒ，Ｅ２Ｌ、第２の非炎受光信号Ｅ３Ｒ，Ｅ３Ｌについても同様に行うことができる。

［防災受信盤］
（防災受信盤の概略）
図５は防災受信盤の機能構成の概略を示したブロック図である。図５に示すように、防災受信盤１０は盤制御部３４を備え、盤制御部３４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で構成され、例えばプログラムの実行により実現される火災監視制御部４５、故障予兆判断部４６及び故障予兆判断条件変更部４７の機能が設けられる。

盤制御部３４に対しては伝送部３６ａ，３６ｂが設けられ、伝送部３６ａ，３６ｂから引き出した信号線１４に上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂに設置した火災検知器１２がそれぞれ複数台接続されている。

また、盤制御部３４に対しスピーカ、警報表示灯等を備えた警報部３８、液晶ディスプレイ、プリンタ等を備えた表示部４０、各種スイッチ等を備えた操作部４１、ＩＧ子局設備２０を接続するモデム４２が設けられ、更に、図１に示した消火ポンプ設備１６、冷却ポンプ設備１８、換気設備２２、警報表示板設備２４、ラジオ再放送設備２６、テレビ監視設備２８及び照明設備３０が接続されたＩＯ部４３が設けられている。

火災監視制御部４５は、火災検知器１２からの火災信号の受信に基づき火災と判断した場合は、警報部３８による火災警報の出力（報知）、ＩＯ部４３を介して他設備の連動制御例えば警報表示板設備２４による進入禁止警報の表示、遠方監視制御設備３２に対する火災移報信号の送信を含む所定の火災処理を行う。

（故障予兆判断部）
故障予兆判断部４６は、所定の故障予兆判断条件を設定し、火災検知器１２の試験光源を駆動した際の受光信号（或いはそれに対応する受光信号情報）に基づき、所定の故障予兆判断条件を充足した場合に火災検知器１２の故障予兆と判断する制御を行う。

例えば、故障予兆判断部４６は、例えば１日１回等定期的に実施される自己の内部正常性を試験する感度試験による受光信号のレベルが所定の基準値に基づき正常でもなく故障でもないときに故障予兆と判断し、当該故障予兆の判断回数が所定の故障予兆判断閾値回数に達したときに火災検知器の故障予兆と判断する制御を行う。

図６は故障予兆判断条件の設定と感度試験時の受光信号レベルに基づく故障予兆の判断動作を示した説明図である。

説明を簡単にするため、以下では感度試験時の炎受光信号Ｅ１Ｒにつき、この受光信号レベルに基づいて右眼火災検知部６０Ｒの故障予兆を判断し、故障予兆判断条件を変更する場合として説明するが、第１の非炎受光信号Ｅ２Ｒ，Ｅ２Ｌ、第２の非炎受光信号Ｅ３Ｒ，Ｅ３Ｌについても同様に、これらに基づき故障予兆を判断し、これら信号ごと、即ち火災検知部６０Ｒ，６０Ｌのセンサ部（センサ部６４，６８，７２）の信号系統（即ち増幅処理部６６，７０，７４を含む信号系統）ごとに故障予兆判断を行い、故障予兆判断条件を変更するようにして良い。

図６（Ａ）に示すように、故障予兆判断部４６は、故障予兆判断条件として、工場出荷時の状態での火災検知器１２の感度試験で検出された受光信号（炎受光信号Ｅ１Ｒ）のピークレベルを基準値（基準レベル）９６として初期設定登録し、基準値９６を含む所定の正常範囲９８と、正常範囲９８を下回るように所定の故障閾値１０２を設定し、故障閾値１０２以下となる故障範囲１０４を設定し、正常範囲９８と故障範囲１０４との間を故障予兆範囲１００に設定している。なお、故障閾値１０２を固定値として故障範囲１０４を固定範囲としても良いし、故障範囲１０４も基準値９６に応じて変更しても良い。

ここで、受光信号の正常範囲９８は基準値９６を中心に例えば上限値９８ａと下限値９８ｂで挟まれた範囲とし、例えば基準値９６に対し±１０パーセントとしている。また、故障閾値１０２は例えば基準値９６の５０パーセント程度の値とする。

なお、故障予兆範囲１００として、例えば、（上限値９８ａ）から｛（基準値９６）＋（基準値９６の５０パーセント）｝までの範囲を追加しても良い。故障範囲１０４についても、例えば｛（基準値９６）＋（基準値の５０パーセント）｝以上の範囲を追加しても良い。

このような基準値９６に基づいた正常範囲９８、故障範囲１０４及び故障予兆範囲１００による故障予兆判断条件の設定に基づき、図６（Ａ）に黒丸で示すように、例えば１日に１回の試験により検出した受光信号（炎受光信号Ｅ１Ｒ）のピークレベルをプロットして例示すると、故障予兆判断部４６は、試験時のピークレベルが正常範囲９８にもなく故障範囲１０４にもない場合、即ち故障予兆範囲１００にある場合に故障予兆と判断する。

続いて、故障予兆判断部４６は、図６（Ｂ）に示すように、故障予兆の判断回数Ｎを計数して所定の故障予兆判断閾値回数Ｎｔｈと比較しており、判断回数Ｎが故障予兆判断閾値回数Ｎｔｈに達したときに故障予兆判断条件を充足したとして故障予兆と判断する。即ち、故障予兆判断部４６は、試験時の受光信号に基づき、また受光信号のピークレベルが正常範囲９８にもなく故障範囲１０４にもないことに基づき、またこれらに判断回数Ｎを合わせて故障予兆を判断するようにしている。

ここで、判断回数の計数は、例えば所定期間（例えば定期に実施される試験の所定回数）について行い、これを経過したときにクリアして再度計数開始するようにしても良く、その他適宜の計数方法を採用し得る。

（故障予兆判断条件変更部）
故障予兆判断条件変更部４７は、試験による受光信号のピークレベルに基づく試験結果情報を生成し、試験結果情報に基づき、故障予兆判断条件を変更する制御を行う。この場合、故障予兆判断条件変更部４７は、試験結果情報から得られた受光信号のピークレベルの傾向に基づいて故障予兆判断条件、例えば図６（Ａ）に示した基準値９６を変更し、基準値９６の変更に伴い、正常範囲９８、故障範囲１０４及び故障予兆範囲１００を変更する。

図７は故障予兆判断条件変更部による故障予兆判断条件の変更動作を示した説明図であり、例えば１日１回試験を実施し、１０日単位の故障予兆判断条件の変更タイミングを設定した場合を例とっている。なお、故障閾値１０２は固定としている。

いま、Ｄ０日から期間Ｔ１＝１０日を経過したＤ１日で故障予兆判断条件の変更タイミングに達したとすると、期間Ｔ１の間に黒点で示す１０回分の試験時受光信号のピークレベルが得られている。ここで、期間Ｔ１にはそのときの基準値９６－１に基づき正常範囲９８－１及び故障予兆範囲１００－１が設定されており、そのうち７回は正常範囲９８－１にあるが、２回は故障予兆範囲１００－１にあり、残り１回は正常範囲９８－１を超えたａ点にある。

ここでは、ａ点のピークレベルは一過性の外乱光、電気的外来ノイズや振動、誘導雷等による特異レベルとして初期値の算出対象から除外する場合を説明する。また、期間Ｔ２にｂ点に示すように、故障閾値１０２を下回るようなピークレベルについても、特異レベルとして基準値９６－２の算出対象から除外する場合とする。もちろん、これら特異レベルも算出対象としても良く、また例えば、特異レベルの出現頻度に応じて対象とするか対象から除外するかを選択するようにしても良い。

このような期間Ｔ１に保持された試験時受光信号のピークレベルに基づき、故障予兆判断条件変更部４７は、ａ点のピークレベルを初期値の算出対象から除外し、正常範囲９８－１及び故障予兆範囲１００－１にある９個のピークレベルの平均処理により新たな基準値９６－２を求める。この場合、ピークレベルが受光信号情報、平均処理結果が試験結果情報となる。

続いて、故障予兆判断条件変更部４７は、期間Ｔ１の受光信号ピークレベルから新たな基準値９６－２を求め、これを次の期間Ｔ２に基準値９６－２として設定し、新たな基準値９６－２に基づき正常範囲９８－２を設定し、その結果、故障予兆範囲１００－２が設定される。

これにより期間Ｔ１の試験時受光信号のピークレベルの減少傾向に応じて基準値９６－２，正常範囲９８－２及び故障予兆範囲１００－２が低レベル側にシフトするように変更されることで、故障予兆判断条件の変更が行われる。同様に、試験時受光信号のピークレベルが増加傾向の場合には、これに応じて基準値９６－２，正常範囲９８－２及び故障予兆範囲１００－２が高レベル側にシフトするように変更される。

以下同様に、故障予兆判断条件変更部４７は、故障予兆判断条件の変更タイミングに到達するごとに、新な基準値９６－３，９６－４，・・・を求めて正常範囲９８－３，９８－４，・・・及び故障予兆範囲１００－３，１００－４，・・・を変更することで、試験時受光信号のピークレベルの傾向に応じて故障予兆判断条件の変更を行う。

このため例えば季節的な要因により試験時の受光信号のレベルが変動しても、この変動に追従して故障予兆判断条件が変更され、年間を通じて試験による受光信号のレベルから故障予兆を適切に判断することが可能となり、このように適切な条件のもとで故障予兆と判断された場合には火災検知器１２の信頼性が低下していることが分かることから、運用管理者は、例えば故障予兆と判断された火災検知器を重点的に点検することで適切な対処を行うことができると共に、非火災報とこれに伴うトンネルの進入禁止警報等の火災処理によりトンネル通行を止めてしまうといったことの未然防止が、従来に比べて確実にできるようになる。

ここで、故障予兆判断条件変更部４７による故障予兆判断条件の変更タイミングは一定期間ごとに限定されず、試験が定期的でない場合も含め、所定の試験回数を計数するごとに行っても良いし、特定の火災検知器の故障予兆が判断された時に行っても良く、或いは管理者が操作部４１を介して任意のタイミングで行うようにしても良く、適宜の方法とすることができる。

また、故障予兆判断条件変更部４７は、試験結果情報として試験時受光信号のピークレベルに基づいて故障予兆判断条件を変更しているが、試験時受光レベルのピークレベルの平均値等の統計的処理をしたものを試験結果情報とし、これに基づいて故障予兆判断条件を変更してもよい。

また、試験時の受光信号レベルを年間単位で記憶し、例えば月単位で故障予兆判断条件を変更する場合、前年同月の試験時の受光レベルを読出し、これに基づいて故障予兆判断条件を変更してもよい。また、月単位で変更した故障予兆判断条件を記憶し、例えば月単位で故障予兆判断条件を変更する場合、前年同月の故障予兆判断条件を読出して変更しても良い。また、故障予兆判断条件として、故障予兆範囲の変更に代えて、又は加えて、故障予兆判断閾値回数Ｎｔｈを変更するようにしても良い。

［故障予兆判断部と故障予兆判断条件変更部のシステム配置］
上記の実施形態は、故障予兆判断部４６と故障予兆判断条件変更部４７の機能を防災受信盤１０に配置しているが、これに限定されず、システム上の任意の位置に配置しても良い。

例えば、故障予兆判断部４６と故障予兆判断条件変更部４７の機能を火災検知器１２に配置しても良い。この場合、火災検知器１２は防災受信盤１０から故障予兆判断条件の変更指示を受けて、或いは自己の管理するタイミングで、自己保有の試験結果情報に基づいて故障予兆判断条件を変更する。

防災受信盤１０から火災検知器１２に対する故障予兆判断条件の変更指示は、所定期間ごとに行う場合以外に、防災受信盤１０で複数の火災検知器１２からの試験結果情報を取得して総合的に処理し、例えば、トンネルの区間、信号系統等に分けて試験結果情報を総合的に処理し、例えば試験時受光信号のレベル変動の大きい区間、信号系統に対し故障予兆判断条件の変更指示を行うようにしても良い。

また、他の形態として、故障予兆判断部４６は火災検知器１２に配置し、故障予兆判断条件変更部４７は防災受信盤１０に配置するというように、システム内に分散して配置してもよく、任意である。

［本発明の変形例］
（火災検知器）
上記の実施形態は、３波長方式の火災検知器を例にとっているが、他の方式でも良く、例えば、ＣＯ₂の共鳴放射帯である４．５μｍ帯と、その短波長側の例えば、５．０μｍ付近の波長帯域における赤外線エネルギーを検知し、これらの２波長帯域における各受光信号の相対比によって炎の有無を判定する２波長式の炎検知器としても良い。

（監視システム）
上記の実施形態は、監視システムとして、トンネル内の異常である火災を監視するＲ型のトンネル防災システムを例にとっているが、Ｐ型（Ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ－ｔｙｐｅ）としても良い。

また、本発明はトンネル防災システム以外の監視システムについても適用できる。例えば建物内の火災を監視する自動火災報知システムや、プラント等の火災を監視する防災システム等、適宜の監視システムに適用することができる。また、監視対象とする異常事象としては火災に限らず各種の災害事象等を監視するものであっても良いし、例えば人体検知や侵入検知の機能を有する防犯検知器と防犯受信盤によって構成される防犯用途の監視システムであっても良い。

（その他）
また本発明は、その目的と利点を損なわ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。

１ａ：上り線トンネル
１ｂ：下り線トンネル
１０：防災受信盤
１２：火災検知器
１４：信号線
１６：消火ポンプ設備
１８：冷却ポンプ設備
２０：ＩＧ子局設備
２２：換気設備
２４：警報表示板設備
２６：ラジオ再放送設備
２８：テレビ監視設備
３０：照明設備
３２：遠方監視制御設備
３４：盤制御部
３６ａ，３６ｂ：伝送部
４５：火災監視制御部
４６：故障予兆判断部
４７：故障予兆判断条件変更部
５０Ｒ，５０Ｌ：透光性窓
５２Ｒ，５２Ｌ：試験光源用透光性窓
５４：検知器制御部
５６：伝送部
５８：電源部
６０Ｒ，６０Ｌ：火災検知部
６４，６８，７２：センサ部
６６，７０，７４：増幅処理部
７６：試験発光駆動部
７８Ｒ，７８Ｌ，８０Ｒ，８０Ｌ，８２Ｒ，８２Ｌ：内部試験光源
８４Ｒ，８４Ｌ：外部試験光源

Claims (8)

1. 受信盤に検知器を接続して異常を監視する監視システムに於いて、
   前記検知器の試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づき、所定の故障予兆判断条件を充足したときに前記検知器の故障予兆と判断する故障予兆判断部と、
   前記試験による前記受光信号に基づく試験結果情報を生成し、試験結果情報に基づき、故障予兆判断条件を変更する故障予兆判断条件変更部と、
   を備え、
   前記試験結果情報を生成するための受光信号から所定の特異レベルとなる受光信号が除かれたことを特徴とする監視システム。
   
2. 請求項１記載の監視システムに於いて、
   前記所定の特異レベルとなる受光信号は、正常とされる受光信号の信号レベルを超えるレベルの受光信号、故障とされる受光信号の信号レベルとなるレベルの受信信号を含むことを特徴とする監視システム。
   
3. 請求項１記載の監視システムに於いて、
   前記故障予兆判断条件変更部は、前記試験結果情報から得られた前記受光信号のレベルの変化傾向に基づいて前記故障予兆判断条件を変更することを特徴とする監視システム。
   
4. 請求項１記載の監視システムに於いて、
   前記故障予兆判断部は、前記試験による前記受光信号のレベルが所定の基準値に基づき正常でなく故障でもないことに基づいて前記検知器の故障予兆と判断し、
   前記故障予兆判断条件変更部は、前記試験結果情報から得られた前記受光信号のレベルの変化傾向に基づいて前記基準値を変更することを特徴とする監視システム。
   
5. 請求項４記載の監視システムに於いて、
   前記故障予兆判断部は、前記試験による前記受光信号のレベルが前記基準値を含む所定の正常範囲になく、且つ前記正常範囲を下回る所定の故障範囲にもないことに基づいて前記検知器の故障予兆と判断し、
   前記故障予兆判断条件変更部は、前記試験結果情報から得られた前記受光信号のレベルの変化傾向に基づいて前記基準値及び前記正常範囲を変更することを特徴とする監視システム。
   
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の監視システムに於いて、
   前記故障予兆判断部と前記故障予兆判断条件変更部は前記受信盤に配置され、前記検知器は、前記試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づく試験結果情報を前記受信盤に送信することを特徴とする監視システム。
   
7. 請求項１乃至５の何れかに記載の監視システムに於いて、
   前記故障予兆判断部と前記故障予兆判断条件変更部は前記受信盤に配置され、前記検知器は、前記試験光源を駆動した試験の際の受光信号に基づく受光信号情報を前記受信盤に送信し、前記受信盤は前記受光信号情報に基づき試験結果情報を生成することを特徴とする監視システム。
   
8. 請求項１乃至５の何れかに記載の監視システムに於いて、
   前記故障予兆判断部と前記故障予兆判断条件変更部は前記検知器に配置され、
   前記受信盤は、所定のタイミングで前記検知器に前記故障予兆判断条件の変更を指示し、複数の検知器に配置された故障予兆判断条件変更部から取得した前記試験結果情報に基づき前記故障予兆判断条件を変更する検知器を決定することを特徴とする監視システム。
   

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