JPS6356798A - 広範囲型火災センサの感度設定方式 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、近距離から遠距離までの警戒監視区域におけ
る火災の発生を検出するために用いられる広範囲型火災
センサの感度設定方式に関する。

（従来技術） 従来、屋内競技場や展示会場等の構造物に設けられる火
災監視システムにあっては、火災発生時の炎から出る熱
線や煙を検知する検出素子を備えた火災センサを配置し
、警戒区域における火災の発生を早期に検出して警報し
たり放水銃等の消火設備を作動させたりするようにして
いる。

ところで、このような火災センサが配置される競技場等
では、警戒区域内で使用される場内照明或は催事用の投
光器や煙火類等により非火災報すなわち誤報を生ずるお
それがある。また、観客のライターや車のヘッドライト
等、至近距離での非火災報発生の原因となるものについ
ても、対策が必要である。そこで、これらの非火災報発
生の可能性のある構造物では、感度をいくつかの段階に
設定回部な多感度センサが用いられ、競技場等の使用状
況に応じた火災判断レベルの設定ができるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） このような火災センサを使用した場合、その感度は火災
判断レベルを決定するものであり、火災検出感度を低く
設定すると火災の早期発見が困難になり、高く設定する
と誤報を生ずる可能性が大きくなるから、感度をどのよ
うな値にするかは重要な問題である。しかしながら、従
来は火災判断レベルについて客観的な基準がなく、また
、火災現象は遠距離にあるものほど判断レベルが低くな
るので、特に早期発見の見地から火災センサを高感度に
設定すると、誤報が多くなり易いという問題点があった
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を解決するものとして、火災セ
ンサを使用する場合、その感度を所定の火災モデルに基
づいて定めることにより、火災判断レベルに客観性を持
たせると共に距離に応じた補正を回部にして、確実且つ
安定した火災検出を行なうことができる感度設定方式を
提供する。

すなわち、本発明は、近距離から遠距離までの警戒区域
における火災の発生を検出する広範囲型火災センサにお
いて、火源から発生する放射エネルギー等の火災現象を
検出する検出手段と、火災判断レベルを決定する感度を
所定の火災モデルに基づいて定める感度設定手段と、前
記検出手段からの検出信号を前記感度設定手段で設定さ
れた感度に対応する火災判断レベルと比較し、該検出信
号が該火災判断レベルを越えている時に火災検出信号を
出力する比較手段と、前記感度設定手段の感度を距離に
応じて補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。

（実施例） 第１図は、本発明による火災センサの感度設定方式の一
実施例を示す図である。この火災センサｌＯは、火源か
ら発生する火災現象を検出する手段として、炎から出る
熱線、煙或は温度を感知する検出素子１１と、その検出
信号を増幅する増幅器１２とを有する一方、火災判断レ
ベルを決める複数の感度設定が可濠な感度設定回路１３
を備えている。この感度設定回路１３は、感度を例えば
後述の第１〜第３レベルに設定できるように構成される
。

火災センサ１０は、更に、上記検出手段からの検出信号
を感度設定同時１３で設定された感度に対応する火災判
断レベルと比較して前者が後者を越えた時に火災検出信
号を出力する比較器１４と、この比較器１４の出力側に
接続された出力回路１５とを有し、出力回路１５は火災
センサの種類に応じて構成され、例えば火災警報装置を
作動させる警報信号、或は放水銃等の消火設備を作動さ
せるための火源位置を示す信号を出力する。

一方、感度設定回路１３の入力側には感度切換スイッチ
１６が接続される。この感度切換スイッチ１６は、例え
ば、火災センサの検出素子設置箇所とは別の場所にある
操作部に設けられ、手動操作により感度を切り換える切
換信号を出力する。

更に、感度設定回路１３の感度を距離に応じて補正する
補正回路１７が設けられている。この補正回路１７によ
る感度すなわち火災判断レベルの距離補正については後
述する。補正回路１７は、例えば記憶装置　（ＲＯＭ）
により、図示のように独立の手段として構成されるほか
、感度設定回路１３内に組み込んでもよい。

次に、第２図は、火災センサの一例として熱放射センサ
２０の構成を示す、この熱放射センサ２０は、検出部２
１と旋回部２２と演算部２３とから成り、検出部２１は
、垂直走査用の回転鏡及びこれを一定速度で回転させる
駆動手段とから成る垂直走査機構２４と、火災発生時に
回転鏡によって導入された火源からの熱放射光を後方に
導く光学系２５と、熱放射光を受けて電気信号に変換す
る光電変換素子から成る検出素子２６と、その信号を増
幅して出力する増幅器２７と、回転鏡の回転による垂直
走査に同期した信号を出力する同期信号出力回路２８と
を備えている。なお、回転鏡としては二面鏡が用いられ
、これを例えば１２０ｍ５ｅｃの周期で下から上へ８０
°の監視範囲で走査するように回転させると、監視区域
を６０騰ｓｅｔ間で１回垂直走査することになる。

旋回部２２は、旋回駆動手段としてモータを含む回転駆
動ユニット２９を備えており、演算部２３からの制御信
号（同期用パルス信号）ニヨリモータを回転し、回転機
構を介して検出部２１を所定の角度範囲（例えば１８０
°）で旋回させるように構成されている。

演算部２３は、感度設定手段としてのスレッショルド（
閾値）設定回路３０を備えている。このスレッショルド
設定回路３０は、図示しない操作部に設けられた第１図
の感度切換スイッチ１６かも送られる感度切換信号に応
じて、スレー２シヨルド・レベルを設定するように構成
される。演算部２３は又、前述の火災検出信号を出力す
る比較器として、検出部２１から増幅器３１を介して入
力された火災検出信号をスレッショルド設定回路３０か
らのスレッショルド・レベルと比較し、火災か否かの判
定を行なう比較器３２を備えている。

この比較器３２の出力は、ＡＮＤ素子３３の一人力とな
る。ＡＮＤ素子３３のもう一つの入力は、検出部２１の
同期信号出力回路２８から出力される同期信号であるが
、この同期信号は、検出部２１の垂直走査の有効角度範
囲でのみ火災検出信号を有効とするための測定ゲート３
４を介して供給される。かくして、比較器３２の出力（
火災検出信号）は、ＡＮＤ素子３３により同期信号とＡ
ＮＤ演算され、次の垂直信号演算回路３５に入力される
。垂直信号演算回路３５には上記の同期信号も入力され
、火災検出時の火源の垂直角度位訝を示す信号が演算さ
れて出力される。また、同期信号出力回路２８からの同
期信号は水平信号演算回路３６にも入力され、火災検出
時の火源の水平角度位置を示す信号が演算されて出力さ
れる。

演算部２３は、更に、旋回部２２に対し垂直走査に同期
した制御信号を送る旋回制御部３７を備えている。この
旋回制御部３７には、検出部１１の同期信号出力回路２
８からの同期信号が入力される。

Ｐ！４３図は、上記のように構成された熱放射センサ２
０のスレッショルド設定回路３０のスレッショルド値で
設定される火災判断レベルを示す０図において、実線は
第ルベル（低感度）、−点鎖線は第２レベル（中感度）
、二点鎖線は第３レベル（高感度）を示し、これらのス
レッショルドレベルは、黒点で示す火災モデル、例えば
水の入ったバケツ２杯程度で消火できる規模の火災（３
５×３０Ｘ７３０　ｍｍ’の杉の気乾材９０本を２０段
井げた状に組み、これを燃焼させた時の模型火災）の検
出レベルを１としたとき、それぞれ１／２．１／１０．
１／２０となるように定めたものである。

上記の火災模型は、消化器の技術上の規格を定める省令
におけるＡ火災第２模型に相当し、実験結果より炎のゆ
らぎのために生ずるセンサ出力の平均値として最低感度
レベルをセンサ出力ピーク値の１／２に設定した。

また、　４３５　Ｘ　　４３５Ｘ　　５０　ｍゴのます
にエタノール２０００ｍ文を注ぎ、これを燃焼させた時
の模型火災（ＩＳＯに定めるＴＦ−６火災模型に相当）
は、上記のＡ火災第２模型の１／２０〜１／３０に相当
し、最高感度レベルを一例としてｌ／２０に設定した。

実験により、距１２１１２０〜２００ｍにわたって各種
の模型火災を検出した結果、最高感度レベルとして上記
の１／３０に設定しても、屋外における自然光などによ
るノイズレベルとのＳ／Ｎ比が最低でも１０倍程度とな
ったため、火災センサとして実用上十分に使用可能であ
る。

一般には、高感度の上限は前述の非火災報が出ないレベ
ルとするため、監視領域におけるノイズを考慮して定め
られるＳ／Ｎ比の限界値とする。

なお、第３図のグラフにおいて、縦軸のレベルは相対値
であり、実際は電圧値で設定される。

また、上記のような熱放射センサがとらえる熱放射エネ
ルギーは、同一物質から発生した場合でも、距離によっ
て異なるため、垂直方向位置信号出力（火災判断）の判
断レベルを図のように傾斜させて設定している。すなわ
ち、横軸を垂直走査角度とした場合、熱放射センサから
遠い距離（走査角が大きくなる）はど判断レベルを下げ
ることにより、見かけ上の感度を上げている。このよう
に判断レベルを設定することで、距離による感度の差異
をなくし、安定した検出を可使にしている。

これらの火災判断レベルの傾き、走査角Ｏ０及び８０°
における判断レベルの値等は、火災センサが設置される
場所や環境に応じて決定される。

第１図の補正回路１７は、例えば第３図のグラフに従っ
て、距離情報入力（第２図の熱放射センサの場合は垂直
走査角）に対応した判断レベルの値を基準値とするよう
に、感度設定回路１６の感度を距離補正するものである
。この補正により、同じ大きさの炎が異なる距離にあっ
ても、距離の影響を受けることなく同じ炎として検出す
ることができる。

上記のように構成された熱放射センサによれば、これを
垂直及び水平方向に走査することにより、設定された感
度を基準とする火災判断と火災発生時の火源位δの検出
とを行なうことができる。これは、例えば第４図に示す
ように、熱放射センサ２０の検出部２１を扇形の監視領
域ｌの範囲で水平方向に往復回動じ、火源検出蒔に監視
線２の指向方向を与える基準位置に対する水平走査角θ
を出力する。また、第５図に示すように、各水平走査位
置において熱放射センサの検出部２１に内蔵した回転鏡
の垂直方向の回転により、監視線２を監視面３上で走査
し、火災検出時には監視線２の垂直走査角αを出力する
。なお、水平走査角０は常時出力されているが、垂直走
査角αは火源を検出した時にのみ出力されることにより
、この垂直走査角αの出力は、火災検出信号としての意
味を持つことになる。

以上、図示の実施例について説明したが、本発明で用い
られる火災センサとしては、熱放射式走査型火災検出器
のほか、熱感知器、煙感知器その他のセンサで、近距離
から遠距離までの火災発生を検出することができ、火災
位置までの距離により出力が変わるような広範囲型セン
サであればよい、なお、第１図は３感度切換を例にとる
ものであったが、単一の感度設定であってもよいことは
勿論である。

（発明の効果） 以上のように１本発明の広範囲型火災センサの感度設定
方式によれば、火災センサの感度を所定の火災モデルに
基づいて定めることにより、火災判断レベルに客観性を
持たせると共に距離に応じた補正を可能にして、確実且
つ安定した火災検出を行なうことができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第第２図は
火災センサの一例としての熱放射センサの構成を示す図
、第３図は熱放射センサのスレッショルド値で設定され
る火災判断レベルを示すグラフ、第４図及び第５図は熱
放射センサの走査による監視状態の説明図である。 １−ｍ−一監視領域、 ２−一−−監視線、 ３−一一一監視面、 ２０−−−一熱放射センサ、 ２１−−−一検出部、 ２２−−−一旋回部、 ２３−−−一演算部、 ２４−−−一垂直走査機構、 ２５−−−一光学系、 ２６−−−−検出素子、 ２７−−−一増幅器。 ２８−−−一同期信号出力回路、 ２９−−−一回転駆動ユニット、 ３０−−−−スレッショルド設足回路、３２−−−一比
較器。 ３５−−−一垂直信号演算回路、 ３６−−−一水平信号演算回路、 ３７−−−−旋回制御部。 特許出願人　株式会社　竹中工務店 同　　　上　ホーチキ株式会社 代　理　人　弁理士　性向　進

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 近距離から遠距離までの警戒区域における火災の発生を
   検出する広範囲型火災センサにおいて、火源から発生す
   る放射エネルギー等の火災現象を検出する検出手段と、
   火災判断レベルを決定する感度を所定の火災モデルに基
   づいて定める感度設定手段と、前記検出手段からの検出
   信号を前記感度設定手段で設定された感度に対応する火
   災判断レベルと比較し、該検出信号が該火災判断レベル
   を越えている時に火災検出信号を出力する比較手段と、
   前記感度設定手段の感度を距離に応じて補正する補正手
   段とを備えたことを特徴とする火災センサの感度設定方
   式。