JP7660640B2 - Fire suppression system - Google Patents
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Description
本発明は、火災の炎に向けて自動的に放水する消火システムに関するものである。 The present invention relates to a fire extinguishing system that automatically sprays water toward the flames of a fire.
バイオマス発電は生物的分解等により最終的にCO2となる廃木材などを利用するため、化石燃料と比較して最終的なCO2の排出量が増えず、温室効果ガスの排出削減に効果的なエネルギーとして注目されている。バイオマス発電の燃料は木質ペレットなどであり、直接燃焼方式では貯蔵施設の木質ペレット等をボイラーに運び、燃焼させた熱を用いる。しかし、貯蔵施設に可燃物を大量に保管すると、酸化反応等による温度上昇により自然発火する場合がある。そして、木質ペレットの貯蔵施設は、消防法上、指定可燃物貯蔵施設に分類される。そのため、放水型スプリンクラー設備、水噴霧設備、泡消火設備などを設置する必要がある。この中でも水噴霧設備を用いることが多い。 Biomass power generation uses waste wood and other materials that eventually turn into CO2 through biological decomposition, and therefore does not increase final CO2 emissions compared to fossil fuels, and is attracting attention as an effective energy source for reducing greenhouse gas emissions. The fuel for biomass power generation is wood pellets, and in the direct combustion method, wood pellets and other materials stored in a storage facility are transported to a boiler and burned to use the heat. However, if a large amount of combustible material is stored in a storage facility, it may spontaneously combust due to temperature increases caused by oxidation reactions, etc. In addition, storage facilities for wood pellets are classified as designated combustible storage facilities under the Fire Service Act. Therefore, it is necessary to install water-discharging sprinkler systems, water spray systems, foam fire extinguishing systems, etc. Among these, water spray systems are often used.
しかし、水噴霧設備の場合には、防護区画である貯蔵施設の火災該当区画に大量の水を噴霧するため、大量の水を保管する水源と、大量に送水する能力を持つポンプが必要である。さらに、貯蔵施設の高天井面に配管を多く敷設し、大流量用の水噴霧ヘッドを配置しなければならず、足場などを仮設する必要があり、長い工事期間と高い工事費を要する。 However, in order to spray large amounts of water into the fire-prone area of a storage facility, which is a protected area, water spray equipment requires a water source that can store large amounts of water and a pump that can deliver large amounts of water. Furthermore, it is necessary to lay a large amount of pipes on the high ceiling of the storage facility and install water spray heads for large flow rates, and it is necessary to set up temporary scaffolding, which requires long construction periods and high construction costs.
これらに対し、可動式の放水ヘッドを用いたシステムであれば、機器や配管を高天井面に設置したり敷設したりする必要がない。
また、バイオマス発電の木質ペレットや木質チップ以外にも、石炭の保管設備やゴミピット等でも可燃物が大量に保管されるため自然発火することがある。
In contrast, a system that uses a movable water discharge head does not require the installation or installation of equipment or piping on high ceiling surfaces.
In addition to the wood pellets and wood chips used in biomass power generation, large amounts of combustible materials are stored in coal storage facilities and garbage pits, etc., which can also spontaneously combust.
特許文献1には、赤外線リニアセンサと炎感知器と消火ノズルとを備えた可動式放水ヘッドが記載されている。消火の際には、赤外線リニアセンサが旋回して熱源の位置を検出し、炎感知器は熱源方向に指向して火源の確定を行い、火源の方向に消火ノズルを向けて放水する。消火ヘッドは遠くに放水する遠投ヘッド、中程度の距離に放水する中投ヘッド、近くに放水する近投ヘッドを備えており、火源の方向に向けて、近い位置から遠い位置まで一度に放水する。特許文献1の可動式放水ヘッドは、アトリウムや体育館などの床面が平らな場所に用いられる。
本発明は、バイオマス発電等の貯蔵施設のような、上面に凹凸を有する堆積物を貯蔵する施設において、消火をおこなう消火システムを提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a fire extinguishing system that extinguishes fires in facilities that store piles with uneven surfaces, such as storage facilities for biomass power generation, etc.
本発明の一実施形態は、上面が凹凸となるように木質ペレットが貯蔵される貯蔵施設において、検知による方向制御を行う可動式の放水部を設け、防護区画に、赤外線検知部と前記放水部が回転するノズルユニットを備え、火災信号が得られたときに、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部を回転させて炎を検出し、前記放水部からの放水により消火する消火システムであって、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、炎位置を検出する炎検知動作を行い、複数の前記ノズルユニットのうちで前記炎位置に最も近いノズルユニットを放水ユニットとして前記放水部から放水を開始する放水開始動作を行い、前記貯蔵施設は、複数のエリアに分けられ、エリア毎に、天井面に空気管を這わせた差動分布型の熱感知器が備えられ、複数の前記熱感知器から火災信号を受ける火災受信機と、前記火災受信機で火災と判断されると移報信号が送られる中央操作盤と、を設け、火災が発生するとき、前記中央操作盤から前記ノズルユニットの開放弁の開放制御を行うことを特徴とする消火システムである。One embodiment of the present invention is a fire extinguishing system in which a storage facility where wood pellets are stored so that the top surface is uneven is provided with a movable water-discharge unit that controls direction by detection, and a protected area is provided with an infrared detection unit and a nozzle unit in which the water-discharge unit rotates, and when a fire signal is obtained, the infrared detection units of the multiple nozzle units are rotated to detect a flame and extinguish the fire by discharging water from the water-discharge unit, a flame detection operation is performed to detect the flame position from infrared information obtained by the infrared detection units of the multiple nozzle units, and a water-discharge start operation is performed to start discharging water from the water-discharge unit, with the nozzle unit among the multiple nozzle units that is closest to the flame position being used as the water-discharge unit, the storage facility is divided into a plurality of areas, and each area is provided with a differential distribution type heat detector with an air pipe running on the ceiling surface, a fire receiver that receives fire signals from the multiple heat detectors, and a central operation panel to which a report signal is sent when the fire receiver determines that a fire exists, and when a fire occurs, the central operation panel controls the opening of the open valve of the nozzle unit.
また、本発明の一実施形態は、上面に凹凸を有する堆積物を貯蔵する施設において、検知による方向制御を行う可動式の放水部を設け、防護区画に、赤外線検知部と前記放水部が回転するノズルユニットを備え、火災信号が得られたときに、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部で炎を検出し、前記放水部からの放水により消火する消火システムにおいて、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、炎位置を検出する炎検知動作を行い、複数の前記ノズルユニットのうちのいずれかのノズルユニットを放水ユニットとして前記放水部から放水を開始する放水開始動作を行い、前記放水開始動作の後において、前記放水ユニット以外の他の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、前記炎位置に落下するように前記放水ユニットの放水をフィードバック制御する放水修正動作を行うことを特徴とする消火システムである。Moreover, one embodiment of the present invention is a fire extinguishing system in which a movable water-discharging unit that controls direction by detection is provided in a facility for storing deposits having an uneven upper surface, an infrared detection unit and a nozzle unit in which the water-discharging unit rotates are provided in a protected area, and when a fire signal is obtained, a flame is detected by the infrared detection units of a plurality of the nozzle units and the fire is extinguished by discharging water from the water-discharging unit, the fire extinguishing system performs a flame detection operation to detect a flame position from infrared information obtained by the infrared detection units of the plurality of the nozzle units, performs a water-discharging start operation to start discharging water from the water-discharging unit using any one of the plurality of the nozzle units as a water-discharging unit, and after the water-discharging start operation, performs a water-discharging correction operation to feedback-control the water discharge of the water-discharging unit so that the water falls to the flame position based on infrared information obtained by the infrared detection units of the nozzle units other than the water-discharging unit.
本発明によると、上面に凹凸を有する堆積物を貯蔵する施設で放水する消火システムを提供することができる。 The present invention provides a fire extinguishing system that sprays water at a facility that stores piles with uneven surfaces.
図1は、木質ペレット3の貯蔵施設1に設置した消火システム2を示す。図1(A)は防護区画である貯蔵施設1を上から見た図、図1(B)は横から見た図を示す。消火システム2は貯蔵施設1内の設備として、複数のノズルユニット21と複数の熱感知器22を備える。実施例1の消火システム2において、複数のノズルユニット21は、貯蔵施設1の壁面11の高い場所に、側方の間隔をあけて同じ高さで設置される。また、熱感知器22は差動分布型であり、図1では天井面12に這わせた空気管の部分を示している。そして、図1(B)に示すように木質ペレット3は貯蔵施設1の内部に山積される。貯蔵した木質ペレット3の内部が高温になり可燃性ガスが発生すると、炎4が木質ペレット3の上面に現れ、火災となる。なお図1は4つのエリアに分けられ、各エリア毎に熱感知器22が設けられて、エリア内の火災を検出することができる。
FIG. 1 shows a fire extinguishing system 2 installed in a
図2は、実施例1のノズルユニット21である。ノズルユニット21は、放水部であるノズル211の先端に可動するデフレクタ212を備えている。また、ノズル211の下に、赤外線検知部である赤外線カメラ213を備え、その下に炎検知部である炎検知装置214を備える。赤外線カメラ213は、赤外線情報である赤外線画像や赤外線映像を得るために用いる。また、炎検知装置214は、赤外線カメラがとらえた熱源が炎であることを確認するために用いる。そして、ノズル211の下方には、ノズル211を水平方向に回転させる横回動装置215を有している。横回動装置215の下方は基台216となっており、全体を支えている。実施例1の基台216は水が通過する管となっており、放水用の水は基台216の中をとおり、横回動装置215を通過してノズル211の中に入る。ノズル211の先端は斜め上方を向いており、赤外線カメラ213と炎検知装置214は斜め下方を向いている。ノズル211、赤外線カメラ213、炎検知装置214は一体的に水平方向へ回転し、水平方向では同方向であって、ノズルユニット21を上方から見ると同じ方向を向いている。
Figure 2 shows the
図3は、ノズルユニット21から火災の炎4に放水している状況を示す図である。放水は山なりの放水軌跡5で行われる。そのため、炎4のほぼ真上から水が炎4の場所に落下する。落下した水は木質ペレット3の山の中へ拡がりながら浸透し、可燃性ガスが発生している熱源を冷却する。放水の水平方向の角度は横回動装置215により合わせられ、飛距離はデフレクタ212を動かして、そのデフレクタ212の作用で調整される。デフレクタ212の作用を弱くすると、放水は棒状となって遠方に落下し、作用を強くすると、放水が弱められて近くに落下する。実施例1ではデフレクタ212の作用は連続的に変化するため、放水の強さは連続的に変化する。
Figure 3 shows the state in which water is being sprayed from the
図4は、消火システム2のシステム構成を示す。複数のノズルユニット21は、シリアル配線261により中央操作盤23に接続している。中央操作盤23は、火災受信機24とポンプ制御盤25に接続する。火災受信機24は、複数の熱感知器22から火災信号を受ける。また、複数のノズルユニット21は、シリアル配線262により現地制御盤27に接続している。現地制御盤27には、開放弁28と図示しない操作ユニットが接続されている。開放弁28は個々のノズルユニット21毎に弁を有し、複数のノズルユニット21のうちのいずれかを選択して水を供給することができる。中央操作盤23と火災受信機24、ポンプ制御盤25は発電所の管理室に設けられ、開放弁28は貯蔵施設1の近傍に設けられる。なお、現地制御盤27を設けずに、中央操作盤23から開放弁28の開閉制御を行うようにしてもよい。
Figure 4 shows the system configuration of the fire extinguishing system 2. The
図5は、消火のフロー図である。このフロー図にしたがって、消火の動作を説明する。火災が発生すると熱感知器22が作動し、火災受信機24に火災信号を送信する。火災受信機24で火災と判断されると、移報信号が中央操作盤23に送られる(ステップS1)。移報信号により炎検知動作が始まる。
Figure 5 is a flow diagram of fire extinguishing. The operation of fire extinguishing will be explained according to this flow diagram. When a fire occurs, the
<炎検知動作>
中央操作盤23から全てのノズルユニット21に向けて、炎4を探索するための探索指示信号を送信する(ステップS2)。各ノズルユニット21では、探索動作(ステップS3)を行う。探索動作では、横回動装置215によりノズル211を旋回させると、ノズル211の下方に設置された赤外線カメラ213も旋回する。そして、赤外線情報である赤外線画像によって防護区域における高温領域の方向を探索し、最も温度が高い高温領域が赤外線カメラ213の左右方向の中心になる位置で止まる。このとき、赤外線カメラ213と同じ方向を向いて取り付けられている炎検知装置214は高温領域に向いている。そうして、炎検知装置214は、炎特有のCO2共鳴放射とその強度の揺らぎを検出することにより炎判断を行う。炎でないと判断された場合には、次に温度が高い高温領域を探索して炎判断を行う。
<Flame detection operation>
A search instruction signal for searching for the
炎と判断された場合にはそのときに向いている水平角を得る。そして、全てのノズルユニット21から、得られた水平角度データと赤外線カメラ213の赤外線画像を中央操作盤23に送信する(ステップS4)。
If a flame is determined, the horizontal angle at that time is obtained. Then, the obtained horizontal angle data and the infrared image from the
中央操作盤23では、各ノズルユニット21から送られた赤外線カメラ213の赤外線画像から上下方向の角度を算出し、受信した水平角度データとともに各ノズルユニット21からの炎方向ベクトルを得る。そして、複数のノズルユニット21について、記憶している各ノズルユニット21の位置と炎方向ベクトルから、炎4の3次元的な位置である炎位置を算出する(ステップS5)。
The central operation panel 23 calculates the vertical angle from the infrared image of the
<放水開始動作>
次に、中央操作盤23は、炎4の位置に最も近いノズルユニット21を放水ユニットとして選定する。そして、炎4の3次元的な位置と放水ユニットの位置から水平距離データを算出する(ステップS6)。そして、中央操作盤23から選出したノズルユニット21である放水ユニットに、放水指示信号と水平距離データを送信する(ステップS7)。さらに、ポンプ制御盤25にポンプ作動信号を送信し(ステップS8)、ポンプ(図示せず)を作動させる。
<Water discharge start operation>
Next, the central operation panel 23 selects the
放水指示信号を受信したノズルユニット21は放水ユニットとなる。そして、水平距離データによりデフレクタ212の位置を制御する(ステップS9)。デフレクタ292が強く効いていると放水の水平距離は短くなり、弱いと長くなる。また、放水ユニットは、シリアル配線262を介して、現地制御盤27に自らのユニット識別信号と弁開放信号を送信する(ステップS10)。現地制御盤27は、開放弁28において放水ユニットの弁を開放する(ステップS11)。放水ユニットは、高温領域が赤外線カメラ213の左右の中心になる位置で止まっており、水平方向における赤外線カメラ213とノズル211の方向が一致しているため、炎4の方向へ放水が行われる。そして、水平距離データにより調整されたデフレクタ212によって、炎位置に落下するように放水が行われる。実施例1では以上のように、放水の前に放水の落下点が炎位置となるように計算して位置制御する。
The
<放水修正動作>
放水が開始すると、放水ユニットでは図示しない放水センサーにより放水を検出し(ステップS12)、放水確認信号を中央操作盤23に送信する(ステップS13)。中央操作盤23は、記憶している炎の3次元位置とノズルユニット21の位置から、各ノズルユニット21の水平角度データを算出する(ステップS14)。そして、放水信号をうけた中央操作盤23は、放水ユニット以外のノズルユニット21に、撮影指示信号と水平角度データを送信する。撮影指示信号を受けたノズルユニット21は、水平角度データに従い赤外線カメラ213を炎4の方向へ向けて撮影する(ステップS15)。これにより、放水ユニット以外のノズルユニット21の水平方向のずれを修正する。そして、赤外線映像を中央操作盤23へ送信する(ステップS16)。
<Water discharge correction operation>
When the water discharge starts, the water discharge unit detects the water discharge by a water discharge sensor (not shown) (step S12) and transmits a water discharge confirmation signal to the central operation panel 23 (step S13). The central operation panel 23 calculates the horizontal angle data of each
中央操作盤23は、赤外線映像から高温領域と、低温領域を抽出する。高温領域は炎4の位置であり、低温領域は図3に示した放水軌跡5である。放水落下位置である低温領域の下部と高温領域の3次元的な位置がずれている場合には、放水の落下位置が炎位置と異なっているため、ずれの量と方向を算出して、水平角度データと水平距離データを算出し(ステップ17)、放水ユニットに送信する(ステップ18)。
The central operation panel 23 extracts high-temperature and low-temperature areas from the infrared image. The high-temperature area is the position of the
放水ユニットでは、受信した水平角度データと水平距離データにより回転角とデフレクタ212の位置を修正して放水の修正を行う(ステップS19)。
The water discharge unit corrects the water discharge by modifying the rotation angle and the position of the
<繰り返し動作>
放水ユニット以外のノズルユニット21による画像信号は中央操作盤23に送り続けられ、ずれの量と方向の算出及び水平角データとデフレクタ212の強度信号を送る。このフィードバック制御より、放水の落下点と炎4のずれは収束して炎4に放水が落下する。炎4の位置に低温の放水が落下することが赤外線画像により確認されてから一定時間経過後に、中央操作盤23は、放水ユニットに放水停止信号を送信し(ステップS20)、放水ユニットは現地制御盤27へ弁閉鎖信号を送信する(ステップS21)。そして現地制御盤27は開放弁28の弁を閉鎖する(ステップS22)。放水ユニットの弁が閉じて放水は一旦停止する。そして、再び炎検知動作、放水開始動作、放水修正動作をおこなう。これを繰り返す。
<Repeat Action>
Image signals from the
実施例1によれば、放水修正動作のフィードバック制御によって、炎4の3次元的な位置である炎位置に正確に放水を落下させることができる。そのため、少ない水量でも炎4やその元になっている熱源に水が達して消火を行うことができる。また、特に複数の箇所で炎4が発生している場合には、炎4の3次元的な位置に誤差が生じやすいが、放水の落下位置は一箇所であるため、誤差を修正して放水修正動作により正しい位置に放水することができる。
さらに、再動作により、複数の箇所で炎4が発生している場合に順番に炎4を消していくことができる。
According to the first embodiment, the water can be accurately sprayed onto the flame position, which is the three-dimensional position of the
Furthermore, when
本実施形態では、水平方向に回動可能な赤外線検知部(赤外線カメラ293)と放水部(ノズル211)とを有するノズルユニット21が防護区画(貯蔵施設1)に複数設けられた消火システム2において、火災時に一のノズルユニット21が放水するときに、その一のノズルユニット21以外のノズルユニット21の赤外線カメラ293から得られる情報をもとに、一のノズルユニット21のノズル211の制御を行うようにしたものである。このような放水制御を行うことで、火災の炎4に対して、一のノズルユニット21からの放水を効率よく当てることができ、消火効率を高めることができる。ここで、一のノズルユニット21は、例えば、自身の赤外線カメラ293からの情報をもとに放水制御を行うことも考えられるが、炎4に対する放水の向きと赤外線カメラ293の視野とが重なり、上手く熱源情報を取得することができない。
In this embodiment, in a fire extinguishing system 2 in which a plurality of
そこで、一のノズルユニット21ではなく、好ましくは、この一のノズルユニット21に隣接するノズルユニット21dまたは斜向かい方向にあるノズルユニット21dからの赤外線検知部からの情報を取得して、一のノズルユニット21からの放水軌跡5と炎4の位置とがずれていないかを判断するのが好ましい。なお、当然にノズルユニット21,21d等の各ノズルユニットには、個別のIDが設定される。中央操作盤23は、放水しているノズルユニット21以外のノズルユニット21dを指定して、指定したノズルユニット21dの赤外線カメラ293dの情報を取得する。これにより放水位置と異なった場所から、放水による低温領域(放水軌跡5)と高温領域(炎4)との位置ずれがないかを検出できる。そして、位置ずれがある場合には、最適な放水角度やデフレクタ212の向きなどを中央操作盤23から放水しているノズルユニット21に伝えて、位置ずれを修正することで効果的な放水が行えるものである。
Therefore, it is preferable to obtain information from the infrared detection unit not from one
図6は、放水しているノズルユニット21以外のノズルユニット21dにおける赤外線カメラ293dの画像を示す。炎4から図6(A)のように放水軌跡5がずれている場合には、放水の勢いが増加するようにデフレクタ212を制御するなどして、図6(B)のように放水軌跡5が炎4に重なるようにする。また、図6(C)のように放水軌跡がずれている場合には、放水の勢いが減少するようにデフレクタ212を制御するなどして、図6(B)のように放水軌跡5が炎4に重なるようにする。制御は、赤外線カメラ293dの映像により連続的にフィードバックをかけておこなうことができる。これによれば、図6(A)の状態から放水の勢いを増加しすぎて図6(C)の状態になっても、フィードバックによって図6(B)の状態に収束する。また、複数のノズルユニット21dにおける赤外線カメラ293dを用いることもできる。その場合、3次元的に正確な炎4と放水軌跡5の位置を得て、ノズルユニット21を制御し、放水軌跡5を炎4の位置へ誘導することができる。
Figure 6 shows an image of the infrared camera 293d in a nozzle unit 21d other than the
<放水開始動作の変形例>
放水開始動作において、実施例1では放水の前に放水の落下点が炎位置となるように計算して位置制御する。しかし、上記の位置制御を行わないか、一部を省略して制御してもよい。たとえば、水平距離データを算出せずに水平方向だけとして放水を開始し、放水修正動作で放水の落下点が炎位置になるようにしてもよい。
<Modification of Water Discharge Start Operation>
In the water discharge start operation, in the first embodiment, the position is controlled by calculating the falling point of the discharged water to be the flame position before the water is discharged. However, the above position control may not be performed or may be partially omitted. For example, the water discharge may be started in the horizontal direction only without calculating the horizontal distance data, and the falling point of the discharged water may be set to the flame position by the water discharge correction operation.
<繰り返し動作の変形例>
実施例1の繰り返し動作では、炎4の位置に放水が落下することが赤外線画像により確認されてから一定時間経過後に弁を閉鎖して放水を一旦停止し、再び炎検知動作等を行う。しかし、赤外線情報により放水の落下位置の近傍に炎4の熱の位置を確認できなくなったとき、放水を一旦停止し、再び炎検知動作等を行ってもよい。
<Modification of Repeated Action>
In the repeating operation of the first embodiment, after a certain time has elapsed since it has been confirmed by the infrared image that the water is falling on the position of the
図7は、実施例2のノズルユニット29である。図7(A)は側方図、図7(B)は下方から見上げた図である。ノズルユニット29は、ノズル291の先端にデフレクタ292を備えている。また、ノズル291の下に、赤外線検知部である赤外線カメラ293と炎検知部である炎検知装置294を備える。図7(A)において、炎検知装置294は赤外線カメラ293の影に隠れている。そして、基台297の上に横回動装置295が設けられ、その上はノズル台298となっており、縦回動装置296を介してノズル291が設置されている。横回動装置295はノズル291を水平方向に回転させ、縦回動装置296はノズル291の先端を上下方向に回転させる。ノズル291、赤外線カメラ293、炎検知装置294は、水平方向及び縦方向に一体的に回転する。またノズル291の後部にはホース299が接続されている。図7(A)に点線で示すように、赤外線カメラ293の軸は縦回動装置296の軸を通る。炎検知装置294も同様である。
Figure 7 shows the
また、図7(B)に点線で示すように、ノズル291と赤外線カメラ293と炎検知装置294は、下から見てノズル291の軸から外方を向いて取り付けられている。すなわち、ノズル291の軸であるノズル軸291aと、赤外線カメラ293の軸であるカメラ軸293aと、炎検知装置294の軸である炎検知軸294aは、下方から見て横回動装置295の軸である横回動軸295aで交わっている。したがって、ノズル291と赤外線カメラ293と炎検知装置294は、横回動装置295と縦回動装置296の位置を制御することにより、カメラ軸293aの位置に炎検知軸294aを移動させるなど、同じ方向へ移動させることができる。また、回転により移動しない縦回転軸と横回転軸の交点を3つの装置の中心軸が通っており、同じ角座標で計算することができる。
As shown by dotted lines in FIG. 7B, the
実施例2のノズルユニット29は、縦回動装置296を備えており3次元的に回転するため、より適切な放水軌跡5で消火等を行うことができる。また、ノズル291、赤外線カメラ293、炎検知装置294は、水平方向及び縦方向に一体的に回転することから、2つの回動装置で3つの装置の上下左右の方向制御を行うことができる。
The
<実施例2の変形例>
実施例2では、炎検知装置294を用いたが、赤外線カメラ293から得られた赤外線映像によりちらつきを解析して炎検知を行うこともできる。変形例では炎検知装置294はなく、赤外線カメラ293はノズル291の真下に設けられ、ノズル軸291aとカメラ軸293aの水平方向が一致する。本変形例においても、2つの回動装置で各装置の上下左右の方向制御を行うことができる。なお、赤外線カメラ293とノズル291は上記のように一体的に設けられていなくても良く、個別に回転する機構を持つものでも良い。
<Modification of the second embodiment>
In the second embodiment, the
図8は、木質ペレット3の谷に炎4が発生している状況を示す図である。木質ペレット3に谷がある場合、可燃性ガスの発生源から近い谷の低い場所があると炎4が発生することが想定される。熱感知器22が作動し、火災受信機24で火災と判断されて移報信号が中央操作盤23に送られて、炎検知動作となった際、図8に点線で示すように、木質ペレット3により炎検知装置214から炎4が隠れるため、炎検知ができない。実施例3ではそのような場合に、障害物となっている木質ペレット3の山を棒状の放水によって吹き飛ばして排除し、炎4を検知できる状態にするものである。なお、炎4の上方には高温領域があるため、この方向に熱源があることは赤外線カメラ293からの情報で捉えることができる。実施例3では実施例2の縦回動装置296を備えたノズルユニット29を用いる。また、ノズルユニット29は、全て同じ高さに設けられている。
Figure 8 shows a situation where
図9は、実施例3において、ノズルユニット29により木質ペレット3を放水で飛ばしている状況を示す図である。実施例3では、ノズルユニット29から放水軌跡5が木質ペレット3の頂部に当たるように放水する。ノズルユニット29の構造と動作以外は、実施例1と同様である。図8のような谷に炎4がある場合、赤外線カメラ293の映像において、発生している高温領域の下方に向かって放水を行うと、木質ペレット3の頂部に放水が当たる。
Figure 9 is a diagram showing a situation in which the
<炎検知動作>
図10は、放水ユニットの赤外線カメラ293からみた貯蔵施設1内の内部である。本実施例の消火システムは、炎検知動作において以下のように動作する。
中央操作盤23から全てのノズルユニット29に向けて、炎の探索指示信号を送信する。各ノズルユニット29では、横回動装置295によりノズル291を旋回させると、ノズル291の下方に設置された赤外線カメラ293が旋回して高温領域6の方向を探索し、最も温度が高い高温領域6が赤外線カメラ293の左右の中心になる位置で止まる。そして、このときのカメラ軸293aの位置が炎検知軸294aの位置になるように、横回動装置295を回動する。これにより、炎検知装置294は高温領域6に向く。そうして、炎検知装置214は、炎特有のCO2共鳴放射とその強度の揺らぎを検出することにより炎判断を行い、結果を中央操作盤23に送信する。複数のノズルユニット29で炎4を認識できない場合には、炎4の位置を特定できない。この場合、ブロー動作に移る。
<Flame detection operation>
10 shows the inside of the
A flame search instruction signal is sent from the central operation panel 23 to all the
一方、複数のノズルユニット29で炎4を認識した場合には、赤外線画像と横回転角、縦回転角を中央操作盤23に送信する。中央操作盤23では、各ノズルユニット29の位置、赤外線画像、横回転角、縦回転角から炎4の3次元位置を算出し、実施例1と同様に放水する。実施例2のノズルユニット21を用いているため、ノズル軸291aは縦方向にも動かすことができる。放水の際には、縦回動装置296の縦回転角も制御して炎4の上方から水が降るようにする。
On the other hand, when the
<ブロー動作>
複数のノズルユニット29で炎4を認識できなかった場合、中央操作盤23からのカメラ水平信号により、全てのノズルユニットの縦回動装置296により縦方向回転角を制御して、検知方向であるカメラ軸293aを水平にする。そして横回動装置295により、水平回転して探索し高温領域6の方向にカメラ軸293aを向ける。そして、水平方向の角度を取得して横回動角とし、赤外線画像と横回動角のデータを中央操作盤23に送信する。中央操作盤23は赤外線画像に写った高温領域6の位置から高温領域6の平面位置を算出する。そうして、最も近いノズルユニット29を放水ユニットとして選定する。放水ユニットでは、赤外線画像に写った高温領域6の下端にノズル291を向け、デフレクタ292は棒状放水ができる状態とする。次に、中央操作盤23からポンプ制御盤25にポンプ作動信号を送信してポンプを作動させ、放水ユニットの弁を開放する。ここで、ブロー放水は堆積物の一部に水をあてて移動させる放水であり、実施例3の棒状放水はブロー放水の一種である。
<Blow operation>
If the
放水が始まると横回動装置295と縦回動装置296により、図10に放水の動き51として矢印で示すように、所定の角度範囲内で放水方向を左右に動かしながら、下方に少しずつ動かして放水する。これにより、赤外線検知部である赤外線カメラ293が検出した高温領域6の下方領域に向けて棒状放水が行われる。ノズル291からは最も勢いの強い棒状放水が行われて、木質ペレット3が吹き飛ばされる。放水が終了したら、炎検知動作へ戻る。ここで、高温領域の下方領域は木質ペレット3の頂部に相当する部分であり、高温部分から下方に外れた部分である。
When water discharge begins, the
ブロー動作により、炎4を隠す木質ペレット3の上面が無くなるため、炎検知動作で炎4の位置を認識しやすくなる。なお、ブロー動作により木質ペレット3が水と共に飛ばされ、炎4の上を覆って炎4が消えることも期待できる。この場合、放水量が少ないため再び炎4が生じる可能性があるが、木質ペレット3の山や谷はある程度平坦になっているため炎4を確認しやすくなる。炎4が隠れた位置に発生した場合には、再びブロー動作が行われる。
The blowing action removes the top surface of the
また、ブロー動作では、同じ高さに設けた全てのノズルユニットにおいて、検知方向であるカメラ軸293aを水平にして高温領域6を検出する。そのため、防護区画を上方から見た2次元的な位置として高温領域6を小さい誤差で算出しやすい。
In addition, during the blowing operation, the
<実施例3の変形例>
上記の実施例3のブロー動作では、図10に放水の動き51として示したように、放水の方向を移動しながら木質ペレット3を吹き飛ばす。しかし、放水の方向を動かすことなくブロー動作することもできる。また、上下方向だけに動かすこともできる。棒状放水の太さがある程度太い場合や、木質ペレット3が吹き飛ばされた場所に崩れやすい場合には、上記のようなブロー動作も有効である。
<Modification of the third embodiment>
In the blowing operation of the third embodiment, the
上記実施例及び変形例における放水の落下方向は、落下地点での水の方向を垂直方向からみて0°より大きく45°以下とすることができ、0°より大きく40°以下とすることが好ましい。また、ブロー動作では、落下地点での水の方向を垂直方向から見て50°以上90°未満とすることができ、60°以上90°未満とすることが好ましい。 In the above embodiment and modified example, the direction of the water falling can be greater than 0° and less than 45° when viewed from the vertical at the point where the water falls, and is preferably greater than 0° and less than 40°. In addition, in the blowing operation, the direction of the water falling can be greater than 50° and less than 90° when viewed from the vertical at the point where the water falls, and is preferably greater than 60° and less than 90°.
本実施形態では、防護区画の貯蔵施設1として、木質ペレット3を蓄えたバイオマス発電の倉庫で説明した。しかし、木質ペレット3の替わりに、ゴミを堆積して貯蔵するゴミピットや、石炭を堆積して貯蔵する石炭サイロのような、作業員が常駐しない貯蔵収容施設においても本発明を適用することが可能である。
In this embodiment, the
特許文献1の可動式放水ヘッドは、アトリウムや体育館などの床面が平らな場所に用いられる。一方、バイオマス発電等の貯蔵施設では、端部に寄せて貯蔵し天井から吊り下げたグラブバケットを用いた搬出を行う等のことから、木質ペレットの上面は平面ではなく、凹凸を有するのが普通である。そのため、特許文献1の可動式放水ヘッドを用いると、炎の位置によっては水が当たりにくくなる。また、貯蔵施設では、木質ペレットを積んだ山の深部で発熱と可燃性ガスの発生が起こり、可燃性ガスが近傍の表面に達して燃焼して炎を生じる。そのため、炎の近傍に多量の水を落とす必要があるが、特許文献1の可動式放水ヘッドでは、炎の方向に向けて、近い位置から遠い位置まで一度に放水することになり、さらに大量の水が必要となってしまう。
The movable water discharge head of
防護区画に、赤外線検知部と放水部が回転するノズルユニットを備え、火災信号が得られたときに、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部を回転させて炎を検出し、前記放水部からの放水により消火する消火システムにおいて、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、炎位置を検出する炎検知動作を行い、複数の前記ノズルユニットのうちで前記炎位置に最も近いノズルユニットを放水ユニットとして前記放水部から放水を開始する放水開始動作を行い、前記放水開始動作の後において、前記放水ユニット以外の他の前記放水ユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、前記炎位置と放水位置を検出し、前記炎位置に落下するように前記放水ユニットの放水をフィードバック制御する放水修正動作を行うことを特徴とする消火システムにより、炎の位置に正確に放水する消火システムを提供することができる。 In a fire extinguishing system in which a nozzle unit with a rotating infrared detection unit and a water discharge unit is provided in a protected area, and when a fire signal is received, the infrared detection units of the multiple nozzle units are rotated to detect a flame and extinguish the fire by discharging water from the water discharge unit, a flame detection operation is performed to detect the flame position from infrared information obtained by the infrared detection units of the multiple nozzle units, a water discharge start operation is performed to start discharging water from the water discharge unit using the nozzle unit among the multiple nozzle units that is closest to the flame position as the water discharge unit, and after the water discharge start operation, the flame position and water discharge position are detected from infrared information obtained by the infrared detection units of the water discharge units other than the water discharge unit, and a water discharge correction operation is performed to feedback control the water discharge of the water discharge unit so that it falls on the flame position, thereby providing a fire extinguishing system that accurately discharges water to the position of the flame.
1 貯蔵施設、11 壁面、12 天井面、2 消火システム、21 ノズルユニット、21d ノズルユニット、211 ノズル、212 デフレクタ、213 赤外線カメラ、213d 赤外線カメラ、214 炎検知装置、215 横回動装置、216 基台、22 熱感知器、23 中央操作盤、24 火災受信機、25 ポンプ制御盤、261 シリアル配線、262 シリアル配線、27 現地制御盤、28 開放弁、29 ノズルユニット、291 ノズル、291a ノズル軸、292 デフレクタ、293 赤外線カメラ、293a カメラ軸、294 炎検知装置、294a 炎検知軸、295 横回動装置、295a 横回動軸、296 縦回動装置、297 基台、298 ノズル台、299 ホース、3 木質ペレット、4 炎、5 放水軌跡、51 放水の動き、6 高温領域 1 Storage facility, 11 Wall surface, 12 Ceiling surface, 2 Fire extinguishing system, 21 Nozzle unit, 21d Nozzle unit, 211 Nozzle, 212 Deflector, 213 Infrared camera, 213d Infrared camera, 214 Flame detection device, 215 Horizontal rotation device, 216 Base, 22 Heat detector, 23 Central operation panel, 24 Fire receiver, 25 Pump control panel, 261 Serial wiring, 262 Serial wiring, 27 Local control panel, 28 Release valve, 29 Nozzle unit, 291 Nozzle, 291a Nozzle axis, 292 Deflector, 293 Infrared camera, 293a Camera axis, 294 Flame detection device, 294a Flame detection axis, 295 Horizontal rotation device, 295a Horizontal rotation axis, 296 Vertical rotation device, 297 Base, 298 Nozzle base, 299 Hose, 3 Wood pellets, 4 Flame, 5 Water discharge trajectory, 51 Water discharge movement, 6 High temperature area
Claims (4)
防護区画に、赤外線検知部と前記放水部が回転するノズルユニットを備え、
火災信号が得られたときに、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部を回転させて炎を検出し、前記放水部からの放水により消火する消火システムであって、
複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、炎位置を検出する炎検知動作を行い、
複数の前記ノズルユニットのうちで前記炎位置に最も近いノズルユニットを放水ユニットとして前記放水部から放水を開始する放水開始動作を行い、
前記貯蔵施設は、複数のエリアに分けられ、エリア毎に、天井面に空気管を這わせた差動分布型の熱感知器が備えられ、複数の前記熱感知器から火災信号を受ける火災受信機と、前記火災受信機で火災と判断されると移報信号が送られる中央操作盤と、を設け、火災が発生するとき、前記中央操作盤から前記ノズルユニットの開放弁の開放制御を行うことを特徴とする消火システム。 In a storage facility where wood pellets are stored so that the top surface is uneven, a movable water discharge unit that controls direction by detection is provided,
The protection section is provided with an infrared detection unit and a nozzle unit in which the water discharge unit rotates,
A fire extinguishing system that detects a flame by rotating the infrared detection units of the plurality of nozzle units when a fire signal is received, and extinguishes the flame by discharging water from the water discharging unit,
A flame detection operation is performed to detect a flame position from infrared information obtained by the infrared detection units of the plurality of nozzle units;
a water discharge start operation is performed to start discharging water from the water discharge section by using the nozzle unit closest to the flame position among the plurality of nozzle units as a water discharge unit;
The storage facility is divided into a number of areas, each of which is equipped with a differential distribution type heat detector with an air pipe running along the ceiling surface, a fire receiver that receives fire signals from the plurality of heat detectors, and a central control panel that sends an alarm signal when the fire receiver determines that there is a fire, and when a fire occurs, the opening of the nozzle unit's open valve is controlled from the central control panel. This fire extinguishing system is characterized by the above .
防護区画に、赤外線検知部と前記放水部が回転するノズルユニットを備え、
火災信号が得られたときに、複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部で炎を検出し、前記放水部からの放水により消火する消火システムにおいて、
複数の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、炎位置を検出する炎検知動作を行い、
複数の前記ノズルユニットのうちのいずれかのノズルユニットを放水ユニットとして前記放水部から放水を開始する放水開始動作を行い、
前記放水開始動作の後において、前記放水ユニット以外の他の前記ノズルユニットの前記赤外線検知部により得られた赤外線情報から、前記炎位置に落下するように前記放水ユニットの放水をフィードバック制御する放水修正動作を行うことを特徴とする消火システム。 In a facility for storing sediment having an uneven surface, a movable water discharge unit that controls direction by detection is provided,
The protection section is provided with an infrared detection unit and a nozzle unit in which the water discharge unit rotates,
A fire extinguishing system that detects a flame by the infrared detection units of the plurality of nozzle units when a fire signal is received, and extinguishes the flame by spraying water from the water spray unit,
A flame detection operation is performed to detect a flame position from infrared information obtained by the infrared detection units of the plurality of nozzle units;
performing a water-discharging start operation in which any one of the plurality of nozzle units is used as a water-discharging unit to start discharging water from the water-discharging section;
a water-discharging correction operation is performed to feedback-control the water discharge of the water-discharging unit so that the water falls on the flame position based on infrared information obtained by the infrared detection unit of the nozzle unit other than the water-discharging unit after the water-discharging start operation.
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