JP7479177B2 - 炎検知システム - Google Patents

Description

本発明は、炎検知システムの保守のための技術に関する。

防災システムが劣化により正しく動作しなくなる場合がある。そのような不都合を防止するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、火災を検知した場合に火災信号を防災受信盤に対し出力する端末装置と防災受信盤とを接続している信号回線に流れる電流値を監視し、その電流値が大きく変化した場合に、信号回線の絶縁劣化等に起因した故障の予兆と判定し、予兆警報を出力する機能を備えた防災システムが提案されている。

特開２０１８－６７０３２号公報

炎が発する光に感応するセンサにより炎を検知する炎検知システムがある。そのような炎検知システムの不具合の原因の一つとして、センサにより光の強度を測定する測定部の部品の劣化がある。例えば、炎検知システムが備える測定部のセンサが劣化すると、センサから出力される信号の振幅値が光の有無とは無関係に不規則な変動を示す場合がある。また、センサが生成する信号を増幅するアンプが劣化すると、アンプにより増幅されたセンサからの信号の振幅値が光の有無とは無関係に定常的に高い値を示す場合がある。

上記のような部品の劣化に伴い、炎検知システムが行う炎検知の判定の精度が下がる。従って、測定部の劣化度を知ることができれば、部品の交換等により、炎検知システムに求められる炎検知の判定の精度を維持することができる。

このような事情に鑑みて、本発明は、炎検知システムの測定部の劣化度を知ることを可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、センサにより光の強度を測定する測定部と、前記測定部により測定された光の強度に基づき炎を検知する炎検知部と、前記測定部の測定結果に影響を与える環境要因が安定している期間を特定する安定期間特定部と、前記安定期間特定部が特定した期間中に前記測定部が測定した光の強度を示すデータを、ノイズを示すデータとして記憶する記憶部とを備える炎検知システムを第１の態様として提供する。

第１の態様に係る炎検知システムによれば、記憶されるデータが示すノイズにより炎検知システムの測定部の劣化度が分かる。

第１の態様に係る炎検知システムにおいて、前記安定期間特定部は、前記測定部の測定結果に基づき、環境要因が安定している期間を特定する、という構成が第２の態様として採用されてもよい。

第２の態様に係る炎検知システムによれば、環境要因が安定している期間を特定するために別途、センサを設ける必要がない。

第１の態様に係る炎検知システムにおいて、前記センサを第１のセンサとするとき、周囲の物理量を測定する前記第１のセンサとは異なる第２のセンサを備え、前記安定期間特定部は、前記第２のセンサの測定結果に基づき、環境要因が安定している期間を特定する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

第３の態様に係る炎検知システムによれば、第２のセンサを備えることで、第１のセンサに外乱光が安定的に照射されている期間を、環境要因が安定している期間から除外することができるため、第２のセンサを備えない場合と比較し、記憶されるノイズを示すデータの信頼性が高い。

第３の態様に係る炎検知システムにおいて、前記第２のセンサは、前記測定部から所定距離の範囲内に配置された前記測定部と同種の装置が備えるセンサである、という構成が第４の態様として採用されてもよい。

例えば、車両の走行方向に沿って間隔を空けて配置されている複数の同種の測定部を備える既存の炎検知システムがある場合、或る測定部の環境要因が安定している期間を、その測定部の近くに配置されている他の測定部のセンサを用いて特定することによって、既存の炎検知システムに物理的変更を行うことなく、第４の態様に係る炎検知システムが実現される。

第１乃至第４のいずれかの態様に係る炎検知システムにおいて、温度を測定する温度計と、前記安定期間特定部が特定した期間中に前記測定部が測定した光の強度を、前記温度計により測定された温度に基づき補正する補正部とを備え、前記記憶部は、前記補正部による補正後の強度を示すデータを、ノイズを示すデータとして記憶する、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

第５の態様に係る炎検知システムによれば、測定部が測定する光の強度が温度の影響により誤差を生じる場合であっても、ノイズを示すデータの信頼性が保たれる。

また、本発明は、第１乃至第５のいずれかの態様に係る炎検知システムにおいて、前記記憶部が記憶しているデータが示すノイズの経時変化に基づき、前記測定部の劣化度を判定する劣化度判定部を備える、という構成が第６の態様として採用されてもよい。

第６の態様に係る炎検知システムによれば、炎検知システムの測定部の劣化度が判定される。

本発明によれば、炎検知システムの測定部の劣化度を知ることができる。

一実施形態に係る炎検知システムの全体構成を示した図。 一実施形態に係る炎検知器のハードウェア構成を模式的に示した図。 一実施形態に係る炎検知器の機能構成を模式的に示した図。 一実施形態に係る測定値ログテーブルの構成を例示した図。 一実施形態に係る温度補正定数テーブルの構成を例示した図。 一実施形態に係る安定期間特定部が安定期間を特定する方法を説明するためのグラフ。 一実施形態に係る防災受信盤のハードウェア構成を模式的に示した図。 一実施形態に係る防災受信盤の機能構成を模式的に示した図。 一実施形態に係る暗視ノイズテーブルの構成を例示した図。 一実施形態に係る劣化度判定装置が劣化度の判定及び劣化している部品の推定を行う方法を説明するためのグラフ。 一実施形態に係る劣化度判定装置が劣化度の判定及び劣化している部品の推定を行う方法を説明するためのグラフ。 一実施形態に係る劣化診断結果テーブルの構成を例示した図。 一実施形態に係る端末装置が表示する劣化診断画面を例示した図。 一変形例に係る炎検知器のハードウェア構成を模式的に示した図。 一変形例に係る炎検知器の機能構成を模式的に示した図。

［実施形態］
以下、本発明の一実施形態に係る炎検知システム１を説明する。図１は炎検知システム１の全体構成を示した図である。炎検知システム１はトンネルＴＮで発生する炎を検知するシステムである。

炎検知システム１は、トンネルＴＮの内部に車両の走行方向に沿って概ね等間隔に設置されているｎ個の炎検知器、すなわち、炎検知器１１（１）、１１（２）、１１（３）、・・・、１１（ｎ）を備える。以下、これらｎ個の炎検知器を炎検知器１１と総称する。

炎検知器１１の各々には、実質的に２つの炎検知器が統合されている。具体的には、炎検知器１１には、炎検知器１１から見て右側の所定領域を監視領域とする炎検知器（以下、「右側炎検知器」という）と、左側の所定領域を監視領域とする炎検知器（以下、「左側炎検知器」という）が統合されている。

トンネルＴＮは監視領域Ａ（１）、Ａ（２）、Ａ（３）、・・・、Ａ（ｎ－１）に区分されている。以下、これら（ｎ－１）個の監視領域を監視領域Ａと総称する。監視領域Ａの各々は、隣り合う２つの炎検知器１１により重複して監視される。例えば、監視領域Ａ（１）は、炎検知器１１（１）の左側炎検知器と、炎検知器１１（２）の右側炎検知器により監視される。そのため、仮に隣り合う２つの炎検知器１１のいずれか一方が故障しても、他方が同時に故障しない限り、監視領域Ａに対する監視が途絶えることはない。

炎検知システム１は、炎検知器１１に加え、炎検知器１１の各々と通信接続された防災受信盤１２と、防災受信盤１２と通信接続されたサーバ装置１３と、サーバ装置１３と通信可能な端末装置１４を備える。

図２は、炎検知器１１のハードウェア構成を模式的に示した図である。炎検知器１１はコンピュータ１０１と、コンピュータ１０１に接続された４つのセンサ、すなわち、センサ１１１Ｒ、センサ１１２Ｒ、センサ１１１Ｌ、センサ１１２Ｌと、４つのセンサの各々に応じた４つのアンプ、すなわち、アンプ１１３Ｒ、アンプ１１４Ｒ、アンプ１１３Ｌ、アンプ１１４Ｌと、コンピュータ１０１に接続された温度計１１５を備える。

センサ１１１Ｒとセンサ１１２Ｒは炎検知器１１から見て右側の監視領域Ａを監視するための光センサである。センサ１１１Ｌとセンサ１１２Ｌは炎検知器１１から見て左側の監視領域Ａを監視するための光センサである。

センサ１１１Ｒとセンサ１１１Ｌは、炎（熱源）が発する長波長側の波長帯に高い感度で応答する長波長側光センサである。センサ１１１Ｒとセンサ１１１Ｌとしては、例えば、焦電素子を用いた光センサが採用される。以下、センサ１１１Ｒとセンサ１１１Ｌをセンサ１１１と総称する。

センサ１１２Ｒとセンサ１１２Ｌは、炎（熱源）が発する短波長側の波長帯に高い感度で応答する短波長側光センサである。センサ１１２Ｒとセンサ１１２Ｌとしては、例えば、フォトダイオードを用いた光センサが採用される。以下、センサ１１２Ｒとセンサ１１２Ｌをセンサ１１２と総称する。

アンプ１１３Ｒはコンピュータ１０１とセンサ１１１Ｒの間に接続され、センサ１１１Ｒが光に感応して生成する信号を増幅する。アンプ１１４Ｒはコンピュータ１０１とセンサ１１２Ｒの間に接続され、センサ１１２Ｒが光に感応して生成する信号を増幅する。アンプ１１３Ｌはコンピュータ１０１とセンサ１１１Ｌの間に接続され、センサ１１１Ｌが光に感応して生成する信号を増幅する。アンプ１１４Ｌはコンピュータ１０１とセンサ１１２Ｌの間に接続され、センサ１１２Ｒが光に感応して生成する信号を増幅する。

センサ１１１Ｒと、アンプ１１３Ｒと、それらを接続する配線及び接点と、アンプ１１３Ｒとコンピュータ１０１を接続する配線及び接点は、１つの測定部を構成する。また、センサ１１２Ｒと、アンプ１１４Ｒと、それらを接続する配線及び接点と、アンプ１１４Ｒとコンピュータ１０１を接続する配線及び接点は、１つの測定部を構成する。また、センサ１１１Ｌと、アンプ１１３Ｌと、それらを接続する配線及び接点と、アンプ１１３Ｌとコンピュータ１０１を接続する配線及び接点は、１つの測定部を構成する。また、センサ１１２Ｌと、アンプ１１４Ｌと、それらを接続する配線及び接点と、アンプ１１４Ｌとコンピュータ１０１を接続する配線及び接点は、１つの測定部を構成する。

以下の説明において、センサ１１１又はセンサ１１２から出力された信号、という場合、特に断らない限り、センサ１１１又はセンサ１１２から出力され、アンプ１１３又はアンプ１１４により増幅された信号を意味する。

温度計１１５は炎検知器１１の筐体内の温度を測定し、測定した温度を示す温度データをコンピュータ１０１に出力する。

コンピュータ１０１は、プログラムに従いデータ処理を行うプロセッサ１０１１と、プログラムを含む各種データを記憶するメモリ１０１２と、４つのアンプを介して４つのセンサから信号の入力を受けるとともに温度計１１５から温度データの入力を受ける入出力インタフェース１０１３と、防災受信盤１２との間でデータ通信を行う通信インタフェース１０１４を備える。

なお、炎検知器１１は、図２に示す構成部に加え、４つのセンサが出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等の構成部を備えるが、それらは本発明の特徴と無関係であるため、図２において省略されており、以下の説明においてもそれらの説明は省略する。

図３は、炎検知器１１の機能構成を模式的に示した図である。すなわち、コンピュータ１０１のプロセッサ１０１１が本実施形態に係るプログラムに従う処理を実行することにより、図３に符号１１６で示される判定装置を備える炎検知器１１が実現される。以下、判定装置１１６の機能構成を説明する。

判定装置１１６はセンサ１１１Ｒとセンサ１１２Ｒから出力される信号を用いて炎検知の判定を行う判定装置１１６Ｒと、センサ１１１Ｌとセンサ１１２Ｌから出力される信号を用いて炎検知の判定を行う判定装置１１６Ｌを備える。判定装置１１６Ｒと判定装置１１６Ｌの構成は共通しているため、以下、例として、判定装置１１６Ｒの構成を説明し、判定装置１１６Ｌの構成の説明は省略する。

判定装置１１６Ｒは、記憶部１１６１Ｒ、取得部１１６２Ｒ、補正部１１６３Ｒ、安定期間特定部１１６４Ｒ、炎検知部１１６５Ｒ、送受信部１１６６Ｒ、計時部１１６７Ｒを備える。

記憶部１１６１Ｒはプロセッサ１０１１の制御下で動作するメモリ１０１２により実現される。記憶部１１６１Ｒは各種データを記憶する。記憶部１１６１Ｒが記憶するデータには、測定値ログテーブル、温度補正定数テーブル、定常補正定数データが含まれる。

図４は、測定値ログテーブルの構成を例示した図である。測定値ログテーブルはセンサ１１１Ｒ及びセンサ１１２Ｒの各々に応じて準備されている。測定値ログテーブルには、「時刻」欄、「温度」欄、「強度（実測）」欄、「強度（温度補正後）」欄、「強度（定常補正後）」欄が設けられている。「時刻」欄には、センサから信号が出力されたときに計時部１１６７Ｒが測定した時刻が格納される。「温度」欄には、センサから信号が出力されたときに温度計１１５が測定した温度が格納される。「強度（実測）」欄には、センサから出力された信号の振幅値が格納される。「強度（温度補正後）」欄には、補正部１１６３Ｒが後述する温度補正定数を用いて「強度（実測）」欄に格納されている振幅値を補正した値が格納される。「強度（定常補正後）」欄には、補正部１１６３Ｒが後述する定常補正定数を用いて「強度（温度補正後）」欄に格納されている振幅値を補正した値が格納される。

図５は、温度補正定数テーブルの構成を例示した図である。温度補正定数テーブルはセンサ１１１Ｒ及びセンサ１１２Ｒの各々に応じて準備されている。温度補正定数テーブルには、「温度」及び「温度補正定数」の欄が設けられている。「温度」欄には様々な温度が格納されている。「温度補正定数」欄には、「温度」欄に格納されている温度に応じた温度補正定数が格納されている。センサ１１１Ｒ及びセンサ１１２Ｒが生成する信号の振幅値には、温度の影響によるバイアスがかかっている。温度補正定数は、センサ１１１Ｒ又はセンサ１１２Ｒが生成する信号の振幅値から減じることで温度の影響によるバイアスをキャンセルするための値であり、予めセンサ１１１Ｒ又はセンサ１１２Ｒを用いた実験により測定された値である。

定常補正定数データは、定常補正定数を示すデータである。センサ１１１Ｒ及びセンサ１１２Ｒが生成する信号の振幅値には、上述した温度の影響によるバイアスに加え、温度とは無関係なバイアスもかかっている。定常補正定数は、センサ１１１Ｒ又はセンサ１１２Ｒが生成する信号の振幅値から減じることで温度とは無関係なバイアスをキャンセルするための値である。本実施形態においては、後述する暗視ノイズデータが示す振幅値の平均値が定常補正定数として用いられる。

炎検知器１１の機能構成（図３）の説明を続ける。取得部１１６２Ｒはプロセッサ１０１１の制御下で動作する入出力インタフェース１０１３により実現される。取得部１１６２Ｒは、センサ１１１Ｒから出力された信号と、センサ１１２Ｒから出力された信号を継続的に取得する。取得部１１６２Ｒにより取得されたそれらの信号の振幅値は、その時点における時刻及び温度と共に測定値ログテーブルに格納される。

補正部１１６３Ｒはプロセッサ１０１１により実現される。補正部１１６３Ｒは、測定値ログテーブルの「時刻」欄、「温度」欄及び「強度（実測）」欄に新たなデータが格納されると、温度補正定数テーブルを参照して、「温度」欄に格納されている温度に応じた温度補正定数を特定し、「強度（実測）」欄に格納されている振幅値から温度補正定数を減じた値を「強度（温度補正後）」欄に格納する。続いて、補正部１１６３Ｒは、「強度（温度補正後）」欄に格納した値から定常補正定数を減じた値を「強度（定常補正後）」欄に格納する。

安定期間特定部１１６４Ｒはプロセッサ１０１１により実現される。安定期間特定部１１６４Ｒは、センサ１１１Ｒとセンサ１１２Ｒの各々に関し、それらのセンサに応じた測定値ログテーブルに格納されているデータに基づき、それらのセンサの測定結果に影響を与える環境要因が安定している期間（以下、「安定期間」という）を特定する。

図６は、安定期間特定部１１６４Ｒが安定期間を特定する方法を説明するためのグラフである。図６のグラフは、例えばセンサ１１１に応じた測定値ログテーブルの「強度（実測）」欄に格納されている振幅値が示す、光の強度の経時変化を示している。なお、図６のグラフは数分程度の短期間に関するグラフであるため、「強度（実測）」欄に格納されている振幅値に代えて、「強度（温度補正後）」欄又は「強度（定常補正後）」欄に格納されている値が用いられてもよい。

安定期間特定部１１６４Ｒは、測定値ログテーブルに格納されているデータに基づき、継続して強度の変動が所定の閾値以内である状態が所定時間（例えば、１分）以上継続している期間を安定期間と特定する。図６のグラフの例による場合、安定期間特定部１１６４Ｒは期間Ｑ１を安定期間と特定する。

炎検知器１１の機能構成（図３）の説明を続ける。炎検知部１１６５Ｒはプロセッサ１０１１により実現される。炎検知部１１６５Ｒは、測定値ログテーブルを参照し、センサ１１１Ｒから出力された信号の振幅値（「強度（定常補正後）」欄の値）と、センサ１１２Ｒから出力された信号の振幅値（「強度（定常補正後）」欄の値）とが所定の条件を満たすと判定した場合、炎が検知されていることを示すデータを記憶部１１６１Ｒに記憶させる。また、炎検知部１１６５Ｒは、その条件が満たされないと判定した場合、炎が検知されていないことを示すデータを記憶部１１６１Ｒに記憶させる。

炎検知部１１６５Ｒが炎検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
（条件１）センサ１１１Ｒから出力された信号の振幅値が閾値Ｔ１以上である。
（条件２）センサ１１２Ｒから出力された信号の振幅値が閾値Ｔ２以上である。
（条件３）センサ１１２Ｒから出力された信号の振幅値に対するセンサ１１１Ｒから出力された信号の振幅値の比率が閾値Ｔ３以上、かつ、閾値Ｔ４以下（ただし、Ｔ３＜Ｔ４）である。

炎検知部１１６５Ｒは、上記の条件１～３の全てが、過去の所定時間長（例えば１０秒間）の期間内に所定回数以上、満たされた場合、炎が発生していると判定する。

送受信部１１６６Ｒはプロセッサ１０１１の制御下で動作する通信インタフェース１０１４により実現される。送受信部１１６６Ｒは、記憶部１１６１Ｒに炎が検知されていることを示すデータが格納されている間、防災受信盤１２に対し、炎検知信号を継続的に出力する。また、送受信部１１６６Ｒは、測定値ログテーブルに格納されているデータのうち、安定期間特定部１１６４Ｒにより特定された安定期間中のデータを、ノイズを示すデータ（以下、「暗視ノイズデータ」という）として防災受信盤１２に出力する。

また、送受信部１１６６Ｒは、防災受信盤１２から送信されてくる定常補正定数データを受信する。送受信部１１６６Ｒが受信した定常補正定数データは、既に記憶部１１６１Ｒに記憶されている定常補正定数データに上書きされる。

計時部１１６７Ｒはプロセッサ１０１１により実現される。計時部１１６７Ｒは基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。

炎検知システム１を構成する防災受信盤１２（図１）は、トンネルＴＮ内に設置され、炎検知器１１から炎検知信号を受信した場合、表示や発音により周りの人々に警報を行うとともに、サーバ装置１３に炎が検知された旨の通知を送信する装置である。防災受信盤１２は、そのような一般的な防災受信盤の機能に加え、炎検知器１１から出力される暗視ノイズデータに基づき、炎検知器１１の劣化度を判定する機能を備える。

図７は、防災受信盤１２のハードウェア構成を模式的に示した図である。防災受信盤１２はコンピュータ１０２と、コンピュータ１０２に接続されたディスプレイ１２１及び操作ユニット１２２を備える。

コンピュータ１０２は、プログラムに従いデータ処理を行うプロセッサ１０２１と、プログラムを含む各種データを記憶するメモリ１０２２と、ディスプレイ１２１及び操作ユニット１２２との間で信号の入出力を行う入出力インタフェース１０２３と、ｎ個の炎検知器１１及びサーバ装置１３との間でデータ通信を行う通信インタフェース１０２４を備える。

図８は、防災受信盤１２の機能構成を模式的に示した図である。すなわち、コンピュータ１０２のプロセッサ１０２１が本実施形態に係るプログラムに従う処理を実行することにより、図８に符号１２３で示される劣化度判定装置を備える防災受信盤１２が実現される。以下、劣化度判定装置１２３の機能構成を説明する。

劣化度判定装置１２３は、記憶部１２３１、取得部１２３２、劣化度判定部１２３３、送信部１２３４、表示制御部１２３５、操作受付部１２３６を備える。

記憶部１２３１はプロセッサ１０２１の制御下で動作するメモリ１０２２により実現され、各種データを記憶する。例えば、炎検知器１１から送信され取得部１２３２が取得した暗視ノイズデータは記憶部１２３１に記憶される。図９は、記憶部１２３１が暗視ノイズデータを格納するために記憶しているテーブル（以下、「暗視ノイズテーブル」という）の構成を例示した図である。記憶部１２３１には、複数の炎検知器１１の各々に関し、４つのセンサの各々に応じた暗視ノイズテーブルが記憶される。

暗視ノイズテーブルには「日時」欄、「暗視ノイズデータ」欄、「平均値」欄、「標準偏差」欄、「データ異常」欄という項目が設けられている。「日時」欄には、例えば、暗視ノイズデータが示す暗視期間の最初の日時が格納される。また、「暗視ノイズデータ」欄には、暗視ノイズデータが格納される。なお、個々の暗視ノイズデータは、測定値ログテーブル（図４）から一部を抜き出したデータであるため、複数のレコードを含む。「平均値」欄には暗視ノイズデータの「強度（温度補正後）」欄に格納されている値の平均値が格納される。「標準偏差」欄には暗視ノイズデータの「強度（温度補正後）」欄に格納されている値の標準偏差が格納される。「データ異常」欄には「暗視ノイズデータ」欄に格納されている暗視ノイズデータが異常なデータであるか否かを示すデータが格納される。

防災受信盤１２の機能構成（図８）の説明に戻る。取得部１２３２はプロセッサ１０２１の制御下で動作する通信インタフェース１０２４により実現される。取得部１２３２はｎ個の炎検知器１１の各々から炎検知信号と暗視ノイズデータを取得する。取得部１１６２により取得された暗視ノイズデータは暗視ノイズテーブルに格納される。

劣化度判定部１２３３はプロセッサ１０２１により実現される。劣化度判定部１２３３は、いずれかの暗視ノイズテーブルに新しい暗視ノイズデータが格納されると、その暗視ノイズデータの「強度（温度補正後）」欄に格納されている値の平均値と標準偏差を算出し、暗視ノイズテーブルの該当する欄に格納する。また、劣化度判定部１２３３は、暗視ノイズテーブルに格納されている暗視ノイズデータのうち、平均値又は標準偏差が前後の他の暗視ノイズデータの平均値又は標準偏差から所定の閾値以上に乖離しているものを異常なデータと判定し、「データ異常」欄にその判定結果を示すデータを格納する。

また、劣化度判定部１２３３は、複数の炎検知器１１の各々の４つのセンサの各々に関し、それらのセンサに応じた暗視ノイズテーブルに格納されているデータ（「データ異常」欄にデータが異常であることを示すデータが格納されているレコードのデータを除く）に基づき、以下の判定及び推定を行う。

（１）直近の暗視ノイズデータが示す強度の平均値が所定の閾値Ａ１以上であれば、部品の交換が必要である、と判定する。また、アンプを交換すべき部品として推定する。
（２）直近の暗視ノイズデータが示す強度の標準偏差が所定の閾値Ｂ１以上であれば、部品の交換が必要である、と判定する。また、センサを交換すべき部品として推定する。
（３）過去の所定期間における、暗視ノイズデータが示す強度の平均値の経時変化に基づき推定される、強度の平均値が所定の閾値Ａ１に達する日が現在から所定日数以内であれば、近々、部品の交換が必要となる、と判定する。また、アンプを交換すべき部品として推定する。
（４）過去の所定期間における、暗視ノイズデータが示す強度の標準偏差の経時変化に基づき推定される、強度の標準偏差が所定の閾値Ｂ１に達する日が現在から所定日数以内であれば、近々、部品の交換が必要となる、と判定する。また、センサを交換すべき部品として推定する。

図１０及び図１１は、劣化度判定装置１２３が上記の判定及び推定を行う方法を説明するためのグラフである。図１０（ａ）及び図１１（ａ）のグラフは、暗視ノイズテーブルの「日時」欄と「平均値」欄の値に応じた点を近似する曲線である。なお、曲線のうち実線の部分は現在までの平均値の推移を示し、一点鎖線の部分は将来予測される平均値の推移を示している。

図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）のグラフは、暗視ノイズテーブルの「日時」欄と「標準偏差」欄の値に応じた点を近似する曲線である。なお、曲線のうち実線の部分は現在までの標準偏差の推移を示し、一点鎖線の部分は将来予測される標準偏差の推移を示している。

図１０（ａ）のグラフは、現在の日時ｄ１において、暗視ノイズデータが示す強度の平均値が閾値Ａ１に達していないことを示している。また、図１０（ｂ）のグラフは、現在の日時ｄ１において、暗視ノイズデータが示す強度の標準偏差が閾値Ｂ１に達していないことを示す。従って、これらのデータに基づく場合、劣化度判定部１２３３はこれらのデータに応じたセンサ又はそのセンサに接続されているアンプに関し、交換不要と判定する。

また、図１０（ａ）のグラフは、現在の日時ｄ１から所定日数Ｄ１以内の日時ｄ２において、暗視ノイズデータが示す強度の平均値が閾値Ａ１に達すると推定されることを示している。また、図１０（ｂ）のグラフは、現在の日時ｄ１から所定日数Ｄ１以内には、暗視ノイズデータが示す強度の標準偏差が閾値Ｂ１に達しないと推定されることを示している。従って、これらのデータに基づく場合、劣化度判定部１２３３はこれらのデータに応じたセンサ又はそのセンサに接続されているアンプに関し、近々、交換が必要になる、と判定し、その場合、交換すべき部品はアンプである、と推定する。

図１１（ａ）のグラフは、現在の日時ｄ１において、暗視ノイズデータが示す強度の平均値が閾値Ａ１に達していないことを示している。また、図１１（ｂ）のグラフは、現在の日時ｄ１において、暗視ノイズデータが示す強度の標準偏差が閾値Ｂ１に達していることを示す。従って、これらのデータに基づく場合、劣化度判定部１２３３はこれらのデータに応じたセンサ又はそのセンサに接続されているアンプに関し、交換が必要と判定し、交換すべき部品はセンサである、と推定する。

劣化度判定部１２３３は、上記のように行う判定及び推定の結果を示すデータを記憶部１２３１に記憶させる。図１２は、劣化度判定部１２３３が行った判定及び推定の結果を示すデータを格納するためのテーブル（以下、「劣化診断結果テーブル」という）の構成を例示した図である。劣化診断結果テーブルには、「装置ＩＤ」欄、「右側長波長」欄、「右側短波長」欄、「左側長波長」欄、「左側短波長」欄が設けられている。「装置ＩＤ」欄には炎検知器１１の識別情報が格納される。「右側長波長」欄、「右側短波長」欄、「左側長波長」欄、「左側短波長」欄は各々、センサ１１１Ｒ、センサ１１２Ｒ、センサ１１１Ｌ、センサ１１２Ｌに応じた欄であり、それらのセンサに関し、例えば、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの形式に従ったデータが格納される。

（ａ）「正常」：現在、部品の交換が不要であり、かつ、今から所定日数Ｄ１以内にも部品の交換が不要であることを示す。
（ｂ）「要交換（＃＃）」：現在、部品の交換が必要であり、「＃＃」に示される部品（センサとアンプのいずれか一方、又は、両方）の交換が必要と推定されることを示す。
（ｃ）「近々要交換（＃＃）（○○月○○日）」：○○月○○日頃に部品の交換が必要となると推定され、その場合、「＃＃」に示される部品（センサとアンプのいずれか一方、又は、両方）の交換が必要となると推定されることを示す。

防災受信盤１２の機能構成（図８）の説明に戻る。送信部１２３４はプロセッサ１０２１の制御下で動作する通信インタフェース１０２４により実現される。送信部１２３４は暗視ノイズテーブルと劣化診断結果テーブルをサーバ装置１３に送信する。また、送信部１２３４は、例えば定期的に、暗視ノイズテーブルの直近のレコード（「データ異常」欄にデータが異常であることを示すデータが格納されているレコードを除く）の「平均値」欄の値を示すデータを、定常補正定数データとして炎検知器１１に送信する。

表示制御部１２３５はプロセッサ１０２１により実現される。表示制御部１２３５はディスプレイ１２１に各種画像を表示させるための制御を行う。例えば、いずれかの炎検知器１１から炎検知信号を受信すると、表示制御部１２３５は「炎検知 エリア＃＃」という文字を表す画像データを生成し、ディスプレイ１２１にその画像データが表す画像を表示させる。ここで、「エリア＃＃」は炎を検知した炎検知器１１の右側炎検知器又は左側炎検知器に応じた監視領域Ａの識別情報である。

操作受付部１２３６はプロセッサ１０２１の制御下で動作する入出力インタフェース１０２３により実現される。操作受付部１２３６は保守員等のユーザが操作ユニット１２２に対し行う操作を受け付ける。なお、ユーザが操作ユニット１２２を用いて防災受信盤１２に対し行う操作には、例えば、炎検知時に防災受信盤１２が制御する消火装置の動作開始を指示するための操作等が含まれる。

以上が防災受信盤１２の説明である。サーバ装置１３（図１参照）は、Ｗｅｂサーバ機能を備える一般的なサーバ装置であるため、そのハードウェア構成及び機能構成の説明を省略する。

端末装置１４（図１参照）は、保守員により用いられる端末装置である。端末装置１４はＷｅｂブラウザ機能を備える一般的な端末装置であるため、そのハードウェア構成及び機能構成の説明を省略する。

サーバ装置１３は、防災受信盤１２から暗視ノイズテーブルと劣化診断結果テーブルを受信し、受信したそれらのデータを記憶する。また、サーバ装置１３は、端末装置１４からの要求に応じて、図１３に示すような画面（以下、「劣化診断画面」という）の表示を指示する表示指示データ（例えば、ＨＴＭＬデータ）を生成し、端末装置１４に送信する。端末装置１４は、サーバ装置１３から送信されてくる表示指示データに従い劣化診断画面を表示する。

劣化診断画面には、現在、部品の交換を要する炎検知器１１に関する情報を表示するテーブルと、近々、部品の交換が必要になると推定される炎検知器１１に関す情報を表示するテーブルが含まれる。保守員は、劣化診断画面を見て、保守作業の必要な炎検知器１１を容易に知ることができる。

また、保守員が劣化診断画面の表のいずれかの行に対しタッチ操作又はクリック操作を行うと、端末装置１４はその行に対応するセンサの識別情報を含む要求をサーバ装置１３に送信する。サーバ装置１３は端末装置１４からの要求に応じて、要求に含まれる識別情報により識別されるセンサに関するグラフを含む画面（以下、「グラフ表示画面」という）の表示を指示する表示指示データを生成し、端末装置１４に送信する。グラフ表示画面に含まれるグラフとは、図１０又は図１１に示したようなグラフである。端末装置１４は、サーバ装置１３から送信されてくる表示指示データに従いグラフ表示画面を表示する。保守員は、グラフ表示画面を見て、部品の交換が現在又は近い将来に必要とされる炎検知器１１の劣化の状態を確認することができる。

［変形例］
上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す２以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。

（１）上述した炎検知システム１が備える炎検知器１１の安定期間特定部１１６４は、センサ１１１又はセンサ１１２の測定結果に基づき安定期間を特定する。安定期間特定部１１６４が安定期間を特定する方法はこれに限られない。例えば、炎検知器１１が周囲の物理量を測定するセンサ（センサ１１１及びセンサ１１２と異なるセンサ）を備え、安定期間特定部１１６４がそのセンサの測定結果に基づき安定期間を特定してもよい。

図１４は、この変形例に係る炎検知器２１のハードウェア構成を模式的に示した図である。炎検知器２１は、上述した実施形態に係る炎検知器１１（図２参照）が備える構成部に加え、コンピュータ１０１に接続されたセンサ１１７（第２のセンサの一例）を備える。センサ１１７は光学カメラであり、継続的に炎検知器１１の周囲を撮影した画像を生成し、生成した画像を表す画像データを出力する。

図１５は、炎検知器２１の機能構成を模式的に示した図である。すなわち、炎検知器２１が備えるコンピュータ１０１のプロセッサ１０１１が本変形例に係るプログラムに従う処理を実行することにより、図１５に符号１１６で示される判定装置を備える炎検知器２１が実現される。炎検知器２１が備える判定装置１１６の取得部１１６２は、センサ１１７から出力される画像データを取得する。

炎検知器２１が備える判定装置１１６の安定期間特定部１１６４は、取得部１１６２により継続的に取得されている画像データが表す画像を時系列上隣り合う画像間で比較して、例えば変化している画素の数が所定の閾値未満である場合はそれらの画像間に変化がない、と判定する。続いて、安定期間特定部１１６４は、画像間に変化がない状態が所定時間（例えば、１分）以上継続していた期間を安定期間と特定する。

炎検知器２１によっても、測定値ログテーブルから安定期間のデータが暗視ノイズデータとして取り出され、防災受信盤１２に出力される。

なお、炎検知器２１が備えるセンサ１１７の種類は光学カメラに限られない。例えば、周囲の音を拾音するマイクがセンサ１１７として採用されてもよい。この場合、安定期間特定部１１６４は、センサ１１７が測定した音の振幅値が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続していた期間を安定期間と特定する。

また、周囲の動く物体を検知する物体検知センサがセンサ１１７として採用されてもよい。この場合、安定期間特定部１１６４は、センサ１１７が所定時間以上継続して何も物体を検知しなかった期間を安定期間と特定する。

また、振動を検知する振動センサがセンサ１１７として採用されてもよい。この場合、安定期間特定部１１６４は、センサ１１７が測定した振動の振幅値が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続していた期間を安定期間と特定する。

また、センサ１１７は炎検知器１１が備えるものでなくてもよい。例えば、センサ１１７が、炎検知器１１から所定距離の範囲内に配置され、炎検知器１１と無線又は有線で接続された炎検知器１１とは別体の装置であってもよい。

また、或る炎検知器１１に関し、その炎検知器１１から所定距離の範囲内に配置されている他の炎検知器１１のセンサ１１１又はセンサ１１２がセンサ１１７として用いられてもよい。例えば、炎検知器１１（２）が、炎検知器１１（２）の隣に設置されている炎検知器１１（１）又は炎検知器１１（３）のセンサ１１１又はセンサ１１２から出力された信号の振幅値を示すデータを取得し、炎検知器１１（２）の安定期間特定部１１６４がそのデータに基づき、安定期間を特定してもよい。

（２）上述した炎検知システム１が備える炎検知器１１は二波長式炎検知器であるが、炎検知システム１が備える炎検知器が炎の検知に用いる波長帯の数は３以上であってもよい。

（３）上述した炎検知システム１において防災受信盤１２が行うものとした処理の一部が炎検知器１１、サーバ装置１３、又は端末装置１４により行われてもよい。例えば、炎検知器１１が劣化度判定部１２３３を備えてもよい。また、上述した炎検知システム１において炎検知器１１が行うものとした処理の一部が防災受信盤１２、サーバ装置１３、又は端末装置１４により行われてもよい。

（４）上述した炎検知システム１が備える炎検知器１１はトンネルＴＮ内の空間を監視するものとしたが、炎検知システム１が監視の対象とする領域はトンネル内に限られない。例えば、炎の発生の危険性がある工場内の空間が炎検知器１１により監視されてもよい。

（５）上述した炎検知システム１が備える炎検知器１１は右側炎検知器と左側炎検知器を備えるが、炎検知器１１が１つの領域のみを監視対象とする単眼の炎検知器であってもよい。

（６）上述した炎検知システム１において、炎検知器１１は防災受信盤１２からの要求を待たずに暗視ノイズデータを防災受信盤１２に送信するものとしたが、炎検知器１１が防災受信盤１２からの要求に応じて暗視ノイズデータを防災受信盤１２に送信してもよい。

（７）上述した炎検知システム１において、図１０及び図１１のグラフを用いて説明した炎検知器１１の劣化度の判定の方法は一例であって、他の様々な方法が採用されてよい。例えば、暗視ノイズデータに含まれる振幅値のばらつきを示す指標として標準偏差の代わりに、分散や変動係数、振幅値の最大値と最小値の差等が用いられてもよい。また、図１０及び図１１に例示したようなグラフの形状に基づき、劣化度の判定や交換すべき部品の推定等が行われてもよい。例えば、過去の保守作業において交換した部品の種類とその部品の劣化度を目的変数とし、その部品に応じた交換直前の暗視ノイズデータを説明変数とする多数の教師データを用いて機械学習により学習モデルを生成し、運用中の炎検知器１１から出力された暗視ノイズデータをその学習モデルに入力して、学習モデルから、交換すべき部品の種類とその部品の劣化度を出力させてもよい。

（８）上述した炎検知システム１において、劣化度判定部１２３３が判定する劣化度とは、（ａ）現在、部品の交換が必要、（ｂ）近々、部品の交換が必要、（ｃ）正常、という３段階のいずれかである。劣化度判定部１２３３がこれとは異なる表現形式の劣化度を判定してもよい。例えば、閾値Ａ１に対する、暗視ノイズデータに含まれる振幅値の平均値の比率や、閾値Ｂ１に対する、暗視ノイズデータに含まれる振幅値の標準偏差の比率が、炎検知器１１の劣化度として用いられてもよい。

（９）上述した炎検知システム１において、炎検知器１１の部品のうち劣化する可能性のあるものはセンサ及びアンプであるものとしたが、劣化する可能性のある部品はこれらに限られない。例えば、配線や接点等の劣化が疑われてもよい。

１…炎検知システム、１１…炎検知器、１２…防災受信盤、１３…サーバ装置、１４…端末装置、２１…炎検知器、１０１…コンピュータ、１０２…コンピュータ、１１１…センサ、１１２…センサ、１１３…アンプ、１１４…アンプ、１１５…温度計、１１６…判定装置、１１７…センサ、１２１…ディスプレイ、１２２…操作ユニット、１２３…劣化度判定装置、１０１１…プロセッサ、１０１２…メモリ、１０１３…入出力インタフェース、１０１４…通信インタフェース、１０２１…プロセッサ、１０２２…メモリ、１０２３…入出力インタフェース、１０２４…通信インタフェース、１１６１…記憶部、１１６２…取得部、１１６３…補正部、１１６４…安定期間特定部、１１６５…炎検知部、１１６６…送受信部、１１６７…計時部、１２３１…記憶部、１２３２…取得部、１２３３…劣化度判定部、１２３４…送信部、１２３５…表示制御部、１２３６…操作受付部。

Claims (6)

1. センサにより光の強度を測定する測定部と、
   前記測定部により測定された光の強度に基づき炎を検知する炎検知部と、
   前記測定部の測定結果に影響を与える環境要因が安定している期間を特定する安定期間特定部と、
   前記安定期間特定部が特定した期間中に前記測定部が測定した光の強度を示すデータを、ノイズを示すデータとして記憶する記憶部と
   を備える炎検知システム。
2. 前記安定期間特定部は、前記測定部の測定結果に基づき、環境要因が安定している期間を特定する
   請求項１に記載の炎検知システム。
3. 前記センサを第１のセンサとするとき、周囲の物理量を測定する前記第１のセンサとは異なる第２のセンサを備え、
   前記安定期間特定部は、前記第２のセンサの測定結果に基づき、環境要因が安定している期間を特定する
   請求項１に記載の炎検知システム。
4. 前記第２のセンサは、前記測定部から所定距離の範囲内に配置された前記測定部と同種の装置が備えるセンサである
   請求項３に記載の炎検知システム。
5. 温度を測定する温度計と、
   前記安定期間特定部が特定した期間中に前記測定部が測定した光の強度を、前記温度計により測定された温度に基づき補正する補正部と
   を備え、
   前記記憶部は、前記補正部による補正後の強度を示すデータを、ノイズを示すデータとして記憶する
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の炎検知システム。
6. 前記記憶部が記憶しているデータが示すノイズの経時変化に基づき、前記測定部の劣化度を判定する劣化度判定部
   を備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の炎検知システム。

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