JPH09147926A

JPH09147926A - 予備電源試験装置並びに予備電源試験方法および火災監視システム

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Publication number: JPH09147926A
Application number: JP7323720A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kanetani; 文夫金谷; Shinichi Saito; 真一斎藤; Yoshitaka Nakamura; 嘉孝中村; Yasuhiro Adachi; 康弘足立; Ryuhei Tashiro; 隆平田代; Tamotsu Ueda; 保上田; Isao Sasaki; 勲佐々木
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】予備電源の試験において、予備電源が正常か
異常かを信頼性良く把握でき、さらには、予備電源の性
能の低下の度合い等をも把握させることが可能である。【解決手段】予備電源試験手段１４は、最大消費電流
に相当する負荷を予備電源(予備電池)１２に加えたとき
の予備電源１２の電圧を所定期間(例えば６０秒)にわた
って測定し、この際、所定期間にわたる予備電源１２の
測定電圧(電池電圧)の変化(トレンド)を、例えば管理者
が極めて容易に把握できる態様で(例えばトレンドグラ
フとして)、可視的に出力(表示出力あるいはプリント出
力)する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火災報知設備など
に用いられる予備電源を試験する予備電源試験装置並び
に予備電源試験方法および火災監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、火災報知設備においては、主電
源が停止したときの予備の電源として、予備電源が備わ
っている。この予備電源としては、通常、電池が用いら
れるため、その性能は、周囲温度や経年変化などにより
影響を受ける。従って、予備電源としての電池の性能が
劣化していないか否か(正常か否か)を例えば管理者が確
認できるよう、火災報知設備においては、この予備電源
(予備電池)を試験する機能が設けられている。

【０００３】このような試験機能が備わっていることに
より、火災報知設備の管理者等は、例えば、試験切替ス
イッチなどの操作を行なうことによって、予備電源(予
備電池)を試験することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来では、
火災報知設備におけるこのような予備電源(予備電池)の
試験は、例えば、この予備電源(予備電池)の電圧が所定
閾値以上であるか所定閾値以下であるかにより、良否を
判定し、その判定結果を試験結果として出力するように
なっていた。しかしながら、所定閾値に基づく良否の判
定では、予備電源(予備電池)が正常か異常かを信頼性良
く判断できないことがあり、また、予備電源(予備電池)
の性能の低下の度合い(程度)等を把握することができな
いという問題があった。

【０００５】本発明は、予備電源の試験において、予備
電源が正常か異常かを信頼性良く把握でき、さらには、
予備電源の性能の低下の度合い等をも把握させることの
可能な予備電源試験装置並びに予備電源試験方法および
火災監視システムを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、予備電源の試験を行なう予
備電源試験装置において、予備電源に所定の負荷を加え
た状態で所定期間にわたる予備電源の電圧を検出する電
圧検出手段と、電圧検出手段によって検出された所定期
間にわたる予備電源の電圧の変化を可視的に出力する出
力手段とを備えていることを特徴としている。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の予備電源試験装置において、出力手段は、所定期間
にわたる予備電源の電圧の変化をリアルタイムに可視的
に出力することを特徴としている。

【０００８】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載の予備電源試験装置において、予備電
源を所定期間開始時まで充電する充電手段と、所定期間
中、予備電源への充電を停止する充電停止手段とがさら
に設けられ、電圧検出手段および出力手段は、予備電源
への充電を停止した状態での予備電源の放電特性を電圧
変化として検出し出力することを特徴としている。

【０００９】また、請求項４記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載の予備電源試験装置において、所定期
間としては、予め用意された複数の期間のうちの１つが
選択されて用いられることを特徴としている。

【００１０】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
請求項２，請求項３または請求項４記載の予備電源試験
装置において、電圧の変化は、トレンドグラフとして出
力されることを特徴としている。

【００１１】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の予備電源試験装置において、トレンドグラフは、電
圧を表わす目盛間隔が不均等なものとなっていることを
特徴としている。

【００１２】また、請求項７記載の発明は、予備電源の
試験を行なう予備電源試験方法において、予備電源に所
定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の電
圧の変化を可視的に出力することを特徴としている。

【００１３】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の予備電源試験方法において、所定期間にわたる予備
電源の電圧の変化をリアルタイムに可視的に出力するこ
とを特徴としている。

【００１４】また、請求項９記載の発明は、請求項７ま
たは請求項８記載の予備電源試験方法において、予備電
源を所定期間開始時まで充電し、所定期間中は、予備電
源への充電を停止し、充電を停止したときの所定期間に
わたる予備電源の放電特性を、電圧の変化として可視的
に出力することを特徴としている。

【００１５】また、請求項１０記載の発明は、請求項７
または請求項８記載の予備電源試験方法において、所定
期間としては、予め用意された複数の期間のうちの１つ
が選択されて用いられることを特徴としている。

【００１６】また、請求項１１記載の発明は、予備電源
の試験を行なう予備電源試験装置において、予備電源に
所定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の
電圧の所定の変化率を検出する変化率検出手段を備え、
変化率検出手段によって検出された変化率、または、該
変化率に基づいてなされた予備電源の性能判断結果を、
試験結果として出力することを特徴としている。

【００１７】また、請求項１２記載の発明は、予備電源
の試験を行なう予備電源試験装置において、予備電源に
所定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の
電圧を検出する電圧検出手段と、予備電源に所定の負荷
を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の電圧の所定
の変化率を検出する変化率検出手段と、電圧検出手段に
よって検出された予備電源の電圧と変化率検出手段によ
って検出された予備電源の電圧の所定の変化率とに基づ
き、予備電源の性能を判断する性能判断手段とを備えて
いることを特徴としている。

【００１８】また、請求項１３記載の発明は、予備電源
の試験を行なう予備電源試験方法において、予備電源に
所定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の
電圧の所定の変化率を検出し、検出された変化率、また
は、該変化率に基づいてなされた予備電源の性能判断結
果を、試験結果として出力することを特徴としている。

【００１９】また、請求項１４記載の発明は、予備電源
の試験を行なう予備電源試験方法において、予備電源に
所定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の
電圧を検出し、また、予備電源に所定の負荷を加えた状
態で所定期間にわたる予備電源の電圧の所定の変化率を
検出し、検出された予備電源の電圧と電圧の所定の変化
率とに基づき、予備電源の性能を判断することを特徴と
している。

【００２０】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
乃至請求項６，請求項１１乃至請求項１２のいずれか一
項に記載の予備電源試験装置が受信機に設けられている
ことを特徴としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る火災監視シス
テムの構成例を示す図である。図１を参照すると、この
火災監視システムは、受信機５０と、受信機５０との間
で例えば伝送線路を介して各種の情報，信号の送受信が
なされる端末器５１−１，５１−２，…，５１−ｎ(例
えば火災感知器，中継器，発信機など)とを備えてお
り、端末器５１−１，５１−２，…，５１−ｎには、受
信機５０から電源が供給されるようになっている。すな
わち、図１の例では、各端末器５１−１，５１−２，
…，５１−ｎが受信機５０から供給される電源に対する
負荷(負荷回路)となっている。

【００２２】また、受信機５０には、表示・操作パネル
５２、電源灯５４、あるいは、印刷，印字機能をもつプ
リンタ装置５５などが設けられている。ここで、表示・
操作パネル５２は、表示灯，スイッチ群などが配設され
たものであっても良いし、あるいは、例えばタッチ入力
可能な表示画面をもつＬＣＤなどとして構成されていて
も良い。

【００２３】また、受信機５０は、各端末器５１−１，
５１−２，…，５１−ｎを制御する機能を有し、端末器
の個数，種類，型式やその制御形態などに応じて、種々
の型式のものを用いることができる。例えば、端末器が
アナログ式感知器である場合、受信機５０にはアナログ
式受信機が用いられ、また、端末器がオン・オフ型感知
器である場合には、受信機５０には、オン・オフ型受信
機が用いられる。より詳細には、受信機５０としては、
Ｐ型受信機，Ｒ型受信機，Ｍ型受信機，Ｇ型受信機，Ｇ
Ｐ型受信機，ＧＲ型受信機等を用いることができる。

【００２４】本発明の予備電源試験装置および予備電源
試験方法は、図１に示すような火災監視システムに適用
可能である。図２は本発明の予備電源試験装置を図１に
示すような火災監視システムに適用したときの構成例を
示す図である。

【００２５】図２の例では、本発明の予備電源試験装置
は、図１の受信機５０に設けられているものとする。こ
の場合、受信機５０には、負荷回路１０に電源を供給す
るための主電源１１と、主電源１１が停止したときの予
備の電源としての予備電源１２と、主電源１１が停止し
たときに負荷回路１０への電源の供給を主電源１１から
予備電源１２に自動的に切替え、また、主電源１１が復
旧したときに負荷回路１０への電源の供給を予備電源１
２から主電源１１に自動的に切替える電源切替制御手段
１３と、予備電源１２を試験するための予備電源試験手
段１４とが設けられている。

【００２６】ここで、負荷回路１０は、図１の例では、
各端末器５１−１，５１−２，…，５１−ｎや受信機５
０内の各回路などの、所謂システム本体負荷により構成
される。

【００２７】また、上記予備電源１２としては、ニッケ
ルカドミウム電池や鉛電池などの電池(蓄電池)を用いる
ことができる。

【００２８】また、予備電源試験手段１４は、最大消費
電流に相当する負荷を予備電源(予備電池)１２に加えた
ときの予備電源１２の電圧を所定期間(例えば６０秒)に
わたって測定し、この際、所定期間にわたる予備電源１
２の測定電圧(電池電圧)の変化(トレンド)を、例えば管
理者が極めて容易に把握できる態様で(例えばトレンド
グラフとして)、可視的に出力(表示出力あるいはプリン
ト出力)するようになっている。

【００２９】所定期間にわたるこのような測定電圧の変
化(トレンド)の出力(例えばトレンドグラフの表示)は、
例えば最低電圧が所定閾値以上か否かによる判別だけか
らでは正常か否かを明確には判別しにくいような予備電
源について、この予備電源が正常か否かを信頼性良く判
断する上で、有効なものとなる。

【００３０】図３には予備電源１２としてニッケルカド
ミウム電池が用いられる場合に、正常なニッケルカドミ
ウム電池，異常なニッケルカドミウム電池のそれぞれ
に、所定の負荷を加えて、それぞれ所定期間試験したと
きの測定電圧(電池電圧)の変化(トレンド)を表わすトレ
ンドグラフが示されている。なお、ニッケルカドミウム
電池は、これを充電していない状態では、自己放電によ
り電圧が減少してしまうので、この場合、予備電源(ニ
ッケルカドミウム電池)１２は、無負荷時には常時充電
がなされるようになっている。但し、予備電源(ニッケ
ルカドミウム電池)１２の試験時には、充電を停止し
て、充電がなされなくなってからの予備電源(ニッケル
カドミウム電池)の電圧変化(放電特性)を測定するのが
良い。従って、図３において、所定期間開始時直前に
は、このニッケルカドミウム電池１２には、充電がなさ
れており、所定期間開始時におけるニッケルカドミウム
電池１２の電池電圧は、このニッケルカドミウム電池が
正常の場合、例えば２７Ｖ〜３０Ｖ程度のものとなる。
また、異常の場合は、正常の時と同程度のときもあれ
ば、それ以下のときもある。

【００３１】また、所定期間開始直後から、このニッケ
ルカドミウム電池１２への充電が停止することにより、
ニッケルカドミウム電池の電池電圧は、放電によって低
下する。この場合、ニッケルカドミウム電池が正常であ
るときには、符号Ｖ_0Nで示すように、所定期間(例えば
６０秒)の経過時に、その電池電圧は、２２Ｖ〜２４Ｖ
程度に落ち着くが、ニッケルカドミウム電池が異常であ
るときには、その電池電圧は、符号Ｖ_0A1で示すよう
に、所定期間(例えば６０秒)の経過時に、２０．４Ｖ以
下に低下してしまう。

【００３２】従って、予備電源１２がニッケルカドミウ
ム電池の場合、正常か異常かの判別閾値ＴＨを例えば２
０．４Ｖ程度に設定し、上記所定期間終了時の電池電圧
が閾値ＴＨよりも大きいか小さいかによって(例えば２
０．４Ｖ程度以上か以下かによって)、電池が正常か異
常かを判別することができる。

【００３３】しかしながら、ニッケルカドミウム電池の
場合、正常な電池の所定期間終了時の電圧(例えば２２
〜２４Ｖ程度)と異常な電池の所定期間終了時の電圧(２
０．４Ｖ程度以下)とは接近しており、上記判別閾値Ｔ
Ｈを適切なものに設定するのが非常に難かしく、これに
よっては、正常か異常かを判別しにくいことがある。す
なわち、例えば、電池毎に特性にばらつきがあることか
ら、例えば異常の電池であっても、所定期間終了時の電
圧が２０．４Ｖ以上であることもあり、このときには、
上記判別閾値ＴＨによる判別では、正常であると判別さ
れてしまう。

【００３４】また、電池が異常とはなっていないまで
も、その性能がある程度低下しているときには、電池電
圧は、符号Ｖ_0A2で示すように、所定期間(例えば６０
秒)の経過時に、２０．４〜２２Ｖ程度まで低下する
が、このときには、判別閾値ＴＨ(例えば２０．４Ｖ)に
基づいては電池の状態(すなわち、電池の性能がどの程
度低下しているか)を明確に判断することはできない。

【００３５】このように、予備電源１２が、例えばニッ
ケルカドミウム電池のように期間終了時点での電池電圧
(最低電池電圧)だけに基づいては正常か異常かを明確に
は判断しにくいような場合に、正常か異常かを信頼性良
く判断する上で、さらには性能がどの程度低下している
かを判断する上で、所定期間にわたる電池電圧の経時的
な変化(トレンド)が特に有効となる。すなわち、図３に
おいて、所定期間が例えば６０秒程度である場合、電池
が正常なときには、電池電圧Ｖ_0Nは所定期間開始時から
ほぼリニアに低下し、所定期間終了時付近では、電池電
圧Ｖ_0Nの変化はほぼフラットなものとなる。これに対
し、電池が異常なときには、電池電圧Ｖ_0A1は所定期間
終了時付近で急激に低下する。また、電池が異常となっ
ていないまでも、その性能がある程度低下しているとき
には、電池電圧Ｖ_0A2は、所定期間終了時付近で正常な
電池の電池電圧Ｖ_0Nに比べれば急激に低下する。

【００３６】本願の発明者は、特にニッケルカドミウム
電池の電池電圧が、電池の状態に応じてそれぞれ異なる
放電特性(経時変化特性)を有することを見出し、所定期
間にわたる電池電圧の変化を検出し出力することで、こ
れに基づき、電池が正常か異常かを信頼性良く判断でき
るとともに、さらに、電池の性能がどの程度低下してい
るかという電池の状態をも明確に判断できることを見出
した。

【００３７】すなわち、電池が正常な場合と異常な場合
とで、所定期間終了時の電池電圧が仮にほぼ同程度のも
のとなるときにも、所定期間にわたる測定電圧(電池電
圧)の経時的な変化(トレンド)を、例えば図３のように
トレンドグラフとして可視的に出力(例えば表示出力あ
るいはプリント出力)することで、このトレンドグラフ
から電池が正常か異常かをより正確に把握することがで
き、さらには、電池の性能の低下の度合い(程度)等をも
容易に把握することができることを見出した。特に、電
池の性能の低下の度合い(程度)等をも容易に把握できる
ことで、電池異常が検出される以前に、電池電圧の劣化
を発見することが可能となり、異常となる前に電池交換
を行なうことが可能となる。

【００３８】なお、図３の例では、トレンドグラフは、
縦軸(測定電圧(電池電圧))の目盛間隔が均等なものとな
っているが、正常な電池と異常な電池さらには性能があ
る程度低下した電池との測定電圧の経時変化特性の差異
がより明瞭なものとなるよう、トレンドグラフの縦軸の
目盛間隔を不均等にすることもできる。例えば、図４に
示すように、正常な電池と異常な電池さらには性能があ
る程度低下した電池との測定電圧の変化特性の差異が明
瞭なものとなる２０．４Ｖ〜２４Ｖ程度の電圧範囲の目
盛間隔を他の電圧範囲の目盛間隔に比べて大きく設定す
ることで、２０．４Ｖ〜２４Ｖ程度の電圧範囲における
経時変化特性をより明瞭なものとし、電池が正常か異常
かあるいは性能がどの程度低下しているかという電池の
状態をより明確に把握させることができる。あるいは、
図５に示すように、例えば、２０．４Ｖ〜３０Ｖの電圧
範囲において、トレンドグラフの縦軸の目盛間隔を電圧
値が大きくなる程(すなわち、３０Ｖになる程)、小さく
設定し、電圧値が小さくなる程(すなわち２０．４Ｖに
なる程)、大きく設定することもできる。

【００３９】また、所定期間にわたる予備電源１２の測
定電圧の経時的な変化(トレンド)の上記出力は、所定期
間にわたる測定電圧の全てを一旦蓄積した後に、これを
例えばトレンドグラフとして出力することもできるが、
試験作業等が迅速になされるよう、リアルタイムに例え
ばトレンドグラフとして出力することもできる。すなわ
ち、予備電源１２の試験期間は、試験を効率良く行なう
ため、できる限り短いことが望ましい。このためには、
所定期間にわたる予備電源１２の測定電圧の経時的な変
化(トレンド)をリアルタイムに出力するのが良い。

【００４０】また、上述の構成例では、予備電源試験手
段１４は、所定期間にわたる予備電源１２の測定電圧の
変化(トレンド)を例えばトレンドグラフとして出力(例
えば表示)するものであるとしたが、さらに、このよう
なトレンドグラフの出力に加えて、既存の火災監視シス
テムの受信機に設けられている電圧計(アナログ電圧計)
に予備電源の電圧を与えて、この電圧計にも現時点での
電圧を表示させることもできる。

【００４１】あるいは、上記のようなトレンドグラフの
出力に加えて、あるいは、これにかわって、所定期間に
わたる予備電源１２の測定電圧のうち、例えば、所定期
間開始時の電圧および／または所定期間終了時の電圧な
どを出力(表示出力あるいはプリント出力)することもで
きる。

【００４２】ここで、上記所定期間開始時の電圧および
／または所定期間終了時の電圧は、例えば、図１の火災
監視システムの受信機５０に備わっている表示・操作パ
ネル５２にデジタル表示器をさらに実装し、このデジタ
ル表示器に表示することもできるし、あるいは、表示・
操作パネル５２が例えばＬＣＤなどで構成されている場
合、ＬＣＤ画面上などに表示することができる。

【００４３】また、所定期間にわたる測定電圧の経時的
な変化(トレンド)は、例えば、受信機５０の表示・操作
パネル５２が例えばＬＣＤなどで構成されている場合、
ＬＣＤ画面上などに表示することができる。

【００４４】また、所定期間にわたる測定電圧の経時的
な変化(トレンド)，上記所定期間開始時の電圧および／
または所定期間終了時の電圧は、試験結果の履歴とし
て、試験毎に保存(記憶)されるようになっていても良
い。この場合には、例えば、今回の予備電源試験結果を
前回の予備電源試験結果と比較することができ、この比
較結果に基づき予備電源が正常か異常かの判断，さらに
は性能がどの程度低下しているかの判断をより一層正確
に行なうことができる。

【００４５】また、予備電源１２としての電池の性能
(特性)は、試験頻度によっても影響を受ける。従って、
上記のような測定電圧の他に、さらに、現在の試験回数
をも出力(表示出力あるいはプリント出力)することで、
予備電源１２の現在の性能を容易に判断させることもで
きる。

【００４６】このように、本発明では、予備電源１２が
正常か異常かさらには性能がどの程度低下しているかを
信頼性良く判断できるので、例えば、異常と判断された
とき、また、性能がある程度(例えば、かなり)低下して
いると判断されたとき、管理者等は、予備電源１２を迅
速に交換したりすることができる。

【００４７】図６は図２の火災監視システム(予備電源
試験装置)のより具体的な構成例を示す図である。図６
を参照すると、この火災監視システムは、例えば１００
Ｖの交流電源１９と、交流電源１９のＯＮ，ＯＦＦ等の
制御を行なう交流電源制御部２０と、交流電源１９から
の１００Ｖの交流入力電圧を第１の交流電圧に変換する
第１の変圧部２１と、第１の交流電圧を第１の直流電圧
Ｖ₁(例えば２４Ｖ)に変換する第１の整流部２２と、交
流電源１９からの１００Ｖの交流入力電圧を第２の交流
電圧に交換する第２の変圧部２３と、第２の交流電圧を
第２の直流電圧Ｖ₂(例えば５８Ｖ)に変換する第２の整
流部２４と、第１の直流電圧Ｖ₁が印加されるときＯＮ
となり、第１の直流電圧Ｖ₁が印加されなくなるときＯ
ＦＦとなるリレー回路２５と、第１の直流電圧Ｖ₁が印
加されている状態で点灯する電源灯５４と、第２の直流
電圧Ｖ₂が印加されるとき充電抵抗２７を介して充電さ
れる電池２８と、リレー回路２５のＯＮ，ＯＦＦによっ
て切替わり、リレー回路２５がＯＮのときに第１の直流
電圧Ｖ₁を負荷回路(システム本体負荷)１０に供給する
一方、リレー回路２５がＯＦＦのときに電池２８の電圧
Ｖ₃を負荷回路(システム本体負荷)１０に供給するため
のスイッチＳ１とを有している。

【００４８】さらに、この火災監視システムには、電池
２８の試験を行なうために、切替スイッチＳ２，Ｓ３
と、試験時にこの電池２８に対する負荷の一部を構成す
る擬似負荷２９と、擬似負荷２９の両端の電圧を電池２
８の電圧として検出する電池電圧検出部３０と、電池電
圧検出部３０で検出された電池電圧などを出力(表示出
力あるいはプリント出力)するための出力部３１と、試
験を行なう所定期間を設定するための期間設定部３２と
が設けられている。

【００４９】図６のシステムでは、第１の直流電圧Ｖ₁
が主電源１１として機能し、また、電池２８が予備電源
１２として機能するようになっている。また、第２の直
流電圧Ｖ₂は、電池２８の充電用電源として機能するよ
うになっている。また、切替スイッチＳ２，Ｓ３は、互
いに連動してＯＮ，ＯＦＦする連動スイッチとして構成
されている。

【００５０】このシステムの通常の使用時には、スイッ
チＳ２，Ｓ３はそれぞれｍ₁側に設定されている。これ
により、第１の直流電圧Ｖ₁が出力されている状態で
は、スイッチＳ２を介し第１の直流電圧Ｖ₁がリレー回
路２５に加わり、リレー回路２５がＯＮに保持され、ス
イッチＳ１はｎ₁側に切替わっており、第１の直流電圧
Ｖ₁は、スイッチＳ１を介し負荷回路(システム本体負
荷)１０に主電源として加わっている。また、このと
き、電池２８には、第２の直流電圧Ｖ₂が充電抵抗２７
を介して加わり、電池２８は、第２の直流電圧Ｖ₂によ
って充電状態に保持されている。

【００５１】この状態で、例えば交流電源制御部２０内
のヒューズが切れたりスイッチがＯＦＦとなって、第１
の直流電圧Ｖ₁が第１の整流部２２から出力されなくな
るとき(主電源１１が停止するとき)、リレー回路２５に
は第１の直流電圧Ｖ₁が加わらなくなるので、リレー回
路２５はＯＦＦになり、スイッチＳ１はｎ₂側に切替わ
る。これにより、負荷回路(システム本体負荷)１０には
電池２８からの電圧Ｖ₃がスイッチＳ１を介して負荷回
路(システム本体負荷)１０に予備電源として加わる。

【００５２】このように、図６の構成では、主電源１１
が停止したときに負荷回路(システム本体)１０への電源
を主電源１１から予備電源１２に自動的に切替えること
ができる。

【００５３】一方、例えばこのシステムの管理者が電池
２８を試験するときには、例えば受信機５０の表示・操
作パネル５２などに設けられている所定の試験開始ボタ
ンや試験切替スイッチ等を操作する。これにより、スイ
ッチＳ２，Ｓ３はそれぞれｍ₂側に切替わる。スイッチ
Ｓ２がｍ₂側に切替わることによって、リレー回路２５
には第１の直流電圧Ｖ₁が加わらなくなり、従って、リ
レー回路２５がＯＦＦになり、スイッチＳ１はｎ₂側に
切替わる。これによって、負荷回路(システム本体)１０
には、電池２８からの電圧Ｖ₃が供給される。すなわ
ち、電池２８には、負荷回路(システム本体負荷)１０の
負荷が加わる。また、スイッチＳ３がｍ₂側に切替わる
ことによって、電池２８には、第２の直流電圧Ｖ₂が加
わらなくなり(すなわち、電池２８の充電が停止し)、ま
た、電池２８には、負荷回路(システム本体負荷)１０の
負荷の他に、さらに、擬似負荷２９の負荷が加わる。

【００５４】このように、試験を行なうため、スイッチ
Ｓ２，Ｓ３がそれぞれｍ₂側に切替わっても、負荷回路
(システム本体負荷)１０には予備電源としての電池２８
の電圧Ｖ₃が供給されるので、電池２８の試験動作に影
響されずに、システム本体１０に火災監視動作を行なわ
せることができる。なお、この火災監視動作により、試
験中に火災異常が発生したときには、試験を中止し、表
示・操作パネル５２に火災に関する情報を表示したりす
ることができる。

【００５５】また、スイッチＳ２，Ｓ３がそれぞれｍ₂
側に切替わることによって、電池２８には負荷として負
荷回路(システム本体)１０の負荷の他に、さらに、擬似
負荷２９の負荷が加わるので、この擬似負荷２９に適宜
な負荷値のものを用いることにより、電池２８に、この
火災監視システムの最大消費電流に相当する負荷を加え
た状態で、電池電圧を検出(測定)することができる。

【００５６】この電池電圧の検出(測定)は、スイッチＳ
２，Ｓ３がｍ₂側に切替わった後、期間設定部３２で設
定された所定期間、電池電圧検出部３０，出力部３１に
おいてなされる。なお、期間設定部３２としては、例え
ば、１つの期間(例えば６０秒)を設定するものであって
も良いし、あるいは、複数の期間(例えば６０秒，２
分，３分，…，１０分，…)などを予め用意し、このう
ちの１つを管理者等に選択させるようなものであっても
良い。また、このように設定された所定期間は、例えば
タイマなどによって計時される。

【００５７】このような所定期間における電池電圧の測
定は、電池電圧検出部３０により、擬似負荷２９の両端
の電圧Ｖ₀を例えばＡ／Ｄ変換し所定のサンプリング間
隔Δｔで順次にサンプリング検出して、表示装置やプリ
ンタなどの出力部３１に与えることによってなされる。
この場合、擬似負荷２９の両端の電圧Ｖ₀は、スイッチ
Ｓ２，Ｓ３がそれぞれｍ₂側に切替わった時点(電池２８
への充電が停止し、かつ、電池２８に負荷回路１０の負
荷とともに、さらに、擬似負荷２９の負荷が加わった時
点)から、例えば図３に示すように経時的に変化し、電
圧Ｖ₀の経時的な変化を出力部３１においてトレンドグ
ラフとして表示したり、あるいは、この経時的な電圧Ｖ
₀のうち、所定期間開始時の電圧，所定期間終了時の電
圧を表示したりすることができる。

【００５８】また、図示しないが、スイッチＳ２，Ｓ３
の切替回数を計数するカウンタ等を設け、スイッチＳ
２，Ｓ３の切替回数を電池の試験回数として、出力部３
１から出力(表示出力やプリント出力)することもでき
る。

【００５９】このようにして、所定期間において電池電
圧の測定がなされ、期間設定部３２で設定された所定期
間が経過すると、スイッチＳ２，Ｓ３はそれぞれｍ₁側
に自動的に切替わる。これにより、火災監視システム
は、通常の使用状態に戻る。

【００６０】なお、上述の構成例において、電池電圧の
計測値(例えばトレンドグラフ，所定期間開始電圧およ
び／または所定期間終了電圧，試験回数など)は、前述
したように、火災監視システムの受信機５０に設けられ
ている既存の表示・操作パネル５２やプリンタ装置５５
を用いて、あるいは、これらを改良して、表示出力ある
いはプリンタ出力することができる。

【００６１】図７，図８には、それぞれ表示例が示され
ている。すなわち、図７には、従来のＰ型受信機の表示
・操作パネル面にデジタル表示器６０を実装し、このデ
ジタル表示器６０に、電池試験の回数と、電池電圧(最
新の電池電圧)と、試験開始時からの経過時間とを表示
する例が示されている。また、図８の例では、ＬＣＤ画
面に、電池電圧のトレンドグラフとともに、今回の試験
における現時点の電池電圧，前回の試験における電池電
圧(最低電圧)，試験回数をも表示し、さらに、現在の状
態(“試験中”であるか、“試験正常”であるか、“試
験異常”であるか、“試験中止”であるか、“試験不
可”であるか、など)をも表示する例が示されている。

【００６２】なお、“試験中”は、電池試験中のとき表
示し、また、“試験正常”は、電池試験結果が正常のと
き表示し、また、“試験異常”は、電池試験結果が異常
のとき表示し、“試験中止”は、例えば、電池試験中に
火災、ガス漏れが発報して、試験を中止したとき表示
し、また、“試験不可”は、例えば電池が未接続状態で
試験できないとき表示する。

【００６３】また、上述の構成例では、予備電源の電圧
の経時的な変化を可視的に出力(例えばトレンドグラフ
として出力)したが、予備電源の電圧の経時的な変化の
変化率を検出し、検出した変化率を出力することもでき
る。あるいは、検出した変化率に基づき、予備電源の良
否を判断し、また、予備電源の性能がどの程度低下して
いるかという電池の状態を判断し、その判断結果(予備
電源の性能の判断結果)を試験結果として出力すること
もできる。さらには、検出した変化率と例えば所定期間
終了時の予備電源の電圧の値との両方に基づいて、予備
電源の良否を判断し、また、予備電源の性能がどの程度
低下しているかという電池の状態を判断し、その判断結
果を試験結果として出力することもできる。

【００６４】なお、上記変化率の検出は、所定期間全体
にわたって行なうこともできるが、所定期間のうち、予
備電源の性能状態に応じて電圧の変化の特徴の差異が最
も顕著に現れる期間についてのみ行なうこともできる。

【００６５】具体的に、予備電源がニッケルカドミウム
電池である場合、所定期間(例えば６０秒)にわたるニッ
ケルカドミウム電池の電圧の経時的な変化(放電特性)
は、図３に示すようなものとなり、この場合、所定期間
のうち、予備電源の性能状態に応じて電圧の変化の特徴
の差異が最も顕著に現れる期間は、電圧が所定電圧Ｖ
_A(例えば２４Ｖ)になった時点から所定期間終了時点に
あるとみなせる。従って、電圧が所定電圧Ｖ_A(例えば２
４Ｖ)になった時点をｔ_A，所定期間終了時点をｔ _B，所
定期間終了時点での電圧をＶ_Bとするとき、変化率Ｄを
次式のような時間ｔに関する一次微分として求めること
ができる。

【００６６】

【数１】変化率Ｄ＝｜Ｖ_B−Ｖ_A｜／(ｔ_B−ｔ_A)

【００６７】図９には数１による変化率の算出の仕方が
示されており、図９からわかるように、このように算出
された変化率は、例えば、正常な場合の変化率Ｄ_0Nと、
正常でない場合の変化率Ｄ_0A2あるいはＤ_0A1とで、それ
ぞれ著しく相違している。従って、このように検出され
た変化率に基づき、予備電源の良否を判断することもで
きる。

【００６８】あるいは、変化率を次式のように、所定期
間終了時点ｔ_Bにおける時間ｔに関する一次微分として
求めることもできる。

【００６９】

【数２】

【００７０】あるいは、変化率を次式のように、所定期
間終了時点ｔ_Bにおける時間ｔに関する二次微分として
求めることもできる。

【００７１】

【数３】

【００７２】あるいは、上記以外の種々の仕方によって
変化率を求めることもできる。換言すれば、予備電源の
性能状態に応じて電圧の経時的な変化の特徴の差異が明
確に検出されるような仕方で、変化率を求めることがで
きる。

【００７３】従って、図２の構成例において、予備電源
試験手段１４が、このような電圧の変化率を検出する変
化率検出手段を具備している場合、予備電源試験手段１
４は、この変化率検出手段からの変化率の検出結果を試
験結果として出力(例えば表示)することもできるし、あ
るいは、変化率検出手段からの変化率の検出結果に基づ
いて、予備電源の良否を判断し、また、予備電源の性能
がどの程度低下しているかという電池の状態を判断し、
その判断結果を試験結果として出力することもできる。

【００７４】あるいは、予備電源試験手段１４を例えば
図１０に示すように構成することもできる。すなわち、
図１０の例では、予備電源試験手段１４は、予備電源１
２の電圧を検出する電圧検出手段４１と、予備電源１２
の電圧の変化率Ｄを検出する変化率検出手段４２と、電
圧検出手段４１で検出された電圧と変化率検出手段４２
で検出された電圧の変化率Ｄとの両方に基づいて予備電
源１２の性能を判断する性能判断手段４３とを備えてい
る。

【００７５】図１０のような構成では、例えば電圧検出
手段４１によって所定期間終了時点での電圧Ｖ_Bを検出
するとき、所定期間終了時点での電圧Ｖ_Bのみならず、
電圧の変化率Ｄをも加味して性能判断がなされ、これを
試験結果として出力することができるので、信頼性の高
い試験結果を自動的に得ることができる。

【００７６】具体的に、例えば、所定期間終了時点での
電圧Ｖ_Bが所定閾値(例えば２０．４Ｖ)以上であって
も、電圧の変化率Ｄが所定値よりも大きいときには、予
備電源の性能がある程度低下しているかあるいは異常で
あると判断し、その旨を試験結果として自動的に(人間
の判断を介在させずに)出力することができる。

【００７７】このように、予備電源の電圧の経時的な変
化の変化率を検出し、検出した変化率に基づいて、ある
いは、これをも加味して、試験を行なうこともできる。

【００７８】また、上述の各構成例において、本発明の
予備電源試験装置，予備電源試験方法は、前述のよう
に、任意の形式の火災監視システムに適用可能であっ
て、例えば、火災監視システムの受信機５０の形式がア
ナログ式受信機であっても良いし、オン・オフ型受信機
であっても良く、任意の形式の受信機に適用可能であ
る。さらに、火災監視システム以外のシステム，例えば
防犯システムなどにも適用可能である。

【００７９】また、上述の各構成例では、予備電源１２
がニッケルカドミウム電池であるとしたが、予備電源が
ニッケルカドミウム電池以外の任意のものであっても、
本発明を同様に適用できる。

【００８０】また、上述の各構成例において、スイッチ
Ｓ２，Ｓ３は、例えば管理者などにより直接操作される
連動スイッチであっても良いし、あるいは、例えばプロ
セッサ(図示せず)から所定の制御信号に基づき切替えら
れるものであっても良い。例えば、この火災監視システ
ムの受信機５０の表示・操作パネル(例えばＬＣＤ表示
画面)などに試験開始ボタンや試験切替スイッチ等が設
けられている場合には、受信機においてこのような試験
開始ボタンや試験切替スイッチなどが操作されるときに
受信機内のプロセッサから出力される所定の制御信号に
よって、スイッチＳ２，Ｓ３を切替えることができる。

【００８１】さらに、管理者等の操作によらずに、例え
ば一定期間毎に自動的に、スイッチＳ２，Ｓ３を切替
え、予備電源の試験を完全自動化することもできる。な
お、この場合には、計測した電池電圧の経時的な変化
(トレンド)を表わすデータなどを、再生可能なメモリに
例えば上書き方式で記憶(蓄積)し、管理者が必要なとき
に再生操作を行なうことで、この操作がなされる直前に
自動試験した最新の試験結果，すなわち所定期間にわた
る予備電源の電圧変化(トレンド)の検出データを例えば
トレンドグラフなどとして再生出力することも可能であ
る。また、メモリに相当の容量がある場合、過去数回分
の自動試験結果(検出データ)を蓄積し、再生操作がなさ
れるとき、過去数回分の自動試験結果を順次にあるいは
同時に例えばトレンドグラフとして再生出力することも
できる。

【００８２】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項１０，請求項１５記載の発明によれば、予備電源に
所定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の
電圧の変化を可視的に出力するので、予備電源が正常か
異常かを信頼性良く把握することができ、さらには、予
備電源の性能の低下の度合い(程度)等をも容易に把握す
ることができる。

【００８３】また、請求項１１乃至請求項１４，請求項
１５記載の発明によれば、予備電源の試験を行なう予備
電源試験方法において、予備電源に所定の負荷を加えた
状態で所定期間にわたる予備電源の電圧の所定の変化率
を検出し、検出された変化率、または、該変化率に基づ
いてなされた予備電源の性能判断結果を、試験結果とし
て出力するので、予備電源の性能を信頼性良く判断する
ことができる。

【００８４】特に、請求項１２，請求項１４記載の発明
によれば、予備電源に所定の負荷を加えた状態で所定期
間にわたる予備電源の電圧を検出し、また、予備電源に
所定の負荷を加えた状態で所定期間にわたる予備電源の
電圧の所定の変化率を検出し、検出された予備電源の電
圧と電圧の所定の変化率とに基づき、予備電源の性能を
判断するので、人間による判断を介在させずに、信頼性
の高い試験結果を自動的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る火災監視システムの構成例を示す
図である。

【図２】本発明に係る予備電源試験装置を図１の火災監
視システムに適用した場合の構成例を示す図である。

【図３】電池電圧のトレンドグラフの一例を示す図であ
る。

【図４】電池電圧のトレンドグラフの一例を示す図であ
る。

【図５】電池電圧のトレンドグラフの一例を示す図であ
る。

【図６】本発明に係る火災監視システムおよび予備電源
試験装置のより具体的な構成例を示す図である。

【図７】本発明の予備電源試験装置の試験結果の表示例
を示す図である。

【図８】本発明の予備電源試験装置の試験結果の表示例
を示す図である。

【図９】電圧の変化率の算出の仕方を説明するための図
である。

【図１０】予備電源試験手段の他の構成例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０負荷回路１１主電源１２予備電源１３電源切替制御手段１４予備電源試験手段２１第１の変圧部２２第１の整流部２３第２の変圧部２４第２の整流部２５リレー回路２７充電抵抗２８電池２９擬似負荷３０電圧検出部３１出力部４１電圧検出手段４２変化率検出手段４３性能判断手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３スイッチ５０受信機５２表示・操作パネル５４電源灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０２Ｊ 9/00 Ｈ０２Ｊ 9/00 Ｒ (72)発明者足立康弘東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内 (72)発明者田代隆平東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番６号ニッタン株式会社内 (72)発明者上田保東京都渋谷区幡ケ谷１丁目11番７号ニッタン電子株式会社内 (72)発明者佐々木勲東京都世田谷区大原１丁目31番12号テクノプラン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予備電源の試験を行なう予備電源試験装
置において、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態で
所定期間にわたる前記予備電源の電圧を検出する電圧検
出手段と、電圧検出手段によって検出された所定期間に
わたる前記予備電源の電圧の変化を可視的に出力する出
力手段とを備えていることを特徴とする予備電源試験装
置。
【請求項２】請求項１記載の予備電源試験装置におい
て、前記出力手段は、所定期間にわたる前記予備電源の
電圧の変化をリアルタイムに可視的に出力することを特
徴とする予備電源試験装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の予備電源
試験装置において、前記予備電源を前記所定期間開始時
まで充電する充電手段と、前記所定期間中、前記予備電
源への充電を停止する充電停止手段とがさらに設けら
れ、前記電圧検出手段および前記出力手段は、前記予備
電源への充電を停止した状態での前記予備電源の放電特
性を電圧変化として検出し出力することを特徴とする予
備電源試験装置。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の予備電源
試験装置において、前記所定期間としては、予め用意さ
れた複数の期間のうちの１つが選択されて用いられるこ
とを特徴とする予備電源試験装置。
【請求項５】請求項１，請求項２，請求項３または請
求項４記載の予備電源試験装置において、前記所定期間
にわたる予備電源の電圧の変化は、トレンドグラフとし
て出力されることを特徴とする予備電源試験装置。
【請求項６】請求項５記載の予備電源試験装置におい
て、前記トレンドグラフは、電圧を表わす目盛間隔が不
均等なものとして出力されることを特徴とする予備電源
試験装置。
【請求項７】予備電源の試験を行なう予備電源試験方
法において、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態で
所定期間にわたる前記予備電源の電圧の変化を可視的に
出力することを特徴とする予備電源試験方法。
【請求項８】請求項７記載の予備電源試験方法におい
て、所定期間にわたる前記予備電源の電圧の変化をリア
ルタイムに可視的に出力することを特徴とする予備電源
試験方法。
【請求項９】請求項７または請求項８記載の予備電源
試験方法において、前記予備電源を前記所定期間開始時
まで充電し、前記所定期間中は、前記予備電源への充電
を停止し、充電を停止したときの所定期間にわたる前記
予備電源の放電特性を、前記電圧の変化として可視的に
出力することを特徴とする予備電源試験方法。
【請求項１０】請求項７または請求項８記載の予備電
源試験方法において、前記所定期間としては、予め用意
された複数の期間のうちの１つが選択されて用いられる
ことを特徴とする予備電源試験方法。
【請求項１１】予備電源の試験を行なう予備電源試験
装置において、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態
で所定期間にわたる前記予備電源の電圧の所定の変化率
を検出する変化率検出手段を備え、変化率検出手段によ
って検出された変化率、または、該変化率に基づいてな
された予備電源の性能判断結果を、試験結果として出力
することを特徴とする予備電源試験装置。
【請求項１２】予備電源の試験を行なう予備電源試験
装置において、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態
で所定期間にわたる前記予備電源の電圧を検出する電圧
検出手段と、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態で
所定期間にわたる前記予備電源の電圧の所定の変化率を
検出する変化率検出手段と、電圧検出手段によって検出
された前記予備電源の電圧と前記変化率検出手段によっ
て検出された前記予備電源の電圧の所定の変化率とに基
づき、予備電源の性能を判断する性能判断手段とを備え
ていることを特徴とする予備電源試験装置。
【請求項１３】予備電源の試験を行なう予備電源試験
方法において、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態
で所定期間にわたる前記予備電源の電圧の所定の変化率
を検出し、検出された変化率、または、該変化率に基づ
いてなされた予備電源の性能判断結果を、試験結果とし
て出力することを特徴とする予備電源試験方法。
【請求項１４】予備電源の試験を行なう予備電源試験
方法において、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態
で所定期間にわたる前記予備電源の電圧を検出し、ま
た、前記予備電源に所定の負荷を加えた状態で所定期間
にわたる前記予備電源の電圧の所定の変化率を検出し、
検出された前記予備電源の電圧と電圧の所定の変化率と
に基づき、予備電源の性能を判断することを特徴とする
予備電源試験方法。
【請求項１５】請求項１乃至請求項６，請求項１１乃
至請求項１２のいずれか一項に記載の予備電源試験装置
が受信機に設けられていることを特徴とする火災監視シ
ステム。