JPH01251197A - 火災警報装置 - Google Patents

火災警報装置

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JPH01251197A
JPH01251197A JP7628288A JP7628288A JPH01251197A JP H01251197 A JPH01251197 A JP H01251197A JP 7628288 A JP7628288 A JP 7628288A JP 7628288 A JP7628288 A JP 7628288A JP H01251197 A JPH01251197 A JP H01251197A
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、熱、煙、あるいはガス等の物理量に基づいて
火災異常を判断する火災警報装置に関し、特に、異常の
兆候を検出したときに起動もしくはトリガをかけて、積
分、微分あるいは差分等の演算処理、もしくはパターン
判別等の、火災判断のための火災判定ルーチンを開始さ
せるような火災警報装置に関するものである。
[従来の技術及び問題点] 火災現象検出手段により出力される物理量の、例えばデ
ィジタル化されたアナログ量信号を、積分、微分あるい
は差分等の演算処理、もしくはパターン判別等によって
処理して火災判別を行うことが考えられている。
このような火災判別ルーチンを常時動かしておくと、消
費電流が多くなったり、判別処理に時間がとられ、他の
処理に遅れを生じる等の問題がある。
このため、通常は火災判別ルーチンを休止状慧にしてお
き、アナログ量信号すなわちセンサ出力レベルが所定レ
ベルを超えたときに火災判別ルーチンをトリガさせ、演
算処理等の火災判定を実行させることが考えられるが、
この場合には、温度、湿度、塵埃、光または揮発性液体
くペンキ等でガス成分を出す)等の環境ノイズ成分の変
動(例えば−m的には、温度や空気中の塵埃量は日中は
高く、夜中は低い)、あるいは受光素子等の検出素子の
汚れや劣化等によりアナログ量信号のレベルと所定レベ
ルとの差が一定ではなく常に変動し、従って、火災判定
の結果に誤差を生じ正しい火災判定ができない等の問題
を生じてしまう。
そこで、本件出願人により昭和63年3月22日に出願
された火災警報装置という名称の特許出願明細書によれ
ば、物理量すなわちアナログ量信号レベルの時間的傾き
から、環境が平常がら異常に向かう状態すなわち異常の
兆候を呈する状態を検出し、その傾きが所定の傾きを超
えたときに火災判定ルーチンをトリガするすなわち開始
させるようにすることにより、環境的ノイズや素子の汚
れ・劣化等の影響を受けることのない火災警報装置が提
供されている。
該特許出願におけるような火災警報装置において、例え
ば、物理量を検出してセンサ出力レベルを出力する火災
現象検出手段に設けられたアナログ・ディジタル変換器
の分解能が低い等の理由で、検出される物理量に対応す
るセンサ出力レベルの分解能が低い場合には、その傾き
を正確に求めることは大変難しい、特に、火災初期では
物理量は非常にゆっくりと立ち上がってくるため、セン
サ出力レベルでの傾きを求めるのは難しく、数サンプリ
ング間ではほとんどセンサ出力レベルの変化が見られな
い、火災初期での実際の物理量の傾きは立ち上がってい
るにも拘わらず、センサ出力レベルの傾きはほとんど見
られないため、火災判定ルーチンにトリガをかけるのが
遅れてしまい、その結果、初期状態の火災検出が遅れて
火災が拡大してしまうという恐れが多分にある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は以上の点に鑑みて為されたもので、火災現象検
出手段が出力するセンサ出力レベルの分解能が低い場合
でも、初期状態の火災を早期に検出することができる火
災警報装置を提供することを目的としている。
従って、本発明によれば、火災現象検出手段によってサ
ンプリングされる火災現象の物理量の、現時点までの最
新の複数のセンサ出力レベルを記憶するための記憶手段
と、 該記憶手段に記憶された或る時点におけるセンサ出力レ
ベルと現時点におけるセンサ出力レベルとの間の変化傾
向が所定の限度を超えたか否かを判別する変化判別手段
と、 該変化判別手段が所定の限度を超えるセンサ出力レベル
の変化傾向を判別したときに、センサ出力レベルに基づ
く火災判別のデータ処理を、前記記憶手段に記憶されて
いる複数のセンサ出力レベルの前記酸る時点まで遡って
開始し、現時点以降、は、前記火災現象検出手段により
新たにサンプリングされるセンサ出力レベルに基づいて
行う火災判別手段と、 を備えたことを特徴とする火災警報装置が提供される。
し作用] 過去から現時点までの一定時間分のセンサ出力レベルが
記憶手段に記憶され、該一定時間内の或る時点における
センサ出力レベルと現時点におけるセンサ出力レベルと
の間の、差もしくは傾き等の変化傾向が所定の限度を超
えた場合に、一定時間内のその或る時点まで遡ってトリ
ガがかけられる。そして該トリガ点から現時点までの火
災判定ルーチンによるデータ処理が行われると共に、さ
らに現時点以降は、現時点まで行われてきた該火災判定
ルーチンによるデータ処理に続けて、火災現象検出手段
によるサンプリング周期に合わせて同様の火災判定ルー
チンが続けて行われる。
[実施例] 以下、本明の一実施例について説明する。
第1図は、本発明を光学式煙感知器に適用した場合の一
実施例であり、図において、REは受信機、DEは該受
信機REに複数個が接続される感知器であり、第1図に
はその1つだけが示されている。L+〜Lnは、それぞ
れに複数個の感知器DEが接続される、例えば一対の電
源兼信号線である。
感知器DEにおいて、 MPUは、マイクロプロセッサ、 ROMIは、−例を第2A図〜第2C図にフローチャー
トで示すプログラムを記憶するための第1のプログラム
記憶用領域、 ROM2は、他のプログラムを記憶するための第2のプ
ログラム記憶用領域、 RAM1は、火災現象検出手段FSからの複数のセンサ
出力レベルSLVを記憶するための記憶用領域、 RAM2は、作業用領域、 FSは、火災現象検出手段であり、−例として光学式煙
検出部を示している。火災現象検出手段FSにおいて、 LEDは、発光ダイオード等の発光素子、DRは、発光
ダイオードLEDを例えば所定の時間間隔で発光させる
発光回路、 SBは、例えば発光ダイオードLEDがら放射される光
の煙による散乱光を受光する、太陽電池等の受光素子、 AMは、増幅器、 SHは、発光ダイオードLEDの発光に同期して増幅器
AMの出力を保持するサンプリング・ホールド回路、 ADは、サンプリング・ホールド回路SHがらのアナロ
グ信号を、センサ出力レベルとして、ディジタルのアナ
ログ量信号に変換するアナログ・ディジタル変換器、 TRXは、火災信号送出部、 IFI及びIF2は、インターフェイス、である。
第1図の動作を第2A図〜第2C図のフローチャートに
より説明する。
センサ出力レベルSLVを読込むために、発光回路DR
は所定の時間間隔、例えば2秒ごとに駆動されて発光素
子LEDに発光を行わせる。該発光素子LEDから発光
されて煙により散乱された散乱光が太陽電池SBにて受
光されると、該太陽電池SBは、受光された光に対応す
る電気信号を発生して増幅器AMを経てサンプリング・
ホールド回路SHに与え、そこで所定時間間隔ごとに保
持される。サンプリング・ホールド回路SHに保持され
た信号はアナログ・ディジタル変換器ADによりディジ
タルのアナログ量信号に変換され、火災現象検出手段F
Sにおける検出出力レベル、すなわちセンサ出力レベル
SLYとしてインターフェイスIFIに出力される。
初期設定(ステップ201)に続いて、このようにして
火災現象検出手段FSからインターフェイスIFIを介
して、所定時間間隔ごとに、センサ出力レベルSLYが
作業用領域RAM2に読込まれると(ステップ202)
、この読込まれたセンサ出力レベルはセンサ出力レベル
記憶用領域RAM1にも格納される(ステップ203)
、その際、−番古いデータは捨てられる。
センサ出力レベル記憶用領域RAM1が第3図に示され
ており、該領域にはN個のデータすなわちセンサ出力レ
ベルの記憶場所が含まれている。
最新のデータすなわちセンサ出力レベルは該記憶用領域
RAM1の一番上の場所に格納され、その時点までに格
納されているデータは順次1つづつ下方にずらされ、そ
して一番最後すなわち最下位にあるデータは捨てられる
。このようにして常時最新のN個のデータが格納される
第4図には、センサ出力レベル記憶用領域RAM1に格
納されているN個のセンサ出力レベルがグラフ表示され
ており、縦軸にはセンサ出力レベルSLYが、また横軸
には時間tが示されている。
グラフ上の各点がRAM1内の各記憶場所に格納されて
いるセンサ出力レベルに対応しており、この場合、点A
におけるセンサ出力レベルはRAM■内の最下位の記憶
場所に一番古いデータとして記憶されているものに対応
し、点Cにおけるセンサ出力レベルはRAMI内の最上
位に一番新しいデータとして記憶されているものに対応
するものとしている。この第4図では、点Aもしくは点
Bにおける最小のセンサ出力レベルLV+から、点Cに
おける最新のセンサ出力レベルLVcまで上昇している
様子が示されている。なお、第4図の点C,B及びAに
対応する第3図の記憶場所のアドレスが第3図にそれぞ
れ(C)、(B)及び(A)で表わされており、点Cと
Bとの間のアドレス距離をTBとすれば、(B )−(
C)+ TBである。
第3図及び第4図では、センサ出力レベル記憶用領域R
AMIには、火災現象検出手段FSでのサンプリング周
期と同じ所定時間間隔で新しいセンサ出力レベルが取り
込まれて常時更新されているものとしているが、記憶用
領域RAM1におけるセンサ出力レベルの更新は、2秒
である所定のサンプル時間間隔ごとにではなく、例えば
10サンプルごとに1つすなわち20秒おき等の長い時
間間隔であっても良い。
ステップ203において最新のセンサ出力レベルSLV
が、センサ出力レベル記憶用領域RAM1の一番上の場
所に格納されると、次に該センサ出力レベル記憶用領域
RAM1内に記憶されているN個のセンサ出力レベルの
内の最小値、すなわち第4図にLV+とじて示されてい
る値が求められ、それがSLVminとして作業用領域
RAM2に格納されると共に、複数ある最小値LV、の
内の最新のものを格納しているRAM1の記憶場所すな
わちアドレス(B)が同様に作業用領域RAM2に格納
される(ステップ204 >。
アドレス(B)、並びに該アドレス(B)における最小
のセンサ出力レベルSLVminが作業用領域RAM2
に格納されると、次に、該アドレス(B)及び先頭の記
憶場所すなわちアドレス(C)間のアドレス距離TB=
(B)−(C)が求められ、該アドレス距離TBが作業
用領域RAM2に格納される(ステップ205>、そし
て、このアドレス距iTn、最小値SLV+min、及
びアドレス(C)における最新のセンサ出力レベルSL
Yに基づいて点BC間の時間に対する傾き (SLV−
SLVmin)/Ts  カ求められ、該傾きがKとし
て作業用領域RAM2に格納される(ステップ206)
傾きKが作業用領域RAM2内に格納されると、該傾き
Kが、トリガをかけるべき傾きの一定値り以上か否かが
判定され、もし一定値り以上でなければ(ステップ20
7のNo)、後述する火災判定ルーチン211における
X等の変数をクリアしくステップ208)、ステップ2
02に戻って次の新しいセンサ出力レベルSLVが読込
まれる。
なお、ステップ206及び207では2点間の傾きが一
定値り以上であるか否かを判定するようにしているが、
状況に応じては傾きではなく、例えば、2点間の単なる
差を基準差と比較するようにすること等の方法も可能で
ある。
もし傾きKが一定値り以上であれば(ステップ207の
YES)、火災異常であるか否かを判定するためにセン
サ出力レベルの追跡監視を行う火災判定ルーチン(ステ
ップ211)が行われることとなるが、この火災判定ル
ーチンは、まず、B点まで遡ってアドレス(B)から現
時点のアドレス(C)までの、RAM1内に格納されて
いるセンサ出力レベルに基づいて演算を行う部分と、該
演算による結果に続けて、火災現象検出手段FSから読
込まれるセンサ出力レベルに基づいて演算を行う部分と
を含む。
すなわち、傾きKが最初に一定値り以上であると判定さ
れると、まずステップ204で、変数Xに、RAM2に
格納されているアドレス(B)を設定しくステップ21
0)、火災判定ルーチン(ステップ211)では、該X
の指し示すRAM1におけるアドレスに格納されたセン
サ出力レベルに基づいて各種演算を行い、該演算結果が
、火災異常であることも示さす(ステップ212のNo
)、かつブリアラームであることも示さなければ(ステ
ップ213のNo>、Xの値を1つ減分して(ステップ
215)、RAM1内の次のアドレス(B)−1におけ
るセンサ出力レベルに基づいて同様の火災判定ルーチン
を行っていく(ステップ211)、このように最初はま
ずループ211〜215でアドレス(B)の過去まで遡
った火災判定ルーチンが行われる。
このようにしてXの値を1つづつ減分して火災判定ルー
チンを行っていき、火災判定ルーチンでの演算結果が、
ステップ212で火災異常と判定されないうちに、Xが
現時点のセンサ出力レベルを格納しているアドレス(C
)の値まで減分されたことがステップ214で判定され
たならば〈ステップ214のYES)、ステップ202
に戻って、次のサンプリング時期に次の新しいセンサ出
力レベルを読込んでRAM1の内容を更新しくステップ
203)、ステップ204〜206で求めた傾きKが未
だ一定値り以上であるならば(ステップ207のYES
)、今度はステップ209での判定はYESであるので
、すなわちX = (C)であるのでステップ210は
飛び越されて、X = (C)が指し示すアドレス内の
センサ出力レベルに基づいて火災判定ルーチン(ステッ
プ211)に行く、この場合、RAM1の内容はステッ
プ203において更新されているので、アドレスX =
 (C)内のセンサ出力レベルは今、火災現象検出手段
FSから読込まれたばかりの新しいセンサ出力レベルで
ある。
このように、点Bまで遡った火災判定ルーチンの処理に
続けて、今度はステップ202〜214での現時点以降
の処理を行っていき、ステップ207で傾きKが一定値
り以上であると判定されている間に、火災判定ルーチン
での演算結果がプリアラームすなわち予警報レベルと判
定されれば(ステップ213のYES)、予警報信号が
火災信号送出部T RXから送出される等のプリアラー
ム動作が行われ(ステップ216)、火災異常と判定さ
れれば(ステップ212のYES)、火災信号が火災信
号送出部TRXから送出されるという、いわゆる火災動
作が行われることとなる(ステップ217>、また、ス
テップ212で火災異常と判定される前に、傾きKが一
定値しより小さくなれば(ステップ207のNo)、火
災判定ルーチンにおけるすべての変数がクリアされて(
ステップ208)、通常の監視状態に戻る。
火災判定ルーチンに用いられる変数としては、採用する
火災判定ルーチンによって異なるが、−般に、各サンプ
リングごとに読込まれるセンサ出力レベルと、過去の、
例えば1サンプリング前までの、時間の関数としての各
種演算結果すなわち累積データと、等を挙げることがで
き、また必要に応じてトリガ点から現時点までの経過時
間やトリガ点でのセンサ出力レベルの最小値SLVmi
n等も考慮され得、これら変数に基づいて火災判定ルー
チンでは各サンプリングごとに演算を行っていく、火災
判定ルーチンにおける演算結果はこのように、現在のセ
ンサ出力レベルだけによるのではなく、過去の演算結果
すなわち累積データに影響されるので、トリガ点の設定
時期に依存して演算結果は異なり、従って、できるだけ
正確なトリガ点を設定することが重要である。この点、
本発明によれば、上述のようにセンサ出力レベルの全体
の動向を見て過去に遡って正確なトリガ点を設定しかつ
設定された過去のトリガ点からの演算を開始するように
しているので、精度の高い火災警報装置を得るのを可能
としている。
本発明で採用し得る火災判定ルーチンとしては、例えば
、本件出願人によって昭和63年3月1日に出願された
火災警報装置という名称の特許出願明細書に記載された
ものがある。この特許出願明細書には、誤報を避けるた
め、トリガがかかったときすなわち傾きが一定値以上と
なったときに上昇関数を発生させ、その後、センサ出力
レベルが該上昇関数より△■だけ大きい値を超えると火
災と判断するようにしたものが示されている。また、も
う1つの例として、傾きが一定値を超えた時点からセン
サ出力レベルの積算を行っていき該積算値が予め定めら
れた基準積算値に達したときに火災と判断するようにし
たいわゆる積分の演算処理を行うルーチンとすることも
でき、同様に微分あるいは差分等の演算処理を行うルー
チンとすることもでき、さらに、その他パターン判別や
蓄積動作型等、いわゆる火災判定ルーチンとして知られ
ている種々のものがここで採用され得る。
ステップ211の火災判定ルーチンとしてここでは、上
記特許出願明細書に記載のものについて第2C図を用い
てもう少し詳細に説明する。ステップ207で傾きKが
最初に一定値りを超えると、ステップ210でXに(B
)を設定した後、第4図の点Bでのセンサ出力レベルS
LVminをトリガ点のレベルすなわち基準のセンサ出
力レベルVTとして設定しくステップ221)、該トリ
ガ点レベルV7の値を基に上昇関数V 7 + aT 
= V yを発生させる(ステップ223)、ここに、
Tはトリガ点B以後のセンサ出力レベルのサンプリング
回数、aは環境条件によって定まる定数である。
まずステップ211〜215のループにより、トリガ点
Bから現在の点CまでのRAMI内の各センサ出力レベ
ルの値を上昇関数V3の対応の値と比較し、両者の差が
八■となるものが1つでもあれば(ステップ212のY
ES)、火災と判定される0点Cまでくると、その後は
ステップ202〜214のループにより、センサ出力レ
ベルがサンプリングされるごとに、ステップ212にお
いて、上昇関数■、の対応の値との同様の比較動作が行
われていく。
このように現在の点Cより以前の点Bまで遡ってデータ
処理を行うことにより、火災初期の立ち上がりからの状
況を把握でき、火災の早期発見を可能としている。また
、上記特許出願明細書に記載のものは、トリガ以後、時
間の関数として上昇していく上昇関数からの一定幅Δ■
を監視しているので、急激な立ち上がりの温度上昇のよ
うな環境条件における誤報の可能性をかなり減じる。
ステップ211における火災判定ルーチンの後、もし、
火災と判定されるとくステップ212のYES)、イン
ターフェイスIF2を介して火災信号送出部TRXを動
作させ、受信11!lREに火災信号を送出する、いわ
ゆるアラーム動作もしくは火災動作が行われる(ステッ
プ217;第2B図)。
このとき、火災信号送出部TRXは、火災信号と共に自
己アドレスを送出するようにしても良い。
火災感知器からの予警報信号あるいは火災信号が受信機
REで受信されると、受信fiREはいずれの回II 
L +〜Lnから該予警報信号あるいは火災信号を受信
したかを判別し、火災の可能性がある、あるいは火災の
発生した火災警戒地区を表示する。また火災感知器が自
己アドレスをも送出する場合には、受信したアドレス信
号から火災の発生場所あるいは動作した火災感知器をも
判別して一緒に表示する。
なお、第2A図及び第2B図のフローチャートでは、ス
テップ207において傾きKが一定値りを下回ると、そ
の時点で今までかけられていたトリガを解除するように
したものを示したが、このトリガの解除方法としては、
ステップ207で一度トリガがかけられてしまったなら
ば、その後KがLを下回っても解除せず、トリガを解除
するか否かの判定は火災判定ルーチン211の結果に基
づいて行うようにすることも可能である0例えば、ステ
ップ206と207との間に、トリガがかかつているか
否かを判定するステップを設け、−度トリガがかけられ
てしまったならばステップ207をスキップして直接ス
テップ209に行くようにする。そして火災判定ルーチ
ン211の後の方(例えばステップ214の直ぐ前)に
は、該火災判定ルーチンでの演算結果がトリガを解除す
べきものであるか否かを判定するステップが設けられる
また、上記実施例では、火災感知器が火災判別を行って
火災信号及び/またはアドレス信号を受信機に送出する
ようにした火災警報装置に本発明を適用した場合を示し
たが、火災感知器を、検出した火災現象の物理量信号を
送出するアナログ式火災感知器とし、受信機または中継
器等で該アナログ式火災感知器から送出された物理量信
号により火災判別を行う、いわゆるアナログ式の火災警
報装置に本発明を適用することも可能である。
このように火災判別を受信機または中継器で行う火災警
報装置に本発明を適用する場合には、第1図において火
災感知器DEはアナログ式火災感知器(火災センサ)と
なり、各火災センサDEにおけるROMI、ROM2及
びRAM1は受信機REに移設される。受信機REには
マイクロプロセッサが設けられると共に、受信機RE内
のRAMlには第4図に示すセンサ出力レベル記憶用領
域を、接続される感知器の個数分設ける。そして受信f
iRE内のROM1には、接続される感知器をポーリン
グして各感知器DEの火災現象検出手段FSからアナロ
グ量信号を収集し、収集するごとに第2図のフローチャ
ートを実行させるプログラムを追加する。
一方、感知器DEには、ポーリングによって受信機RE
より呼び出しを受けたか否かを判別し、呼び出しを受け
たときに火災現象検出手段FSの検出アナログ量信号を
送受信部TRXを通じて受信fiREに送出するプログ
ラムを記憶したROMと作業用のRAMが設けられる。
[発明の効果] 以上、本発明によれば、過去から現時点までの一定時間
分のセンサ出力レベルを記憶手段に記憶し、該記憶手段
に記憶された、一定時間内の或る時点おけるセンサ出力
レベルと現時点おけるセンサ出力レベルとの間の、差も
しくは傾き等の変化傾向が所定の限度を超えた場合に、
鎖酸る時点まで遡って火災判定ルーチンをトリガさせる
ようにしたので、火災現象検出手段が出力するセンサ出
力レベルの分解能が低い場合でも、初期状態の火災を早
期に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例による火災警報装置を示す
ブロック回路図、第2A図〜第2C図は、第1図の動作
を説明するためのフローチャート、第3図は、センサ出
力レベル記憶用領域RAMIを示す図、第4図は、セン
サ出力レベル記憶用領域RAM1内の記憶内容の一例を
概念的に表わすグラフである0図において、REは受信
機、DEは感知器、MPUはマイクロプロセッサ、RO
M1及びROM2はプログラム記憶用領域、RAM】は
センサ出力レベル記憶用領域、RAM2は作業用領域、
FSは火災現象検出手段である。 馬2B図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 火災現象検出手段によってサンプリングされる火災現象
    の物理量の、現時点までの最新の複数のセンサ出力レベ
    ルを記憶するための記憶手段と、該記憶手段に記憶され
    た或る時点におけるセンサ出力レベルと現時点における
    センサ出力レベルとの間の変化傾向が所定の限度を超え
    たか否かを判別する変化判別手段と、 該変化判別手段が所定の限度を超えるセンサ出力レベル
    の変化傾向を判別したときに、センサ出力レベルに基づ
    く火災判別のデータ処理を、前記記憶手段に記憶されて
    いる複数のセンサ出力レベルの前記或る時点まで遡って
    開始し、現時点以降は、前記火災現象検出手段により新
    たにサンプリングされるセンサ出力レベルに基づいて行
    う火災判別手段と、 を備えたことを特徴とする火災警報装置。
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