JPH05166076A - アナログ火災報知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】火災時に発生する煙、熱、炎等の物理量を示す
アナログ検出信号を受信機又は中継盤側に送って火災を
判断するアナログ火災報知装置に関し、火災が進展して
行く過程でのアナログ火災検出信号の変化を適確に捕え
て確実にプリアラームできるようにし、また火災レベル
や演算開始レベルを変更することなく喫煙等による非火
災時のアナログ火災検出信号の変化でプリアラーム出力
による非火災報が出されないようにすることを目的とす
る。 【構成】アナログ火災検出信号がプリアラーム処理ため
の演算開始レベルを超えた時には、アナログ火災検出信
号のサンプリング周期を定常監視時より短くする。また
演算開始レベルを超えたが最終的には火災と判断されな
かった時のアナログ火災検出信号の時間的変化を非火災
データとして記憶し、その後にアナログ火災検出信号が
演算開始レベルを超えた時には、記憶した過去の非火災
データとの相関関係を計算して類似度の係数を求め、類
似度の係数が所定値以上の時はプリアラームの出力を禁
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災時に発生する煙、
熱、炎等の物理量を示すアナログ検出信号を受信機又は
中継盤側に送って火災を判断するアナログ火災報知装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のアナログ火災報知装置に
あっては、アナログ感知器で火災時に発生する煙、熱、
炎等の物理量を、この物理量に比例した電気信号として
求め、受信機がアナログ感知器をポーリングして一定周
期毎にアナログ感知器の電気信号をアナログ火災検出信
号として収集するサンプリング処理を行なっている。

【０００３】受信機でサンプリングされたアナログ火災
検出信号は、移動平均等のデジタル的なローパスフィル
タリング処理を施した後に、火災判断処理及びプリアラ
ーム処理を受ける。火災判断処理は、所定の火災レベル
との比較処理であり、アナログ火災検出信号が火災レベ
ルを超えると火災と判断して火災警報を出す。

【０００４】一方、プリアラーム処理は、アナログ火災
検出信号が火災レベルより低いレベルに設定した演算開
始レベルを超えた時に、現在時点より所定周期前までの
アナログ火災検出データをメモリから読出し、関数近似
等によりアナログ火災検出信号の時間的な傾向を把握
し、火災レベルに達するまでの残り時間を推定し、残り
時間が所定時間以下のときにプリアラームを出すように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアナログ火災報知装置にあっては、定常監視
状態にあっても、また火災が起きて発展しつつある状況
のいずれにおいても、アナログ感知器からのアナログ火
災検出信号を一定周期でサンプリングしていたため、急
激に火災が進展する過程での感知器からのアナログ火災
検出信号を十分に捕捉しきれず、このため火災と断定さ
れるまでの過程で関数近似等によるプリアラームを出力
できずに火災警報を出力するに至ることとなり、プリア
ラーム機能が十分に活用できない問題があった。

【０００６】また従来のアナログ火災報知装置にあって
は、感知器が設置されている部屋の特性や感知器固有の
特性が火災判断に考慮されていない。例えばビル内ロビ
ー等の喫煙場所に設置されたプリアラームが比較的発生
し易い感知器については、プリアラーム処理に用いる火
災レベルや演算開始レベルを上げる等の方法で対応する
ことになるが、プリアラームの判断処理を鈍くしても必
ずしも非火災報が防止できるとは限らず、逆に実火災時
にプリアラーム出力が遅れるという問題があった。

【０００７】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、火災が進展して行く過程でのアナロ
グ火災検出信号の変化を適確に捕えて確実にプリアラー
ムできるようにしたアナログ火災報知装置を提供するこ
とを目的とする。また本発明は、火災レベルや演算開始
レベルを変更することなく喫煙等による非火災時のアナ
ログ火災検出信号の変化でプリアラーム出力による非火
災報が出されないようしたアナログ火災報知装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。尚、実施例図面中の符号
を併せて示す。まず本発明は、アナログ火災感知器３か
らの火災検出信号を所定周期でサンプリングするサンプ
リング部９、サンプリング部９でサンプリングしたアナ
ログ火災検出信号が所定の火災レベルを超えた時に火災
と判断する火災処理部１０と、サンプリング部９でサン
プリングしたアナログ火災検出信号が火災レベルより低
いプリアラーム用の演算開始レベルを超えた時にプリア
ラームのための判断処理を行うプリアラーム処理部１１
とを備えたアナログ火災報知装置を対象とする。

【０００９】このようなアナログ火災報知装置につき本
発明にあっては、アナログ火災検出信号がプリアラーム
処理部１１の演算開始レベルを超えた時には、サンプリ
ング部９によるアナログ火災検出信号のサンプリング周
期を短くするサンプリング周期制御部１２を設けたこと
を特徴とする。ここでサンプリング周期制御部１２は、
演算開始レベルを超えたアナログ火災検出信号の信号レ
ベルに応じてサンプリング周期を短くする。即ち、演算
開始レベルを超えた信号レベルの増加に対し反比例する
ようにサンプリング周期を短くする。

【００１０】さらに本発明は上記の構成に加えて、演算
開始レベルを超えたが最終的には火災と判断されなかっ
た時のアナログ火災検出信号の時間的変化を非火災デー
タとして記憶するメモリ部１３と、アナログ火災検出信
号が演算開始レベルを超えた時に、メモリ部１３の非火
災データとの相関関係を計算して類似度の係数ｒを求
め、類似度の係数ｒが所定値以上（例えば０．９５以
上）の時はプリアラームの出力を禁止するプリアラーム
禁止部１４を設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】このような構成を備えた本発明のアナログ火災
報知装置によれば、アナログ火災検出信号がプリアラー
ム処理部で設定している演算開始レベルを超えて火災が
進展している状態に至ると、定常監視状態に対しサンプ
リング周期が短くされ、急激に火災が進展しても進展に
伴うアナログ火災検出信号の変化を確実に捕えて火災警
報の前にプリアラーム出力を行うことができる。

【００１２】またプリアラーム用の演算開始レベルを超
えたが最終的に火災に至らなかった場合のアナログ火災
検出信号の時間的な傾向を非火災データとして記憶して
おき（学習処理）、その後に演算開始レベルを超えた場
合には、非火災データとの相関関係を演算して類似度の
係数を求め、類似度が高い場合には非火災データと判断
してプリアラームを行わないため、喫煙等でプリアラー
ムが頻繁に出してしまう感知器であっても、非火災報と
してのプリアラーム出力が行われると、その後の同一傾
向の非火災データによるプリアラーム出力を大幅に低減
できる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示した実施例構成
図であり、受信機側で火災判断及びプリアラーム判断を
行うようにしたことを特徴とする。図１において、１は
アナログ受信機であり、アナログ受信機１から警戒区域
に向けて引き出された電源兼用の信号線２にアナログ感
知器３を接続している。アナログ感知器３としては、火
災による熱を検出するアナログ熱感知器あるいは火災に
よる煙濃度を検出するアナログ煙感知器、更に火災によ
る炎を検出する炎感知器等が用いられる。

【００１４】アナログ感知器３は伝送制御部を備え、ア
ナログ受信機１からの呼出し（ポーリング）に対しアナ
ログ検出データを送出する。アナログ受信機１には伝送
制御部４，主制御部５，表示操作部６，移報部７及び電
源部８が設けられる。伝送制御部４はアナログ感知器３
に設けられた伝送制御部に対し順次呼出しを行ってアナ
ログ検出データを返送する。例えば、アナログ感知器３
毎にアドレスを設定し、伝送制御部４よりコマンドとア
ドレスを含む呼出信号を送り、アナログ感知器３側で自
己の設定アドレスとの一致を判定し、アドレス及びアナ
ログ検出データでなる応答信号をアナログ受信機１に送
り返す。

【００１５】また、簡易的な呼出方式としては、アナロ
グ感知器３に予めアドレス１，２，３，・・・ｎを設定
し、アナログ受信機１側よりリセットパルスに続く呼出
クロックを送ってアナログ感知器３側のカウンタで計数
し、呼出クロックのカウンタ係数値が予め割り当てられ
た自己のアドレス番号の一致したときに自己の呼出しと
判別し、呼出クロックの間に設けられた所定のステート
のタイミングを使用して電流モードでアナログ検出信号
をアナログ受信機１側に送り返すようにしてもよい。

【００１６】主制御部５にはサンプリング部９，火災処
理部１０，プリアラーム処理部１１及びサンプリング周
期制御部１２が設けられる。具体的には、主制御部５は
ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備えたマイクロプロセッサ
（ＭＰＵ）で構成され、ＣＰＵによるプログラムの制御
機能によりサンプリング部９，火災処理部１０，プリア
ラーム処理部１１及びサンプリング周期制御部１２を構
成している。

【００１７】サンプリング部９は伝送制御部４によるア
ナログ感知器３の呼出周期（ポーリング周期）をサンプ
リング周期として設定し、サンプリング周期毎にアナロ
グ感知器３から送られてきたアナログ火災検出データを
取り込む。火災処理部１０はサンプリング部９でサンプ
リングされたアナログ火災検出データを所定の火災レベ
ルと比較し、火災レベルを越えたときに火災警報を出力
させる。

【００１８】プリアラーム処理部１１は火災処理部１０
に設定した火災レベルより低い演算開始レベルを設定し
ており、サンプリング部９より得られたアナログ火災検
出データが演算開始レベルを越えたときにプリアラーム
処理を実行する。このプリアラーム処理としては、演算
開始レベルを越えたアナログ火災検出データとそれ以前
にサンプリングされてメモリ（図示せず）に格納されて
いる所定周期前までのデータを用いて、例えば ｙ＝ａｘ² ＋ｂｘ＋ｃ の二次関数近似における係数ａ，ｂ，ｃを求め、予測値
ｙが火災レベルに達するまでの時間を推定時間として求
める。そして、推定時間が予め定めた基準時間以下とな
ったときにプリアラーム出力を行わせる。

【００１９】更に、サンプリング周期制御部１２はプリ
アラーム処理部１１において、サンプリング部９より得
られたアナログ火災検出データが演算開始レベルを越え
た旨の情報を受け、演算開始レベルを越えた後のサンプ
リング周期をそれまでの定常監視状態におけるサンプリ
ング周期Ｔ₁ から、より短いサンプリング周期Ｔ₂ に切
り替える。

【００２０】サンプリング周期制御部１２によるサンプ
リング周期の切替えは定常監視状態のサンプリング周期
Ｔ₁ を演算開始レベルを越えた後の短いサンプリング周
期Ｔ ₂ に切り替える方式であってもよいし、プリアラー
ムレベルを越えたアナログ検出データの大きさに反比例
してサンプリング周期を短くするようにしてもよい。
尚、火災処理部１０の火災判断及びプリアラーム処理部
１１のプリアラーム判断はアナログ火災検出データが煙
か熱かでは異なり、それぞれ固有の火災判断を行う。ま
た、アナログ火災検出データの火災判断については、火
災レベルとの単純な比較のみならずアナログ火災検出デ
ータの時間的な変化率、即ち微分量と火災レベルの比較
を行ってもよい。

【００２１】次に図２のフローチャートを参照して図１
の実施例の動作処理を説明する。図２において、まずア
ナログ受信機１に対する電源投入を行うと主制御部５に
おける初期化処理として感知器アドレスＡ＝０が設定さ
れ、またサンプリング周期Ｔ＝Ｔ₁ が設定される。続い
てステップＳ２に進み、サンプリング周期Ｔ₁ に達した
か否か判定し、サンプリング周期Ｔ₁ に達するとＳ３に
進んで、伝送制御部４によるポーリング処理を行わせ
る。このポーリング処理により最初のアドレスＡ＝０の
アナログ感知器からアナログ火災検出データが送られて
くるとステップＳ４に進み、まず火災レベル以上か否か
判定する。火災レベルを越えていれば直ちにＳ１４に進
み、火災警報を行う火災処理を実行する。

【００２２】火災レベルに達していなければステップＳ
５に進み、既にプリアラーム出力が済んでいるか否かチ
ェックする。プリアラーム出力が済んでいなければステ
ップＳ６に進み、演算開始レベル以上か否かチェックす
る。ステップＳ６で演算開始レベル以上であればステッ
プＳ７に進み、過去の所定周期分のアナログデータをメ
モリから読み出し、これに現在データを加える。続いて
ステップＳ８に進み、火災レベルに達するまでの時間を
関数近似で推定して推定時間を求める。

【００２３】続いてステップＳ９で、ステップＳ８で求
めた推定時間が所定の基準時間以下か否かチェックし、
基準時間以下であればステップＳ１１に進んでプリアラ
ーム処理の実行によりプリアラーム出力を行う。また、
推定時間が基準時間より大きければプリアラーム出力は
行わず、ステップＳ１０で現在データを新たにメモリに
格納する。

【００２４】続いてステップＳ１２に進み、ステップＳ
６で演算開始レベル以上にあることが判定されているこ
とからサンプリング周期を定常監視状態における周期Ｔ
₁ からより短い周期Ｔ₂ に変更する。このサンプリング
周期の変更はＴ₁ からＴ₂ への段階的な切替えのみなら
ず、他の実施例としては演算開始レベルを越えたアナロ
グ火災検出データの大きさに反比例するようにサンプリ
ング周期を短縮してもよい。

【００２５】ステップＳ１２でサンプリング周期の変更
が済むとステップＳ１３に進み、感知器アドレスを１つ
インクリメントして更新し、再びステップＳ２に戻って
次のアナログ感知器に対し初期設定したサンプリング周
期Ｔ₁ によるポーリング処理を行う。勿論、ステップＳ
１３で更新した感知器アドレスが最終アドレスになった
ときには初期アドレスＡ＝０に戻って再びステップＳ２
からの処理を繰り返す。また、サンプリング周期は感知
器アドレス毎に管理されていることは勿論である。

【００２６】このような図１，図２に示した本発明の第
１実施例によれば、アナログ火災検出データがプリアラ
ーム処理部１１における演算開始レベルを越えると、よ
り短いサンプリング周期でアナログ火災検出データをサ
ンプリングしてプリアラーム処理を行うため、火災が急
激に進展してもアナログ火災検出データの変化を適確に
捕えて火災警報を出す前にプリアラーム出力を行うこと
ができる。

【００２７】図３は本発明の第２実施例を示した実施例
構成図であり、この実施例にあっては過去の非火災デー
タとの相関から類似度を求め、非火災データに類似する
アナログ火災検出データについてはプリアラーム出力を
禁止するようにしたことを特徴とする。図３において、
主制御部５には新たにメモリ部１３とプリアラーム禁止
部１４が設けられており、それ以外の構成は図１の実施
例と同じである。

【００２８】メモリ部１３には図４に示すように非火災
報の頻度の多いアナログ感知器が過去に非火災報を出力
したときの演算開始レベル以上のアナログ火災検出デー
タを、最低３事象分以上最新のものから順番に出力して
いる。更に、これら非火災報を出力したときのアナログ
火災検出データの出力データを元に多項式近似にて求め
た３次式であるｙ＝ｆ（ｘ）を記憶している。

【００２９】プリアラーム禁止部１４はメモリ部１３に
記憶された図４に示すような非火災報データを用いた相
関計算により類似度の係数ｒを求め、類似度の係数ｒが
所定値以上、例えば０．９以上となったときにプリアラ
ーム処理部１１によるプリアラーム出力を禁止する。こ
のプリアラーム処理部１１における類似度の係数ｒの演
算は現在判断対象となっているアナログ火災検出データ
をｙｉ、現在時刻をｘｉとすると次式で与えられる。

【００３０】

【数１】

【００３１】類似度の係数ｒの算出を図５を参照して具
体的に説明すると次のようになる。図５において、アナ
ログ火災検出データが演算開始レベルを時刻ｔ₀ で越え
てからｔ₁ までの一定時間未満、例えば１０秒未満の場
合は前記（１）の相関演算の実行を禁止しており、１０
秒以上経過した時刻ｔ₁ においてｔ₀ −ｔ₁ 区間のアナ
ログ火災検出データと図４に示したメモリ部１３に記憶
している過去の火災検出データに基づいた多項式ｙ＝ｆ
（ｘ）の演算開始レベル以上の区間ｔ₀ −ｔ ₁ について
（１）式により類似度の係数を算出する。

【００３２】このようにして算出した類似度の係数ｒが
０．９５以上のときはプリアラームを出力しない。次の
現在時刻ｔ₂ については、同様にして図４の非火災報デ
ータに基づいた多項式ｙ＝ｆ（ｘ）の演算開始レベル以
上の区間ｔ₀ −ｔ₂ について、前記（１）式の演算を行
って類似度の係数ｒを算出する。このとき、もし類似度
の係数ｒが０．９５未満であった場合にはプリアラーム
出力を禁止せず、プリアラーム処理部１１における関数
近似により求めた火災レベルに到達するまでの推定時間
が所定の基準時間以下であればプリアラーム出力を行う
ようになる。

【００３３】図６は図３の第２実施例の処理動作を示し
たフローチャートである。図６において、ステップＳ１
からステップＳ７までの処理は図２の第１実施例のフロ
ーチャートと同じであることから一部を省略している。
第２実施例にあっては、ステップＳ７で過去のアナログ
火災検出データをメモリから読み出して現在データを加
えた後、ステップＳ１５で非火災報であった前回事象の
アナログデータとの類似度の係数ｒを演算し、ステップ
Ｓ１６で類似度の係数ｒが０．９５以上であればステッ
プＳ８，Ｓ９，Ｓ１１に示すプリアラーム出力のための
処理を行わず、ステップＳ１０で現在データをメモリに
格納してステップＳ２のサンプリング周期の変更処理に
進むようになる。

【００３４】また、類似度の係数ｒが０．９５未満であ
ればステップＳ８，Ｓ９の処理を行い、関数近似で求め
た推定時間が基準時間以下であればステップＳ１１のプ
リアラーム処理によりプリアラーム出力を行う。このよ
うに第２実施例にあっては非火災報と判断された演算開
始レベルを越えたアナログ火災検出データの時間的変化
を非火災報データとして記憶し、新たに演算開始レベル
を越えたときのアナログ火災検出データとの相関演算に
より類似度の係数を求め、類似する場合には非火災報と
見做してプリアラーム出力を禁止し、類似度が低いとき
に初めてプリアラーム処理を実行してプリアラーム出力
を行うことになり、非火災報の多いアナログ感知器であ
っても火災レベルや演算開始レベルを上げて応答感度を
鈍くしなくても非火災報を確実に防止できる。

【００３５】図７は本発明の他の実施例を示した実施例
構成図であり、アナログ中継盤で火災判断及びプリアラ
ーム判断を行うようにしたことを特徴とする。図７にお
いて、アナログ受信機１には幹線伝送部１５が設けら
れ、幹線伝送部１５から引き出された幹線１６にアナロ
グ中継盤１７に設けた幹線伝送部１８を接続している。
また、アナログ受信機１の主制御部５はアナログ中継盤
１７側からの火災出力またはプリアラーム出力を受信し
て警報する機能のみが設けられ、判断機能は設けられて
いない。

【００３６】アナログ中継盤１７は主制御部１９を備
え、主制御部１９には図１のアナログ受信機１に示した
と同様、サンプリング部９，火災処理部１０，プリアラ
ーム処理部１１及びサンプリング周期制御部１２が設け
られている。また、図３の第２実施例を適用した場合に
は、更にメモリ部１３とプリアラーム禁止部１４が設け
られることになる。アナログ中継盤１７の伝送制御部２
０からは電源兼用の信号線２が引き出され、アナログ感
知器３を接続している。

【００３７】更に、本発明の他の実施例としては、図１
及び図３の主制御部５に示した各部の機能を受信機及び
中継盤に設けずアナログ感知器３そのものに設けるよう
にしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、アナログ火災検出信号がプリアラームのための演算
開始レベルを越えるとサンプリング周期が短縮されるた
め、急激な火災の進展に伴うアナログ火災検出データの
変化を適確に捕えて火災警報が出される前にプリアラー
ム出力を確実に行うことができる。

【００３９】また、非火災と判断された演算開始レベル
を上回るアナログ火災検出データの時間的な変化を非火
災データとして記憶し、その後の演算開始レベルを越え
るアナログ火災検出データとの間で相関関係を演算して
類似度の係数を求め、類似度の係数が所定値以上の場合
にはプリアラーム出力を禁止するため、喫煙等により非
火災報が多発するアナログ感知器であっても非火災報を
学習データとしてその後の火災判断を行うことから、同
じ非火災報データによる誤報を確実に防止することがで
き、信頼性を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示した実施例構成図

【図２】図１の実施例の処理動作を示したフローチャー
ト

【図３】本発明の第２実施例を示した実施例構成図

【図４】図３の実施例における過去の非火災データに基
づく記憶データの説明図

【図５】図４の記憶データ用いた類似度の演算処理を示
した説明図

【図６】図３の実施例の処理動作を示したフローチャー
ト

【図７】中継盤で火災判断を行う他の実施例構成図

【符号の説明】

１：アナログ受信機 ２：信号線 ３：アナログ感知器 ４，２０：伝送制御部 ５，１９：主制御部 ６：表示操作部 ７：移報部 ８：電源部 ９：サンプリング部 １０：火災処理部 １１：プリアラーム処理部 １２：サンプリング周期制御部 １３：メモリ部 １４：プリアラーム禁止部 １５，１８：幹線伝送部 １６：幹線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アナログ火災感知器からの火災検出信号を
   所定周期でサンプリングするサンプリング部と、 該サンプリング部でサンプリングしたアナログ火災検出
   信号が所定の火災レベルを超えた時に火災と判断する火
   災処理部と、 該サンプリング部でサンプリングしたアナログ火災検出
   信号が前記火災レベルより低いプリアラーム用の演算開
   始レベルを超えた時にプリアラームのための判断処理を
   行うプリアラーム処理部と、を備えたアナログ火災報知
   装置に於いて、 前記アナログ火災検出信号が前記プリアラーム処理部の
   演算開始レベルを超えた時には、前記サンプリング部に
   よるアナログ火災検出信号のサンプリング周期を短くす
   るサンプリング周期制御部を設けたことを特徴とするア
   ナログ火災報知装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のアナログ火災報知装置に於
   いて、前記サンプリング周期制御部は、前記演算開始レ
   ベルを超えたアナログ火災検出信号の信号レベルに応じ
   てサンプリング周期を短くすることを特徴とするアナロ
   グ火災報知装置。
3. 【請求項３】アナログ火災感知器からの火災検出信号を
   所定周期でサンプリングするサンプリング部と、 該サンプリング部でサンプリングしたアナログ火災検出
   信号が所定の火災レベルを超えた時に火災と判断する火
   災処理部と、 該サンプリング部でサンプリングしたア
   ナログ火災検出信号が前記火災レベルより低いプリアラ
   ーム用の演算開始レベルを超えた時にプリアラームのた
   めの判断処理を行うプリアラーム処理部と、 前記アナログ火災検出信号が前記プリアラーム処理部の
   演算開始レベルを超えた時には、前記サンプリング部に
   よるアナログ火災検出信号のサンプリング周期を短くす
   るサンプリング周期制御部と、を備えたアナログ火災報
   知装置に於いて、 前記演算開始レベルを超えたが最終的には火災と判断さ
   れなかった時のアナログ火災検出信号の時間的変化を非
   火災データとして記憶するメモリ部と、 アナログ火災検出信号が演算開始レベルを超えた時に、
   前記メモリ部の非火災データとの相関関係を計算して類
   似度の係数を求め、該類似度の係数が所定値以上の時は
   プリアラームの出力を禁止するプリアラーム禁止部を設
   けたことを特徴とするアナログ火災報知装置。
4. 【請求項４】請求項１、２、３記載のアナログ火災報知
   装置に於いて、前記サンプリング部、火災処理部、プリ
   アラーム処理部、サンプリング周期制御部、メモリ部及
   びプリアラーム禁止部を、受信機、中継盤、又は感知器
   に設けたことを特徴とするアナログ火災報知装置。