JPS6048596A - 火災報知装置 - Google Patents

火災報知装置

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JPS6048596A
JPS6048596A JP15605083A JP15605083A JPS6048596A JP S6048596 A JPS6048596 A JP S6048596A JP 15605083 A JP15605083 A JP 15605083A JP 15605083 A JP15605083 A JP 15605083A JP S6048596 A JPS6048596 A JP S6048596A
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signal
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temperature
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、煙、温度等の火災により生ずる異<’につた
物理曲用Z!の変化をアナ1」グ的に検出し、この検出
j′−夕に7.Lづ゛(予i1+11演障にJ、り火災
の危険度をめ、異なった検出データにl;4づく予測演
紳結果の総合判断にJ:り火災を判別Jるようにした火
災報知)冒rlに関する。
従来の火災報知装置では、一般に火災により生ずる煙、
烈等の単一の物理的現象の変化を火災感知器で検出()
、検出値が設定した開鎖しベル以トとなったどきに火災
信号を受信機に送出して火災警報を行なうようにしてい
る。
しかしながら、火災の判[IJiをlljに閾値レバ、
ルを越えるか越えないかにより判断していたので(よ、
火災以外の原因にJ:り閾11Cルベルを越える検出部
が得られたときにも火災と判断してしまい、これを見分
(]る手段がなかった。1 このような従来の火災報知装置にお(プる本質的な問題
点を解決り゛るため本願発明者等は、常D?+ ii7
られる煙、温度等のアナログ検出データをザンブリング
し、少数のザンプリングデータから差分値算出法または
関数近似法にによる予測iWt ′Oをもつ−C現II
・1点ての危険1哀をC)出し、火災を予測判IUiづ
る装置を提案している〈特願昭5563−29976号
、lff1J 58〜119855号等)。この予測演
膣ににる火災判別によれば、火災判断を従来装置に比べ
より早い段階で■つ正1flrに行なうことを可能にし
ている。
ところが、上記の装置で4Jl火災にJ、る単一の物理
的現象の変化を捕えて火災を予測判…iしていlζため
、力黒焼火災、着火火災、爆発火災等の火災の種類を考
慮すると、火災の種類によって煙、熱等の変化状態が異
なり、全ての火災に対して適確な火災の予測判断をする
ことが困難であり、検出データの種類に応じて火災判1
171にバラツキを起ブという問題が残されていた。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、
火災により生ずる物理的現象の変化の内の少なくとも2
種類以上の物理的現象の変化の各々について火災を予測
判断し、この判断結果の総合判断により火災台−判別し
、火災の予測判[171に、1り【−)る信頼性を更に
向上さぼるようにした火災報知装置(!−4!N供゛り
ることをII的とりる1゜この[1的を)士成するlζ
め本発明(ユ、火災により生ずる物理的現象の変化のう
ち少なくとも2以上の異<1−)た物理的現象の変化を
少数の検出部でアナログ的に検出し、この(ω出データ
から火災と判111iする閾(0)に)ヱするよでの時
間よ!、:は所定時間経過し!、:と8のアナログ舶を
予測演節し、演偉した時間が設定時間以内であるとき又
はアナログ値が設定値以上であるときに危険と判I01
シて危険イ5+′3を送出し、種類の異なる物理的現象
の変化fTjに得られる危険信号の論理判断により総合
的に火災を判別づるようにしtζものて′ある。
以下、水弁明を図面に基づいC説明りる1゜第1図(よ
本発明の一実施例を示した回路ブロック図である。
j: リ’、41が成を説明づるど、1は火災にJ、る
湿瓜をアナログ的に検出する温度Uンリ、2(ユ火災に
J:り発生りるCO刀スの刀′ス淵1尭を(尖出覆る刀
スロンリ、3は火災にJ、る刈1・濃度を検出する炸し
ンってあり、温度レンリ゛1からはJ+a I哀検1−
1冒バ弓1が、刀′スUンリ2から(、L刀スM I印
(1′? >:3 Gが、史に炸しン4)h日らは煙7
)10磨信F Sのそれぞれがアブ[1グ検出信号とし
て出力される。
4は序分値演C)判別部であり、温度センυ−1、刀ス
センサ2、煙センサ3の各々で検出したアナログ検出信
号のそれぞれを一定周期毎に4ノンプリングし、例えば
m個のナンブリングデータが4tfられる毎に差分値の
演算を実行して火災と判117iづ゛る閾値に達するま
での時間を算出し、算出した時間から危険、不jif実
、安全を判断J゛る。
即ち、差分値演算判別部4におりる検出データに基づい
1=予測演障ににる火災の判断は、例えば温度セン4ノ
1で検出したイムi′1度データ14例にとると、第2
図のフLJ −’f−i・−1・に示づ演0ルーチン(
ご(Y−ン゛C行なわれる。
J、す“、ブC]ツクaて61個の温1σデータのリン
ブリングか行なわれるfIjに、 ’l−a −’I / m l lonh:1 としU、’l’均11+’l ’l’ aをiui膣゛
りる。わ°、い°C、ブロック1)に進/υで前周期で
めている平均値ra−+b冒ら差分値(Ta −Ta−
+ )を81偉づる。続いてブロックCにおいて差分値
(1’a 1−a−+)をサンブリング114間to(
一定1iCi )で割ることにj:す、温度変化の傾き
αを演算する。次に、ブ1」ツク(jで予め定められた
火災と判断される危険温度の閾値TDへの到達時間tを TD −αL十丁a ・・・(1) を−(1°D−Ta)/α ・・・(2)として81帥
づる。
次に、判別ブロックOにおいて、現計、1点から危険温
度間1f+ l−D に達づる危険時間t1とブロック
dでv1算した到達時間[とを比較し、到j!時間tが
危険民間t1以下であれば火災と判1θ1してブロック
fで危険(g 8を出力−りる。
一方、判別ブロックOで到達115 II”II tが
危険m’l f!、:jtlより大ぎいときには、次の
判別ブロック9に63いて危険温度1−pへの到達時間
[が火災とはいえない安全な時間であるか火災の縣然性
が高い不イイf実な11.1間であるかを判別するため
の閾値時間[2ど比較判別し、到達111間[が閾値時
間し2以下であればブ1」ツク1)に進/Vで不確実信
号を出力し、ブロック1で不確実信号が出力された場合
には、後のN1明で明らかにづる関故近似演陣ルーヂン
へ移行する。また、判別フ゛ロックgで到達時間[が開
時間t2を上回っているときには、火災以外の原因によ
る温度上昇であることからブロックiにおいて安全と判
断される。
このような一連の差分値に基づく火災判断が終了すると
、ブロックJにおいて今回の平均1itl T aを前
回の平均値Ta−1に置き換え、再びブロックaの処理
に戻る。
このf152図の)1コーヂヤートに承り差分値に基づ
く火災判断の演算処理は、第3図のタイムヂャ−1〜に
示Jように、演R1+、)刻を” o ”と゛りると、
前回の演算時刻“−1″における温度リンブリングデー
タの平均値下a−+と現在の温度ザンプリングデータの
平均値i−aとの間の傾きをめ、縦軸に物〕11!吊と
しC示J危険温度閾値−[Dに達するまでの到達時間t
を予測演算しているものであり、時刻゛′O“を起点と
して時間軸に対しでは、危険と不確実を判断するための
閾値時間t ’lと、不確実と安全とを判117i−5
+−るための閾Ifi 1lrj間t2が設定されてい
る。従って、例えば時刻II OIIで温度データの平
均値がTa1であったとづると、危険温度間1a −r
p までの到達時間は時間閾値[1以下とイ「す、この
場合には、危険と判断されて危険信号が出力される。ま
た、時刻II O11における温度データの平均値がT
a2であった場合には、危険温度閾値TDへの到達時間
は時間閾値t1とt2の間にあり、従って不確実信号が
出力される。史に、時刻II OIIにおける温度デー
タの平均(「1が−[3であったとすると、危険温度閾
値T1)への到達時間は閾値時間t2を上回り、この場
合には安全と判断される。
このような差分値演算判別部4による演算処理は温度セ
ンサ1の検出データのみならず、カスセン′112およ
び97M’センリ3の各検出データについCも同様にし
て個別に行なわれ、安全、不確実、危険のいずれかが判
断され、危険信号もしくは不確実信号の出力が行なわれ
る。
再び、第1図を参照するに差分値演算判別部4に続いて
は関数近似演算判別部5が設けられ、関数近似演算判別
部5は第2図のタイムチ〜・−トに示したように差分値
演算判別部4より不確実信号が出力された場合にのみ各
センサの検出データに基づいて関数近似法による火災か
どうかの演算判別処理が実行される。
次に、この関数近似演算判別部5におりる関数近似法に
よる火災判断を温度センサ1の温石データを例にとって
詳細に説明する。
今、関数近似に用いる近似式F(t)をF (t ) 
=at+bt+c、 −(3)とすると、m個の検出デ
ータに基づいて前記第(3)式の計数a、b、cをめる
ことにより温度変化を予測す゛ることができる。
ここで、m個の検出データTI、T2.・・・l−mか
ら得られるデータ関数をr(t)とすると、前記第(3
)式の近似式F(t)を得るには、(F (t ) −
f (t ) )” dt ・・・ く 4 )を最小
とするようなF(t)の係数a、b、cをめればよい。
しかし、実際のデータ関数[(1)は連続した関数でな
くm個の離散的な値として得られることから、a、b、
cの関数Q(a。
b、c)を次式のように表わすと、 Q (a、b、c ) −1(F (tk)−f(tk
) )”−・(5)k;O となり、このQ(a、b、c)が9小となる係数a、b
、cをめればよい。従って、 この第(6)式を囚さ直゛す“と、 となり、更に近似式は F (t ) =at’+bt+c ・ (3)である
ことから第(3)式と第(7)式から次の連立方程式が
得られる。
従って、この第(8)式の連立方程式をG auss−
J ordan法で解くことにJ:す、実際のデータ関
数f(t)の近似式である2次間数F (t ’)の係
数a、b、Cをめることができる。このようにして(q
られた近似式F(【)の係数a、b、cとしては例えば
、 a =0.00238 b −−0,300 C=44..7 の値が得られる。
このようなm個の検出データに基づいた検出データ、即
ち温度変化を近似する近似式の決定に基づく関数近似の
演算ルーチンは第4図のフローチャートで更に明らかに
される。
即ち、第4図のブロックaで、まずm個の渇1aデータ
T1.T2.・・・Tl11をザンブリングし、次のブ
ロックbで近似式F(t)の係数a、b、cを前記第(
8)式の連立方程式から算出して近似式1=(t)を特
定する。
続いて、ブロックCにおいてブロックbで1!7られた
近似式F (t )から予め定めた閾値時間t3後の物
理倒、即ち温度Tを演算°する。当然のことながら、こ
の温度Tの演算は係数a、b、cの定まった近似式F(
t)に閾値時間[3を代入することにより算出され、算
出されたF (t )の値が現時点から閾値時@t3経
過接の到達温度Tを表わす。
続いて、判別ブロックdにおいて演算した到達温度Tと
予め定められた危険湿度閾値T−Dを比較し、演n温度
Tが危険温度閾値TD以上のとぎにはブロックeに進ん
で危険信号を送出し、一方、演算温度Tが危険湿度閾値
TDを下回っているときにはブロックfに進んで不確実
信号を送出する。
この第4図のフローチ1r−1〜で示づ関数近似演算ル
ーチンによる火災判別は第5図のタイムヂャ−1−によ
り更に明らかにされる。
即ち、現在時刻+101+でめた近似式「([)に閾値
時間t3を代入し、【3[1,+1聞経過後の到j1!
温度Tを予測演算した場合、例えば第5図の曲線Aを与
える近似式F(t)の場合には、t311;7間後の到
達温度Tは危険湿度閾値TDを上回ってd5り危険と判
断される。
一方、曲線Bで示す近似式「(()が得られたときには
、閾値時間t3における到達温度Tは危険湿度閾値1−
D を下回ってJ5す、この場合には不確実と判断され
る。
尚、上記の関数近似法13渇度データを例にとるもので
あったが、ガスセン4j2および煙センサ3による検出
データについても同様にして関数近似法に基づく演算処
理が行なわれる。
pjび、第1図を参照′するにt分饋演算判別部4およ
び関数近似演算判別部5による危険信号は論理判別部6
に人力される。この論理判別部6は少なくとも2つのセ
ンサに訃づ<nなった検出データにより危険信号の進出
が行なわれたときに火災信号を出力する論理判断を行な
う。
即ち、差分値演算判別部4より出ツノされる温度データ
に基づく危険信号をdl、ガス濃度に基づく危険信号を
d2、煙濃度に基づく危険信号をd3とし、また関数近
似演算判別部5より出力される温度に基づく危険信号を
dlo、ガス濃度に基づく危険信号をd20、更に煙濃
度に基づく危険信号を630とすると、オアグー1−7
.8.9で同じ検出データに基づく危険信号d1とdl
o。
d2とd 20.d 3とd30との論理和を取り出し
、この結果、オアゲート7よりは温度危険信号Et、オ
アグー1へ8よりはガス危険信号E01更にオアゲート
9よりは対・危険信号ESが出力される。オアゲート7
へ−9の出力はアンドゲート10゜11.12に入力さ
れ、アンドゲート10は温度危険信号E(とガス危険信
号Egが得られたとぎにトルベル出力、即ちEtO信す
を出力し、また、アンドグー1〜11はガス危険信号E
gと煙危険信号ESが1qられたと・きにトルベル出力
、即らEas信号を出力し、更にアンドグー1へ12は
煙危険信号1三Sど温度危険信号Htが10られたとき
に1−ルベル出力、即ら1ets信号を出力する。
このアンドゲート10〜12の出力はオアグ−1−13
で取りまとめられ、オアグー1〜13の1」レベル出力
としてオアグ−1〜17′lを介して火災信号を出力し
ている。
尚、差分値演算判別部4および関数近似演算判別部5よ
りの不確実信号はそれぞれオアグー1へ15.16で取
りまとめられ、遅延回路17,18゜24およびオアゲ
ート19,20,23、更にアンドグー1−21.22
を備えた論理判別部25の論理用ツノを作り出すように
している。この論理判別部24の機能は、後の説明で明
らかに1−るように、危険信号の出力に基づいて火災信
号が送出された後に一時的に安全と判断されることで火
災信号の出力が中断されてしまうことを防止するために
設(プている。
次に、第1図の実施例の動作を説明づる。
まず、温1良センサ1.ガスセンザ2および煙センサ3
のそれぞれは、温度、COガス濃度おにび煙aiに応じ
たアナログ検出信号を出力しており、この各検出イz弓
は一定周期毎にザンブリングされて差分値演算判別部+
1に入力される。このザンブリング周期に同期してm個
のザンブリングデータが得られたときから火災判断の演
算処理が実行され、f 2図に示した差分伯演算ルーチ
ンにより、例えば温度危険信号d1と煙危険信号d3が
送出された場合には、論理判別部6におけるオアグ−1
〜7,9のトルベル出力によりアンドグー1−12がE
ts信号としてトルベル出力を生じ、オアグ−1−13
,14を介して火災信号が送出される。
一方、差分値演算判別部4で不確実信号が送出された場
合には、第4図のフローチ1F−1〜で示す関数近似演
算判別部5による演算処理が実行され、関数近似演算判
別部5より少なくとも2種類の危険信号が出力されたと
きに論理判別部6にり火災信号が送出される。
もちろん、論〕)P判別部6は差分1「1演棹判別郡4
と関数近似演算判別部5よりの種類の異なる2以上の危
険信号の組み合せについてら、同様にして火災信号を出
力する。
一方、不確実信号を入力した論理判別部25の機能は、
例えば第6図のグラフに示づ−ように、燻焼火災の段階
では破線で示ず温度は略常温何近にある。一方、煙ある
いはCOガス′a度は実線で示すように燻焼火災の進行
に応じて増加するが、燻焼火災から発火に移行した場合
には、湿度については略直線的な上昇変化を生ずるが、
煙あるいはCOバガス度については発火ににり一時的に
濃度の低下する現象を生ずる。
従って、第6図に示づ°ような火災現象が生じた場合に
は、発火直後の検出データに基づく差分値あるいは関数
近似法に基づく予測判断では、これまでの危険信号の送
出から不確実もしくは安全の判断が一時的に行なわれ、
温度データに基づく火災信号の送出が行なわれるまでの
間に火災信号の出力が断たれてしまう恐れがある。
ここで、論理判別部25にあっては、論理判別部5より
火災信号がtqられた後に不確実信号の入力を受けたと
きには、その後2回連続して不確実信号が出力されなか
ったとき、即ち2回連続して安全と判断されたときにの
み火災信号の出力を遮断し、第6図に示すような発火に
よる一時的な煙あるいはガス濃度の低下で火災信号の出
力が断たれることを防止している。
即ち、論理判別部6のトルベル出力でオアゲート14よ
りトルベルとなる火災信号が出力されると、この火災信
号は遅延回路24に入力され、遅延回路24は1周期分
遅れてトルベル出力をアンドゲート21..22に出力
する。従って、次の周期でAアゲート15または16よ
り不確実信号が出力されると、遅延回路24の遅延出力
によりアンドゲート21,22が許容状態にあることか
ら、不確実信号はオアゲート19または2oよりアンド
グー1〜21または22を介し−C出力され、Aアゲー
ト23,14より不確実信号の送出時に(13いても火
災信号を出力づ−るようになる。
このように、不確実信号に基づいて火災信号の送出が行
なわれた後、次の周期で安全と判断されて不確実信号の
送出がなかったとすると、遅延回路17.18は前回の
不確実信号を1周期分遅延して出力することから、オア
グー1〜19または20より遅延された不確実信号が出
力され、このとき遅延回路24は前回の不確実信号に基
づく火災信号の遅延出力を生じていることからアンドゲ
ート21,22が許容状態にあり、1回目の安全判断、
即ち不確実信号の送出が行なわれなくとも火災信号の出
力か継続される。
次に、再び安全と判断されて2回目の不確実信号が送出
されなかったとすると、1回目の安全判断による火災信
号により遅延回路24は遅延出力を生じてアンドゲート
21,22を許容状態としているが、オアグー1−19
,2J:りの不確実信号および遅延された不確実信号の
いずれの出力もjqられないことから火災信号の出力が
なくなる。
要約り−るならば、論理判別部25は火災信号が出力さ
れた後に不確実信号が出力され、その後、安全と2回判
断されない限り不確実信号に塁づいた火災信号の出力を
継続するようになり、第6図に示す発火による一時的な
煙あるいはCOバガス度の低下で安全と判断されても、
火災信号の送出が′al!Iiされる誤動作を防止する
ことができる。
第7図は第1図の実施例における論理判別部6の他の実
施例を示した回路ブロック図であり、この実施例は温度
危険信号を(り先させる論理判別としたことを特徴とす
る。
即ち、第1図の実施例では種類の異なる危険信号が少な
くとも2つ得られたときに火災信号を出力する論理判別
を行なっているが、第7図の実施例にあっては、オアゲ
ート7よりの温度危険信号Etを直接オアゲート13に
入力し、温度危険信号6tをそのまま火災信号として送
出させ、一方、オアゲート8.9よりのガス危険信号E
Qおよび煙危険信号ESについてはアンドゲート12で
両方が得られたときに火災信号として出力するj:うに
している。
尚、第1図の実施例における差分値演算判別部4におい
ては、第3図のタイムチ17−1〜から明らかなように
差分値算出法でめた前記第(2)式から危険温度閾値r
D への到達I1.¥間tを演算して危険、不確実、安
全と判断しているが、他の実施例として所定時間後にお
ける物理量を算出し、この算出した物理量と閾値との比
較ににり危険、不確実、安全と判断するようにしてもよ
い。
この点は第5図のタイムチャー1〜に示した関数近似法
についても同様であり、上記の実施例では前記第(3)
式の近似式「(t)から開鎖時間[3後の物理量を算出
して閾値との比較により危険。
不確実を判断しているが、逆に前記第(3)式に危険物
1!l!吊、例えば危険温度TDを代入し、危険温度閾
値下りへの到達時間tを演算し、この到達時間tを閾値
時間と比較することにより危険、不確実を判断J〜るよ
うにしてもよい。
更に、関数近似法による演算判別では、単一の閾値時間
t3の設定により危険と不確実の2つを判断しているが
、差分値の演算判別と同様に、2つの閾値時間を設定す
ることにより、危険、不確実、安全の3つを判断するよ
うにしてもよい。
更にまた、差分値演算判別部4における差分値法どして
は、本願発明者らがすでに提案している特願昭58−1
35379号にお(プる少なくとも連続する3つのデー
タの差分を2回とっIζ2回差分値法による危険、・不
確実、安全の判断を行なうようにしでもよい。
更にまた、第1図の実施例では差分値法と関数近似法の
組み合せにより得られる危険信号に基づいて論理判断を
行なっているが、差分値d1または関数近似法のみによ
る火災判断で得られる種類の異なる検出データからの少
なくとも2以上の危険信号が得られlこときに火災と判
断するようにしてもよい。
次に、本発明の詳細な説明すると、火災により生ずる2
以上の異なった物理的現象の変化を検出し、各検出デー
タに基づいた差分値法または関数近似法による予測演算
から火災の危険信号を送出し、複数の検出データに晶づ
く危険信号の総合判断により火災と判別するようにした
ため、単一の物理的現象の変化に基づく予測演算に従っ
た火災判別に比べ極めて高い信頼性を得ることがでさ、
また火災判断も早期に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示しIζ回路ブロック図、
第2図は第1図の実施例にお(プる差分値演算処理を示
したフローチャー1−1第3図は第1図の差分値演算処
理による火災判断を示したタイムチャート、第4図は第
1図の実施例におりる関数近似演算処理を示した70ヂ
ト一ト、第5図は第1図の関数近似演算処理による火災
判断を示したタイムチャ−1〜、第6図は火災時の温1
哀、炸またはCOガスWJffJ、の変化を示したタイ
ムチャー1−1第7 を示した回路ブロック図である。 1:温度センサ 2:COガスセンザ 3:煙センサ 4:差分値演算判別部 5:関数近似演算判別部 6、25:論理判別部 7、8.9,13,14,15,16.19。 20、23ニオアゲート 10、1 1,’ 1 2,21,22 :アンドブー
ト特許出願人 ホーチキ株式会社 同上 石 井 弘 光 代理人 弁理士 竹 内 進 第3図 /i汐J里量 第4図 第5図 )8擢量 Ob 第6図 大 第7図 手続補正書(自利 特許庁長官若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第156050号 2、発明の名称 火災報知装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 イ1所 東京部品用区上大崎二丁目10番43@名称 
(、340)ホーチキ株式会社 他1名4、代理人 住所 東京都港区西新(n三丁目15番8号西新橋中央
ビル4階 明細内の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 (1)明細書第7真第15行目「開時間」を、「閾値時
間」と補正ηる。 (2ン明細内第10頁第15行目 r(F(t)−f (t))dt ・・・(4)」を次
の通り補正づ−る。 f’ f (Fl)−1t>)dt ・ ・ ・ (4
) 」以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 火災により生り゛る2以−にの異なった物理的現象の変
    化をアナログ的に検出する複数の検出部と、該検出部か
    らのアナログ検出データにJJtづいて、火災と判断す
    る開鎖に達するまでの時間または所定時間経過したどき
    の到)ヱ碩を予測演粋し、演樟(2だ時間が設定時間以
    内であるとぎ又(よ到達値が設定値以」二であるどき危
    険と判断して危険仁′;シを送出づる演淳判別部ど、 該演枠判別部にり送出される各検出部ごとの種類の異な
    る危険信号の論理判断ににり火災信号を送出Jる論理判
    [17i部ど4説[)たことを特徴とりる火災報知装置
JP15605083A 1983-08-26 1983-08-26 火災報知装置 Granted JPS6048596A (ja)

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