JPH0628585A - トンネル用火災検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源線を流れる電流をより小さくすることが
できるようにしたトンネル用火災検知装置を提供するこ
と。 【構成】 トンネル内通路に配置された複数のターミナ
ル装置への電源が通路に沿って配置された所要の直流高
圧電源供給線によって供給されうるようになっているト
ンネル用火災検知装置において、電源供給線によって供
給される高圧直流電圧から低圧直流電圧を得るためのＤ
Ｃ−ＤＣコンバータを設け、該ＤＣ−ＤＣコンバータか
らの出力電圧をターミナル装置における電気的装置の全
部又は一部に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル用火災検知装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内で火災が発生したことを検知
するために使用されている従来のトンネル用火災検知装
置は、例えば、トンネル内壁に所要の間隔でターミナル
装置として配置された複数の炎検知器と、これらの炎検
知器からの出力信号を受け取るための受信装置とを有
し、これらの炎検知器は、トンネル内に延設されている
トンネル内の諸設備に電力を供給するための電源線、ア
ース線、信号線、アドレス制御線に夫々接続されてい
る。

【０００３】これらの線は受信部とも接続されており、
このようにして受信部とケーブルで接続されている各炎
検知器には、電源線を介して電力が供給され、各炎検知
器からの出力信号は信号線を介して受信部に送られる構
成となっている。このように、各炎検知器への電力供給
は、トンネル内に延設された電源線及びアース線を介し
て行なわれることとなるが、その電圧は直流電圧であっ
て比較的高い電圧値（通常４８Ｖ）に設定されているた
め、各炎検知器は定電圧装置によってこの高電圧を１０
Ｖ前後の安定化直流電圧にして使用している。ところ
で、通常この種の炎検知器は２５ｍ程度の間隔で配置さ
れており、したがって、例えば２Ｋｍ程度の長さのトン
ネルの場合炎検知器の数は８０個程度となり、電源線に
流れる電流の大きさはかなりのものとなる。このため、
炎検知器は消費電源が極力少なくなるように設計されて
おり、これにより電源線とアース線とに要求される電流
容量を小さくし、コストの低減を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
この種の検知器における判断機能としてより高いものが
要求されるようになってきているほか、各検知器と受信
部との間での通信機能、受信部から各検知器のアドレス
付与を行なうための機能等が要求されてきており、各検
知器にマイクロプロセッサを搭載し、あるいは検知器に
各種装置を併設することによりこれに対処する構成が種
々提案されている。

【０００５】このように、検知器における消費電力を減
少させる努力がなされている一方、検知器における消費
電流及びこれに付設される装置のための消費電流が増大
する傾向にあり、電源線及びアース線の電流容量を増す
ため、より太いケーブルを使用しなければならなくなっ
てきているが、配線のためのコストが増大する上に、供
給直流電圧を安定化直流電圧にする場合の電力損失が大
きくなり、システム全体としての効率が著しく低下する
という問題点を有している。

【０００６】本発明の目的は、したがって、従来技術に
おける上述の問題点を解決することができる、改善され
たトンネル用火災検知装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の特徴は、受信装置とケーブルによって接続さ
れている複数のターミナル装置がトンネル内通路に沿っ
て間隔をあけて配置されており、前記通路に沿って配設
された直流電源供給線を介してこれらのターミナル装置
に所要の電力が供給され得るようになっているトンネル
用火災検知装置において、前記直流電源供給線から電力
の供給を受けて前記直流電源供給線の電圧より低い所要
の直流出力電圧を発生させるためのＤＣ−ＤＣコンバー
タを前記ターミナル装置に対応させて設け、各ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータからの直流出力電圧を対応するターミナル
装置の電気的装置の少なくとも一部に供給するようにし
た点にある。

【０００８】ターミナル装置は、例えば、炎センサを内
蔵した又は炎センサに接続されている火災検知のための
複数のターミナル装置のほか、その他の適宜の形態で設
けられた如何なるターミナル装置であってもよい。ＤＣ
−ＤＣコンバータをターミナル装置に対応させて設ける
とは、一対一に対応させる態様のほか、適宜の比率で対
応させる態様をも含むものである。また、ＤＣ−ＤＣコ
ンバータは、直流電圧を一旦交流電圧に変換してから再
び所要のレベルの直流電圧に変換するもの、又はチョッ
パ型のもの等、適宜の構成とすることができる。

【０００９】

【作用】電源供給線によって送られている比較的高い電
圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータにより所要の低い電圧に効
率よく変換され、ＤＣ−ＤＣコンバータからの出力が所
要の各部に供給され、電圧のレベルを変換するために生
じる電力損失が極めて小さく抑えられる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
つき詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明による、トンネル用火災検
知装置の一実施例であり、トンネル用火災検知装置１
は、トンネルの側壁（図示せず）に沿って適宜の間隔、
例えば２５ｍ間隔で配設されている検知ターミナル装置
Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎを具えている。

【００１２】符号Ｑで示される受信部は、各検知ターミ
ナル装置Ｔ１乃至Ｔｎからの出力を順次受信し、炎検出
のために処理する機能を有するものであり、トンネル内
又はトンネル外の適宜の箇所に設けられている。受信部
Ｑは、このほか、トンネル内の諸設備に電力を供給する
ための直流電源部ＰＷを有しており、直流電源部ＰＷか
らは、電源線３とアース線２とから成る電源供給線Ｅが
トンネル内の通路に沿って延設されている。受信部Ｑか
らは、このほか、アドレス制御線４及び信号線５も電源
供給線Ｅに沿って配置されており、各検知ターミナル装
置に対応して設けられたコネクタ対Ｃ１乃至Ｃｎを介
し、これらの線２乃至５が検知ターミナル装置Ｔ１乃至
Ｔｎと図示の如く接続されている。なお、直流電源部Ｐ
Ｗは、受信部Ｑ内の装置へも電力の供給を行なってい
る。

【００１３】直流電源部ＰＷから電源供給線Ｅを介して
供給される電圧は、トンネル内での諸設備のうちの最も
高い直流電圧を必要とする設備に合わせて、例えば４８
Ｖ程度の高い電圧となっており、この高い直流電圧が検
知ターミナル装置Ｔ１乃至Ｔｎに供給されている。上記
説明から判るように、電源供給線Ｅには、検知ターミナ
ル装置Ｔ１乃至Ｔｎのほか、電力を必要とするその他の
トンネル内設備例えば消火用の設備が接続されている
が、図１ではそれらを図示するのを省略してある。

【００１４】図２は、検知ターミナル装置Ｔ１の構成を
示し、検知ターミナル装置Ｔ１は右眼赤外線受光素子１
１と左眼赤外線受光素子１２とを有している。これらの
赤外線受光素子１１、１２は、受光視野が互いに異なる
ように適宜の基板上に異なる方向に向けて設けられてお
り、両者によって１８０度の監視範囲を得るように公知
の如く構成されている。

【００１５】右眼赤外線受光素子１１は、右眼赤外線受
光素子１１に入射した赤外線放射量に相応した右出力信
号Ｒ１を出力し、左眼赤外線受光素子１２は、左眼赤外
線受光素子１２に入射した赤外線放射量に相応した左出
力信号Ｌ１を出力する。右出力信号Ｒ１及び左出力信号
Ｌ１は、対応して設けられた増幅器１３、１４によって
それぞれ増幅され、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換部１５によって、ディジタル信号に変換される。この
変換されたディジタル信号ＤＲ１、ＤＬ１は、データ出
力部１６からシリアルデータとして信号線５に送出する
ことができる。

【００１６】検知ターミナル装置Ｔ１は、さらに、アド
レス設定部１７を具えている。アドレス設定部１７によ
って検知ターミナル装置Ｔ１には固有のアドレスデータ
ＮＯ１が設定されており、このアドレスデータＮＯ１は
アドレス制御部１８に与えられている。アドレス制御部
１８は、アドレス制御線４と接続されており、アドレス
制御線４を介して受信部Ｑから自己のアドレスデータＮ
Ｏ１を受け取った場合に、データ出力部１６からディジ
タル信号ＤＲ１、ＤＬ１を信号線５に送り出すようデー
タ出力部１６を制御する構成となっている。

【００１７】他の検知ターミナル装置Ｔ２乃至Ｔｎも、
上述した検知ターミナル装置Ｔ１と同様に構成されてお
り、検知ターミナル装置Ｔ２乃至Ｔｎには、固有のアド
レスデータＮＯ２乃至ＮＯｎがそれぞれ付与されてい
る。

【００１８】従って、受信部Ｑよりアドレス制御線４を
通して所要の検知ターミナル装置に固有のアドレスデー
タを送出することにより、受信部Ｑと所要の検知ターミ
ナル装置との間でデータの授受が可能となる。このた
め、アドレスデータを、ＮＯ１、ＮＯ２、ＮＯ３、・・
・、ＮＯｎの様に順次変更制御することによって、検知
ターミナル装置Ｔ１乃至Ｔｎからの出力を順次受信部Ｑ
に取り込むことができる。

【００１９】このように、検知ターミナル装置Ｔ１、Ｔ
２、・・・、Ｔｎには、炎の判断機能は持たせず、検知
ターミナル装置は単に赤外線受光素子から得られたデー
タを、受信部へ送出する機能のみを有している。

【００２０】なお、アドレス設定部１７は、ディップス
イッチを用いて個有の番号をアドレスデータとして設定
してもよく、またアドレス制御部は単なるカウンタで構
成してもよい。このときは、受信部Ｑのアドレス制御信
号発生部からは、アドレス制御信号として１パルスづつ
パルス信号を送ることによってアドレス制御部はカウン
トをくり返し、ディップスイッチのアドレス設定値と一
致したところで、受信部Ｑと検知ターミナル装置Ｔ１と
の間でデータの授受が可能となる。

【００２１】このように、検知ターミナル装置Ｔ１は、
赤外線受光素子からの信号を処理して送出するだけでな
く、受信部Ｑとの間で通信を行なう機能をも有してお
り、したがって、その分だけ消費電力は大きくなる。こ
のように、検知ターミナル装置に種々の機能を持たせ、
その高機能化、多機能化を図ることにより、検知ターミ
ナル装置における消費電力が増大しても、電源供給線Ｅ
に掛かる負担が大きくなることがないようにするため、
検知ターミナル装置Ｔ１で使用される電力を賄うための
電源装置として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９が設けられ
ている。

【００２２】ＤＣ−ＤＣコンバータ１９には、電源供給
線Ｅから４８Ｖの高電圧が供給されており、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ１９は、４８Ｖの高電圧を、検知ターミナル
装置１９の上述の各回路を作動させるのに必要な１０Ｖ
の直流低電圧ＶＬに変換する公知の構成となっている。
この直流低電圧ＶＬは、検知ターミナル装置Ｔ１の各部
に供給され、これにより検知ターミナル装置Ｔ１が所定
の動作を行なうことができる。

【００２３】なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９は、電源
供給線Ｅにより供給される高圧の直流電圧を一旦交流電
圧とし、しかるのち、所要の直流低電圧ＶＬを得る構成
のものであってもよいし、又はチョッパ型の構成のもの
を採用してもよい。いずれにしても、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ１９の構成自体は公知であるから、ここでは、その
詳細について説明するのを省略する。

【００２４】このように、供給された高電圧をＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ１９を用いて所要の直流低電圧ＶＬに変換
すると、余分な電圧を抵抗器において熱として消費させ
てしまう定電圧電源を用いる場合に比べ、変換損失が極
めて小さくて済む。この結果、検知ターミナル装置Ｔ１
に電源供給線Ｅから流れ込む電流は、定電圧電源を用い
る場合と比べ、著しく小さくなり、電源供給線Ｅの電流
容量は小さくて済み、その線型を細くすることができる
等の理由によりシステム全体として、コストの低減を図
ることができる。

【００２５】すなわち、４８Ｖの電圧を１０Ｖとするた
めにＤＣ−ＤＣコンバータ１９を用いた場合において、
その効率を８０％とすると、 （４８／１０）×０．８＝３．８４ となり、検知ターミナル装置における消費電流を１／
３．８４とすることができる。したがって、従来と同じ
電流容量が許されるならば、１ターミナル当りの消費電
流を３．８４倍まで高めることができることになる。

【００２６】上記実施例では、検知ターミナル装置Ｔ１
の構成について説明したが、他の検知ターミナル装置Ｔ
２、・・・Ｔｎも全く同様に構成されているので、その
他の検知ターミナル装置についての説明は省略する。

【００２７】図３は、受信部Ｑの構成を示すブロック図
である。データ読取部３１は、アドレス制御線４にアド
レスデータＮＯ１乃至ＮＯｎを所定の時間間隔で順次送
り出し、これにより検知ターミナル装置Ｔ１、Ｔ２、・
・・、Ｔｎによって得られたデータＤＲ１、ＤＬ１、Ｄ
Ｒ２、ＤＬ２、・・・を信号線５を介して順次受け取る
構成となっており、受け取ったデータは順次データ格納
部３２にストアされる。データ読取部３１における上述
のデータ収集動作が適宜の時間間隔で繰り返し行なわ
れ、これにより、検知ターミナル装置Ｔ１、Ｔ２、・・
・、Ｔｎの各出力のレベルの時間的変化を示すデータ
が、データ格納部３２内に一定期間分常に蓄えられてい
る。

【００２８】第１判別部３３は、データ格納部３２に格
納された検知ターミナル装置Ｔ１乃至Ｔｎの各出力のレ
ベル変化を示す複数組のデータのそれぞれにつき、レベ
ル状態が炎に特有のちらつき状態、すなわちレベルの変
化周期及び変化回数が所定の状態になっているのか否か
をチェックし、これにより、炎に特有のちらつき状態に
対応するレベル変化状態となっている検知ターミナル装
置の特定が行なわれる。

【００２９】第１判別部３３における判別の結果を示す
データは第２判別部３４に与えられ、ここで、検知ター
ミナル装置の特定状態の変化がチェックされる。すなわ
ち、炎に特有のちらつき状態に対応する出力状態の検知
ターミナル装置の数、それらの検知ターミナル装置同志
の位置関係、検知ターミナル装置の特定状態の時間的変
化の様子等がチェックされ、このチェック結果を総合的
に判断して、トンネル内に炎が発生しているのか否かの
炎判別が行なわれる。第２判別部３４によって炎が発生
していると判別されると、炎検知信号が受信部Ｑより出
力される。

【００３０】図４には、本発明の他の実施例の構成図が
示されている。図４に示されるトンネル用火災検知装置
４０は、トンネルの側壁に沿って、適宜の間隔、例えば
５０ｍ間隔でターミナル装置として配設されているＩ／
ＯコントローラＵ１、Ｕ２、・・・を具え、これらのＩ
／ＯコントローラＵ１、Ｕ２、・・・は、図１に示すト
ンネル用火災検知装置１の場合と同様にして、受信部と
接続されているアース線２、電源線３、アドレス制御線
４、信号線５とコネクタＣ１、Ｃ２・・・を介して接続
されている。

【００３１】Ｉ／ＯコントローラＵ１には、２つの炎検
知のための赤外線検知素子を含む検知器ＫＲ１、ＫＲ２
が接続されており、Ｉ／ＯコントローラＵ２にも２つの
検知器ＫＲ３、ＫＲ４が接続されている。このようにし
て、図示しない他のＩ／Ｏコントローラにも２つの検知
器がそれぞれ接続されており、これらの検知器ＫＲ１、
ＫＲ２、・・・は２５ｍ間隔でトンネル内通路に沿って
配設されている。

【００３２】検知器ＫＲ１、ＫＲ２、・・・のそれぞれ
は、図２に示されている右眼赤外線受光素子１１、左眼
赤外線受光素子１２、増幅器１３、１４及びＡ／Ｄ変換
部１５に相応する構成を備えており、各検知器からの出
力は対応するＩ／Ｏコントローラに入力されている。

【００３３】一方、Ｉ／ＯコントローラＵ１は、図５に
示されるように、マイクロプロセッサ４１を有し、マイ
クロプロセッサ４１は通信制御部４２を介してアドレス
制御線４及び信号線５に接続されると共に、入出力イン
ターフェイス回路４３を介して検知器Ｒ１、Ｒ２と接続
されている。このＩ／ＯコントローラＵ１は、検知器Ｋ
Ｒ１、ＫＲ２と図示しない受信部との間のデータ伝送を
制御するのみならず、図示しない消火システムに設けら
れた消火のための自動弁開閉制御をも実行する構成とな
っており、入出力インターフェイス回路４３と消火シス
テムとの間にはこのための所要の配線４４が設けられて
いる。

【００３４】Ｉ／ＯコントローラＵ１の各部、Ｉ／Ｏコ
ントローラＵ１と接続される各検知器Ｒ１、Ｒ２及び消
火システムに所要の電力を供給するため、Ｉ／Ｏコント
ローラＵ１内には電源線３から直流電圧の供給を受けて
いる電源装置４４が設けられている。図示の実施例で
は、電源装置４４は、受け取った４８Ｖの直流電圧をそ
のまま出力する機能と、受け取った４８Ｖの直流電圧を
それより低い（図示の例では１０Ｖ）低圧直流電圧ＶＬ
に変換する機能とを有しており、このため、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ４５が設けられている。このＤＣ−ＤＣコン
バータ４５の構成は図２に示したＤＣ−ＤＣコンバータ
１９の構成と同様であるから、その詳細について再度説
明するのを省略する。電源装置４４からの４８Ｖの高圧
直流電圧ＶＨ及び低圧直流電圧ＶＬは、所要の各部に適
宜に供給される。他のＩ／ＯコントローラＵ１、Ｕ２、
・・・も同様に構成されている。なお、所要の各部に適
宜に供給される４８Ｖの高圧直流電圧ＶＨは、電源線３
から直接得るようにしてもよいことは勿論である。

【００３５】ターミナル装置として設けられているＩ／
ＯコントローラＵ１、Ｕ２、・・・は上述の如く構成さ
れているため、Ｉ／Ｏコントローラにおいて賄なわなけ
ればならない低圧直流電がＤＣ−ＤＣコンバータより高
圧直流電圧から得られるので、図１に述べたトンネル用
火災検知装置１の場合と同様の効果を得ることができ
る。

【００３６】上記２つの実施例では、いずれもターミナ
ル装置に受信部Ｑと通信するための機能を付加した場合
を例にとって説明したが、ターミナル装置の構成はこれ
に限定されず、例えば、赤外線受光素子及びこの出力中
のちらつき成分の有無を判断するための回路のみを備え
ている構成の場合であってもよいし、赤外線検知素子の
出力を処理する機能とは全く別の機能のみを有している
構成のターミナル装置であってもよく、このような場合
においても上述の実施例の場合と同様の効果を得ること
ができる。

【００３７】また、ターミナル装置とＤＣ−ＤＣコンバ
ータとは、必ずしも１つの筺体に収納されている必要は
なく、例えば、図２に示す例で、赤外線受光素子１１、
１２と増幅器１３、１４等が１つの筺体に収納されてお
り、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９は別の筺体に収納され、
これらの筺体が対応するターミナル装置に相隣るように
してトンネルの内壁に取り付け、両者間において所要の
配線が行なわれる形態であってもよい。

【００３８】さらに、ターミナル装置において、全ての
電力がＤＣ−ＤＣコンバータ１９から供給される必要は
なく、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９によって一部の電力が
賄われている構成であってもよいし、２つのターミナル
装置に対応して１つのＤＣ−ＤＣコンバータからの低圧
直流出力を対応する２つのターミナル装置に供給する構
成もまた本願発明の構成の一態様である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、各種ター
ミナル装置において必要とされる低圧直流電圧を、極め
て効率よく供給することができるので、電力供給線に流
れる電流を小さくすることができ、装置のコストを増大
させることなしに、ターミナル装置における高機能化、
多機能化に対処することができる格別の効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトンネル用火災検知装置の一実施
例の構成を示す構成図。

【図２】図１に示す検知ターミナル装置の構成を示す詳
細ブロック図。

【図３】図１に示す受信部の要部の構成を示すブロック
図。

【図４】本発明によるトンネル用火災検知装置の他の実
施例の構成を示す構成図。

【図５】図４に示すＩ／Ｏコントローラの構成を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１、４０ トンネル用火災検知装置 ２ アース線 ３ 電源線 １９、４５ ＤＣ−ＤＣコンバータ Ｅ 電源供給線 Ｑ 受信部 Ｔ１、Ｔ２、Ｔｎ 検知ターミナル装置 Ｕ１、Ｕ２ Ｉ／Ｏコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信装置とケーブルによって接続されて
   いる複数のターミナル装置がトンネル内通路に沿って間
   隔をあけて配置されており、前記通路に沿って配設され
   た直流電源供給線を介してこれらのターミナル装置に所
   要の電力が供給され得るようになっているトンネル用火
   災検知装置において、前記直流電源供給線から電力の供
   給を受けて前記直流電源供給線の電圧より低い所要の直
   流出力電圧を発生させるためのＤＣ−ＤＣコンバータを
   前記ターミナル装置に対応させて設け、各ＤＣ−ＤＣコ
   ンバータからの直流出力電圧を対応するターミナル装置
   の電気的装置の少なくとも一部に供給するようにしたこ
   とを特徴とするトンネル用火災検知装置。