JPH08141103A - 大空間火災の消火放水条件設定方法とそれを用いた大空間の自動消火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】放水精度が高くかつ低コスト化が可能な、大空
間火災の消火放水条件設定方法とそれを用いた大空間の
自動消火装置を提供すること。 【構成】消火にあたって、大空間内において火災発生点
と放水銃とを通る鉛直平面を想定し、当該鉛直平面内に
おいて予め実際に放水銃から放水させて決定した複数の
基準放水曲線を基にして火災発生点に対する最適放水曲
線を演算補正し、放水銃口の垂直方向位置については当
該演算補正された最適放水曲線が得られるような放水銃
の俯仰角として設定し、また放水銃口の水平方向位置に
ついては前記鉛直平面内に放水可能となるような放水銃
の水平方向旋回角として設定することを特徴的構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴミピット等の大空間
における火災の消火に際し、任意の火災発生点に対する
放水条件の決定方法とそれを用いた大空間の自動消火装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばゴミピットにおいては、大空間内
に大量の可燃物が貯留されることになり、メタンガス等
の可燃性ガスの発生によって火災の発生頻度が比較的高
いのが現状である。従ってゴミピットの建設において
は、火災発生を迅速に発見しかつ確実に消火できるシス
テムの設置が望まれる。そして、このようなゴミピット
の消火装置については、特開平３−７３１７２号、特開
平３−１８６２７４号等がその代表例として既に提案さ
れている。先ず特開平３−７３１７２号に記載のもの
は、赤外線カメラによってゴミピット内のゴミ表面を常
時走査し、その一部に表面温度の高い部分があると自動
放水銃装置によってゴミ表面の高温区域に向かって自動
的に放水するものである。そして消火に当たっては、放
水銃を高温区域に向けて放水を行うことを特徴としてい
る。次いで特開平３−１８６２７４号に記載のものは、
一対の赤外線カメラを俯仰駆動装置及び制御装置によっ
て駆動することによって可燃性物質の表面全域を常時走
査し、火災の発生を検出すると別途設けたデータ処理装
置からの信号によって自動放水銃制御装置を制御し、火
災位置に向かって自動的に放水が開始される構成となっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のゴ
ミピットの消火装置については、いずれも大きくは以下
の２つの問題点があった。先ず第一には、火災発生点に
対して消火用水を放水する際における放水銃制御に伴う
データ処理とその精度の問題が挙げられる。具体的に
は、消火の際に図７に示しているように紙面の前後・左
右・上下方向の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）によって決ま
るゴミ表面５０の火災発生点Ｆに向かって放水銃５２の
銃口を向けて放水することに起因する問題である。すな
わち、上記従来の消火装置は、火災発生点Ｆに放水銃５
２の銃口を向けて消火することを前提にしており、放水
銃５２から発射された消火用水は、図のように直線の軌
跡Ｐを描いて火災発生点Ｆに到達することを前提にして
いると考えられる。しかしながら実際の消火用水は放物
線の軌跡を描くことは明らかであり、その結果として放
水銃５２から火災発生点Ｆまでの距離が長くなるほど誤
差が大きくなるという点が問題となる。そこでこの誤差
を小さくするためには、火点検知対象領域全体を複数の
単位領域に分割し、個々の単位領域に消火用水が到達す
るような放水銃の位置を個々の単位領域それぞれに対し
て予めデータとして与えておくことも考えられるが、デ
ータの量が膨大になることからシステムが大掛かりにな
ったり、特定データの検索に時間が掛かったり、あるい
はコストアップを招いてしまうことになり、実現性は小
さい。従って、従来の消火装置においては消火用水の軌
跡を直線として扱っている。

【０００４】第二には、火災発生点からの赤外線の検出
を行う赤外線カメラの問題が挙げられる。すなわち上記
従来の消火装置では、視野を複数に分割して赤外線カメ
ラを駆動走査することによって火点検知対象領域全体を
カバーしている。従って装置が複雑になることから駆動
系の耐久性に問題が生じたり、コストアップ要因になる
という問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
消火装置における問題点を解決し、放水精度が高くかつ
低コスト化が可能な、大空間火災の消火放水条件設定方
法とそれを用いた大空間における自動消火装置を提供す
るものである。このような本発明のうち大空間火災の消
火放水条件設定方法としては、大空間の所定位置に設け
られた消火用放水銃から火点に対して放水を行う際の放
水条件の決定方法であって、火災発生点からの赤外線放
射を検出することによって火災発生点の座標を特定する
とともに、当該求められた座標と放水銃とを通る鉛直平
面を想定し、当該鉛直平面内において予め実際に放水銃
から放水させて決定した複数の基準放水曲線を基にして
火災発生点に対する最適放水曲線を演算補正し、放水銃
口の垂直方向位置については当該演算補正された最適放
水曲線が得られるような放水銃の俯仰角として設定し、
また放水銃口の水平方向位置については前記鉛直平面内
に放水可能となるような放水銃の水平方向旋回角として
設定することを特徴とし、前記鉛直平面を所定大の複数
の方形状の単位領域に分割し、最適放水曲線を単位領域
の中央を通過する曲線として演算補正してもよい。

【０００６】さらに本発明における別の大空間火災の消
火放水条件設定方法としては、大空間の所定位置に設け
られた消火用放水銃から火点に対して放水を行う際の放
水条件の決定方法であって、火災発生点からの赤外線放
射を検出することによって火災発生点の座標を特定する
一方、当該求められた座標と放水銃とを通る鉛直平面を
想定して当該鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領
域に分割し、前記鉛直平面内において予め実際に放水銃
から放水させて決定した複数の基準放水曲線に基づい
て、火災発生点に対する放水曲線を当該放水曲線が単位
領域の中央を通過する最適放水曲線として演算補正する
とともに、それぞれの単位領域に対する最適放水曲線に
対応する放水銃の俯仰角データを予めファイル化してお
き、求められた火災発生点の座標に対する放水銃口の垂
直方向位置については前記ファイル化した俯仰角データ
の一つを選択することによって設定するとともに放水銃
口の水平方向位置については前記鉛直平面内に放水可能
となるよう放水銃の水平方向旋回角として設定すること
を特徴とするものである。

【０００７】また大空間の自動消火装置としては、火点
検知対象領域全体がおさまる全視野を有する固定赤外線
カメラと、前記固定赤外線カメラからの画像信号に基づ
いて、三次元座標として火災発生点を特定する画像デー
タ処理装置と、火点検知対象領域を臨む位置に設けられ
た、単または複数個の放水銃と、前記特定された火災発
生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定し、当該鉛
直平面内において予め実際に放水銃から放水させて決定
した複数の基準放水曲線を基にして火災発生点に対する
最適放水曲線を演算補正し、放水銃口の垂直方向位置に
ついて当該演算補正された最適放水曲線が得られるよう
な放水銃の俯仰角として設定し、また放水銃口の水平方
向位置については前記鉛直平面内に放水可能となるよう
な放水銃の水平方向旋回角として設定する放水銃制御手
段と、少なくとも、前記放水銃制御手段からの信号に基
づいた放水銃駆動と消火用水の開閉を行う放水銃駆動手
段と、を備えた大空間の自動消火装置である。ここで放
水銃制御手段における最適放水曲線の決定が、鉛直平面
を所定大の複数の方形状の単位領域に分割し、最適放水
曲線が単位領域の中央を通過するように演算補正して行
われる構成としてもよい。

【０００８】さらに別の大空間の自動消火装置として
は、火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有する固
定赤外線カメラと、前記固定赤外線カメラからの画像信
号に基づいて、三次元座標として火災発生点を特定する
画像データ処理装置と、火点検知対象領域を臨む位置に
設けられた、単または複数個の放水銃と、前記特定され
た火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定す
るとともに当該鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位
領域に分割して前記鉛直平面内において予め実際に放水
銃から放水させて決定した複数の基準放水曲線に基づい
て、火災発生点に対する放水曲線を当該放水曲線が単位
領域の中央を通過する最適放水曲線として演算補正する
とともに、それぞれの単位領域に対する最適放水曲線に
対応する放水銃の俯仰角データを予めファイル化したデ
ータファイルを有し、求められた火災発生点の座標に対
する放水銃口の垂直方向位置については前記ファイル化
した俯仰角データの一つを選択することによって設定す
るとともに放水銃口の水平方向位置については前記鉛直
平面内に放水可能となるよう放水銃の水平方向旋回角と
して設定する放水銃制御手段と、少なくとも、前記放水
銃制御手段からの信号に基づいた放水銃駆動と消火用水
の開閉を行う放水銃駆動手段と、を備えた大空間の自動
消火装置である。

【０００９】

【作用】本発明による火災の検知から消火までの流れ
は、先ず請求項１、２、４、５に記載の発明では以下の
ようになる。ゴミピット等の大空間の天井や壁面の適所
に設けた火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有す
る固定赤外線カメラにより、火点検知対象領域の全域を
一視野で監視する。この時には後述するように火災発生
点を三次元座標として特定するため、必要に応じて赤外
線カメラを複数台設置しておく。そして火点検知対象領
域内において火災発生の高温に対応する赤外線の放射が
認められると、画像データ処理装置によって例えば２台
の赤外線カメラからの画像信号を演算処理して、火災発
生点を三次元座標として特定する。火災発生点の座標が
特定されると、放水銃制御手段においては特定された火
災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定し、こ
の鉛直平面内において火災発生点を通る最適放水曲線を
特定する。この最適放水曲線の特定に際しては、予め実
際に放水銃から放水させて決定した複数の基準放水曲線
の軌跡データを放水銃制御手段に記憶させておき、火災
発生点の座標のうち当該鉛直平面を構成しうる二次元成
分のみに着目し、鉛直平面内において火災発生点の二次
元座標とその直近の基準放水曲線の軌跡データから、火
災発生点を通る最適放水曲線を演算補正することによっ
て行われる。ここでこの最適放水曲線は、放水銃からの
消火用水の打ち上げ角と初速度とを主たるパラメータと
して決定されるものであり、設置場所における水圧と放
水銃の口径を補助データとして演算補正された一つの最
適放水曲線に対する放水銃の俯仰角を与えることで、こ
の最適放水曲線に一致する消火用水の放水軌跡が得られ
る。従って、水圧によって決まる消火用水の初速度が一
定であれば、放水銃の俯仰角、すなわち消火用水の打ち
上げ角を設定することで、想定した鉛直平面内における
任意の火災発生点を狙う確実な放水が可能となる。この
ように、その都度演算によって放水銃の俯仰角を求める
ので、コンピュータ処理において膨大な座標データから
特定のデータを検索する場合に比べて、その処理速度が
極めて速くなる。以上の手順によって最適放水曲線が決
定されると、次にこの鉛直平面をどの方向に向けるか、
すなわち放水銃の水平方向の位置が決定されことにな
る。これについては、火災発生点の座標のうち鉛直平面
と直交する水平面を構成しうる二次元成分のみに着目
し、例えば放水銃の旋回角として与えられる。このよう
にして放水銃制御手段によって決定された放水銃の俯仰
角および旋回角が入力データとして放水銃駆動手段に入
力され、所定の位置に放水銃を駆動した後、消火用水の
バルブ等の開閉動作を行って消火用の放水が開始され
る。

【００１０】また、前述の最適放水曲線を決定する際に
演算をより簡便に行うためには、鉛直平面を所定大の複
数の方形状の単位領域に分割し、最適放水曲線を単位領
域の中央を通過する曲線として演算補正すればよい。こ
れは、火災発生点の座標がどの単位領域内にあるかを判
定して当該単位領域内の中央を通るような最適放水曲線
を演算補正して求めることによって行われる。

【００１１】次いで請求項３、６に記載の発明では以下
のようになる。ゴミピット等の大空間の天井や壁面の適
所に設けた火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有
する固定赤外線カメラにより、火点検知対象領域の全域
を一視野で監視する。この時には後述するように火災発
生点を三次元座標として特定するため、必要に応じて赤
外線カメラを複数台設置しておく。そして火点検知対象
領域内において火災発生の高温に対応する赤外線の放射
が認められると、画像データ処理装置によって例えば２
台の赤外線カメラからの画像信号を演算処理して、火災
発生点を三次元座標として特定する。火災発生点の座標
が特定されると、放水銃制御手段においては特定された
火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定する
とともに、前記鉛直平面を所定大の複数の方形状に分割
した単位領域のうち火災発生点がどの単位領域内に存在
しているかを特定する。そしてこの放水銃制御手段は、
当該鉛直平面内において予め実際に放水銃から放水させ
て決定した複数の基準放水曲線に基づいて、火災発生点
に対する放水曲線を当該放水曲線が単位領域の中央を通
過する最適放水曲線として演算補正し、かつそれぞれの
単位領域に対する最適放水曲線に対応する放水銃の俯仰
角データとして予めファイル化したデータファイルを有
しているため、この放水銃制御手段によって火災発生点
が存在する単位領域の中央を通過する最適放水曲線の得
られる放水銃の俯仰角が選択されることになる。ここで
俯仰角の設定については、予め実際に放水銃から放水さ
せて決定した複数の基準放水曲線の軌跡データに基づ
き、火災発生点を含む単位領域中央の座標のうち当該鉛
直平面を構成しうる二次元成分のみに着目し、鉛直平面
内において火災発生点を含む単位領域の中央の二次元座
標とその直近の基準放水曲線の軌跡データにより火災発
生点の存在する単位領域の中央を通る最適放水曲線を予
め演算補正し、この最適放水曲線の得られる数値として
演算によって求められ、データファイル化されている。
すなわち最適放水曲線は、放水銃からの消火用水の打ち
上げ角と初速度とを主たるパラメータとして決定される
ものであり、設置場所における水圧と放水銃の口径を補
助データとすれば、放水銃の俯仰角として与えることが
できるのである。以上の手順により放水銃の俯仰角が決
定されると、次にこの鉛直平面をどの方向に向けるか、
すなわち放水銃の水平方向の位置が決定されことにな
る。これについては、火災発生点の座標のうち鉛直平面
と直交する水平面を構成しうる二次元成分のみに着目
し、例えば放水銃の旋回角として与えられる。このよう
にして放水銃制御手段によって決定された放水銃の俯仰
角および旋回角が入力データとして放水銃駆動手段に入
力され、所定の位置に放水銃を駆動した後、消火用水の
バルブ等の開閉動作を行って消火用の放水が開始され
る。

【００１２】

【実施例】以上の本発明の詳細を、以下に具体的実施例
に基づいて説明する。図１には、本発明の考え方を説明
するための概念図を表している。本発明においては図の
ようにゴミピット１の上部Ａ点に設置した放水銃より、
貯留されているゴミ３の表面等における火災発生点Ｆに
向かって、最適放水曲線５で示す放水軌跡で消火用水が
放水される。この時、図示するように火災発生点Ｆの座
標と放水銃、すなわちＡ点とを通る鉛直平面７を想定
し、この鉛直平面７をどの方向に向けるかについては鉛
直平面７と基準方向Ｂとの間の角度θ、すなわち放水銃
の旋回角によって決定される。一方、鉛直平面７内の各
座標に対する最適放水曲線５の決定は、Ａ点に設置され
る放水銃の俯仰角によって与えられるが、これについて
は以下のようにして決定される。

【００１３】図２には、前記想定した鉛直平面７の基準
位置ａ点から、ある仰角λで実際に放水銃によって放水
した場合の基準放水曲線９を表している。この基準放水
曲線９の決定に際しては、実際に鉛直平面７に相当する
範囲内に放水してこれを写真撮影し、写真上で縦横に目
盛りを付しつつ放水幅に対して最小二乗法等によって演
算すればよい。従って、極めて精度が高いものとなる。
ここで基準放水曲線９内の任意のＣ₁ 点の座標（Ｙ，
Ｚ）は、放水時の消火用水の初速度をＶ₀ 、俯仰角を
λ、消火用水の速度ベクトルのｙ成分をＶ_Y0、同ｚ成分
をＶ_Z0、Ｃ点までの到達時間をｔ、重力加速度をｇとす
ると、以下の運動方程式、 Ｙ＝Ｖ_Y0（１−ｅ^-kt ）／ｋ … Ｚ＝−ｇ／ｋ＋｛（Ｖ_Z0＋ｇ／ｋ）（１−ｅ^-kt ）｝／ｋ … で近似的に与えられる。ここで、 Ｖ_Y0＝Ｖ₀ ｃｏｓλ … Ｖ_Z0＝Ｖ₀ ｓｉｎλ … であり、ｋは空気抵抗等によって決まる個々の基準放水
曲線９における定数、ｅは自然対数の底である。従っ
て、先ずゴミピット１の大きさに対応する鉛直平面７内
で実際に放水を行って上記定数ｋを決定しておくと、火
災発生点の座標（Ｙ，Ｚ）を赤外線カメラおよび画像デ
ータ処理装置によって特定するだけで、当該火災発生点
を正確に狙い得る最適放水曲線５が求まり、さらにこの
最適放水曲線５を得るための放水銃の俯仰角も求まるこ
とになる。この放水銃の俯仰角は、以下に示すλとｔの
連立方程式を解くことによって得られる。

【００１４】すなわち、上記〜より、λとｔの連立
方程式を立てると、 Ｖ₀ ｃｏｓλ＝Ｙｋ／（１−ｅ^-kt ） … Ｖ₀ ｓｉｎλ＝｛Ｚｋ／（１−ｅ^-kt ）｝−ｇ／ｋ … となる。すなわちＶ₀ は予め一定水圧によって決まって
いる定数、ｋは基準放水曲線９に基づいて上記〜に
よって決定される定数、ＹとＺは画像データ処理装置に
よって特定される定数としてそれぞれ扱われるので、火
災発生点の直近の基準放水曲線９におけるｋ値を用いて
上記連立方程式、を解くことにより、火災発生点の
座標（Ｙ，Ｚ）に対応する放水銃の俯仰角λが決定でき
ることになる。またλと同時に消火用水が火災発生点に
到達するまでに要する時間ｔも求まるが、これについて
は実際の放水銃制御には必要は無い。従って、赤外線カ
メラによって火災発生を検知すると同時に画像データ処
理装置によりその座標を決定し、次いで放水銃制御手段
内の演算装置によって上記連立方程式、を解くこと
により、火災発生の都度その消火のために最適な放水銃
の位置が設定できることになる。このような方法では、
図２からも明らかなように１本の基準放水曲線９によっ
て３つの火災発生点Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ がカバーされるの
で、実際に求められる最適放水曲線５でも同様に、１本
の放水曲線で複数の火災発生点をカバーすることができ
る。

【００１５】以上の手順により、任意の火災発生点に対
して確実に消火用水を放水しうる放水銃の俯仰角λと基
準方向Ｂに対する旋回角θが決定される。そしてこの
λ、θが放水銃駆動手段に送られ、放水が開始されるこ
とになる。ここで上記図１の例は放水銃を一か所に設置
した例であるが、図例では一つの鉛直平面７でゴミピッ
ト１内の全領域をカバーすることはできないので、ゴミ
ピット１の形状によっては二か所またはそれ以上の設置
数とすればよい。このように放水銃を複数箇所に設置す
ると、ゴミ３の表面凹凸によって放水銃からの放水が妨
げられる場合でも、凹凸の陰にならない側の放水銃から
放水することで確実な消火が可能にもなる。そして複数
箇所に設置する場合でも、一つの放水銃に対しては一つ
の鉛直平面７が想定されることになる。また図１では放
水銃をゴミピット１の最上部に取り付けた例を用いてい
るが、ゴミ３の最大貯留レベルを考慮してゴミピット１
の最上部ではなく高さ方向適所に設置することもでき
る。

【００１６】またゴミピット１内においては、メタンガ
ス等の可燃性ガスの存在により、火災発生に伴う赤外線
の検出から消火用水の放水までの短時間の間に火が周囲
に広がることが予想され、しかも火の広がる方向も予想
しづらいのが現状である。従ってこの対策として以下の
方法も提案される。具体的には、図１にも示しているよ
うに前記鉛直平面７を所定大の複数の方形状の単位領域
１１に分割し、最適放水曲線５を単位領域１１の中央を
通過する曲線として演算補正し、この単位領域１１の広
さをカバーしうるよう、消火時に放水銃を前後左右に振
ったり、円運動させれば良い。すなわち、火災発生点の
座標が特定されると、当該座標が含まれる単位領域１１
の中央を通る最適放水曲線５の得られる俯仰角が演算さ
れることになる。従って、上記連立方程式、におけ
るＹとＺは、必ずいずれかの単位領域１１の中央の座標
ということになる。このような方法により、前述の連立
方程式をコンピュータによる近似計算によって解く場合
には、演算の手間を少なくすることができ、放水銃の駆
動までに要する時間を短縮することにもつながる。

【００１７】一方請求項３、６のように、鉛直平面７を
所定大の複数の方形状の単位領域１１に分割し、鉛直平
面７内において予め実際に放水銃から放水させて決定し
た複数の基準放水曲線９に基づいて、火災発生点Ｆに対
する放水曲線を当該放水曲線が単位領域１１の中央を通
過する最適放水曲線５として演算補正し、これによって
得られたそれぞれの単位領域１１に対する最適放水曲線
５に対応する放水銃の俯仰角データを予めファイル化し
ておくこともできる。すなわち、予め上記式〜によ
る演算を行う際に、図１にも示しているように前記鉛直
平面７を所定大の複数の方形状の単位領域１１に分割
し、最適放水曲線５を単位領域１１の中央を通過する曲
線として演算補正する。従って、上記連立方程式、
におけるＹとＺは、必ずいずれかの単位領域１１の中央
の座標ということになる。そして各々の単位領域１１に
対応する俯仰角データをファイル化しておき、火災発生
点Ｆの座標が特定されると、その座標が存在する単位領
域１１に対応した俯仰角データを選択することによって
都度の演算を行う必要がなくなる。このような方法によ
り、放水銃の駆動までに要する時間を短縮することにも
つながる。但し、放水された水は理論上単位領域１１の
中央を通過するのみであり、誤差の発生が懸念される
が、この誤差の影響を無くすためには単位領域１１の広
さをカバーしうるように消火時に放水銃を前後左右に振
ったり、円運動させれば良い。

【００１８】次に赤外線カメラによる火災発生点の座標
の特定について説明する。先ず本発明では、赤外線カメ
ラの駆動トラブルの防止およびコストダウンを図るた
め、火点検知対象領域全体がおさまる全視野を有する固
定赤外線カメラによって赤外線を検出している。これに
は例えば広角レンズを用いればよいが、一般に視野角が
広角になる程、視野の上下左右端の歪みが増加してしま
う。そこで本発明では、赤外線カメラから得られる赤外
線画像データの各画素と、実際の視野における各画素と
の関係を予め調査して補正する方法が採用される。そし
て火災発生点の三次元座標の決定に当たっては、一台の
固定赤外線カメラから得られる二次元画像とゴミピット
上部に設置されるゴミピットクレーンのゴミ高さ情報を
用いてもよいし、二台の固定赤外線カメラを用いて演算
処理してもよい。ここで、二台の固定赤外線カメラを用
いた演算処理は、およそ以下のようになる。図３には、
二台の固定赤外線カメラを用いて火災発生点の三次元座
標を求める場合の原理図を図１に基づいて表している。
図例のものは、図１にも示すようにゴミピット１の相対
向する短辺の中央に一台ずつ計二台の固定赤外線カメラ
Ｄ、Ｅを設置し、Ｆ点で示される火災発生点を検出する
ことを想定している。そして本図は、図１における矢印
イ方向から見た平面図を（イ）として、また矢印ロ方向
から見た側面図を（ロ）としたものである。いま仮に図
１におけるＧ点を三次元座標の原点とすると、火災発生
点Ｆの座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、以下の式で与えられる。 Ｘ＝Ｙ／ｔａｎθ_D … Ｙ＝ｂｔａｎθ_D ／｛１＋（ｔａｎθ_D ／ｔａｎθ_E ） … Ｚ＝ｈ−Ｘｔａｎθ_J … なおこれら式〜による演算は、固定赤外線カメラに
接続した画像データ処理装置によって行えばよい。

【００１９】次に以上の本発明による消火動作のフロー
を図４、図５に示している。なお図４が請求項１、２、
４、５に記載の発明を、図５が請求項３、６に記載の発
明にそれぞれ対応している。そして、固定赤外線カメラ
と画像データ処理装置による処理からが、本発明の自動
消火装置の運転時におけるフローとなる。また図６に
は、本発明による自動消火装置の実施例をブロック図と
して表している。図例のものは前述のＺ座標に相当する
ゴミの高さ情報を、ゴミバケットクレーン２０の情報か
らゴミクレーンコンピュータ２２を通して得るものであ
る。図中２１は広角赤外線カメラを用いた固定赤外線カ
メラ、２３は固定赤外線カメラ２１からの情報に基づい
て、火災を検知とその座標を特定する画像データ処理装
置、２５は放水銃制御手段をそれぞれ表している。ここ
で、固定赤外線カメラ２１は赤外線受光素子を用いるの
で、この素子はペルチェ効果等を用いた電子冷却によっ
て冷却すればよい。また、ゴミピット１内には腐食性ガ
スが存在しているので、一例として固定赤外線カメラ２
１をゴミピット１の天井付近に設置し、カメラ２１の収
容空間からゴミピット１の天井の外部に配管を貫通し、
外気が前記収容空間内を循環するようにしておけばよ
い。このようにすることでカメラパージを簡便な構造で
行うことができる。また本例では現場作業者による手動
火災操作も兼用できるよう、この放水銃制御手段２５
を、図示するように「放水銃制御操作部」として放水銃
駆動手段を一体的に構成する（内部機能的には分離され
ている）一方、放水銃２６の手動操作のための指示を現
場操作盤２８に出力できるような構成となっている。そ
の他ポンプ２７、ポンプ自動制御部２９、ＣＯ検出器３
１、建築火災報知器３３、システム監視部３５等の付帯
装置は、ゴミピット１の火災検知、消火を円滑に行うた
めのものであり、本図例に何ら限定されるものではな
い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の優れた効果が得られる。請求項１、２、４、５の発
明においては、火災発生点からの赤外線放射を検出する
ことによって火災発生点の座標を特定するとともに、当
該求められた座標と放水銃とを通る鉛直平面を想定する
ので、一つの平面内で最適放水曲線が決定でき、かつこ
の鉛直平面の方向については旋回角を与えることによっ
て決定できることから、極めて簡便に火災発生点に対す
る放水銃の位置を決定することができる。そして最適放
水曲線の決定に際しては、当該鉛直平面内において予め
実際に放水銃から放水させて決定した複数の基準放水曲
線を基にして火災発生点に対する最適放水曲線を演算補
正するので、極めて精度の高いものとなる。さらに放水
銃口の垂直方向位置について当該演算補正された最適放
水曲線が得られるような放水銃の俯仰角として設定し、
また、放水銃口の水平方向位置については前記鉛直平面
内に放水可能となるような放水銃の水平方向旋回角とし
て設定するので、正確に放水銃の位置を制御することが
できる。またその都度演算によって放水銃の俯仰角を求
めるので、コンピュータ処理において膨大な座標データ
から特定のデータを検索する場合に比べて、その処理速
度が極めて速くなる。また最適放水曲線の決定において
は、鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領域に分割
し、最適放水曲線を単位領域の中央を通過する曲線とし
て演算補正することもできるので、コンピュータによる
近似計算の場合には演算の手間を少なくすることがで
き、ひいては放水銃の駆動までに要する時間を短縮する
ことにもつながる。しかも単位領域の広さをカバーしう
るように消火時に放水銃を前後左右に振ったり、円運動
させることで誤差発生の懸念もなくなるので、極めて簡
便な方法で精度の高い消火を行うことができる。

【００２１】一方請求項３、６の発明のように、鉛直平
面を所定大の複数の方形状の単位領域に分割し、鉛直平
面内において予め実際に放水銃から放水させて決定した
複数の基準放水曲線に基づいて、火災発生点に対する放
水曲線を当該放水曲線が単位領域の中央を通過する最適
放水曲線として演算補正し、これによって得られたそれ
ぞれの単位領域に対する最適放水曲線に対応する放水銃
の俯仰角データを予めファイル化しておくことによりさ
らに優れた効果が得られる。すなわち、このような構成
により、火災発生点の座標が特定されるとその座標が存
在する単位領域に対応した俯仰角データを選択すること
によって放水銃の俯仰角が決まるので、その都度演算を
行う必要がなくなる。そしてこの俯仰角データは、鉛直
平面内の単位領域の個数のみで済むので、コンピュータ
における検索時間も大幅に短縮することができ、放水銃
の駆動までに要する時間を短縮することにつながる。し
かも単位領域の広さをカバーしうるように消火時に放水
銃を前後左右に振ったり、円運動させることで誤差発生
の懸念もなくなるので、極めて簡便な方法で精度の高い
消火を行うことができる。

【００２２】そして上記いずれの発明においても、火災
発生点からの赤外線の検出に広角レンズ等を用いた固定
赤外線カメラを用いるので、カメラを駆動走査させる必
要が無くなり、信頼性の向上と機器のコストダウンを実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するための概念図

【図２】想定した鉛直平面の基準位置からの基準放水曲
線を表す説明図

【図３】二台の固定赤外線カメラを用いて火災発生点の
三次元座標を求める場合の原理を表す説明図

【図４】本発明による消火動作のフローを表す説明図

【図５】本発明による消火動作のフローを表す説明図

【図６】本発明による自動消火装置の実施例を表すプロ
ック図

【図７】従来の放水銃制御を説明するための概略図

【符号の説明】

１ ゴミピット ３ ゴミ ５ 最適放水曲線 ７ 鉛直平面 ９ 基準放水曲線 １１ 単位領域 ２０ ゴミバケットクレーン ２１ 固定赤外線カメラ ２２ ゴミクレーンコンピュータ ２３ 画像データ処理装置 ２５ 放水銃制御手段 ２６、５２ 放水銃 ２７ ポンプ ２８ 現場操作盤 ２９ ポンプ自動制御部 ３１ ＣＯ検出器 ３３ 建築火災報知器 ３５ システム監視部 ５０ ゴミ表面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大空間の所定位置に設けられた消火用放水
   銃から火災発生点に対して放水を行う際の放水条件の決
   定方法であって、 火災発生点からの赤外線放射を検出することによって火
   災発生点の座標を特定するとともに、当該求められた座
   標と放水銃とを通る鉛直平面を想定し、当該鉛直平面内
   において予め実際に放水銃から放水させて決定した複数
   の基準放水曲線を基にして火災発生点に対する最適放水
   曲線を演算補正し、放水銃口の垂直方向位置について当
   該演算補正された最適放水曲線が得られるような放水銃
   の俯仰角として設定し、また放水銃口の水平方向位置に
   ついては前記鉛直平面内に放水可能となるような放水銃
   の水平方向旋回角として設定することを特徴とする大空
   間火災の消火放水条件設定方法。
2. 【請求項２】前記鉛直平面を所定大の複数の方形状の単
   位領域に分割し、最適放水曲線を単位領域の中央を通過
   する曲線として演算補正することを特徴とする請求項１
   記載の大空間火災の消火放水条件決定方法。
3. 【請求項３】大空間の所定位置に設けられた消火用放水
   銃から火点に対して放水を行う際の放水条件の決定方法
   であって、 火災発生点からの赤外線放射を検出することによって火
   災発生点の座標を特定する一方、当該求められた座標と
   放水銃とを通る鉛直平面を想定して当該鉛直平面を所定
   大の複数の方形状の単位領域に分割し、前記鉛直平面内
   において予め実際に放水銃から放水させて決定した複数
   の基準放水曲線に基づいて、火災発生点に対する放水曲
   線を当該放水曲線が単位領域の中央を通過する最適放水
   曲線として演算補正するとともに、それぞれの単位領域
   に対する最適放水曲線に対応する放水銃の俯仰角データ
   を予めファイル化しておき、求められた火災発生点の座
   標に対する放水銃口の垂直方向位置については前記ファ
   イル化した俯仰角データの一つを選択することによって
   設定するとともに放水銃口の水平方向位置については前
   記鉛直平面内に放水可能となるよう放水銃の水平方向旋
   回角として設定することを特徴とする大空間火災の消火
   放水条件設定方法。
4. 【請求項４】火点検知対象領域全体がおさまる全視野を
   有する固定赤外線カメラと、 前記固定赤外線カメラからの画像信号に基づいて、三次
   元座標として火災発生点を特定する画像データ処理装置
   と、 火点検知対象領域を臨む位置に設けられた、単または複
   数個の放水銃と、 前記特定された火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直
   平面を想定し、当該鉛直平面内において予め実際に放水
   銃から放水させて決定した複数の基準放水曲線を基にし
   て火災発生点に対する最適放水曲線を演算補正し、放水
   銃口の垂直方向位置について当該演算補正された最適放
   水曲線が得られるような放水銃の俯仰角として設定し、
   また放水銃口の水平方向位置については前記鉛直平面内
   に放水可能となるような放水銃の水平方向旋回角として
   設定する放水銃制御手段と、 少なくとも、前記放水銃制御手段からの信号に基づいた
   放水銃駆動と消火用水の開閉を行う放水銃駆動手段と、
   を備えた大空間の自動消火装置。
5. 【請求項５】放水銃制御手段における最適放水曲線の決
   定が、鉛直平面を所定大の複数の方形状の単位領域に分
   割し、最適放水曲線が単位領域の中央を通過するように
   演算補正して行われることを特徴とする請求項４記載の
   大空間の自動消火装置。
6. 【請求項６】火点検知対象領域全体がおさまる全視野を
   有する固定赤外線カメラと、 前記固定赤外線カメラからの画像信号に基づいて、三次
   元座標として火災発生点を特定する画像データ処理装置
   と、 火点検知対象領域を臨む位置に設けられた、単または複
   数個の放水銃と、 前記特定された火災発生点の座標と放水銃とを通る鉛直
   平面を想定するとともに当該鉛直平面を所定大の複数の
   方形状の単位領域に分割して前記鉛直平面内において予
   め実際に放水銃から放水させて決定した複数の基準放水
   曲線に基づいて、火災発生点に対する放水曲線を当該放
   水曲線が単位領域の中央を通過する最適放水曲線として
   演算補正するとともに、それぞれの単位領域に対する最
   適放水曲線に対応する放水銃の俯仰角データを予めファ
   イル化したデータファイルを有し、求められた火災発生
   点の座標に対する放水銃口の垂直方向位置については前
   記ファイル化した俯仰角データの一つを選択することに
   よって設定するとともに放水銃口の水平方向位置につい
   ては前記鉛直平面内に放水可能となるような放水銃の水
   平方向旋回角として設定する放水銃制御手段と、 少なくとも、前記放水銃制御手段からの信号に基づいた
   放水銃駆動と消火用水の開閉を行う放水銃駆動手段と、
   を備えた大空間の自動消火装置。