JPH0346776Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、屋外球技場等の大空間構造体におけ
る火災を無人監視し、火災発生時にノズルから消
火剤を放出して自動消火するようにした消火設備
に関する。

（従来技術） 近年、野球場等の野外設備においては、雨天時
にも試合ができるようにするため所謂エアードー
ムとして知られた天井構造を設けるようにしてお
り、その結果、防災上の見地から自動消火設備を
設置することが要求されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような大空間をもつた構造
体について、従来のように天井内に配管を設置す
ることによるによるスプリンクラー消火設備を設
けようとしても、軽重量構造であるために配管設
備の設置が困難であり、更に監視領域が非常に広
く天井面も高く、しかも天井面の変動があるため
従来の天井設置型の火災感知器では充分な火災監
視を行なうことができないという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたもので、簡単な設備構成で大空間構造体等
の火災を無人監視すると共に火災検出時には自動
消火を確実に行なうようにするため、消火対象領
域をテレビカメラで撮影し、このテレビカメラの
映像出力から輝度変化を生じた位置を位置検出手
段で検出し、更に消火対象領域における少なくと
も輝度または色相の変化を生じた異常領域の熱放
射エネルギーを熱放射検出器にて検出し、輝度変
化を生じた異常領域に消火用モニターノズルを指
向制御して向け、所定レベルを越える熱放射検出
器出力が得られたときに消火剤送出装置を起動制
御して消火剤を火災発生領域に放出するようにし
たものである。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示したブロツク説
明図である。

まず構成を説明すると、１ａ，１ｂ，１ｃは監
視領域の熱放射エネルギーを検出する熱放射検出
器であり、例えば焦電素子を使用し、−50℃〜
1000℃の範囲内で監視領域の温度を非接触で測定
する放射温度計を利用することができる。第１図
実施例では以下１ａ，１ｂ，１ｃを放射温度計と
して説明する。

２ａ，２ｂ，２ｃは消火対象領域を撮影するテ
レビカメラであり、放射温度計１ａ〜１ｃ、テレ
ビカメラ２ａ〜２ｃはそれぞれ同一監視視野をも
つように光学的に連結されており、テレビカメラ
の映像範囲と放射温度計の映像範囲が一致するよ
うにしている。

放射温度計１ａ〜１ｃの測定温度T1，T2，T3
のそれぞれは演算装置３に与えられており、演算
装置３において測定温度T1〜T3のそれぞれにつ
いて時間的な温度変化△Ｔの比較演算を行ない、
温度変化△Ｔが得られたとき警戒領域の異常を判
別出力する。一方、テレビカメラ２ａ〜２ｃの各
映像信号I1，I2及びI3は位置検出装置４に与えら
えており、位置検出装置４は映像信号から火災の
発生で輝度変化を生じた監視領域の位置を検出し
て出力する機能を有する。

この位置検出装置４による火災等で輝度変化を
生じた監視領域を位置検出する機能を詳細に説明
すると、第２図に示すグランド５を消火対象領域
とした場合、テレビカメラ２ａは消火対象領域と
なるグランド５のすべてを監視する監視映像を得
るように設置され、一方、テレビカメラ２ｂ，２
ｃはテレビカメラ２ａに対し90°異なつた位置に
設置され、テレビカメラ２ｂと２ｃで消火対象領
域の半分を異なる方向からそれぞれ監視して監視
映像を得るようにしている。このようなテレビカ
メラ２ａ〜２ｃの監視配置に対応して、例えばテ
レビカメラ２ａの監視映像を示す第３図のように
消火対象領域全域を破線で示すように縦割に複数
分割、例えば10分割して分割監視領域A₀〜A9を
定め、各分割監視領域A₀〜A9毎の監視画像の輝
度変化の有無を判別する。この分割監視領域毎の
輝度変化を検出する具体例としては、定常監視状
態における分割監視領域A₀〜A9の画像信号をデ
ジタル信号に変換してメモリに判別基準として記
憶しておき、一定の周期毎に得られた分割監視領
域A₀〜A9の画像データをメモリに記憶した判別
基準と比較して輝度変化の有無を判別する。

この第３図に示した監視画像を縦割に10分割し
て輝度変化を監視する機能を第２図に示す実際の
消火対象領域についてみると、テレビカメラ２ａ
の監視領域をその指向方向に10分割したことに相
当する。このような監視映像を縦割に複数分割し
て輝度変化の有無を判別する機能はテレビカメラ
２ｂ及び２ｃについても同様であり、テレビカメ
ラ２ｂ，２ｃの監視画像を同じく縦割に複数分割
し、各分割領域の輝度変化の有無を判別する。従
つて、第２図に示すようにテレビカメラ２ａに対
し90°異なつた位置に設置したテレビカメラ２ｂ
及び２ｃの視野がその指向方向において同一数だ
け分割された領域を形成しており、テレビカメラ
２ａの分割領域との交差領域をもつて輝度変化を
生じた消火対象領域の二次元的な位置を判別でき
るようにしている。

再び第１図を参照すると、位置検出装置４には
テレビカメラ２ａ〜２ｃで撮影した監視映像を移
し出すモニターテレビ６が設けられ、このモニタ
ーテレビ６を使用して第３図に示した分割領域の
マーカ設定が行なわれる。尚、モニターテレビ６
は各テレビカメラ２ａ〜２ｃ毎に設けてもよい。

７は消火制御装置であり、放射温度計１ａ〜１
ｃの測定温度に基づいて温度変化を演算した演算
装置３の出力及びテレビカメラ２ａ〜２ｃの映像
出力における輝度変化から消火対象領域の異常領
域を検出した位置検出装置４の出力が与えられて
おり、位置検出装置４で輝度変化から検出された
異常領域に対する後の説明で明らかにする消火用
モニターノズルの指向制御及び演算装置３より異
常領域で火災に相当する温度変化が得られたとき
に、同じく後の説明で明らかにする消火剤送出装
置を起動制御する機能を有し、更に消火用モニタ
ーノズルに供給する消火剤の放水量及び圧力を制
御する機能も併せてもつ。

ここで、演算装置３及び消火制御装置７はマイ
クロコンピユータのプログラム制御により実現す
ることができる。

８ａ，８ｂは消火用モニターノズルであり、例
えば第４図に示すように消火対象領域となるグラ
ンドの２箇所に設置され、ノズルをノズル駆動部
９ａ，９ｂによつて上下左右に指向制御すること
ができる。この消火用モニターノズル８ａ，８ｂ
に対してはポンプ制御盤１０、モータ１１、ポン
プ１２及び水源水槽１３でなる消火剤送出装置か
らの消火用水が放水制御部１４ａ，１４ｂを介し
て供給されている。放水制御部１４ａ，１４ｂは
消火制御装置７の出力で作動され、消火用モニタ
ーノズル８ａ，８ｂに対する消火用水の放水量及
び放水圧力を調整する。

次に、第５図のフローチヤートを参照して、第
１図の実施例による火災監視と消火制御を説明す
る。

まず、装置の電源を投入することにより、放射
温度計１ａ〜１ｃ及びテレビカメラ２ａ〜２ｃに
よる消火対象領域の監視状態が得られる。

続いて、ブロツク１５において放射温度計１ａ
〜１ｃで測定された消火対象領域の測定温度T1
〜T3をスキヤニングし、次のブロツク１６で演
算装置３において各測定温度T1〜T3のそれぞれ
について温度変化△Ｔを演算する。この温度変化
△Ｔの演算はブロツク１５における前回の測定温
度Tnと今回の測定温度Tnとの温度差として演算
される。続いて判別ブロツク１７において温度変
化の有無をチエツクしており、温度変化△Ｔが規
定値以下、即ち火災によらない通常の温度変化で
あるときにはブロツク１５，１６の処理を繰り返
している。一方、火災等の異常で温度変化△Ｔが
規定値を越えると温度変化ありと判別され、次の
ブロツク１８でテレビカメラ２ａ〜２ｃの映像出
力についての輝度変化のチエツクを行なう。この
輝度変化のチエツクは第３図に示したようにマー
カの設定により監視領域の映像を複数の分割監視
領域に分けており、各分割領域のそれぞれについ
て輝度変化の有無をチエツクする。

続いて判別ブロツク１９で輝度変化の有無がチ
エツクされ、輝度変化がないときには判別ブロツ
ク２０において再び温度変化△Ｔが大きいか否か
をチエツクし、温度変化△Ｔが小さければ正常と
判断して再び測定温度のスキヤニングに戻る。一
方、輝度変化がなくとも温度変化△Ｔが大きいと
きには火災等による温度変化とみなし、ブロツク
２１の火災判断及び位置検出に進む。勿論、判別
ブロツク１９で輝度変化があつたときにはブロツ
ク２１に進む。

ブロツク２１ではブロツク１８のマーカチエツ
クで得られた輝度変化を生じた消火対象領域、即
ち異常領域の二次元的な位置を、例えば第２図に
示したようにテレビカメラ２ａ〜２ｃの分割監視
領域の交差点、例えば斜線で示す領域を異常領域
の位置として検出し、且つ温度変化△Ｔが大きい
ことから火災と判断する。このブロツク２１以降
の制御は消火制御装置７によつて実行される。

即ち、まずブロツク２２で異常の警報出力を行
ない、続いてポンプ制御盤１０に起動信号を与え
てブロツク２３でモータ１１の駆動によりポンプ
１２を起動し、水源水槽１３からの消火用水を消
火用モニターノズル８ａ，８ｂに加圧供給する。
続いて判別ブロツク２４で消火制御が未制御か否
かをチエツクする。即ち、この一連のフローは自
動消火制御であることから、手動により行なわれ
る消火制御と重複しないようにする。判別ブロツ
ク２４で未制御であればブロツク２５でタイマを
オンして一定のタイムラグをおき、次の判別ブロ
ツク２６で消火剤送出装置、即ちポンプ１２が正
常に起動したかどうかをチエツクする。ここで、
ポンプ１２が正常に起動していないときには再び
ブロツク２５で一定のタイムラグを設け、再びポ
ンプ起動をチエツクする。

次のブロツク２７においては位置検出装置４で
検出された異常領域に消火用モニターノズル８
ａ，８ｂを向ける指向制御を行なう。このノズル
位置制御は、例えば消火用モニターノズル８ａ，
８ｂの最大放水距離Ｌが第４図に示すように消火
対象領域となるグランド５の半分を越える能力を
もつている場合、両方の消火用モニターノズル８
ａ，８ｂの放水範囲が重複した中央部分について
は両方の消火用モニターノズル８ａ，８ｂを指向
制御し、それ以外の領域についてはいずれか一方
の消火用モニターノズル８ａ，８ｂを指向制御す
る。

このブロツク２７におけるノズル位置制御が終
了すると、ブロツク２８で放水制御部１４ａ，１
４ｂを作動し、消火用水の放水量及び圧力を調整
する放水制御を行ない、続いてブロツク２９で放
水制御部１４ａ，１４ｂに設けている放水制御弁
を開き、消火用モニターノズル８ａ及びまたは８
ｂから消火用水を異常領域に向けて放水する。

この消火用モニターノズル８ａ，８ｂによる消
火用水の放水中にあつては、ブロツク３０に示す
ように消火ノズルを上下左右に僅かに動かす首振
り制御を行なわせ、ノズルが指向制御された異常
領域及びその周囲に亘つて充分に消火用水を放水
させる。

続いて判別ブロツク３１においてモニターテレ
ビ６による消火状態の監視からオペレータが鎮火
か否かを判別し、鎮火が確認されればブロツク３
２に進んで再び初期状態に復旧させ、一方、鎮火
が確認されていないときには再びブロツク２１に
戻り、改めて火災が生じた異常領域の位置検出を
行ない、ブロツク２２以降の一連の放水制御を繰
り返す。

尚、この実施例では、温度変化を演算する演算
装置を設けているが、放射温度計の出力をそのま
ま用い、所定温度を越えたとき火災と判断し消火
剤送出装置を起動制御するようにしても達成でき
る。

第６図は本考案の他の実施例を示したもので、
この実施例は熱放射検出器を１台で済むようにし
たことを特徴とする。

即ち、テレビカメラ２ａ〜２ｎは第１図の実施
例と同様に複数台設けられ、テレビカメラ２ａ〜
２ｎの映像信号を位置検出装置４に入力して輝度
変化を生じた位置の検出を行なつているが、熱放
射検出器１は１台のみが設けられ、１台の熱放射
検出器１では監視エリアをすべてカバーできない
ので、駆動部４０によつて熱放射検出器１を上下
及び左右方向に回動できるように構成しており、
駆動部４０は位置検出装置４の出力を受けて輝度
が変化した検出位置に熱放射検出器１を回動制御
できるようにしている。熱放射検出器１の出力は
消火制御装置７に与えられ、輝度が変化した位置
の熱放射エネルギーが所定レベルを越えたか否か
を検出できるようにしている。

この第６図の実施例における熱放射検出器１の
駆動部４０による回動制御を説明する。

まず、定常監視状態にあつては、駆動部４０の
機械部分の寿命を考慮して駆動部４０の非作動状
態におかれている。このような定常監視状態にお
いてテレビカメラ２ａ〜２ｎからの映像信号に基
づいて位置検出装置４で輝度変化が生じた監視エ
リアの位置検出が行なわれると、この位置検出信
号は駆動部４０に与えられ、検出位置に向けて熱
放射検出器１が駆動部４０により回動制御され
る。この回動制御により熱放射検出器１から検出
位置の熱放射エネルギーが検出されて消火制御装
置７に与えられ、この熱放射検出器１の出力が、
予め模擬火災実験で求められているレベルを越え
たときに火災の判断処理が行なわれる。

この第６図の実施例によれば第１図の実施例に
比べて熱放射検出器が１台で済むことかた設備コ
ストを安価にでき、また熱放射検出器を回動制御
する駆動部は定常監視状態において非作動状態に
おかれ、機械的部分の駆動を要しないので、耐久
性を向上させることができる。

尚、上記の実施例では複数のテレビカメラを設
け、それぞれの映像における輝度変化を検出して
検出位置の組合せにより異常発生領域を決定して
いるが、消火対象領域全体を１台のテレビカメラ
で監視し、輝度変化の識別精度を細かく設定すれ
ば１台のテレビカメラの映像出力から輝度変化を
生じた異常領域を測定することができる。

また、位置検出装置は映像出力からの輝度変化
をとらえているが、色相の変化によつて位置を検
出するようにしても達成できる。

更に、上記の実施例では消火用モニターノズル
を２台としているが、この消火用モニターノズル
の数も消火対象領域の大きさ及び使用する消火用
モニターノズルの放水能力に応じて適宜の台数と
することは勿論である。

（考案の効果） 以上説明してきたように本考案によれば、消火
対象領域をテレビカメラで撮影し、このテレビカ
メラの映像出力から輝度または色相の変化を生じ
た位置を位置検出手段で検出し、更に消火対象領
域における少なくとも輝度変化を生じた異常領域
の熱放射エネルギーを検出し、この検出出力が所
定レベルを越えたときにポンプ等の消火剤送出装
置を起動制御して消火剤を火災発生領域に放出す
るようにしたため、テレビカメラによる輝度また
は色相の変化の監視に加えて熱放射検出器による
異常検出を同時に行なうことから火災以外の原
因、例えば懐中電灯の光等でテレビカメラの映像
出力に輝度または色相の変化を生じても熱放射検
出器の出力が所定レベルを越えないことから、輝
度または色相の変化のみによる火災判別に比べ消
化制御の誤動作がない。更に、燻焼火災のように
初期段階では、温度上昇のみ生じる火災について
は放射温度計の測定温度から消火対象領域の異常
を知り、燻焼火災が進んで着火による輝度変化が
得られると直ちに位置判別による消火用制御を素
早く行なうことができる。更に、野外運動施設の
ような大空間構造物であつても熱放射検出器、テ
レビカメラ、消火用モニターノズルを設置するだ
けで消火対象領域の監視及び消火制御を行なうこ
とができ、エアドーム等の天井設備を設置した場
合にも天井側への配管や火災検出手段の設置を必
ずしも必要とせず、簡潔な設備構成で大空間の火
災監視と自動消火を確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示したブロツク説
明図、第２図はテレビカメラで設定される監視領
域の説明図、第３図はテレビカメラの監視映像を
縦割り分割して得られる分割監視領域の説明図、
第４図は消火用モニターノズルの設置状態を示し
た説明図、第５図は本考案による火災監視と消火
制御を示したフローチヤート、第６図は本考案に
おける熱放射検出器とテレビカメラの他の装置構
成を示した説明図である。 １ａ〜１ｎ：熱放射検出器（放射温度計）、２
ａ〜２ｎ：テレビカメラ、３：演算装置、４：位
置検出装置、５：グランド、６：モニターテレ
ビ、７：消火制御装置、８ａ，８ｂ：消火用モニ
ターノズル、９ａ，９ｂ：ノズル駆動部、１０：
ポンプ制御盤、１１：モータ、１２：ポンプ、１
３：水源水槽、１４ａ，１４ｂ：放水制御部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 消火対象領域を撮影するテレビカメラと、該テ
   レビカメラの映像出力から輝度または色相の変化
   を生じた位置を検出する位置検出装置と、少なく
   とも輝度または色相変化を生じた異常領域の熱放
   射エネルギーを検出する熱放射検出器と、上下左
   右方向に回動して消火対象領域に消火剤を放出す
   る消火用モニターノズルと、該消火用モニターノ
   ズルに消火剤を加圧供給する消火剤送出装置と、
   前記位置検出装置の位置検出出力により前記消火
   用モニターノズルを消火対象領域に指向制御する
   と共に前記熱放射検出器の出力が所定レベルを越
   えたとき前記消火剤送出装置を起動制御する消火
   制御装置とを備えたことを特徴とする消火設備。