JPH041395B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度、CO等のガス濃度、煙濃度等
のアナログ検出データに基づいて所定の危険レベ
ルに到達するまでの時間（以下、この危険レベル
を到達するまでの時間を危険度と定義する）を予
測演算して火災を判別するようにした火災報知装
置に関する。

従来の火災報知装置では、一般的に火災感知器
のオン、オフ信号を受信機で受信して火災を報知
しており、火災の判定を火災感知器に依存してい
るため、火災以外の原因による誤報が発生し易
く、誤報を防止するために火災感知器の検出感度
を下げると火災検出に時間遅れを生ずるという問
題があつた。

このため、近年においては、火災感知器からの
アナログ的な検出データを受信機に送り、受信機
において火災判断を行なうようにした所謂アナロ
グ火災報知装置の開発が押し進められており、例
えば本願発明者による特願昭58−29976号の火災
報知装置が提案されている。

この装置では、火災の発生による周囲環境の物
理的変化の進行で、近い将来、人間に対する環境
状態が危険な状態、即ち、人間が生存可能な限界
状態に達するまでの時間を演算する。例えば第１
図に曲線Ａに示すような温度変化が得られた場
合、現在時点となる時刻toでそれまでの検出デー
タから破線で示す曲線A′のように、例えば関数
近似法により将来の温度変化を予測する。この予
測により危険レベルに達する時刻がtxであつたと
すると、危険レベルに達するまでの時間（tx−
to）を危険度Ｒとして求め、危険度Ｒが予め定め
た危険度の閾値Ro以下であれば、火災と判断し
て時刻toで火災を警報するようにしている。

しかしながら、このような予測演算による火災
の判断にあつては、曲線Ｂに示すような温度上昇
であつた場合には、曲線B′に示すような予測演
算が行なわれてしまう場合があり、この場合には
危険度からは火災を判断することが遅れ、予測演
算を行なつているにもかかわらず検出データがか
なり危険レベルに近ずかなければ火災の判断がで
きず、火災警報に時間遅れを生ずる恐れがあつ
た。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、危険度の予測演算では充分に火災を判別
できないような検出データの変化であつても、速
やかに火災を判別して火災警報の時間遅れを防ぐ
ようにした火災警報装置を提供することを目的と
する。

この目的を達成するため本発明は、火災の発生
による周囲環境の物理的現象の変化をアナログ的
に検出し、該検出データを所定周期毎にサンプリ
ングして火災を判断する火災報知装置において、
前記検出データの変化傾向に基づいて所定の危険
レベルに到達するまでの時間である危険度を演算
する演算回路と、該時間が所定時間以下のときに
火災警報を行い、前記検出データが所定の火災検
出レベル以上のとき、常に火災信号を出力する火
災判別回路とを設けたものである。

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第２図は本発明の一実施例を示したブロツクで
ある。

まず構成を説明すると、１ａ，１ｂ，……１ｎ
は火災の発生による周囲環境の物理的現象の変化
をアナログ的に検出する検出器であり、温度、ガ
ス濃度、煙濃度等を検出する検出部２と、検出部
２で検出した検出データを伝送する伝送回路３を
内蔵している。４は受信機であり、アナログ検出
器１ａ〜１ｎを信号線５により接続し、各アナロ
グ検出器１ａ〜１ｎよりの検出データを所定周期
毎に順次サンプリングし、サンプリングした検出
データに基づいて火災判断の演算処理を行なう。

この受信機４において、６は受信回路であり、
アナログ検出器１ａ〜１ｎよりの検出データを所
定のタイミングで順次サンプリングする。７は受
信回路６で検出された検出データのアナログ値を
デイジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路、８は
Ａ／Ｄ変換回路７よりの検出データのデイジタル
値の平均値を演算する平均値演算回路である。こ
の平均値演算回路８による検出データの平均値を
演算するため、受信回路６においてはアナログ検
出器１ａ〜１ｎを順次選択したときに、例えば検
出器１ａにおける連続する３つの検出データをサ
ンプリングし、Ａ／Ｄ変換回路７を介して平均値
演算回路８に入力させている。

９は記憶回路であり、平均値演算回路８で演算
された検出データの平均値をアナログ検出器１ａ
〜１ｎ毎に定めたアドレスに順次記憶する。

１１は差分値演算回路であり、現時点での検出
データの平均値をAnとすると、前回の検出デー
タの平均値A_o-1との間で差分値Snを Sn＝An−A_o-1 (1) として演算し、この差分値Snから傾きαを α＝Sn／（サンプリング周期） として求め、例えば、危険レベルに対応した危険
温度をTaとすると、危険温度Tdに達するまでの
時間として与えられる危険度Ｒは Ｒ＝（Td−An）／α (2) して演算することができる。

１２は差分法の危険レベル到達時間判定回路で
あり、危険度Ｒを時間の下限閾値Ｒ１と上限閾値
Ｒ２と比較し、危険度の値が小さい程危険の度合
が高いので、危険度Ｒが下限閾値Ｒ１以下の場合
は警報表示回路１５を作動して火災警報をアナロ
グ検出器に対応した発生地区の表示と共に行な
う。また、差分法で演算した危険度ＲがＲ１とＲ
２の間にある場合には、関数近似法による危険度
の演算指令を出力し、更にＲ２以上であれば出力
な生じない。

１３は関数近似法により危険度を求める近似式
演算回路であり、危険レベル到達時間判定回路１
２の出力に基づいて記憶回路９に記載された複数
の検出データ（平均値）から関数近似法により危
険度Ｒを演算する。

この近似式演算回路１３における危険度Ｒと
は、火災による周囲環境の物理的変化の進行で近
い将来、人間に対する環境状態が危険な状態、即
ち、人間が生存可能な限界状態に達するまでの時
間として定義され、例えば検出データが温度であ
つたならば、危険な状態となる危険温度Td（危険
レベル）を設定し、現時点から危険温度Tdに達
するまでの時間を危険度Ｒとして演算する。

この関数近似法の具体例としては、例えば温度
を例にとると、火災による温度変化を Ｆ（ｘ）＝ax²＋bx＋ｃ (3) で関数的に近似し、この第(3)式における右辺の係
数ａ、ｂ、ｃのそれぞれを複数の検出データ（平
均値）から求める。危険度ＲはＦ（ｘ）＝Tdで表
わされるから、求めたれた係数ａ、ｂ、ｃ及び危
険温度Tdを次式に代入して危険度Ｒを演算する。

Ｒ＝｛−ｂ±√＋4（−）｝／2a(4) １４は危険レベル到達時間判定回路であり、近
似式演算回路１３で演算された危険度Ｒが予め定
めた危険度の閾値R₀以下となつたとき火災と判
断して警報表示回路１５を作動する。即ち、前述
した危険度の定義から明らかなように、危険度の
値がより小さいほど人間が危険になるまでの時間
が短かいということになるため、演算した危険度
Ｒが危険度の閾値R₀以下となつたとき火災を判
断するようにしている。

このような差分法及び関数近似法による危険度
の演算処理に基づく火災判断に加えて第２図の実
施例では、検出データ（平均値）が火災検出レベ
ルを越えたときに火災信号を発生する火災レベル
判別回路としての比較回路１０を設けている。即
ち、比較回路１０には平均演算回路８で演算され
た検出データの平均値が入力され、基準値として
火災検出レベルを与える閾値Drが設定され、検
出データの平均値が閾値Drを越えたときに比較
回路１０は火災信号を出力して警報表示回路１５
を作動するようにしている。

ここで、火災検出レベルを与える閾値Drは近
似式演算回路１３における危険度Ｒを求めるため
の危険レベルと異なつた値をもち、温度検出を例
にとると、第３図に示すように周囲環境の物理的
変化の人間に与える生存限界温度である危険温度
（危険レベル）に対し所定レベルだけ低い温度を
火災検出レベルとして設定している。

次に、第２図の実施例を動作を第４図のフロー
チヤートを参照して説明する。

定常監視状態において、受信機４の受信回路６
はアナログ検出器１ａ〜１ｎよりのアナログ検出
データをブロツクａに示すように一定周期毎に順
次サンプリングしており、１つのアナログ検出器
に対するサンプリングは平均値を演算するため
に、例えば３つの検出データをサンプリングして
Ａ／Ｄ変換回路７でデイジタル値にして平均値演
算回路８に与える。平均値演算回路８はブロツク
ｂに示すようにサンプリングされた３つの検出デ
ータから平均値Ａ１，Ａ２，……Anを演算し、
記憶回路９のアナログ検出器１ａ〜１ｎ毎に定め
られたアドレスに検出信号の平均値Anを順次記
憶する。この記憶回路９の記憶データは比較回路
１０において判別ブロツクｃに示すように火災検
出レベルを与える閾値Drと比較され、平均値An
が閾値Drより小さいときにはブロツクｄ以後の
差分法及び関数近似法による危険度の演算処理を
実行する。

まず、ブロツクｄで差分値演算回路１１により
前記第(1)〜(3)式の演算を実行して危険度Ｒを求
め、判別ブロツクｅ，ｆに示す危険レベル到達時
間判定回路１２の判別処理を行なう。即ち、判別
ブロツクｅでは危険レベル到達時間Ｒを時間の下
限閾値Ｒ１と比較し、Ｒ１以下の場合はブロツク
ｋに進んで警報表示を行ない、またＲ１より大き
ければ判別ブロツクｆでＲ２と比較し、Ｒ２以下
であればブロツクｇで近似式演算回路１３による
関数近似法をもつて危険度Ｒを演算する。

更にブロツクｇで演算された危険度Ｒは判別ブ
ロツクｈで閾値Roと比較され、Ro以下の場合ブ
ロツクｋで警報表示をおこなうる。

一方、判別ブロツクｃにおいて平均値Anが火
災検出レベルを与える閾値Dr以上であつたとす
ると、ブロツクｄ〜ｈの演算処理を行なわずに直
接ブロツクｉに進んで火災の警報表示を行なう。

この第４図に示した第２図の実施例による演算
処理では、例えは第３図に示すように現在時刻t₀
での関数近似法による予測演算で危険レベルに達
するまでの時間、即ち危険度Ｒが危険度の閾値
R₀より大きく危険度の演算からは火災が判断で
きない場合にあつても時刻t₀で検出データが火災
検出レベルに達していることで火災と判断して火
災の警報表示を行なうことができ、このような危
険度の予測演算では火災と判断できないような周
囲環境の物理的変化であつても、火災検出レベル
の設定に基づいた火災判断が危険度の予測演算の
如何にかかわらずでき、火災を早期に発見して警
報することができる。

以上説明してきたように本発明によれば、火災
の発生による周囲環境の物理的現象の変化をアナ
ログ的に検出し、該検出データを所定周期毎にサ
ンプリングして火災を判断する火災報知装置にお
いて、前記検出データの変化傾向に基づいて所定
の危険レベルに到達するまでの時間である危険度
を演算する演算回路と、該時間が所定時間以下の
ときに火災警報を行い、前記検出データが所定の
火災検出レベル以上のとき、常に火災信号を出力
する火災判別回路とを設けるようにしたもので、
検出データが平常時とは異なる異常に高い状態で
予測演算による危険度から火災と判断されないと
きでも、火災検出レベルを越えているときには危
険度の如何にかかわらず確実に火災と判断して早
期に火災警報を行なうことができ、予測演算によ
る火災検出の時間遅れを確実に防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明者がすでに提案している予測
演算に基づく危険度から火災を判断する方式にお
ける検出遅れの問題点を示したグラフ図、第２図
は本発明の一実施例を示したブロツク図、第３図
は本発明による火災検出の一例を示したグラフ
図、第４図は本発明による火災判断の処理を示し
たフローチヤートである。 １ａ〜１ｎ：アナログ検出器、２：検出部、
３：伝送回路、４：受信機、６：受信回路、７：
Ａ／Ｄ変換回路、８：平均値演算回路、９：記憶
回路、１０：比較回路、１１：差分値演算回路、
１２：危険レベル到達時間判定回路、１３：近似
式演算回路、１４：危険レベル到達時間判定回
路、１５：警報表示回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 火災の発生による周囲環境の物理的現象の変
   化をアナログ的に検出し、該検出データを所定周
   期毎にサンプリングして火災を判断する火災報知
   装置において、 前記検出データの変化傾向に基づいて所定の危
   険レベルに到達するまでの時間である危険度を演
   算する演算回路と、 該時間が所定時間以下のときに火災警報を行
   い、前記検出データが所定の火災検出レベル以上
   のとき、常に火災信号を出力する火災判別回路と
   を設けたことを特徴とする火災報知装置。