JPS62269293A - 火災報知装置 - 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、火災による温度、煙ａ度等をアナログセンサ
で検出して火災を判断するようにしだ火災報知装置に関
する。

（従来技術） 近年、火災感知器に閾値をもたせて火災判断を行なって
いた所謂オン、オフ型の火災報知装置における誤報と火
災検出遅れの問題を解決するため、火災による温度、煙
濃度、ＣＯガス’ｆｉ、度等をアナログセンサで検出し
て受信機に送り、受信機側で検出データに基づいて火災
を判断するようにした所謂アナログ火災報知装置の実用
化が押し進められている。

ところで、このようなアナログ火災報知装置の警戒地区
に設置したアナログセンサから１与られる検出データは
、火災条件が同じでおっても警戒地区となる部屋の形状
、即ち、床面積や天井高さによってセンサ設置位置に対
する火源位置からの煙やＣＯガスの拡散状況、センサ設
置位置の温度上昇か異なることが予想される。

そこで本願発明者等に必っては、センサを設首する天井
高さが異なっても、設置高ざの影響を受けることなく火
災判断の処理ができる装置を提案している（特願昭５９
−１４０２６号）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、センサ設置地区の形状として問題になる
のはセンサ設置高さのみならず、センサ設置地区の床面
積も大きな要因であり、同じ火災条件でおっても床面積
の大きざによってセンサから得られる検出データの時間
的な変化が異なり、このような床面積により時間的変化
が異なる検出データを一律に処理して火災を判断したの
では、火災の早期発見と誤報防止の両立を図ることがで
きない恐れがあった。

例えば、狭い部屋にあっては、タバコの煙等によっても
高い煙濃度が検出されてしまうことから広い部屋に比べ
誤報を生じ易く、一方、広い部屋にあっては、火災によ
る煙の拡散に時間がかかることから検出データの時間遅
れが大ぎく、狭い部屋に比べて火災の判断に時間がかか
るという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、火災による物理的現象の変化を検出するアログセ
ンサが管轄する警戒地区の床面積が異なってでいも、床
面積の影響を受けることなく火災の判断処理ができるよ
うにした信頼性の高い火災報知装置を提供することを目
的とする。

この目的を達成するため本願発明者等にあっては、部屋
面積を変えて行なった火災実験のデータ解析研究を続け
たところ、センサ設置地区の床面積と検出データとの間
に所定の相関関係があることを見いだし、この相関関係
に基づき、アナログセンサの検出データまたは火災判断
の閾値を床面積で定まる所定の補正係数によって補正し
て火災判断を行なうようにしたものである。

（作用） このような本発明による床面積に基づいた検出データの
補正によれば、センサが管轄する警戒地区の床面積が異
なっていも、検出データの補正により火災発生から略同
じ経過時間後に火災判断を出すことができ、狭い部屋で
タバコ等を吸っても誤った火災判断が出されてしまうこ
とを確実に防止すると共に、広い部屋であっても時間遅
れを生ずることなく狭い部屋と同様、早期に火災判断を
出すことができる。

また、床面積に基づいた火災判断の閾値補正にあっても
、床面積の相違により検出データの時間的変化が異なっ
ていも、同様に誤報の防止と火災の早期発見を床面積の
影響を受けずに行なうことができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

まず構成を説明すると、１ａ、１ｂ、　　・・・１［）
はアナログセンサであり、例えば煙濃度センサ、温度セ
ンサ、ＣＯガスセセン等が用いられ、警戒区域となる部
屋の天井面等に設置され、煙濃度、温度、ＣＯガス濃度
に応じたアナログ信号を出力する。

２はリンプリング回路であり、複数のアナログセン量す
１ａ〜１ｎから出力されたアナログ、検出信号を一定時
間毎に順次サンプリングして出力する。

３はＡ／Ｄ変換器であり、サンプリング回路２から順次
骨られるアナログ検出信号をデジタル信号（以下、「セ
ンサデータ」と云う）に変換する。

４は補正演算回路であり、Ａ／Ｄ変換器３から得られた
センサデータにセンサ管轄地区の警戒床面積に応じて予
め定められた補正係数Ｋを掛は合わせてセンサデータを
補正する。補正演算回路４に対する補正係数には補正係
数設定回路６により設定され、補正係数設定回路６は面
積設定部５により設定されたセンサが管轄する警戒地区
の警戒床面積に基づいて選択された所定の補正係数を補
正演算回路４に設定する。

７は火災判断回路であり、補正演算回路４により警戒床
面積に基づく補正を受けたセンサデータを入力し、例え
ば時間的に連続する複数のセンサデータに基づく関数近
似、例えば２次関数近似により予め定めた危険レベルへ
到達するまでの時間を予測し、この予測時間が所定時間
以下となったとぎに火災と判断する予測演算処理、若し
くはセンサデータを予め定めた閾値と比較し、閾値を超
えたときに火災と判断する火災判断処理を行なう。

８は警報表示部でおり、火災判断回路７からの火災判断
出力を受けて警報ベルや火災表示灯等により火災の警報
表示を行なうようになる。

次に、第１図の補正演算回路４で行なう警戒床面積に基
づくセンサデータの補正原理を説明する。

第２図は床面積が異なる部屋で同一の火災条件、例えば
コツトンをくん焼させたときの煙濃度の時間変化を示す
。

第２図において、煙濃度が増加する時間変化は略直線的
な変化として得られ、直線１０が狭い部屋での時間的変
化であり、直線１１．１２の順に部屋が広くなったとき
の時間変化を示す。

この第２図の実験データから明らかなように、床面積が
狭い程、煙濃度の時間的変化は大きく、部屋が広い程煙
濃度の時間的変化が少なくなり、その結果、センサが管
轄する警戒地区の床面積に応じたセンサデータの補正が
必要となる。

第３図は部屋面積を５段階に変えて火災実験を行なうこ
とにより得られたセンサ出力相対値を示した特性グラフ
である。

即ち、センサの設置高さを例えば２．５ｍの一定の高さ
とし、床面積をビル内の梁によって遮られるスパン４．
３ｍＸ６．７ｍを基準とし、一般家屋の６畳の大きさ２
．５８ｍｘ３．４８ｍまで５段階に床面積を可変し、床
面積が異なった場合のセンサ出力を求めることによって
第３図の特性グラフを得ている。また、第３図の特性グ
ラフは煙濃度、温度及びＣＯガス濃度のそれぞれについ
ての部屋面積に対するセンサ出力相対値を示している。

ここで、温度、煙濃度、ＣＯガス濃度は部屋面積が増大
する程一定値に収束する傾向がおり、この収束するセン
サ検出値を部屋が無限に広いと仮定したときの基準直１
としてセンサ出力相対値を求め一〇いる。

この第３図に示す温度、煙濃度及びＣＯガス濃度の特性
曲線は、各測定点のセンサデータに基づいて各々最小２
乗法によって求めた近似曲線であり、各特性曲線は次式
で表すことができる。

ＲＴ＝’１．０ｅｘｐ　　（−０，０８３）＋１−（１
）Ｒ３＝４．２ｅｘｐ　　（−０，１５３）＋１−（２
）ＲＧ＝９．６ｅｘｐ　　（−〇、１１Ｓ）＋１　−（
３）但し、Ｓ床面積［ｍ２］ そこで、部屋面積が異なっても同一の火災判断処理を適
用するためには、前記第（１）弐〜第（３）式で求めた
相対値ＲＴ、Ｒ３，ＲＧの逆数を補正係数にとしてアナ
ログセンサから得られた、検出データに１赴は合わせれ
ばよいことになる。

従って、第１図にあける面積設定部５は、前記第（１）
〜第（３）式にお（プる床面積Ｓを設定し、また補正係
数設定回路６は面積設定部５から与えられた床面積Ｓに
基づいた前記第（１〉〜第（３）式の）寅算で求めた相
対、（ａの逆数として補正係数を補正演算回路４に設定
する。勿論、補正係数設定回路６としては前記第（１）
〜第（３）式の演算を行なわずに床面積Ｓに対する相対
ｆＩ？ｉＲＴ、Ｒ３゜ＰＧの前記第（１）〜第（３）式
から演算してその逆数を補正係数にとして予め求め、こ
れらの補正係数を床面積Ｓをアドレスとしてメモリに記
憶しておくことで、床面積Ｓを与えることで一義的に補
正係数Ｋを得るようにしても良い。

次に、第４図のフローチャートを参照して第１図の実施
例の動作を説明する。

まずブロック１３においてアナログセンサ１ａ〜１ｎ毎
にセンサ設置地区の警戒面積Ｓ１．Ｓ２゜・・・３ｎを
設定する。この警戒面積の設定は１つの部屋にアナログ
センサが１台しか設置されていないときは、その部屋の
床面積を設定し、また天井面に梁が出ている部屋におっ
ては、梁で囲まれた天井部分に１台のアナログセンサを
設置していることから、この梁で囲まれた部分に対応す
る床面積を設定する。

ブロック１３で警戒面積の設定が終了すると、次のブロ
ック１４に進んで各警戒面積８１〜Ｓｎに対応した補正
係数に１〜ＫｎのｔＱ定が行なわれる。即ち、温度、煙
濃度、ＣＯガス濃度となるセン９−の種類に応じた前記
第（１）〜第（３）式に設定した警戒面積を入れて相対
１直ＲＴ、Ｒ８，ＲＧを求め、この相対値の逆数として
補正係数に１〜Ｋｎのそれぞれを設定する。

このような補正係数に１〜Ｋｎの設定処理が終了すると
次のブロック１５において、アナログセンナ１〜１ｎか
ら得られるアナログ検出データを一定周期毎に順次サン
プリングし、Ａ／Ｄ変換器３でデジタルデータに変換し
て補正演算回路４に供給する。補正演算回路４はブロッ
ク１６に示りように、ブロック１４で設定された補正係
数を対応するセンサデータに掛は合わせる。続いて、判
別ブロック１７において床面積に基づく補正を受（ブた
センサデータを用いて関数近似法による予測演算、若し
くは所定の閾値との比較により火災を判断しており、火
災と判断されるとブロック１８に進んで火災警報を出す
。

このような本発明による床面積に基づいたセンサデータ
の補正による火災判断にあっては、次表−１に示すよう
な火災発生から火災判断が出るまでの判定時間が火災実
験を通じて得ることができた。

表−１ の場合の判定時間を示しており、ガス及び煙については
発煙から火災判断が出されるまでの時間であり、また温
度については発火から火災判断が出されるまでの時間と
なる。

この表−１に示した判定時間から明らかなように、本発
明の床面積に基づいて補正されたセンサデータによる火
災判断にあっては、床面積が異なっていても火災発生（
発煙、又は発火時点）から補正されたセンサデータに基
づいて火災判断が出されるまでの時間は、略同じ判断時
間となり、本発明による床面積に応じたセンサデータの
補正が有効であることがＷｋ、認されている。

また本願発明者等にあっては、例えば２次関数近似法に
よる火災の予測判断に用いる目標値（危険レベル）を考
察したところ、所定の広さをもった部屋、例えば２５〜
３０ｒＴ］２の部屋の火災実験から、火災を遅れなく判
断でき且つ大火災との区別を行なえるレベルは、例えば
温度については１０８°Ｃを得た。その結果、一般的な
広さの部屋における２次関数近似法による火災判断の目
標値としては、温度は’１２０’ｃ±コＯ’Ｃ、煙）農
度は２２゜５％／ｍ±２．５％／ｍ、更にＣＯカス濶度
は７ｏｏｐｐｍ±５０　ｐＤｍとなる値に設定すること
が適当との結果を得た。

第５図は本発明の他の実施例を示したブロック図で必り
、この実施例は火災判断回路で用いる閾値を床面積に応
じて補正するようにしたことを特徴とする特 即ち、Ａ／Ｄ変換器３からのセンサデータを入力した火
災判断回路４に対する閾値は、閾値補正回路２０から与
えられており、閾値補正回路２０は面積設定部５で設定
されたセンサ設置地区の警戒床面積Ｓに基づいて予め設
定している基準となる閾値を補正して火災判断回路４に
与えるようになる。尚、仙の回路構成は対１図の実施例
と同じになる。

次に、閾値補正回路２０による閾値補正を説明する。

まず閾値補正回路２０には、補正の対象なる基準閾値が
設定されており、この基準閾値としては、第３図の特性
グラフにおいて部屋面積を無限大にしたときの収束値と
して得られる適宜の閾値、例えば煙）光度については、
１０％／ｍが設定される。

この基準閾値に対し補正演算回路２０は、面積設定部５
からセンサの管轄する警戒床面積Ｓの設定を受（づると
、前記第（１）〜（３）式に基づいて相対値ＲＴ、Ｒ８
，ＲＧを計算し、 （補正閾値）−（基準閾値）×（相対値）として補正閾
値を求めて火災判断回路４に設定するようになる。

更に、本発明の他の実施例として、前述したセンサデー
タの床面積に応じた補正に加えて特願昭５９−１４０２
６号で本願発明者等が既に提案しノているセンサ設置高
さの補正係数をセンサデータに掛は合わせることで、床
面積及びセン゛りの設置高さの影響を受けない火災判断
を行なうことができる。

このセンサ設置高さの影響をなくすための補止係数は、
例えば煙濃度については第図の特性に従った補正係数Ｙ
が使用され、また温度については第６図の特性曲線に従
った補正係数Ｙが用いられる。

即ち、センサデータに本発明の床面積に基づく補正係数
にと第６，７図に示すセンサ設置高さに応じた補正係数
Ｙを掛（ブ合わせてセンサデータを補正し、この補正さ
れたセンサデータに基づいて火災判断を行なうことで、
警戒床面積及びセンサ設置高さの影響、換言するならば
センサ設置場所の部屋の形状の影響を受けることのない
火災判断を行なうことができる。

この床面積に加えてセンサ設置高さの補正を更に施す点
は第５図に示した閾値の補正についても同様である。

更に、上記の実施例は、アナログセンサからの検出デー
タを受信間において補正した後に火災判断を行なう場合
を例にとるものであったが、本発明はこれに限定されず
、アナログセンサ自体に床面積に応じたセンサデータの
補正機能をもたせるようにしてもよい。更に、従来のオ
ン、オフ型火災感知器における閾値設定についても、第
５図の実施例と同様、床面積に応じて補正された聞直を
感知器自体で設定するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、アナログセン
サの検出データ、または火災判断の閾値を床面積で定ま
る所定の補正係数によって補正して火災判断を行なうよ
うにしたため、センサ設置場所の床面積の如何に係わら
ず、火災発生から略同じ経過ｎ；’、間後に火災判断を
出すことができ、広い部屋でおっても火災判断に時間遅
れを生ずることなく、狭い部屋と略同様に火災発生から
短時間で火災判断を出すことが−Ｃき、また狭い部屋等
で煙草が吸われても、誤った火災判断が出されてしまう
ことを確実に防止することができる。

更に、広い部屋であっても狭い部屋と比へて火災判断が
出されるまでの判定時間に相）Ｕがないことから、広い
部屋にセンサ１台を設置覆るだけで狭い部屋と同等な火
災判断ができ、このため警戒区域に対するセンサ設置高
を少なくすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図
は部屋面積を変えて火災実験を行なったときの煙濃度の
時間変化を示したグラフ図、第３図は部屋面積に対する
センサ出力相対値を示した特ｉ生グラフ図、第４図は第
１図の処理動作を示したフローチャート、第５図は本発
明の他の実施例を示したブロック図、第６，７図はセン
サ設閘高ざと補正係数の関係を示したグラフ図である。 １８〜１ｎ：アナログセンサ ２：サンプリング回路 ３：Ａ／Ｄ変換器 ４：補正演算回路 ５：面積設定部 ６：補正係数設定回路 ８：警報表示部 ２０：閾１直補正回路 第と図 ＠＋ｓｒ＋ｒ分〕 第３図 ム 第≠図 第６図　　　　　　　　　　　第７図 ｙ 天井面のるｊ（ｍ＋　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　天井面４墨さ　［ｍｌ手続ネ山正書（方式） 昭和６１年８月２２０ 昭和６１年特許願第１１４２２３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 住所　千葉県千葉市高洲３丁目５番２．凍８０１号名称
　石　几　弘　光　　（（ｔ！！１名）４、代理人 住所　東京都港区西新橋三丁目１５番８号西新（ａ中央
ビル４階 昭和６１年７月２日（発送日昭和６１年７月２９日）、
三：■ニミ、　糸プン　ネｉ４Ｔ　　　ｉＴ”　　　ｘ
、ｃ−（白　イさ　）７、補正の内容 別紙のとうり浄書した明細書を提出する（内容変更なし
〉。 ７１ＪｉＮ（ｎｔノロ夾 １、事件の表示 昭和６１年持許願第１１４２２３号 ２、発明の名称 火災報知装置 ３．７山王をする者 事件との関１系　特許出願人 住所　千葉県千葉市高洲３丁目５番２棟８０１号名称　
石　井　弘　光　（他１名） ４、代理人 住所　東′京都港区西新橋三丁目１５番８号西析嬌中央
ビル４階 電話０３　（４３２）１００７ ６　、　　ネ山正の効１象 明細書の「発明の詳細な説明」並びに「図面の簡単な説
明」の各潤 ／−ｍ− ｆ　、　　↑…月二　Ｊノｌ／Ｍ　イ今（１）明細に第
４頁第７行目Ｆ異なってていも、」を、「箕なっていて
も、」と補正する。 （２）明細書第５頁第３行目並びに第１２行目「異なっ
ていも、」を、「異なっていても、」とそれぞれ補ｉ′
ＩＥｖる。 （３〉明細書第７頁第５〜６行目並びに第９〜１０行目
の「センサデータ」を、「補正を受けたセンサデータ」
とそれぞれ補正する。 （４）明細書第１４頁第７行目「１〜１ｎｊを、ｒ１ａ
〜１　ｎ　ｊと補正する。 （５）明細書第１４頁第７行目１人火災ｊを、「非火災
」と補１１Ｅ″９る。 （６）明細書第１５頁第７行目「対１図」を、「第１図
」と補正する。 （７）明細書第１５頁第１１行目「補正の対象なる」を
、「補正の対象となる」と補正する。 （８）明細書第１６頁第１３行目「左図の特性」を、「
第６図の特性」と補正する。 （９）明細書第１６頁第１５行目「第６図の特性曲線」
を、「第７図の′ｌＦｊ　ｉ生曲線」と補正する。 （１０）明細用第１９頁第１５行目「補正係数設定回路
」を、「補正計数設定回路」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 火災の発生による周囲環境の物理的現象の変化をアナロ
   グセンサで検出し、該アナログセンサの検出データに基
   づいて火災を判断する火災報知装置に於いて、 前記アナログセンサが管轄する警戒区域の警戒面積を設
   定する警戒面積設定手段と、該警戒面積設定手段の設定
   面積に応じて前記アナログセンサの検出データ又は前記
   火災判断の閾値を補正する補正手段とを設けたことを特
   徴とする火災報知装置。