JP7536072B2 - Fire Prediction and Detection System - Google Patents
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Description
本開示は、環境空気が通常状態から異常状態に変化したことを検知し、火災を未然に防ぐ火災予兆検知システムに関するものである。 This disclosure relates to a fire warning system that detects when the ambient air changes from a normal state to an abnormal state and prevents fires from starting.
火災予兆センサのように高感度な煙センサによって室内環境の異常を検知し、火災を未然に防ぐ火災予兆検知システムがある（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に係る火災予兆検知システムは、監視エリアの空気を多数のサンプリング孔から吸引し、監視エリア全体の環境空気を光学的に監視するシステムである。 There are fire warning detection systems that use highly sensitive smoke sensors, such as fire warning sensors, to detect abnormalities in the indoor environment and prevent fires from starting (see, for example, Non-Patent Document 1). The fire warning detection system in Non-Patent Document 1 is a system that draws in air in a monitored area through multiple sampling holes and optically monitors the environmental air in the entire monitored area.
火災予兆センサは、通常の環境変化を正確に捉える高感度レベルによって監視を行っており、電気火災の可能性がある異常などをいち早く検出することができる。 The fire warning sensor monitors with a high level of sensitivity that accurately captures normal environmental changes, allowing it to quickly detect abnormalities that could lead to an electrical fire.
室内空気は、目には見えない塵埃など、多くの浮遊物が存在している。非特許文献１に係る火災予兆検知システムは、この空気の変化を連続して正確に監視することにより、日常と異なった環境状態をいち早く検知することを可能としている。 Indoor air contains many floating particles, including dust particles that are invisible to the naked eye. The fire warning detection system described in Non-Patent Document 1 continuously and accurately monitors changes in this air, making it possible to quickly detect environmental conditions that are different from normal.
しかしながら、火災予兆センサのように高感度な煙センサによって室内環境の異常を検知した場合には、検知したものが煙であっても目視確認が難しい。このため、現地対応者にとっては、異常検知の原因が発煙によるものなのか、その他の要因によるものであるのかがわかりにくく、要因特定に時間を要することがある。 However, when a highly sensitive smoke sensor, such as a fire warning sensor, detects an abnormality in the indoor environment, it is difficult to visually confirm the presence of smoke, even if it is smoke. This makes it difficult for on-site responders to determine whether the detected abnormality is due to smoke or some other factor, and it can take time to identify the cause.
火災予兆センサによる異常検知事例を見ると、５２％は発煙事故であり、２０％は空調機冷媒ガス漏洩によるものである。空調機冷媒ガスが漏洩した場合には、冷媒配管内のオイルが冷媒ガスとともにミスト状になって漏洩するため、火災予兆センサは、このオイルミストの漏洩を検知しているものと考えられている。 Looking at cases of abnormalities detected by fire prediction sensors, 52% were smoke incidents, and 20% were due to air conditioner refrigerant gas leaks. When air conditioner refrigerant gas leaks, the oil in the refrigerant piping leaks out in the form of mist along with the refrigerant gas, and it is believed that the fire prediction sensors detect the leakage of this oil mist.
従って、火災予兆センサにより異常が検知された場合に、その要因特定を行うことができる火災予兆検知システムが強く望まれる。 Therefore, there is a strong demand for a fire warning detection system that can identify the cause of an abnormality when it is detected by a fire warning sensor.
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、監視エリアの環境空気が異常状態になったことが火災予兆として検知された際に、異常状態となった特定要因を識別して発報することのできる火災予兆検知システムを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a fire warning detection system that can identify the specific cause of the abnormal state and sound an alarm when an abnormal state in the ambient air in a monitored area is detected as a sign of a fire.
本開示に係る火災予兆検知システムは、火災予兆検知信号を出力する火災予兆検知部と、監視エリアで発生したニオイに対応する物理量をニオイ検知信号として出力するニオイ検知部と、監視エリアの環境空気が通常状態を示す許容範囲から逸脱して異常状態に変化したことを発報する発報部と、火災予兆検知部からの火災予兆検知信号に基づいて発報部による発報を制御する制御部とを備え、ニオイ検知部は、上面には感ガス素子である酸化物半導体が形成されており、下面には加熱用のヒータが取り付けられており、ヒータを過熱した状態での酸化物半導体の表面におけるニオイ分子の吸着と表面反応によって酸化物半導体の抵抗値が変化することを利用する半導体式センサを有し、抵抗値を電圧値に変換した値を物理量であるニオイ検知信号として出力し、制御部は、異常状態の原因となる複数の要因の中の特定要因を識別するために、特定要因が発生したときのニオイ検知信号を特定要因ニオイ検知信号としてあらかじめ記憶しておき、ニオイ検知部から出力されるニオイ検知信号をモニタし、ニオイ検知信号として特定要因ニオイ検知信号が検出された場合には、特定要因が発生したことを識別可能な情報を発報部から発報させ、特定要因は、冷媒配管内のオイルが空調機の冷媒ガスとともにミスト状となって監視エリア内に漏洩する冷媒ガス漏洩であり、制御部は、冷媒ガス漏洩が発生したときのニオイ検知信号を特定要因ニオイ検知信号としてあらかじめ記憶しており、ニオイ検知部から出力されるニオイ検知信号をモニタし、冷媒ガス漏洩が発生したか否かを識別可能な情報を発報部から発報させるものである。 The fire warning detection system according to the present disclosure includes a fire warning detection unit that outputs a fire warning detection signal, an odor detection unit that outputs a physical quantity corresponding to an odor generated in a monitored area as an odor detection signal, an alarm generation unit that generates an alarm when the ambient air in the monitored area deviates from an allowable range indicating a normal state and changes to an abnormal state, and a control unit that controls the generation of an alarm by the alarm generation unit based on the fire warning detection signal from the fire warning detection unit. The odor detection unit has an oxide semiconductor as a gas sensing element formed on its upper surface and a heater for heating attached to its lower surface, and has a semiconductor sensor that utilizes a change in the resistance value of the oxide semiconductor due to the adsorption and surface reaction of odor molecules on the surface of the oxide semiconductor when the heater is overheated, and outputs a value obtained by converting the resistance value into a voltage value as an odor detection signal, which is a physical quantity, and a control unit that controls the generation of an alarm by the alarm generation unit based on the fire warning detection signal from the fire warning detection unit. In order to identify a specific factor among multiple factors that may cause an abnormal condition, the control unit pre-stores an odor detection signal when a specific factor occurs as a specific factor odor detection signal, monitors the odor detection signal output from the odor detection unit, and when a specific factor odor detection signal is detected as an odor detection signal, causes the alarm unit to issue information that can identify that a specific factor has occurred.The specific factor is a refrigerant gas leak in which oil in the refrigerant piping leaks into the monitored area in the form of mist together with the refrigerant gas of the air conditioner.The control unit pre-stores an odor detection signal when a refrigerant gas leak occurs as a specific factor odor detection signal, monitors the odor detection signal output from the odor detection unit, and causes the alarm unit to issue information that can identify whether a refrigerant gas leak has occurred .
本開示によれば、監視エリアの環境空気が異常状態になったことが火災予兆として検知された際に、異常状態となった特定要因を識別して発報することのできる火災予兆検知システムを得ることができる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain a fire warning detection system that can identify the specific cause of the abnormal condition and sound an alarm when an abnormality in the ambient air in a monitored area is detected as a sign of a fire.
以下、本開示の火災予兆検知システムの好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
本開示に係る火災予兆検知システムは、火災予兆検知情報とニオイ検知情報とを併用し、特定要因のニオイパターンをあらかじめ記憶しておき、火災予兆検知情報が得られた際のニオイ検知情報が特定要因のニオイパターンであるか否かを判断することで、特定要因が発生したことを識別可能とする構成を備えていることを技術的特徴としている。
Hereinafter, preferred embodiments of the fire warning detection system of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
The fire warning detection system of the present disclosure has a technical feature in that it is configured to use fire warning detection information and odor detection information in combination, pre-store odor patterns of specific factors, and determine whether the odor detection information obtained when fire warning detection information is obtained is the odor pattern of a specific factor, thereby making it possible to identify that a specific factor has occurred.
なお、以下の実施の形態１においては、特定要因が、冷媒配管内のオイルが空調機の冷媒ガスとともにミスト状となって前記監視エリア内に漏洩する冷媒ガス漏洩である態様を具体例として、詳細に説明する。 In the following first embodiment, a specific example will be described in detail, in which the specific cause is a refrigerant gas leak in which oil in the refrigerant piping becomes mist together with the refrigerant gas from the air conditioner and leaks into the monitoring area.
実施の形態１．
図１は、本開示の実施の形態１における火災予兆検知システムの概略構成図である。本実施の形態１に係る火災予兆検知システム１は、火災予兆検知部１０、サンプリング管２０、吸引ファン３０、ニオイ検知部４０、制御部５０、および発報部６０を備えて構成されている。
Embodiment 1.
1 is a schematic configuration diagram of a fire sign detection system according to a first embodiment of the present disclosure. The fire sign detection system 1 according to the first embodiment is configured to include a fire sign detection unit 10, a sampling tube 20, a suction fan 30, an odor detection unit 40, a control unit 50, and an alarm unit 60.
サンプリング管２０は、火災の監視エリアである例えば文化財の、天井等の屋内に張り巡らせているとともに、監視エリアの空気を吸引するためのサンプリング孔２１が設けられている。 The sampling pipes 20 are installed throughout the interior of the building, such as in the ceiling of a cultural property, which is a fire monitoring area, and sampling holes 21 are provided for drawing in the air in the monitoring area.
高感度な煙センサに相当する火災予兆検知部１０の後段に設けられた吸引ファン３０は、サンプリング管２０内の空気を吸引し、火災予兆検知部１０に取り込む役目を果たす。この吸引ファン３０の働きにより、火災予兆検知部１０は、サンプリング管２０に設けられた複数のサンプリング孔２１を介して、監視エリアの環境空気を取得し、取得した環境空気を光学的に監視する。 The suction fan 30, which is installed downstream of the fire warning detection unit 10, which corresponds to a highly sensitive smoke sensor, serves to suck in the air inside the sampling tube 20 and take it into the fire warning detection unit 10. With the action of this suction fan 30, the fire warning detection unit 10 acquires the ambient air in the monitoring area through multiple sampling holes 21 provided in the sampling tube 20, and optically monitors the acquired ambient air.
さらに、火災予兆検知部１０は、監視結果として、環境空気が通常状態を示す許容範囲から逸脱して異常状態に変化した場合に火災予兆検知信号を出力する。例えば、火災予兆検知部１０は、取得した環境空気に煙の粒子が含まれているか否かを感知することで、煙発生の有無を判断でき、煙が発生したと判断した場合に火災予兆検知信号を出力する。 Furthermore, the fire warning detection unit 10 outputs a fire warning detection signal when, as a monitoring result, the ambient air deviates from an allowable range indicating a normal state and changes to an abnormal state. For example, the fire warning detection unit 10 can determine whether smoke is occurring by sensing whether the acquired ambient air contains smoke particles, and outputs a fire warning detection signal when it determines that smoke is occurring.
また、上述した［発明が解決しようとする課題］において説明したように、火災予兆検知部１０は、監視エリアにおいて空調機冷媒ガスが漏洩した場合には、冷媒配管内のオイルが冷媒ガスとともにミスト状になって漏洩するため、このオイルミストの漏洩を検知し、火災予兆検知信号を出力する。 As explained in the above-mentioned [Problem to be solved by the invention], when air conditioner refrigerant gas leaks in the monitored area, the oil in the refrigerant piping leaks in the form of mist together with the refrigerant gas. The fire warning detection unit 10 detects this oil mist leakage and outputs a fire warning detection signal.
なお、吸引ファン３０の位置は、図１では火災予兆検知部１０の後段であるが、このような位置には限定されず、吸引ファン３０を火災予兆検知部１０の前段に設けることも可能である。すなわち、監視エリアの空気を複数のサンプリング孔２１から吸引し、火災予兆検知部１０に供給できる構成であればよい。 In FIG. 1, the location of the suction fan 30 is after the fire warning detection unit 10, but it is not limited to this location, and the suction fan 30 can also be provided before the fire warning detection unit 10. In other words, any configuration is sufficient as long as it can suck in air from the monitoring area through multiple sampling holes 21 and supply it to the fire warning detection unit 10.
ニオイ検知部４０は、監視エリア内における周囲のニオイをモニタしている。本実施の形態１においては、トランスデューサおよび複数種類の感応膜を備えた水晶振動子式のセンサを、ニオイ検知部４０の一例として採用する。また、以下の説明においては、一例として、１６種類の感応膜がニオイ検知部４０に備えられているものとする。 The odor detection unit 40 monitors the surrounding odors within the monitoring area. In this embodiment 1, a quartz crystal oscillator type sensor equipped with a transducer and multiple types of sensitive films is used as an example of the odor detection unit 40. In the following description, it is assumed, as an example, that the odor detection unit 40 is equipped with 16 types of sensitive films.
ここで、感応膜とは、ニオイ成分を吸着すると感応するセンサである。感応膜は、水晶基板の面上に、電極とともに設けられており、電極に電圧が加えられることにより振動する。この感応膜の振動周波数は、ニオイ成分が吸着すると、吸着したニオイ成分の重量に応じて変化する。 The sensitive film is a sensor that reacts when it adsorbs odor components. The sensitive film is provided on the surface of the quartz substrate together with electrodes, and vibrates when a voltage is applied to the electrodes. When odor components are adsorbed, the vibration frequency of this sensitive film changes according to the weight of the adsorbed odor components.
トランスデューサは、感応膜に生ずる振動周波数の変化を検知し、この変化量を、デジタル処理可能な形式のデータに変換する。 The transducer detects the change in vibration frequency that occurs in the sensitive membrane and converts this change into data in a digitally processable format.
ニオイ検知部４０は、各感応膜に応じたニオイの検出値を、規定の周期によって取得することにより、検出値の時間的な変化をあらわす波形を生成する。本実施の形態１では、１６種類の異なる感応膜がニオイ検知部４０に備えられている。 The odor detection unit 40 acquires the odor detection value corresponding to each sensitive membrane at a specified period, and generates a waveform that represents the change in the detection value over time. In the present embodiment 1, the odor detection unit 40 is provided with 16 different types of sensitive membranes.
従って、ニオイ検知部４０は、感応膜の種類に対応して１６チャネルの波形を生成し、ニオイ検知信号として出力することができる。この１６チャネルの波形を組み合わせたパターンを、ニオイのパターンまたは単にパターンと称する。 Therefore, the odor detection unit 40 can generate 16-channel waveforms corresponding to the type of sensitive membrane and output them as an odor detection signal. A pattern formed by combining the waveforms of these 16 channels is called an odor pattern or simply a pattern.
図２は、本開示の実施の形態１に係るニオイ検知部４０により検知されるニオイのパターンを例示した説明図である。図２では、ニオイのパターンとして、以下のパターンＡ、パターンＢ、パターンＣの３種に関する検知結果を示している。 Figure 2 is an explanatory diagram illustrating examples of odor patterns detected by the odor detection unit 40 according to the first embodiment of the present disclosure. Figure 2 shows the detection results for the following three types of odor patterns: Pattern A, Pattern B, and Pattern C.
パターンＡ：監視エリアにおいて、サーバー、生産設備障害による発煙が発生したときの１６チャネルのニオイ検知信号によるパターン。
パターンＢ：監視エリアにおいて、空調機障害による発煙が発生したときの１６チャネルのニオイ検知信号によるパターン。
パターンＣ：監視エリアにおいて、空調機冷媒ガス漏洩が発生したときの１６チャネルのニオイ検知信号によるパターン。
Pattern A: A pattern based on 16-channel odor detection signals when smoke is generated due to a failure in a server or production equipment in the monitored area.
Pattern B: A pattern based on odor detection signals from channel 16 when smoke is emitted due to an air conditioner malfunction in the monitored area.
Pattern C: A pattern based on odor detection signals from 16 channels when an air conditioner refrigerant gas leak occurs in the monitored area.
図２において、ニオイ検知部４０は、パターンＡおよびパターンＢによる発煙が発生したときのニオイに関しては、１６チャネルのうち１番、２番のチャネルが大きく反応し、その他のチャネルについては中程度、もしくは小さく反応するパターンを得ることができている。 In FIG. 2, the odor detection unit 40 was able to obtain a pattern in which, when smoke is generated due to pattern A and pattern B, channels 1 and 2 out of the 16 channels react strongly to the odor, while the other channels react moderately or weakly.
また、ニオイ検知部４０は、パターンＣによる空調機冷媒ガス漏洩が発生したときのニオイに関しては、パターンＡおよびパターンＢと比較すると、１６チャネルのうち１番、２番のチャネルが小さく反応し、その一方で、５番、１５番、１６番のチャネルが大きく反応するパターンを得ることができている。 In addition, when comparing the odor detection unit 40 with patterns A and B, it was found that, in the case of an air conditioner refrigerant gas leak due to pattern C, channels 1 and 2 out of the 16 channels reacted weakly, while channels 5, 15, and 16 reacted strongly.
従って、パターンＣを、パターンＡおよびパターンＢと明確に識別でき、発煙と空調機冷媒ガス漏洩とを識別することができる。このように、ニオイ検知部４０は、発煙と空調機冷媒ガス漏洩とを識別するために適した１６種類の異なる感応膜を備えることで、それぞれのニオイを識別可能なパターンを有するニオイ検知信号を出力することができる。 Therefore, pattern C can be clearly distinguished from patterns A and B, and smoke can be distinguished from an air conditioner refrigerant gas leak. In this way, the odor detection unit 40 is equipped with 16 different types of sensitive membranes suitable for distinguishing between smoke and an air conditioner refrigerant gas leak, and can output an odor detection signal having a pattern that allows each odor to be distinguished.
また、監視環境に応じて、特定したい所望の要因に合わせて、適切な複数の感応膜の組合せを選定することで、ニオイ検知部４０は、所望の要因を容易に識別することができるニオイ検知信号を出力することができる。 In addition, by selecting an appropriate combination of multiple sensitive membranes according to the desired factor to be identified depending on the monitoring environment, the odor detection unit 40 can output an odor detection signal that can easily identify the desired factor.
制御部５０は、発報制御部５１および記憶部５２を備えている。発報制御部５１は、火災予兆検知部１０から出力される火災予兆検知信号、およびニオイ検知部４０から出力されるニオイ検知信号に基づいて、発報部６０による発報を制御するコントローラである。 The control unit 50 includes an alarm control unit 51 and a memory unit 52. The alarm control unit 51 is a controller that controls the alarm generation by the alarm unit 60 based on the fire warning detection signal output from the fire warning detection unit 10 and the odor detection signal output from the odor detection unit 40.
また、記憶部５２には、特定要因が発生したときの複数種類の感応膜によるニオイのパターンが特定要因ニオイパターンとしてあらかじめ記憶されている。ここで、本実施の形態１では、図２に示したパターンＣ、すなわち空調機冷媒ガス漏洩が発生したときの１６チャネルのニオイ検知信号によるパターンが、「特定要因ニオイパターン」として記憶部５２に記憶されている場合について説明する。 In addition, the memory unit 52 stores in advance the odor patterns generated by multiple types of sensor membranes when a specific cause occurs as specific cause odor patterns. Here, in this embodiment 1, we will explain the case where pattern C shown in Figure 2, i.e., the pattern generated by the odor detection signals of 16 channels when an air conditioner refrigerant gas leak occurs, is stored in the memory unit 52 as a "specific cause odor pattern."
火災予兆検知部１０は、パターンＡによる発煙、パターンＢによる発煙、およびパターンＣによる空調機冷媒ガス漏洩のいずれが発生した場合にも、火災予兆検知信号を出力する。従って、発報制御部５１は、火災予兆検知信号がオン状態となっただけでは、パターンＡ、パターンＢ、パターンＣの要因を識別することができない。 The fire warning detection unit 10 outputs a fire warning detection signal when smoke occurs due to pattern A, smoke occurs due to pattern B, or an air conditioner refrigerant gas leak occurs due to pattern C. Therefore, the alarm control unit 51 cannot distinguish between the causes of pattern A, pattern B, and pattern C simply because the fire warning detection signal is turned on.
そこで、発報制御部５１は、異常状態の原因となる複数の要因の中から特定要因を識別するために、ニオイ検知部４０から出力されたニオイ検知信号を活用する。発報制御部５１は、火災予兆検知部１０から火災予兆検知信号が出力された際に、ニオイ検知部４０から出力されるニオイ検知信号をモニタする。 Therefore, the alarm control unit 51 utilizes the odor detection signal output from the odor detection unit 40 to identify a specific factor from among multiple factors that may cause an abnormal state. The alarm control unit 51 monitors the odor detection signal output from the odor detection unit 40 when a fire precursor detection signal is output from the fire precursor detection unit 10.
発報制御部５１は、ニオイ検知部４０から得られたニオイのパターンであるニオイ検知信号と、記憶部５２に記憶された特定要因ニオイパターンとを比較し、それぞれのチャネルでの出力値の相違が許容範囲内であるか否かを判定する。両パターンの比較結果から、発報制御部５１は、１６チャネル全てで出力値の相違が許容範囲内である場合には、ニオイ検知信号として特定要因ニオイパターンが検出されたと判断する。 The alarm control unit 51 compares the odor detection signal, which is the odor pattern obtained from the odor detection unit 40, with the specific factor odor pattern stored in the memory unit 52, and determines whether the difference in output value in each channel is within an acceptable range. From the comparison result of both patterns, if the difference in output value in all 16 channels is within an acceptable range, the alarm control unit 51 determines that a specific factor odor pattern has been detected as an odor detection signal.
この結果、発報制御部５１は、火災予兆検知部１０から火災予兆検知信号が出力されたことを示す情報とともに、ニオイ検知信号として特定要因ニオイパターンが検出された場合には、特定要因が発生したことを識別可能な情報を、発報部６０を介して発報させることができる。 As a result, the alarm control unit 51 can issue information indicating that a fire precursor detection signal has been output from the fire precursor detection unit 10, as well as information that can identify that a specific factor has occurred, via the alarm unit 60, if a specific factor odor pattern is detected as an odor detection signal.
なお、上述した具体例では、空調機冷媒ガス漏洩が発生したときの１６チャネルのニオイ検知信号によるパターンが、「特定要因ニオイパターン」として記憶部５２に記憶され、空調機冷媒ガス漏洩を特定する場合について説明したが、発煙、あるいはその他の要因についても、「特定要因ニオイパターン」として記憶部５２に記憶させておくことで、所望の要因を特定することが可能となる。 In the above specific example, the pattern of the 16-channel odor detection signals when an air conditioner refrigerant gas leak occurs is stored in the memory unit 52 as a "specific cause odor pattern" to identify the air conditioner refrigerant gas leak. However, it is also possible to identify the desired cause by storing smoke or other causes as a "specific cause odor pattern" in the memory unit 52.
また、複数の要因について、それぞれ「特定要因ニオイパターン」として記憶部５２に記憶させておくことで、複数の要因のそれぞれを識別することも可能である。 In addition, by storing each of the multiple factors as a "specific factor odor pattern" in the memory unit 52, it is possible to identify each of the multiple factors.
なお、発報制御部５１は、ニオイ検知部４０から得られたニオイのパターンと、記憶部５２にあらかじめ記憶された特定要因ニオイパターンとを比較する手法の代わりに、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）による機械学習により要因を識別する手法を採用することも可能である。 In addition, instead of comparing the odor pattern obtained from the odor detection unit 40 with a specific factor odor pattern previously stored in the memory unit 52, the alarm control unit 51 can also adopt a method of identifying the factor through machine learning using AI (Artificial Intelligence).
機械学習を用いる場合には、ニオイ検知部４０を用いてあらかじめ生成された種々のニオイのパターンを教師データとして、識別を行いたいそれぞれの特定要因に関して学習を行わせることで得られる機械学習判別機能を、発報制御部５１にあらかじめ持たせておく。 When machine learning is used, the alarm control unit 51 is provided with a machine learning discrimination function that is obtained by having the unit learn about each specific factor to be identified using various odor patterns that have been generated in advance using the odor detection unit 40 as training data.
そして、発報制御部５１は、監視時においてニオイ検知部４０から出力されるニオイのパターンを入力パラメータとして、機械学習判別機能を用いて、ニオイのパターンに応じた特定要因を識別することが可能となる。 Then, the alarm control unit 51 can use the machine learning discrimination function to identify specific factors according to the odor pattern using the odor pattern output from the odor detection unit 40 during monitoring as an input parameter.
発報部６０は、火災警報を発報する警報機であり、アンプおよびスピーカを含んで構成することができる。発報制御部５１は、火災予兆検知部１０から火災予兆検知信号を受信した場合には、環境空気が通常状態を示す許容範囲から逸脱して異常状態に変化したことを示す情報を発報部６０から発報させることができる。 The alarm unit 60 is an alarm device that issues a fire alarm, and can be configured to include an amplifier and a speaker. When the alarm control unit 51 receives a fire warning detection signal from the fire warning detection unit 10, it can cause the alarm unit 60 to issue information indicating that the ambient air has deviated from an allowable range indicating a normal state and changed to an abnormal state.
さらに、発報制御部５１は、ニオイ検知部４０から受信したニオイ検知信号として、特定要因ニオイパターンが検出された場合には、特定要因が発生したことを識別可能な情報を発報部６０から発報させることができる。 Furthermore, when a specific cause odor pattern is detected in the odor detection signal received from the odor detection unit 40, the alarm control unit 51 can cause the alarm unit 60 to issue information that can identify that a specific cause has occurred.
なお、発報部６０には、無線通信または有線通信を可能にする通信機器が備えられていてもよい。通信機器を備えている場合には、発報部６０は、発報すべき情報を、遠方に設置されている図示しない外部装置、設備管理者等が所有している携帯端末等に送信することができる The alarm unit 60 may be equipped with a communication device that enables wireless or wired communication. If the communication device is included, the alarm unit 60 can transmit the information to be reported to an external device (not shown) installed at a distance, a mobile terminal owned by a facility manager, etc.
図３は、本開示の実施の形態１における発報制御部５１により実行される一連処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ３０１において、発報制御部５１は、火災エリアの監視時において、火災予兆検知部１０から出力される火災予兆検知信号をモニタする。 Figure 3 is a flowchart showing the flow of a series of processes executed by the alarm control unit 51 in the first embodiment of the present disclosure. In step S301, the alarm control unit 51 monitors the fire sign detection signal output from the fire sign detection unit 10 when monitoring the fire area.
次に、ステップＳ３０２において、発報制御部５１は、火災予兆検知信号がオンになったか否かを判断し、オンになったと判断した場合には、ステップＳ３０３に進み、オンになっていないと判断した場合には、ステップＳ３０１およびステップＳ３０２の処理を繰り返す。 Next, in step S302, the alarm control unit 51 determines whether the fire warning detection signal is turned on. If it is determined that the fire warning detection signal is turned on, the process proceeds to step S303. If it is determined that the fire warning detection signal is not turned on, the process repeats steps S301 and S302.
ステップＳ３０３に進むと、発報制御部５１は、ニオイ検知部４０から出力されるニオイ検知信号をモニタし、ニオイ検知信号として、記憶部５２に記憶されている特定要因ニオイパターンが検出されたか否かを判断する。 When the process proceeds to step S303, the alarm control unit 51 monitors the odor detection signal output from the odor detection unit 40 and determines whether a specific factor odor pattern stored in the memory unit 52 has been detected as the odor detection signal.
発報制御部５１は、ニオイ検知信号として特定要因ニオイパターンが検出されたと判断した場合にはステップＳ３０４に進み、ニオイ検知信号として特定要因ニオイパターンが検出されなかったと判断した場合にはステップＳ３０５に進む。 If the alarm control unit 51 determines that a specific factor odor pattern has been detected as the odor detection signal, it proceeds to step S304, and if it determines that a specific factor odor pattern has not been detected as the odor detection signal, it proceeds to step S305.
特定ニオイパターンとして、複数種類の要因に関するニオイパターンを記憶部５２にあらかじめ記憶させておくことで、発報制御部５１は、複数種類の要因を識別することが可能となる。 By storing odor patterns related to multiple types of factors in the memory unit 52 in advance as specific odor patterns, the alarm control unit 51 is able to identify multiple types of factors.
ステップＳ３０４に進むと、発報制御部５１は、火災予兆検知信号がオン状態となったことから環境空気が異常状態になったことを発報するとともに、その要因として特定要因が発生したことを、発報部６０を介して発報させ、一連処理を終了する。 When the process proceeds to step S304, the alarm control unit 51 issues an alarm that the fire warning detection signal has turned on, causing the ambient air to enter an abnormal state, and also issues an alarm via the alarm unit 60 that a specific factor has occurred as the cause of this, thereby completing the series of processes.
一方、ステップＳ３０５に進むと、発報制御部５１は、火災予兆検知信号がオン状態となったことから環境空気が異常状態になったことを発報部６０を介して発報させ、一連処理を終了する。なお、発報制御部５１は、ステップＳ３０５において、火災予兆検知信号がオン状態となったことから環境空気が異常状態になった要因として、特定要因以外が発生したことをさらに発報させることも可能である。 On the other hand, when the process proceeds to step S305, the alarm control unit 51 causes the alarm unit 60 to issue a report that the environmental air has become abnormal because the fire warning detection signal has turned on, and ends the series of processes. Note that in step S305, the alarm control unit 51 can also issue a report that a factor other than the specific factor has occurred as a factor that caused the environmental air to become abnormal because the fire warning detection signal has turned on.
以上のように、実施の形態１によれば、火災予兆検知情報とニオイ検知情報とを併用し、要因分析を行いたい特定要因のニオイパターンをあらかじめ記憶しておき、火災予兆検知情報が得られた際のニオイ検知情報が特定要因のニオイパターンであるか否かを判断する構成を備えている。 As described above, according to the first embodiment, the system uses both fire warning detection information and odor detection information, stores in advance the odor pattern of a specific factor for which causal analysis is desired, and determines whether the odor detection information obtained when fire warning detection information is obtained is an odor pattern of a specific factor.
この結果、火災予兆検知情報が得られた際に、監視エリアの環境空気が異常状態に変化したこととともに、その要因が特定要因であるか否かを識別可能とする報知を行うことができる火災予兆検知システムを実現できる。すなわち、種々の監視エリアの設置環境に応じて、識別したい特定要因を、ニオイのパターンに基づいて識別することが可能となる。 As a result, a fire warning system can be realized that, when fire warning information is obtained, can notify the user that the ambient air in the monitored area has changed to an abnormal state and identify whether the cause is a specific factor. In other words, it is possible to identify specific factors to be identified based on odor patterns according to the installation environment of various monitored areas.
特定要因の具体例としては、空調機冷媒ガス漏洩、薬品溶剤等による発煙などが挙げられ、これらの特定要因をニオイのパターンに基づいて特定することができる。 Specific examples of specific factors include air conditioner refrigerant gas leaks and smoke caused by chemical solvents, and these specific factors can be identified based on odor patterns.
目視確認では、異常検知の原因が発煙によるものなのか、その他の要因によるものであるのかがわかりにくく、要因特定に時間を要していた。これに対して、上述した効果を実現できる本実施の形態１に係る火災予兆検知システムを適用することで、火災予兆検知部により異常検知された際の原因を、ニオイパターンに基づいて容易に識別することが可能となる。 When checking visually, it is difficult to tell whether the cause of the detected abnormality is smoke or some other factor, and it takes time to identify the cause. In contrast, by applying the fire warning detection system according to the first embodiment, which can achieve the effects described above, it becomes possible to easily identify the cause of an abnormality detected by the fire warning detection unit based on odor patterns.
なお、ニオイ検知部に関しては、監視エリアに常設しておく代わりに、現地対応者等が持ち運び可能なハンディタイプの構成を採用することも可能である。 In addition, instead of permanently installing the odor detection unit in the monitoring area, it is also possible to adopt a handheld configuration that can be carried by local responders, etc.
また、上述した実施の形態１では、ニオイ検知部として、複数種類の感応膜を備えており、各感応膜によって検知されたニオイのパターンをニオイ検知信号として出力する水晶振動子式のセンサを採用する場合を具体例として説明したが、本開示に係るニオイ検知部は、このような複数種類の感応膜を備えた構成を有するセンサに限定されるものではない。 In addition, in the above-mentioned embodiment 1, a specific example has been described in which a quartz crystal oscillator-type sensor is used as the odor detection unit, which has multiple types of sensitive films and outputs the odor pattern detected by each sensitive film as an odor detection signal. However, the odor detection unit according to the present disclosure is not limited to sensors having such a configuration with multiple types of sensitive films.
例えば、ニオイ検知部として、以下のような半導体式センサを用いることも可能である。半導体式センサとは、半導体表面におけるニオイ分子の吸着と表面反応によって半導体の抵抗値が変化することを利用する方式を採用するものである。センサ部の上面には、感ガス材料である酸化物半導体ＳｎＯ２（酸化錫）がアルミナ基板上に形成される。一方、センサ部の下面には、加熱用のヒータが取り付けられる。 For example, a semiconductor sensor such as the one described below can be used as the odor detection unit. A semiconductor sensor employs a method that utilizes the change in the resistance value of a semiconductor due to the adsorption of odor molecules on the semiconductor surface and the surface reaction. On the upper surface of the sensor unit, an oxide semiconductor SnO2 (tin oxide), which is a gas-sensitive material, is formed on an alumina substrate. Meanwhile, a heater for heating is attached to the lower surface of the sensor unit.
清浄な空気中に置かれた場合、感ガス素子の表面上に酸素が吸着する。酸素は、電子親和力があるため、感ガス素子中の電子をとらえる。このとき、電子の流れが妨げられることから、感ガス素子内部の電気抵抗が増大する。 When placed in clean air, oxygen is adsorbed onto the surface of the gas sensing element. Oxygen has electron affinity, so it captures electrons in the gas sensing element. When this happens, the flow of electrons is impeded, and the electrical resistance inside the gas sensing element increases.
一方、臭気ガス中に置いた場合、感ガス素子の表面で臭気ガスと吸着酸素との酸化反応が起こり、吸着酸素が取り去られる。そのため、電子は動きやすくなり、電気抵抗が低下する。 On the other hand, when placed in an odorous gas, an oxidation reaction occurs between the odorous gas and the adsorbed oxygen on the surface of the gas sensing element, and the adsorbed oxygen is removed. This makes it easier for electrons to move, lowering the electrical resistance.
ニオイ分子の多くは、還元性のガス体であり、ガスが感ガス素子に接触することで電気抵抗が低下する。従って、大気中に含まれるニオイ分子に応じて電気抵抗が変化するので、電気抵抗の変化を電圧に変換した値をニオイ検知信号として用いることで、ニオイを電気的に識別して検出できる。 Many odor molecules are reducing gases, and when the gas comes into contact with the gas-sensing element, the electrical resistance decreases. Therefore, the electrical resistance changes depending on the odor molecules contained in the air, and the change in electrical resistance is converted into a voltage, which is used as an odor detection signal to electrically identify and detect odors.
すなわち、本開示に係るニオイ検知部としては、監視エリアで発生したニオイに対応する物理量をニオイ検知信号として出力することができる任意の方式を適用することが可能であり、設置現場、用途等に応じて所望の方式のニオイ検知部を採用することができる。また、複数方式のニオイ検知部を併用することも可能である。 In other words, the odor detection unit according to the present disclosure can be of any type capable of outputting a physical quantity corresponding to an odor generated in a monitoring area as an odor detection signal, and an odor detection unit of a desired type can be adopted depending on the installation site, application, etc. Also, odor detection units of multiple types can be used in combination.
なお、複数種類の感応膜を備えた水晶振動子式のセンサの代わりに、「半導体式センサ」をニオイ検知部４０として用いる場合には、「特定要因ニオイパターン」の代わりに「特定要因ニオイ検知信号」が記憶部５２に記憶されることとなる。 When a "semiconductor sensor" is used as the odor detection unit 40 instead of a quartz oscillator sensor equipped with multiple types of sensitive films, a "specific factor odor detection signal" is stored in the memory unit 52 instead of a "specific factor odor pattern."
複数の感応膜を用いる方式では、感応膜の種類を増やし、より多くのチャネル数に基づくニオイのパターンを採用することで、ニオイの識別力を向上させることができる。また、半導体式センサを用いた場合には、ヒータにより加熱されているため、湿度の影響を極めて少なくできるメリットがある。 In the method using multiple sensitive films, the ability to distinguish between odors can be improved by increasing the number of types of sensitive films and adopting odor patterns based on a greater number of channels. In addition, when a semiconductor sensor is used, it has the advantage of being extremely resistant to the effects of humidity because it is heated by a heater.
また、上述した実施の形態１では、火災予兆検知部として、監視エリアの空気を複数のサンプリング孔から吸引することで監視エリアの環境空気を光学的に監視し、環境空気が通常状態を示す許容範囲から逸脱して異常状態に変化した場合に火災予兆検知信号を出力する検知方式を使用する場合を具体例として説明したが、本開示に係る火災予兆検知部は、このような検知方式に限定されるものではない。 In addition, in the above-mentioned embodiment 1, a specific example was described in which the fire warning detection unit optically monitors the ambient air in the monitored area by sucking in the air in the monitored area through multiple sampling holes, and outputs a fire warning detection signal when the ambient air deviates from an allowable range indicating a normal state and changes to an abnormal state. However, the fire warning detection unit according to the present disclosure is not limited to such a detection method.
本開示に係る火災予兆検知部としては、監視エリアの環境空気が通常状態を示す許容範囲から逸脱して異常状態に変化した場合に火災予兆検知信号を出力することができる機能を有するものであれば、適用可能である。例えば、自動火災報知設備で用いられる煙感知器、熱感知器などを火災予兆検知部として適用することができる。 The fire warning detection unit according to the present disclosure can be any unit that has the function of outputting a fire warning detection signal when the ambient air in the monitored area deviates from the allowable range indicating a normal state and changes to an abnormal state. For example, smoke detectors and heat detectors used in automatic fire alarm systems can be used as the fire warning detection unit.
１ 火災予兆検知システム、１０ 火災予兆検知部、２０ サンプリング管、２１ サンプリング孔、３０ 吸引ファン、４０ ニオイ検知部、５０ 制御部、５１ 発報制御部、５２ 記憶部、６０ 発報部。 1 Fire sign detection system, 10 Fire sign detection unit, 20 Sampling tube, 21 Sampling hole, 30 Suction fan, 40 Odor detection unit, 50 Control unit, 51 Alarm control unit, 52 Memory unit, 60 Alarm unit.
Claims (2)
監視エリアで発生したニオイに対応する物理量をニオイ検知信号として出力するニオイ検知部と、
前記監視エリアの環境空気が通常状態を示す許容範囲から逸脱して異常状態に変化したことを発報する発報部と、
前記火災予兆検知部からの前記火災予兆検知信号に基づいて前記発報部による発報を制御する制御部と
を備え、
前記ニオイ検知部は、上面には感ガス素子である酸化物半導体が形成されており、下面には加熱用のヒータが取り付けられており、前記ヒータを過熱した状態での前記酸化物半導体の表面におけるニオイ分子の吸着と表面反応によって前記酸化物半導体の抵抗値が変化することを利用する半導体式センサを有し、前記抵抗値を電圧値に変換した値を前記物理量である前記ニオイ検知信号として出力し、
前記制御部は、
前記異常状態の原因となる複数の要因の中の特定要因を識別するために、前記特定要因が発生したときの前記ニオイ検知信号を特定要因ニオイ検知信号としてあらかじめ記憶しておき、
前記ニオイ検知部から出力される前記ニオイ検知信号をモニタし、前記ニオイ検知信号として前記特定要因ニオイ検知信号が検出された場合には、前記特定要因が発生したことを識別可能な情報を前記発報部から発報させ、
前記特定要因は、冷媒配管内のオイルが空調機の冷媒ガスとともにミスト状となって前記監視エリア内に漏洩する冷媒ガス漏洩であり、
前記制御部は、
前記冷媒ガス漏洩が発生したときの前記ニオイ検知信号を前記特定要因ニオイ検知信号としてあらかじめ記憶しており、
前記ニオイ検知部から出力される前記ニオイ検知信号をモニタし、前記冷媒ガス漏洩が発生したか否かを識別可能な情報を前記発報部から発報させる
火災予兆検知システム。 a fire warning detection unit that outputs a fire warning detection signal;
an odor detection unit that outputs a physical quantity corresponding to an odor generated in a monitoring area as an odor detection signal;
a warning unit that warns that the ambient air in the monitoring area has deviated from a tolerance range indicating a normal state and changed to an abnormal state;
a control unit that controls the alarm issuing unit based on the fire sign detection signal from the fire sign detection unit,
The odor detection unit has an oxide semiconductor formed on the upper surface as a gas-sensing element, a heater attached to the lower surface, and a semiconductor sensor that utilizes a change in resistance value of the oxide semiconductor due to adsorption and surface reaction of odor molecules on the surface of the oxide semiconductor when the heater is overheated, and outputs a value obtained by converting the resistance value into a voltage value as the odor detection signal, which is the physical quantity.
The control unit is
In order to identify a specific factor among a plurality of factors that cause the abnormal state, the odor detection signal at the time when the specific factor occurs is stored in advance as a specific factor odor detection signal;
The odor detection signal output from the odor detection unit is monitored, and when the specific factor odor detection signal is detected as the odor detection signal, information that can identify the occurrence of the specific factor is issued from the notification unit ;
The specified cause is a refrigerant gas leak in which oil in a refrigerant pipe leaks into the monitoring area in the form of mist together with the refrigerant gas of an air conditioner,
The control unit is
The odor detection signal at the time when the refrigerant gas leakage occurs is stored in advance as the specific cause odor detection signal,
The odor detection signal output from the odor detection unit is monitored, and information capable of identifying whether or not a refrigerant gas leak has occurred is issued from the alarm unit.
Fire warning system.
請求項１に記載の火災予兆検知システム。 The odor detection unit is configured as a portable handheld type.
The fire warning system according to claim 1 .
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