JPH01243199A - 火災警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は火災警報装置に関し、さらに評言すれば炎から
放射されるふく射エネルギーのレベルによりデジタル系
で構成された火災判定手段を動作状態にするようにした
火災警報装置に関する。

（従来の技術） 従来の火災警報装置は、たとえば第４図に示す如く構成
されていた。すなわち、炎から放射されるふく射エネル
ギー中、長波長のスペクトルを第１のセンサ３１１で検
出して電気信号に変換し、同様忙短波長のスペクトル金
弟２のセンサ３１２で検出して電気信号に変換する。第
１のセンサ３１１からの出力電圧は第１の狭帯域バンド
パスフィルタ３２１を介して第１の増幅器３３１で増幅
し、第１の平滑回路３４１で平滑化し、同様に第２のセ
ンサ３１２からの出力電圧は第２の狭帯域パントノＪ？
スフイルタ３２２を介して第２の増幅器３３２で増幅し
、第２の平滑回路３４２で平滑化する。

第１および第２の平滑回路３４１および３４鵞からの出
力電圧はアナログ比較器３５で比較して、火災のもつ波
長エネルギー分布の特徴に合うか否かの判断をする。火
災のもつ波長エネルギー分布の特徴に合うと判定された
ときのアナログ比較器３５からの出力は遅延回路３６に
よシ所定期間遅延させて火災の持続性を判定し、火災持
続のときの遅延回路３６からの出力ヲノソルス信号発生
回路３７に供給して、パルス状の火災警報信号を出力し
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに火災警報装置では四六時中火災発生の監視を行
なっていなければならず、このため火災警報装置では電
力消費量が少ないことが望まれる。

これは、商用を源の停電中に火災警報装置をバックアッ
プするための蓄電池容量を太きくしないためにも望まれ
ることである。

一方、火災判定をよシ正確に行なうためにセンサからの
出力電圧をデジタル的に処理して火災判定を行なうデジ
タル回路で構成した場合、正確に火災判定ができる利点
ｔｆｉするものの、上記したアナログ回路で構成された
火災警報装置に対し電力消費量が大きい問題点があった
。　　′（課題全解決するための手段） 上記の課題を解決するために本発明は第１図にネルギー
に対応したアナログ電気信号に変換する変換手段１と、
デジタル回路で構成され、かつ変換手段１からの出力を
受けて火災であることを判定して火災警報を出力する火
災判定手段２と、アナログ回路で構成され、かつ変換手
段１からの出力が火災判定を必要とする規準値を超えた
か否かを判別する判別手段３と、判別手段３からの判別
出力に伴って火災判定手段２の駆動・休止を制御する駆
動制御手段４とを備えた。

（作用） 本発明においては、変換手段１によシ炎から放射される
ふく射エネルギーが、ふく射エネルギーに対応した電気
信号に変換される。

また、変換手段１によって変換された電気信号は火災判
定手段２に供給され、火災の判定がなされ、火災と判定
されたときは火災警報が出力される。

一方、変換手段１によって変換された電気信号は規準値
を超えたか否かが判別手段３によって判別され、判別手
段３からの出力に伴って火災判定手段２の駆動・休止が
駆動制御手段４によって制御されることになる。

しかるに、火災発生か否かの監視のためには常に変換手
段１１、判別手段３および駆動制御手段４が稼動してお
シ、判別手段３によシ変換手段１からの電気信号が規準
値を超えたと判別されたとき（炎の発生によシ変換手段
１からの電気信号が増加する場合）、火災の可能性があ
シ火災判定手段２を駆動状態にして火災か否かを判定さ
せれば足シる。また、逆に前記の例で変換手段１からの
電気信□号が規準値以下のときは火災でない場合であシ
、この場合には火災判定手段２全体止状態にして無為に
電力を消費することもない。

上記の如く本発明では変換手段１からの出力によシ火災
判定を必要とする規準値を超えたときのみ火災判定手段
２を動作状態処しているため、常時の電力消費は少なく
てすむ。さらに変換手段１および判別手段３はアナログ
回路で構成されており、消費電力は少ない。

（実施例） 以下、本発明を実施例によシ説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
シ、ふく射光中の２波長スペクトルを検出、比較して火
災警報を出力する場合を例示している。

本実施例においてはアナログ回路部分５１とマイクロコ
ンピュータで構成した火災判定機能部分５２とを備えて
いる。

アナログ回路部分５１は、第１および第２のセンサ３１
１および３１３、第１および第２の増幅器３３１および
３３意、第１および第２の可変減衰器３９１および３９
２、第１および第２のアナログ比較器３５１および３５
門？、後記する信号処理駆動制御部５４の作動指示のた
めの規準電圧を出力する規準電圧源４０１および４０’
ｚＴｈ備えている。

炎から放射されたふく射光は光学受光系の第１の保護窓
２３！全通して第１のセンサ３１１に入射し、ふく射光
中の長波長スペクトル成分を電圧に第１のセンサ３１１
によシ変換し、第１の増幅器３３１で増幅のうえ、第１
の可変減衰器３９１全介して第１のアナログ比較器３５
．に供給し、可変減衰器３９１からの出力電圧が規準電
圧源４０１の出力電圧奮起えたか否かを検出する。

同様に、炎から放射されたふく射光は光学受光系の第２
の保護窓２３２全通して第２のセンサ３１２に入射し、
ふく射光中の短波長スペクトル成分金策２のセンサ３１
２によシミ圧に変換し、第２の増幅器３３２で増幅のう
え、第２の可変減衰器３９２を介して第２のアナログ比
較器３５２に供給し、第２の可変減衰器３９スからの出
力電圧が規準電圧源４０２の出力電圧を超えたか否かを
検出する。

したがって、第１の可変減衰器３９１からの出力電圧レ
ベルが規準電圧源４０１の出力電圧レベルを超えたとき
、第１のアナログ比較器３５１からの出力電圧を割シ込
み信号として信号処理部５３全駆動する信号処理駆動制
御部５４に供給する。

同様に、第２の可変減衰器３９２からの出力電圧レベル
が規準電圧源４０２の出力電圧レベルを超えたときも第
２のアナログ比較器３５２からの出力信号を割シ込み信
号として信号処理駆動制御部５４に供給する。

火災判定機能部分５２は、前記した如くマイクロコンピ
ュータからなり、ＣＰＵ、　ＲＯＭ、　ＲＡＭ　、入力
ポートおよび出力ホートラ基本的に備えている。

更に入カポ−）ｆ介して供給されたアナログ信号′ｆｒ
：ＲＯＭＫ記憶させたプログラムに伴って読み込みデジ
タルデータに変換するＡ／Ｄ変換処理機能のほかに、マ
イクロコンピュータの動作タイミングを定めるためのク
ロック発振器の発振出力全分周した信号を計数して所定
時間間隔でパルス會発生ずるカウンタタイマコントロー
ラー等を備えている。第２図においては火災判定機能部
分５２を機能的に表示しである。

火災判定機能部分５２は、信号処理部５３、信号処理部
５３の起動、作動体止全制御する信号処理駆動制御部５
４、信号処理部５３と診断用タイマ２１’ｔ−共用する
故障診断部５５、入力ボート部５６および出力ポート部
５７を備えている。

信号処理部５３はＡ　／　Ｄ変換処理部１６、信号処理
部本体１７、入力ポート部５６のアナログ入力ボート部
分５６−１およびデジタル入力ボート部分５６−２の一
部からな）、信号処理部本体１７のＲＯＭ　Ｋは信号処
理駆動制御部５４による起動後において、第１の可変減
衰器３９１の出力信号、第２の可変減衰器３９２の出力
信号およびアナログ回路部分５１の電源電圧全デジタル
信号化するＡ／Ｄ変換処理、変換したデジタル信号に基
づいて火災判定を行なう火災判定処理、外部からの入力
および火災警報の出力の管理などを行なうプログラムが
格納されておシ、アナログ入力ポート部分５６−８から
入力されたアナログ信号全デジタル信号に変換し、この
デジタル信号とデジタル入力ボート部分５６−２から入
力された比率設定器１８からのデジタル信号を処理して
火災の判定全行ない、出力ポート部５７を介してノヤル
ス状火災警報信号全警報器２４、表示器２５および通信
装置たとえばモデム２６へ出力する。また信号処理部５
３の信号処理駆動制御部５４による起動後においてはア
ナログ入力ポート部５６−１に入力され、Ａ／Ｄ変換さ
れたデジタル信号は信号処理部５３のＲＡＭ（以下、単
にＲＡＭとも記す）に記録される。

なお、警報器２４は火災判定機能部分５２から離れた位
置忙設けられておシ、表示器２５は火災判定機能部分５
２の設置位置に設けられている。

また、モデム２６からは遠隔位置に設けである火災警報
受信盤２８に火災警報信号が供給される。

信号処理駆動制御部５４は処理起動制御部１９と処理体
止制御部２０とデジタル入力ポート部分５６−２の残部
とからなっている。第１のアナログ比較器３５１からの
出力電圧、第２のアナログ比較器３５２からの出力電圧
、光学的巡回チエツク信号を受けて電気信号に変換した
光電変換器２７からの出力電圧および火災警報受信盤２
８からモデム２６に送信されて復調された遠隔点検信号
等の２値信号はデジタル入力ボート部分５６−２に入力
される。デジタル入力ポート部分５６−２に入力された
上記の２値信号の１つが高電位のとき、信号処理駆動制
御部５４は信号処理部５３ｔ−動作状７態に制御し、デ
ジタル入力ポート部分５６−！に入力された２値信号の
総てが低電位のとき、信号処理駆動制御部５４は信号処
理部５３のＲＡＭをバックアップして信号処理部５３を
休止状態にして、火災判定機能部分５２の消費電力を低
減させる。

したがって、火災判定機能部分５２ＩＩ′ｉ−旦低消費
電力になったときは、信号処理駆動制御部５４１Ｃ外部
から信号処理部５３を起動する信号が供給されるまで、
低消費電力の状態で待機していることになる。

火災判定機能部分５２の上記待機からの解除は、第１の
可変減衰器３９１からの出力電圧が第１の規準電圧源４
０１の電圧を超えたときの第１のアナログ比較器３５１
からの出力電圧、第２の可変減衰器３９２からの出力電
圧が第２の規準電圧源４０２の電圧を超えたときの第２
のアナログ比較器３５２からの出力電圧、光電変換器２
７を介して供給された巡回チエツク信号、またはモデム
２６を介して遠隔点検信号が供給されたときである。

巡回チエツクは火災警報装置が設置された後、保守用員
が巡回し、点検を行なう場合を示している。一方、火災
警報による放水等を考慮して火災警報装置の構造を防滴
型にするのが普通である。

このため巡回チエツクのためのスイッチを筐体内に設け
ることは適切ではなく、光駆動方式として巡回保守用具
がテスト用発光器を光源とし、このテスト用発光器から
の元金光電変換器２７に照射することによシ火災警報装
置の自己診断を可能として、筐体の密閉性を確保してい
る。

また遠隔点検は、火災警報装置の情報が集約される火災
警報受信盤２８からの指示により火災警報装置の自己診
断を可能としている。

故障診断部５５Ｖｉ診断用タイマ部２１および信号処理
部５３の一部と、ドライバ１２とドライバ１２によって
駆動される基準光源１１とからなっている。巡回チエツ
ク信号または遠隔点検信号が供給されたとき自己診断が
行なわれる。

この自己診断は出力ポート部５７ｖｉ−介してドライバ
１２を駆動して基準光源１１を点灯させ、基準光源１１
からの光を第１および第２のセンサ３１１および３１２
で受けて、擬似火災として検出するか否かをチエツクす
ることによシなされる。

特に遠隔点検信号忙よる自己診断のときは上記した基準
光源１１の点灯による擬似火災の検出をするのみでなく
、第１の保護窓２３１、第２の保護窓２３２の汚れによ
る不動作（擬似火災として検出されない）のときに対応
するために、擬似火災として検出されるように第１の可
変減衰器３９１の減衰率、第２の可変減衰器３９２の減
衰率の制御を行なう。遠隔点検信号による自己診断の結
果、擬似火災の検出が行なわれれば、出力ポート部５７
およびモデム２６を介して火災警報受信盤２８に出力さ
れ、擬似火災を検出したことが表示される。また、第１
の保護窓２３１、第２の保護窓２３鵞が汚れていて、第
１の可変減衰器３９１の減衰率または／および第２の可
変減衰器３９２の減衰率を最小処しても、擬似火災信号
が出力されないときは、出力ポート部５７およびモデム
２６を介して火災警報受信盤２８に故障（汚損）信号を
出力する。

診断用タイマ部２１はカウンタタイマコントローラに対
応し、一定周期のクロック信号を発生する。診断用タイ
マ部２１を設けた理由は次の如くである。その１つは、
信号処理部５３の診断忙使用するためである。これは所
謂ウォッチドッグタイマの働をさせるものである。診断
用タイマ部２１から一定間隔の時間割シ込み信号を信号
処理部５３に出力し、このタイミングに対してリセット
信号が返されないときは信号処理部５３の故障と判断し
て、診断用タイマ部２１の出力にて処理体止部２０が駆
動されて、信号処理部５３は休止状態に制御される。こ
の場合においても信号処理部５３のＲＡＭはバックアッ
プされて記憶内容を破壊してしまうことはない。その２
は自己診断に用いてｈる基準光源１１のフリッカ信号と
して用いる。このフリッカ信号は炎のちらつき状態をシ
ミュレートしたものである。このフリッカによる基準光
源１１からの発光のちらつき周期が炎のちらつき周期と
正確に一致させることによシ自己診断をよシ本当の火災
とみなせるようになる。その３は火災警報信号波整形の
タイミング信号として使用して贋る。火災警報装置から
火災警報受信盤２８に送る火災警報は公知の如くパルス
状の波形であることが７エイルセーフのために必要であ
る。

この・ぐルスの周期の管理に診断用タイマ部２１から出
力されるクロック信号の周期を使用する。したがって診
断用タイマ部２１から出力されるクロック信号が停止状
態となったときけ、上記”その１＃で使用する所謂ウォ
ッチドッグタイマの機能が停止するほか、上記６その３
”での機能も失な因、・（ルス波形の火災警報を外部に
出力することができない。これによシ、信号処理部本体
１７０機能不良による非火災報が出力されることを防止
している。

また、上記した如く、信号処理部５３が信号処理駆動制
御部５４によって休止状態にされるが、信号処理部５３
のＲＡＭはバックアップされているため、信号処理部５
３が動作状態にされていたときのアナログ入力ホート部
分５６−１からの入力信号に対するデータはＲＡＭに記
憶されておシ、後刻、たとえば非火災報を発した場合等
にＲＡＭの記憶内容をダンプさせることが可能となる。

このダンプは、モデム２６を用いて火災判定機能部分５
２に指示し、モデム２６を用いて火災警報受信盤２８側
へ送信するようＫすることもできる。

つぎに本発明の一実施例における作用を第３図に示すフ
ローチャートによシ説明する。

電源の投入によシグロダラムが開始される。

プログラムの開始についで初期設定がなされ（ステップ
ａ）、続いて第１の可変減衰器３９１からの出力信号、
第２の可変減衰器３９２からの出力信号および電源電圧
のアナログ信号、比率設定器１８からの設定信号が読み
込まれ（第３図に・おいてはセンサデータ読み込みと表
示しである）、信号処理部５３の調に一旦記憶される（
ステップｂ）。ステップｂにおいて記憶した第１および
第２の可変減衰器３９１および３９２の出力電圧の最大
値ＭａＸが判別され、上記ＲＡＭ　Ｋ記憶される（ステ
ップＣ）。最大値Ｍａｘ　Ｆｉ予め記憶させであるしき
い値Ｔｈ、よシ大きいか否かがチエツクされ（ステップ
ｄ）、最大値Ｍａｘ　）　Ｌきい値Ｔｈｌのときは火災
判定がなされる（ステラ７’　ｅ　）。ステラｆａおよ
びｅｆ火災判定ということもできる。

（ステップｄｅ）。

ステツ７’ｅの火災判定は第１の可変減衰器３９１から
の出力電圧と第２の可変減衰器３９２からの出力電圧と
の比を演算する。ステップｅにおける演算によシ求めた
比が予めＲＯＭに記憶させである比と等いか否かを判定
し、等しいとき火災と判定する（ステップｆ）。ステッ
プｆＫおけるＲＯＭに記憶させである比は複数であって
、その１つ金子め比率設定器１８の出力によシ選択する
。したがって比率設定器１８の設定により、火災による
長波長のスペクトルと短波長のスペクトルとの比を、炎
のゆらぎの特徴に合せて設定しておくことができること
Ｋなる。さらに上記比釦代って位相も含めて比較するよ
うにしてもよい。

ステツｆｆにおいて火災と判定されたときは火災警報が
リセットされるまで出力され（ステップｇ、ｈ）、再び
ステツ７″ｂが実行される。

なお上記におりて電源投入のときに、火災が生じて−る
如く説明したが、通常はこの様なことは稀であって、電
源投入のときに火災は発生しておらず、Ｍａｘ　）　Ｔ
　ｈｌでないとステップｄにおいて判別され、ステップ
ｄに続いて、巡回チエツクが指示されているか否かがチ
エツクされる（ステップｉ）。ステツｆｌにおいて巡回
チエツクの指示がなされていな−ときはステップｉに続
いて遠隔点検が指示されているか否かがチエツクされる
（ステップｊ）。ステップｊにお−て遠隔点検の指示が
なされていないときはステップｊに絞込て、第１および
第２の可変減衰器３９１および３９鵞の出力電圧が規準
電圧源４０１および４０にの電圧を超えているか否かが
チエツクされる（ステップｋ）。ステップｋにお層て規
準電圧源４０１および４０宜の電圧ｔ？Ｔｈ・ｂとして
いる。ステップｋにおいて〔第１および第２の可変減衰
器３９．および３９２の出力電圧≦規準電圧Ｔｈｏ〕の
ときは、信号処理駆動制御部５４により信号処理部５３
の機能を休止する信号処理機能休止処理がなされ（ステ
ップｔ）、次のステップｉの実行に進む。

ここで規準電圧Ｔｈｏ＜Ｌきい値Ｔｈ１に設定されてお
シ、前記した如く信号処理機能休止によっても信号処理
部５３のＲＡＭはバックアップされておシ、記憶内容が
保持されている。

ステップに、ｔ、ｉおよびｊのルートを実行していると
きは信号処理部５３のＲＡＭがバックアップされている
他、アナログ回路部分５１が作用しているのみで、消費
電力は低減された状態となっている。

ステップｋにおいて〔第１″！、たけ第２の可変減衰器
３９．または３９２からの出力電圧〉規準電圧Ｔｈｏ〕
と判別されたときはステップｋに続いて、信号処理駆動
制御部５４によ多信号処理部５３が動作状態釦戻され（
ステップｍ）、続いてステップｂが実行される。したが
って信号処理部５３のＲＡＭにはステップｂにて読み込
んだデータが更に記憶されることになる。

したがって〔第１および第２の可変減衰器３９１おｒσ
−３９２の出力電圧≦規準電圧Ｔｈｅ〕のときは、信号
処理部５３のＲＡＭＩＣ格納されている記憶内容は保持
され、〔第１または第２の可変減衰器３９１または３９
２の出力電圧〉規準電圧Ｔｈｅ〕の、吉８きは第１の可
減衰器３９１の出力電圧、第２の可変減衰器３９２の出
力電圧、電源電圧等が更に信号処理部５３のＲＡＭに記
憶されていくことになる。この結果非火災警報を発した
様な場合、信号処理部５３のＲＡＭの記憶内容をダンプ
することによシ解哲が可能となる。

ステラ７″ｉにおいて巡回チエツクが指示されていると
きは、ステップｍと同様に信号処理部５３が動作状態に
され（ステラ７’ｎ）、ドライバ１２を介して基準光源
１１を点滅させて自己診断がなされ（ステップｐ）、自
己診断の結果が出力され（ステップＳ）、次にステップ
ｋが実行される。

ステップｊにおいて遠隔点検が指示されているときは、
ステップｍと同様に信号処理部５３が動作状態にされ（
ステップｑ）、ドライバ１２ｔ−介して基準光源１１を
点滅させ、かつ第１および第２の可変減衰器３９１およ
び３９２の減衰率が第１および第２の保護窓２３１およ
び２３２の汚れに対して調整されて、自己診断がなされ
（ステップｒ）、自己診断の結果が出力される（ステッ
プ、）。

以上説明した本発明の一実施例においては、〔第１およ
び第２の可変減衰器３９１および３９２の出力電圧≦規
準電圧Ｔｈｏ　］のとき信号処理機能を休止状態にする
と共に信号処理部５３のＲＡＭの記憶内容を保持状態に
し、〔第１″！たけ第２の可変減衰器３９１または３９
２の出力電圧〉規準電圧Ｔｈ、〕のときは信号処理部５
３を動作状態にして信号処理機能全動作状態にしたため
、前者においては消費電力が低減されると共にＲＡＭの
記憶が保持され、後者においては火災判定機能が働き、
ＲＡＭに第１および第２の可変減衰器３９１および３９
２からの出力電圧、電源電圧が更に記憶されていくこと
になる。

したがって調の記憶内容は失なわれることはなく、非火
災警報を発生したような場合、ＲＡＭの記憶内容をダン
プして解析することができる。

また、火災警報装置の周囲温度も記憶するようＫしても
よい。

また、火災判定はデジタル的な波形処理によシ判定され
るため、火災の特徴に合せた設定を比率設定器１８によ
シ選択することができ、より確実な火災判定が行なえる
。

さらに、自己診断機能も容易に組み込め、複数種類の点
検指示を受けてそれぞれ自己診断を行なうことができ、
第１および第２の保護窓２３１および２３雪の汚損に対
応したレベル調整が第１および第２の可変減衰器３９１
および３９２によシ行なうことができる。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、火災判定を行なう火
災判定手段をデジタル回路で構成し、変換手段からのア
ナログ信号が火災判定を必要とする規準値を超えたとき
火災判定手段を駆動状態にし、規準値を超えないとき火
災判定手段を休止状態にしたため、火災発生を常時監視
時には変換子段、判別手段および駆動制御手段を稼動状
態にしておけばよく、火災警報装置として消費電力量を
低減させることができる。

また、一般にアナログ回路に比較してデジタル回路の消
費電力は大きい場合がちシ、本発明の如く変換手段およ
び判別手段は少なくともアナログ回路で構成されている
うえ、上記の如く火災判定を必要としないときは火災判
定手段は休止させであるため消費電力量はより少なくて
すみ、たとえば既設のアナログ回路構成の火災警報装置
が設置されている場合に、既設のアナログ回路構成の火
災警報装置中の火災判定手段をデジタル回路構成の火災
判定手段に置換して、よシ正しく火災警報を出力させる
様な場合、消費電力量は少ないために従来の配線の径を
太くしなくてもすむ効果がある。これは特にトンネル内
に設置された火災警報装置の場合に効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図。 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 第３図は本発明の一実施例の作用の説明に供するフロー
チャート。 第４図は従来例の構成を示すブロック図。 １・・・変換手段、２・・・火災判別手段、３・・・判
別手段、４・・・駆動制御手段、１１・・・基準光源、
２３１および２３雪・・・第１および第２の保護窓、２
８・・・火災警報受信盤、３３１および３３２・・・第
１および第２の増幅器、３５１および３５！・・・第１
および第２のアナログ比較器、５１・・・アナログ回路
部分、５２・・・火災判定機能部分、５３・・・信号処
理部、５４・・・信号処理駆動制御部、５５・・・故障
診断部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炎から放射されるふく射エネルギーをふく射エネルギー
   に対応したアナログ電気信号に変換する変換手段と、デ
   ジタル回路で構成され、かつ変換手段からの出力を受け
   て火災であることを判定して火災警報を出力する火災判
   定手段と、アナログ回路で構成され、かつ変換手段から
   の出力が火災判定を必要とする規準値を超えたか否かを
   判別する判別手段と、判別手段からの判別出力に伴つて
   火災判定手段の駆動・休止を制御する駆動制御手段とを
   備えたことを特徴とする火災警報装置。