WO1990008370A1

WO1990008370A1 - Fire alarm

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Publication number: WO1990008370A1
Application number: PCT/JP1990/000062
Authority: WO
Inventors: Hiromitsu Ishii; Takashi Ono
Original assignee: Hochiki Corporation
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1990-07-26
Also published as: AU3053095A; GB2237132B; FI103368B1; GB2237132A; AT401585B; JPH02271879A; ATA900290A; FI904612A0; AU4948790A; FI103368B; GB9020423D0; JP2758671B2; AU3864293A

Description

火災警報装置

[技術分野]

木発明は火災警報装置に関するものであり、特に、火災シミュレーシヨンの数学モデルを導入して、発熱量、発煙量、発生ガス量等の火災源における情報を計算して火災の発生を判断するようにした火災警報装置に関するものである。

[背景技術]

従来の火災警報装置においては、警報を発するための火災の判断は、基本的に、センサにより検出された温度、煙濃度、 C Oガス濃度などの火災に伴う二次的な情報量あるいはそれら情報量の時間的な変化の大きさを個々に設定された閾値と比較することに基づいてなされている。最も单純な方式では、センサ検出値が設定閾値を越えた時に火災の発生が判断され、警報が発せられる。またセンサ検出値を微分して得た時間変化率が設定値を越えた時に火災の発生が判断される方式や、更に現在時点までのセンサ検出値の変化から一次関数近似又は二次関数近似により将来の変化を予測することにより火災が判断される方式も知られている。

このように、従来の火災警報装置では火災により二次的に生成される熱（温度）、煙、ガス等をセンサで検出し、これら二次的な検出情報から直接的に火災の発生を判断することを基本としている。しかしながら、火災の発生過程ほ多様であり、火災の拡大過程においても燃焼物質と周囲環境条件などが複雑にかかわり合うので、二次的に生成される熱（温度）、煙、ガス等の性状もまた種々の環境条件等の変化によつて多様に変化し、このような多様性をもつセンサ情報から火災の発生を正確且つ迅速に判定するには多くの困難が伴う。

[発明の開示]

术発明の主要な目的は、火災により二次的に生成される熱、煙濃度、 C 0 ガス濃度などのセンサ情報から、火災発生源における発熱量、発煙量、ガス発生量等の一次的火災源情報を火災シミュレーションの数字モデルを導入して算出することで火災の発生を判断する全く新規な火災警報装置を提供することである。

本発明の別の目的は、複数種類の一次的火災源情報の相関に基づいて検出の信頼性をより高めた前記火災警報装置を提供することである。

この目的を達成するための本発明の基本的な形態に従う火災警報装置は、

火災監視区画に設置された温度、煙濃度、 C Oガス濃度等の火災に伴う物理的現象を検出するセンサ手段と；

前記センサ手段の検出情報に基づいて火災源の発熱量、発煙量、発生ガス量'等の一次的な火災源情報を予め設定された演算式に基づいて算出する火災源情報計算手段と；前記火災源情報計算手段で算出された火災源情報の変化量から火災を判断して警報を起動する火災判断手段：

とを備えている。

このような構成を備えた本発明の火災警報装置にあつては、室内で生じた火災の性状を解析する火災シミュレーションの数学モデルを前記演算式として前記火災源情報計算手段に設定しておくことにより、センサ手段で検出した温度、煙濃度、 C Oガス濃度等の二次的情報から前記演算式を用いて逆演算を行なうこ.とにより、火災発生源そのものの発熱量、発煙量、ガス発生量等の一次的情報を算出でき、これら火災発生源の一次的情報の変化量から的確な火災判断を行なって警報を発することが可能である。

このような一次的情報、即ち、火災源の発熱量、発煙量、ガス発生量は、燃焼物質や周囲環境条件に影響されることなく本来は一義的に決まるものであり、火災情報の算出精度を向上することで火災判断の信頼性を大幅に向上することができる。

従って本発明によれば、センサで検出した温度、煙濃度、 C Oガス濃度等の火災に伴う二次的な現象から、室内で生じた火災の性状を解析する火災シミュレーションの数学モデルの逆演算により、火災発生源そのものの発熱量、発煙量、ガス発生量を算出し、これら火災発生源の一次的情報の変化量から火災を判断することができるため、燃焼物質や周囲環境条件に影響されることなく、非火災を火災と判断してしまう誤判断を最小限に抑え、火災判断の信頼性を大幅に向上することが期待できる。

本発明の前述及びそれ以外の特徴と利点は、以下の図面による実施例の説明から一層明確に理解されよう。

[図面の簡単な説明]

第 1 図は、本発明の一実施例に係る火災警報装置の構成をプロック形式で示し、

第 2図は、本実施例で火災判断のアルゴリズムに用いる 2層ゾーンモデルの模式図を示し、

第 3図は、本実施例における火災検出のフローダイヤグラムを示し、

第 4 a , 4 b , 4 c図は、椅子の燃焼中におけるセンサ応答と本実施例に従って評価された発熱量変化 Δ Q、発煙量変化 A C _s 、およびガス発生量変化 Δ Gの経時変化を示し、

第 5 a , 5 b , 5 c図は、調理中におけるセンサ応答と本実施例に従って評価された発熱量変化 Δ <3、発煙量変化 A C _S 、およびガス発生量変化 Δ Gの経時変化を示し、

第 6 a , 6 b図は、異なる容積の部屋について木材の燃焼中におけるセンサ応答と本実施例に従って評価された発熱量変化 Δ Qの経時変化を示'し、

第 7 a , 7 b図は、第 4 a , 4 b , 4 c図の椅子の燃焼中に得られた発熱量変化と発煙量変化から求められた相関係数 Rに重み付けした相関値 R D およびその微分値 d R _D / d tの経時変化を示し、第 8 a , 8 b図は、第 5 a , 5 b , 5 c図の調理中に得られた発熱量変化と発煙量変化から求められた相関係数 Rに重み付けした相関値 R _D およびその微分値 d R _D / d t の経時変化を示す。

[発明を実施するための最良の形態]

第 1 図において、本発明の一実施例に係る火災警報装置は、監視すべき室区画の天井その他に設置された複数種類のセンサとして、温度センサ 1 0、煙濃度センサ 1 2および C 0ガス濃度センサ 1 ⁴ を備え、各センサは、温度 Θ、煙濃度 C sおよび C 0ガス濃度 Gをアナログ的に検出してそれらに比例した大きさの検出信号を各々出力する。この火災警報装置はまた、温度センサ 1 0、煙濃度センサ 1 2および C 0ガス濃度センサ 1 4からの各検出信号を受け取るサンブリング回路部 1 6 を備え、前記各検出信号は、このサンプリング回路部 1 6内で所定周期毎にサンプリングされ、更に内部の A D コンバータによりデジタル信号に変換されて出力される。

この実施例において、 1 つの火災監視区画にほ、温度センサ 1 0 と、煙濃度センサ 1 2 と、 C Oガス濃度センサ 1 4 とを各 1 つずつ設置しているが、必要に応じて同じ種類のセンサを複数個ずつ設置するようにしても良い。また、各センサとサンプリング回路部 1 ⁶ との間の信号伝送方式はアナログ信号をそのまま信号線を介して送る直結方式以外に、サンプリング回路部 1 6側からセンサ側をポーリングして検出信号を返送させるポーリング方式等、適宜の信号伝送方式を適用することができる。

本装置は更に、サンプリング回路部 1 6の後段に火災源情報計算部 1 8 と、火災源情報計算部 1 8に対して火災シミュレーションの計算モデルを実行するための各種の初期値を与える初期値設定部 2 0 とを備えている。この火災源情報計算部 1 8には火災シミュレ一ションの計算モデルが予め設定されており、この計算モデルの逆演算の実行により、前記温度、煙濃度 C s及び C 0ガス濃度 Gなどのセンサ情報から火災源における発熱量、発煙量及びガス発生量を計算する。火災源情報計算部 1 8 に対しては、火災シミュレ一シ_ョンの計算モデルを実行するための各種の初期値が初期値設定部 2 0 から与えられており、火災源情報計算部 1 8は、センサ設置場所となる火災警戒区画の条件に従つた初期値設定を受けてセンサ検出情報から一次的な火災源情報を計算する。

本装置は更にまた、火災源情報計算部 ί 8で計算された火災源情報、即ち発熱量、発煙量及びガス発生量を受け取る火災判断部 2 2 と、火災判断部 2 2から発せられる警報信号によつて音響的及び Ζ 又は視覚的など任意の形態の警報を発する警報表示部 2 4とを備えている。

火災判断部 2 2にあっては、例えば各火災源情報の変化量が予め設定した起動レベルを越えたことに基づいて火災の発生を判断し、或いは起動レベル以上となったときにそれまでに得られた火災源情報を使用して一次関数又は二次関数に従った火災予測演算等を行なつて火災を判断する。火災判断部 2 2で火災源情報に基づく火災判断結果が得られると警報表示部 2 4に対し火災判断出力、即ち警報信号が与えられ、警報表示部 2 4 において警報が行なわれる。

次に、第 1 図の火災源情報計算部 1 8で行なわれる火災源情報の演算原理を詳細に説明する。

現在までに、室内で生じた火災の性状を解析するために物理手法に基く数学的モデルが幾つか提案されており、それらは大別してフィ一ルドモデルとゾ一ンモデルに分類できる。これらの数学的モデルは火災源の発熱量或いは発煙量から室内の温度或いは煙濃度の流動を微分方程式の解から求めるものである。

ここで、フィールドモデルは、あらゆる出入口、扉、窓が閉じられている 1 つの室内閉空間を基準とし、室内を一辺数 1 0 c m以下の立方体区画で数百以上の小空間に分割し、各分割空間毎に質量保存の方程式、運動量保存の方程式、エネルギー保存の方程式、状態方程式、及び境界条件を適用して、室内の温度或いは煙濃度の流動を求めるものである。このフィールドモデルの特徴としては、細分化した室内の濃度について詳細な計算を行なうため、温度分布や煙濃度分布等の火災時の現象を正確に把握することができる点である。このフィールドモデルにあってほ、数百の分割空間の各々に対して計算を行なうため、演算時間が膨大となり、実時間処理という面から問題があるほか、演算パラメータの値を容易に変更できない不便さもある。

これに対しゾーンモデルでは、基本的に 1 つの室内閉空間を基準とし、室内空間を上下方向に数層.、即ち 2層以上に分割して考えるものである。ゾーンモデルの特徴は、室内空間の上層部の平均温度或いは平均煙濃度を求める点にあり、单純なモデルであるため計算時間が少なくてすみ、パーソナルコンビュータ等で実時間処理が可能である。また部屋の大きさ（天井面積と天井高さ）、周囲温度、熱損失率或いは单位時間当りの発熱量等の要素が自由に設定変更可能であり、また変換も容易であること及び上下層の境界層までの高さが求まること、室内の危険な層の大まかな状況が把握できるなどの利点がある。しかし、ゾーンモデルほ、演算に差分法を用いること、及び演算時間の向上の-ために演算を使用する項数を打ち切ることなどにより精度はフィールドモデルより良いとは言えない。

従って、本実施例の火災源情報計算部 1 8にあっては、詳細且つ正確な演算を必要とする場合にはフイードモデルを使用し、実時間処理を必要とする場合にはゾーンモデルを使用すれば良い。

以下の実施例の説明にあっては、火災検出時に得られる情報が室内に設置したセンサ出力からのみであることなどの理由により、初期火災を判断するためには多少精度は悪くても実時間対応が可能なゾーンモデルを採用した場合について説明する。

ゾーンモデルについては種々の方法で実用化が図られているが、単独の理論として実用化が確立されたものは未だ知られていない。本実施例では、 L.Y.Cooper氏によって解析（¹⁾ され、その理論を基に、 W . D . Wa 1 ton氏が開発した数学モデルのプログラムの 1 つである 2層モデルの A S E T (Available Safe Egress Time)— B ^<2) を適用している。参考文献：

(1) Cooper,に Y.， A Mathematical Model for Estimating

Available Safe Egress Time in Fires. Fire and Materials, Vol.6, Nos.3 and 4 , pp.135- 144 ; 1982. Sep/Dec .

(2) Walton, W.D. , ASET-B A Room Fire Program for Personal

Computers. National Bureau of Standards (U.S.) ,

NBSIR 85-3144 , 1985 April , pp.1-35.

即ち、术実施例では、対象の室について複数種類のセンサ検出データを基に計算モデルの逆演算を行なうことにより火災源における発熱量の変化、発煙量の変化、更にはガス発生量の変化を算出し、これらの算'出結果を基に火災の発生を判断する。

第 2図は、本実施例の火災源情報計算部 1 8で算出される火災シミユレーション計算モデルとしてのゾーンモデルの概要を示す。第 2図のゾーンモデルは 2層ゾ一ンモデルであり、上層部 2 8の平均温度 Θ h、或いほ平均煙濃度 C s hを求める単純なモデルであるため、次のように条件を設定している。

まず、室内においては、床面からの僅かな洩れを除いてあらゆる開口、即ち全ての出入口、扉、窓が閉じられており、室内の圧力は一定で、床面からの洩れによつて室内圧力の増加が無視できるものと仮定する。

また火災は床面上に設定した火点において起こるものを想定している。この火点から生成された熱ゃ暧かい煙は浮力によって上昇して天井面に達する。このとき形成されるブルーム 2 6は、周囲の冷たい空気を巻き込みながら上昇し、天井に到達した熱気流は拡散して壁面に到達し、暖かい層、即ち上層部 2 8を形成する。そして、下層部 3 0の空気の層との間に境界 3 2を作り、この境界 3 2は、火災の進展に伴って時間と共に徐々に床面へと下降する。

このような 2層ゾーンモデルにあっては、暖かい上層部 2 8 と、周囲温度となる下層部 3 ひ内について、温度および煙濃度ほそれぞれの層内で均一であり、層の間の熱交換等ほブルーム 2 6を通して行なわれるものであると仮定する。

シミュレーションは、予め解っている燃焼材料の単位時間当たりの発熱量から、上層部 2 8の温度 Θ hや、火点から境界 3 2までの高さ zを求める

即ち、火点から上層部 2 8の境界 3 2 までの高さ Z と、上層部 2 8の平均温度 0 h及び煙濃度 C shは、次に示す微分方程式を解くことにより与えられる。尚、微分方程式と同時に初期値設定部 2 0 により設定される初期条件を合わせて示す。更に、 C Oガスのガス濃度 G h については煙濃度 C shと同様の闋係式を適用する。式（1) C 2 ·△ Q ^1/3 ·Ζ^5/3 ( 0<Z≤Zoのとき） ( -F<Z≤0 のとき）

- Fのとき）

式（2) h [ C 1 · Δ Q - ( Θ h/ θ 0-1) C 2·Δ Q ^1/3 · Z^5/3] / (Zo-Z)

( 0 <Z≤Zoのとき）

h- C 1·Δ Q/(Zo+Z) ( -F≤ Z≤ 0のとき）

式（3) /θ o (Δ C s-C sh-C2-AQ^1/3-Z^5/3)/(Zo-Z)

( 0 <Z≤Zoのとき）

h/θ ο·Δ C sh/ (Zo-Z) (-F≤ Z≤ 0のとき）

初期条件（ t = 0 ) ： Z=Zo=H-F；

Θ h=0 ο (1 + Ζο_^5/3 ·Δ Q o^2/3-Cl/C2) ；

Csh=A C s/Δ C so*Zo— ^5/3·厶 Q o_^1/3/C 2 (但し△ C s/Δ Cso=l) ； άθ h/dt=ひ o (C 1.Δ Q o^2/3/C2) [2厶 Q f/Δ Q 0+5 (C 1.

Δ Q o+C 2-Δ Q o^1/3-Zo^5/3)]/(6-Zo^e/3) ； dC sh/dt= (Cl-Δ Q o^2/3/C2) [5+ {Zo/ ( C 1 ·△ Q o) } (3-Δ C si/

△ C so—△ Q f/Δ Q 0+5 * C 2♦△ Q o ^1/3 · Zo^2/3) ] / (5Zo^8/3) ；但し、

C 1= (1-LC)/ (ρ - CP - θ o - S ) ；

C 2= (0.21/S ) [(1-LR) g / (p - CP - Θ o)] ^1/3；

Δ Q f =dA Q o/dt；

Δ C sf = dA C so/dt (t=0) ；

：単位時間当りの発熱量、 A C s:单位時間当りの発煙量、 △ Q 初期の発熱量、 A C so :初期の発煙量、 S ：天井面積、 H : 天井高さ、 F :火点の高さ、 CP : 比熱、 LR :熱輻射率、 LC : 熱損失率、 θ ο:周囲温度、 s ：重力加速度、 Ρ ：空気の密度このような 2層ゾーンモデルにあってほ、温度変化或いほ煙濃度の変化は单位時間当りの発熱量の変化或いは单位時間当りの煙の発生量の変化して捕えており、境界 3 2の高さについては、单位時間当りの発熱量の変化を单位面積当りの変化として捕えるものである。更に前記微分方程式の解法には改良型オイラーの方法によって演算を高速化できる。

そして、本実施例にあっては、温度センサ 1 0の検出温度 θ、及び煙濃度センサ 1 2の検出煙濃度 C s をそれぞれ 2層モデルにおける上層部 2 8の平均温度 Θ 1ΐ 及び平均煙濃度 C shとして取扱い、单位時間当りの発熱量の変化及び発煙量の変化を算出するようにしてある。

第 3図は、第〗図の実施例における火災源のパラメータに基く火災判断アルゴリズムのフロー図を示している。

第 3図において、装置の作動に先立ってまずステップ S 1 で初期値設定部 2 0 により火災源情報計算部 1 8 に対し初期値設定が行なわれる。この初期値の設定では、前記 2層ゾーンモデルの微分方程式（1) (2) (3) の初期条件の但書に示した C 1， C 2,厶 Q f ,△ C sf, 单位時間当りの発熱量 AQ , および単位時間当りの発煙量 Δ C s を除く他の初期値のすべてが入力ないし内部演算により設定される。ステップ S 1 で初期値の設定が済むと装置が作動状態になり、ステツブ S 2 に進む。このステップ S 2では、サンプリング回路部 1 6 において温度センサ 1 0からの温度 Θ、煙濃度センサ 1 2からの煙濃度 C s 及び C 0ガス濃度センサ 1 4からのガス濃度 Gの各検出データのサンプリングが固定時間間隔で行なわれる。

次にステップ S 3〜S 6の処理により、まず单位時間当りの発熱量変化が求められる。即ち、ステップ S 3で△<¾の初期設定が行なわれると、ステ、ジブ S 4で前述 A S E T — Bの演算によりそのときの上層部の平均温度 0 h 及び煙の層の高さ Z h が算出される。続いて、ステップ S 5では、前述のように A S E T — Bで算出された平均温度 0 h と、そのときの温度センサ 1 0で検出された検出温度 Θ との差の絶対値が所定値 e以下、例えば 0.001 以下になるまでステップ S 3 , S 4 , S 5を繰り返して発熱量変化△ Qを徐々に増加し、ステップ S 5の条件が満足された時点での△ Qをそのときの発熱量変化としてステップ S 6でセッ卜する。

次に、ステップ S 7 に進んで発煙量変化 A C s 及びガス濃度 A G の設定を行ない、この時点で既に求まった温度 θ ΐι を使用してステッブ S ⁸で A S E T — Bの演算により煙濃度 C sh及びガス濃度 G h を算出する。続いて、ステップ S 9で C s とじ shとの差の絶対値及び Gと G h のと差の絶対値が各々の所定値 e以下、例えば 0.001 以下になるまで、厶 G及び△ C s をステップ S 7 , S 8 , S 9の繰り返しによって徐々に増加し、ステップ S 9の条件が満足された時点での A C s と A Gをそのときの発煙量変化および発生ガス量変化としてセットする（ステップ 1 0 ) 。

続いてステッブ S 1 1 に進み、ステッブ S 6でセットした発熱量変化厶 0及びステツブ S 1 0でセットした発煙量変化 A C s と発生ガス量変化△ Gに対し、前述のように予め設定した火災判断の規準 (警報起動レベル）を超えているか否かを分析する。ステップ S 1 1 で演算結果が警報起動レベルを超えていると分析された場合はステツブ S 1 2 に進み、それまでに得られた発熱量変化△ Q、発煙量変化 A C s 、及び発生ガス量変化△ Gを使用して予測演算が行なわれる。この予測演算としては、例えばニュートンの後退補間公式を使用することができる。ステップ S 1 2 における火災判定のための演算としては、上記した予測演算以外に、演算結果が起動レベル以上となったときの現在時点から所定サンブリング数だけ前の時点までの一次差分及び又は二次差分の変化を求めたり、各演算結果の相関またはそれに重み付けを行なった相関値などを求めたりするようにしても良い。

ステップ S 1 3では、ステップ 1 2で得られた結果に基いて火災を判断する。

第 4 a , 4 b , 4 c図は、天并面積 6 . 7 X 4 . 3 = 2 8 . 8 1 m² 、天并高さ 2 . 5 mの部屋の中央で椅子（材料 .：布、ウレタンホーム、木材等）を燃焼させたときの火災実験に対する本実施例の火災源情報計算部 1 8 による発熱量変化厶、発煙量変化 A C s 、及びガス発生量変化 A Gの経時変化をセンサ検出温度 0、上層部境界高さし、センサ検出煙濃度 C s 、及びセンサ検出ガス濃度 Gと共に示したグラフである。，

また第 5 a , 5 b , 5 c図は、厨房の調理の例として、第 4図の I B

場合と同じ部屋で 9皿の魚を順次焼いた非火災実験における同様のグラフである。

火災である第 4図と、非火災である第 5図の結果を対比して明らかなように、火災時にあっては第 4 a図に示す発熱量変化の経時変化は火災の進展に伴って温度 Θが急、激に立ち上がった時点で大きなビークを示している。これに対して第 5 a図の非火災時の発熱量変化△ Qにあっては、火災時のようなビークは全く見られない。従って、第 4 a図の温度 Θ と発熱量が共に直線的に立ち上がる相関閬係を持って火災と判断することができる。更に火災時にあつては、第 4 a図に示す究熱量変化に対し、第 4 b図に示す発煙量変化厶 C s および第 4 c図に示すガス発生量変化 A Gとの間において変化量がビーク的に上昇する相関関係を持ち、このような発熱量△¾、発煙量 A C s 及びガス発生量厶 Gの少なくとも二種の相関を見ることで、より正確な火災判断ができる。

これに対し第 5図に示した非火災時にあっては、発熱量変化△ Q に対し発煙量変化 A C s とガス発生量変化 A Gの相関関係が無く、これによつて非火災であることを確実に判定できる。また、非火災時の発煙量 A C s 及びガス発生量厶 Gにあっては、第 4図の火災時と変化パターンは相似するが、変化量そのものが小さいことで非火災と火災を区別することが可能である。

第 6 a , 6 ID図は、本実施例において、部屋の大きさを変えた場合の温度 Θに対する発熱量変化 Δ Qの経時変化を示した同様の実験結果であり、部屋の大きさが異なるにもかかわらず、算出された発熱量△ Qの変化はよく一致している。このように本実施例によれば部屋の大きさによらず同一火災であれば同じ発熱量△ Qの変化が得られることが確認される。この点は発煙量 A C s 及びガス発生量△ Gについても同様である。

次に第 1 図に示した火災判断部 2 2の具体的な一例を説明する。この実施例にあっては、火災判断部 2 2 において、火災源情報計算部 1 8から得られた発熱量 A Q、発煙量 A C s 、及びガス発生量 △ Gの内の 2つの量を用いた相関演算により火災を判断することを特徴とする。

まず相関係数 Rが次式で定義される。

R = S S X S y (4) ここで S xy, S χ,-S y のそれぞれは次式で表わされる

S X = ∑ ( X i - X )

S y = ∑ ( Y i - Y) ² (5)

i = m 1

S xy= ∑ X i · Y i - n · X ·

i = m 1 Y 但し、 X , Y ： Δ Q , Δ C s , A Gのうちの何れか二つの組合せ X, Ϋ ：一時的平均値

η ：使用データ数（ = m 2 — m l + 1 ) 次に（4) 式で算出される相関係数 Rに、相関計算に使用した 2つの量で決まる合成べクトル Dの絶対値 I D I を乗じて重み付けを行ない、重み付けされた相関値 R_D を求める。重み付けに使用する合成べクトルの絶対値 I D I は次式で求められる。

I D 1 = 1 U ί + V j I (6)

但し、 U， Vは、厶 Q、 Δ C s 、 △ &の何れか 2つを選び、各々に対してそれぞれ独立に最適スケール変換された値であり、 i , j は各次元の单位べクトルである。

重み付けされた相関値 R_D は、相関係数 R及び合成ベクトル Dが時間によつて変化するので、時間の関数として次式のように表わされる。

R D (t) = R (t) x 1 D (t) I (7)

従って、ある時点で算出された相関係数 Rの値ほ、その時の 2つの検出量 U , Vの合成ベクトルの絶対値【 D I に依存して重み付けされ、 U， Vが大きい程、より大きくなるように相関係数 Rに重み付けした相関値 R _D が求められる。

第 7 a図は、第 4 a , 4 b図に示した火災時の発熱量厶 Qと発煙量 A C S を使用して前記（4) 〜（7) 式により求めた重み付け相関値 R D の経時変化を示している。第 7 a図において、相関値 R_D は大きなビーク変化を示しており、従って相関値 R_D が予め設定された或る閾値 R _L を越えた時に火災と判断することができる。

また第 7 b図は、第 7 a図に示した相関値 R_D を微分したデータであり、この微分データにも火災と判断できる顕著な変化が現われている。

第 8 a図は、第 5 a , 5 b図に示した非火災時の発熱量△ Qと発煙量 A C s について前記（4) 〜）式に従って求めた相関値 R_D を示したもので、この場合の相関値 R D は閾値 R より低いレベルに留まっており、非火災であることが判断できる。尚、第 8 b図は、第 8 a図での相関値 R_D を微分した値の経時変化を示している。

尚、上記の実施例にあっては、一次的な火災源情報として単位時間当りの発熱量変化 A Q、発煙量変化 A C s 及び C Oガス発生量変化 A Gを算出しているが、これ以外の一次的な火災源情報として火災の炎によりィォンが発生することから、火災監視区画にィオンセンサを設置し、ィォンセンサの検出情報から同様にして火災源からのイオン発生量の単位時間当りの変化量を一次的な火災源情報として算出し、これを火災判断情報の一部に利用するようにしても良いことは述べるまでもない。

Claims

請求の範囲

1 . 火災監視区画に設置された温度、煙濃度、 C Oガス濃度等の火災に伴う物理的現象を検出するセンサ手段と；

前記センサ手段の検出情報に基づいて火災源の発熱量、発煙量、発生ガス量等の一次的な火災源情報を予め設定された潢算式に基づいて算出する火災源情報計算手段と；

前記火災源情報計算手段で算出された火災源情報の変化量から火災を判断して警報を起動する火災判断手段；

とを備えたことを特徴とする火災警報装置。

2 - クレーム 1 による火災警報装置において、前記火災源情報計算手段が、前記センサ手段で検出した温度、煙濃度、 C Oガス濃度等の二次的情報から、対象となる室内における火災の性状を解析するための火災シミュレーションの数学モデルに従つた前記演算式に基いた逆演算により一次的な火災源情報を演算する演算手段を含むもの。

3 . クレーム 1 による火災警報装置において、前記火災判断手段が、前記火災源情報計算手段から得られた一次的情報のうちの少なくとも 2つの量を用いた相関演算により火災を判断する相関演算手段を含むもの。

4 . クレーム 3 による火災警報装置において、前記相関演算手段が、相関演算に使用した前記少なくとも 2つの量で決まる合成べクトル Dの絶対値に基いて前記相関演算結果に対して重み付けした演算結果により火災判断を行なうもの。

5 . クレーム 1 による火災警報装置において、前記センサ手段が温度センサ、煙濃度センサ、 C 0ガス濃度センサを含むもの。