特許 6871096 トンネル防災システム

(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】6871096

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】トンネル防災システム

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/00 20060101AFI20210426BHJP

   G08B 25/00 20060101ALI20210426BHJP

   A62C 3/00 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G08B17/00 C

   G08B25/00 520E

   A62C3/00 J

【請求項の数】8

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-142047(P2017-142047)

(22)【出願日】2017年7月21日

(65)【公開番号】特開2019-21261(P2019-21261A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年5月15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】杉山 泰周

【審査官】 吉村 伊佐雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−０３４４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２４３１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１３６１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０６１７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６２Ｃ２／００−９９／００

Ｇ０８Ｂ１７／００

２３／００−３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

防災受信盤から引き出された回線に、トンネル内に設置された端末機器を接続し、前記端末機器又は複数の前記端末機器を含むブロックからの信号を回線単位に受信して制御するトンネル防災システムに於いて、
前記複数の端末機器を２グループに分割した場合の一方のグループに属する複数の端末機器から入力する信号を切替走査により選択して出力する第１回線走査部と、
前記２グループの他方のグループに属する複数の端末機器から入力する信号を切替走査により選択して出力する第２回線走査部と、
前記第１回線走査部の切替走査により選択された信号を受信して所定の制御を指示する第１回線受信部と、
前記第２回線走査部の切替走査により選択された信号を受信して所定の制御を指示する第２回線受信部と、
前記第１回線受信部が故障した場合は、前記第１回線走査部の出力を前記第２回線受信部に切り替えた状態で前記第２回線走査部と前記第１回線走査部を順次切替走査して出力させ、前記第２回線受信部が故障した場合は、前記第２回線走査部の出力を前記第１回線受信部に切り替えた状態で前記第１回線走査部と前記第２回線走査部を順次切替走査して出力させるように制御する回線切替制御部と、
が設けられたことを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項2】

請求項１記載のトンネル防災システムに於いて、
前記第１回線走査部は、前記一方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、前記並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第１走査回路を備え
前記第２回線走査部は、前記他方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、前記並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第２走査回路を備え、
前記回線切替制御部は、
前記第１回線受信部及び前記第２回線受信部が正常な場合は、前記前記第１走査回路の切替走査により選択された信号を前記第１回線受信部に出力させると共に前記第２走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させ、
前記第１回線受信部が故障した場合は、前記第２走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させた後に前記第１走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させ、
前記第２回線受信部が故障した場合は、前記第１走査回路の切替走査により選択された信号を前記第１回線受信部に出力させた後に前記第２走査回路の選択走査により選択された信号を前記第１回線受信部に出力させることを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項3】

請求項１記載のトンネル防災システムに於いて、
前記第１回線走査部は、
前記一方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、前記並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第１メイン走査回路と、
前記第１メイン走査回路に並列入力された信号が分岐して並列に入力され、前記並列に入力される信号を順次繰り返し選択して出力する第１サブ走査回路と、
を備え、
前記第２回線走査部は、
前記他方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、前記並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第２メイン走査回路と、
前記第２メイン走査回路に並列入力された信号が分岐して並列に入力され、前記並列に入力する信号を切替走査により選択して出力する第２サブ走査回路と、
を備え、
前記回線切替制御部は、
前記第１回線受信部及び前記第２回線受信部が正常な場合は、前記前記第１メイン走査回路の切替走査により選択された信号を前記第１回線受信部に出力させると共に前記第２メイン走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させ、
前記第１回線受信部が故障した場合は、前記第２メイン走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させた後に前記第１サブ走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させ、
前記第２回線受信部が故障した場合は、前記第１メイン走査回路の切替走査により選択された信号を前記第１回線受信部に出力させた後に前記第２サブ走査回路の切替走査により選択された信号を前記第１回線受信部に出力させることを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項4】

請求項１記載のトンネル防災システムに於いて、
前記回線切替制御部は、前記第１回線走査部からの出力により前記第１回線受信部で所定の信号が受信された場合に、前記第１回線走査部の出力を前記第２回線受信部に切り替え、前記第１回線受信部と同じ前記所定の信号が前記第２回線受信部で受信された場合に、受信された前記所定の信号に基づく制御を指示させることを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項5】

請求項３記載のトンネル防災システムに於いて、
前記回線切替制御部は、前記第１メイン走査回路からの出力により前記第１回線受信部で所定の信号が受信された場合に、前記第１サブ走査回路の出力を前記第２回線受信部に切り替え、前記第１回線受信部と同じ前記所定の信号が前記第２回線受信部で受信された場合に、受信された前記所定の信号に基づく制御を指示させることを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項6】

請求項４又は５記載のトンネル防災システムに於いて、前記第１回線受信部と前記第２回線受信部で同じ信号回線による火災検知器の火災受信信号が受信された場合に、所定の火災警報制御を指示させることを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項7】

請求項１乃至６の何れかに記載のトンネル防災システムに於いて、
前記端末機器は、トンネル長手方向に所定間隔で設置された火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ又は水噴霧スイッチの少なくとも何れかであることを特徴とするトンネル防災システム。

【請求項8】

請求項７記載のトンネル防災システムに於いて、前記消火栓スイッチは、消火栓弁の開放操作を検出して前記ポンプ起動信号を出力する消火栓弁開閉スイッチと、押し釦操作を検出して前記ポンプ起動信号を出力するポンプ起動スイッチが並列接続されたことを特徴とするトンネル防災システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル内に設置した火災検知器等の端末機器を防災受信盤に接続してトンネル内の異常を監視するトンネル防災システムに関する。

【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を守るため、非常用施設が設置されている。

【0003】

このような非常用施設としては、火災の監視と通報のため火災検知器、手動通報装置、非常電話が設けられ、また火災の消火や延焼防止のために消火栓装置が設けられ、更にトンネル躯体を火災から防護するために水噴霧ヘッドから消火用水を散水させる水噴霧設備などが設置され、これらの非常用施設の端末機器を監視制御する防災受信盤を設けることで、トンネル防災システムを構築している。

【0004】

防災受信盤と端末機器で構成するトンネル防災システムは、Ｒ型伝送方式とＰ型直送方式に大別される。Ｒ型伝送方式は、伝送回線にアドレスを設定した火災検知器等の端末機器を接続し、伝送制御により端末機器単位に検知と制御を行う個別管理を可能とする。Ｐ型直送方式は、端末機器の種別に応じて所定の区画単位に分け、区画単位に引き出した信号回線に同一区画に属する複数の端末機器を接続し、信号回線単位に検知と制御を行う。

【0005】

図８は従来のＰ型直送方式による防災受信盤に対する端末機器の回線接続を示した説明図である。図８に示すように、トンネル２０１には、火災検知器１６がトンネル長手方向に沿って例えば２５ｍ間隔、或いは５０ｍ間隔に区分された監視エリアの境界に設置され、火災検知器１６は左右の両方向に検知エリアを持ち、隣接して配置された火災検知器１６により同じ監視エリアの火災を重複して監視している。

【0006】

また、トンネル２００には、消火栓装置がトンネル長手方向に沿って例えば５０ｍ間隔で設置されており、消火栓装置には発信機として知られた手動通報装置２０が設けられ、また消火栓弁開閉レバーによる消火栓弁の開放でオンする消火栓弁開閉スイッチと消防隊が操作するポンプ起動スイッチが並列接続された消火栓スイッチ２２が設けられている。

【0007】

更に、トンネル２０１には、水噴霧ヘッドから霧状の水を噴霧して火災による熱からトンネル躯体を防護する水噴霧設備の自動弁装置がトンネル長手方向に沿って例えば５０ｍ間隔で設置されており、自動弁装置には自動弁の遠隔作動による水噴霧の開始を検出する水噴霧スイッチ２４が設けられている。

【0008】

防災受信盤２００には、トンネル内の所定長さ、例えば８００メートルを１区間とした区画基板２０２−１，２０２−２が設けられている。トンネル入り口から０〜８００メートルの区間に設置されている火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４は、区画基板２０２−１から種別単位に束ねて引き出された信号回線群２０４−１，２０６−１，２０８−１，２１０−１の各信号回線に機器単位に接続される。

【0009】

また、トンネル８００〜１６００メートルの区間に設置されている火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４は、区画基板２０２−２から種別単位に束ねて引き出された信号回線群２０４−２，２０６−２，２０８−２，２１０−２の各信号回線に機器単位に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００２−２４６９６２号公報

【特許文献2】特開平１１−１２８３８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、このような従来のトンネル内の所定長さを１区間として複数の区画基板が設けられたトンネル防災システムにあっては、長期間にわたり運用している間に、劣化等により区画基板が故障した場合、故障した区画基板に対応したトンネル内の区間に設置している全ての端末機器の監視が行えなくなってしまう問題がある。

【0012】

また、区画基板の故障に対しては、故障した回路基盤を予備の区画基板に交換する必要があるが、故障対応のために準備していた予備の区画基板が経年変化等により正常に動作しない場合もあり、故障した回路基盤の交換に手間と時間がかかり、そのあいだ故障した区画基板に対応したトンネル内の区間に設置している全ての端末機器の監視が行えなくなってしまう問題がある。

【0013】

このような問題を解決するためには、区画基板を二重化し、運用中に区画基板が故障したら予備の区画基板に切り替えるように構成すればよいが、トンネルが長大化すると区画基板の数が増加し、区画基板を二重化した場合には設置スペースやコストが大幅に増加し、現実的な解決とはならない。

【0014】

更に、従来の区画基板にあっては、端末機器からの信号回線毎に回線受信部が設けられており、８００メートルの１区間に５０メートル間隔で火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ及び水噴霧スイッチが設けられた場合には回線受信部として１００回路といった多数の回路が必要となり、区画基板の回路規模が大型化してコストアップとなり、また、回線受信部の回路数が多いことで故障の発生頻度も高くなる問題がある。

【0015】

本発明は、トンネル内の所定長の区間に対応して設けている複数の区画基板の故障に対し端末機器の監視機能が失われないようにすると共に、端末機器からの回線数が多くとも区画基板の回路規模を小さくすることを可能とするトンネル防災システム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】

【0016】

（トンネル防災システム）
本発明は、防災受信盤から引き出された回線に、トンネル内に設置された端末機器を接続し、端末機器又は複数の端末機器を含むブロックからの信号を回線単位に受信して制御するトンネル防災システムに於いて、
複数の端末機器を２グループに分割した場合の一方のグループに属する複数の端末機器から入力する信号を切替走査により選択して出力する第１回線走査部と、
２グループの他方のグループに属する複数の端末機器から入力する信号を切替走査により選択して出力する第２回線走査部と、
第１回線走査部の切替走査により選択された信号を受信して所定の制御を指示する第１回線受信部と、
第２回線走査部の切替走査により選択された信号を受信して所定の制御を指示する第２回線受信部と、
第１回線受信部が故障した場合は、第１回線走査部の出力を第２回線受信部に切り替えた状態で第２回線走査部と第１回線走査部を順次切替走査して出力させ、第２回線受信部が故障した場合は、第２回線走査部の出力を第１回線受信部に切り替えた状態で第１回線走査部と第２回線走査部を順次切替走査して出力させるように制御する回線切替制御部と、
が設けられたことを特徴とする。

【0017】

（走査回路を備えた回線走査部）
第１回線走査部は、一方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第１走査回路を備え
第２回線走査部は、他方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第２走査回路を備え、
回線切替制御部は、
第１回線受信部及び第２回線受信部が正常な場合は、前記第１走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させると共に第２走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させ、
第１回線受信部が故障した場合は、第２走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させた後に第１走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させ、
第２回線受信部が故障した場合は、第１走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させた後に第２走査回路の選択走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させる。

【0018】

（メイン走査回路とサブ走査回路を備えた回線走査部）
第１回線走査部は、
一方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第１メイン走査回路と、
第１メイン走査回路に並列入力された信号が分岐して並列に入力され、並列に入力される信号を順次繰り返し選択して出力する第１サブ走査回路と、
を備え、
第２回線走査部は、
他方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第２メイン走査回路と、
第２メイン走査回路に並列入力された信号が分岐して並列に入力され、並列に入力する信号を切替走査により選択して出力する第２サブ走査回路と、
を備え、
回線切替制御部は、
第１回線受信部及び第２回線受信部が正常な場合は、前記第１メイン走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させると共に第２メイン走査回路の切替走査により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させ、
第１回線受信部が故障した場合は、第２メイン走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させた後に第１サブ走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させ、
第２回線受信部が故障した場合は、第１メイン走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させた後に第２サブ走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させる。

【0019】

（端末信号のＡＮＤ判定）
回線切替制御部は、第１回線走査部からの出力により第１回線受信部で所定の信号が受信された場合に、第１回線走査部の出力を第２回線受信部に切り替え、第１回線受信部と同じ所定の信号が第２回線受信部で受信された場合に、受信された所定の信号に基づく制御を指示させる。

【0020】

（メイン走査回路とサブ走査回路の切替えによるＡＮＤ判定）
回線切替制御部は、第１メイン走査回路からの出力により第１回線受信部で所定の信号が受信された場合に、第１サブ走査回路の出力を第２回線受信部に切り替え、第１回線受信部と同じ所定の信号が第２回線受信部で受信された場合に、受信された所定の信号に基づく制御を指示させる。

【0021】

（火災検知信号のＡＮＤ判定）
第１回線受信部と第２回線受信部で同じ信号回線による火災検知器の火災受信信号が受信された場合に、所定の火災警報制御を指示させる。

【0022】

（端末機器の種類）
端末機器は、トンネル長手方向に所定間隔で設置された火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ又は水噴霧スイッチの少なくとも何れかである。

【0023】

（消火栓スイッチ）
消火栓スイッチは、消火栓弁の開放操作を検出してポンプ起動信号を出力する消火栓弁開閉スイッチと、押し釦操作を検出してポンプ起動信号を出力するポンプ起動スイッチが並列接続される。

【発明の効果】

【0024】

（基本的な効果）
本発明は、防災受信盤から引き出された回線に、トンネル内に設置された端末機器を接続し、端末機器又は複数の端末機器を含むブロックからの信号を回線単位に受信して制御するトンネル防災システムに於いて、複数の端末機器を２グループに分割した場合の一方のグループに属する複数の端末機器から入力する信号を切替走査により選択して出力する第１回線走査部と、２グループの他方のグループに属する複数の端末機器から入力する信号を切替走査により選択して出力する第２回線走査部と、第１回線走査部の切替走査により選択された信号を受信して所定の制御を指示する第１回線受信部と、第２回線走査部の切替走査により選択された信号を受信して所定の制御を指示する第２回線受信部と、第１回線受信部が故障した場合は、第１回線走査部の出力を第２回線受信部に切り替えた状態で第２回線走査部と第１回線走査部を順次切替走査して出力させ、第２回線受信部が故障した場合は、第２回線走査部の出力を第１回線受信部に切り替えた状態で第１回線走査部と第２回線走査部を順次切替走査して出力させるように制御する回線切替制御部とが設けられたため、区画基板に設けられた第１回線受信部又は第２回線受信部の何れか一方、例えば第１回線受信部が故障したとすると、第１回線走査部の出力が第２回線受信部に切替えられ、第２回線走査部による第２回線受信部に対する回線信号の選択出力に続いて、故障した区画基板画側の第１回線走査部により故障側の端末機器からの回線信号が正常な第２回線受信部に選択出力され、正常な第２回線受信部に対する第２回線走査部の選択出力とこれに続く第１回線走査部の選択出力の繰り返しで、複数の端末機器からの信号を選択走査する時間は増加するが、端末機器の監視機能は失われることがなく、区画基板の故障に対し端末機器の監視における高い冗長性が得られる。

【0025】

また、区画基板単位に設けられる第１回線受信部と第２回線受信部には回線走査部の選択出力が順次入力されることから、区画基板には第１回線受信部と第２回線受信部は対応した１回路を設けるだけで済み、区画基板の回路規模が大幅に低減し、コストや故障頻度を低減して高い信頼性を確保可能とする。

【0026】

（走査回路を備えた回線走査部の効果）
また、第１回線走査部は、一方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第１走査回路を備え、第２回線走査部は、他方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を切替走査により選択して出力する第２走査回路を備え、回線切替制御部は、第１回線受信部及び第２回線受信部が正常な場合は、前記第１走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させると共に第２走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させ、第１回線受信部が故障した場合は、第２走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させた後に第１走査回路の切替走査により選択された信号を第２回線受信部に出力させ、第２回線受信部が故障した場合は、第１走査回路の切替走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させた後に第２走査回路の選択走査により選択された信号を第１回線受信部に出力させるようにしたため、区画基板に設けられた第１回線受信部又は第２回線受信部の何れか一方、例えば第１回線受信部が故障したとすると、第１走査回路の出力が第２回線受信部に切替えられ、第２走査回路による第２回線受信部に対する回線信号の選択出力に続いて、故障した区画基板画側の第１走査回路により故障側の端末機器からの回線信号が正常な第２回線受信部に選択出力され、区画基板の故障に対し端末機器の監視機能は失われることがなく、端末機器の監視における高い冗長性が得られる。

【0027】

（メイン走査回路とサブ走査回路を備えた回線走査部の効果）
また、第１回線走査部は、一方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を順次繰り返し選択して出力する第１メイン走査回路と、第１メイン走査回路に並列入力された信号が分岐して並列に入力され、並列に入力される信号を順次繰り返し選択して出力する第１サブ走査回路とを備え、第２回線走査部は、他方のグループに属する複数の端末機器からの信号が並列に入力され、並列に入力される信号を順次繰り返し選択して出力する第２メイン走査回路と、第２メイン走査回路に並列入力された信号が分岐して並列に入力され、並列に入力する信号を順次繰り返し選択して出力する第２サブ走査回路とを備え、回線切替制御部は、第１回線受信部及び第２回線受信部が正常な場合は、前記第１メイン走査回路により選択された信号を第１回線受信部に出力させると共に第２メイン走査回路により選択された信号を前記第２回線受信部に出力させ、第１回線受信部が故障した場合は、第２メイン走査回路により選択された信号を第２回線受信部に出力させた後に第１サブ走査回路により選択された信号を第２回線受信部に出力させ、第２回線受信部が故障した場合は、第１メイン走査回路により選択された第１回線受信部に出力させた後に第２サブ走査回路により選択された信号を第１回線受信部に出力させるようにしたため、区画基板に設けられた第１回線受信部又は第２回線受信部の故障に対し端末機器の監視機能が失われることのない効果に加え、例えば、第１回線走査部の第１メイン走査回路の故障により第１回線走査部から正常に端末機器からの信号が正常に得られなくなった場合、第１サブ走査回路の出力が第２回線受信部に切替られ、第２メイン走査回路による第２回線受信部に対する回線信号の選択出力に続いて、故障した第１メイン走査回路に入力している端末機器からの信号が第１サブ走査回路の走査により正常な第２回線受信部に選択出力され、複数の端末機器からの信号を選択走査する時間は増加するが、端末機器の監視機能は失われることがなく、回線切替部の故障に対しても、端末機器の監視における高い冗長性が得られる。

【0028】

（端末信号のＡＮＤ判定による効果）
また、回線切替制御部は、第１回線走査部からの出力により第１回線受信部で所定の信号が受信された場合に、第１回線走査部の出力を第２回線受信部に切り替え、第１回線受信部と同じ所定の信号が第２回線受信部で受信された場合に、受信された所定の信号に基づく制御を指示させるようにしたため、第１回線受信部である回線からの回線信号が受信された場合に、第２回線受信部で同じ回線から回線信号が得られることを確認してその回線信号に対応した制御を指示することができ、回線信号の受信による誤作動を防止して信頼性を高めることができる。

【0029】

なお、端末信号のＡＮＤ判定については、第１回線走査部と第２回線走査部を入れ替えた構成としても良い。即ち、回線切替制御部は、第２回線走査部からの出力により第２回線受信部で所定の信号が受信された場合に、第２回線走査部の出力を第１回線受信部に切り替え、第２回線受信部と同じ所定の信号が第１回線受信部で受信された場合に、受信された所定の信号に基づく制御を指示させるようにしたため、第２回線受信部である回線からの回線信号が受信された場合に、第１回線受信部で同じ回線から回線信号が得られることを確認してその回線信号に対応した制御を指示することができ、回線信号の受信による誤作動を防止して信頼性をたかめることができる。

【0030】

（メイン走査回路とサブ走査回路の切替えによるＡＮＤ判定の効果）
また、回線切替制御部は、第１メイン走査回路からの出力により第１回線受信部で所定の信号が受信された場合に、第１サブ走査回路の出力を第２回線受信部に切り替え、第１回線受信部と同じ所定の信号が第２回線受信部で受信された場合に、受信された所定の信号に基づく制御を指示させるようにしたため、第１メイン走査回路の出力により第１回線受信部である回線からの回線信号が受信された場合に、第１サブ走査回路の出力を第２回線受信部でに切り替えて同じ回線から回線信号が得られることを確認してその回線信号に対応した制御を指示することができ、回線信号の受信による誤作動を防止して信頼性を高めることができる。

【0031】

なお、メイン走査回路とサブ走査回路の切替えによるＡＮＤ判定については、第１回線走査部と第２回線走査部を入れ替えた構成としても良い。即ち、回線切替制御部は、第２メイン走査回路からの出力により第２回線受信部で所定の信号が受信された場合に、第２サブ走査回路の出力を第１回線受信部に切り替え、第２回線受信部と同じ所定の信号が第１回線受信部で受信された場合に、受信された所定の信号に基づく制御を指示させるようにしたため、第２メイン走査回路の出力により第２回線受信部である回線からの回線信号が受信された場合に、第２サブ走査回路の出力を第１回線受信部に切り替えて同じ回線から回線信号が得られることを確認してその回線信号に対応した制御を指示することができ、回線信号の受信による誤作動を防止して信頼性を高めることができる。

【0032】

（火災検知信号のＡＮＤ判定）
また、回線切替制御部は、第１回線受信部と第２回線受信部で同じ信号回線による火災検知器の火災受信信号が受信された場合に、所定の火災警報制御を指示させるようにしたため、火災検知器からの火災検知信号の受信に対してはトンネル通行を遮断して火災に対処することから、火災検知器の誤報によりトンネル通行が遮断されて復旧までに時間がかかり、社会的及び経済的に重大な損失を招くが、火災検知器からの火災検知信号が第１回線受信部と第２回線受信部の両方で受信された場合に火災検知に対応した制御が行われ、誤報による火災検知信号の受信を低減して火災監視の信頼性を高めることができる。

【0033】

（端末機器の種類による効果）
また、端末機器は、トンネル長手方向に所定間隔で設置された火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ又は水噴霧スイッチの少なくとも何れかとしたため、トンネル内に設置された火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ又は水噴霧スイッチを含む端末機器が例えばトンネル内の所定長に分けて２つにグループ分けされ、第１回線走査部と第２回線走査部に火災検知器は回線単位に、それ以外の端末機器は所定数のブロック単位に信号回線により並列に接続され、例えば、第１回線走査部の出力が入力された第１回線受信部が故障しても、第１回線走査部の出力が第２回線受信部の入力に切り替えられるため、第１回線受信部を設けた区画基板又は第２回線受信部を設けた区画基板が故障しても、火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ又は水噴霧スイッチによる監視機能が失われることはなく、高い冗長性と信頼性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】トンネル防災システムの概要を示した説明図

【図2】防災受信盤の基板構成を端末回線接続と共に示したブロック図

【図3】トンネル防災システムの機能構成の概略を示したブロック図

【図4】図３に示した回線受信部と回線切替部の実施形態を示したブロック図

【図5】図３に示した回線受信部と回線切替部の他の実施形態を示したブロック図

【図6】図５の第１回線受信部が故障した場合の回線受信制御を示したブロック図

【図7】図５の第２回線受信部が故障した場合の回線受信制御を示したブロック図

【図8】従来のＰ型直送方式による防災受信盤に対する端末機器の回線接続を示した説明図

【発明を実施するための形態】

【0035】

［トンネル防災システムの概要］
図１はトンネル防災システムの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、上り線トンネル１ａと下り線トンネル１ｂは避難連絡坑２でつながっている。

【0036】

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５０メートル間隔で端末機器として機能する火災検知器１６が設置されている。火災検知器１６は左右５０メートルとなる両側に監視エリアを設定し、火災による炎を検出して火災発報する。

【0037】

また、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監視員通路の壁面に沿って例えば５０メートル間隔で消火栓装置１８と自動弁装置２３が設置されている。消火栓装置１８には端末機器として機能する手動通報装置２０と消火栓スイッチ２２が設けられている。

【0038】

消火栓装置１８は消火栓扉内にノズル付きホースが収納されており、火災時には消火栓扉を開いてノズル付きホースを引き出し、消火栓弁開閉レバーを開操作すると消火用水が放水され、また、消火栓弁開閉検出スイッチがオンしてポンプ起動信号を出力して消火ポンプを起動させる。

【0039】

また、消火栓装置１８には消火器扉が設けられ、その中に消火器を収納している。また、消火栓装置１８には消防隊が使用する給水栓が設けられ、これに合わせて消防隊員が操作するとポンプ起動信号を出力するポンプ起動スイッチが設けられている。消火栓弁開閉検出スイッチとポンプ起動スイッチは並列接続されており、これが図示の消火栓スイッチ２２として機能する。

【0040】

更に、消火栓装置１８には通報装置扉が設けられており、通報装置扉には発信機として機能する手動通報装置２０が設けられている。手動通報装置２０が操作されると火災通報信号が防災受信盤１０に出力され、防災受信盤１０からの応答信号により応答ランプが点灯される。

【0041】

また、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監視員通路の壁面に沿って例えば５０メートル間隔で水噴霧設備の自動弁装置２３が設置されており、自動弁装置２３は作動用電動弁の遠隔開制御により主弁を開駆動し、トンネル壁面の上部の長手方向に設置した複数の水噴霧ヘッドから消火用水を放水してトンネル躯体を火災から防護する。水噴霧設備の自動弁装置２３には端末機器として水噴霧ヘッドからの水噴霧開始を検出する水噴霧スイッチ２４が設けられている。水噴霧スイッチ２４は自動弁の開作動による放水圧力を検出してオンする圧力スイッチが用いられる。

【0042】

トンネル内に設置している火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４などの端末機器を接続してトンネル内の異常を監視するため、監視センター等に防災受信盤１０が設置されている。

【0043】

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内に、Ｐ型の信号回線群１１，１２が引き出され、トンネル内に設置している火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４が接続されている。

【0044】

本実施形態にあっては、トンネル内を所定長さ、例えば８００メートルを１区間として例えば２グループに分けており、各グループの火災検知器１６に対して個別に引き出された信号回線が接続され、それ以外の手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４については、８００メートルの１区間を所定長、例えば２００メートルのブロック区間に分け、グロック区間単位に引き出された信号回線に接続されている。なお、以下の説明では、トンネル長を１６００メートルとして２区間に分けた場合を例にとって説明する。

【0045】

ここで、Ｐ型の信号回線は信号線とコモン線で構成され、火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４は、それぞれの作動に基づき回線電流を流すことで、火災検知信号、火災通報信号、ポンプ起動信号、水噴霧開始信号を防災受信盤１０に送るようにしている。

【0046】

トンネルの非常用施設としては、これ以外に、消火ポンプ設備２５、換気設備２８、警報表示板設備３０、ラジオ再放送設備３２、ＴＶ監視設備３４及び照明設備３６、ＩＧ子局設備３８等が設けられており、ＩＧ子局設備３８がデータ伝送回線で接続される点を除き、それ以外の設備はＰ型の信号回線群１４により防災受信盤１０に個別に接続されている。

【0047】

ここで、ＩＧ子局設備３８は、防災受信盤１０と遠方管理設備４２を、ネットワーク４０を経由して結ぶ通信設備である。換気設備２８は、トンネル内の天井側に設置しているジェットファンの運転による高い吹き出し風速によってトンネル内の空気にエネルギーを与えて、トンネル長手方向に換気の流れを起こす設備である。

【0048】

また、警報表示板設備３０は、トンネル内の利用者に対して、トンネル内の火災発生や水噴霧開始等を電光表示板に表示して知らせる設備である。ラジオ再放送設備３２は、トンネル内で運転者等が道路管理者からの情報を受信できるようにするための設備である。ＴＶ監視設備３４は、火災の規模や位置を確認したり、水噴霧設備の作動、避難誘導を行う場合のトンネル内の状況を把握するための設備である。照明設備３６はトンネル内の照明機器を駆動して管理する設備である。

【0049】

［防災受信盤の基板構成］
図２は防災受信盤の基板構成を端末回線接続と共に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には、制御ラック４６と区画ラック５２が設けられている。制御ラック４６には制御ＣＰＵ基板４８と制御ＣＰＵ予備基板５０が設けられ、制御ＣＰＵ基板が二重化されている。

【0050】

区画ラック５２には区画ＣＰＵ基板５４と区画ＣＰＵ予備基板５６が設けられ、区画ＣＰＵ基板も二重化されている。また、区画ラック５２には、上り線トンネル１ａの８００メートルの２区間の端末機器に対応して区画基板６０−１，６０−２が設けられ、また、下り線トンネル１ｂの８００メートルの２区間の端末機器に対応して２枚の区画基板６０−３，６０−４が設けられている。

【0051】

区画基板６０−１，６０−２に対しては回線切替基板６４−１が設けられ、回線切替基板６４−１には上り線トンネル１ａに設置された端末機器が信号回線群１１により接続されている。

【0052】

また、区画基板６０−３，６０−４に対しては回線切替基板６４−２が設けられ、回線切替基板６４−２には下り線トンネル１ｂに設置された端末機器が信号回線群１２により接続されている。また、区画ラック５２にはＰ型出力基板６２が設けられている。

【0053】

二重化された区画ＣＰＵ基板５４と区画ＣＰＵ予備基板５６は、二重化されたＲＳ−４８５などのシリアル伝送路７６，７８を介して二重化された制御ＣＰＵ基板４８と制御ＣＰＵ予備基板５０に接続されている。また、二重化された区画ＣＰＵ基板５４と区画ＣＰＵ予備基板５６は信号回線を介して区画基板６０−１〜６０−４及びＰ型出力基板６２に接続されている。Ｐ型出力基板６２は図１に示した外部の消火ポンプ設備２５、換気設備２８、警報表示板設備３０、ラジオ再放送設備３２、ＴＶ監視設備３４及び照明設備３６に接続される。

【0054】

回線切替基板６４−１からは上り線トンネル１ａに対しＰ型の信号回線群８０−１，８２−１，８４−１，８６−１が引き出されており、火災検知器１６が回線単位に接続され、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４がブロック単位に接続されている。

【0055】

ここで、火災検知器１６は８００メートルの１区間で１６台、それ以外の端末機器は８００メートルを２００メートルの４ブロックにわけていることから、信号回線群８０−１，８０−２は各々１６回線、信号回線群８２−１〜８６−２は各々４回線となり、信号回線群１１は５６回線を束ねている。

【0056】

回線切替基板６４−２からは下り線トンネル１ｂに対しＰ型の信号回線群８０−３，８２−３，８４−３，８６−３（合計５６回線）が引き出されており、火災検知器１６が回線単位に接続され、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４がブロック単位に接続されている。

【0057】

なお、区画ラック５２には、火災検知器１６に対して渡り配線となる試験信号回線により試験信号を送る検知器試験基板が設けられるが、図示を省略している。

【0058】

また、防災受信盤１０には操作表示ＣＰＵ基板６５が設けられ、タッチパネルや各種の操作スイッチを備えた操作部６６及びスピーカを備えた音響部６８が接続されると共に、表示制御基板７０を介して液晶ディスプレイや各種表示灯を備えた表示部７２が接続される。更に、防災受信盤１０にはシリアルＣＰＵ基板７４が設けられ、図１に示したＩＧ子局設備３８が接続される。

【0059】

［防災受信盤の機能構成］
図３はトンネル防災システムの機能構成の概略を示したブロック図である。図３に示すように、防災受信盤１０には主制御部９０が設けられ、主制御部９０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、ハードウェアとしては図２の制御ＣＰＵ基板４８に設けられたＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等が使用される。

【0060】

主制御部９０は、火災検知器１６からの火災検知信号又は手動通報装置２０からの火災通報信号を受信した場合は所定の火災警報制御を行い、消火栓スイッチ２２からのポンプ起動信号を受信した場合は消火ポンプ設備２５の起動制御を行い、更に、水噴霧スイッチ２４からの水噴霧開始信号を受信した場合は警報表示板設備３０に水噴霧開始に伴うトンネル侵入禁止の警告表示等の制御を行わせる。

【0061】

主制御部９０に対しては区画制御部９６が設けられ、区画制御部９６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、ハードウェアとしては図２の区画ＣＰＵ基板５４に設けられたＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路等が使用される。

【0062】

区画制御部９６は、トンネル内に設置した端末機器からの回線信号を受信した場合、回線信号の種別と受信した信号回線を特定する回線番号を主制御部９０に送って所定の制御を行わせる。

【0063】

なお、主制御部９０に対しては図２の制御ＣＰＵ予備基板５０に対応してサブ制御部の機能が設けられているが、図示を省略している。

【0064】

区画制御部９６に対しては上り線トンネル１ａの８００メートル区画に分けた２グループの火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４の各々に対応して２組の回線受信部１０２−１，１０２−２，１０４−１，１０４−２，１０６−１，１０６−２，１０８−１，１０８−２が設けられる。

【0065】

回線受信部１０２−１〜１０８−２は、端末機器として設けられた火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４から出力される信号を回線単位に受信して受信信号を区画制御部９６に出力し、この受信信号は区画制御部９６から主制御部９０に送られ、火災警報制御、ポンプ起動制御、水噴霧警報表示制御等が行われる。

【0066】

また、区画制御部９６に対しては下り線トンネル１ｂの火災検知器１６、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４の各々に対応して２組の回線受信部１０２−３，１０２−４，１０４−３，１０４−４，１０６−３，１０６−４，１０８−３，１０８−４が設けられる。

【0067】

以下の説明では、回線受信部１０２−１，１０４−１，１０６−１，１０８−１，１０２−３，１０４−３，１０６−３，１０８−３を第１回線受信部とし、回線受信部１０２−２，１０４−２，１０６−２，１０８−２，１０２−４，１０４−４，１０６−４，１０８−４を第２回線受信部とする。

【0068】

なお、区画制御部９６に対しては図２の区画ＣＰＵ予備基板５６に対応してサブ区画制御部の機能が設けられているが、図示を省略している。

【0069】

回線切替部１００−１〜１００−８は、端末機器からの信号回線を並列的に入力接続しており、入力回線からの回線信号を所定の順番で切替走査して選択出力する動作を繰り返している。例えば回線切替部１００−１は信号回線群８０−１による火災検知器１６からの１６回線の回線信号を切替走査により順次選択して第１回線受信部１０２−１に入力しており、また、信号回線群８０−２による火災検知器１６からの１６回線の回線信号を切替走査により順次選択して第２回線受信部１０２−２に入力している。

【0070】

また第１回線受信部１０２−１が故障した場合、正常な第２回線受信部１０２−２に対し信号回線群８０−１，８０−２の３６回線の回線信号を順次選択して入力して故障をリカバリするための回線切替えを行う。更に、第２回線受信部１０２−２が故障した場合には、正常な第１回線受信部１０２−１に対し信号回線群８０−１，８０−２の３６回線の回線信号を順次選択して入力して故障をリカバリするための回線切替えを行う。

【0071】

この第１回線受信部１０２−１又は第２回線受信部１０２−２が故障した場合の回線切替えの詳細は後の説明で明らかにされる。

【0072】

主制御部９０に対しては、音響部６８、操作部６６、表示部７２、シリアル伝送部９２及びＰ型出力部９４が設けられている。この内、シリアル伝送部９２は図２のシリアルＣＰＵ基板７４が使用され、Ｐ型出力部９４は図２のＰ型出力基板６２が使用される。

【0073】

［区画基板の故障対策］
図４は図３に示した回線受信部と回線切替部の実施形態を示したブロック図であり、図３に示した回線受信部１０２−１，１０２−２及び回線切替部１００−１を例にとっている。

【0074】

図４に示すように、回線切替部１００−１には第１回線走査部として機能する第１走査回路１１２−１と、第２回線走査部として機能する第２走査回路１１２−２が設けられ、更に、切替スイッチ部１１４と回線切替制御部１１６が設けられている。

【0075】

第１走査回路１１２−１には上り線トンネル１ａの０〜８００メートル区間に配置されたグループＧ１に属する１６台の火災検知器１６が信号回線群８０−１に含まれる１６回線の各信号回線により接続されている。

【0076】

第２走査回路１１２−２には上り線トンネル１ａの８００〜１６００メートル区間に配置されたグループＧ２に属する１６台の火災検知器１６が信号回線群８０−２に含まれる１６回線の各信号回線により接続されている。

【0077】

第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２は、番号０〜ｎ（ただしｎ＝１６）で示す入力端子を備え、番号０の入力端子は空き端子であり、番号１〜ｎの入力端子にグループＧ１，Ｇ２の火災検知器１６からの信号回線を個別に接続している。

【0078】

第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２は、矢印で示す切替切片を切替走査することにより番号０〜ｎの入力端子を順次選択し、火災検知器１６から入力している回線信号を選択的に出力する。

【0079】

このような第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２としては、外部からの回線切替制御信号によりオン、オフされるゲートスイッチを複数備えた公知のスキャンニング回路やセレクタ回路で実現される。

【0080】

第１走査回路１１２−１の出力は区画基板６０−１に設けられた第１回線受信部１０２−１に入力され、第１回線受信部１０２−１は第１走査回路１１２−１の切替走査により選択された回線信号から火災検知信号の受信を判別した場合に、図３に示した区画制御部９６に火災検知回線を示す回線番号と共に火災検知信号を出力し、火災警報制御を行わせる。第１回線受信部１０２−１による火災検知回線の判別は、回線切替制御部１１６から第１走査回路１１２−１に点線の経路で出力されている回線切替制御信号に基づき判別される。

【0081】

第２走査回路１１２−２の出力は区画基板６０−２に設けられた第２回線受信部１０２−２に入力され、第２回線受信部１０２−２は第２走査回路１１２−２の切替走査により選択された回線信号から火災検知信号の受信を判別した場合に、図３に示した区画制御部９６に火災検知回線を示す回線番号と共に火災検知信号を出力し、火災警報制御を行わせる。第２回線受信部１０２−２による火災検知回線の判別は、回線切替制御部１１６から第２走査回路１１２−２に点線の経路で出力されている回線切替制御信号に基づき判別される。

【0082】

（正常時の回線切替制御）
回線切替制御部１１６は、区画基板６０−１，６０−２に故障がなく、第１回線受信部１０２−１及び第２回線受信部１０２−２が正常な場合は、切替スイッチ部１１４を図示のようにオフさせた状態で、第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２に所定周期で入力端子０〜ｎを順次切り替える回線切替制御信号を並列的に繰り返し出力しており、第１走査回路１１２−１の切替走査により選択された回線信号を第１回線受信部１０２−１に出力させると共に第２走査回路１１２−２の切替走査により選択された回線信号を第２回線受信部１０２−２に出力させている。

【0083】

回線切替制御部１１６が第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２に出力する回線切替制御信号は、例えば入力端子の番号０〜ｎを示す４ビットの回線切替制御信号であり、第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２は４ビットの回線切替制御信号をデコードすることで入力端子を選択接続する。

【0084】

回線切替制御部１１６からの４ビットの回線切替制御信号は第１回線受信部１０２−１及び第２回線受信部１０−２に入力されており、第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２から選択出力された回線信号の回線番号を判別可能としている。

【0085】

（区画基板６０−１故障時の回線切替制御）
回線切替制御部１１６は、区画基板６０−１の故障により第１回線受信部１０２−１の機能が失われた場合には、切替スイッチ部１１４をオンすることにより第１走査回路１１２−１の出力を第２回線受信部１０２−２の入力に切り替え、且つ、第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0086】

この状態で回線切替制御部１１６は、第２走査回路１１２−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子を順次切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を第２回線受信部１０２−２に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、続いて第１走査回路１１２−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に順次切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を切替スイッチ部１１４を介して正常な区画基板６０−２の第２回線受信部１０２−２に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、以下、これらの動作を繰り返す。

【0087】

このように区画基板６０−１の故障により第１回線受信部１０２−１の機能が失われた場合には、第２走査回路１１２−２及び第１走査回路１１２−１の順に信号回線を選択する切替走査を行って正常な区画基板６０−２の第２回線受信部１０２−２に入力させることで、故障した区画基板６０−１に対応したグループＧ１に属する火災検知器１６による火災監視機能は失われることが無く、高い冗長性が得られる。

【0088】

この場合、グループＧ１，Ｇ２に属する火災検知器１６の回線信号の選択周期は、第２走査回路１１２−２と第１走査回路１１２−１を順番に切替走査することから２倍の時間がかかることになるが、１６回線の走査周期が例えば１回線当り１０みり秒とすると１６０ミリ秒であり、これが２倍に増えても３２０ミリ秒であり、火災監視に問題となるような時間遅れとはならない。

【0089】

（区画基板６０−２故障時の回線切替制御）
回線切替制御部１１６は、区画基板６０−２の故障により第２回線受信部１０２−２の機能が失われた場合には、切替スイッチ部１１４をオンすることにより第２走査回路１１２−２の出力を第１回線受信部１０２−１の入力に切り替え、且つ、第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0090】

この状態で回線切替制御部１１６は、第１走査回路１１２−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を第１回線受信部１０２−１に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、続いて、第２走査回路１１２−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を切替スイッチ部１１４を介して正常な区画基板６０−１の第１回線受信部１０２−１に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、以下、これらの動作を繰り返す。

【0091】

このように区画基板６０−２の故障により第２回線受信部１０２−２の機能が失われた場合にも、第１走査回路１１２−１及び第２走査回路１１２−２の順に信号回線を選択する切替走査を行って正常な区画基板６０−１の第１回線受信部１０２−１に入力させることで、故障した区画基板６０−２に対応したグループＧ２に属する火災検知器１６による火災監視機能は失われることが無く、高い冗長性が得られる。

【0092】

（火災検知器以外の端末機器切替制御）
図３に示した上り線トンネル１ａに配置された手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４に対応して設けられた回線切替部１００−２，１００−３，１００−４には、図４に示した火災検知器１６に対応した回線切替部１００−１の第１走査回路１１２−１、第２走査回路１１２−２、切替スイッチ部１１４及び回線切替制御部１１６と同じ構成が設けられる。

【0093】

この場合、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４は２００メートルのブロック区間に分けて８００メートル区間で４回線としていることから、第１走査回路と第２走査回路は番号０〜４の入力端子を切替走査することになるが、火災検知器１６と同じ番号０〜１６の入力端子を切替走査する走査回路を使用すれば、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４をグループＧ１，Ｇ２に含めてそれぞれ１６回線とすることで、回線切替部１００−２，１００−３，１００−４を一つにまとめ、これに対応して第１回線受信部１０４−１，１０６−１，１０８−１もひとつにまとめ、第２回線受信部１０４−２，１０６−２，１０８−２も一つにまとめることができる。

【0094】

また、第１走査回路及び第２走査回路に対する回線接続は、端末機器毎に統一する必要はなく、種類の異なる端末機器が混在するように回線接続しても良い。

【0095】

また、本実施形態にあっては、回線切替部１００−１〜１００−８が設けられたことで、第１回線受信部１０２−１、１０２−３，１０４−１，１０４−３，１０６−１，１０６−３，１０８−１，１０８−３及び第２回線受信部１０２−２，１０２−４，１０４−２，１０４−４，１０６−２，１０６−４，１０８−２，１０８−４には、回線受信部を１回路設けるだけで済み、従来の回線数に対応して設けていた回線受信部に比べ、図２に示した区画基板６４−１〜６４−４の回路規模を大幅に小さくすることができる。

【0096】

（火災検知信号のＡＮＤ判定）
図３に示した区画制御部９６は、図４に示した区画基板６０−１，６０−２に故障がない正常時に、第１走査回路１１２−１からの選択出力により第１回線受信部１０２−１がグループＧ１に属する火災検知器１６から１回目の火災検知信号の受信と回線番号を判別して出力した場合に、回線切替制御部１１６に指示して切替スイッチ部１１４をオンして第１走査回路１１２−１の出力を第２回線受信部１０２−２の入力に切り替え、且つ、第２走査回路１１２−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0097】

この状態で回線切替制御部１１６は、第１走査回路１１２−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えて再びグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を選択出力させ、切替スイッチ部１１４を介して第２回線受信部１０２−２に入力させる。

【0098】

区画制御部９６は、第１回線受信部１０２−１が２回目の火災検知信号の受信と回線番号を出力した場合、１回目と２回目の回線番号を比較し、両者が一致した場合に火災検知信号のＡＮＤ受信を判別し、真に火災検知信号が受信されたことを確認して火災警報制御を行う。

【0099】

また、区画制御部９６は、第２走査回路１１２−２からの選択出力により第２回線受信部１０２−２がグループＧ２に属する火災検知器１６から１回目の火災検知信号の受信と回線番号が判別して出力した場合には、回線切替制御部１１６に指示して切替スイッチ部１１４をオンして第２走査回路１１２−２の出力を第１回線受信部１０２−１の入力に切り替え、且つ、第１走査回路１１２−１にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0100】

この状態で回線切替制御部１１６は、第２走査回路１１２−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えて再びグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を選択出力させ、切替スイッチ部１１４を介して第１回線受信部１０２−１に入力させる。

【0101】

区画制御部９６は、第２回線受信部１０２−２が２回目の火災検知信号の受信と回線番号を出力した場合、１回目と２回目の回線番号を比較し、両者が一致した場合に火災検知信号のＡＮＤ受信を判別し、真に火災検知信号が受信されたことを確認して判断して火災警報制御を行う。

【0102】

このような火災検知信号のＡＮＤ受信を判別して火災警報制御を行うことにより、火災検知器が誤動作などにより一時的に火災検知信号を出力した場合、火災検知信号のＡＮＤ受信が行われず、誤報によりトンネル通行を遮断してしまうようなことがなく、火災監視の信頼性が向上できる。

【0103】

なお、端末機器からの回線信号のＡＮＤ受信の判定は、火災検知器以外の他の端末機器についても必要に応じて行うようにしても良い。

【0104】

［区画基板及び回線切替基板の故障対策］
図５は図３に示した回線受信部と回線切替部の他の実施形態を示したブロック図であり、図３に示した回線切替部１００−１を例にとっており、回線切替部の走査回路を二重化して冗長性を高めたことを特徴とする。

【0105】

図５に示すように、回線切替部１００−１には、第１回線切替部として機能する第１メイン走査回路１１８−１と第１サブ走査回路１２０−１が設けられ、また、第２回線切替部として機能する第２メイン走査回路１１８−２と第２サブ走査回路１２０−２が設けられ、更に切替スイッチ部１１４−１，１１４−２及び回線切替制御部１１６が設けられている。

【0106】

第１メイン走査回路１１８−１には、上り線トンネル１ａの０〜８００メートル区画に配置されたグループＧ１に属する１６台の火災検知器１６が信号回線群８０−１に含まれる１６回線の各信号回線により接続されている。第１サブ走査回路１２０−１には、第１メイン走査回路１１８−１の各入力が分岐され、並列に入力されている。

【0107】

第２メイン走査回路１１８−２には上り線トンネル１ａの８００〜１６００メートル区画に配置されたグループＧ２に属する１６台の火災検知器１６が信号回線群８０−２に含まれる１６回線の各信号回線により接続されている。第２サブ走査回路１２０−２には、第２メイン走査回路１１８−２の入力が分岐され、並列に入力接続されている。

【0108】

第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２は、番号０〜ｎ（ただしｎ＝１６）で示す入力端子を備え、番号０の入力端子は空き端子であり、番号１〜ｎの入力端子にグループＧ１，Ｇ２の火災検知器１６からの信号回線を個別に接続している。

【0109】

第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２は、矢印で示す切替切片を切替走査することにより番号０〜ｎの入力端子を順次選択し、火災検知器１６から入力している回線信号を選択的に出力する。

【0110】

第１サブ走査回路１２０−１及び第２サブ走査回路１２０−２は、番号０〜ｎ（ただしｎ＝１６）で示す入力端子を備え、番号０の入力端子は空き端子であり、番号１〜ｎの入力端子に、第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２の同じ番号１〜ｎの入力端子を並列に入力接続している。

【0111】

第１サブ走査回路１２０−１及び第２サブ走査回路１２０−２は、矢印で示す切替切片を切替走査することにより番号０〜ｎの入力端子を順次選択し、火災検知器１６から入力している回線信号を選択的に出力する。

【0112】

第１メイン走査回路１１８−１の出力は区画基板６０−１に設けられた第１回線受信部１０２−１に入力され、第１回線受信部１０２−１は第１メイン走査回路１１８−１により選択された回線信号から火災検知信号の受信を検出した場合に、図３に示した区画制御部９６に火災検知回線を示す回線番号と共に火災検知信号を出力し、火災警報制御を行わせる。第１回線受信部１０２−１による火災検知回線の判別は、回線切替制御部１１６から点線の経路で出力されている回線切替制御信号に基づき判別される。

【0113】

第２メイン走査回路１１８−２の出力は区画基板６０−２に設けられた第２回線受信部１０２−２に入力され、第２回線受信部１０２−２は第２メイン走査回路１１８−２により選択された回線信号から火災検知信号の受信を検出した場合に、図３に示した区画制御部９６に火災検知回線を示す回線番号と共に火災検知信号を出力し、火災警報制御を行わせる。第２メイン回線受信部１０２−２による火災検知回線の判別は、回線切替制御部１１６から点線の経路で出力されている回線切替制御信号に基づき判別される。

【0114】

第１サブ走査回路１２０−１の出力は切替スイッチ部１１４−１を介して第２回線受信部１０２−２の入力に接続される。第２サブ走査回路１２０−２の出力は切替スイッチ部１１４−２を介して第１回線受信部１０２−１の入力に接続される。

【0115】

（正常時の回線切替制御）
回線切替制御部１１６は、第１回線受信部１０２−１及び第２回線受信部１０２−２が正常な場合は、切替スイッチ部１１４−１，１１４−２を図示のようにオフさせた状態で、第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２に所定周期で入力端子１〜ｎを順次切り替える回線切替制御信号を並列的に繰り返し出力しており、第１メイン走査回路１１８−１の切替走査により選択された回線信号を第１回線受信部１０２−１に出力させると共に第２メイン走査回路１１８−２の切替走査により選択された回線信号を第２回線受信部１０２−２に出力させている。

【0116】

回線切替制御部１１６が第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２に出力する回線切替制御信号は、例えば４入力端子の番号０〜ｎを示す４ビットの回線切替制御信号であり、第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２は４ビットの回線切替制御信号をデコードすることで入力端子を選択接続する。

【0117】

回線切替制御部１１６からの４ビットの回線切替制御信号は第１回線受信部１０２−１及び第２回線受信部１０２−２にも入力されており、第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２から選択出力された回線信号の入力端子番号に対応した回線番号を判別可能としている。

【0118】

なお、第１回線受信部１０２−１及び第２回線受信部１０２−２が正常な場合、第１サブ走査回路１２０−１及び第２サブ走査回路１２０−２は、番号０の空き端子に固定した状態で切替走査を停止していても良いし、第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２に同期して切替走査しても良い。

【0119】

（区画基板６０−１故障時の回線切替制御）
図６は図５の第１回線受信部が故障した場合の回線受信制御を示したブロック図であり、動作部分を実線で示し、動作停止部分を点線で示し、回線切替制御部１１６は省略している。

【0120】

図６に示すように、回線切替制御部１１６は、区画基板６０−１の故障により第１回線受信部１０２−１の機能が失われた場合には、切替スイッチ部１１４−１をオンすることにより第１サブ走査回路１２０−１の出力を第２回線受信部１０２−２の入力に切り替え、且つ、第１メイン走査回路１１８−１及び第２サブ走査回路１２０−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に固定した状態とする。

【0121】

この状態で回線切替制御部１１６は、第２メイン走査回路１１８−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を第２回線受信部１０２−２に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、続いて、第１サブ走査回路１２０−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を切替スイッチ部１１４−１を介して正常な区画基板６０−２の第２回線受信部１０２−２に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、以下、これらの動作を繰り返す。

【0122】

このように区画基板６０−１の故障により第１回線受信部１０２−１の機能が失われた場合には、第２メイン走査回路１１８−２及び第１サブ走査回路１２０−１の順に信号回線を選択する切替走査を行って正常な区画基板６０−２の第２回線受信部１０２−２に入力させることで、故障した区画基板６０−１に対応したグループＧ１に属する火災検知器１６による火災監視機能は失われることが無く、高い冗長性が得られる。

【0123】

この場合、グループＧ１，Ｇ２に属する火災検知器１６の回線信号の選択周期は、第２メイン走査回路１１８−２と第１サブ走査回路１２０−１を順番に切替走査することから２倍の時間がかかることになるが、火災監視に問題となる時間遅れとはならない。

【0124】

（区画基板６０−２故障時の回線切替制御）
図７は図５の第２回線受信部が故障した場合の回線受信制御を示したブロック図であり、動作部分を実線で示し、動作停止部分を点線で示し、回線切替制御部１１６は省略している。

【0125】

図７に示すように、回線切替制御部１１６は、区画基板６０−２の故障により第２回線受信部１０２−２の機能が失われた場合には、切替スイッチ部１１４−２をオンすることにより第２サブ走査回路１２０−２の出力を第１回線受信部１０２−１の入力に切り替え、且つ、第１サブ走査回路１２０−１及び第２メイン走査回路１１８−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0126】

この状態で回線切替制御部１１６は、第１メイン走査回路１１８−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を第１回線受信部１０２−１に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、続いて、第２サブ走査回路１２０−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を切替スイッチ部１１４−２を介して正常な区画基板６０−１の第１回線受信部１０２−１に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、以下、これらの動作を繰り返す。

【0127】

このように区画基板６０−２の故障により第２回線受信部１０２−２の機能が失われた場合にも、第１メイン走査回路１１８−１及び第２サブ走査回路１２０−２の順に信号回線を選択する切替走査を行って正常な区画基板６０−１の第１回線受信部１０２−１に入力させることで、故障した区画基板６０−２に対応したグループＧ２に属する火災検知器１６による火災監視機能は失われることが無く、高い冗長性が得られる。

【0128】

（第１メイン走査回路１１８−１故障時の回線切替制御）
回線切替制御部１１６は、回線切替部１００−１の第１メイン走査回路１１８−１が故障した場合、区画基板６０−１が故障して第１回線受信部１０２−１が機能を失った場合と同様に、切替スイッチ部１１４−１をオンすることにより第１サブ走査回路１２０−１の出力を第２回線受信部１０２−２の入力に切り替え、且つ、第１メイン走査回路１１８−１及び第２サブ走査回路１２０−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に固定した状態とする。

【0129】

この状態で回線切替制御部１１６は、第２メイン走査回路１１８−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を第２回線受信部１０２−２に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、続いて、第１サブ走査回路１２０−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を切替スイッチ部１１４−１を介して正常な区画基板６０−２の第２回線受信部１０２−２に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、以下、これらの動作を繰り返す。これにより第１メイン走査回路１１８−１の故障についても、グループＧ１の火災検知器１６による監視機能が失われることはない。

【0130】

（第２メイン走査回路１１８−２故障時の回線切替制御）
回線切替制御部１１６は、回線切替部１００−１の第２メイン走査回路１１８−２が故障した場合、区画基板６０−２が故障して第２回線受信部１０２−２が機能を失った場合と同様に、切替スイッチ部１１４−２をオンすることにより第２サブ走査回路１２０−２の出力を第１回線受信部１０２−１の入力に切り替え、且つ、第１サブ走査回路１２０−１及び第２メイン走査回路１１８−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0131】

この状態で回線切替制御部１１６は、第１メイン走査回路１１８−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を第１回線受信部１０２−１に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、続いて、第２サブ走査回路１２０−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を切替スイッチ部１１４−２を介して正常な区画基板６０−１の第１回線受信部１０２−１に選択出力させた後に、番号０の空き端子に切り替えて固定し、以下、これらの動作を繰り返す。これにより第２メイン走査回路１１８−２の故障についても、グループＧ２の火災検知器１６による監視機能が失われることはない。

【0132】

（火災検知器以外の端末機器切替制御）
図３に示した上り線トンネル１ａに配置された手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４に対応して設けられた回線切替部１００−２，１００−３，１００−４には、図５に示した火災検知器１６に対応した回線切替部１００−１の第１メイン走査回路１１８−１、第１サブ走査回路１２０−１、第２メイン走査回路１１８−２、第２サブ走査回路１２０−２、切替スイッチ部１１４−１，１１４−２及び回線切替制御部１１６と同じ構成が設けられる。

【0133】

この場合、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４は２００メートルのブロック区間に分けて８００メートル区画で４回線としていることから、第１メイン走査回路、第１サブ走査回路、第２メイン走査回路及び第２サブ走査回路は番号０〜４の入力端子を切替走査することになるが、火災検知器１６と同じ番号０〜１６の入力端子を切替走査する走査回路を使用すれば、手動通報装置２０、消火栓スイッチ２２及び水噴霧スイッチ２４をグループＧ１，Ｇ２に含めてそれぞれ１６回線とすることで、回線切替部１００−２，１００−３，１００−４を一つにまとめ、これに対応して第１回線受信部１０４−１，１０６−１，１０８−１もひとつにまとめ、第２回線受信部１０４−２，１０６−２，１０８−２も一つにまとめることができる。

【0134】

また、第１走査回路及び第２走査回路に対する回線接続は、端末機器の種類毎に統一する必要はなく、種類の異なる端末機器が混在するように回線接続しても良い。

【0135】

（火災検知信号のＡＮＤ判定）
図３に示した区画制御部９６は、図５に示した区画基板６０−１，６０−２に故障がない正常時に、第１メイン走査回路１１８−１からの選択出力により第１回線受信部１０２−１がグループＧ１に属する火災検知器１６から１回目の火災検知信号の受信と回線番号を判別して出力した場合に、回線切替制御部１１６に指示して切替スイッチ部１１４−１をオンして第１メイン走査回路１１８−１の出力を第２回線受信部１０２−２の入力に切り替え、且つ、第２メイン走査回路１１８−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0136】

なお、第１回線受信部１０２−１及び第２回線受信部１０２−２が正常な場合、第１サブ走査回路１２０−１及び第２サブ走査回路１２０−２は、番号０の空き端子に固定した状態で切替走査を停止するか、第１メイン走査回路１１８−１及び第２メイン走査回路１１８−２に同期して切替走査させる。

【0137】

この状態で回線切替制御部１１６は、第１メイン走査回路１１８−１に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ１の火災検知器１６からの回線信号を選択出力させ、切替スイッチ部１１４−１を介して第２回線受信部１０２−２に入力させる。

【0138】

区画制御部９６は、第２回線受信部１０２−２が２回目の火災検知信号の受信と回線番号を出力した場合、１回目と２回目の回線番号を比較し、両者が一致した場合に火災検知信号のＡＮＤ受信を判別することで、真に火災検知信号が受信されたことを確認して火災警報制御を行う。

【0139】

また、区画制御部９６は、第２メイン走査回路１１８−２からの選択出力により第２回線受信部１０２−２がグループＧ２に属する火災検知器１６から１回目の火災検知信号の受信と回線番号が判別して出力した場合には、回線切替制御部１１６に指示して切替スイッチ部１１４−２をオンして第２メイン走査回路１１８−２の出力を第１回線受信部１０２−１の入力に切り替え、且つ、第２メイン走査回路１１８−２にオールゼロの４ビットの回線切替制御信号を出力して番号０の空き端子に切替接続した状態に固定する。

【0140】

この状態で回線切替制御部１１６は、第２メイン走査回路１１８−２に回線切替制御信号を出力して番号１〜ｎの入力端子に切替えてグループＧ２の火災検知器１６からの回線信号を選択出力させ、切替スイッチ部１１４を介して第１回線受信部１０２−１に入力させる。

【0141】

区画制御部９６は、第１回線受信部１０２−１が２回目の火災検知信号の受信と回線番号を出力した場合、１回目と２回目の回線番号が一致するＡＮＤ受信を判別することで、真に火災検知信号が受信されたことを確認して判断して火災警報制御を行う。

【0142】

このように図５の回線切替部１００−１についても、火災検知信号のＡＮＤ受信を判別して火災警報制御を行うことにより、火災検知器が誤動作などにより一時的に火災検知信号を出力した場合、火災検知信号のＡＮＤ受信が行われず、誤報によりトンネル通行を遮断してしまうようなことがなく、火災監視の信頼性が向上できる。

【0143】

なお、端末機器からの回線信号のＡＮＤ受信の判定は、火災検知器以外の他の端末機器についても必要に応じて行うようにしても良い。

【0144】

［本発明の変形例］
（端末機器）
上記の実施形態は、区画基板に信号回線により接続される端末機器として、火災検知器、手動通報装置、消火栓スイッチ、水噴霧スイッチを例にとっているが、これに限定されず、火災に関連して操作する適宜の端末機器の操作、例えば非常電話の通報操作、消火器の取出等を端末機器として区画基板に接続する場合にも適用できる。

【0145】

（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】

【0146】

１ａ：上り線トンネル
１ｂ：下り線トンネル
１０：防災受信盤
１１，１２，１４：信号回線群
１６：火災検知器
１８：消火栓装置
２０：手動通報装置
２２：消火栓スイッチ
２３：自動弁装置
２４：水噴霧スイッチ
２５：消火ポンプ設備
２８：換気設備
３０：警報表示板設備
３２：ラジオ再放送設備
３４：ＴＶ監視設備
３６：照明設備
３８：ＩＧ子局設備
４０：ネットワーク
４２：遠方管理設備
４６：制御ラック
４８：制御ＣＰＵ基板
５０：制御ＣＰＵ予備基板
５２：区画ラック
５４：区画ＣＰＵ基板
５６：区画ＣＰＵ予備基板
６０−１〜６０−４：区画基板
６２：Ｐ型出力基板
６４−１，６４−２：回線切替基板
６５：操作表示ＣＰＵ基板
６６：操作部
６８：音響部
７０：表示制御基板
７２：表示部
７４：シリアルＣＰＵ基板
８０−１〜８６−４：信号回線群
９０：主制御部
９２：シリアル伝送部
９４：Ｐ型出力部
９６：区画制御部
９８−１〜１０４−４：Ｐ型受信部
１００−１〜１００−８：回線切替部
１０２−１，１０４−１，１０６−１，１０８−１：第１回線受信部
１０２−２，１０４−２，１０６−２，１０８−２：第２回線受信部
１１２−１：第１走査回路
１１２−２：第２走査回路
１１４，１１４−１，１１４−２：切替スイッチ部
１１６：回線切替制御部
１１８−１：第１メイン走査回路
１１８−２：第２メイン走査回路
１２０−１：第１サブ走査回路
１２０−２：第２サブ走査回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】