JPS6221023A - 炎検出装置 - 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、監視区域内に発生した炎の大きさを正確、且
つ迅速に検出する炎検出装置に関する。

（従来の技術） 本願発明者等は、監視区域内に火災が発生したことを検
出すると、一対の炎探索装置を駆動し、炎探索装置から
の探索情報に基づく演算結果に応じて炎の大きさを判別
し、炎が所定の大きざ以上である場合には、ノズルを炎
の位置に指向させ、消火液を放出して消火する自動消火
装置を提案している（特願昭５８−２４９１４１号）。

この自動消火装置では、一対の炎探索装置のそれぞれは
、炎から輻射される熱エネルギーに、即ち赤外線の強さ
に対応した微分出力を送出する焦電型センサを用いた検
出器と、この検出器を水平方向に走査する水平方向制御
手段と、検出器を垂直方向に制御する垂直方向制御手段
のそれぞれを備えていた。

従来の自動消火装置に用いられている炎探索装置の炎探
索動作を説明すると、まず検出器の垂直方向の偏位角を
所定角度に保ちつつ、水平方向制御手段を駆動して検出
器を水平方向に走査していた。以上の探索動作で炎が検
出されない場合は、垂直方向制御手段を駆動して検出器
の垂直方向の偏位角を所定角度偏位設定し、その後水平
方向制御手段を駆動して検出器を水平方向に走査して炎
を探索し、以下同様に探索動作を繰返し火源の位置を検
出していた。即ち、一対の検出器の垂直方向の偏位角を
予め設定した偏位角設定プログラムに基づいて所定角度
づつ偏位させ、偏位設定した各偏位角毎に一対の検出器
を水平方向に走査しており、垂直方向の偏位角が火源位
置に達したとき水平方向の走査で火源を検出していた。

このよう、な自動消火装置では、監視区域内に発生した
炎を自動的に消火するという機能上からも、炎の位置及
び幅を迅速、且つ正確に検出することが要求されていた
。

このため、一対の検出器を水平方向に走査する水平方向
の走査速度を早くして、監視区域全体の炎探索に要する
探索時間を短縮することが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、炎を検出する検出器として炎から輻射さ
れる熱エネルギー、即ち赤外線の強さに対応した微分出
力を送出する焦電型センサを用いていたため、以下のよ
うな問題点があった。

第４図Ａは水平方向の走査速度を通常の走査速度に設定
した場合の検出器からの出力波形図、第４図Ｂは、第４
図Ａに比べて水平方向の走査速度を早くした場合の検出
器からの出力波形図である。

第４図Ａに示したように検出器の水平方向制御手段を駆
動して順方向に走査した場合には、炎Ｆを捕えた時点で
プラスピークを生じ、ピーク値が所定値子Ｅを越えた位
置を炎Ｆの一端Ｘとし、更に検出器を順方向に走査して
炎が検出器の視野角を除かれた時マイナスピークを生じ
、ピーク値が所定値−Ｆを下回った位置を炎Ｆの他端Ｙ
とし、位置Ｘ−Ｙ間を炎Ｆの幅と判別していた。

ところが、第４図Ｂに示したように検出器の水平方向の
走査速度を早く設定した場合には、検出器が炎Ｆを捕え
た時点では単位時間当りに検出器に入射する入射エネル
ギーの変化量が大きくなることで大きなプラスピークを
生じる反面、走査速度が早いことで検出器の視野角から
炎Ｆが外れた時刻においても、検出器の出力は完全にベ
ースに戻り切っておらず、あるレベルを有しており、こ
のレベル状態から炎Ｆが検出器の視野角を外れたことに
よるマイナスピークを生ずる。従って、マイナスピーク
値が所定値−Ｅを下回った位置Ｚを炎Ｆの他端と判別し
てしまい、炎Ｆの幅はＸ−Ｙ間であるにもかかわらずｘ
−７間を炎Ｆの幅であると誤判断してしまうという問題
があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、走査速度
を早く設定して炎の大きさを迅速、且つ正確に検出する
炎位置検出装置を提供するため、炎から輻射される熱エ
ネルギーに対応した微分出力を送出する検出部を走査部
からの指令で水平方向及び垂直方向に走査し、走査部の
順方向及び逆方向の走査による検出部の検出出力を判別
部に入力して検出部の検出出力の内、立上り出力に基づ
いて炎の大きさを判別するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示した全体構成図、第２図
は第１図のブロック図である。

まず、構成を説明すると、１は自動消火装置であり、架
台２の上には所定間隔をおいて一対の炎探索装■３及び
４が配設されている。一方の炎探索装置３は火源を検出
する検出部３ａと、検出部３ａを垂直方向に制御する垂
直方向制御手段３ｂと、検出部３ａを水平方向に制御す
る水平方向制御手段３Ｃを猫えている。また同様に他方
の炎探索装置４は火源を検出する検出部４ａと、検出部
４ａを垂直方向に制御する垂直方向制御手段４ｂ制御手
段５ｂと、火源までの距離に応じてノズル５ａの噴射口
の開度を調整して放射状態を制御する放射状態制御手段
５Ｃを備えている。６は方向制御手段であり、架台２の
水平方向の回転制御を行なうことで炎探索装置３，４及
びノズル装置５を一体に火源方向に対向させる。７はブ
ザー、８はランプ、９は全体監視用の火災検出器であり
、火災検出器９が監視区域内に発生した火災を検出する
と、検出情報を回路部１０に送出する。即ち、火災検出
器９からの検出情報は入力インタフェース１５を介して
制御部１７にへカブる。制御部１７は火災検出器９から
の信号を入力すると、出力インタフェース１６を介して
垂直方向制御手段３ｂ、４ｂ、水平方向制御手段３ｃ、
４ｃ及び方向制御手段６に信号出力する。制御部１７に
はマイクロコンピュータを内蔵し、炎探索時における垂
直方向及び水平方向の偏位角を設定する偏位角設定プロ
グラム、火源位置を三角測量法の原理に基づいて演算す
る演算プログラム等のプログラムを設定しており、予め
設定された制御プログラムに基づいて垂直方向制御手段
３ｂ　、　４ｂ　、水平方向制御手段３Ｃ，４Ｃ及び方
向制御手段６を制御して二等分割した火災探索区域を各
炎探索装置３゜４毎に更に分割設定して火源の探索を指
令する。

また制御部１７には炎を検出した検出部３ａ及び４ａか
らの検出情報の内、立上り出力に基づいて炎の大きさを
判別する判別部１９を内蔵している。

即ら、第４図に示したように、いずれか一方の炎探索装
置が炎Ｆを検出すると、制御部１７からの指令で他方の
炎探索装置の垂直方向制御手段を駆動し、対応する検出
部の垂直方向の偏位角を炎検出した一方の検出部と同一
角度に制御して一対の検出部３ａ及び４ａの水平方向の
走査をそれぞれ順方向及び逆方向に走査して炎Ｆの一端
Ｘ及び炎Ｆの他端Ｙのそれぞれの位置を判別する。１８
は警報部であり、制御部１７からの指令に基づいて作動
し、ブザー７及びランプ８を駆動して火災を警報する。

１］は消火剤または消火水等の消火液を貯蔵するタンク
、１２は消火液をタンク１１ｈ１らノズル５ａに送り出
すポンプ、１３はモータであり、−し−タ１３が出力イ
ンタフェース１６を介して得られる制御部１７からの指
令に基づいて作動すると消火ポンプ１２を駆動し、消火
液をノズル５ａに供給して消火活動を開始する。

第３図Ａ及び第３図Ｂは制御部１７の制御動作を示した
フローチャートでアル。

以下、本発明の動作を第３図Ａ及び第３図Ｂを参照して
説明する。

第３凹入においてブロック２′１では平常時における初
期状態をｇ２定している。例えば、水平方向制御手段３
Ｃ，４Ｃを制御すると共に方向制御手段６を制御して架
台２の回転角を調整し、検出部３ａ、４ａ及びノズル５
ａを一体に正面方向に指向させる。また垂直方向制御手
段３ｂ、４ｂを制御して、例えば、検出部３・ａの垂直
方向の偏位角を真下方向に、また検出部４ａの垂直方向
の偏位角を監視区域の略中央方向に設定する。ブロック
２２では全体監視用の火災検出器９が監視区域内を区域
Ｎｏ、１及び区域Ｎｏ、２に三笠分割して、それぞれの
区域毎に火災の発生を監視しており、例えば監視区域Ｎ
Ｏ，１で火災が発生したとすると、火災検出器９が区域
Ｎｏ、１に発生した炎を検出してブロック２２からブロ
ック２３に進む。

ブロック２・３では方向制御手段６を駆動して架台２を
水平方向に回転し、検出部３ａ、４ａ及びノズル５ａを
一体に区域Ｎ００１の方向に対向させる。ブロック２４
では検出部３ａ及び４ａに対して炎の探索動作を指令す
る。即ち、垂直方向の偏位角を検出部３ａは真下方向に
又検出部４ａは略中央方向に初期設定されており、この
状態で水平方向制御手段３Ｃ及び４Ｃを駆動して対応す
る検出部３ａ、４ａの垂直方向の偏位角を初期値に保ら
つつ、区域Ｎ０．１内を順次水平方向に走査する。ブロ
ック２５では検出部３ａが炎を検出したかどうかを判定
してあり、炎が検出されない場合はブロック２６に進み
、検出部４ａからの検出情報を解読する。ブロック２６
においても炎の検出情報が１ｑられない場合にはブロッ
ク２７に進み、垂直方向制御手段３ｂ及び４ｂを駆動し
て対応する検出部３ａ及び４ａの垂直方向の指向角をそ
れぞれ所定角度だけ上向きに偏位設定する。更にブロッ
ク２４に進み、水平方向制御手段３ｃ　、　４ｃを駆動
して対応する検出部３ａ及び４ａの垂直方向の偏位角を
ブロック２７において偏位設定されたそれぞれの偏位角
に保ちつつ、区域Ｎｏ、１内を水平方向に走査する。

以下、同様に各検出部３ａ及び４ａの垂直方向の偏位角
を予め設定された偏位角設定プログラムに基づいて段階
的に所定角度づつ、上向きに偏位設定し、それぞれの偏
位角に保ちつつ検出部３ａ及び４ａを区域Ｎｏ、１内を
水平方向に走査して炎の探索動作を繰返す。

ここで検出部３ａ及び４ａの炎探索動作が進み、先に検
出部３ａが炎を検出したとすると、ブロック２５からブ
ロック２つに進む。ブロック２９では垂直方向制御手段
４ｂを駆動して検出部４ａの垂直方向の偏位角を検出部
３ａと同一角度に制御する。ブロック３０では方向制御
手段６を駆動して架台２を回転制御させることで炎探索
装置３゜４及びノズル装置５を一体に炎の方向に対向さ
せる。更に第３図Ａの■から第３図Ｂの■を介してブロ
ック３１に進み、水平方向制御手段３Ｃ及び４Ｃを駆動
して第４図に示したように、対応する検出部３ａ及び４
ａを順方向に走査する。ブロック３２では検出部３ａ及
び４ａの順方向の走査に伴い、炎Ｆの一端Ｘの位置を検
出する。即ち、第４図にＢに示したように検出部３ａ及
び４ａを順方向となる左側から右側に走査した場合には
炎Ｆを捕えた時点で単位時間当りに検出部に入射する炎
Ｆからの入射エネルギーの変化量が大きくなることで、
大きなプラスピークを生じる。このピークの値の値が設
定埴土Ｅを越えた位置を炎Ｆの一端Ｘと判別する。更に
ブロック３３に進み、検出部３ａ及び４ａのそれぞれの
垂直方向の偏位角を変更することなく、水平方向制御手
段３Ｃ及び４Ｃのみを駆動して対応する検出部３ａ及び
４ａを逆方向に走査する。ブロック３４では検出部３ａ
及び４ａの逆方向の走査に伴い、炎Ｆの他端Ｙを検出丈
る。即ら、第４図Ｂに示したように、検出部３ａ及び４
ａの水平方向の走査を逆方向となる右側から左側に走査
した場合にはそれぞれの検出部３ａ及び４ａが炎Ｆを捕
えた時点では単位時間当りに入射する炎Ｆからの入射エ
ネルギーの変化量が大きくなることで大きなプラスピー
クを生じる。このプラスピーク値が設定埴土Ｆを越えた
位置を炎Ｆの他端Ｙと判別づる。ブロック３５では炎Ｆ
の一端Ｘ及び他端Ｙを判別したことに伴い、位置Ｘ及び
Ｙ間を炎の幅として炎Ｆの大きさを演算する。ブロック
３６では演算した炎Ｆの大きざが予め設定した所定の大
きざ以上であるかどうかを判別しており、所定の大きざ
以下である場合には第３図Ｂの■から第３図Ａの■を介
してブロック２１にもどり、初期設定して火災の監視を
継続する。また、ブロック３６において炎の大きさが所
定の大きさ以上である場合にはブロック３７に進み、ブ
ザー７及びランプ８を駆動して火災を警報する。更にブ
ロック３８では検出部３ａ及び４ａからの検出情報に基
づいて三角測量法により炎の正確な位置、即ち炎Ｆまで
の距離を演算する。

この演算結果に基づいてノズル装置５を制御する。

即ち、ブロック３９では放射方向制御手段５ｂを駆動し
てノズル５ａの垂直方向の指向角を調整して噴射口を炎
Ｆの方向に指向させる。また、ブロック４０では放射状
態制御手段５Ｃを駆動してノズル５ａの噴射口の開度を
調整し、消火液を放出する放出状態を制御する。ブロッ
ク４１ではモータ１３の起動で消火ポンプ１２を駆動し
、消火液をノズル５ａから放出させ、消火活動を開始す
る。

ブロック４２では全体監視用の火災検出器９からの検出
情報に基づいて火災が鎮火したかどうかを監視しており
、火災が完全に鎮火しない場合はブロック３８にもどり
、再度検出部３ａ及び４ａからの検出情報を収集して火
源の位置を演算し、演算結果に基づいて、ノズル５ａの
放射方向及び放射状態を再調整して消火活動を継続する
。ブロック４２において火災が完全に鎮火したことを確
認すると、ブロック４３に進み、モータ１３及び消火ポ
ンプ１２をオフして消火活動を停止させる。

ブロック４４ではブザー７及びランプ８をオフして警報
を停止し、第３図Ｂの■から第３図Ａの■を介して再び
ブロック２１にもどり、検出部３ａ及び４ａのそれぞれ
の指向角を初期状態に設定して火災監視を行なう。

尚、上記の実施例では、検出部３ａ及び４ａの炎センサ
として焦電型のセンサを用いて説明したが、炎から輻射
される熱エネルギーの強さに対応した微分出力を送出す
る適宜の炎センサを用いて構成しても良い。

また、本実施例において炎の大きさとして幅を胴側した
が、炎の高さを計測してもよい。但し、高さを計測する
場合、垂直方向に監視区域を走査した後、水平方向に偏
位角だけ検出部を駆動し、垂直方向を走査する。この高
さのλ１測も幅と同様、順方向及び逆方向の検出器の駆
動により実現できる。

更に、上記の実施例では、検出部を水平方向及び垂直方
向に走査して炎を探索する一対の炎探索装置を用いて説
明したが、−個の炎探索装置により構成しても良い。具
体的に説明すると、順方向の走査で検出部からの立ち上
がり出力で炎のＸ点を検出したとすると、制御部からの
指令で逆方向に走査して検出部からの立ち上がり出力に
より炎の他端、即らＹ点を検出し、Ｘ点及びＹ点の位置
情報に基づいて炎の大きさを演算するように構成すると
、コストを低減することができる。

（発明の効果） 以上、説明してきたように本発明によれば、炎から輻射
される熱エネルギーに対応した微分出力を送出する検出
部を、走査部からの指令で水平方向及び垂直方向に走査
し、走査部の順方向及び逆方向の走査による検出部の検
出出力を判別部に入力して、検出部からの検出出力のう
ち立上り出力に基づいて炎の大ぎさを判別するようにし
たことで、検出部の走査速度を早く設定した場合でも、
炎の位置を正確に検出することができる。また、走査速
度を早く設定することにより炎の位置及び幅を迅速に、
且つ正確に検出することができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した全体構成図、第２図
は第１図のブロック図、第３図Ａ及びＢは制御動作を示
したフローヂャート、第４図Ａ及びＢは検出部が炎を検
出した場合の出力波形図である。 １：自動消火装置 ２：架台 ３．４：炎探索装置 ３ａ、４ａ：検出部 ３ｂ、４ｂ：垂直方向制御手段 ３ｃ　、　４ｃ　：水平方向制御手段 ５：ノズル装置 ５ａ：ノズル ５ｂ：放射方向制御手段 ５Ｃ：放射状態制御手段 ６：方向制御手段 ７：ブザー ８：ランプ ９：火災検出器 １０：回路部 １１：タンク １２：消火ポンプ １３：モータ １５：入力インタフェース １６：出力インタフェース １７：制御部 １８：警報部 １９：判別部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炎から輻射される熱エネルギーに対応した微分出力を送
   出する検出部と、該検出部を水平方向及び垂直方向に走
   査する走査部と、該走査部に対し順方向及び逆方向に駆
   動させる制御部と該走査部の順方向及び逆方向の走査に
   よる前記検出部からの立上り出力に基づいて炎の大きさ
   を判別する判別部とを備えたことを特徴とする炎検出装
   置。