特許 6811512 火災検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6811512

(24)【登録日】2020年12月17日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】火災検出器

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/12 20060101AFI20201228BHJP

   G08B 17/00 20060101ALI20201228BHJP

【ＦＩ】

   G08B17/12 A

   G08B17/00 C

【請求項の数】13

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-116157(P2019-116157)

(22)【出願日】2019年6月24日

(62)【分割の表示】特願2015-172484(P2015-172484)の分割

【原出願日】2015年9月2日

(65)【公開番号】特開2019-179574(P2019-179574A)

(43)【公開日】2019年10月17日

【審査請求日】2019年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003403

【氏名又は名称】ホーチキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079359

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 進

(72)【発明者】

【氏名】松熊 秀成

【審査官】 吉村 伊佐雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１３３５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６７８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４６９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１５２８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６２Ｃ２／００−９９／００

Ｅ０１Ｆ９／００−１１／００

Ｅ２１Ｆ１／００−１７／１８

Ｇ０８Ｂ１７／００−１７／１２

２１／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

防災受信盤に接続される火災検出器であって、
透光性窓を介して火災炎からの放射線を検出する火災検出部と、
前記透光性窓の汚れ度合を示す汚れレベルを検出する汚れ検出部と、
前記汚れ検出部で検出した汚れレベルが所定の範囲にある場合に、汚れ予告警報信号を前記防災受信盤に送信する制御部と、
前記汚れ検出部で検出した汚れレベルに基づいて、予め設定した所定の予定時点における汚れレベルを予測する汚れ予測部と、
を備え、
前記汚れ予測部で予測した汚れレベルに応じて前記所定の範囲を変更することを特徴とする火災検出器。

【請求項2】

請求項１記載の火災検出器に於いて、前記汚れ予測部は、前記汚れ検出部で検出した汚れレベルの変化の傾向に基づいて、前記予定時点における汚れレベルを予測することを特徴とする火災検出器。

【請求項3】

請求項１又は２記載の火災検出器に於いて、前記汚れ予測部は、所定の予測周期毎に、前記汚れ検出部で検出した汚れレベルの変化率を検出し、当該汚れレベルの変化率に基づいて、前記予定時点における汚れレベルを予測することを特徴とする火災検出器。

【請求項4】

請求項３記載の火災検出器に於いて、前記汚れ予測部は、
前記予定時点が到来する時間間隔である予定周期をＴｃ、
前記予定周期Ｔｃの間に汚れレベルを予測するタイミングの時間間隔である汚れ予測周期をＴｓ、
前記予定周期Ｔｃ中において今回行う汚れレベルの予測が何回目であるかを示す汚れ予測回数をｎ回目、
今回汚れレベルを予測する際に検出した汚れレベルをＤ_ｎ、
前回汚れレベルを予測する際に検出した汚れレベルをＤ_ｎ−１、
汚れレベルＤ_ｎの、汚れレベルＤ_ｎ−１に対する変化率である汚れレベル変化率をΔＤ、
とした場合、
次回の前記予定時点における汚れレベル予測値Ｄｅを、
Ｄｅ＝Ｄ_ｎ＋ΔＤ（Ｔｃ−ｎ・Ｔｓ）
として算出し、次回の前記予定時点における汚れレベルを予測することを特徴とする火災検出器。

【請求項5】

請求項４記載の火災検出器に於いて、前記予定周期Ｔｃ又は前記汚れ予測周期Ｔｓは、前記防災受信盤からの設定電文により設定されることを特徴とする火災検出器。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れかに記載の火災検出器に於いて、前記制御部は、
前記汚れ検出部で検出した汚れレベルが所定の汚れ閾値により設定した条件を充足した場合に、汚れ警報信号を前記防災受信盤に送信し、
前記所定の範囲を、前記汚れ閾値と、これより小さい所定の汚れ予告閾値との間とし、前記汚れ検出部で検出した汚れレベルが当該範囲にある場合に、前記汚れ予告警報信号を前記防災受信盤に送信することを特徴とする火災検出器。

【請求項7】

請求項６記載の火災検出器に於いて、前記制御部は、前記汚れ予測部で予測した前記予定時点における汚れレベルを、前記汚れ閾値として設定することを特徴とする火災検出器。

【請求項8】

請求項６記載の火災検出器に於いて、前記制御部は、前記汚れ予測部で予測した前記予定時点における汚れレベルよりも所定値だけ低い汚れレベルを、前記汚れ閾値として設定することを特徴とする火災検出器。

【請求項9】

請求項６記載の火災検出器に於いて、前記制御部は、
前記汚れ予測部で予測した前記予定時点における汚れレベルが、所定の想定汚れレベルを上回った場合は、前記汚れ予告閾値を所定値だけ増加し、
前記汚れ予測部で予測した前記予定時点における汚れレベルが、所定の想定汚れレベルを下回った場合は、前記汚れ予告閾値を所定値だけ減少することを特徴とする火災検出器。

【請求項10】

請求項６乃至９の何れかに記載の火災検出器に於いて、前記制御部は、前記汚れ予告閾値の上限閾値を設定し、前記汚れ予測部で予測した汚れレベルが前記上限閾値以上である場合、前記汚れ予告閾値を前記上限閾値に変更することを特徴とする火災検出器。

【請求項11】

請求項１０記載の火災検出器に於いて、前記汚れ予告閾値の上限閾値は、前記汚れ閾値より小さい値であることを特徴とする火災検出器。

【請求項12】

請求項６乃至１１の何れかに記載の火災検出器に於いて、前記汚れ予告閾値の下限閾値を設定し、前記汚れ予測部で予測した汚れレベルが前記下限閾値以下である場合、前記汚れ予告閾値を初期の汚れ予告閾値に変更することを特徴とする火災検出器。

【請求項13】

請求項１乃至１２の何れかに記載の火災検出器に於いて、前記汚れ検出部は、
前記透光性窓に外部空間を経由して試験光を照射する試験光源部と、
前記透光性窓を介して入射した前記試験光を受光して試験受光信号を出力する試験受光部と、
を備え、前記透光性窓が汚れていないときの前記試験受光信号のレベルを基準として、前記試験受光部から試験受光信号が得られる毎に、前記基準に対する減光率を前記汚れレベルとして検出することを特徴とする火災検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、防災受信盤から引き出された信号線に接続されてトンネル内の火災を監視する火災検出器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車専用道路等のトンネルには、トンネル内で発生する火災事故から人身及び車両等を守るため、火災を監視する火災検出器が設置され、防災受信盤から引き出された信号線に接続している。

【0003】

火災検出器は左右の両方向に検出エリアを持ち、トンネルの長手方向に沿って、隣接して配置される火災検出器との検出エリアが相互補完的に重なるように、例えば、２５ｍ間隔、或いは５０ｍ間隔で連続的に配置している。

【0004】

また、火災検出器は透光性窓を介してトンネル内で発生する火災炎からの放射線、たとえば赤外線を監視しており、炎の監視機能を維持するために、透光性窓の汚れを監視している。透光性窓の汚れ監視は、検出器に設けた試験光源から定期的に試験光を、検知器外部の検出エリア側空間を経由し透光性窓に入射し受光素子で受光して、このときの受光レベルを初期無汚損時のそれと比較するなどして汚れの度合を示す減光率を求め、減光率が所定の汚れ閾値を超えたら汚れ警報を出力している。また、汚れ閾値に対しそれより低い予告汚れ閾値を設定し、減光率が汚れ予告閾値を超えた場合に汚れ予告警報を出すようにしている。

【0005】

また、トンネル内に設置している火災検出器は環境内を浮遊する汚損物質付着などにより時間の経過と共に透光性窓の汚れが増加することから、一定の期間毎に透光性窓の清掃を行っている。

【0006】

しかしながら、透光性窓の汚れ進行度合は火災検出器の設置場所や風向きなどにより様々であり、清掃を行うまでの一定期間にどの程度汚れが進行するかは、システム内の火災検出器や、火災検出器に設けられた透光性窓の左右によってもまちまちである。火災検出器は汚れ予告警報を出力しても、汚れ警報を出力するまでの間は火災監視動作を継続できるよう、感度補償機能を備えている。ここで、たとえば、ある火災検出器が汚れ予告警報を出力した場合に、当該火災検出器が汚れ警報レベルに至るまでの時間も、設置場所等により一定でない。同様に、火災検出器毎に、汚れ予告警報を出力するまでの期間が大きく異なることもある。このため、透光性窓の汚れ進行度合が小さい火災検出器については、不要な臨時清掃を行うことになる場合があった。

【0007】

このような課題を解決するため、ある火災検出器の汚れ予告警報が他の火災検出器より早めに出るような場合には、防災受信盤に対する入力操作により、汚れ予告閾値をそれまでよりも高い値に変更し、汚れ予告警報がゆっくり出されるようにし、汚れがトンネル内に設置している火災検出器に全体的に広がった段階で汚れ予告警報を出して清掃を効率良く行うようにしたトンネル防災システムが提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０００−３１５２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、このような従来のトンネル防災システムにおける汚れ予告閾値の変更にあっては、防災受信盤で全ての火災検出器で検出した汚れ度合を収集し、火災検出器毎に汚れ予告閾値を個別に設定し、必要に応じて特定の火災検出器の汚れ予告閾値を変更する処理を必要としており、火災検出器毎の汚れ予告閾値を記憶して管理することから、その制御処理が煩雑で、変更にも手間がかかるといった問題がある。

【0010】

また、火災検出器側に汚れ予告閾値を設定して汚れ予告警報を判断している場合には、たとえば防災受信盤で特定の火災検出器のアドレスを指定して汚れ予告閾値の変更を指示するコマンドを送信する必要があり、同様に、防災受信盤側で各火災検出器に設定している汚れ警報閾値の状況を管理する処理が必要であり、その運用に手間と時間がかかる問題がある。

【0011】

本発明は、防災受信盤での操作や処理を必要とすることなく、火災検出器側で汚れ度合の進行状況に応じて自動的に汚れ予告閾値を変更して全体的に汚れ予告警報が出される時期を概ね揃えることを可能とするトンネル内に設置する火災検出器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

（火災検出器）
本発明は、防災受信盤に接続される火災検出器であって、
透光性窓を介して火災からの放射線を検出する火災検出部と、
透光性窓の汚れ度合を示す汚れレベルを検出する汚れ検出部と、
汚れ検出部で検出した汚れレベルが所定の範囲にある場合に、汚れ予告警報信号を防災受信盤に送信する制御部と、
汚れ検出部で検出した汚れレベルに基づいて、予め設定した所定の予定時点における汚れレベルを予測する汚れ予測部と、
を備え、
汚れ予測部で予測した汚れレベルに応じて所定の範囲を変更することを特徴とする。

【0013】

汚れ予測部は、汚れ検出部で検出した汚れレベルの変化の傾向に基づいて、予定時点における汚れレベルを予測する。

【0014】

汚れ予測部は、所定の予測周期毎に、汚れ検出部で検出した汚れレベルの変化率を検出し、当該汚れレベルの変化率に基づいて、予定時点における汚れレベルを予測する。

【0015】

（汚れレベル予測）
ここで、汚れ予測部は、予定時点が到来する時間間隔である予定周期をＴｃ、
予定周期Ｔｃの間に汚れレベルを予測するタイミングの時間間隔である汚れ予測周期をＴｓ、
予定周期Ｔｃ中において今回行う汚れレベルの予測が何回目であるかを示す汚れ予測回数をｎ回目、
今回汚れレベルを予測する際に検出した汚れレベルをＤ_ｎ、
前回汚れレベルを予測する際に検出した汚れレベルをＤ_ｎ−１、
汚れレベルＤ_ｎの、汚れレベルＤ_ｎ−１に対する変化率である汚れレベル変化率をΔＤ、
とした場合、
次回の予定時点における汚れレベル予測値Ｄｅを、
Ｄｅ＝Ｄ_ｎ＋ΔＤ（Ｔｃ−ｎ・Ｔｓ）
として算出し、次回の予定時点における汚れレベルを予測する。

【0016】

予定周期Ｔｃ又は汚れ予測周期Ｔｓは、防災受信盤からの設定電文により設定される。

【0017】

制御部は、
汚れ検出部で検出した汚れレベルが所定の汚れ閾値により設定した条件を充足した場合に、汚れ警報信号を防災受信盤に送信し、
所定の範囲を、汚れ閾値と、これより小さい所定の汚れ予告閾値との間とし、汚れ検出部で検出した汚れレベルが当該範囲にある場合に、汚れ予告警報信号を防災受信盤に送信する。

【0018】

制御部は、汚れ予測部で予測した予定時点における汚れレベルを、汚れ閾値として設定する。

【0019】

制御部は、汚れ予測部で予測した予定時点における汚れレベルよりも所定値だけ低い汚れレベルを、汚れ閾値として設定する。

【0020】

制御部は、
汚れ予測部で予測した予定時点における汚れレベルが、所定の想定汚れレベルを上回った場合は、汚れ予告閾値を所定値だけ増加し、
汚れ予測部で予測した予定時点における汚れレベルが、所定の想定汚れレベルを下回った場合は、汚れ予告閾値を所定値だけ減少する。

【0021】

（汚れ予告閾値の上限）
また、制御部は、汚れ予告閾値の上限閾値を設定し、汚れ予測部で予測した汚れレベルが上限閾値以上である場合、汚れ予告閾値を上限閾値に変更する。

【0022】

汚れ予告閾値の上限閾値は、汚れ閾値より小さい値である。

【0023】

汚れ予告閾値の下限閾値を設定し、汚れ予測部で予測した汚れレベルが下限閾値以下である場合、汚れ予告閾値を初期の汚れ予告閾値に変更する。

【0024】

（減光率）
また、汚れ検出部は、
透光性窓に、外部空間を経由して試験光を照射する試験光源部と、
透光性窓を介して入射した試験光を受光して試験受光信号を出力する試験受光部と、
を備え、透光性窓が汚れていないときの試験受光信号のレベルを基準として、試験受光部から試験受光信号が得られる毎に、基準に対する減光率を汚れレベルとして検出する。

【発明の効果】

【0025】

（基本的な効果）
本発明は、防災受信盤から引き出された信号線に接続された伝送部と、透光性窓を介して火災からの放射線を検出する火災検出部と、透光性窓の汚れ度合を示す汚れレベルを検出する汚れ検出部と、汚れ検出部で検出した汚れレベルが所定の汚れ閾値を超えた場合に、汚れ警報信号を防災受信盤に送信する汚れ警報部と、汚れ検出部で検出した汚れレベルが汚れ閾値より小さい所定の汚れ予告閾値を超え且つ汚れ閾値未満の場合に、汚れ予告警報信号を防災受信盤に送信する汚れ予告警報部とを備えた火災検出器に於いて、所定の予測周期毎に汚れ検出部で検出した汚れレベルの変化を検出し、当該汚れレベルの変化に基
づいて予め設定した予定時点の汚れレベルを予測する汚れ予測部と、汚れ予測部で予測した汚れレベルに応じて汚れ予告閾値を変更する閾値変更部とを設けるようにしたため、透光性窓の汚れ度合に応じて清掃時期等、予定周期到来時点（予定日）の汚れレベルを予想し、例えば予想した汚れレベルとなるように汚れ予告閾値を変更することで、システム内に設置している火災検出器に設けた透光性窓の汚れ度合の進み方が異なっていても、次の定期メンテナンスの予定日までの間、システム内の、たとえば汚れ予告警報の局所的な早期発生を抑えることができ、汚れ予告警報に対する不要な対応を少なくすることができる。このため、汚れ予告警報に対応して清掃作業を適切に行うことができるようになる。

【0026】

また、汚れ予告閾値の変更は火災検出器側で自動的に行っており、防災受信盤側で汚れ予告閾値を変更したり、火災検出器に変更を指示する作業や処理を不要とし、防災受信盤側の処理負担や管理面の負担を低減可能とする。

【0027】

（汚れレベルの予測による効果）
また、汚れ予測部は、予定時点までの予定周期をＴｃ、汚れ予測周期をＴｓ、汚れ予測周期Ｔｓで検出した汚れレベルをＤ、汚れ予測周期Ｔｓの汚れレベル変化率をΔＤ、汚れ予測回数をｎ回、とした場合、定期清掃予定時点の汚れレベル予測値Ｄｅを
Ｄｅ＝Ｄ＋ΔＤ（Ｔｃ−ｎ・Ｔｓ）
として算出するようにしたため、実際の汚れレベルの変化に基づく直線予測でたとえば定期清掃時期等、予定周期到来時点の汚れレベルを求めて汚れ予告閾値を変更することができ、また、汚れ予測周期毎に汚れレベルを予測することから、汚れレベルが非線形的に変化しても、そのとき以降定期清掃時点の汚れレベルをより正確に予測して、適切な汚れ予告閾値に変更可能とする。

【0028】

（汚れ予告閾値の上限による効果）
また、閾値変更部は、汚れ予告閾値の上限閾値を設定し、汚れ予測部で予測した汚れレベルが上限閾値を超えた場合、汚れ予告閾値を上限閾値に変更するようにしたため、透光性窓の汚れ度合が速い場合、必要以上に汚れ予告閾値を高い値に変更してしまうことを防止する。

【0029】

（減光率による効果）
また、汚れ検出部は、透光性窓に外部から試験光を周期的に照射する試験光源部と、透光性窓を介して入射した試験光を受光して試験受光信号を出力する試験受光部と、汚れ監視を開始したとき又は再開したとき、すなわち透光性窓が汚れていないときの試験受光信号のレベルを基準として、試験受光部から試験受光信号が得られる毎に基準に対する汚れレベルとして試験受光信号の減衰度合いを減光率として検出するようにしたため、汚れ度合の増加に応じて増加する減光率を汚れレベルとすることで、汚れ予告閾値の設定や比較、更には定期清掃予定日の汚れレベルを予測する処理を適切に行うことを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】トンネル防災システムの概要を示した説明図

【図2】防災受信盤の機能構成の概略を示したブロック図

【図3】火災検出器の機能構成の概略を示したブロック図

【図4】火災検出器の外観を示した説明図

【図5】汚れ予測に基づく汚れ予告閾値の変更を示したタイムチャート

【図6】火災検出器による汚れ閾値変更制御を示したフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0031】

［トンネル防災システムの概要］
図１は本発明の火災検出器を適用した所謂Ｒ型伝送方式のトンネル防災システム概要を
示した説明図である。図１に示すように、自動車専用道路のトンネルとして、上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂが構築されている。

【0032】

上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂの内部には、トンネル長手方向の壁面に沿って例えば２５メ−トル間隔で火災検出器１６を設置している。火災検出器１６は２組の火災検出部を備えることでトンネル長手方向上り側および下り側の両方向に検出エリアを持ち、トンネルの長手方向に沿って、隣接して配置される火災検出器との検出エリアが相互補完的に重なるように連続的に配置し、検出エリア内で起きた火災による炎からの放射線、例えば赤外線を観測して火災を検出する。

【0033】

防災受信盤１０からは上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂに対し電源および伝送回線１２ａ，１２ｂを引き出して火災検出器１６を接続しており、火災検出器１６には回線単位に固有のアドレスを設定している。

【0034】

［防災受信盤］
図２は防災受信盤の機能構成の概略を示したブロック図である。図２に示すように、防災受信盤１０は制御部１８を備え、制御部１８は例えばプログラムの実行により実現される機能であり、ハ−ドウェアとしてはＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポ−ト等を備えたコンピュ−タ回路等を使用する。

【0035】

制御部１８に対しては伝送部２０ａ，２０ｂを設け、伝送部２０ａ，２０ｂから引き出した伝送回線１２ａ，１２ｂに上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂに設置した火災検出器１６をそれぞれ複数台接続している。

【0036】

また、制御部１８に対しスピ−カ、警報表示灯等を備えた警報部２２、液晶ディスプレイ、プリンタ等を備えた表示部２４、各種スイッチ等を備えた操作部２６、外部監視設備と通信するＩＧ子局設備を接続するモデム２８を設け、更に、換気設備、警報表示板設備、ラジオ再放送設備、カメラ監視設備、照明設備及び消火ポンプ設備を接続したＩＯ部３０を設けている。

【0037】

防災受信盤１０の制御部１８は、伝送部２０ａ，２０ｂに指示して火災検出器１６のアドレスを順次指定したポ−リングコマンドを含む呼出電文を繰り返し送信しており、火災検出器１６は自己アドレスに一致する呼出電文を受信すると、火災、汚れ警報、汚れ予告警報を含む自己の検出状態を示す応答電文を返信する。

【0038】

防災受信盤１０の制御部１８は、火災検出器１６からの応答電文の受信により火災を検出した場合は火災警報を出力すると共にＩＯ部３０を介し他設備の連動制御を行い、汚れ警報や汚れ予告警報を検出した場合は、火災検出器１６のアドレスを特定して、対応する汚れ警報や汚れ予告警報の出力処理を行う。

【0039】

［火災検出器］
図３は火災検出器の機能構成の概略を示したブロック図、図４は火災検出器の外観を示した説明図である。

【0040】

図３に示すように、火災検出器１６は２組の火災検出部１６ａ，１６ｂを備えており、火災検出部１６ａに代表して示すように、センサ部３８ａ，３８ｂ、これら各々に対応する増幅処理部４０ａ，４０ｂ、制御部３２及び伝送部３４を備える。センサ部３８ａ，３８ｂの前面には検出器カバ−に設けた透光性窓３６を配置しており、透光性窓３６を介して外部の検出エリアからの光エネルギ−をセンサ部３８ａ，３８ｂに入射している。

【0041】

また、透光性窓３６の汚れを監視するため、試験光源部４２、汚れ受光部４４及び増幅部４６で構成する汚れ検出部を設けている。

【0042】

ここで、図４に示すように、火災検出器１６は、筐体５２の上部に設けられたセンサ収納部５４に２組の透光性窓３６を設け、透光性窓３６内の各々に、図３に示した火災検出部１６ａ，１６ｂのセンサ部を配置している。また、透光性窓３６の近傍の、センサ部を見通せる位置に、個別の試験光源部４２を収納した２組の試験光源用透光窓５６を設けている。

【0043】

再び図３を参照するに、火災検出部１６ｂも火災検出部１６ａと同じ構成であるが、制御部３２は両者に共通するユニットとして設け、例えばハ−ドウェアとしてＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポ−ト等を備えたコンピュ−タ回路等を使用する。

【0044】

火災検出部１６ａは例えば２波長式の炎検知により火災を監視している。センサ部３８ａは、透光性窓３６を介して入射した光エネルギ−の中から、炎に特有なＣＯ2の共鳴放射帯である４．４〜４．５μｍの放射線を光学波長バンドパスフィルタにより選択透過（通過）させて、受光センサにより該放射線のエネルギ−を検出して光電変換したうえで、増幅処理部４０ａにより増幅等所定の加工を施してエネルギ−量に対応する受光信号にして制御部３２へ出力する。

【0045】

センサ部３８ｂは、透光性窓３６を介して入射した光エネルギ−の中から、５〜６μｍの放射線エネルギ−を光学波長バンドパスフィルタにより選択透過（通過）させて、受光センサにより該放射線のエネルギ−を検出して光電変換したうえで、増幅処理部４０ｂにより増幅等所定の加工を施してエネルギ−量に対応する受光信号にして制御部３２へ出力する。

【0046】

制御部３２は増幅処理部４０ａ，４０ｂから出力された受光信号レベルの相対比をとり、所定の閾値と比較することにより炎の有無を判定し、炎有りの判定により火災を検出した場合には、伝送部３４に指示して、自己アドレスに一致する呼出電文に対する応答電文に火災検出情報を設定して防災受信盤１０へ送信する制御を行う。

【0047】

試験光源部４２、汚れ受光部４４及び増幅部４６で構成した汚れ検出部は、制御部３２からの指示により所定周期、例えば１日に１回の周期で試験光源部４２を点灯して試験光を透光性窓３６を介して汚れ受光部４４に入射しており、この試験光を汚れ受光部４４に設けた受光センサで電気信号に変換し、増幅部４６で増幅して制御部３２に汚れ検出信号を出力する。

【0048】

制御部３２は汚れ警報部としての機能を備え、増幅部４６からの汚れ検出信号に基づく汚れレベルが所定の汚れ閾値を超えた場合に、伝送部３４を介して、自己アドレスに一致する呼出電文に対する応答電文に汚れ警報情報を設定して防災受信盤１０にへ送信する制御を行う。

【0049】

また、制御部３２は汚れ予告警報部としての機能を備え、増幅部４６からの汚れ検出信号に基づく汚れレベルが汚れ閾値より小さい所定の汚れ予告閾値を超えた場合に、伝送部３４を介して、自己アドレスに一致する呼出電文に対する応答電文に汚れ予告警報情報を設定して防災受信盤１０へ送信する制御を行う。

【0050】

ここで、制御部３２は増幅部４６からの汚れ検出信号に基づき汚れ度合を示す透光性窓３６の減光率を求め、この減光率を汚れレベルとして汚れ予告警報及び汚れ警報の判定処理を行う。制御部３２による透光性窓３６の減光率の算出は、透光性窓３６に汚れがない
火災監視開始時又は透光性窓３６の清掃終了時の汚れ検出信号のレベルを基準レベルＥｒとして記憶し、増幅部４６から検出レベルＥの汚れ検出信号が得られる毎に、減光率Ｄを
Ｄ＝１−（Ｅ／Ｅｒ）
として算出する。

【0051】

このようにして算出される減光率Ｄは、透光性窓３６の汚れ度合の増加に比例して増加する値であり、以下の説明では、減光率Ｄを汚れレベルＤとして説明する。

【0052】

［火災検出器の汚れ予告閾値の変更制御］
図３に示した火災検出器１６の制御部３２には、更に、汚れ予測部４８と閾値変更部５０の機能が設けられる。

【0053】

汚れ予測部４８は、所定の汚れ予測周期Ｔｓ毎に、増幅部４６の汚れ検出信号に基づく汚れレベルＤの変化率ΔＤを検出し、汚れレベルの変化率ΔＤに基づいて、予め設定した定期清掃の予定時点（予定期日）の汚れレベル予測値Ｄｅを予測する。また、閾値変更部５０は、汚れ予測部４８で予測した汚れ予測値レベルＤｅに応じて汚れ予告閾値Ｄｔｈを変更する。

【0054】

図５は汚れ予測に基づく汚れ予告閾値の変更を示したタイムチャ−トである。図５は横軸に日数をとり、縦軸に汚れレベルＤをとっており、透光性窓３６に汚れのない監視開始日を１日目とし、目安としての定期清掃周期に相当する予定周期Ｔｃを６ケ月に相当する１８０日とし、これにより定期清掃予定日を監視開始日から１８０日目としている。また、汚れ予測周期ＴｓとしてＴｓ＝３０日を設定しており、１８０日目の定期清掃予定日までの予測回数ｎはｎ＝６回となる。なお、予定周期Ｔｃ及び汚れ予測周期Ｔｓは一例であり、必要に応じて適宜の日数又は期間、或いは回数等を設定することができる。

【0055】

また、図５の例にあっては、経験的な汚れ度合の変化から直線６０の変化を想定し、直線６０の想定による１８０日後の定期清掃予定日の汚れレベルを汚れ予告閾値Ｄｔｈとして初期設定している。

【0056】

このため直線６０で想定した推移に沿って汚れレベルの変化が起きると、定期清掃予定日で汚れレベルＤが汚れ予告閾値Ｄｔｈに達して汚れ予告警報を行うことができるが、実際の汚れレベルの変化は火災検出器１６の設置場所等により様々であり、汚れレベルＤが必ずしも定期清掃予定日に汚れ予告閾値Ｄｔｈに到達するとは言えない。

【0057】

そこで本実施形態にあっては、汚れ予測周期Ｔｓ毎に、定期清掃予定日での汚れレベル予測値Ｄｅを予測して汚れ予告閾値Ｄｔｈを変更する。

【0058】

例えば図５に示すように、最初の汚れ予測周期Ｔｓが経過した３０日目の汚れレベルが直線６０で想定した汚れレベルを超える汚れレベルＤ１であったとすると、開始日の汚れレベルＤ＝０と３０日目の汚れレベルＤ１を結んだ直線６２の延長線により１５０日後（１８０日目）の定期清掃予定日の汚れレベルＤｅ１を予測し、予測した汚れレベルＤｅ１を新たな汚れ予告閾値Ｄｔｈ１に設定する。即ち、初期設定した汚れ予告閾値Ｄｔｈを汚れ予測に基づき汚れ予告閾値Ｄｔｈ１に変更する。

【0059】

続いて次の汚れ予測周期Ｔｓが経過した６０日目の汚れレベルが直線６０で想定した汚れレベルを超える汚れレベルＤ２であったとすると、前回の汚れレベルＤ１と今回の汚れレベルＤ２を結んだ直線６４の延長線による１２０日後（１８０日目）の定期清掃予定日の汚れレベルＤｅ２を求め、予測した汚れレベルＤｅ２を新たな汚れ予告閾値Ｄｔｈ２に設定する。即ち、前回設定した汚れ予告閾値Ｄｔｈ１を新たな汚れ予測に基づき汚れ予告閾値Ｄｔｈ２に変更する。

【0060】

以下同様に、汚れ予測周期Ｔｓ＝３０日が経過するごとに、定期清掃予定日の汚れレベルを予測して汚れ予告閾値を変更する制御を繰り返す。

【0061】

本実施形態の汚れ予測部４８は、図５に示した汚れ予測を実現するため、目安とする定期清掃周期に相当する予定周期をＴｃ、汚れ予測周期をＴｓ、汚れ予測回数をｎ回、（ｎ・Ｔｓ）時点で検出した汚れレベルをＤ_ｎ、（ｎ・Ｔｓ）時点における汚れレベル変化率をΔＤとした場合、定期清掃予定時点の汚れレベル予測値Ｄｅを次式で算出する。
Ｄｅ＝Ｄ_ｎ＋ΔＤ（Ｔｃ−ｎ・Ｔｓ） （式１）
ここで、汚れ予測周期Ｔｓの汚れレベル変化率ΔＤは、前回の汚れレベルをＤ_ｎ−１、今回の汚れレベルをＤ_ｎとすると
ΔＤ＝（Ｄ_ｎ−Ｄ_ｎ−１）／Ｔｓ （式２）
で与えられる。

【0062】

また図５は汚れレベルが想定した直線６０を上回る場合を例にとっているが、予測した汚れレベルに基づく汚れ予告閾値が上限閾値以上になる場合には、上限閾値を設定する。また、予測した汚れレベルに基づき算出した汚れ予告閾値が初期のＤｔｈを以下になる場合にはＤｔｈ（初期の閾値＝下限閾値）を設定する。

【0063】

目安とした定期清掃予定日である１８０日目以降も、これを繰り返す。この際、次の１８０日を予定周期Ｔｃとし、予測回数ｎもリセットする。汚れレベル予測値Ｄｅはリセットしない。

【0064】

本実施形態によれば、トンネル内に設置している火災検出器１６の汚れ度合は設置場所や風向き等により異なるが、汚れレベルの予測に基づく汚れ予告閾値の変更により、汚れ予告警報が出力される時期が比較的均一化され不定期の不要な清掃作業を削減し、作業計画が立てやすくなる。

【0065】

また、閾値変更部５０は、前述したとおり汚れ予告閾値Ｄｔｈの上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘを設定しており、汚れ予測部４８で予測した汚れレベルが上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘ以上となった場合、汚れ予告閾値を上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘに固定する。この汚れ予告の上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘは、汚れ警報を判定する汚れ閾値より小さい値とする。これにより透光性窓３６の汚れ進行度合が速い場合でも、不必要に汚れ予告閾値を高い値に変更してしまうことを防止する。このため、汚れ予告警報は必ず汚れ警報以前に出される。

【0066】

図６は火災検出器による汚れ閾値変更制御を示したフローチャートである。図６に示すように、火災検出器１６の制御部３２はステップＳ１で定期清掃周期（予定周期）Ｔｃ、汚れ予測周期Ｔｓ、予測回数ｎ＝０、予測回数上限を設定する。この定期清掃周期Ｔｃと汚れ予測周期Ｔｓの設定は、例えば防災受信盤１０から全ての火災検出器１６に一括設定電文を送信して行うことによっても可能であり、このようにすれば、必要に応じて定期清掃周期Ｔｃと汚れ予測周期Ｔｓを任意に変更することも可能である。

【0067】

続いて制御部３２は防災受信盤１０からの監視開始電文等によりステップＳ２で監視開始を判別すると火災監視動作を開始しステップＳ３に進む。ステップＳ３では汚れ予測周期Ｔｓの経過による汚れ予測タイミングへの到達を判別するとステップＳ４に進んで予測回数ｎを１回増加し、続いてステップＳ５に進んで前記（式２）により汚れ予測周期（ｎ・Ｔｓ）時点の汚れ変化率ΔＤを算出し、続いてステップＳ６で前記（式１）により定期清掃予定日の汚れレベル予測値Ｄｅを予測する。

【0068】

続いてステップＳ７に進み、予測した汚れレベル予測値Ｄｅが上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘ未満であることを判別すると、ステップＳ８で予測した汚れレベルに現在設定している汚れ予告閾値Ｄｔｈを変更する。一方、ステップＳ７で、予測した汚れレベル予測値Ｄｅが上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘ以上であることを判別すると、ステップＳ９で現在設定している汚れ予告閾値Ｄｔｈを上限閾値（Ｄｔｈ）ｍａｘに変更する。

【0069】

続いてステップＳ１０で予測回数ｎの上限到達を判別するまではステップＳ３からの処理を繰り返しており、予測回数ｎの上限に達するとステップＳ１１で予測回数ｎをｎ＝０にリセットしたうえでステップＳ３からの処理を同様に継続する。

【0070】

なお、定期メンテナンス等により清掃を行った場合には、防災受信盤１０は所定のコマンドにより再開を指示してくることから、火災検出器１６は再開指示のコマンド受信を検出すると、ステップＳ１からの処理を再開する。

【0071】

［本発明の変形例］
（汚れ予測による汚れ予告閾値の変更）
上記の汚れ予測による汚れ予告閾値の変更は、前記（式１）により汚れレベルの変化率に基づく直線近似で求めているが、他の実施形態として、予測周期毎に汚れレベルが想定した汚れレベルを上回った場合は、所定値だけ汚れ予告閾値を増加し、また、想定した汚れレベルを下回った場合は、所定値だけ汚れ予告閾値を減少させるように制御しても良い。

【0072】

（汚れ予告閾値の変更）
上記の実施形態は、汚れレベルの変化率から予測した定期清掃予定日の汚れレベルを新たな汚れ予告閾値に変更しているが、予測した汚れレベルより所定値だけ低くした汚れレベルを汚れ予告閾値に変更しても良い。このように予測した汚れレベルより低い汚れ予告閾値に変更することで、定期清掃予定日の前に汚れ予告警報が出るようにすることを可能とする。

【0073】

（火災検出器）
上記の実施形態は２波長方式の火災検出器を例にとっているが、他の方式でも良く、例えば、前述した２波長に加え、ＣＯ2の共鳴放射帯である４．４〜４．５μｍ帯に対し短波長側の、例えば、３．８μｍ付近の波長帯域における放射線エネルギーを２波長式と同様の手法で検出し、これらの３波長帯域における各受光信号の相対比によって炎の有無を判定する３波長式の炎検出器としても良い。

【0074】

（その他）
また本発明は、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

【符号の説明】

【0075】

１ａ：上り線トンネル
１ｂ：下り線トンネル
１０：防災受信盤
１２ａ，１２ｂ：伝送回線
１６：火災検出器
１６ａ，１６ｂ：火災検出部
１８，３２：制御部
２０ａ，２０ｂ，３４：伝送部
３６：透光性窓
３８ａ，３８ｂ：センサ部
４０ａ，４０ｂ：増幅処理部
４２：試験光源部
４４：汚れ受光部
４６：増幅部
４８：汚れ予測部
５０：閾値変更部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】