JPH05266373A - トンネル火災検知システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 火災の発生を早期に検出することができる、
しかも、火点の状況をより正確に検出することができる
トンネル火災検知システムを提供する。 【構成】 火災検知に炎センサ１８に加えて、光ファイ
バ温度センサ３８をも利用することとした。トンネル内
の場合、風が温度に影響を与える。そこで、風向風速計
１９からの情報を利用して、温度異常を判定するための
閾値を更新したり、温度異常と検出された位置の補正を
行なうこととした。なお、光ファイバ温度センサ３８の
検出位置分解能は狭いので、温度センサ単独の区画表示
をも行なうこととしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの火災発生を
検知して報知するトンネル火災検知システムに関し、特
に、自動車用のトンネルに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用トンネルの場合、自動車が通過
する毎にほこりが舞い上がり、このほこりが火災発生の
際の煙と区別し難く、そのため、従来のトンネル火災検
知システムは、煙センサを用いずに炎センサを用いたも
のであった。

【０００３】図２は、このような従来のトンネル火災検
知システム（トンネル防災システムの一部）の構成を示
すものである。

【０００４】図２において、このトンネル火災検知シス
テム１０は、防災センタシステム１１、防災サブセンタ
システム１２、複数の炎センサ用テレメータ装置１３、
防災表示盤１４、風向風速表示器１５、風向風速計用テ
レメータ装置１６、案内表示板制御装置１７、複数の炎
センサ１８、複数の風向風速計１９及び複数の案内表示
板２０を備えるものである。この他に、換気制御装置や
ＩＴＶ（産業用テレビジョン）カメラ制御装置や信号機
制御装置や照明制御装置等を備えている。

【０００５】なお、複数の炎センサ１８、複数の風向風
速計１９及び複数の案内表示板２０は、トンネル内に設
けられている。

【０００６】防災センタシステム１１は、防災サブセン
タシステム１２等から与えられる情報等に基づいてトン
ネル内の各種防災設備を管理するものである。防災サブ
センタシステム１２は、トンネル内の火災面の設備を中
心に管理するものである。防災サブセンタシステム１２
には、炎センサ用テレメータ装置１３から火災発生の情
報が与えられるようになっている。

【０００７】各テレメータ装置１３からトンネル内に引
き出されている回線には、複数の炎センサ１８が等間隔
（例えば２５ｍ）に設けられている。各テレメータ装置
１３は、トンネル内の所定区域（例えば８００ｍ単位）
内の複数の炎センサ１８を担当するものである。図示は
省略するが、実際上は、水噴霧設備も担当している。各
テレメータ装置１３は、区域内の炎センサ１８から与え
られた火災発生情報を取込んで防災サブセンタシステム
１２に与えるものである。

【０００８】炎センサ１８は、トンネルの壁面（例えば
高さ１．５ｍ）に設けられるものであり、例えば燃焼に
よって発生する２酸化炭素のちらつきに基づいて炎を検
出するものである。各炎センサ１８は、上下方向及び左
右方向にかなり広い指向性を有し、隣接する炎センサ１
８の検出範囲が一部重複するようになされている。

【０００９】防災表示盤１４は、区画を明確にしてトン
ネル内設備の状況を表示するものである。例えば、火災
発生区画（自動通報区画）も表示される。なお、ある炎
センサ１８からの検出情報に基づいて火災発生を表示し
た区画は、その後、その炎センサ１８から検出情報がな
くなっても継続して火災発生状態として表示されるよう
になされている。

【００１０】風向風速計用テレメータ装置１６は、風向
風速計１９からの風向風速情報を取込んで表示器１５に
与えて表示させるものである。この表示は、例えば監視
員に目視されて避難誘導場所の決定等に利用される。

【００１１】案内表示板制御装置１７は、防災センタシ
ステム１１からの情報に基づいて案内表示板２０の表示
制御を行なうものであり、例えば、火災発生やトンネル
内への進入禁止等を表示させるものである。

【００１２】以上の構成を有する従来システムにおい
て、火災発生時には、以下のような処理が行なわれる。

【００１３】火災の発生を検知した炎センサ１８はテレ
メータ装置１３に通知する。テレメータ装置１３は、検
知した炎センサ１８の設置位置情報を防災サブセンタシ
ステム１２に送信する。

【００１４】この情報を受けると、防災サブセンタシス
テム１２はそれが第１報か否かを判断する。第１報であ
れば、防災センタシステム１１に予告情報を送信すると
共に、予告情報が必要な各種装置に、火災発生の区画番
号と火災発生の予告情報を送信する。防災サブセンタシ
ステム１２は、火災通知（炎センサの設置位置情報）を
受信したときに既に第１報を受信していると、火災と判
定し、炎センサ１８が設置されている区画番号を、火災
通知を受ける毎に、防災センタシステム１１、防災表示
盤１４、その他の各種装置に送信する。

【００１５】防災センタシステム１１は、この情報を基
に、かつ監視員の指示により、案内表示板制御装置１７
に、ドライバーへの警報（火災発生、進入禁止）等の表
示指示を送信する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
システムは、以下の欠点を有するものであった。

【００１７】(1) 従来の市販されている炎センサ１８
は、検出感度の最も高いものであっても、０．５平方メ
ーロルの火皿に２リットル以上のガソリンを入れて燃や
した場合の基準炎を検出するものであった。火災で炎が
このような基準炎程度になるのは、かなり燃え出してか
らであり、すなわち、火災がかなり大規模になってから
であり、火災発生の検出が遅れてしまうという問題があ
る。

【００１８】最近の多くの火災の場合、炎が生じる前に
煙が生じている。従って、炎センサ１８の感度を向上さ
せたとしても発見が遅れる。しかし、上述したように、
ほこりが多いトンネル内には煙センサを適用することが
できない。

【００１９】(2) 炎センサ１８は、いずれのものであっ
ても結局は光学的に検知するものである。そのため、火
災が発生した自動車と炎センサ１８との間に例えば大型
の自動車があるような場合には、火災を検知することが
できない。実際上、渋滞状態においては、このようなこ
とが生じる可能性は大きい。仮に、両壁面に炎センサ１
８を設けたとしても、炎センサ１８の設置間に複数の自
動車が存在し得るのでこのようなことを避けることがで
きない。炎センサ１８の設置間隔を狭めた場合には、炎
センサ１８の保守が大変となる。上述のように、光学的
に検知するものであるため、炎センサ１８の受光窓をき
れいにしておくことを要するが、排気ガス等によって不
動作の要因となる汚れが付着することを避け得ず、保守
を頻繁に行なうことが必要である。

【００２０】(3) 実際上、炎センサ１８が検知した場合
には、そのセンサに近い位置のＩＴＶカメラ（図示せ
ず）による撮像画像によって火災発生点（以下、火点と
呼ぶ）の状況を把握しようとする。しかし、多くの場
合、上述したように煙が先に立ち込めるので、その状況
をとらえることができない。大規模トンネルの場合、貯
蔵されている水を有効に用いるため、水を噴霧する区画
を設定しており、そのため、火点が移動しているのか拡
大しているのかを区別して検出することが求められる。
また、避難誘導の面からも火点状況を正確に検出するこ
とが求められる。そのため、ＩＴＶカメラが有効に機能
しないことは問題である。炎センサ１８の設置間隔は上
述のように狭め難いものであり、火点状況の検出には炎
センサ１８は有効に機能しにくいものである。

【００２１】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、火災の発生を早期に検出することができる、
しかも、火点の状況をより正確に検出することができる
トンネル火災検知システムを提供しようとするものであ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、トンネル内の火災を検知して報知する本発明のトン
ネル火災検知システムにおいては、以下の手段を設け
た。

【００２３】すなわち、トンネルの長手方向に敷設され
たトンネル幅方向に少なくとも１本以上の光ファイバ温
度センサと、この光ファイバ温度センサに光線を入力
し、その通過光又は後方散乱光に基づいて火災発生及び
火災発生位置を検知する光ファイバ温度計測手段と、ト
ンネル内の風向風速を計測する風向風速計測手段と、光
ファイバ温度計測手段が検知した火災発生位置を、風向
風速計測手段による風向風速情報に基づいて補正する火
災発生位置補正手段と、火災発生を発生位置と共に報知
する温度検知火災報知手段とを設けた。

【００２４】ここで、温度検知火災報知手段が、火災発
生を検知しなくなった位置情報をも、非火災発生位置と
区別して報知することが好ましい。

【００２５】また、光ファイバ温度センサとして後方散
乱光に基づくものを適用すると共に、後方散乱光の戻り
時間に基づいて光ファイバ温度センサの切断を検出する
光ファイバ切断検出手段と、検出された切断を報知する
切断報知手段とを設けることが好ましい。

【００２６】さらに、光ファイバ温度計測手段による検
出温度情報に基づいて、トンネル内の温度分布を表示す
る温度分布表示手段を設けたことが好ましい。

【００２７】さらにまた、光ファイバ温度計測手段が、
外部からの指示によりトンネル内の特定位置の温度だけ
を検出し得るようにすると共に、その特定位置の温度を
表示する特定位置温度表示手段を設けることが好まし
い。

【００２８】また、避難場所に誘導する避難誘導案内表
示板と、この避難誘導案内表示板を表示制御する避難誘
導案内表示板表示制御手段とを備えることが好ましい。

【００２９】

【作用】本発明は、温度面から火災を発見できるように
して、早期発見、狭い位置分解能を可能としたものであ
る。すなわち、トンネルの長手方向に沿うトンネル幅方
向に少なくとも１本以上の光ファイバ温度センサと、こ
の光ファイバ温度センサに光線を入力し、その通過光又
は後方散乱光に基づいて火災発生及び火災発生位置を検
知する光ファイバ温度計測手段とを設けたものである。
また、トンネル内の風によって高温となる位置が火災位
置からずれるのでそれを補正すべく、トンネル内の風向
風速を計測する風向風速計測手段と、光ファイバ温度計
測手段が検知した火災発生位置を、風向風速計測手段に
よる風向風速情報に基づいて補正する火災発生位置補正
手段とを設けたものである。このようにして検知した火
災発生を発生位置と共に、温度検知火災報知手段が報知
する。

【００３０】温度検知の場合、温度低下によって鎮火を
検出し得、火点回りの状況を監視員に認識させるべく、
温度検知火災報知手段が、火災発生を検知しなくなった
位置情報をも、非火災発生位置と区別して報知すること
が好ましい。これにより、火点の移動や火点の拡大等を
認識することができる。

【００３１】また、温度面の監視を常にできるようにし
ておくためには光ファイバ温度センサの状況を捕らえて
おく必要があり、そこで、光ファイバ温度センサとして
後方散乱光に基づくものを適用すると共に、後方散乱光
の戻り時間に基づいて光ファイバ温度センサの切断を検
出する光ファイバ切断検出手段と、検出された切断を報
知する切断報知手段とを設けることが好ましい。

【００３２】さらに、避難場所をトンネル内の中から見
つけることを考慮すると、光ファイバ温度計測手段によ
る検出温度情報に基づいて、トンネル内の温度分布を表
示する温度分布表示手段を設けることが好ましい。

【００３３】さらにまた、決定した避難予定場所が最適
か否かの確認をできるように、光ファイバ温度計測手段
が、外部からの指示によりトンネル内の特定位置の温度
だけを検出し得るようにすると共に、その特定位置の温
度を表示する特定位置温度表示手段を設けることが好ま
しい。

【００３４】このように確認しつつ避難場所を決定する
ことができるので、その避難場所に誘導する避難誘導案
内表示板と、この避難誘導案内表示板を表示制御する避
難誘導案内表示板表示制御手段とを設けることが好まし
い。

【００３５】

【実施例】以下、本発明によるトンネル火災検知システ
ムの一実施例をを図面を参照しながら説明する。

【００３６】全体構成 まず、全体構成を図１を参照しながら説明する。なお、
図１において、図２との同一、対応部分には同一符号を
付して示している。

【００３７】この実施例において、トンネル内部につい
て新たに設けられた構成は、光ファイバ温度センサ３８
及び複数の避難誘導案内表示板３９である。また、トン
ネル外部について新たに設けられた構成は、光ファイバ
温度計測器３３、温度分布表示装置３５、避難誘導案内
表示板制御装置３７であり、内部構成や機能が従来から
変更された構成は、防災センタシステム３１、防災サブ
センタシステム３２、防災表示盤３４、風向風速計用テ
レメータ装置３６である。

【００３８】このような従来との相違は、光ファイバ温
度センサ３８を設けたことによるものである。

【００３９】光ファイバ温度センサ３８は後方散乱光を
利用したものであり、トンネルの全長をカバーするよう
にトンネルの頂部に設けられている。なお、光ファイバ
温度センサ３８の検出可能な長さ（大体２〜３ｋｍ程
度）よりトンネルの長さが長い場合には、光ファイバ温
度計測器３３及び光ファイバ温度センサ３８の組を複数
組設けることを要する。光ファイバ温度計測器３３がパ
ルスを発生した場合光ファイバ温度センサ３８の各部か
ら後方散乱光が生じるがその後方散乱光の強度はその位
置での温度に応じたものとなっており、位置は戻り光の
時間に応じたものとなっており、このような特性を有す
る後方散乱光が光ファイバ温度計測器３３に到達する。
このようにして得た温度情報を光ファイバ温度計測器３
３は、防災サブセンタシステム３２に与えると共に、こ
の温度情報に基づいて火災発生の検知を行なう。この検
知動作は、正確性を期して、絶対的な温度上昇及び温度
上昇率の双方によって行なっている。なお、この検知に
用いる閾値は防災サブセンタシステム３２から与えられ
る。実際上、５０ｃｍ程度の分解能で火災発生を検出す
ることができる。光ファイバ温度計測器３３の詳細構成
を図４に示しており、これについては後述する。

【００４０】炎センサ１８の検出感度基準を満たすとき
には、実際上１００〜２００度位になっていることが多
いが、光ファイバ温度計測器３３では４０〜５０度程度
で火災を検知できる。すなわち、早期に火災を検知する
ことができる。

【００４１】光ファイバ温度センサ３８及び光ファイバ
温度計測器３３によれば、このように位置的にも時間的
にも炎センサ１８より検知特性が良いにも拘らず、炎セ
ンサ１８を残すようにしたのは、光ファイバ温度計測器
３３の故障や、大型自動車等による光ファイバ温度セン
サ３８の切断を考慮したためである。

【００４２】風向風速計１９からの情報を取込むテレメ
ータ装置３６は、この実施例の場合、風向風速情報を防
災サブセンタシステム３２に与えるようになされてい
る。

【００４３】この実施例の防災サブセンタシステム３２
は、図３に示す詳細構成を有するものであり、炎センサ
用テレメータ装置１３からの情報や、光ファイバ温度計
測器３３からの情報や風向風速計用テレメータ装置３６
からの情報に基づいて、火災判定や火災判定区画の検知
等を行なうものである。また、火災情報を防災センタシ
ステム３１に報告したり、温度分布表示装置（例えばＣ
ＲＴディスプレイ）３５に各位置での温度を表示させた
り、防災表示盤３４に火災状況を表示させたりする。さ
らに、換気制御装置やＩＴＶ（産業用テレビジョン）カ
メラ制御装置や信号機制御装置や照明制御装置や避難誘
導案内表示板制御装置３７に対する制御を行なうもので
ある。

【００４４】防災センタシステム３１は、全体のシステ
ムを管理するものであり、火災情報を各種装置に供給す
るものであり、この実施例の場合、避難誘導案内表示板
制御装置３７にも火災情報を与えるものである。

【００４５】避難誘導案内表示板制御装置３７は、防災
サブセンタシステム３２や防災センタシステム３１から
の情報に基づいて、避難場所への誘導表示を行なう避難
誘導案内表示板３９を制御するものである。光ファイバ
温度センサ３８を用いたので位置検出の分解能が高く、
また、火災状況を正確に認識でき、そこで、この実施例
の場合、避難誘導案内表示板２７を設けることとした。

【００４６】防災サブセンタシステム３２の詳細構成 次に、防災サブセンタシステム３２の詳細構成を図３を
用いて説明する。

【００４７】防災サブセンタシステム３２は、中央処理
部４０と、記録部４１と、中央処理部４０との間で各種
情報を授受する各種の入出力処理部とから構成されてい
る。中央処理部４０は、記憶部４１に格納されている図
５〜図９に詳細を示す処理プログラムに従い、当該防災
サブセンタシステム３２としての処理を実行するもので
ある。記憶部４０は、上述した処理プログラムや各種入
出力処理部から与えられた情報や各種のデータテーブル
等を記憶するものである。この実施例の場合、データテ
ーブルに格納されるデータとしては、風向風速に応じて
光ファイバ温度センサ３８の情報から検知した火点位置
を補正するためのデータや、光ファイバ温度計測器３３
に与える季節別かつトンネル位置別の火災判断用基準温
度（この温度と検出温度との差が問題となる）閾値のデ
ータや、光ファイバ温度計測器３３が利用する風向風速
に応じた火災判断用の閾値のデータ等である。

【００４８】各種の入出力処理部として、光ファイバ温
度計測器３３とで情報を授受する送受信部４２と、風向
風速計用テレメータ装置３６からの情報を受信する受信
部４３と、防災表示盤３４に情報を送信する送信部４４
と、監視員が操作した操作情報を取込む防災操作卓処理
部（防災操作卓及びプリンタを含む）４５と、炎センサ
用テレメータ装置１３（なお、このテレメータ装置は実
際上水噴霧設備との通信にも介在するものである）とで
情報を授受する送受信部４６と、防災センタシステム３
１との間で情報を授受する送受信部４７と、温度分布表
示装置３５に情報を送信する送信部４８と、図示は省略
するが換気制御装置やＩＴＶ（産業用テレビジョン）カ
メラ制御装置や信号機制御装置や照明制御装置等に情報
を送信する送信部とが設けられている。

【００４９】なお、光ファイバ温度計測器送受信部４２
が受信する情報は、温度計測位置と温度情報、第１報情
報区分、ファイバ切断情報等である。光ファイバ温度計
測器送受信部４２が送信する情報は、火災判断用閾値、
季節別かつトンネル位置別の火災判断用基準温度、指定
区域温度送信要求、定期全データ送信要求等である。風
向風速計用テレメータ装置受信部４４が受信する情報
は、風速監視位置と風速情報、風向監視位置と風向情報
である。炎センサ用テレメータ装置受信部４６が受信す
る情報は、従来の技術の項で説明したように検知した炎
センサ１８の設置位置情報である。各種装置への送信情
報は、温度情報及び位置情報、火災区画情報等である。

【００５０】中央処理部４０は、このような情報を授受
しながら防災処理を行なう。

【００５１】光ファイバ温度計測器３３の詳細構成 次に、光ファイバ温度計測器３３の詳細構成を図４に基
づいて説明する。光ファイバ温度計測器３３は、詳細に
は、中央処理部（プログラムメモリ等を含む概念）５
０、管理情報記憶部５１、計測情報記憶部５２、温度計
測用パルス発生部５３、後方散乱光受信部５４、防災サ
ブセンタ受信処理部５５及び防災サブセンタ送信処理部
５６とからなっている。

【００５２】中央処理部５０は、後述する図１０に示す
処理を実行するものであり、その際、必要に応じて、管
理情報記憶部５１及び計測情報記憶部５２の記憶内容を
利用する。

【００５３】管理情報記憶部５１は、大きくいえば、温
度判定情報と情報送信要求とを格納するものである。温
度判定情報は、詳細には、絶対的な温度上昇の異常判定
閾値と、温度上昇率からの異常判定閾値と、季節別位置
別基準温度情報と、火点区画情報とである。絶対的な温
度の異常判定閾値及び温度上昇率からの異常判定閾値
は、上述したように、防災サブセンタシステム３２から
随時与えられるものである。季節別位置別基準温度情報
は、防災サブセンタシステム３２からそのイニシャル処
理のときに与えられるものである。絶対的な温度上昇の
異常判定は、検出温度とこの季節別位置別基準温度との
差が絶対的な温度状の異常判定閾値より大きいか否かで
行なう。火点区画情報は、火災と判定された区画であ
る。情報送信要求は、防災サブセンタシステム３２から
与えられるものであり、上述したように定期送信要求と
指定区域送信要求とがある。この指示があるときに中央
処理部５０は温度異常検出処理を実行して、必要に応じ
て防災サブセンタ送信処理部５６に送信を実行させる。

【００５４】計測情報記憶部５２は、後方散乱光受信部
５４が受信した情報、それから計算した位置情報と対応
付けられた温度情報、第１報火災発生情報、及びファイ
バ切断情報を格納するものである。

【００５５】温度計測用パルス発生器５３は、中央処理
部５０によってサンプリングが指示されたときにパルス
を光ファイバ温度センサ３８に入射するものであり、後
方散乱光受信部５４はそのとき受信した後方散乱光をデ
ジタルデータに変換して中央処理部５０の制御下で計測
情報記憶部５２に格納させるものである。

【００５６】防災サブセンタ受信処理部５５は、防災サ
ブセンタシステム３２からの情報を受信して管理情報記
憶部５１に格納させるものである。中央処理部５０はイ
ニシャライズの一つの処理としてこの防災サブセンタ受
信処理部５５に起動指示を与える。これにより、防災サ
ブセンタ受信処理部５５は、処理を開始し、受信情報が
あるか否かを判断し、ある場合には、その情報を管理情
報記憶部５１に登録して判断処理に戻り、ない場合には
判断処理を繰り返す。なお、この防災サブセンタ受信処
理部５５と中央処理部５０との処理は非同期である。

【００５７】防災サブセンタ送信処理部５６は、中央処
理部５０によって指示された情報を送信するものであ
る。送信情報としては、火点位置情報、温度情報、第１
報火災発生情報及びファイバ切断情報とがある。中央処
理部５０はイニシャライズの一つの処理としてこの防災
サブセンタ送信処理部５６に起動指示を与える。これに
より、防災サブセンタ送信処理部５６は、処理を開始
し、送信すべき情報があるか否かを判断し、ある場合に
は、その情報を防災サブセンタシステム３２に送信して
判断処理に戻り、ない場合には判断処理を繰り返す。な
お、この防災サブセンタ送信処理部５６と中央処理部５
０との処理は非同期である。

【００５８】防災サブセンタシステム３２の防災処理 次に、中央処理部４０が実行する処理を、図５〜図９の
フローチャートを用いて説明する。

【００５９】図５は、大概念の処理フローチャートを示
すものである。中央処理部４０は、処理を開始するとま
ずイニシャライズを行なった後、イベントを受付け、そ
のイベントの処理を実行することを指示する（ステップ
１００、１０１）。なお、処理イベントは、通常は所定
順番又は内蔵するタイマからの割込みに従うものである
が、その直前のイベントの処理結果や防災操作卓処理部
４５からの割込み等によっても定まるものである。

【００６０】処理イベントが、火災判断用温度閾値の更
新処理イベントであると図６に示す処理を行ない（１０
２）、処理後にステップ１０１に戻る。処理イベント
が、光ファイバ温度計測器３３からの受信処理イベント
であると図７に示す処理を行ない（１０３）、処理後に
ステップ１０１に戻る。処理イベントが、防災操作卓処
理部４５からの区域を指定された温度情報送信要求の指
示受付けイベントであると図８に示す処理を行ない（１
０２）、処理後にステップ１０１に戻る。処理イベント
が、炎センサ用テレメータ装置１３からの受信処理イベ
ントであると図９に示す処理を行ない（１０２）、処理
後にステップ１０１に戻る。

【００６１】次に、火災判断用温度閾値の更新処理イベ
ントを図６を用いて説明する。

【００６２】このイベントは、所定周期で繰り返される
ものである。まず、記憶部４１からトンネルの所定位置
の風向風速情報を取込み、今までの風向風速情報と同じ
であるか否かを判断する（ステップ２００、２０１）。
なお、風速を数段階の範囲に分けており、上述の判断は
同一範囲にあるか否かで行なっている。また、トンネル
を入口、中間部、出口の区分（防災範囲よりかなり大雑
把に区分している）して各区分ごとで判断している。風
向風速情報の受信格納処理イベントについては図示を省
略するが、所定周期で繰り返されている。

【００６３】上述の判断によって同じであるという結果
を得ると、次のイベントの受付け処理に戻る。他方、異
なるという結果を得ると、新しい範囲の風向風速になっ
てから所定時間経過したか否かを判断する（ステップ２
０２）。この判断は、突発的な風向風速の変化の影響を
除去するためのものである。所定時間経過していない場
合には、次のイベントの受付け処理に戻る。新しい範囲
の風向風速になってから所定時間経過すると、火災判断
用温度閾値の情報を更新し、更新した火災判断用温度閾
値の情報を光ファイバ温度計測器３３に送信して次のイ
ベントの受付け処理に戻る（２０３、２０４）。

【００６４】記憶部４１には、光ファイバ温度計測器３
３が火災と判断するために用いる基準温度が、トンネル
の区分（入口、中間、出口）別かつ季節別に格納されて
いるが、風速が大きい場合には、トンネル内の温度が低
くなるので早期発見を期した場合、その基準温度とから
の差を表す閾値も下げる必要があり、風速が小さい場合
には、トンネル内の温度が高くなるので誤検出を防止す
るために上げる必要があり、このような更新処理を設け
ている。温度上昇率に対する閾値も同様な理由から更新
している。

【００６５】次に、光ファイバ温度計測器３３からの受
信処理イベントを、図７を用いて説明する。なお、全温
度情報の送信要求を光ファイバ温度計測器３３に送信す
る処理イベントが定期的に実行されており、また、トン
ネル区域を特定しての送信要求を光ファイバ温度計測器
３３に送信する処理イベント（図７参照）が監視員の指
示によって実行されている。また、光ファイバ温度計測
器３３は、火災が発生したとき及び火災発生後は自動的
に所定周期で送信を行なっている。

【００６６】まず、光ファイバ温度計測器３３からの受
信情報を取込む（ステップ３００）。そして、この情報
に基づいて、光ファイバ温度センサ３８に切断が生じて
いるか否かを判断する（ステップ３０１）。切断されて
いても切断点に至る前の場所からは後方散乱光が光ファ
イバ温度計測器３３に戻ってきており、光ファイバ温度
計測器３３は最終戻り点とトンネル長とを比較して切断
の有無を判断しており、検知したときに送信を行なって
いる。切断されている場合には、切断情報をプリンタに
印字させ、警報表示を防災表示盤３４に表示させた後次
のイベント受付け処理に戻る（ステップ３０２）。

【００６７】切断されていない場合には火災情報（火点
位置情報を含む）が与えられたか否かを判断する（ステ
ップ３０３）。火災情報が与えられていないと、過去に
予告報としての意味を有する光ファイバ温度計測器３３
からの第１報の火災情報が与えられているか否かを判断
する（ステップ３０４）。第１報の火災情報が与えられ
ていると、現時点では火災情報が与えられていないが、
まだ火災発生の可能性があるので、火災発生か否かを見
極めることができる所定時間（数分）が経過したか否か
を判断する（ステップ３０５）。第１報の火災情報が与
えられたがその後所定時間の間火災情報が与えられない
場合には、誤報であったとして第１報を取消す（ステッ
プ３０６）。

【００６８】現時点でも過去においても火災情報が与え
られていない場合（ステップ３０４で否定）、第１報の
火災情報が与えられた以降所定時間が経過していない場
合には（ステップ３０５で否定）、監視員が図８の処理
イベントを指示したか否かを判断する（ステップ３０
７）。すなわち、区域を指定した温度情報の取込みを指
示したか否かを判断する。定期的な温度情報の取込み処
理の時間間隔は一刻を争う場合には長い間隔であり、第
１報が与えられた場合、監視員は火災情報が与えられて
いない避難予定場所の区域の温度情報の確認を指示する
ようになっている。このような指示がなされていない場
合には、次のイベントの受付け処理に戻る。指示してい
た場合には、その区域の温度情報を表示することを防災
監視盤３４に指示し、防災監視盤３３の避難予定場所の
温度表示部に温度を表示させた後、次のイベントの受付
け処理に戻る（ステップ３０８、３０９）。

【００６９】光ファイバ温度計測器３３からの受信情報
に火災情報が含まれていると（ステップ３０３で肯
定）、風向風速情報に基づいて、与えられた区域情報の
補正処理を行なう（ステップ３１０）。風がある場合に
は、火災発生位置と光ファイバ温度計測器３３が検知し
た位置とは異なるものとなり、このずれを補正する。そ
の後、第１報か否かを判断する（ステップ３１１）。

【００７０】光ファイバ温度計測器３３からの第１報で
あると、炎センタ用テレメータ装置１３からの第１報が
既にあったか否かを判断する（ステップ３１２）。

【００７１】温度面からの第１報があるが炎面からの第
１報がない場合には、温度面からの第１報があったこと
をセットした後、上述した送信情報を防災センタシステ
ム３１や防災表示盤３４やＩＴＶカメラ制御装置やその
他の関連装置に送信した後、次のイベントの処理に進む
（ステップ３１３〜３１７）。このとき、ＩＴＶカメラ
制御装置は撮像を開始し、又は、撮像位置をその第１報
の位置に向ける。また、防災表示盤３４は温度面での第
１報があったことを区画（なお、後述するように温度に
ついての表示区画は炎についての火災発生区画（自動通
報区画）と別個に設けられており、これより狭くなされ
ている）と共に表示する。

【００７２】他方、温度面からの第１報及び炎面からの
第１報が共にあると（ステップ３１２で肯定）、これら
が指示している区画が同一であるか否かを判断する（ス
テップ３１８）。同一でない場合には、上述したステッ
プ３１３に進む。これに対して各第１報が指示する区画
が同一であると、続報を待つことなく火災発生を認知し
て火災発生区画をセットして（ステップ３１９）、この
こと及び温度情報を防災センタシステム３１や防災表示
盤３４やＩＴＶカメラ制御装置やその他の関連装置や温
度分布表示装置３５に送信した後、次のイベントの処理
に進む（ステップ３１４〜３１８、３２０）。このと
き、ＩＴＶカメラ制御装置は撮像を開始し、又は、撮像
位置をその検知位置に向ける。また、防災表示盤３４は
温度面での区画及び自動通報区画を火災発生状態で表示
する。温度分布表示装置３５は、トンネル内の温度分布
をグラフ的に表示する。

【００７３】火災情報が第１報より後のものであると
（ステップ３１１で否定）、その位置を直ちに火災区画
として設定する（ステップ３２１）。その後、温度情報
に基づいて、火点の拡大や火点の移動の判定を行なう
（ステップ３２２）。上述したように、光ファイバ温度
センサ３８の分解能は狭いので、温度分布によって火点
の拡大（火災を発生した自動車が停車しており燃焼が他
の自動車に移っていくような場合）や火点の移動（火災
が発生した自動車が走行を続けているような場合）を区
別して判断することができる。すなわち、新たに検知し
た区画や検知をしなくなった区画等をこまめに検出する
ことができる。火点の移動の場合にはそれに応じた情報
をセットし、火点の拡大の場合はそれに応じた情報をセ
ットして（ステップ３２３、３２４）、防災センタシス
テム３１や防災表示盤３４やＩＴＶカメラ制御装置やそ
の他の関連装置や温度分布表示装置３５に送信した後、
次のイベントの処理に進む（ステップ３１４〜３１８、
３２０）。防災表示盤３４は温度面での区画及び自動通
報区画の火災発生状態（ある区画の終了を含む）を表示
する。

【００７４】次に、防災操作卓処理部４５からの区域を
指定しての温度情報送信要求の指示受付けイベントを、
図８を用いて説明する。上述したように、監視員は、必
要に応じて、区域を指定した温度情報の取込みを指示す
る。すなわち、定期的な温度情報の取込み処理の時間間
隔は一刻を争う場合には長い間隔であり、第１報が与え
られた場合、監視員は上述したように火災情報が与えら
れていない避難予定場所の区域の温度情報の確認を指示
するようになっている。

【００７５】中央処理部４０は、防災操作卓処理部４５
から区画情報等を取込み、その後、要求区画情報セット
して光ファイバ温度計測器３３に温度情報の要求を送受
信部４２に指示し、その要求データを光ファイバ温度計
測器３３に転送させる（ステップ（４００〜４０２）。
そして、次のイベントの処理に進む。

【００７６】次に、炎センサ用テレメータ装置１３から
の受信処理イベントを、図９を用いて説明する。なお、
この処理イベントは、第１報時は割込みによって開始さ
れ、第１報があった後は定期的に実行される。

【００７７】まず、炎センサ用テレメータ装置１３から
の受信情報を取込む（ステップ５００）。そして、第１
報か否かを判断する（ステップ５０１）。

【００７８】第１報であると、炎センサ第１報をセット
し、火災発生区画を設定した後（ステップ５０２、５０
３）、防災センタシステム３１や防災表示盤３４やＩＴ
Ｖカメラ制御装置やその他の関連装置に送信し、次のイ
ベントの処理に進む（ステップ５０４〜５０７）。この
とき、ＩＴＶカメラ制御装置は撮像を開始し、又は、撮
像位置をその変更する。また、防災表示盤３４は炎面で
の第１報があったことを火災発生区画（自動通報区画）
と共に表示する。

【００７９】他方、第１報でないと、火災があるか否か
を判断する（ステップ５０８）。火災がない場合には、
第１報を取り消して次のイベントの処理に進む（ステッ
プ５０９）。これに対して、第２報以降であると、複数
火災の発生の確認と火災区画の設定処理を行なう（ステ
ップ５１０）。炎センサ用テレメータ装置１３は、今ま
で未検知状態の炎センサ１８が検知したとき続報を送信
するので、この処理によっては常に火災発生区画が増加
する。なお、火災発生を設定した区画がその後火災が終
了してもそのことを取り消すことは実行されない。上述
した設定処理を終わると、防災センタシステム３１や防
災表示盤３４やＩＴＶカメラ制御装置やその他の関連装
置に送信し、次のイベントの処理に進む（ステップ５０
４〜５０７）。このとき、所定位置のＩＴＶカメラは撮
像を開始し、又は、撮像位置を変更する。また、防災表
示盤３４は火災発生区画を追加表示する。

【００８０】光ファイバ温度計測器３３の温度異常検出
処理 次に、光ファイバ温度計測器３３の温度異常検出処理を
図１０を用いて説明する。中央処理部５０は、イニシャ
ライズ（火点のクリア処理、送受信処理の起動等）を行
なった後は、図１０に示す温度異常検出処理を繰り返し
行なう（ステップ６００）。

【００８１】そしてまず、ある区画内の温度データをサ
ンプリングする（ステップ６０１）。温度計測用パルス
発生器５３からパルスを発生させ、後方散乱光を後方散
乱光受信部５４で受信して一旦計測情報記憶部５２に記
憶させたデータに基づいて、後方散乱光の戻り時間から
距離を計算して距離データＬ（Ｘ）をサンプリングし、
後方散乱光の強度から得た温度と季節別位置別基準温度
との差を温度データＴ（Ｘ）としてサンプリングする。

【００８２】このようなサンプリングが終了すると、管
理情報記憶部５１の情報送信要求についての記憶内容に
基づいて、サンプリングデータが送信要求データである
か否かを判断し、送信要求データであれば温度情報を正
常、異常を明らかにして（後述するステップ６０６と同
様な処理を実行している）送信バッファに格納して送信
指示を行なう（ステップ６０２、６０３）。

【００８３】防災サブセンタシステム３２への送信を指
示した場合、又は、送信要求が防災サブセンタシステム
３２から与えられていない場合には、既に火災発生を検
知している（火災発生中）か否かを判断する（ステップ
６０４）。火災発生中であると、さらに、今対象となっ
ているサンプリングデータはその発生中の区画の情報で
あるか否かを判断する（ステップ６０５）。

【００８４】火災発生中でない場合、又は、火災発生中
であるが対象のサンプリングデータが火災発生中の区画
外のデータであるときには、すなわち、今まで火災と判
定されていない区画のデータであると、温度上昇確認処
理を行なう（ステップ６０６）。この温度上昇確認処理
は、同一地点の直前の温度と今回の温度とに基づいた温
度上昇率Ｒ（Ｘ）の計算処理（６０６ａ）と、絶対的な
温度上昇とその閾値との比較、及び、温度上昇率とその
閾値との比較処理（６０６ｂ）でなる。

【００８５】このような温度上昇確認処理を所定の間隔
（例えば５０ｃｍ程度）で実行し終えると、又は、途中
で異常と判別すると、火災判定の処理に進む（ステップ
６０７）。

【００８６】この結果、火災が発生していない場合に
は、最終計測地点の距離を認識して、この距離を光ファ
イバ温度センサ３８の長さと比較する（ステップ６０
８、６０９）。光ファイバ温度センサ３８の長さと等し
い場合には、直ちに温度データのサンプリング処理に戻
る。他方、光ファイバ温度センサ３８の長さより短い場
合には、光ファイバ温度センサの切断情報の送信を指示
して温度データのサンプリング処理に戻る（ステップ６
１０）。

【００８７】これに対して火災発生と判断すると、火点
位置を抽出して管理情報記憶部５１に格納させると共
に、第１報情報を作成し、その後、温度、位置情報等の
送信を指示して温度データのサンプリング処理に戻る
（ステップ６１１、６１２）。なお、火災発生中であっ
てサンプリングデータがその発生区間内のデータである
と（ステップ６０５で肯定）、温度上昇等を確認するこ
となく、温度、位置情報の送信を指示して温度データの
サンプリング処理に戻る（ステップ６１２）。これは、
鎮火動作が開始された後は温度が低下するので、温度上
昇等の確認が無意味になるためである。

【００８８】防災表示盤の区画表示 次に、防災表示盤３４による火災発生時の各種の区画表
示を、図１１を用いて説明する。

【００８９】表示区画としては、水噴霧区画６０と、自
動通報区画（火災発生区画）６１と、温度センサ区画６
２と、手動通報区画６３とがある。

【００９０】水噴霧区画６０は、例えば５０ｍ程度（炎
センサの設置間隔の倍）を１区画としている。この区画
表示は、図示しない水噴霧設備を起動して消火を行なっ
ている区画か否かを示すものである。すなわち、点消灯
の違いによって、２状態の表示を行なうものである。水
噴霧設備の起動開始の情報によって表示状態が変化する
ものである。

【００９１】自動通報区画６１も、例えば５０ｍ程度を
１区画としている。この区画表示は、区画に火災が発生
しているか否かを示すものであり、点消灯及び表示色の
違いによって、３状態の表示を行なうものである。非火
災状態、第１報状態及び火災状態の表示を行なうもので
ある。上述したように、炎センサ１８又は光ファイバ温
度センサ２８からの情報に基づいて、表示状態が変化す
る。すなわち、炎センサ１８が検知したときには、第１
報であれば第１報状態を表示し、第２報以降であれば火
災状態を表示する。温度センサ３８が検知したときに
は、第１報であれば炎センサ１８の第１報がその区画に
あれば火災状態を表示し、炎センサ１８の第１報がその
区画になければ第１報状態を表示し、第２報以降であれ
ば火災状態を表示する。

【００９２】温度センサ区画６２は、例えば１０ｍ程度
を１区画としている。この区画表示は、区画に火災が発
生しているか否かを温度面について示すものであり、点
消灯及び表示色の違いによって、４状態の表示を行なう
ものである。非火災状態、第１報状態、火災状態及び続
報終了状態の表示を行なうものである。この表示状態
は、温度センサ３８からの情報に基づく。温度センサ３
８だけが第１報を検知しているときには第１報状態を表
示し、温度センサ３８が第１報を検知していてその区画
について炎センサ１８も検知しているとき及び温度セン
サ３８が続報を検知しているときには火災状態を表示
し、温度センサ３８が続報を検知しなくなったときに続
報終了状態を表示し、この以外の場合に非火災状態を表
示するものである。

【００９３】ここで、第１報状態及び火災状態だけでな
く続報終了状態をも表示するようにしたので、火点の移
動や火点の拡大等をＩＴＶカメラによらずに判断できる
ようになる。因に、炎センサ３８の情報は検知した後
は、検知状態を維持し続けるものであるので炎センサ３
８からの情報だけによってはこのような表示を行なうこ
とができない。

【００９４】手動通報区画６３は、点消灯によって手動
通報があったか否かを表示するものである。図示してい
ないが、トンネル内には、手動通報用のボタンが所定間
隔（自動通報区画の３倍程度）で設けられており、この
ボタンが操作されたときに表示を行なう。

【００９５】この図１１は、続報が与えられているとき
の表示例を示すものである。この例の場合、自動通報区
画「１」については火災は終了又は鎮火に向かってお
り、自動通報区画「２」については自動通報区画「３」
に向かって火点が大きくなっていることを示している。

【００９６】実施例の効果 上述した実施例によれば、次の効果を得ることができ
る。

【００９７】(1) 光ファイバ温度センサ３８を設けてい
るので、炎センサ１８の死角の位置の火災や炎センサ１
８が汚れ等で非作動にある位置の火災を検知することが
できる。しかも、位置を狭い範囲で特定することができ
る。なお、風向風速情報を利用して検知位置の補正を行
なっているので位置の正確性を確保することができる。

【００９８】(2) 光ファイバ温度センサ３８は、４０度
〜５０度程度になったときに検知するので、火災発生を
早期に発見することができる。この際、風向風速情報を
利用して閾値温度を変えるようにしているので、風によ
る温度低下があっても誤検出を防止することができる。
因に、炎センサ１８が検知するときの温度は１００〜２
００度程度である。

【００９９】(3) 光ファイバ温度センサ３８及び炎セン
サ１８によって検知しているので、検知精度が非常に高
くなる。

【０１００】(4) 風向風速情報を防災サブセンタシステ
ム３２に与えると共に、光ファイバ温度センサ３８によ
って狭い範囲での温度の確認ができるので、避難場所を
適切に決定することができる。また、温度センサ３８を
用いているので、ＩＴＶカメラによっては煙でなんにも
見えない状況でも火点の拡大や移動を区別することもで
き、避難場所を適切に決定することができる。炎センサ
１８だけによる場合、避難予定場所の温度上昇異常（火
災と検知してはいないが）等を検出することができず、
避難場所として適当な場所を選定し得ない恐れもある。

【０１０１】(5) 光ファイバ温度センサ３８は、排気ガ
ス等によって汚れが付着しても正常に動作するものであ
り、通常の保守作業が必要でなく、仮に、大型自動車等
によって切断されても直ちに検出することができる。因
に、炎センサ１８は汚れで非作動状態にあることはその
炎センサ１８の位置にいかなければ認識できないもので
あった。

【０１０２】他の実施例 上記実施例では、光ファイバ温度センサ３８をトンネル
内に１本設けるものを示したが、少なくとも１本以上設
ければ良い。複数本設けた場合には、幅広のトンネルに
も対応でき、一部の光ファイバ温度センサが切断されて
も検知することができる。なお、この場合、複数のセン
サからの情報をマッチングすることが好ましい。また、
２本以上設ける場合において、入口から出口に向かう光
ファイバ温度センサ（光ファイバ温度計測器に入口端部
が接続されている）と、出口から入口に向かう光ファイ
バ温度センサとを設けることにより検知精度は一段と向
上する。なお、ここでいう本数はトンネル幅方向に設け
られている本数であり、トンネルが長い場合には、長手
方向に複数本設けることは当然である。

【０１０３】また、本発明が対象とするトンネルは、車
両用トンネルに限定されるものではない。鉄道の場合、
鉄道車両自体が火災検知機能及び通報機能を有するの
で、本発明までの検知機能等を要求されないが本発明を
適用することができる。また、電気配線やガス管や水道
管等の共通孔（トンネルの概念に含める）にも適用する
ことができる。

【０１０４】適用する光ファイバ温度センサは、後方散
乱光を捕らえるものに限定されずに、一端部からの照射
光を他端部で受光する型の光ファイバ温度センサを適用
しても良い。

【０１０５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トンネ
ル内の長手方向に光ファイバ温度センサを敷設し、温度
面から火災の検知を行なうようにしたので、火災の発生
を早期に検出することができる、しかも、火点の状況を
より正確に検出することができるトンネル火災検知シス
テムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のトンネル火災検知システムを示すブロ
ック図である。

【図２】従来のトンネル火災検知システムを示すブロッ
ク図である。

【図３】実施例の防災サブセンタシステム３２の詳細構
成を示すブロック図である。．

【図４】実施例の光ファイバ温度計測器３３の詳細構成
を示すブロック図である。

【図５】実施例の防災サブセンタシステム３２のメイン
処理フローチャートである。

【図６】その火災判断用温度閾値の更新処理イベントの
処理フローチャートである。

【図７】その光ファイバ温度計測器３３からの受信処理
イベントの処理フローチャートである。

【図８】その区域を指定しての温度情報送信要求の指示
受付けイベントの処理フローチャートである。

【図９】その炎センサ用テレメータ装置１３からの受信
処理イベントの処理フローチャートである。

【図１０】光ファイバ温度計測器３３の温度異常検出処
理フローチャートである。

【図１１】火災発生時の発生区画の表示例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１９…風向風速計、３２…防災サブセンタシステム、３
３…光ファイバ温度計測器、３４…防災表示盤、３５…
温度分布表示装置、３６…風向風速計用テレメータ装
置、３７…避難誘導案内表示板制御装置、３８…光ファ
イバ温度センサ、３９…避難誘導案内表示板。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内の火災を検知して報知するト
   ンネル火災検知システムにおいて、 トンネルの長手方向に敷設されたトンネル幅方向に少な
   くとも１本以上の光ファイバ温度センサと、 この光ファイバ温度センサに光線を入力し、その通過光
   又は後方散乱光に基づいて火災発生及び火災発生位置を
   検知する光ファイバ温度計測手段と、 トンネル内の風向風速を計測する風向風速計測手段と、 上記光ファイバ温度計測手段が検知した火災発生位置
   を、上記風向風速計測手段による風向風速情報に基づい
   て補正する火災発生位置補正手段と、 火災発生を発生位置と共に報知する温度検知火災報知手
   段とを備えたことを特徴とするトンネル火災検知システ
   ム。
2. 【請求項２】 上記温度検知火災報知手段が、火災発生
   を検知しなくなった位置情報をも、非火災発生位置と区
   別して報知することを特徴とする請求項１に記載のトン
   ネル火災検知システム。
3. 【請求項３】 上記光ファイバ温度センサとして後方散
   乱光に基づくものを適用すると共に、後方散乱光の戻り
   時間に基づいて上記光ファイバ温度センサの切断を検出
   する光ファイバ切断検出手段と、切断を報知する切断報
   知手段とを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記
   載のトンネル火災検知システム。
4. 【請求項４】 上記光ファイバ温度計測手段による検出
   温度情報に基づいて、トンネル内の温度分布を表示する
   温度分布表示手段を設けたことを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載のトンネル火災検知システム。
5. 【請求項５】 上記光ファイバ温度計測手段が、外部か
   らの指示によりトンネル内の特定位置の温度だけを検出
   し得るようにすると共に、その特定位置の温度を表示す
   る特定位置温度表示手段を設けたことを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載のトンネル火災検知システ
   ム。
6. 【請求項６】 避難場所に誘導する避難誘導案内表示板
   と、この避難誘導案内表示板を表示制御する避難誘導案
   内表示板表示制御手段とを備えたことを特徴とする請求
   項１〜５のいずれかに記載のトンネル火災検知システ
   ム。