JPS6132195A - Fire sensor - Google Patents
Fire sensorInfo
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- JPS6132195A JPS6132195A JP15304784A JP15304784A JPS6132195A JP S6132195 A JPS6132195 A JP S6132195A JP 15304784 A JP15304784 A JP 15304784A JP 15304784 A JP15304784 A JP 15304784A JP S6132195 A JPS6132195 A JP S6132195A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は通常の発炎火災のみならず燻焼火災をも検出す
る火災感知装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fire detection device that detects not only ordinary flaming fires but also smoldering fires.
火災感知装置はこれまで種々提案されている(例えば、
特願昭58−183099号、特願昭57−14094
0号、特願昭57−140’941号)。このような火
災感知装置は、いかに正確に、すなわち太陽光、又はス
トーブ等の低温放射源からのノイズにより誤動作しない
と共に、且つ迅速に発炎火災又は燃焼火災の検出が行な
われるかという点に大きな注意が払われている。Various fire detection devices have been proposed so far (for example,
Patent Application No. 183099/1982, Patent Application No. 14094/1983
No. 0, Japanese Patent Application No. 57-140'941). A major issue with such fire detection devices is how accurately they can detect flaming or combustion fires without malfunctioning due to sunlight or noise from low-temperature radiation sources such as stoves. Attention is being paid.
このような従来の火災感知装置の1例を第2図を参照し
て述べる。An example of such a conventional fire detection device will be described with reference to FIG.
第2図において、符号61.62は光電変換器、63.
64は増幅器、65.66は周波数フィルタ、67.6
8は検波平滑回路、69は比較器、70は積分器、71
は出力スイッチング回路である。In FIG. 2, numerals 61 and 62 are photoelectric converters, and 63.
64 is an amplifier, 65.66 is a frequency filter, 67.6
8 is a detection smoothing circuit, 69 is a comparator, 70 is an integrator, 71
is the output switching circuit.
この装置における光電変換器は、第3図に示す様に、横
軸を波長人(μm)、縦軸を放射強度(相対レベル)と
した場合、4μm近辺にピークが存在する曲線C3とし
て示した発炎に伴う炭酸ガス共鳴放射を検出する為、極
めて狭帯域の光学バンドパスフィルタ、例えば中心波長
4μm及び4.5μm1バンド巾0.2μmのものを用
いている。As shown in Figure 3, the photoelectric converter in this device is shown as a curve C3 with a peak around 4 μm, where the horizontal axis is the wavelength (μm) and the vertical axis is the radiation intensity (relative level). In order to detect the carbon dioxide resonance radiation accompanying the flame, an extremely narrow band optical bandpass filter is used, for example, a center wavelength of 4 μm, 4.5 μm and a band width of 0.2 μm.
また光電変換器としては、通常、広い波長領域において
使用できる焦電素子を使用している。周波数フィルタ6
5.66は数Hzから20Hz近辺までの炎のチラッキ
周波数を通過させるバンドパスフィルタである。Further, as a photoelectric converter, a pyroelectric element that can be used in a wide wavelength range is usually used. Frequency filter 6
5.66 is a bandpass filter that passes flame flickering frequencies from several Hz to around 20 Hz.
検波平滑回路67.68は、バンドパスフィルタ65.
及び66の出力信号を検波平滑し直流に変換rる。比較
器69は検波平滑回路67.6Elの出力を比較する。The detection smoothing circuits 67 and 68 include bandpass filters 65.
The output signals of 66 and 66 are detected, smoothed, and converted into direct current. A comparator 69 compares the outputs of the detection smoothing circuit 67.6El.
例えば光電変換器61が4.5μm、62が4μm−t
−検出する様にしておけば、炎が発生すると第3図の様
に炭酸ガス共鳴放射の波長による放射強度の違いにより
、検波平滑回路67の信号出力レベルが検波平滑回路6
8の出力レベルより大となる。従って比較器69には信
号出力が発生する。積分器70は比較器69から一定時
間以上信号が出力されるとスイッチング回路71に信号
を伝達し、ノイズによる誤動作防止を行ないつつ、炎が
継続するかどうかの判別を行う。For example, the photoelectric converter 61 is 4.5 μm, and the photoelectric converter 62 is 4 μm-t.
- If the flame is detected, the signal output level of the detection smoothing circuit 67 will change due to the difference in radiation intensity depending on the wavelength of the carbon dioxide resonance radiation as shown in Fig. 3.
The output level is higher than that of 8. Therefore, a signal output is generated in the comparator 69. When a signal is output from the comparator 69 for a certain period of time or more, the integrator 70 transmits the signal to the switching circuit 71 and determines whether the flame continues while preventing malfunction due to noise.
従って上記曲線C8の顕著性を利用し、第3図に図示の
如く、曲線C8で示した太陽光及び曲線C4で示した白
熱電球からの信号等に対して高信頼度で火災を検出する
ことができる。Therefore, by utilizing the saliency of the curve C8, as shown in FIG. 3, fire can be detected with high reliability based on the sunlight shown by the curve C8 and the signal from the incandescent light bulb shown by the curve C4. I can do it.
従来の装置では、第3図の曲線C2として示す様に燻焼
火災の放射線強度には、曲線CIとして示した発炎火災
の如く炭酸ガス共鳴放射の顕著なピークが存在していな
いことから、燻焼火災が正確に検出できない。かかる特
性の下で燻焼火災をも検出しようとすると相当な量の統
計処理により判断しなければならなくなり、その実現回
路は複雑となり高価格になり、また検出がお(れるとい
う問題が生ずる。With conventional equipment, the radiation intensity of a smoldering fire, as shown by curve C2 in Fig. 3, does not have a remarkable peak of carbon dioxide gas resonance radiation, unlike that of a flaming fire, shown as curve CI. Smoldering fires cannot be detected accurately. If an attempt is made to detect a smoldering fire under such characteristics, a considerable amount of statistical processing must be carried out to make a judgment, and the implementation circuit becomes complex and expensive, and the problem arises that detection is delayed.
また従来の装置では、焦電素子では感度が低く、かつ使
用する周波数では応答が低下(高域になるほど低下)す
るので感度低下につながり、かつ前述の如く高価な光学
フィルタを必要とし高価格になるという問題がある。In addition, in conventional devices, the pyroelectric element has low sensitivity, and the response decreases at the frequency used (the higher the frequency, the lower the response), leading to a decrease in sensitivity.As mentioned above, expensive optical filters are required, resulting in high costs. There is a problem with becoming.
本発明においては、近赤外領域の波長の放射線を検出す
る第1の放射線検出手段と、可視光線に近い近赤外領域
の波長の放射線を検出する第2の放射線検出手段と、前
記第1及び第2放射線検出手段からの出力信号を受信し
これらの出力信号のレベル差と同期性とにより出力信号
の論理的組合せを演算する演算手段と、前記演算手段か
らの組合せ出力信号により火災信号とノイズ信号とを判
別検出する検出手段、とを具備する火災感知装置が提供
される。In the present invention, the first radiation detection means detects radiation with a wavelength in the near-infrared region, the second radiation detection means detects radiation with a wavelength in the near-infrared region close to visible light, and the first radiation detection means detects radiation with a wavelength in the near-infrared region close to visible light. and a calculation means for receiving the output signals from the second radiation detection means and calculating a logical combination of the output signals based on the level difference and synchronization of these output signals, and a fire signal and a fire signal based on the combined output signal from the calculation means. A fire detection device is provided, comprising: detection means for discriminating and detecting a noise signal.
また本発明においては、前記検出子、段が、前記演算手
段からの組合せ出力信号により発炎火災信号と燻焼火災
信号とを判別検出し得ることができる。Further, in the present invention, the detector and the stage can distinguish and detect a flaming fire signal and a smoldering fire signal based on the combined output signal from the calculating means.
本発明においては、第1の放射線検出手段により2.3
μm近傍の近赤外線、すなわちすす等の放射を検出し、
発炎火災及び燻焼火災のいずれをも検出し得るようにし
、且つ0.9μm近傍の可視光線に近い近赤外線(以下
写真赤外線という。)を第2の放射線検出手段で検出し
、発炎火災と可視光ノイズが2.3μmと0.9μmと
の相関関係に同期性を有し、燻焼火災は同期性を示さず
、また発炎火災と燃焼火災が近赤外線強度が写真赤外線
強度より大きく、可視光ノイズは近赤外線強度が写真赤
外線強度より小さいことを利用し、上記2種の放射線を
比較して、火災と可視光ノイズの区別、及び発炎火災と
燃焼火災を区別する。In the present invention, the first radiation detection means provides 2.3
Detects near-infrared radiation near μm, that is, radiation such as soot,
Both flaming fires and smoldering fires can be detected, and the second radiation detection means detects near-infrared rays close to visible light at around 0.9 μm (hereinafter referred to as photographic infrared rays) to detect flaming fires. and visible light noise have synchronicity in the correlation between 2.3 μm and 0.9 μm, smoldering fires do not show synchrony, and flaming fires and combustion fires have near-infrared intensity greater than photographic infrared intensity. The visible light noise utilizes the fact that the near-infrared intensity is lower than the photographic infrared intensity, and the above two types of radiation are compared to distinguish between fire and visible light noise, and between flaming fire and burning fire.
以下本発明について図面を参照して下記に述べる。 The present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の火災感知装置を第1図に示す。第1図に図示の
火災感知装置は、第1の放射線検出部1、第2の放射線
検出部2、第1及び第2の放射線検出部からの出力信号
についてレベル差と同期性とにより放射線検出部1.2
の出力信号を組合せ演算する演算部3、及び演算部の出
力信号に基づいて火災信号とノイズを正確に判別して火
災感知信号を発生する火災検知部4から構成されている
。A fire detection device of the present invention is shown in FIG. The fire detection device shown in FIG. 1 detects radiation based on the level difference and synchronization of the output signals from the first radiation detection section 1, the second radiation detection section 2, and the first and second radiation detection sections. Part 1.2
The fire detecting section 4 includes a calculation section 3 that combines and calculates the output signals of the calculation section, and a fire detection section 4 that accurately discriminates between a fire signal and noise based on the output signals of the calculation section and generates a fire detection signal.
第1の放射線検出部1は硫化鉛(Pbs)光電変換器1
1及び対数増幅器12が図示の如く接続されている。第
2の放射線検出部2はシリコン(Si)フォトダイオー
ド21及び対数増幅器22が図示の如く接続されている
。光電変換器としてのPbs光電変換器11及びStフ
ォトダイオード21分光感度特性を従来の焦電素子も含
め第4図に示す。The first radiation detection unit 1 is a lead sulfide (Pbs) photoelectric converter 1
1 and a logarithmic amplifier 12 are connected as shown. The second radiation detection section 2 has a silicon (Si) photodiode 21 and a logarithmic amplifier 22 connected as shown. FIG. 4 shows the spectral sensitivity characteristics of the Pbs photoelectric converter 11 and the St photodiode 21 as photoelectric converters, including the conventional pyroelectric element.
第4図は横軸を波長人(μm)をとり縦軸を相対感度を
とったもので、図において曲線Cpbs+ Csi+c
pyはそれぞれ、Pbs光電変換器、Stフォトダイオ
ード、焦電素子の特性を示す。第3図を参照すれば写真
赤外領域の0.9μmの波長と近赤外領域(火熱した炭
素粒子が放射する領域)の2.3μm近辺の波長の放射
強度が火災と可視光源では反転していることが判る。従
ってこの特性を利用して、火災を検出することができる
。In Figure 4, the horizontal axis represents the wavelength (μm) and the vertical axis represents the relative sensitivity.
py indicates the characteristics of the Pbs photoelectric converter, St photodiode, and pyroelectric element, respectively. Referring to Figure 3, the radiation intensity at a wavelength of 0.9 μm in the photographic infrared region and a wavelength around 2.3 μm in the near-infrared region (the region emitted by heated carbon particles) is reversed between fire and visible light sources. It can be seen that Therefore, fire can be detected using this characteristic.
対数増幅器12及び22の詳細回路を第5図に示す。対
数増幅器は、抵抗器R、キャパシタCI。A detailed circuit of the logarithmic amplifiers 12 and 22 is shown in FIG. The logarithmic amplifier has a resistor R and a capacitor CI.
C2が図示の如く接続されてなるローパスフィルタ部1
21と、増幅器AmpとダイオードDI、D2が逆並列
に図示の如く接続されて成る対数増幅部122とから構
成されている。このような対数増幅器を用いているのは
、発炎火災と燻焼火災のチラッキ放射レベルの強度差が
極めて大きいので、増幅器の飽和をさける為、対数増幅
し、かつ、周波数特性を高域で低下させ、発炎火災の高
いチラッキ周波数では実質上増幅度を低下させるもので
ある。これにより、複雑な自動利得制御回路等を用いず
に済むようにしている。すなわち、対数増幅器12.2
2は、光電変換器11.21の出力信号を対数圧縮しつ
つ増幅し、利得を高域になる程低下させるのである。A low-pass filter section 1 in which C2 is connected as shown in the figure.
21, and a logarithmic amplification section 122 in which an amplifier Amp and diodes DI and D2 are connected in antiparallel as shown. The reason why such a logarithmic amplifier is used is that the difference in the intensity of flickering radiation between a flaming fire and a smoldering fire is extremely large, so in order to avoid saturation of the amplifier, logarithmic amplification is performed and the frequency response is adjusted to a high frequency range. This effectively reduces the amplification at the high flicker frequencies of a flaming fire. This eliminates the need for a complicated automatic gain control circuit or the like. That is, logarithmic amplifier 12.2
2 amplifies the output signal of the photoelectric converter 11.21 while logarithmically compressing it, and the gain decreases as the frequency increases.
第6図に増幅器の利得特性(曲線G)、火災による赤外
線放射特性の例を示す。発炎に対するpbs光電変換器
の特性曲線をFpbsSS iフォトダイオードの特性
曲線をFsi 、燻焼に対するpbs光電変換器の特性
曲線を5pbs、 S iフォトダイオードの特性曲線
をSsiで示している。従って低レベルの燃焼火災信号
は増幅器の低周波域で高利得増幅され、高レベルの発炎
火災信号は対数圧縮により飽和をさけつつ、高い周波数
領域で低利得増幅されることとなる。FIG. 6 shows an example of the amplifier gain characteristic (curve G) and the infrared radiation characteristic due to a fire. The characteristic curve of the PBS photoelectric converter against ignition is shown as Fsi, the characteristic curve of the PBS photoelectric converter against smoldering is shown as 5pbs, and the characteristic curve of the Si photodiode is shown as Ssi. Therefore, a low-level combustion fire signal is amplified with a high gain in the low frequency range of the amplifier, and a high-level flaming fire signal is amplified with a low gain in a high frequency range while avoiding saturation by logarithmic compression.
演算部3は、波形整形の為のシュミットトリガ31.3
3ヒステリシス特性を有する比較器32、及びこれらか
らA、B、C信号を入力し、この入力信号の組合せによ
り第1図に図示の様な出力信号を発生するデコーダ34
が図示の如く接続されている。シュミットトリガ31,
33は増幅器12.22の出力信号をディジタルレベル
に変換する。比較器32は同じく増幅器12.22の出
力信号を比較の上ディジタルレベルに変換する。The calculation unit 3 is a Schmitt trigger 31.3 for waveform shaping.
A comparator 32 having three hysteresis characteristics, and a decoder 34 which receives A, B, and C signals from these and generates an output signal as shown in FIG. 1 by a combination of the input signals.
are connected as shown. Schmitt trigger 31,
33 converts the output signal of amplifier 12.22 into a digital level. Comparator 32 also compares and converts the output signal of amplifier 12.22 into a digital level.
デコーダ34はシュミットトリガ31,33及び比較器
32の出力信号をA、B、Cとしてとり込み、A、B、
Cの論理「高」 (以下Hと略)、「低」 (以下りと
略)の組合せについて論理演算を行ない第1図の様に信
号出力する。第1図におイテ、A 、 B 、 CハH
L/ ヘJL/、X、百、]tLレベル、・はANDを
示している。The decoder 34 takes in the output signals of the Schmitt triggers 31 and 33 and the comparator 32 as A, B, and C.
A logical operation is performed on the combination of logic "high" (hereinafter abbreviated as "H") and "low" (hereinafter abbreviated as "lower") of C, and a signal is output as shown in FIG. In Figure 1, ite, A, B, ChaH
L/heJL/, X, 100, ]tL level, * indicates AND.
本件発明者が火炎災について種々実験をした結果、アル
コールランプを使用した発炎火災、綿糸を利用した燻焼
火災、可視光線ノイズについて、縦軸にスペクトラムア
ナライザを利用して0.9μm及び2.3μmの波長に
対して求めたコヒーレンス関数COHをとり、横軸にち
らつき周波数をとった場合、それぞれ第7図(A)〜(
C)で示されるものとなり、発炎火災特性Cf及び可視
光ノイズCvは同期性があり、燻焼火災特性Csは同期
性がない事を発見した。As a result of various experiments conducted by the inventor regarding fire disasters, the vertical axis was 0.9 μm and 2.0 μm using a spectrum analyzer for flaming fires using alcohol lamps, smoldering fires using cotton thread, and visible light noise. When the coherence function COH obtained for a wavelength of 3 μm is plotted and the flicker frequency is plotted on the horizontal axis, Fig. 7 (A) to (
It was found that the flaming fire characteristic Cf and the visible light noise Cv are synchronized, but the smoldering fire characteristic Cs is not synchronized.
従って、第3図の特性と上記実験結果に基づくと(表−
1)のごとく分析できた。Therefore, based on the characteristics shown in Figure 3 and the above experimental results (Table -
I was able to analyze as shown in 1).
(表−1)
「写」:写真赤外領域(0,9μm)
「近」:近赤外領域(2,3μm)
この関係に従えば、発炎火災、燻焼火災、可視光ノイズ
とを相当正確に区別することができる。(Table 1) "Photo": Photographic infrared region (0.9 μm) "Near": Near infrared region (2.3 μm) According to this relationship, flaming fire, smoldering fire, and visible light noise can be distinguished. can be distinguished quite accurately.
すなわち、発炎火災は0.9μmと2.3μmの信号に
同期性がある為、デコーダ出力は(A −B −C)又
は(A−B・て)の発生確率が高くなる。燻焼火災の場
合は前述の同期性がない為、(A −B・σ)又は(A
−B・C)の発生確率が高くなる。That is, since the 0.9 μm and 2.3 μm signals of a flaming fire are synchronized, the decoder output has a high probability of occurrence of (A-B-C) or (A-B・te). In the case of a smoldering fire, there is no synchronization as described above, so (A - B・σ) or (A
-The probability of occurrence of B and C) increases.
可視光ノイズは同期性がありかつ0.9μmと2μmの
信号レベルが火災と反転する為、(A−百・C)又は(
A −B −c>の発生確率が高くなる。Visible light noise is synchronous and the signal levels of 0.9μm and 2μm are inverted with fire, so (A-100・C) or (
The probability of occurrence of A −B −c> increases.
従ってデコーダからの出力信号によれば発炎火災、燻焼
火災、可視光ノイズの判別を行うことができる。Accordingly, it is possible to discriminate between a flaming fire, a smoldering fire, and visible light noise based on the output signal from the decoder.
火災検知部4の詳細について述べる。微分器41〜46
はデコーダ34の出力信号を充分幅の狭いパルスに変換
する。これはデコーダ34の出力を直接ORゲート47
〜49に入力すると時間的に連続してしまい、弁別でき
なくなることをさける為である。パルス間隔弁別器50
.52は、周波数頭域で数Hzから40Hz近辺に相当
する時間間隔のパルスのみを通過させる一種のディジタ
ルバンドパスフィルタである。発炎火災信号は本来20
Hz近辺までの周波数帯域であるが(第、7図(A))
、デコーダ34により全波検波と同等の処理を行って
いるので、余裕を見込んで2倍の周波数まで通過させる
ようにしている。パルス間隔弁別器51.53は、周波
数領域で約0.1Hzから2Hz近辺に相当する時間間
隔のパルスのみを通過させる。これらの弁別器51.5
3は燻焼火災に対するものであり、上記の弁別器同様一
種のディジタルバンドパスフィルタである。The details of the fire detection section 4 will be described. Differentiators 41-46
converts the output signal of the decoder 34 into sufficiently narrow pulses. This directly connects the output of the decoder 34 to the OR gate 47.
This is to avoid the possibility that if the inputs are inputted in 49, they will be continuous in time and it will be impossible to distinguish them. Pulse interval discriminator 50
.. 52 is a type of digital bandpass filter that passes only pulses at time intervals corresponding to a frequency range from several Hz to around 40 Hz. The ignition fire signal was originally 20
Although the frequency band is around Hz (Figure 7 (A))
Since the decoder 34 performs processing equivalent to full-wave detection, up to twice the frequency is allowed to pass, allowing for a margin. The pulse interval discriminator 51.53 passes only pulses with time intervals corresponding to approximately 0.1 Hz to 2 Hz in the frequency domain. These discriminators 51.5
3 is for smoldering fires, and is a kind of digital band pass filter like the above discriminator.
UP/DOWNカウンタ54はUP大入力火災パルスを
受け、DOWN入力に可視光パルス、即ちノイズパルス
を受けることにより、パルス数の加減算処理を行う。こ
れは1種のディジタル差動積分器である。発炎火災発生
時は火災パルスの発生確率が高い為、カウンタ54はカ
ウントアンプしやがて、所定のカウント数に達して、キ
ャリー出力Cにパルスを出力する。火災のない時は可視
光パルスが多い為カウンタはカウントダウンしボロウ出
力によりクリアする。The UP/DOWN counter 54 receives a large UP input fire pulse and receives a visible light pulse, ie, a noise pulse, at its DOWN input, thereby performing addition/subtraction processing of the number of pulses. This is a type of digital differential integrator. When a flaming fire occurs, the probability of a fire pulse occurring is high, so the counter 54 performs a count amplification and eventually reaches a predetermined count number and outputs a pulse to the carry output C. When there is no fire, there are many visible light pulses, so the counter counts down and is cleared by borrow output.
アップダウンカウンタ55もカウンタ54と同様燻焼パ
ルスと可視光パルスを処理する。燃焼火災が継続すれば
、カウンタ54と同様にキャリー出力Cにパルス出力す
る。このようにUP/DO1lINカウンタで火災パル
スと可視光パルスの加減算処理を行うことによりS/N
比を向上させかつ、カウント蓄積することにより継続性
のある火災のみを検出することができる。Like the counter 54, the up/down counter 55 also processes smoking pulses and visible light pulses. If the combustion fire continues, a pulse is output to the carry output C similarly to the counter 54. In this way, by adding and subtracting the fire pulse and visible light pulse using the UP/DO1IN counter, the S/N
By improving the ratio and accumulating counts, only continuous fires can be detected.
ORゲート56はカウンタ54又は55のいずれかの出
力パルスを受はスイッチング回路57を駆動する。OR
ゲート56を使用せず、カウンタ54.55のパルス出
力でスイッチング回路57を2個別々に駆動し、発炎火
災信号燻焼火災信号の種類を分けて出力することも可能
である。スイッチング回路57はORゲート56による
パルス信号を受け、所定の時間巾まで時間間隔をのばし
て、火災受信器等に接点出力する。スイソチング回路5
7は無電圧接点とせず、トランジスタオープンコレクタ
出力、フォトカブラ等の出力とすることも可能である。OR gate 56 receives the output pulse from either counter 54 or 55 and drives switching circuit 57 . OR
It is also possible to separately drive the two switching circuits 57 with the pulse outputs of the counters 54 and 55 without using the gate 56, and output the flaming fire signal and the smoldering fire signal separately. The switching circuit 57 receives the pulse signal from the OR gate 56, extends the time interval to a predetermined time width, and outputs a contact to a fire receiver or the like. Swiss isotching circuit 5
The reference numeral 7 may not be a voltageless contact, but may be a transistor open collector output, a photocoupler output, or the like.
〔発明の効果〕
以上に述べたように本発明によれば、第1及び第2の放
射線検出手段の光電変換器として、例えばそれぞれ赤外
線波長に対し選択的分光感度特性をもつPbs光電変換
器及びSiフォトダイオードを使用し、高価な光学フィ
ルタを排除すると共に、これらの高感度特性を有効に利
用し、Pbs光電変換器により近赤外線、2.3μm近
傍の一般にいわれる煤の放射を検出して、炎及び燻焼の
両者を感知し、かつ、0.9μm近傍の写真赤外線放射
をSiフォトダイオードで検出し、これらの放射強度と
比較することにより発炎火災及び燻焼火災と可視光ノイ
ズの区別を正確に行なうことができる。特に放射線を利
用した従来装置においては検出できなかった燃焼火災が
正確に検出できるようになると共に、発炎火災を高い信
転度で検出できることとなる。また可視光ノイズを信号
処理にとり入れることにより誤動作のない火災感知が可
能となっている。更に本発明の火災感知装置は、在来の
煙感知器や熱感知器よりも短時間で火災を感知すること
が出来る。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, as the photoelectric converters of the first and second radiation detection means, for example, Pbs photoelectric converters and PBS photoelectric converters each having selective spectral sensitivity characteristics for infrared wavelengths are used. By using Si photodiodes and eliminating expensive optical filters, we make effective use of their high sensitivity characteristics and detect near-infrared rays of soot radiation in the vicinity of 2.3 μm using PBS photoelectric converters. , detects both flame and smoldering, and detects photographic infrared radiation in the vicinity of 0.9 μm with a Si photodiode, and compares the intensity of these radiations to distinguish between flaming fires, smoldering fires, and visible light noise. The distinction can be made accurately. In particular, it becomes possible to accurately detect combustion fires that could not be detected with conventional devices that use radiation, and it also becomes possible to detect flaming fires with high reliability. In addition, by incorporating visible light noise into signal processing, fire detection without malfunction is possible. Further, the fire detection device of the present invention can detect a fire in a shorter time than conventional smoke detectors and heat detectors.
また本発明によれば、比較的簡単な回路構成でよく、安
価な検出器を用いることができるから、低価格の火災感
知装置を提供することができる。Further, according to the present invention, a relatively simple circuit configuration is required and an inexpensive detector can be used, so that a low-cost fire detection device can be provided.
第1図は本発明の一実施例としての火災感知装置の構成
図、
第2図は従来の火災感知装置の構成図、第3図は火災の
放射強度を示す一般的な特性図、第4図は第1図の光電
変換器の感度特性図、第5図は第1図の対数増幅器の詳
細回路図、第6図は第1図の光電変換器の周波数特性及
び第5図の増幅器の周波数特性を示す図、第7図(A)
〜(C)は本発明の検出原理に係る実験データを示す特
性図、である。
(符号の説明)
1−第1の放射線検出部、
11−Pbs光電変換器、
12−・・対数増幅器、
2−・第2の放射線検出部、
21−・Slフォトダイオード、
22−・対数増幅器、
3−演算部、
3L33− シュミットトリガ、
32−比較器、
34−・デコーダ、
4−検知、
41〜46−微分器、
47〜49−ORゲート、
50〜53−弁別器、
54.55− アップ・ダウンカウンタ、56−・OR
ゲート、
57− スイッチング回路。
第3図
第4図
第5図
第6図
第7国Fig. 1 is a block diagram of a fire detection device as an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a conventional fire detection device, Fig. 3 is a general characteristic diagram showing fire radiation intensity, and Fig. 4 is a block diagram of a conventional fire detection device. The figure shows the sensitivity characteristics of the photoelectric converter shown in Fig. 1, the detailed circuit diagram of the logarithmic amplifier shown in Fig. 1, and the detailed circuit diagram of the logarithmic amplifier shown in Fig. 1, and Fig. 6 show the frequency characteristics of the photoelectric converter shown in Fig. Diagram showing frequency characteristics, Figure 7 (A)
-(C) are characteristic diagrams showing experimental data related to the detection principle of the present invention. (Explanation of symbols) 1-first radiation detection section, 11-Pbs photoelectric converter, 12-.logarithmic amplifier, 2-.second radiation detection section, 21-.Sl photodiode, 22-.logarithmic amplifier , 3-Arithmetic unit, 3L33- Schmitt trigger, 32-Comparator, 34-Decoder, 4-Detection, 41-46-Differentiator, 47-49-OR gate, 50-53-Discriminator, 54.55- Up/down counter, 56-OR
gate, 57- switching circuit; Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Country
Claims (1)
検出手段と、 写真赤外領域の波長の放射線を検出する第2の放射線検
出手段と、 前記第1及び第2放射線検出手段からの出力信号を受信
しこれらの出力信号のレベル差と同期性とにより出力信
号の論理的組合せを演算する演算手段と、 前記演算手段からの組合せ出力信号により火災信号とノ
イズ信号とを判別検出する検出手段、とを具備する火災
感知装置。 2、前記検出手段が、前記演算手段からの組合せ出力信
号により発炎火災信号と燻焼火災信号とを判別検出し得
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の火災
感知装置。 3、前記第1の放射線検出手段は硫化鉛光電変換器を有
し、前記第2の放射線検出手段はシリコンフォトダイオ
ードを有する、特許請求の範囲第2項に記載の火災感知
装置。 4、前記第1及び第2の放射線検出手段は、ローパスフ
ィルタと接続する対数増巾器を有し、増巾器の飽和をさ
け且つ周波数特性を高域で低下させることを特徴とする
特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の火災
感知装置。 5、前記検出手段は、前記演算手段からの組合せ出力信
号のパルス幅を弁別するパルス間隔弁別器と、前記パル
ス間隔弁別器の出力を入力とするカウンタとを具備し、
所定のカウントに達したとき火災信号を出力することを
特徴とする特許請求の範囲第4項記載の火災感知装置。 6、前記カウンタは、前記パルス間隔弁別器からの火災
信号を加算入力に、又ノイズ信号を減算入力とする可逆
カウンタであることを特徴とする特許請求の範囲第5項
に記載の火災感知装置。[Claims] 1. A first radiation detection means for detecting radiation having a wavelength in the near-infrared region; a second radiation detecting means for detecting radiation having a wavelength in the photographic infrared region; a calculation means for receiving the output signals from the second radiation detection means and calculating a logical combination of the output signals based on the level difference and synchronization of these output signals; and a combination output signal from the calculation means for detecting a fire signal and noise. A fire detection device comprising: detection means for distinguishing and detecting a signal. 2. The fire detection device according to claim 1, wherein the detection means is capable of distinguishing and detecting a flaming fire signal and a smoldering fire signal based on a combined output signal from the calculating means. 3. The fire detection device according to claim 2, wherein the first radiation detection means has a lead sulfide photoelectric converter, and the second radiation detection means has a silicon photodiode. 4. A patent claim characterized in that the first and second radiation detection means have a logarithmic amplifier connected to a low-pass filter to avoid saturation of the amplifier and to reduce frequency characteristics at high frequencies. The fire detection device according to any one of items 1 to 3. 5. The detection means includes a pulse interval discriminator that discriminates the pulse width of the combined output signal from the calculation means, and a counter that receives the output of the pulse interval discriminator as input,
5. The fire detection device according to claim 4, wherein the fire detection device outputs a fire signal when a predetermined count is reached. 6. The fire detection device according to claim 5, wherein the counter is a reversible counter that uses the fire signal from the pulse interval discriminator as an addition input and a noise signal as a subtraction input. .
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1984
- 1984-07-25 JP JP15304784A patent/JPS6132195A/en active Granted
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