JPH09654A

JPH09654A - トンネル内消火システム

Info

Publication number: JPH09654A
Application number: JP15362795A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Suzuki; 重人鈴木
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】トンネル内で発生する火災を無人で迅速かつ
確実に消火でき、しかも、トンネル外で消火設備を点検
できるとともに、トンネルの全長に亘って消火設備を設
置する必要がないトンネル内消火システムを提供する。【構成】トンネル内に敷設されたレール２上を走行す
る消火ロボット１が、２つのＣＣＤカメラ１１，１２に
よって火災車両ＦＣの位置を検出し、その近傍の所定位
置に移動して消化弾射出砲２２を火災車両ＦＣに向けて
消火弾Ｂを射出するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トンネル内に発生す
る火災を無人で消火することができるトンネル内消火シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、トンネル内においては、自動車事
故等による火災の発生に備え、火災発生時に自動的に水
を噴射する消火装置が設置されている。一般に、トンネ
ル内の消火装置においては、消火タンクに大量の水を貯
蔵しておき、煙の濃度や温度の上昇等に基づき火災の発
生を検知することによって噴射器を自動的に作動させ、
トンネル内に水を噴射するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トンネ
ル内に水を噴射するのみではガソリンや軽油等の燃焼を
完全に消し止めることは困難であり、従来のトンネル内
消火装置は、水の噴射によりトンネル内の温度を低下さ
せ、これによってトンネル内にいる人の安全を確保し消
火作業を補助するという目的で使用されているのが実状
である。また、従来のトンネル内消火装置においては、
噴射器の詰まり等を点検する必要があり、そのためには
トンネル内で実際に水を噴射させることによってテスト
する以外に方法が無く、その場合トンネル内の交通を規
制しなければならないという問題があった。さらに、ト
ンネル内の火災は、トンネル内の全域で発生することは
ほとんどなく、通常、トンネル内の一部の箇所において
のみ発生する。しかしながら、従来のトンネル内消火装
置においては、トンネル内のどの位置で火災が発生して
も対応できるようにするために、トンネルの全長に亘っ
て噴射器を設置する必要があり、その分設備にコストが
かかるため効率的でないという問題もあった。

【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、トンネル内で発生する火災を無人で迅速かつ
確実に消火でき、しかも、トンネル外で消火設備を点検
できるとともに、トンネルの全長に亘って消火設備を設
置する必要がないトンネル内消火システムを提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明は、トンネルの内壁に敷設
されたレールと、該レール上を走行する消火ロボットと
からなるトンネル内消火システムであって、前記消火ロ
ボットは、トンネル内における火災の発生を検知し該火
災発生位置との距離と方向を検出する検出手段と、前記
検出手段の検出結果に基づき、当該消火ロボットを前記
火災発生位置に向かって走行させ、該火災発生位置近傍
のレール上の所定位置で停止させる走行制御手段と、前
記火災発生位置近傍の停止位置における前記検出手段の
検出結果に基づき、消火剤を射出すべき方向を決定する
射出方向制御手段と、前記射出方向制御手段によって決
定された射出方向に消火剤を射出する射出手段とを具備
することを特徴としている。

【０００６】また、請求項２記載の発明は、トンネルの
内壁に敷設されたレールと、該レール上を走行する消火
ロボットと、火災の発生を検知して該火災発生位置に対
応した情報を前記消火ロボットに供給する火災報知手段
とからなるトンネル内消火システムであって、前記消火
ロボットは、前記火災報知手段から供給される情報に基
づき、当該消火ロボットを前記火災発生位置に向かって
走行させ、該火災発生位置近傍のレール上の所定位置で
停止させる走行制御手段と、前記停止位置から前記火災
発生位置への距離と方向を検出する検出手段と、前記検
出手段の検出結果に基づき、消火剤を射出すべき方向を
決定する射出方向制御手段と、前記射出方向制御手段に
よって決定された射出方向に消火剤を射出する射出手段
とを具備することを特徴としている。

【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の発明において、前記消火ロボットは、消火
剤を塊状に構成した消火弾を保持し、該消火弾を前記射
出手段によって射出することを特徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、トンネル内で火
災が発生すると、消火ロボットは、これを検知して該火
災発生位置との距離とその方向を検出する。そして、消
火ロボットは、上記検出結果に基づき、火災発生位置に
向かってレール上を走行し、該火災発生位置近傍のレー
ル上の所定位置で停止する。さらに、消火ロボットは、
上記停止位置における火災発生位置との距離と方向に基
づき消火剤を射出すべき方向を決定し、該方向に消火剤
を射出する。

【０００９】また、請求項２記載の発明によれば、トン
ネル内で火災が発生すると、火災報知手段は、これを検
知して火災発生位置に対応した情報を消火ロボットに供
給する。消火ロボットは、この情報に基づき、火災発生
位置に向かってレール上を走行し、該火災発生位置近傍
のレール上の所定位置で停止する。さらに、消火ロボッ
トは、上記停止位置から火災発生位置への距離と方向を
検出し、消火剤を射出すべき方向を決定し該方向に消火
剤を射出する。

【００１０】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１または２記載の発明による作用に加え、消火剤を塊
状に構成した消火弾が射出されることにより、消火剤が
火災発生箇所に到達する前に拡散することなく確実に火
災発生箇所に供給される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。Ａ：実施例の構成（１）システムの全体構成図１はこの発明の一実施例によるトンネル内消火システ
ムの全体構成を示す斜視図である。同図において、１
は、トンネル内の車両事故等で発生した火災の消火作業
を行う消火ロボットであり、２は、トンネルの内壁に敷
設されたレールである。消火ロボット１は、走行機能を
備えており、レール２と係合する走行車輪１ａ，１ｂを
駆動してトンネル内を車線方向に走行するようになって
いる。また、消火ロボット１は、例えば赤外線感応型の
ＣＣＤカメラ１１，１２によって火災の発生位置（図
中、火災車両ＦＣ）を検出し、その火災発生位置の近く
に移動して消火弾射出砲２２より消火弾Ｂ，Ｂ，……を
射出するようになっている。

【００１２】ここで、消火弾とは、例えば液状あるいは
粉状の消火剤を所定の薄膜で包むことにより塊状に構成
したものである。本実施例では、かかる消火弾を消火対
象に向けて射出し、これが消火対象とぶつかったときの
衝撃で薄膜を破裂させたり、あるいは火元の温度で薄膜
を融かすことによって、消火剤を拡散させるようにして
いる。これは、消火剤を噴射した場合のように消火剤が
消火対象に到達する前に拡散してしまうのを防止し、消
火剤が効率的に消火に寄与することを狙ったものであ
る。

【００１３】（２）消火ロボット１の電気的構成次に、消火ロボット１の電気的構成について説明する。
図２は消火ロボットの電気的構成を示すブロック図であ
る。同図において、一対のＣＣＤカメラ１１，１２は、
トンネル内の状況を赤外線感応方式によって撮像し、各
々の撮像結果を出力する。１３は位置検出部であり、Ｃ
ＣＤカメラ１１，１２の撮像結果に基づき火災発生位置
を検出する。すなわち、位置検出部１３は、一対のＣＣ
Ｄカメラ１１，１２による両眼視によって火災発生位置
との距離およびその方向を所定の計測原理に基づき算出
する。

【００１４】また、１４は制御部であり、位置検出部１
３の出力に基づき該消火ロボット１による走行と消火動
作とを制御する。１５は走行系であり、制御部１４の制
御の下、火災発生位置の近傍に該消火ロボット１を移動
させるべく、走行車輪１ａ（駆動輪）を駆動する。１６
は射出機構であり、制御部１４の制御の下、火災発生位
置近傍の停止位置から消火対象に向けて消火弾を射出す
る。また、１７はバッテリであり、上記各部に電力を供
給する。なお、電源ラインは簡単のため図示を省略して
いる。

【００１５】（３）射出機構１６の機械的構成次に、図３に示す斜視図を参照し、射出機構１６の機械
的構成について説明する。同図において、１８は、多数
の消火弾Ｂ，Ｂ，……が装填される消火弾ストッカであ
り、１９は、消火弾ストッカ１８から射出ローラ２０，
２１へ消火弾Ｂを順次送り出すための消火弾送りであ
る。

【００１６】また、射出ローラ２０，２１は、各々が互
いに逆方向に回転駆動されるゴムローラであって、消火
弾ストッカ１８から供給される消火弾に対して加速度を
与える。すなわち、射出ローラ２０は時計方向、射出ロ
ーラ２１は反時計方向にそれぞれ回転駆動され、これら
射出ローラ２０，２１の間に挿入された消火弾Ｂは、両
ローラ２０，２１との摩擦力により引き込まれ、挿入側
と反対側より弾き出されるようになっている。

【００１７】また、２２は、射出ローラ２０，２１によ
って弾き出された消火弾Ｂを射出方向に案内する消火弾
射出砲であり、２３は、この射出砲２２と上記射出ロー
ラ２０，２１とを固定する支持盤である。支持盤２３
は、左右回動軸２４を中心に左右方向に回動自在に支持
される一方、上下回動軸２５を中心に上下方向に回動自
在に支持される。すなわち、これら回動軸２４，２５が
制御部１３（図２参照）の制御の下、図示しないアクチ
ュエータによって駆動され、消火弾射出砲２２が射出方
向に向けられるようになっている。

【００１８】Ｂ：実施例の動作次に、上記構成からなるトンネル内消火システムの動作
を説明する。図４は火災発生時における消火ロボット１
の一連の動作を示すフローチャートである。以下、この
フローチャートのステップに沿って説明を進める。

【００１９】まず、車両事故等によりトンネル内の所定
位置で火災が発生すると、消火ロボット１は、２つのＣ
ＣＤカメラ１１，１２によってこれを検知し、火災発生
位置との距離とその方向を算出する（ステップＳ１）。

【００２０】次いで、消火ロボット１は、火災発生位置
に接近すべく、レール２上を火災発生位置の方向に走行
し、火災発生位置近傍の所定の位置で停止する（ステッ
プＳ２）。

【００２１】次に、消火ロボット１は、消火弾Ｂの射出
方向を設定する（ステップＳ３）。すなわち、上記停止
位置において算出される火災発生位置との距離とその方
向に基づき、弾道計算等を行い、消火弾Ｂの射出方向を
算出する。そして、この射出方向に消火弾射出砲２２の
向きを一致させるべく、支持盤２３の左右方向および上
下方向の駆動量を算出し、該駆動量に対応した駆動電流
を図示しないアクチュエータに供給し支持盤２３を駆動
する。これによって、消火弾射出砲２２が射出方向に向
けられる。

【００２２】次いで、消火ロボット１は、消火弾ストッ
カ１８から所定個数の消火弾Ｂ，Ｂ，……を順次射出ロ
ーラ２０，２１へ送り、消火対象に向けて消火弾Ｂ，
Ｂ，……を順次射出する（ステップＳ４）。これによ
り、消火弾は消火対象とぶつかって破裂し、この結果、
消火剤が効率的に拡散され、消火作用が施される。

【００２３】Ｃ：変更例なお、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば以下
のような変更が可能である。（１）消火ロボット１の動力源としては、上記実施例の
ようにバッテリ１７を搭載するのではなく、トロリ架線
によって外部より電力を供給するようにしてもよい。ま
た、エンジンと発電機を搭載して動力を供給するように
してもよい。

【００２４】（２）消火ロボット１の走行方式は、上記
実施例のように走行車輪１ａを駆動する方式に限らず、
例えばリニアモータによって磁気的に推力を得る方式を
採用するようにしてもよい。また、走行速度は、特に限
定されないが、火災発生位置近傍に迅速に到達する必要
があることから、レール２のつなぎ目やカーブ等の走行
路上の制約が許す限り、より高速であることが望ましい
（例えば、秒速１０ｍ程度以上）。

【００２５】（３）長距離のトンネルに適用する場合に
は、複数の消火ロボット１，１，……をトンネル内に所
定間隔で配置しておき、火災発生時には、これら消火ロ
ボット１，１，……を火災発生箇所に集中させ、一斉に
消火作業を行わせるようにしてもよい。この場合、設置
スペースがあれば、複数のレール２，２，……を並列に
敷設するようにしてもよい。

【００２６】（４）上記実施例では、火災の検知から射
出までを全て無人で行うようにしたが、これに限らず、
例えば射出準備が完了した時点で人間がリモートコント
ローラにより射出開始を指示するトリガ信号を与えるな
ど、必要に応じて人間の判断を介在させるようにしても
よい。

【００２７】（５）上記実施例では、消火剤を効率的に
消火対象に供給すべく消火弾Ｂを射出するようにした
が、これに限らず、消火剤が確実に消火対象に供給され
るのであれば、消火剤を直接噴射するようにしてもよ
い。この場合、消火剤の噴射方向にノズルを延ばすよう
な構造を採用するようにしてもよい。

【００２８】（６）また、消火弾Ｂを射出する場合、そ
の射出機構は、図３に示したものに限らず、その他の射
出機構を採用することももちろん可能である。この場
合、消火弾Ｂの構成や材質等は、消火弾Ｂにかかる負荷
等を考慮し、採用した射出機構に合わせて適宜選択すれ
ばよい。

【００２９】（７）また、上記実施例では、消化ロボッ
ト１自身が火災の発生を検知するように構成したが、こ
れに限らず、例えば火災を検知するセンサ（温度、光、
煙等を検出するセンサ）を備えた火災報知器をトンネル
内に所定間隔で設置しておき、火災を検知した火災報知
器がその火災発生位置に対応した情報（例えば、各火災
報知器のアドレス情報）を無線あるいは有線の信号路を
介して消化ロボット１に供給することにより、火災の発
生を報知するようにしてもよい。このように構成すれ
ば、消化ロボット１は、火災発生位置との距離にかかわ
らず確実に火災の発生およびその位置を検知することが
可能となる。

【００３０】（８）また、上記実施例では、赤外線感応
型のＣＣＤカメラ１１，１２を用いたが、これに限ら
ず、温度等に感応する方式のものを用いてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、トンネル内に敷設されたレールを走行可能な消火ロ
ボットが火災の発生位置の近傍まで移動し、消火剤を火
災発生箇所に向けて射出するので、トンネル内で発生す
る火災を無人で迅速かつ確実に消火できる。また、消火
ロボットのみをトンネル外に移して点検できるので、従
来のように、消火設備の点検に伴ってトンネル内を交通
規制等する必要もなくなる。さらに、トンネル内にはレ
ールのみ配置しておけば、消火ロボットが移動できるた
め、従来のように、トンネルの全長に亘って消火設備を
設置する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるトンネル内消火シ
ステムの全体構成を示す斜視図である。

【図２】同システムにおける消火ロボットの電気的構
成を示すブロック図である。

【図３】同消火ロボットに採用される消火弾射出機構
の機械的構成の一例を示す斜視図である。

【図４】同システムの動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１消火ロボット２レール１１，１２ＣＣＤカメラ（検出手段）１３位置検出部（検出手段）１４制御部（走行制御手段、射出方向制御手段）１５走行系１６射出機構（射出手段）１７バッテリ１８消火弾ストッカ１９消火弾送り２０，２１射出ローラ２２消火弾射出砲２３支持盤２４左右回動軸２５上下回動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネルの内壁に敷設されたレールと、
該レール上を走行する消火ロボットとからなるトンネル
内消火システムであって、前記消火ロボットは、トンネル内における火災の発生を検知し該火災発生位置
との距離と方向を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、当該消火ロボットを
前記火災発生位置に向かって走行させ、該火災発生位置
近傍のレール上の所定位置で停止させる走行制御手段
と、前記火災発生位置近傍の停止位置における前記検出手段
の検出結果に基づき、消火剤を射出すべき方向を決定す
る射出方向制御手段と、前記射出方向制御手段によって決定された射出方向に消
火剤を射出する射出手段とを具備することを特徴とする
トンネル内消火システム。
【請求項２】トンネルの内壁に敷設されたレールと、
該レール上を走行する消火ロボットと、火災の発生を検
知して該火災発生位置に対応した情報を前記消火ロボッ
トに供給する火災報知手段とからなるトンネル内消火シ
ステムであって、前記消火ロボットは、前記火災報知手段から供給される情報に基づき、当該消
火ロボットを前記火災発生位置に向かって走行させ、該
火災発生位置近傍のレール上の所定位置で停止させる走
行制御手段と、前記停止位置から前記火災発生位置への距離と方向を検
出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づき、消火剤を射出すべき
方向を決定する射出方向制御手段と、前記射出方向制御手段によって決定された射出方向に消
火剤を射出する射出手段とを具備することを特徴とする
トンネル内消火システム。
【請求項３】前記消火ロボットは、消火剤を塊状に構
成した消火弾を保持し、該消火弾を前記射出手段によっ
て射出することを特徴とする請求項１または２記載のト
ンネル内消火システム。