JPH07272144A - 火災報知設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種センサの出力に基づく火災確度を経時的
にメモリに格納し、トレンドデータ表示を可能すること
を目的とする。 【構成】 高感度煙センサおよびニオイセンサ等からな
る火災検出手段から出力される出力値を信号処理して火
災情報を得、それらの火災情報が入力されるときに火災
確度が出力される処理手段を有し、さらに、出力される
火災確度に基づいて火災状態を判別する火災判別手段
と、上記火災確度が経時的に格納されるメモリ手段を有
し、該メモリ手段に格納されたデータに基づいて火災確
度の経時変化をディスプレイに表示するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火災確度のトレンドデ
ータを表示する火災報知設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、火災現象に基づく熱、煙、炎、Ｃ
Ｏガスや焦げ臭を検出する火災感知器からの出力と、そ
の微分値（単位時間当たりの傾き）、積分値（もしくは
積算値）、差分値、継続時間帯の時間的推移量とから火
災判断をおこなうようにすることが提案されている。

【０００３】更に、本件出願人による「火災警報装置」
という名称の特開平２−１０５２９９号公報、特開平２
−１２８２９７号公報等には、ネット構造と称する信号
の処理手段に複数の入力を与え、そのネット構造は、セ
ンサ出力に基づく入力された各入力情報に基づいて演算
による加工を行って火災確度等の所望の火災を判別する
ための数値を求めるようにしたものが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、コンピュータル
ームなどでは、正常な状態を維持するため気密に構成さ
れ、そこへ設けられた高感度煙センサ等は、環境モニタ
リングを兼用することや誤報時の出力変化を確認するた
めに、センサ出力をメモリ等に経時的に格納しておき、
必要な場合にディスプレイ等にそのセンサ出力の経時変
化（トレンドデータ）を表示するようにしている。

【０００５】通常、このようなトレンドデータは、セン
サ出力、または、そのセンサ出力の変化率や所定時間の
合計値など単純な減算値や加算値を表示することはある
が、各種情報に基づく火災確度のトレンドデータを表示
するものは存在しなかった。ここで、本発明は、各種セ
ンサの出力に基づく火災確度を経時的にメモリに格納
し、トレンドデータ表示を可能にすることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、初期火災を検
出するため、高感度煙センサおよびニオイセンサ等から
なる火災検出手段から出力される出力値を信号処理して
火災情報を得る入力手段と、それらの火災情報が入力さ
れるときに火災確度が出力される処理手段と、出力され
る火災確度に基づいて火災状態を判別する火災判別手段
と、を有する火災報知設備であって、上記火災確度が経
時的に格納されるメモリ手段と、該メモリ手段に格納さ
れたデータに基づいて火災確度の経時変化を表示する表
示手段と、を有することを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】火災確度を経時的に格納して表示するトレンド
データ表示を行えるので、火災発生時および誤報時等、
火災確度の推移が確認できる。例えば、火災の初期状態
で応答が得られる各センサを使用して信号処理網（ニュ
ーラルネット）に基づいて初期火災を検出している場合
に、タバコ等の非火災要因を明確に排除した初期火災の
検出が可能である。この信号処理網は、学習により精度
が向上するので、各事例ごとのトレンドデータに基づい
て、当初の定義テーブルの不具合を修正することが可能
である。

【０００８】このように、トレンドデータを火災発生時
および誤報時等に参照することにより、使用中の火災確
度の算出方式の点検および修正を行うことが可能であ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。

【００１０】図１は、各火災感知器で検出された火災現
象に基づく物理量の検出レベルを火災受信機や中継器等
の受信手段に送出し、その受信手段では収集された検出
レベルに基づいて火災判別を行う、いわゆるアナログ式
の火災報知設備に本発明を適用した場合のブロック回路
図である。更に具体的には、このアナログ式の火災報知
設備は、各火災感知器において火災情報を作成し、火災
受信機が各火災感知器から個別に収集して火災確度を算
出するものであって、その火災確度は、火災情報をニュ
ーラルネットによる処理アルゴリズムによって火災確度
を算出するものである。もちろん、本発明自体は、各火
災感知器側で火災確度を算出して、火災確度を個別に収
集するアナログ式の火災報知設備や、各火災感知器側で
火災確度から火災判別を行いその結果を収集する、いわ
ゆるオン・オフ式の火災報知設備にも適用可能なもので
ある。

【００１１】図１において、ＲＥは火災受信機、ＤＥ１
〜ＤＥＮは、例えば一対の電源兼信号線のような伝送ラ
インＬを介して火災受信機ＲＥに接続されるＮ個の火災
感知器であり、その１つについてのみ内部回路を示して
いる。

【００１２】火災受信機ＲＥにおいて、ＭＰＵ１はマイ
クロプロセッサ、ＲＯＭ１１は、後述する火災受信機Ｒ
Ｅの動作に関係するプログラムを格納した記憶領域、Ｒ
ＯＭ１２は、火災感知器すべてについて、火災判別基準
等の各種定数テーブルを格納するための記憶領域、ＲＯ
Ｍ１３は、各火災感知器のアドレスを格納した端末アド
レステーブルの記憶領域、ＲＡＭ１１は、作業用の記憶
領域、ＲＡＭ１２は、各火災感知器に適用する、後述す
る定義テーブルを格納するための記憶領域、ＲＡＭ１３
は、各火災感知器に適用する、後述する信号線の重付け
値を格納するための記憶領域、ＲＡＭ１４は、各火災感
知器ごと、所定時間ごとに火災確度や火災情報を格納す
るための記憶領域、ＴＲＸ１は、直・並列変換器や並・
直列変換器等で構成される信号送受信部、ＤＰは、ＣＲ
Ｔ等のディスプレイ、ＫＹはデータ入力等のためのキー
装置、ＩＦ１１、ＩＦ１２およびＩＦ１３は、インター
フェースである。

【００１３】また、火災感知器ＤＥ１において、ＭＰＵ
２はマイクロプロセッサ、ＲＯＭ２１は、後述する火災
感知器ＤＥ１の動作に関係するプログラムを格納した記
憶領域、ＲＯＭ２２は、自己アドレスの記憶領域、ＲＯ
Ｍ２３は、後述する焦げ臭の検出レベルの基準化出力の
ためのデータを格納した記憶領域、ＲＯＭ２４は、後述
する煙の検出レベルの基準化出力のためのデータを記憶
した記憶領域、ＲＡＭ２１は、作業用の記憶領域、ＴＲ
Ｘ２は、直・並列変換器や並・直列変換器等で構成され
る信号送受信部、ＮＳは、例えば酸化第二スズ薄膜素子
により火災に基づく焦げ臭を検出するニオイセンサ、Ｓ
Ｓは、例えばキセノンランプのような強い発光源を用い
た散乱光式により火災に基づく煙を高感度に検出する煙
センサ、ＩＦ２１、ＩＦ２２およびＩＦ２３は、インタ
ーフェースである。

【００１４】図１のブロック回路図に示す構成を用い
て、本発明は、早期の火災現象に基づく物理量を検出す
るニオイセンサＮＳおよび高感度の煙センサＳＳからの
火災情報に基づいて火災判別を迅速かつ正しく行おうと
するものであり、ニオイセンサＮＳおよび煙センサＳＳ
からの火災情報としてのニオイの現在値および時間的推
移量としての差分値、同様に煙の現在値および差分値を
入力し、出力として火災確度を得るものであって、その
作用が図２および図３により説明される。

【００１５】図２は、４つの火災情報、すなわちニオイ
の現在値と差分値、煙の現在値と差分値と６通りの組み
合わせからなるパターンに対する、実験やフィールド試
験等に基づく火災確度のテーブルを表すものである。こ
のようなテーブルは、火災感知器の特性、設置場所等を
考慮して実験等に基づいて正確に作成することができ、
すべてのパターンを作成することは不可能であるが、本
実施例の作用によれば、すべてのパターンに対する正確
な火災確度を求めることが可能である。

【００１６】図２において、上段にそれぞれ４つの火災
情報が示されており、その下段には、上段の火災情報に
応じた火災確度Ｔが０から１で示されている。上段の火
災情報の各値も０から１の基準化された値に変換されて
おり、この場合の一例を示す。ニオイの現在値の１は、
ニオイセンサＮＳにより検出されたコピーペーパをくん
焼させた場合の飽和時の出力に対応しているものとす
る。ニオイの現在値の０は、清浄空気中での出力であ
る。ニオイの差分値の１は、ニオイセンサＮＳの現在の
検出レベルをＸとし、現在より所定時間前の検出レベル
をＹとする場合に、Ｘに対するＹの変化率が１０％増の
場合に対応しているものとし、ニオイの差分値の０は、
同じくＸに対するＹの変化率が１０％減の場合に対応し
ているものとする。また、煙の現在値の１は、煙センサ
ＳＳの飽和時の出力に対応しているものとし減光率換算
の煙濃度約１％／ｍに相当する。煙の現在値の０は、煙
濃度０％／ｍに対応しているものとする。煙の差分値の
１は、ニオイの場合と同様、検出レベルＸと、所定時間
前の検出レベルＹとの変化率が１０％増に対応し、煙の
差分値の０も同じくＸに対するＹの変化率が１０％減の
場合に対応しているものとする。また、定義テーブルの
パターンを説明すると、パターンＡは、無人での通常状
態、パターンＢは、コーヒーの香りが存在する状態、パ
ターンＣは、タバコの煙が存在する状態、パターンＤ
は、火点から離れた火災の状態、パターンＥは、直上火
災の状態である。

【００１７】図３に示すようなニューラルネットのアル
ゴリズムについて説明すると、この仮定されたネット構
造の目的は、入力層ＩＮ１、ＩＮ２、ＩＮ３およびＩＮ
４にそれぞれ０から１に変換されたニオイの現在値およ
び差分値ならびに煙の現在値および差分値を与え、出力
層ＯＴ１から同じく０から１に表された正確な火災確度
を得ようとするものである。このネット構造は、火災受
信機ＲＥ内に各火災感知器ＤＥごとに存在するものであ
る。

【００１８】図３において、左側の４つのＩＮ１、ＩＮ
２、ＩＮ３およびＩＮ４を入力層ＩＮ、右側の１つのＯ
Ｔ１を出力層ＯＴ、中間の４つのＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ
３およびＩＭ４を中間層ＩＭと呼ぶこととし、信号は必
ず入力層ＩＮ側から出力層ＯＴ側に向かって進むものと
し、逆方向もしくは同じ層間での信号の結合はないもの
としている。従って、入力層ＩＮから中間層ＩＭに対し
ては１６本の信号線が、また、中間層ＩＭから出力層Ｏ
Ｔに対しては４本の信号線が存在する。

【００１９】これらの信号線は、各入力層ＩＮから入力
される値に応じて出力層ＯＴから出力されるべき値によ
り、その重付け値ｗ、ｖが変化され、各重付け値ｗ、ｖ
は、その入出力間の関係に応じて最初に調整され、図１
の記憶領域ＲＡＭ１３に格納される。この格納された重
付け値ｗ、ｖに基づいて初期火災の検出が行い得る。

【００２０】具体的には、後述するネット作成プログラ
ムにより、図２の定義テーブルの上段の火災情報を図３
の入力層ＩＮ１〜ＩＮ４に入力し、それに基づいて出力
層ＯＴ１から出力される値を、図２の下段の教師信号と
しての火災確度Ｔの値と比較し、誤差が最小となるよう
に各信号線の重付け値ｗ、ｖを変更していく。このよう
にして、６通りのパターンに基づく出力層ＯＴ１の値が
火災確度Ｔに近似させた結果としての重付け値ｗ、ｖが
図４に示され、そのときの出力層ＯＴ１の値が図５に示
されている。

【００２１】以下、上記構成の動作を説明する。

【００２２】図６において、まず、図１に示されるＮ個
の各火災感知器ごとに、１番の火災感知器ＤＥ１から順
番に、詳細には説明しないが、ネット構造作成プログラ
ムが実行される。まず、図２で説明した定義テーブルの
上段の火災情報と下段の火災確度とが各感知器ごとにキ
ー装置ＫＹから入力として与えられ（ステップ４０
４）、記憶領域ＲＡＭ１２内の該当領域に格納されると
（ステップ４０３のＹＥＳ）、ネット構造作成プログラ
ム（図９）により各信号線ｗ、ｖの重付け値が調整され
（ステップ６００）、誤差が許容値以下になるときに記
憶領域ＲＡＭ１３の該当領域に設定される（ステップ４
０６）。ここでネット構造作成プログラムに使用する各
種定数は、記憶領域ＲＯＭ１２の各種定数テーブルに格
納されている。

【００２３】このようにして、ネット構造の調整が各火
災感知器すべてに行われた後に（ステップ４０７のＹＥ
Ｓ）、再学習の必要がなく後述するトレンド表示の必要
もなければ（ステップ４０８のＮＯおよびステップ４０
９のＮＯ）、図８に示す１番の火災感知器ＤＥ１から火
災監視動作が行われる。

【００２４】火災感知器ＤＥｎは、インターフェースＩ
Ｆ２３を介して信号送受信部ＴＲＸ２により火災受信機
ＲＥから送出されたデータ返送命令（ステップ４１７）
を受信すると、記憶領域ＲＯＭ２１に格納されているプ
ログラムに基づき、ニオイセンサＮＳおよび煙センサＳ
Ｓからの出力をインターフェースＩＦ２１、ＩＦ２２を
介して取り込み記憶領域ＲＯＭ２３、ＲＯＭ２４のデー
タに基づき基準化した火災情報を、記憶領域ＲＯＭ２２
に設定されているアドレスを付与して、インターフェー
スＩＦ２３を介して信号送受信部ＴＲＸ２により火災受
信機ＲＥへ返送する。

【００２５】火災受信機ＲＥは、ｎ番火災感知器ＤＥｎ
から火災情報の返送があれば（ステップ４１８のＹＥ
Ｓ）、その火災情報を記憶領域ＲＡＭ１４の該当領域に
格納する（ステップ４１９）。そして、詳細には説明し
ないが、ネット構造計算プログラム（図１０）が実行さ
れる。ネット構造計算プログラム（ステップ７００）で
は、各入力層ＩＮ１〜ＩＮ４の火災情報と記憶領域ＲＡ
Ｍ１３の該当領域から重付け値ｗを読み出し各中間層Ｉ
Ｍ１〜ＩＭ４の値を算出し、そして、記憶領域ＲＡＭ１
３の該当領域から重付け値ｖを読み出し、出力層ＯＰ１
の値を算出する。

【００２６】そして、出力層ＯＰ１の値が火災確度とし
て表示されるとともに（ステップ４２０）、記憶領域Ｒ
ＯＭ１２から読み出された火災確度の基準値Ａと比較さ
れ（ステップ４２１）、火災確度≧基準値Ａであれば火
災表示が行われ（ステップ４２２）、通常の火災動作等
の必要な動作処理が行われる。このフローチャートでは
示さなかったが、火災確度の基準値Ａと同様に、予備警
報を行うための基準値を上記基準値Ａより小さい値とし
て格納しておくことにより、予備警報の判別が行われて
いる。現実的には、初期火災の検出としては、何段階か
の予備警報を設定して警報のランクに基づいた確認方式
等を用意することが好ましい。

【００２７】以上で、ｎ番火災感知器ＤＥｎに対する初
期火災判別動作は終了し、次の火災感知器ＤＥｎ＋１に
ついて同様の動作が行われていく（ステップ４１５〜４
２３）。

【００２８】図６、図７および図８に示すように、通常
は、ステップ４０８からステップ４２１までが実行され
ているが、例えば通常の監視状態での火災確度の経時変
化を確認したい場合に、操作者は、キー装置ＫＹからト
レンド表示入力を行う。

【００２９】そして、図７において火災受信機ＲＥは、
通常動作中においてトレンド表示入力があると（ステッ
プ４０９のＹＥＳ）、記憶領域ＲＡＭ１１にトレンドフ
ラグをオンし（ステップ４１０）、記憶領域ＲＡＭ１４
内に格納されている火災確度および火災情報を読み出し
てディスプレイＤＰにトレンドデータの表示を行う（ス
テップ４１２）。そして、このディスプレイＤＰへのト
レンド表示を行いながら、各火災感知器ＤＥｎからのデ
ータ収集および火災判別は行われていき、トレンドフラ
グがオンされている間は（ステップ４１１のＯＮ）、最
新のデータを含むトレンド表示が可能である（ステップ
４１２）。

【００３０】トレンド表示を行っているディスプレイＤ
Ｐの画面の一例を図１１に示す。この画面は、過去３０
分間の火災確度をグラフにして画面に示したものであ
り、上記動作では、詳しく説明していないが、表示でき
る期間として、３０分間、２４時間、１週間を切り換え
ることが可能になっている。また、表示できるデータと
して火災確度以外に各火災情報ごとまたは火災確度と火
災情報を同時に表示することを選択できるようになって
いる。従って、記憶領域ＲＡＭ１４には、各火災確度お
よび火災情報を１週間分蓄えられるものであって、当然
大量のデータとなるため、１週間表示のためのデータ等
では、間引いたデータが格納されている。更には、各火
災感知器を選択指定して格納するように構成することも
有用である。

【００３１】そして、トレンド表示の必要がなくなれ
ば、操作者は、キー装置ＫＹからトレンド消去入力を行
い、火災受信機ＲＥは、トレンド消去入力があると（ス
テップ４１３のＹＥＳ）、記憶領域ＲＡＭ１１のトレン
ドフラグをオフしてディスプレイＤＰに通常画面の表示
を行う（ステップ４１４）。以降、上記通常動作（ステ
ップ４０８〜４２１）が継続される。ここで、操作者
は、トレンドを表示させた結果として、記憶領域ＲＡＭ
１２に格納している定義テーブルに不具合があると判断
した場合、キー装置ＫＹから再学習入力を行って（ステ
ップ４０８）、再度の定義テーブルの入力およびネット
構造作成プログラムの実行が可能である。

【００３２】以上のように、上記実施例では、火災情報
にニューラルネットによる信号処理を行って火災確度を
算出しているが、本発明の作用はそれに限らず、例えば
ファジー推論を利用して、火災確度を算出してもよい。

【００３３】ここで、ファジー推論を利用した火災報知
設備について簡単に説明しておく。ファジー推論を利用
した火災確度の算出では、与えられた火災情報に対して
得られるべき出力情報との関係がメンバーシップ関数と
して定義されていて、例えば「煙センサの検出レベルが
Ｘならば、火災の確度はＦ１（Ｘ）である。」のよう
に、各火災情報に基づいてＦ１（Ｘ）のようなメンバー
シップ関数が定義されている。そして、さらにメンバー
シップ関数を組み合わせた処理のルールが定義されて、
例えば「Ｆ１（Ｘ）とＦ２（Ｙ）を比較して大きい方を
採用する。」や「Ｆ１（Ｘ）が所定レベル以下のとき、
Ｆ１（Ｘ）は採用しない。」のように、複数のメンバー
シップ関数を使用するものや、１つのメンバーシップ関
数そのままのものなど種々に設定される。このような各
ルールごとに関数値を算出して、それらの各関数値の重
心をとる、例えば加算平均による重心を火災確度とし、
その基準値と比較することによる火災判別を行う。

【００３４】さらに、単純な検出レベルの加算や乗算の
みによるもの、また、室温や湿度等の環境情報を含めた
火災確度についても同様である。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明では、火災確度を
経時的に格納して表示するトレンドデータ表示を行える
ので、火災発生時および誤報時等、火災確度の推移が確
認でき、非火災要因の排除の確認が可能である。そし
て、火災確度の出力経過に不具合があれば、修正するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路図。

【図２】ネット構造を作成するための定義テーブル。

【図３】ネット構造のアルゴリズムを示す仮想的な系統
図。

【図４】ネット構造の重付け値を示すテーブル。

【図５】作成されたネット構造に基づく出力値を示すテ
ーブル。

【図６】図７および図８とともに、本発明の一実施例の
動作を示すフローチャート。

【図７】図６および図８とともに、本発明の一実施例の
動作を示すフローチャート。

【図８】図６および図７とともに、本発明の一実施例の
動作を示すフローチャート。

【図９】ネット構造作成プログラムを示すフローチャー
ト。

【図１０】ネット構造計算プログラムを示すフローチャ
ート。

【図１１】火災確度のトレンド表示の一例を示す画面。

【符号の説明】

ＲＥ 火災受信機 ＤＥ１〜Ｎ 火災感知器 ＮＳ ニオイセンサ ＳＳ 煙センサ ＲＡＭ１４ 火災確度および火災情報の記憶領域 ＤＰ ディスプレイ ＫＹ キー装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火災検出手段から出力される出力値を信
   号処理して複数の火災情報を得る入力手段と、該火災情
   報が入力されるときに火災確度が出力される処理手段
   と、該火災確度に基づいて火災状態を判別する火災判別
   手段と、を備え、前記火災確度が経時的に格納されるメ
   モリ手段と、該メモリ手段に格納されたデータに基づい
   て前記火災確度の経時変化を表示する表示手段と、を有
   することを特徴とする火災報知設備。