本発明の実施形態に係るトンネル防災システム(たとえば道路用トンネル防災システム)1は、図1等で示すように、トンネル3に設置されて使用されるものであり、複数の検知器(火災検知器)5(5A、5B、5C・・・)と防災受信盤7とを備えている。
検知器5は、監視領域(監視範囲;検知領域)がトンネル3の長手方向の両側に形成されており、監視領域を、広い領域と狭い領域とに(長い領域と短い領域とに)切り替えることができる(図10の矢印Aw2や図12の矢印A2等を参照)。また、検知器5は、トンネル3内に未監視領域が形成されないようにするために(トンネル3内の総ての領域を監視することができるようにするために)、トンネル3の長手方向で所定の間隔(たとえば一定の間隔)をあけてトンネル3内に設置される。監視領域で検知器5は火災等の高温の箇所が存在するか否かを検知する。
防災受信盤7は、常態では複数の検知器5(5A、5B、5C)に広い監視領域での監視をさせ、複数の検知器5(5A、5B、5C)のうちの所定の検知器5A、5Bが火災等の高温の箇所を検知したときには、高温の箇所が発生している箇所をより狭い範囲に限定するために、高温の箇所を検知した検知器5A、5Bに狭い監視領域での監視をさせる(図12参照)。常態とは火災等の高温の箇所が存在していない状態で検知器5が火災等の高温の箇所を検知していない状態である(図10参照)。
さらに説明すると、防災受信盤7は、複数の検知器5(5A、5B、5C)に広い監視領域での監視をさせることで、複数の検知器5(5A、5B、5C)のうちのお互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれに、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bの間の空間の監視をさせる(お互いが隣り合っている2つの検知器5A、5Bによる重複しての監視をさせる)。
また、防災受信盤7は、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれが、火災等の高温の箇所を検知したときには、この火災等の高温の箇所を、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのうちのいずれか一方の検知器5Aのみが検知するように、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bの監視領域を狭める。
複数の検知器5(5A、5B、5C)が所定の間隔をあけてトンネル3内に設置されている状態(検知器トンネル設置状態)では、検知器5の監視領域は主としてトンネル3の長手方向に延びている。また、検知器トンネル設置状態で検知器5が広い監視領域での監視をしているときには、検知器5の監視領域がトンネル3の長手方向で長くなっている。検知器トンネル設置状態で検知器5が狭い監視領域での監視をしているときには、検知器5の監視領域がトンネルの長手方向で短くなっている。検知器トンネル設置状態では、検知器5の監視領域が広くなっていようが狭くなっていようが、複数の検知器5のうちのいずれかの検知器5によって、トンネル3内の総ての領域の監視がされる。
検知器5の監視領域は、広い監視領域である第1の監視領域と、トンネル3の長手方向で第1の監視領域の1/2の監視領域である(狭い監視領域である)第2の監視領域とのいずれかに切り替え可能である。複数の検知器5(5A、5B、5C)の所定の間隔の値が、検知器5の第1の監視領域の長さの値と等しくなっている。
具体的には、検知器トンネル設置状態で検知器5が第1の監視領域での監視をしているときには、検知器5の監視領域の長さは50mになる。検知器トンネル設置状態で検知器5が第2の監視領域での監視をしているときには、検知器5の監視領域の長さは25mになる。そして、トンネル3内に設置されている複数の検知器5(5A、5B、5C)の所定の間隔の値が50mになっている。
図10、図11では、検知器5Aの第1の監視領域を矢印Aw2で示しており、検知器5Bの第1の監視領域を矢印Bw1、Bw2で示しており、検知器5Cの第1の監視領域を矢印Cw2で示している。また、図12では、検知器5Aの第2の監視領域を矢印A2で示しており、検知器5Bの第2の監視領域を矢印B1で示している。
トンネル3の断面形状(長手方向に対して直交する平面による断面の形状)は、半円形状等のほぼ一定の形状になっている。また、トンネル3は、断面の高さの値や断面の幅の値に比べて長手方向(図1等では左右方向)の寸法の値が相当に大きくなっている。なお、当然のことではあるが、トンネル3内を走行する車両は、トンネル3の長手方向に沿って走行する。
トンネル3は断面の高さの値や断面の幅の値に比べて長手方向の寸法の値がかなり大きくなっているので、検知器5の監視領域を一次元的に考えることができ、検知器5の監視領域と検知器5の監視距離とを同義に考えることができる。
ここで、検知器5について詳しく説明する。
検知器5は、図3で示すように、受光部(火災検出部)9と、火災の炎や熱のような試験光(たとえば赤外線)を発する試験発光部11と、メモリ(EEPROM)13と、制御部(図示しないCPUを備えて構成されている火災検知器制御部)15とを備えて構成されている。受光部9は、実際に発生した火災の炎や熱も検出する。
火災検出部9として、左側の火災検出部9Aと右側の火災検出部9Bとの2つが設けられている。左側の火災検出部9Aは、検知器5がトンネル3に設置されたときに、図10等で示す検知器5の左側で火災等の発生を検出し、右側の火災検出部9Aは、検知器5がトンネル3に設置されたときに、図10等で示す検知器5の右側で火災等の発生を検出する。
また、火災検出部9は、第1のセンサ(センサA)17と、第2のセンサ(センサB)19と信号増幅部21(21A、21B)と増幅率切替部23とを備えて構成されている。第1のセンサ17は、所定の波長の光(たとえば、第1の波長の赤外線)を検出し、第2のセンサ19は、所定の波長の光(たとえば、第1の波長とは異なる第2の波長の赤外線)を検出する。
信号増幅部21Aは、第1のセンサ17から出力された信号を増幅するものであり、信号増幅部21Bは、第2のセンサ19から出力された信号を増幅するものである。増幅率切替部23は、信号増幅部21(21A、21B)での信号の増幅率を変えるものである。増幅率切替部23によって信号増幅部21(21A、21B)での信号の増幅率が変更されることで、検知器5における監視領域の変更が可能になる。
試験発光部11は、チェックランプ駆動部25とチェックランプ27(27A、27B)を備えて構成されている。チェックランプ27Aは、火災検出部9Aのセンサ17、19に向けて、センサ17、19が検出可能な光(たとえば赤外線)を発するようになっている。チェックランプ27Bは、火災検出部9Bのセンサ17、19に向けて、センサ17、19が検出可能な光を発するようになっている。
また、検知器5は、図2で示すように、貫通孔29、31が設けられている筐体33を備えており、試験発光部11(チェックランプ27)と受光部9(センサ17、19)とは、図2では示していないが、筐体33内に設けられている。貫通孔29、31は、チェックランプ27が発した光が透過するガラス等の部材35で塞がれている。
そして、試験発光部11が発した赤外線が部材35を透過して受光部9で受光されるようになっている。検知器5がトンネル3内に設置されると部材35は次第に汚れてくる。これによって、試験発光部11が赤外線を発したときに受光部9で受光する赤外線の強度が、時間の経過に伴って次第に弱くなるが、定期的に部材35の清掃をすることで、受光部9で受光する光の強度は回復する。
また、検知器5には、図3で示すように、電源部37と電圧監視部39に加えて、シリアル型の伝送部41とパラレル型のI/O部43との両方のものが設けられている。シリアル型の伝送部41は、検知器5と防災受信盤7との間での信号の授受を伝送方式で行うシリアル型である場合に用いられ、パラレル型のI/O部43は、検知器5と防災受信盤7との間での信号の授受を直送方式(有電圧または無電圧接点信号)で行う場合に用いられる。
電源部37は、検知器5に電力を供給し、電圧監視部39は、検知器5に供給される電源の電圧および電源部37で電圧変換された複数の電源系統の電圧を監視する。
火災検知器制御部15は、火災判断処理部45と電圧監視処理部47と監視範囲切替処理部49とチェックランプ試験処理部51とを備えて構成されている。
火災判断処理部45は、火災検出部9(信号増幅部21)から送られてきた信号に基づいて、検知器5の監視領域で火災が発生したか否かを判断し、火災が発生したとの判断をしたときには、火災が発生した旨の信号を防災受信盤7に送る。
電圧監視処理部47は、電圧監視部39から送られてきた信号に基づいて、電源部37の電圧が正常か否かを判断し、電源部37の電圧が異常であると判断したときには、電圧が異常である旨の信号を防災受信盤7に送る。
監視範囲切替処理部49は、防災受信盤7から送られてきた信号に基づいて、検知器5の監視領域を切り替える。この切り替えは、上述したように、増幅率切替部23での増幅率を変えることでなされる。
チェックランプ試験処理部51は、たとえば、防災受信盤7から所定の時間間隔で送られてくる信号に基づいて、チェックランプ27を点灯させる。また、チェックランプ試験処理部51は、検知器5で故障が発生したか否かを判断する。
この判断は、試験発光部11(チェックランプ27)が光(たとえば赤外線)を発したときに受光部9(センサ17、19)で受光した光の強度(数値化された光の強度)を、EEPROM13の複数のアドレス(図示せず)のそれぞれに格納(記憶)し、この格納後に各アドレスのそれぞれに格納している光の強度を比較することでなされる。検知器5で故障が発生したと判断したとき、チェックランプ試験処理部51は、故障が発生した旨の信号を防災受信盤7に送る。
検知器5(チェックランプ試験処理部51)における検知器5での故障の判断についてさらに説明する。
試験発光部11(チェックランプ27A)が光を発したときに受光部9Aで受光した光の強度をEEPROM13の2つのアドレス(第1のアドレス、第2のアドレス)のそれぞれに格納する。この格納後に、2つのアドレスに格納されている光の強度を示す数値を比較する。そして、2つの数値がお互いに一致している場合には、検知器5での故障(メモリ13の障害)は発生していないと判断する。一方、2つのアドレスに格納されている光の強度を示す数値がお互いに異なっているときには、検知器5での故障(メモリの障害)が発生したと判断する。この検知器5での故障の判断は、チェックランプ27Bと受光部9Bでも同様に行われる。
ところで、上述したように、試験発光部11が発した赤外線が部材35を透過して受光部9で受光されるようになっている。したがって、検知器5がトンネル3内に設置されると検知器4の筐体33の貫通孔29、31に設けられている部材35は次第に汚れ、受光部9で受光する赤外線の強度は、時間の経過に伴って次第に弱くなる。すなわち、部材35での赤外線の透過度が次第に悪くなる(汚損率が次第に高くなる)。
そこで、チェックランプ試験処理部51は、汚損率が所定の閾値を超えた場合、防災受信盤7に汚損率が所定の閾値を超えた旨の信号送る(汚損警報を出力する)。なお、EEPROM13の2つのアドレスのそれぞれに格納される光の強度を示す数値(故障が発生しない場合の数値)は、汚損率として把握することもできる。
次に、防災受信盤7について、図4を参照しつつ詳しく説明する。
防災受信盤7は、メイン制御部(図示しないCPUとメモリとを備えて構成されているメイン制御部)53と、たとえばLCDで構成された表示部55と、たとえばタッチパネルで構成された操作部57と、検知器5以外の機器の接続に使用されるI/O部59と、インターネット等の情報通信部の接続に使用される伝送部61と、検知器5の接続に使用される伝送部63とを備えて構成されている。
なお、伝送部63は、シリアル型の検知器5の伝送部41との接続に使用され、シリアル型の検知器5との間での信号の授受に使用される。なお、伝送部63に代えてもしくは加えて伝送部64が設けられていてもよい。伝送部64は、I/Oコントローラ(信号変換器)を介してパラレル型の検知器5のI/O部との接続に使用される。
トンネル防災システム1では、検知器5の電圧監視部39で検出した電圧が許容範囲に収まっていない場合(許容範囲からはずれている場合)、この許容範囲に収まっていない電圧が検出された検知器5が故障したと判断される。
また、トンネル防災システム1では、EEPROM13の2つのアドレスに格納されている光の強度を示す数値がお互いに異なっている場合、この光の強度を示す数値がお互いに異なっている検知器5が故障したと判断される。
トンネル3内には、図1で示すように、トンネル3の長手方向(図1の左右方向)で、複数の区画65(65A、65B、65C)が設定されている。各区画65(65A、65B、65C)は、トンネル3の長手方向で連続してつながっている。これらの複数の区画65(65A、65B、65C)のそれぞれの長手方向の寸法の値は、検知器5の第1の監視領域の値(たとえば50m)になっている。
また、トンネル防災システム1には、消火用設備(消火設備;水噴霧消火設備または泡噴霧消火設備)67が設けられている。消火用設備67は、水噴霧自動弁装置または空気泡自動弁装置とポンプ、弁およびこれらを接続する配管、継手類の消火設備機器類69と、複数の区画65毎に消火剤である水噴霧または空気泡を放射する複数の区画放射部71(71A、71B、71C・・・)と、切替弁75とを備えている。区画65の数と区画放射部71の数とはお互いが一致している。すなわち、1つの区画65に対して1つの区画放射部71が設置されている。なお、空気泡とは、泡消火設備であって、泡ヘッド、泡ノズル等から放射される泡であり、可燃性液体の表面を泡で覆い、微細な気泡の集合の被覆による窒息作用と気泡中の含有水分による冷却作用の二つの作用により消火を行うものである。
区画放射部71のそれぞれには複数の水噴霧ヘッドや泡ヘッド77が設置されており、これらの水噴霧ヘッドや泡ヘッド77は、たとえば、区画65の長手方向で所定の間隔をあけて設置されている。検知器5は、複数の区画65(65A、65B、65C)それぞれの長手方向の中央部もしくは中央部の近傍に設置されている。また、消火設備機器類69と各切替弁75は、防災受信盤7のI/O部59を介して防災受信盤7に接続されている。
図12で示すように、たとえば、検知器5Aと検知器5Bとの間に位置している第1の区画65Aで火災が発生したとき(火点79が生成されたとき)には、メイン制御部53の制御の下、区画放射部71Aの切替弁75を開いて、区画放射部71Aの水噴霧ヘッドまたは泡ヘッド77から第1の区画65Aに水噴霧または空気泡を放射する。
次に、トンネル防災システム1の動作について説明する。
常態では、防災受信盤7が、複数の検知器5(5A、5B、5C)のそれぞれに第1の監視領域での監視をさせている(図10参照)。この状態で、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれが、火災等の高温の箇所(火点79)を検知したときに、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bが設置されている区画放射部(お互いが隣接している2つの区画放射部)71A、71Bから消火剤の放射を開始して消火剤の放射をし続ける(図11参照)。
続いて、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bが設置されている区画放射部71A、71Bからの消火剤の放射の開始後ただちに(2つの区画放射部71A、71Bから消火剤を放射し始めてから所定の僅かな時間が経過した後に)、火点79を、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのうちのいずれか一方の検知器のみが検知するように、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域とする(図12参照)。
続いて、検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域とした後に(検知器5A、5Bの監視領域を狭めた後ただちに)、火点79を検知した検知器5Aが設置されている区画放射部71Aのみから消火剤の放射をし続け、お互いが隣り合っている検知器のうちの他方の検知器(火点79を検知しなくなった検知器)5Bが設置されている区画放射部71Bからの消火剤の放射を停止する(図12参照)。
ここで、図10~図12を用いて説明した上記動作において、仮に、検知器5Bは正常であるが、検知器5Aが故障している場合について述べる。
常態において第1の監視領域で検知器5A側の監視領域を監視している検知器5Bが火災を検知したとする。この場合、検知器5Bの、検知器5A側の監視領域を第2の監視領域とする。この結果、検知器5Bによる火点79の検知がなければ、第1の区画65Aで火災が発生しているものとみなし、検知器5Bによる火点79の検知があれば、第2の区画65Bで火災が発生しているものとみなす。
次に、検知器5の監視領域切り替え等の動作について、図5を参照しつつ説明する。図5に示す動作は、複数の検知器5のそれぞれで、たとえばお互いが並行して行われる。
検知器5は、監視領域に応じた増幅率の設定を含む初期化処理をする(S1)。このときに、監視領域は、トンネル3の長手方向の一方の側で50mに設定され、トンネル3の長手方向の他方の側でも50mに設定される。
続いて、火災判断処理をする(S3)。すなわち、火災判断処理部45によって、検知器5の監視領域で火災が発生したか否かを判断する。また、電圧監視処理をする(S5)。すなわち、電圧監視部39によって、電源部37の電圧が正常か否かを判断する。
続いて、現在の監視範囲とは異なる監視範囲に切り替える信号の入力が、防災受信盤7から送られてきたか否か判断する(S7)。
ステップS7で、現在の監視範囲とは異なる監視範囲に切り替える信号(監視範囲を広げる旨の信号もしくは監視範囲を狭める旨の信号)の入力がない場合には、ステップS3に戻り火災判断処理をする。
ステップS7で、現在の監視範囲とは異なる監視範囲に切り替える信号(監視範囲切替信号)の入力があった場合には、増幅率切替部23の設定を変更することで、監視距離を50mから25mに切り替え、もしくは、監視距離を25mから50mに切り替え、切替応答信号を防災受信盤7に出力する(S13)。
次に、検知器5の故障検出等の動作について、図6を参照しつつ説明する。図6に示す動作も、複数の検知器5のそれぞれで、たとえばお互いが並行して行われる。
検知器5は、監視領域に応じた増幅率の設定を含む初期化処理をする(S21)。このときに、監視領域は、トンネル3の長手方向の一方の側で50mに設定され、トンネル3の長手方向の他方の側でも50mに設定される。
続いて、火災判断処理をする(S23)。すなわち、火災判断処理部45によって、検知器5の監視領域で火災が発生したか否かを判断する。火災判断処理(S23)では監視と判断と決定と信号の送出処理とを行うが、詳細な説明は省略する。
続いて、火災等を監視している検知器5の電源系統が電圧許容範囲を超えたか否かを判断する(S25)。すなわち、検知器5の電圧監視部39でたとえば電源部37の電圧を検知し、この検知した電圧が許容値に収まっているか否かを判断する。
監視している検知器5の電源系統が電圧許容範囲内にある場合には、チェックランプ試験開始信号が防災受信盤7から送られてきたか否か判断する(S27)。
チェックランプ試験開始信号の入力があった場合には、チェックランプ27の点灯動作(点滅動作でもよい。)による火災検出部9の汚損率を取得する(S28)。取得した汚損率をEEPROM13の2つのアドレスのそれぞれに格納する(S29)。また、ステップS29では、取得した汚損率が所定の閾値よりも大きい場合、汚損警報を防災受信盤7に出力する(S34)。なお、汚損率は光の強度を示す数値とする。
続いて、ステップS29でEEPROM13に格納した汚損率にエラーがあるか否かを判断する(S31)。この判断は、EEPROM13の2つのアドレスのそれぞれに格納した汚損率が一致しているか否かによってなされ、2つのアドレスのそれぞれに格納した汚損率がお互いに一致している場合には、EEPROM13に格納した汚損率にエラーが無いものとし、2つのアドレスのそれぞれに格納した汚損率がお互いに一致していない場合には、EEPROM13に格納した汚損率にエラーがあるものと判断する。
ステップS31でEEPROM13に格納した汚損率にエラーが無いと判断した場合には、ステップS23に戻る。
ステップS25で検知器5の電源系統で電圧許容範囲を超えた場合には、この電圧許容範囲を超えた検知器5が電源系統故障信号を防災受信盤7に出力するとともに、故障した検知器5による火災監視を停止する(S33)。
なお、ステップS25で監視している各検知器5の電源系統のうちの少なくとも1つ検知器5の電源系統で電圧許容範囲を超えた場合に、トンネル防災システム1による火災の監視を停止してもよい。
ステップS27でチェックランプ試験開始信号の入力がなかった場合には、ステップS23に戻る。
ステップS28で、取得した汚損率が所定の閾値以上である場合(汚損が有った場合)、汚損警報を出力し(S34)、取得した汚損率をEEPROM13の2つのアドレスのそれぞれに格納する(S29)。
ステップS31でEEPROM13に格納した汚損率にエラーがあったと判断した場合には、この汚損率のエラーがあった検知器5が、EEPROM13の故障信号を防災受信盤7に出力するとともに、故障した検知器5による火災監視を停止する(S35)。
なお、ステップS31で監視している各検知器5のEEPROM13のうちの少なくとも1つ検知器5のEEPROM13で故障が発生した場合に、トンネル防災システム1による火災の監視を停止してもよい。
次に、防災受信盤7の動作(検知器5の火災判断に係る動作)について、図7~図9を参照しつつ説明する。なお、図7~図9で示す動作では、常態で、検知器5が50mで監視をするものとする。
防災受信盤7では、まず初期化処理をし(S51)、続いて、火災判断処理をする(S53)。火災判断処理は、検知器5から火災が発生した旨の信号を受信したか否かによってされる。火災判断処理(S53)では監視と判断と決定と信号の送出処理とを行うが、詳細な説明は省略する。
続いて、検知器5の監視領域が50mであるか否か判断し(S55)、検知器5の監視領域が50mになっていない場合には、火災復旧ボタンが押し下げされたか否かを判断する(S57)。
続いて、ステップS57で火災復旧ボタンが押し下げされた場合には、検知器5を指定して(検知器番号を指定して)、この指定された検知器に復旧信号を送信する(S59)。
続いて、指定した検知器5から復旧信号を受信したか否かを判断し(S61)、復旧信号を受信した場合には、受信した復旧信号に基づく復旧を表示部55で表示する(S63)。
続いて、指定した検知器5から復旧信号を受信したか否かを判断する(S65)。
指定した検知器5の監視領域が復旧後の50mになっていない場合には、別の検知器5の総てにおいて、ステップS59~ステップS65の動作を繰り返す(S67)。なお、ステップS59~ステップS67の一群の動作は、たとえば、比較的短い時間でなされる。
続いて、監視領域を50mから25mに変更した検知器5があるか否かと、火災判断した検知器5の復旧(火災復旧)がされたか否かを判断し(S69)、火災判断した検知器5の復旧がされた場合には、この火災復旧した検知器5の隣の検知器5の監視範囲の復旧がされたか否かを判断し(S71)、監視範囲を変更した検知器5の監視範囲を復旧する(25mから50mに戻す;S73)。この検知器5の監視範囲を復旧は、監視範囲を復旧すべき検知器5の番号を指定し、検知器5にたとえば手動で防災受信盤7を介して復旧信号を送ることでされる。
続いて、監視範囲を復旧した検知器5から復旧信号(切替応答信号)を受信したか否かを判断し(S75)、監視範囲を復旧した検知器5から信号を受信した場合には、監視範囲を復旧した検知器5を示す番号等を表示部55で表示して(S77)、ステップS53に戻る。
なお、ステップS55で、検知器5の監視領域が50mではない旨の信号を受信した場合には、この火災判断した検知器5を示す番号を表示部55で表示する(S101)。
続いて、火災判断検知器5の両隣にある検知器5に、監視領域を50mから25mに狭める旨の信号を送る(S103)。この信号の送信は自動的に行ってもよいし、手動で行ってもよい。
続いて、検知器5の両隣にある検知器5から信号(監視領域を50mから25mに狭める旨の信号を受信した旨の信号)を受信し(S105)、監視範囲を狭めた検知器5を示す番号等を表示部55で表示して(S107)、ステップS57の処理をする。
また、ステップS57で復旧ボタンの押し下げがされていないと判断した場合には、ステップS53に戻る。
ステップS65で指定した検知器5から復旧信号を受信した場合には、ステップS101~S107の処理をし、続いてS67の処理をする。
ステップS69で、監視領域を変更した検知器5の復旧等がされていない場合には、ステップS53に戻る。
ステップS71で、監視領域を変更した検知器5の監視範囲を復旧がされない場合には、ステップS53に戻る。
トンネル防災システム1は、監視領域を切り替えることができるように構成されており所定の間隔をあけてトンネル3内に設置される複数の検知器5と、常態では複数の検知器5に広い監視領域での監視をさせることで、複数の検知器5のうちのお互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれにお互いが隣り合っている検知器5A、5Bの間の監視をさせる防災受信盤7を備えて構成されている。
また、トンネル防災システム1では、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれが火点79を検知したときに、この高温の箇所をお互いが隣り合っている検知器5A、5Bのうちのいずれか一方の検知器5Aが検知するようにお互いが隣り合っている検知器5A、5Bの監視領域を、防災受信盤7が狭めるように構成されている。
これにより、図11で示す火点を検知器5Aのみが検知し検知器5Bは検知しないことになり、トンネル3内に設置される複数の検知器5によってトンネル3内を2重監視するトンネル防災システム1において、火点79の位置をより狭い範囲に限定することができる。
また、火点79の位置をより狭い範囲に限定することで、避難誘導のための設備において、精度の高い火点79の位置を出力することができる。そして、避難方向を的確に示すことができる。
また、トンネル防災システム1では、検知器5の監視領域が、第1の監視領域と、第1の監視領域の1/2の監視領域である第2の監視領域とのいずれかに切り替え可能であり、複数の検知器5の所定の間隔の値が、検知器5の第1の監視領域の長さの値と等しくなっている。これにより、常態での2重監視と火点79を検知したときの火点79の位置との限定をより的確に行うことができる。
また、トンネル防災システム1では、トンネル3内に、トンネル3の長手方向で区切られた複数の区画65が設定されており、これらの複数の区画65のそれぞれの長手方向の寸法の値が、検知器5の第1の監視領域の値になっている。さらに、トンネル防災システム1には、複数の区画65毎に消火剤を放射する区画放射部71を複数備えた消火用設備67が設けられている。また、トンネル防災システム1では、検知器5が複数の区画65の長手方向の中央部に設置されている。これにより、常態での2重監視と高温の箇所を検知したときの火点79の位置の限定とを一層的確に行うことができる。
また、トンネル防災システム1では、複数の検知器5のそれぞれに第1の監視領域での監視をさせている状態で、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれが、火点79を検知したときに、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bが設置されている区画放射部71A、71Bから消火剤の放射を開始する。また、この消火剤の放射の開始後に、火点79を、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのうちのいずれか一方の検知器5Aが検知するように、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域とし、検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域とした後に、火点79を検知した検知器5Aが設置されている区画放射部71Aから消火剤の放射を続ける。
これにより、火災が発生した初期段階で広い範囲に消火剤を放射することができるとともに、その後の消火剤の使用量を少なくして消火をすることができる。
ところで、上記説明では、図11、図12で示すように、まず、区画65Aと区画65Bとに消火剤を放出し、この後、区画65Aのみに、消火剤を放射しているが、区画65Bでの消火剤の放射をすることなく、始めから区画65Aのみに消火剤の放射をするようにしてもよい。
すなわち、複数の検知器5のそれぞれに第1の監視領域での監視をさせている状態で、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのそれぞれが火点79を検知したときには、火点79を、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bのうちのいずれか一方の検知器5Aのみが検知するように、お互いが隣り合っている検知器5A、5Bの監視領域を前記第2の監視領域としてもよい。
続いて、検知器5の監視領域を第1の監視領域から第2の監視領域に狭めた後ただちに、火点79を検知した検知器5Aが設置されている区画放射部71Aのみから消火剤を放射させるようにしてもよい。
これにより、火点79の位置をより狭い範囲に限定し、始めから2つの区画放射部71A、71Bのうちの一方の区画放射部(火点79が存在している区画放射部)71Aからのみ消火剤を放射するので、消火のために使用する消火剤の量を削減することができる。
次に、1つ目の変形例に係るトンネル防災システム1について図13を参照しつつ説明する。
1つ目の変形例に係るトンネル防災システム1は、区画放射部71の形態が、図10等で示すトンネル防災システム1と異なり、その他の点は、図10等で示すトンネル防災システム1と同様に構成されている。
すなわち、1つ目の変形例に係るトンネル防災システム1の区画放射部71は、この区画放射部71が設けられている区画65に加えて、区画放射部71が設けられている区画65に隣接している隣接区画にも、水噴霧または空気泡を放射するように構成されている。
ここで、1つ目の変形例に係るトンネル防災システム1について、トンネル3の長手方向でお互いが隣接している2つの区画(第1の区画65Aと第2の区画65B)を例に掲げて詳しく説明する。
第1の区画放射部71Aは、第1の区画65Aだけでなく、第2の区画65Bの一部にも水噴霧または空気泡を放射するように構成されている。第2の区画放射部71Bは、第2の区画65Bだけでなく、第1の区画65Aの一部にも水噴霧または空気泡を放射するように構成されている。
第2の区画65Bの一部とは、トンネル3の長手方向で、第1の区画65Aの第2の区画65B側の端から所定の距離だけ第2の区画65B側に突出している部位である。第1の区画65Aの一部とは、トンネル3の長手方向で、第2の区画65Bの第1の区画65A側の端から所定の距離だけ第1の区画65A側に突出している部位である。
これにより、第1の区画65Aと第2の区画65Bとの境界の近傍には、水噴霧または空気泡がオーバーラップして放射される部位(オーバーラップ放射部位)が形成されている。
1つ目の変形例に係るトンネル防災システム1によれば、第1の区画65Aと第2の区画65Bとの境界の近傍にオーバーラップ放射部位が形成されているので、区画放射部71が、この区画放射部71が設けられている区画に加えて、隣接区画の区画放射部71が設けられている区画に隣接している部位にも、水噴霧または空気泡を放射することができ、発生した火災をより確実に消火することができる。
たとえば、第1の区画65A内であって第2の区画65Bの近傍で火災が発生した場合、図12等で示す態様では、火点79への水噴霧または空気泡の放射量が不足するおそれがある。これに対して図13示す態様では、火点79に十分な量の水噴霧または空気泡をすることができる。
次に、2つ目の変形例に係るトンネル防災システム1について図14を参照しつつ説明する。2つ目の変形例に係るトンネル防災システム1も、区画放射部71の形態が、図10等で示すトンネル防災システム1と異なり、その他の点は、図10等で示すトンネル防災システム1と同様に構成されている。
2つ目の変形例に係るトンネル防災システム1では、トンネル3内にトンネル3の長手方向で区切られた複数の区画65(65Aa、65Ab、65Ba、65Bb、65Ca)が設定されており、これらの複数の区画65のそれぞれの長手方向の寸法の値は、検知器5の第2の監視領域の値(たとえば25m)になっている。
また、2つ目の変形例に係るトンネル防災システム1では、複数の区画65のそれぞれに(複数の区画65毎に)消火剤を放射する複数の区画放射部71(71Aa、71Ab、71Ba、71Bb、71Ca)が設けられている。区画65の数と区画放射71部の数とはお互いが一致している。すなわち、1つの区画65に対して1つの区画放射部71が設置されている。
検知器5は、複数の区画65の区切りである複数の境界であって、トンネルの長手方向で1つおきに存在している境界に設置されている。なお、検知器5が、複数の区画65の区切りである複数の境界であって、トンネルの長手方向で1つおきに存在している境界の近傍に設置されていてもよい。
これにより、火災が発生したときの消火剤の使用量を一層少なくすることができる。すなわち、図12で示す態様では、火点が非存在である検知器5Aの左側の領域でも、消火剤の放射がされているが、図14で示す態様では、火点79が存在している検知器5Aの右側の領域(区画65Ab)のみで、消火剤の放射がされており、消火剤の使用量が少なくなる。
次に、3つ目の変形例に係るトンネル防災システム1について図15を参照しつつ説明する。3つ目の変形例に係るトンネル防災システム1も、区画放射部71の形態が、図14で示す2つ目の変形例に係るトンネル防災システム1と異なり、その他の点は、図14で示す2つ目の変形例に係るトンネル防災システム1と同様に構成されている。
すなわち、3つ目の変形例に係るトンネル防災システム1では、図13を用いて説明した場合と同様にして、オーバーラップ放射部位が形成されている。
次に、4つ目の変形例に係るトンネル防災システム1について図16を参照しつつ説明する。4つ目の変形例に係るトンネル防災システム1は、検知器5の第2の監視領域が第1の監視領域の1/2よりも小さくなっている点が、図15で示す3つ目の変形例に係るトンネル防災システム1と異なり、その他の点は、図15で示す3つ目の変形例に係るトンネル防災システム1と同様に構成されている。
たとえば、4つ目の変形例に係るトンネル防災システム1では、検知器5の第2の監視領域が22mになっており、検知器5の第1の監視領域が50mになっている。そして、常態において、検知器5A、5Bが第1の監視領域での監視で火点79を検知したときに、検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域にする。
検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域にしたことで、検知器5Aのみが火点79を検知するか、検知器5Bのみが火点79を検知するか、もしくは、検知器5Aと検知器5Bとの両方の検知器が火点79を検知しない態様になる。これらのいずれかの態様に応じて、区画放射部71から消火剤の放射をする。
次に、5つ目の変形例に係るトンネル防災システム1について図17を参照しつつ説明する。5つ目の変形例に係るトンネル防災システム1は、検知器5の第2の監視領域が第1の監視領域の1/2よりも大きくなっている点が、図16で示す4つ目の変形例に係るトンネル防災システム1と異なり、その他の点は、図16で示す4つ目の変形例に係るトンネル防災システム1と同様に構成されている。
たとえば、5つ目の変形例に係るトンネル防災システム1では、検知器5の第2の監視領域が28mになっており、検知器5の第1の監視領域が50mになっている。そして、常態において、検知器5A、5Bが第1の監視領域での監視で火点79を検知したときに、検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域にする。
検知器5A、5Bの監視領域を第2の監視領域にしたことで、検知器5Aのみが火点79を検知するか、検知器5Bのみが火点79を検知するか、もしくは、検知器5Aと検知器5Bとの両方の検知器が火点79を検知する態様になる。これらのいずれかの態様に応じて、区画放射部71から消火剤の放射をする。
なお、上記説明では、第1の監視領域の長さを50mとしており、第2の監視領域の長さを25mとしているが、第1の監視領域の長さおよび第2の監視領域の長さを適宜変更してもよい。たとえば、第1の監視領域の長さを25mとし、第2の監視領域の長さを12.5mとしてもよい。
また、上記説明では、検知器5の監視領域の変更を防災受信盤7によって行っているが、防災受信盤7以外の外部機器によって検知器5の監視領域の変更を行ってもよいし、検知器5の監視領域の変更を防災受信盤7だけでなく防災受信盤7以外の外部機器に出力するようにしてもよい。また、検知器5A、5Bのそれぞれが火点79を検知したときには、防災受信盤7からの信号によらず、検知器5A、5Bそれぞれが第1の監視領域から第2の監視領域と監視領域を狭めて、検知器5A、5Bのうちのいずれか一方の検知器5Aのみが火点79を検知し火災判断を出力するようにしてもよい。
さらに、検知器5の監視領域の変更を防災受信盤7によって自動的に行っているが、検知器5の監視領域の変更を防災受信盤7もしくは外部機器によって手動で行えるようにしてもよい。
また、トンネル3内に監視カメラ(図示せず)を設置し、監視カメラと検知器5との連動制御によって火点79の位置を精度良く検知するようにしてもよい。これにより、管理側でより的確な運用判断が可能になる。
ここで、トンネル3の坑口73のところにおけるトンネル防災システム1の構成について図18を参照しつつ説明する。トンネル3は、この長手方向で、坑口73からトンネル3の内部に向かって、坑口区画65(65X)、第1区画65(65A)、第2区画65(65B)、・・・がこの順にならんでいる。トンネル3の長手方向における坑口区画65Xの長さは25mになっており、第1区画65Aや第2区画65B等の長さは50mになっている。
検知器5(5X)は、坑口73のところに設置されている。検知器5(5A)は、第1区画65Aの中央に設置されており、検知器5(5B)は、第2区画65Bの中央に設置されている。
検知器5Xの監視領域は、トンネル3の内側方向にのみ設置されている。検知器5Xの第1の監視領域の長さは50m(矢印Xw1参照)になっており、検知器5Xの第2の監視領域の長さは25m(矢印X1参照)になっている。
検知器5Xと検知器5Aとの間における火災の検知について説明する。常態では、検知器5Xは第1の監視領域での監視をしており(矢印Xw1参照)、検知器5Aも第1の監視領域での監視をしている(矢印Aw1参照)。
常態において、検知器5Xと検知器5Aとが火災(火点)を検知すると、図11、図12で示した場合と同様にして、検知器5Xの監視領域を第2の監視領域とし(矢印X1参照)、検知器5Aの監視領域を第2の監視領域とし(矢印A1参照)、火点の位置を限定し、区画放射部71X、71Aから消火剤を適宜放射し火点79の消火を行う。
また、トンネル3の坑口73のところにおける別のトンネル防災システム1の構成について、図19を参照しつつ説明する。図18で示すトンネル防災システム1では、トンネル3の内部へ坑口73から太陽光が入り込むことを想定していないが、図19で示すトンネル防災システム1では、トンネル3の内部へ坑口73から太陽光が入り込むことを想定している。すなわち、トンネル3の内部へ太陽光が入り込むことで、検知器5が誤作動するおそれを、図19で示すトンネル防災システム1では回避できるようになっている。
図19で示すように、トンネル3は、この長手方向で、坑口73からトンネル3の内部に向かって、第1区画(坑口部の区画)65(65X)、第2区画65(65A)、第2区画65(65B)、・・・がこの順にならんでいる。トンネル3の長手方向における坑口部の区画(坑口区画)65Xの長さは50mになっており、第2区画65Aや第3区画65B等の長さも50mになっている。また、坑口区画65Xは、坑口73側の区画(坑口側区画)65X1と第2区画65A側の区画(反坑口側区画)65X2とで構成されている。坑口側区画65X1や反坑口側区画65X2の長さは25mになっている。
検知器5(5X1)は、坑口73のところに設置されている。検知器5(5X2)は、坑口側区画65X1と反坑口側区画65X2との境界81のところ(坑口区画65Xの中央)に設置されている。検知器5(5A)は、第2区画65Aの中央に設置されており、検知器5(5B)は、第3区画65Bの中央に設置されている。
検知器5X1の監視領域は、トンネル3の内側方向にのみ設置されている。検知器5X1の第1の監視領域の長さは50m(矢印Xw1参照)になっており、検知器5X1の第2の監視領域の長さは25m(矢印X1参照)になっている。検知器5X2の監視領域も、トンネル3の内側方向にのみ設置されている。検知器5X2の第1の監視領域の長さは50m(矢印Xw2参照)になっており、検知器5X2の第2の監視領域の長さは25m(矢印X2参照)になっている。
検知器5X1と検知器5X2との間(坑口側区画65X1)における火災の検知について説明する。常態では、検知器5X1は第1の監視領域での監視をしている(矢印Xw1参照)。
常態において、検知器5X1が火災(火点)を検知すると、検知器5X1の監視領域を第2の監視領域とし(矢印X1参照)、火点の位置を限定し、区画放射部71(71X)から消火剤を適宜放射し火点の消火を行う。
検知器5X2(境界81)と反坑口側区画65X2および第2区画65Aの境界83との間(反坑口側区画65X2)における火災の検知について説明する。常態では、検知器5X1は第1の監視領域での監視をしており(矢印Xw1参照)、検知器5X2も第1の監視領域での監視をしており(矢印Xw2参照)、検知器5Aも第1の監視領域での監視をしている(矢印Aw1参照)。
常態において、検知器5X1と検知器5X2と検知器5Aとが火災(火点)を検知すると、検知器5X1の監視領域を第2の監視領域とし(矢印X1参照)、検知器5X2の監視領域を第2の監視領域とし(矢印X2参照)、検知器5Aの監視領域を第2の監視領域とし(矢印A1参照)、火点の位置を限定し、区画放射部71Xから消火剤を適宜放射し火点の消火を行う。
反坑口側区画65X2および第2区画65Aの境界83と検知器5Aとの間における火災の検知について説明する。常態では、検知器5X2は第1の監視領域での監視をしており(矢印Xw2参照)、検知器5Aも第1の監視領域での監視をしている(矢印Aw1参照)。
常態において、検知器5X2と検知器5Aとが火災(火点)を検知すると、検知器5X2の監視領域を第2の監視領域とし(矢印X2参照)、検知器5Aの監視領域を第2の監視領域とし(矢印A1参照)、火点の位置を限定し、区画放射部71Aから消火剤を適宜放射し火点79の消火を行う。