JPH05151474A - 火災報知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】火災による温度、煙濃度等をアナログセンサで
検出して火災を判断するようにした火災報知装置に関
し、警戒地区の床面積が異なっていても、床面積の影響
を受けることなく火災の判断処理ができるようにする。 【構成】アナログセンサ１ａ〜１ｎが管轄する警戒区域
の床面積を警戒面積設定手段５で設定すると、閾値補正
手段２０が設定された警戒床面積に応じ、床面積が変っ
ても火災判断までの時間が同じになるように火災判断を
行うための閾値を補正演算して火災判断手段４に設定
し、補正閾値を用いて検出信号の火災判断を行って警報
表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災による温度、煙濃
度等をアナログセンサで検出して火災を判断するように
した火災報知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、火災感知器に閾値をもたせて火災
判断を行なっていた所謂オン、オフ型の火災報知装置に
おける誤報と火災検出遅れの問題を解決するため、火災
による温度、煙濃度、ＣＯガス濃度等をアナログセンサ
で検出して受信機に送り、受信機側で検出データに基づ
いて火災を判断するようにした所謂アナログ火災報知装
置の実用化が押し進められている。

【０００３】ところで、このようなアナログ火災報知装
置の警戒地区に設置したアナログセンサから得られる検
出データは、火災条件が同じであっても警戒地区となる
部屋の形状、即ち、床面積や天井高さによってセンサ設
置位置に対する火源位置からの煙やＣＯガスの拡散状
況、センサ設置位置の温度上昇が異なることが予想され
る。

【０００４】そこで本願発明者等にあっては、センサを
設置する天井高さが異なっても、設置高さの影響を受け
ることなく火災判断の処理ができる装置を提案している
（特願昭５９−１４０２６号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
設置地区の形状として問題になるのはセンサ設置高さの
みならず、センサ設置地区の床面積も大きな要因であ
り、同じ火災条件であっても床面積の大きさによってセ
ンサから得られる検出データの時間的な変化が異なり、
このような床面積により時間的変化が異なる検出データ
を一律に処理して火災を判断したのでは、火災の早期発
見と誤報防止の両立を図ることができない恐れがあっ
た。

【０００６】例えば、狭い部屋にあっては、タバコの煙
等によっても高い煙濃度が検出されてしまうことから広
い部屋に比べ誤報を生じ易く、一方、広い部屋にあって
は、火災による煙の拡散に時間がかかることから検出デ
ータの時間遅れが大きく、狭い部屋に比べて火災の判断
に時間がかかるという問題があった。本発明は、このよ
うな従来の問題点に鑑みてなされたもので、火災による
物理的現象の変化を検出するアナログセンサが管轄する
警戒地区の床面積が異なっていても、床面積の影響を受
けることなく火災の判断処理ができるようにした信頼性
の高い火災報知装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本願発明者等にあっては、部屋面積を変えて行なった火
災実験のデータ解析研究を続けたところ、センサ設置地
区の床面積と検出データとの間に所定の相関関係がある
ことを見いだし、この相関関係に基づき、火災判断の閾
値を床面積で定まる所定の補正係数によって補正してセ
ンサデータの火災判断を行なうようにしたものである。

【０００８】即ち本発明の火災報知装置は、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
してアナログ検出信号を出力するアナログセンサ１ａ〜
１ｎと、アナログセンサ１ａ〜１ｎが管轄する警戒区域
の床面積を設定する警戒面積設定手段５と、警戒面積設
定手段（面積設定部）５により設定された警戒床面積に
応じ、床面積が変っても火災判断までの時間が同じにな
るように火災判断を行うための閾値を補正演算して設定
する閾値補正手段（閾値補正回路）２０と、閾値補正手
段２０で演算設定された補正閾値を用いて検出信号の火
災判断を行う火災判断手段（火災判断回路）４と、火災
判断手段４の火災判断出力により警報表示を行う警報表
示手段（警報表示部）８とを設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】このような本発明による床面積に基づいた火災
判断を行う閾値の補正によれば、センサが管轄する警戒
地区の床面積が異なり、同じ規模の火災であっても床面
積の相違により検出データの時間的変化が異なっていて
も、閾値の補正により火災発生から略同じ経過時間後に
火災判断を出すことができ、狭い部屋でタバコ等を吸っ
ても誤った火災判断が出されてしまうことを確実に防止
すると共に、広い部屋であっても時間遅れを生ずること
なく狭い部屋と同様、早期に火災判断を出すことができ
る。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示したブロック図
である。まず構成を説明すると、１ａ，１ｂ，・・・１
ｎはアナログセンサであり、例えば煙濃度センサ、温度
センサ、ＣＯガスセンサ等が用いられ、警戒区域となる
部屋の天井面等に設置され、煙濃度、温度、ＣＯガス濃
度に応じたアナログ信号を出力する。

【００１１】２はサンプリング回路であり、複数のアナ
ログセンサ１ａ〜１ｎから出力されたアナログ検出信号
を一定時間毎に順次サンプリングして出力する。３はＡ
／Ｄ変換器であり、サンプリング回路２から順次得られ
るアナログ検出信号をデジタル信号（以下、「センサデ
ータ」と云う）に変換する。４は火災判断回路であり、
閾値補正回路２０から設定された補正閾値を用いてＡ／
Ｄ変換器３からのセンサデータの火災判断を行う。火災
判断回路４に対する閾値は、閾値補正回路２０から与え
られており、閾値補正回路２０は面積設定部５で設定さ
れたセンサ設置地区の警戒床面積Ｓに基づいて予め設定
している基準となる閾値を補正して火災判断回路４に与
えるようになる。

【００１２】この火災判断回路４における火災判断とし
ては、例えば時間的に連続する複数のセンサデータに基
づく関数近似、例えば２次関数近似により予め定めた危
険レベルへ到達するまでの時間を予測し、この予測時間
が閾値補正回路２０から補正閾値として設定された所定
時間以下となったときに火災と判断する予測演算処理、
若しくはセンサデータを閾値設定回路２０で予め定めた
閾値を補正して得た補正閾値と比較し、補正閾値を超え
たときに火災と判断する火災判断処理を行なう。

【００１３】８は警報表示部であり、火災判断回路７か
らの火災判断出力を受けて警報ベルや火災表示灯等によ
り火災の警報表示を行なうようになる。次に、図１の閾
値補正回路２０で行なう警戒床面積に基づく閾値の補正
原理を説明する。図２は床面積が異なる部屋で同一の火
災条件、例えばコットンをくん焼させたときの煙濃度の
時間変化を示す。

【００１４】図２において、煙濃度が増加する時間変化
は略直線的な変化として得られ、直線１０が狭い部屋で
の時間的変化であり、直線１１，１２の順に部屋が広く
なったときの時間変化を示す。この図２の実験データか
ら明らかなように、床面積が狭い程、煙濃度の時間的変
化は大きく、部屋が広い程煙濃度の時間的変化が少なく
なり、その結果、センサが管轄する警戒地区の床面積に
応じた火災判断の閾値の補正が必要となる。

【００１５】図３は部屋面積を５段階に変えて火災実験
を行なうことにより得られたセンサ出力相対値を示した
特性グラフである。即ち、センサの設置高さを例えば
２．５ｍの一定の高さとし、床面積をビル内の梁によっ
て遮られるスパン４．３ｍ×６．７ｍを基準とし、一般
家屋の６畳の大きさ２．５８ｍ×３．４８ｍまで５段階
に床面積を可変し、床面積が異なった場合のセンサ出力
を求めることによって第３図の特性グラフを得ている。

【００１６】また、図３の特性グラフは煙濃度、温度及
びＣＯガス濃度のそれぞれについての部屋面積に対する
センサ出力相対値を示している。ここで、温度、煙濃
度、ＣＯガス濃度は部屋面積が増大する程一定値に収束
する傾向があり、この収束するセンサ検出値を部屋が無
限に広いと仮定したときの基準値１としてセンサ出力相
対値を求めている。

【００１７】この図３に示す温度、煙濃度及びＣＯガス
濃度の特性曲線は、各測定点のセンサデータに基づいて
各々最小２乗法によって求めた近似曲線であり、各特性
曲線は次式で表すことができる。 ＲＴ＝１．０ｅｘｐ （−０．０８Ｓ）＋１ …（１） ＲＳ＝４．２ｅｘｐ （−０．１５Ｓ）＋１ …（２） ＲＧ＝９．６ｅｘｐ （−０．１１Ｓ）＋１ …（３） 但し、Ｓ床面積［ｍ² ］ そこで、部屋面積が異なっても同一の火災判断処理を適
用するためには、前記第（１）式〜第（３）式で求めた
相対値ＲＴ，ＲＳ，ＲＧを補正係数として基準となる閾
値に掛け合わせれば良いことになる。

【００１８】従って、閾値補正回路２０には、補正の対
象となる基準閾値が設定されており、この基準閾値とし
ては、図３の特性グラフにおいて部屋面積を無限大にし
たときの収束値として得られる適宜の閾値、例えば煙濃
度については、１０％／ｍが設定される。この基準閾値
に対し補正演算回路２０は、面積設定部５からセンサの
管轄する警戒床面積Ｓの設定を受けると、前記第（１）
〜（３）式に基づいて相対値ＲＴ，ＲＳ，ＲＧを計算
し、 （補正閾値）＝（基準閾値）×（相対値） として補正閾値を求めて火災判断回路４に設定するよう
になる。

【００１９】尚、（１）〜第（３）式の演算を行わずに
床面積Ｓに対する相対値ＲＴ，ＲＳ，ＲＧを前記第
（１）〜第（３）式から補正係数として予め求め、これ
らの補正係数を床面積Ｓをアドレスとしてメモリに記憶
しておくことで、床面積Ｓを与えることで一義的に補正
係数を得るようにしても良い。次に、図１の実施例の動
作を説明する。

【００２０】まず面積設定部５によりアナログセンサ１
ａ〜１ｎ毎にセンサ設置地区の警戒面積Ｓ１，Ｓ２，・
・・Ｓｎを設定しておく。この警戒面積の設定は１つの
部屋にアナログセンサが１台しか設置されていないとき
は、その部屋の床面積を設定し、また天井面に梁が出て
いる部屋にあっては、梁で囲まれた天井部分に１台のア
ナログセンサを設置していることから、この梁で囲まれ
た部分に対応する床面積を設定する。

【００２１】面積設定部５により警戒床面積を設定する
と、閾値補正回路２０は各警戒面積Ｓ１〜Ｓｎに対応し
た補正閾値を設定する。即ち、温度、煙濃度、ＣＯガス
濃度となるセンサの種類に応じた前記第（１）〜第
（３）式に設定した警戒面積を入れて相対値ＲＴ，Ｒ
Ｓ，ＲＧを求め、この相対値を基準閾値に掛け合せて補
正閾値のそれぞれを設定する。

【００２２】このようにセンサ毎の補正閾値の設定処理
が終了すると、サンプリング回路２はアナログセンサ１
ａ〜１ｎから得られるアナログ検出データを一定周期毎
に順次サンプリングし、Ａ／Ｄ変換器３でデジタルデー
タに変換して火災判断回路４に供給する。火災判断回路
４はセンサデータから関数近似法で求めた危険レベルへ
到達するまでの予測時間と補正された閾値時間との比
較、若しくはセンサデータと補正閾値との比較により火
災を判断しており、火災を判断すると警報表示部８から
火災警報を出す。

【００２３】本発明の他の実施例として、前述した基準
閾値の床面積に応じた補正に加えて特願昭５９−１４０
２６号で本願発明者等が既に提案しているセンサ設置高
さの補正係数を基準閾値に掛け合わせることで、床面積
及びセンサの設置高さの影響を受けない火災判断を行な
うことができる。このセンサ設置高さの影響をなくすた
めの補正係数は、例えば煙濃度については図４の特性に
従った補正係数ｙが使用され、また温度については図５
の特性曲線に従った補正係数ｙが用いられる。

【００２４】即ち、センサの種別に応じた基準閾値に本
発明の床面積に基づく補正係数と図４，図５に示すセン
サ設置高さに応じた補正係数ｙを掛け合わせて閾値を補
正し、この補正された補正閾値に基づいて火災判断を行
なうことで、警戒床面積及びセンサ設置高さの影響、換
言するならばセンサ設置場所の部屋の形状の影響を受け
ることのない火災判断を行なうことができる。

【００２５】また、上記の実施例は、受信機において閾
値を補正して火災判断を行なう場合を例にとるものであ
ったが、本発明はこれに限定されず、従来のオン、オフ
型火災感知器における閾値設定についても、図１の実施
例と同様、床面積に応じて補正された閾値を感知器自体
で設定するようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、火災判断の閾値を床面積で定まる所定の補正係数に
よって補正してセンサデータとの比較による火災判断を
行なうようにしたため、センサ設置場所の床面積の如何
に係わらず、火災発生から略同じ経過時間後に火災判断
を出すことができ、広い部屋であっても火災判断に時間
遅れを生ずることなく、狭い部屋と略同様に火災発生か
ら短時間で火災判断を出すことができ、また狭い部屋等
で煙草が吸われても、誤った火災判断が出されてしまう
ことを確実に防止することができる。

【００２７】更に、広い部屋であっても狭い部屋と比べ
て火災判断が出されるまでの判断時間に相違がないこと
から、広い部屋にセンサ１台を設置するだけで狭い部屋
と同等な火災判断ができ、このため警戒区域に対するセ
ンサ設置数を少なくすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示したブロック図

【図２】部屋面積を変えて火災実験を行なったときの煙
濃度の時間変化を示したグラフ図

【図３】部屋面積に対するセンサ出力相対値を示した特
性グラフ図

【図４】煙センサにおけるセンサ設置高さと補正係数の
関係を示したグラフ図

【図５】温度センサにおけるセンサ設置高さと補正係数
の関係を示したグラフ図

【符号の説明】

１ａ〜１ｎ：アナログセンサ ２：サンプリング回路 ３：Ａ／Ｄ変換器 ４：火災判断回路 ５：面積設定部 ８：警報表示部 ２０：閾値補正回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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てアナログ検出信号を出力す
   るアナログセンサと、 該アナログセンサが管轄する警戒区域の床面積を設定す
   る警戒面積設定手段と、 該警戒面積設定手段により設定された警戒床面積に応
   じ、床面積が変っても火災判断までの時間が同じになる
   ように火災判断を行うための閾値を補正演算して設定す
   る閾値補正手段と、 該閾値補正手段で演算設定された補正閾値を用いて前記
   火災検出信号の火災判断を行う火災判断手段と、 該火災判断手段の火災判断出力により警報表示を行う警
   報表示手段と、 を設けたことを特徴とする火災報知装置。