特開 2024-46001 火災検知システム及び火災検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046001

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】火災検知システム及び火災検知方法

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/00 20060101AFI20240327BHJP

   G01K 11/32 20210101ALI20240327BHJP

   E21F 11/00 20060101ALI20240327BHJP

   G01H 9/00 20060101ALI20240327BHJP

   G08B 17/06 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

G08B17/00 C

G01K11/32 A

E21F11/00

G01H9/00 E

G08B17/06 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151124

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】305002372

【氏名又は名称】エヌケーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小川 豊

【テーマコード（参考）】

2F056

2G064

5C085

5G405

【Ｆターム（参考）】

2F056VF02

2G064AB02

2G064BA02

2G064BC12

2G064CC41

2G064CC43

5C085AA01

5C085AB02

5C085BA25

5C085CA04

5C085FA35

5G405AA01

5G405AB01

5G405AC07

5G405BA02

5G405CA05

5G405FA25

(57)【要約】

【課題】車両などの発熱源を持つ移動体が走行する場合には火災の判定が困難である。
【解決手段】光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して温度を測定する光ファイバ分布型温度センサと、車両の走行位置に関する情報を取得する走行位置情報取得部と、前記光ファイバ分布型温度センサの測定値及び前記走行位置情報取得部の情報を判定する制御判定部と、を備え、前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、発熱部を有する車両が通行可能なトンネルの内壁面に、前記トンネルの長手方向に沿って敷設されており、前記制御判定部は、前記光ファイバ分布型温度センサが検知した温度分布情報と、前記走行位置情報取得部の走行位置情報とから、前記トンネル内における火災の発生を検知する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネル内の火災を検知する火災検知システムであって、
前記トンネルは、発熱部を有する車両が通行可能であり、
前記火災検知システムは、
光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して温度を測定する光ファイバ分布型温度センサと、
少なくとも前記トンネル内における前記車両の走行位置に関する情報を取得する走行位置情報取得部と、
前記光ファイバ分布型温度センサが取得した温度分布情報及び前記走行位置情報取得部が取得した前記車両の走行位置に関する情報を判定する制御判定部と、を備え、
前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、前記トンネルの内壁面に、前記トンネルの長手方向に沿って敷設されており、
前記制御判定部は、前記光ファイバ分布型温度センサが検知した温度分布情報と、前記走行位置情報取得部が取得した前記車両の走行位置に関する情報とから、前記トンネル内における火災の発生を検知することを特徴とする火災検知システム。

【請求項2】

請求項１に記載の火災検知システムにおいて、
前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、トンネル上部に敷設されていることを特徴とする火災検知システム。

【請求項3】

請求項1に記載の火災検知システムであって、
前記制御判定部は、
前記温度分布情報が所定の第１の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第１の温度変化率閾値以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第１の高温場所と判定し、
前記車両の走行位置に関する情報から車両が走行している位置である車両走行位置を判定できる場合に、
前記第１の高温場所から所定の距離内に前記判定された車両走行位置が存在しない場合に、火災の発生を検知することを特徴とする火災検知システム。

【請求項4】

請求項３に記載の火災検知システムであって、
前記制御判定部は、
前記第１の高温場所から所定の距離以内の場所において、前記車両位置が所定の速度以上の速度で移動しており、かつ、
前記温度分布情報が所定の第２の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第２の温度変化率閾値以上の温度変化率を示す場合に、
前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第２の高温場所と判定し、
前記第２の高温場所が、前記車両位置と重なる位置に判定されない場合に、火災の発生を検知することを特徴とする火災検知システム。

【請求項5】

請求項３に記載の火災検知システムであって、
前記制御判定部は、
前記第１の高温場所から所定の距離以内の場所において、前記車両位置が所定の速度以上の速度で移動しており、かつ、前記温度分布情報が、所定の第２の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第２の温度変化率以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第２の高温場所と判定し、
前記第２の高温場所が、前記車両位置と重なる位置であり、かつ、前記車両位置とともに移動しており、かつ、前記温度分布情報が、所定の第３の温度閾値以上の温度を示す場合に、火災の発生を検知することを特徴とする火災検知システム。

【請求項6】

請求項３に記載の火災検知システムであって、
前記制御判定部は、
前記第１の高温場所から所定の距離以内の場所において、前記車両位置が所定の速度以上の速度で移動しており、かつ、前記温度分布情報が、所定の第２の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第２の温度変化率以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第２の高温場所と判定し、
前記第２の高温場所が、前記車両位置と重なる位置であり、かつ、前記車両位置とともには移動しておらず、かつ、前記温度分布情報が、所定の第３の温度閾値以上の温度を示す場合に、火災の発生を検知することを特徴とする火災検知システム。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一つに記載の火災検知システムであって、前記走行位置情報取得部は、光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して振動を測定する光ファイバ分布型振動センサ又は分布型振動センサで構成されることを特徴とする火災検知システム。

【請求項8】

請求項７に記載の火災検知システムであって、
前記光ファイバ分布型温度センサと前記光ファイバ分布型振動センサとは、共通の一本の光ファイバを用いて構成されることを特徴とする火災検知システム。

【請求項9】

請求項１～６のいずれか一つに記載の火災検知システムであって、前記走行位置情報取得部は、路線の信号システムから前記車両の走行位置に関する情報を取得することを特徴とする火災検知システム。

【請求項10】

トンネル内の火災を検知する火災検知システムが実行する火災検知方法であって、
前記トンネルは、発熱部を有する車両が通行可能であり、
前記トンネル火災検知システムは、
光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して温度を測定する光ファイバ分布型温度センサと、
少なくとも前記トンネル内における前記車両の走行位置に関する情報を取得する走行位置情報取得部と、
前記光ファイバ分布型温度センサセンサが取得した温度分布情報及び前記走行位置情報取得部が取得した前記車両の走行位置に関する情報を判定する制御判定部と、を備え、
前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、前記トンネルの内壁面に、前記トンネルの長手方向に沿って敷設されており、
前記火災検知方法は、
前記光ファイバ分布型温度センサが、温度分布情報を検知するステップと、
前記走行位置情報取得部が前記車両の走行位置に関する情報を取得するステップと、
前記制御判定部が、前記温度分布情報と前記車両の走行位置に関する情報とから、前記トンネル内における火災の発生を検知することを特徴とする火災検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、火災を検知する火災検知システム及び火災検知方法に関し、特に、トンネル内において発生する火災の検知に好適な火災検知システム及び火災検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道用トンネルにあっては列車火災の報告があり、高速自動車道用トンネルにあっては、トンネル内火災の報告がなされている。車両が通行するトンネルにおける火災を早期に検知する技術が求められている。従来から、車両が通行するトンネルにおける火災を検知するトンネル火災検知システムとして、火炎のスペクトルを検知する方法、光ファイバーセンサを用いる方法などが知られている。火炎のスペクトルを検知する方法は、トンネル内の塵埃により炎を検出する光学系が汚損してしまい、その清掃に課題があった。光ファイバを利用したセンサには、光ファイバの一端に入射した光が光ファイバ内で散乱された光を検出することで、光ファイバ自体をセンサとして用いる光ファイバ分布型センサがある。光ファイバ分布型センサは、温度、振動などの物理量を、長距離にわたり連続的に測定することができること、また火炎のスペクトルを検知する方法のような汚損の問題がないことから、光ファイバを利用した火災検知システムは有効なものである。

【0003】

特許文献１には、次の技術が開示されている。すなわち、トンネルの内部には、その内壁に沿って歪み計測用光ファイバ，温度計測用光ファイバ及び壁面温度計測用光ファイバの３本を布設する。これらの光ファイバは、片側を順次接続して１本の連続した光ファイバとし、歪み計測器に接続している。この歪み計測器は、光パルスを発生して光ファイバに入射するとともに、ブリルアン散乱光を受光して歪み計測を行なうもので、その計測した歪み量を異常監視装置へ出力する。この異常監視装置は、歪み計測器で計測される歪み量を常時監視し、これらを信号処理することにより、歪み検出警報、火災検出警報、トンネル外壁異常警報を出力する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－６２２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光ファイバ分布型温度センサを利用したトンネル火災分布型火災検知システムは、トンネルのように長距離にわたる範囲において温度上昇が発生している地点を検知することができる。その一方で、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルにおいては、それらの移動体が発生する熱を検知してしまうことがあり、火災による熱の発生と判定することが困難であるという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の課題を解決するための手段について代表的な一例は、次のとおりである。すなわち、トンネル内の火災を検知する火災検知システムであって、前記トンネルは、発熱部を有する車両が通行可能であり、前記火災検知システムは、光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して温度を測定する光ファイバ分布型温度センサと、少なくとも前記トンネル内における前記車両の走行位置に関する情報を取得する走行位置情報取得部と、前記光ファイバ分布型温度センサが取得した温度分布情報及び前記走行位置情報取得部が取得した前記車両の走行位置に関する情報を判定する制御判定部と、を備え、前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、前記トンネルの内壁面に、前記トンネルの長手方向に沿って敷設されており、前記制御判定部は、前記光ファイバ分布型温度センサが検知した温度分布情報と、前記走行位置情報取得部が取得した前記車両の走行位置に関する情報とから、前記トンネル内における火災の発生を検知することを特徴とする。

【0007】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、トンネル上部に敷設されていることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記制御判定部は、前記温度分布情報が所定の第１の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第１の温度変化率閾値以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第１の高温場所と判定し、前記車両の走行位置に関する情報から車両が走行している位置である車両走行位置を判定できる場合に、前記第１の高温場所から所定の距離内に前記判定された車両走行位置が存在しない場合に、火災の発生を検知することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記制御判定部は、前記第１の高温場所から所定の距離以内の場所において、前記車両位置が所定の速度以上の速度で移動しており、かつ、前記温度分布情報が所定の第２の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第２の温度変化率閾値以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第２の高温場所と判定し、前記第２の高温場所が、前記車両位置と重なる位置に判定されない場合に、火災の発生を検知することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記制御判定部は、前記第１の高温場所から所定の距離以内の場所において、前記車両位置が所定の速度以上の速度で移動しており、かつ、前記温度分布情報が、所定の第２の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第２の温度変化率以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第２の高温場所と判定し、前記第２の高温場所が、前記車両位置と重なる位置であり、かつ、前記車両位置とともに移動しており、かつ、前記温度分布情報が、所定の第３の温度閾値以上の温度を示す場合に、火災の発生を検知することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記制御判定部は、前記第１の高温場所から所定の距離以内の場所において、前記車両位置が所定の速度以上の速度で移動しており、かつ、前記温度分布情報が、所定の第２の温度閾値以上の温度を示す場合、又は所定の第２の温度変化率以上の温度変化率を示す場合に、前記トンネルの長手方向における当該高温又は温度変化の検知位置を第２の高温場所と判定し、前記第２の高温場所が、前記車両位置と重なる位置であり、かつ、前記車両位置とともには移動しておらず、かつ、前記温度分布情報が、所定の第３の温度閾値以上の温度を示す場合に、火災の発生を検知することを特徴とする。

【0012】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記走行位置情報取得部は、光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して振動を測定する光ファイバ分布型振動センサ又は分布型振動センサで構成されることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記光ファイバ分布型温度センサと前記光ファイバ分布型振動センサとは、共通の一本の光ファイバを用いて構成されることを特徴とする。

【0014】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記走行位置情報取得部は、路線の信号システムから前記車両の走行位置に関する情報を取得することを特徴とする。

【0015】

また、本発明の一例の火災検知方法は、トンネル内の火災を検知する火災検知システムが実行する火災検知方法であって、前記トンネルは、発熱部を有する車両が通行可能であり、前記トンネル火災検知システムは、光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して温度を測定する光ファイバ分布型温度センサと、少なくとも前記トンネル内における前記車両の走行位置に関する情報を取得する走行位置情報取得部と、前記光ファイバ分布型温度センサセンサが取得した温度分布情報及び前記走行位置情報取得部が取得した前記車両の走行位置に関する情報を判定する制御判定部と、を備え、前記光ファイバ分布型温度センサの光ファイバは、前記トンネルの内壁面に、前記トンネルの長手方向に沿って敷設されており、前記火災検知方法は、前記光ファイバ分布型温度センサが、温度分布情報を検知するステップと、前記走行位置情報取得部が前記車両の走行位置に関する情報を取得するステップと、前記制御判定部が、前記温度分布情報と前記車両の走行位置に関する情報とから、前記トンネル内における火災の発生を検知することを特徴とする。

【0016】

また、本発明の一例の火災検知システムでは、前記光ファイバ分布型振動センサの光ファイバは、トンネル下部に敷設されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明の一態様によれば、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルであっても、正確に火災を検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】トンネル火災検知システムの一例の全体構成図を示す図である。

【図2】（ａ）光ファイバ分布型温度センサの構成例を示す図であり、（ｂ）光ファイバ分布型振動センサの構成例を示す図である。

【図3】第１の火災検知フローチャート例を示す図である。

【図4】温度分布測定処理例を示す図である。

【図5】振動分布測定処理例を示す図である。

【図6】列車位置速度等検出処理例を示す図である。

【図7】第２の火災検知フローチャート例を示す図である。

【図8】温度変化率測定処理例を示す図である。

【図9】トンネル内火災の検知例を示す図である。

【図10】火災による温度上昇と車両熱源による温度上昇の比較を示す図である。

【図11】トンネル火災検知システムの別の一例の全体構成図を示す図である。

【図12】実施例４の第１の火災検知フローチャート例を示す図である。

【図13】実施例４の列車位置速度等検出処理例を示す図である。

【図14】実施例４の走行位置情報取得処理例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に実施例を用いて本発明の具体的な実施形態について説明する。以降、図を用いて、トンネル火災検知システムを説明する。なお、トンネル内の火災を検知するトンネル火災検知システムについて説明するが、発熱する車両が走行する長い通路であれば、トンネル、坑道、地下道など様々な通路に本発明の火災検知システムは適用できる。トンネル１２０は、発熱部を有する車両が通行可能なものである。発熱部を有する車両は、列車や自動車であってよい。列車は、駆動用モータやブレーキ装置のような発熱を伴う機器類が用いられている。自動車においては、エンジンやブレーキ装置のような発熱を伴う機器類が用いられている。実施例においては、車両の例として列車を用いて説明する。

【0020】

［実施例１］
図１は、実施例１にかかるトンネル火災検知システム１０１の全体構成を例示する図である。図１を用いて、トンネル火災検知システム１０１の全体構成を説明する。トンネル火災検知システム１０１は、光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して温度を測定する光ファイバ分布型温度センサと、光ファイバ内部を伝搬する光のもどり光を検知して振動を測定する光ファイバ分布型振動センサと、それらセンサを制御する制御判定部１１０と、を有する。光ファイバ分布型温度センサ１０４は、そのセンサの光ファイバ１０２を有している。光ファイバ１０２は、温度のセンシングに用いられる。光ファイバ分布型振動センサ１０８は、そのセンサの光ファイバ１０６を有している。光ファイバ１０６は、振動の検知に用いられる。光ファイバ１０２及び光ファイバ１０６は、トンネル１２０の内壁面に、トンネル１２０の長手方向に沿って敷設されているとよい。制御判定部１１０は、光ファイバ分布型温度センサと光ファイバ分布型振動センサとを制御するとともに、光ファイバ分布型温度センサが検知した温度分布情報と、光ファイバ分布型振動センサが検知した振動分布情報とから、トンネル内における火災の発生を検知し、その検知を発報する。制御判定部１１０は火災発報をトンネル内及び／又は監視員に伝達する通報部を有してよい。

【0021】

本実施例に用いられる光ファイバ分布型温度センサ及び光ファイバ分布型振動センサは、それぞれ、図２（ａ）、図２（ｂ）に例示すように、従来から知られているものでよい。

【0022】

図２（ａ）は、ＤＴＳと呼ばれる光ファイバ分布型温度センサの例である。ＤＴＳ（Distributed Temperature Sensing）は、ラマン散乱を利用して光ファイバの周辺温度を計測する装置である。光源であるレーザ２０２から射出されたレーザ光は、変調器２０４にてデジタルパルス変調されたプローブ信号となり、カプラ２０６、及びデータを補整するための参照コイル２０８を経て、光ファイバ２１０へ送出される。ファイバの随所で散乱が起きるが、実施例１ではその散乱信号のうち、後方に散乱された非弾性散乱のラマン散乱と呼ばれる成分を利用するものでよい。ラマン散乱光では、光信号がファイバ内の格子と衝突することでエネルギの励起を受けた信号（Anti-Stokes光）とエネルギを渡した信号（Stokes光）が得られる。この二つの散乱光は、カプラ２０６で分離され、それぞれが増幅された後、この両者を比較する。散乱された光のうちStokes光は、カプラ２０６を経由してストークス受信部２１２、フィルタ２１４、アンプ２１６、データ収集部２１８を経てプロセッサ２２０に至る。散乱された光のうちAnti-Stokes光は、カプラ２０６を経由してアンチストークス受信部（Anti-Stokes Receiver）２２２、フィルタ２２４、アンプ２２６、データ収集部２２８を経てプロセッサ２２０に至る。途中の伝送損失はStokes光も、Anti-Stokes光も同じ経路を通るので相殺され、二つの信号のエネルギの差、即ち、プローブパルスを送出した時刻を基に、その散乱が起きた位置及び温度情報の二つの情報を得ることができる。実際の散乱信号は非常に微弱なため、プローブパルスを繰り返すことで信号対雑音比(S/N)を改善して、正確な温度計測が可能となる。このような仕組みで、トンネル内に敷設した光ファイバを用いる光ファイバ分布型温度センサによって、トンネル内の各位置における温度情報を得ることができる。

【0023】

図２（ｂ）は、ＤＡＳと呼ばれる光ファイバ分布型振動センサの例である。ＤＡＳ（Distributed Acoustic Sensing）は光ファイバを用いて、光ファイバの周囲の振動を検出する装置である。光源であるレーザ２３２から射出されたレーザ光は、変調器２３４にてデジタルパルス変調されたプローブ信号となり、カプラ２３８を経て光ファイバ２４０へ射出される。ファイバの随所で散乱が起きるが、ＤＡＳはそれらの散乱信号のうち、弾性散乱であるレイリー散乱と呼ばれる成分を利用する。ある時点でプローブ信号として送出され、散乱されてカプラ２３８まで戻ってきた光を光Ａとし、その次のProbe信号により戻って来た信号を光Ｂとする。光Ａ及び光Ｂは、カプラ２３８、バランス受信部２４４、データ収集部２４６を経由してプロセッサ２４８に至る。レイリー散乱が起こる地点が動いていなければ、光Ａと光Ｂとは同じである。しかしレイリー散乱が起こる地点が動いた場合は、光Ａと光Ｂとには微妙な差が生じる。この差は、時間差、若しくは光路差として表現することができる。この差は非常に微小であるが、光信号が、波長の短い信号であることから位相差として表示することができる。これにより、散乱地点の変化をプローブパルス毎に収集し、並べる事で、散乱場所の時間的な動きを把握することができる。この様にして、レイリー散乱地点の変動によって、ファイバに沿った動きを時系列として、把握することができる。すなわち、プローブパルスが送出された時刻を基準に、散乱が起きた位置、その振動の大きさ(その振動の大きさを時系列にフーリエ変換する事で周波数成分)を求めることができる。このような仕組みで、トンネル内に敷設した光ファイバを用いる光ファイバ分布型振動センサによって、トンネル内の位置における振動情報を得ることができる。

【0024】

次に、実施例にかかるトンネル火災検知システム１０１が、トンネル内の火災を検知する仕組みを説明する。実施例１では、列車が走行するトンネル１２０を例にて説明する。列車は、駆動用モータやブレーキ装置のような発熱を伴う機器類を有するものとして説明する。

【0025】

図３～図８は、実施例１にかかるトンネル火災検知システム１０１のフローチャート例である。また、図９は、トンネル内における、車両位置及び火災発生位置と光ファイバ分布型温度センサの測定値及び光ファイバ分布型振動センサの測定値との関係を例示する図である。さらに図１０は、火災が発生した時刻の前後における光ファイバ分布型温度センサが測定する温度変化を例示する図である。これらの図を用いて、実施例１における火災検知動作を説明する。

【0026】

トンネル火災検知システム１０１の説明においては、光ファイバ分布型温度センサ１０４及び光ファイバ分布型振動センサ１０８を、それぞれ単に温度センサ１０４及び振動センサ１０８と呼ぶことにする。トンネル火災検知システム１０１が起動されると、制御判定部１１０は、温度センサ１０４及び振動センサ１０８に、測定開始指令を送るものでよい。この測定開始指令を受けて、両センサは図４、図５に示すフローに従い測定を開始するものでよい。

【0027】

温度センサ１０４は、前述の測定開始指令を受信すると、図４に示す温度分布測定処理４００に従い、ステップＳ４０２にあるように、温度分布Tmp(p),tを測定し、測定結果を温度センサ１０４内に有する記憶部に記憶するものでよい。この記録する温度分布Tmp(p),tにおいて、ｔは、その温度分布の測定を開始した時刻であってよく、Tmp(p),tは、時刻ｔにおける位置ｐの温度分布を含む情報である。ここでｐは、温度センサ１０４の光ファイバにおける位置であり、光ファイバがトンネル１２０の長手方向にその内壁に沿って設置されている場合は、トンネル１２０内における位置を示す。温度センサ１０４は、温度分布Tmp(p),tが記憶されると、制御判定部１１０に測定終了信号を送ってもよい。なお、前述のように、温度センサ１０４から射出されたプローブパルスから得られる散乱信号は非常に微弱であるので、測定開始指令を受信した後、プローブパルスを繰り返すことで信号対雑音比(S/N)を改善した温度分布Tmp(p),tを得るものでよい。この繰り返しを含めて、温度分布Tmp(p),tに関する一度の測定として扱うものでよい。

【0028】

振動センサ１０８は、前述の測定開始指令を受信すると、図５に示す振動分布測定処理５００に従い、ステップＳ５０２において、振動分布Vbrtn(p),tを測定し、測定結果を振動センサ１０８内に有する記憶部に記憶するものでよい。この記録する振動分布Vbrtn(p),tにおいて、tは、その振動分布の測定を開始した時刻であり、Vbrtn(p),tは、時刻ｔにおける位置ｐの振動分布を含む情報である。ここでｐは、振動センサ１０８の光ファイバにおける位置であり、光ファイバがトンネル１２０の長手方向にその内壁に沿って設置されている場合は、トンネル１２０内における位置を示す。振動センサ１０８は、振動分布Vbrtn(p),tが記憶されると、制御判定部１１０に測定終了信号を送ってもよい。なお、測定開始指令を受信した後、プローブパルスを繰り返すことで信号対雑音比(S/N)を改善した振動分布Vbrtn(p),tを得るものでよい。この繰り返しを含めて、振動分布Vbrtn(p),tに関する一度の測定として扱うものでよいことは温度センサの場合と同様である。

【0029】

制御判定部１１０は、温度センサ１０４及び振動センサ１０８の双方から測定終了信号を受信した場合には、両センサに改めて測定指令を送る。このように構成することにより、両センサは同じ時刻に測定を行うこととなり、温度センサ１０４から得られた温度分布情報と振動センサ１０８から得られた振動情報とについて同じ時間帯における情報を得ることができる。また、温度センサ１０４及び振動センサ１０８は、それぞれの時刻ｔにおける温度分布Tmp(p),t及び振動分布Vbrtn(p),tを測定ごとに記録している。この記録方法は、毎回記録を更新してもよい。すなわち常に最新の情報が記録されるものでよい。このように構成することで、それら情報を記録するメモリを節約できる。一方、これと異なり、両センサの所定回数の測定結果を記録してもよい。この所定回数は任意に定めることができる。このように構成することで、温度分布Tmp(p),t及び振動分布Vbrtn(p),tについて常に最新の情報とともに、過去の時間帯における情報も記録できる。さらに、最新の情報と過去の情報との間の変化を観測するのに都合が良い。また、最新の情報と過去の情報との間で演算をしやすくなるなどの効果がある。

【0030】

次に火災検知処理について説明する。図３は、火災検知処理を行うフローチャート例である。トンネル火災検知システム１０１が起動されると、制御判定部１１０は、図３に示す第１の火災検知フローチャート例３００を起動する。火災検知処理フローチャートを起動するにあたっては、必要な温度分布Tmp(p),t及び振動分布Vbrtn(p),tが得られるタイミングに起動されてもよい。

【0031】

制御判定部１１０は、演算部、演算部がアクセスできる記憶部、インターフェース部及びメモリを有するマイコンで構成されるとよい。制御判定部１１０において火災検知フローチャート例３００が起動すると、ステップＳ３０２「温度分布Tmp(p),t読み込み」を実行する。ここで読み込まれる温度分布Tmp(p),tは、温度分布測定処理４００において測定及び保存された最新の情報でよい。次いで、ステップＳ３０４「振動分布Vbrtn(p),t読み込み」を実行する。ここで読み込まれる振動分布Vbrtn(p),tは、振動分布測定処理５００において測定及び保存された情報であって、ステップＳ３０２において読み込んだ温度分布Tmp(p),tに対応する時刻におけるものでよい。しかし、ステップＳ３０４において読み込まれるVbrtn(p),tは、振動分布測定処理５００において測定及び保存された最新の情報であるとよい。温度分布測定処理４００及び振動分布測定処理５００は、火が燃え広がる時間に比べ、十分短い時間で処理が行われるため、最新の温度分布Tmp(p),tと最新の振動分布Vbrtn(p),tとは、実質的に同時刻のものとして扱ってもよい。

【0032】

ステップＳ３０４に続いて、ステップＳ３０６において、「列車位置、速度等検出」の処理を実行する。ステップＳ３０６「列車位置、速度等検出」における具体的な処理を、図６に示す。図６に示す列車位置速度等検出６００においては、まずステップＳ６０２において、トンネル内に列車が在線しているか否かを判定する。この判定においては、まず振動分布測定処理５００にて保存された最新の振動分布Vbrtn(p),tを読み込んでもよい。次いで、そのVbrtn(p),tについて、「Vbrtn(p),t≧ThV」となる場所ｂが存在するかを判定してもよい。列車振動閾値ThVは、振動センサ１０８が、観測した振動分布データから、列車が走行している際の振動を判定する閾値である。この判定結果からステップＳ６０４において、「Vbrtn(p),t≧ThV」となる位置ｐが存在する場合に列車がその位置において走行していると判定してもよい。すなわち、振動分布の情報が所定の振動閾値ThV以上の振動を示す位置を車両位置と判定できる場合に、列車がその位置において走行していると判定してもよい。ここで、この位置ｐの範囲が、所定の長さLtrainである場合は、列車がその位置において走行していると判定するものでもよい。この所定の長さLtrain以上である「Vbrtn(p),t≧ThV」となる位置ｐの範囲を、列車の場所ｂと判定してもよい。列車の場所は、列車位置、すなわち列車走行位置である。場所ｂの両端の座標をPv1及びPv2とする。但し「Pv2＞Pv1」とする。座標Pv1及びPv2の少なくとも一方が、トンネルの両端の座標Pstart及びPendの内にあれば、トンネル内に列車在線ありとしてよい。ステップＳ６０２で、トンネル内に列車在線ありの場合、Ｙｅｓへ進み、そうでない場合は、Ｎｏへ進むものでよい。場所ｂは、その座標が、制御判定部１１０のメモリに記憶される。所定の長さLtrainは、トンネル１２０を走行する列車に応じて定めてもよい。なお、トンネル内に列車が在線していても、低速で走行している場合には、振動センサ１０８は列車の振動を検知しないため、列車は存在しないと判定され、前述の場所ｂは存在しない。しかし、この場合は、火災検知に影響を及ぼすような列車走行による風は発生しないため、火災検知において支障はない。前述のように、振動センサは、トンネル内における前記車両の走行位置に関する情報を取得するものと言える。

【0033】

ステップＳ６０２において、列車の在線が検出されなかった場合は、ステップＳ６０２におけるＮｏへ進み、列車位置速度等検出６００の処理を終える。列車在線フラグを用意しておき、列車の在線が検出されなかった場合は、そのフラグを非在線としてもよい。ステップＳ６０２において、列車の在線が検出された場合は、Ｙｅｓに進む。ここで、列車の在線が検出された場合は、前述の列車在線フラグを在線とするものでよい。列車在線フラグは、列車がトンネル内に在線しているかの判定に用いてもよい。続くステップＳ６０４では、列車位置をステップＳ６０２で判定した場所ｂに対応する座標Pb1及びPb2を列車位置として検出するものでよい。

【0034】

次いで、ステップＳ６０６において、列車速度及び移動方向検出を行うものでよい。ステップＳ６０６では、ステップＳ６０２において読み込んだ振動分布Vbrtn(p),tの測定時刻t1から、所定時間経過した後の時刻であるt2における振動分布Vbrtn(p),tを、振動センサ１０８から読み込む。この新たに読み込んだ振動分布を用いて前述したものと同様の処理を行い新たな列車位置を検出する。この新たな列車位置と以前の列車位置との差をとることで、列車の進行方向情報を取得できる。また、新たな列車位置と以前の列車位置との差を、時間（t2-t1）で除算することで、列車の速度情報を取得できる。ここで得られた列車の速度情報をVtrain,tと呼び、Vtrain,tは、制御判定部１１０のメモリに記憶されるものでよい。Vtrain,tにおける「ｔ」は、その速度情報を得たもととなる振動分布Vbrtn(p),tを取得した際の時刻でもよい。

【0035】

さらに、列車位置速度等検出６００においては、ステップＳ６０８「トンネル内列車停止検出」において、トンネル内で列車が停止したかを検出する。このトンネル内列車停止検出においては、逐次得られる前述した列車の速度情報の推移から列車停止したことを推定するとよい。すなわち、列車の速度が減少すると、それに伴い列車が発生する振動が減少するため、ある速度から振動分布Vbrtn(p),tに列車による振動が検出されなくなる。ステップＳ６０８では、時間を追って列車の位置情報及び速度情報を履歴として保存しつつ、それらの情報を監視し、列車の速度が低下し、振動分布Vbrtn(p),tに列車による振動が検出されなくなった時点の位置を、列車停止位置として記憶するとよい。なお、ステップＳ６０８「トンネル内列車停止検出」の処理は、列車位置速度等検出６００の中では行わずに、列車位置速度等検出６００とは別に独立した処理としてもよい。独立した処理とすることで、列車位置速度等検出６００自体の処理時間を短縮できる。列車停止位置情報は、後に述べる火災を検知した際に、列車が安全な地点にいるか、危険な地点にいるかなどの判定に用いることができる。

【0036】

ステップＳ３０６に次いで、ステップＳ３０８において、ステップＳ３０２で読み込んだ温度分布Tmp(p),tについて、「Tmp(p),t≧Th1となる高温場所a1があるか」を判定する。「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1が存在しない場合は、トンネル内で火災は発生していないと判定して、ステップＳ３０８におけるＮＯへ進み、再度ステップＳ３０２の処理を行う。「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1が存在する場合、ステップＳ３０８におけるＹｅｓへ進む。Th1は、温度閾値であって、火災が発生した場合に温度センサ１０４が火災であると検知する閾値の一つである。このTh1は、火災発生地点において列車の走行による風の影響がない場合に火災を検知する閾値でもよい。図９（ａ）において、列車９１２に対応する温度分布９２２がこの例である。位置Pa1とPa2との間の範囲において「Tmp(p),t≧Th1」を満たしている。また、図９（ａ）において、温度分布９２６について、位置Pa3と位置Pa4との間の範囲において「Tmp(p),t≧Th1」を満たしている。これら範囲をいずれも高温場所a1と定める。なお、本明細書において、一点ではない、ある大きさを有する幅を便宜上「位置ｐ」と表現する場合がある。なお、温度分布９２２において分布に波形が生じるのは、列車の駆動用モータやブレーキ装置が編成中の一部の車両に偏在することなどによる。

【0037】

ステップＳ３０８の処理に次いで、ステップＳ３１０の処理を説明する。ステップＳ３１０では、ステップＳ３０８において検出した「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1の付近に列車が存在するかを判定する。ステップＳ３１０では、ステップＳ３０８において検出した「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1と、ステップＳ３０６において検出した列車位置との関係を判定してもよい。今、ステップＳ３１０で、「場所a1付近に列車有？」における「付近」に対応する距離の閾値を、付近の閾値Lnearと呼ぶことにする。Lnearは正の値である。高温場所a1の座標における両端の位置をP1及びP2とする。但し「P1＜P2」とする。同様に、ステップＳ３０６において検出した列車位置をPv1及びPv2とする。「P1-Lnear」と「P2+Lnear」との間にPv1及びPv2の少なくとも一つが存在する場合を、ステップＳ３１０において「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1の付近に列車が存在すると判定する。ステップＳ３１０において、「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1の付近に列車が存在する場合、Ｙｅｓに進み、存在しない場合はＮｏに進む。ここで、付近の閾値Lnearは、列車が走行することによるトンネル内に発生する風が、火災が発生した場所において温度センサ１０４が火災による温度の検知に影響を及ぼすことがなくなる目安となる距離である。列車が起こす風による影響はゆらぎがあるので、「付近」の判定において、付近の閾値Lnearは数学的な厳密さを持つものではない。ステップＳ３１０の判定がＮｏである場合、ステップＳ３３２「トンネル火災発報」処理を実行した後、ステップＳ３０２の処理に戻る。ステップＳ３１０の判定がＹｅｓである場合、ステップＳ３１２の処理に進む。図９（ａ）の例において、温度分布９２２は、列車９１２が作り出す温度分布ではあるが、ステップＳ３１０の判定においてはＹｅｓとなる。しかし、この場合については、火災とは判定されないよう後に処理が行われる。図９（ａ）の例において、温度分布９２６については、列車９１２が、座標（Pa3,Pa4）で規定される高温場所a1の「付近」にある場合は、Ｙｅｓと判定され、「付近」にない場合は、Ｎｏと判定される。

【0038】

ステップＳ３１０の判定がＮｏである場合、ステップＳ３０８において、「Tmp(p),t≧Th1」となる高温場所a1が存在して、ステップＳ３１０において高温場所a1の付近に列車が存在しない状態であるので、高温場所a1において火災が発生していると判定する。そのためステップＳ３２２において「トンネル火災発報」処理を実行する。このステップＳ３１０の判定がＮｏである場合にトンネル火災が発報されるのは、制御判定部１１０が、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が所定の第１の温度閾値Th1以上の温度示す場合に、前記トンネル１２０の長手方向における検知位置を高温場所a1と判定して、光ファイバ分布型振動センサ１０８の出力である振動分布情報について、高温場所a1から付近の閾値Lnear内に、列車振動閾値ThV以上となる場所を判定しない場合である。

【0039】

ステップＳ３３２におけるトンネル火災発報処理は、トンネル内において火災が発生した旨を通知する。この通知は、音声等の音響信号によって通知するものでも、所定の文字や図形を表示部に表示して通知するものでもよい。音響信号で通知する場合、列車の運行を制御する司令室に音声で火災の発生を通知できる。表示部に通知される場合、同じく列車の運行を制御する司令卓に火災の発生を表示できる。さらにこの通知は、列車の運行管理を行うシステムに送られ、列車を安全な位置に停止するための制御に用いられてもよい。

【0040】

ステップＳ３１０でＹｅｓと判定された後、ステップＳ３１２では、「列車速度≧速度閾値」であるかを判定する。速度閾値は、温度センサ１０４が火災に起因する温度を検知する際、その火災が起きている場所に、列車が走行することによる風が影響する。この風は、火災発生場所と列車が走行する場所との間の距離とともに、走行する列車の速度にも依存する。速度閾値Tspeedは、付近の閾値であるLnear以内において列車が走行する場合に、温度センサ１０４が火災に起因する温度を検知する際に影響を及ぼす速度の閾値である。ステップＳ３１２の判定がＹｅｓである場合、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１２の判定がＮｏである場合、ステップＳ３３２「トンネル火災発報」処理を実行した後、ステップＳ３０２の処理に戻る。

【0041】

ステップＳ３１４においては、「Tmp(p),t≧温度閾値Th2となる場所a2があるか？」を判定する。

【0042】

ここで、温度の状態を検知する閾値をまとめて説明する。第１の温度閾値Th1は、火災位置付近に列車がおらず、すなわち列車の走行による風の影響がない場合に、火災を検知する温度閾値である。第２の温度閾値Th2は、列車の走行による風の影響がある場合に、火災を検知する温度閾値であり、「Th1＞Th2」となる。第３の温度閾値Th3は、火災位置付近の列車の走行の影響により風が吹いている場合に、火災を検知する温度閾値、又は走行している列車が火災を起こしている場合に、火災を検知する閾値であって、「Th3＞Th1」である。列車の排熱による温度が、Th1より高く、Th3より低くなるようにTh1及びTh3を設定するとよい。前述の列車の排熱による温度は、列車が走行する際に、駆動用モータやブレーキ装置のような発熱を伴う機器類が発生する熱や、空調装置が発生する排熱により生じる温度である。この温度は、温度センサ１０４の光ファイバが検知する位置における温度である。

【0043】

また、ここで、列車の排熱と温度センサ１０４が検知する温度との関係を説明する。列車の排熱と温度センサ１０４が検出する温度との関係を図９に示す。図９は、三つの時刻Ｔ１、Ｔ２及びＴ３において、それぞれ、車両位置、振動センサ測定値、温度センサ測定値を例示する図である。図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ時刻Ｔ１、Ｔ２及びＴ３に対応する。図９（ａ）に例示するように、温度センサ１０４は、列車９１２の位置において列車の排熱による温度を検知して、測定値として温度分布を出力する。図９における温度センサ測定値及び振動センサ測定値のグラフにおけるPstart及びPendは、それぞれトンネル１２０の端の位置を示す。

【0044】

ステップＳ３１４の処理について説明を続ける。ステップＳ３１４の処理は、列車の走行による風がある条件下において、火災を検出するための前処理である。「Tmp(p),t≧温度閾値Th2となる場所a1」について、図９に示す例を用いて説明する。図９（ａ）において、トンネル内には列車９１２が走行していて、火災９１４が発生している。トンネル内位置に対応して温度センサ測定値は、列車９１２の位置に対応した温度分布９２２が観測され、火災９１４に対応して温度分布９２４、９２４及び９２８が観測される。温度分布９２４、９２６及び９２８は、火災９１４の状態によって変化し、一度の測定の観測値はこれらの内の一つである。ここで、火災９１４に対応して温度分布９２４が観測された場合、「Tmp(p),t≧温度閾値Th2となる場所a2」は二つあり、温度分布９２２に対応する座標（Pa1、Pa2）と、温度分布９２４に対応する座標（Pa3、Pa4）である。この座標Pa1、Pa2、Pa3、及びPa4は、温度分布と閾値Th1、Th2、及びTh3との交点の座標である。より正確には、閾値により座標の値は異なるが、描画の都合から、いずれの閾値についても同じ座標で表現してある。この表現は、図９において同じである。

【0045】

ステップＳ３１４でＹｅｓと判定された場合、ステップＳ３１６に進み、ステップＳ３１４でＮｏと判定された場合、ステップＳ３０２に戻る。

【0046】

ステップＳ３１６では、ステップＳ３１４で求めた高温場所a2について、高温場所a2は列車位置に一致するかを判定する。列車位置を求める方法は、ステップＳ３０６における列車位置速度等検出６００のステップＳ６０２及び６０４と同じ処理でよい。

【0047】

ステップＳ３１６でＹｅｓと判定された場合、ステップＳ３１８へ進む。一方、ステップＳ３１６でＮｏと判定された場合、ステップＳ３３２に進む。ステップＳ３１６においてＮｏと判定された場合、列車の排熱を検知したものではなく、トンネル内の火災を検知したものとして、ステップＳ３３２においてトンネル火災を発報する。

【0048】

ステップＳ３１６の判定がＮｏとなりトンネル火災が発報されるのは、次の場合である。すなわち、制御判定部１１０は、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が所定の第１の温度閾値Th1以上の温度を示す場合、トンネル１２０の長手方向におけるその検知位置を高温場所a1と判定して、振動センサ１０８の出力である振動分布情報が、振動閾値ThVより大きい振動を表す列車位置が、高温場所a1から付近の閾値Lnear以内の場所において、所定の速度Tspeed以上の速度で移動しており、かつ、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が所定の第２の温度閾値Th2以上の温度を示す高温場所a2が存在し、高温場所a2が列車位置には一致しない場合、火災の発生を発報する。本実施例では、図３に示すように、ステップＳ３０２から始まるを経てステップＳ３１６に至るものであった。しかし、これは一例であって、火災検知フローチャート例３００において、ステップＳ３０８～ステップＳ３１２の処理を経ずにステップＳ３１６に進むものであってもよい。この場合、ステップＳ３１６の処理にあたり、ステップＳ３１６の中でステップＳ３０６の処理を行い、列車位置を求めることもできる。

【0049】

ステップＳ３１８の処理を説明する。ステップＳ３１８において、ステップＳ３１４において検出した高温場所a2は、列車とともに移動しているかを判定する。この判定では、ある時刻において取得した温度分布Tmp(p),tのデータ及び振動分布Vbrtn(p),tのデータから高温場所a2と列車位置を求め、その時刻から所定時間経過した時刻における温度分布Tmp(p),tのデータ及び振動分布Vbrtn(p),tのデータから新たな高温場所a2と新たな列車位置を求め、両時刻におけるそれぞれの高温場所a2の座標と列車位置の座標との関係を判定してもよい。例えば、両時刻において、列車位置の座標のうち小さい座標と高温場所a2の座標のうち小さい座標との差が所定の誤差以内であるかを判定してもよい。この差が所定の誤差以内である場合を、「場所a1は、列車とともに移動している」と判定してもよい。さらにステップＳ３１８の処理では、ステップＳ３１２で行った「列車速度≧速度閾値」であるかの判定処理を加えてもよい。この列車速度に関する判定を加えることにより火災検知の精度を高めることができる。前述の「所定時間経過した時刻」における所定時間は、例えば、０．１秒、０．２秒、０．５秒、又は１秒でもよい。また前述の「所定の誤差」は、走行する列車の速度や発生する火災の状態に応じて設定するとよい。ステップＳ３１８でＹｅｓと判定された場合はステップＳ３２０へ進み、Ｎｏと判定された場合はステップＳ３３０に進む。

【0050】

ステップＳ３２０の処理を説明する。ステップＳ３２０においては、「温度分布Tmp(p),t≧温度閾値Th3」となる高温場所a3があるかを判定してもよい。Th3は、走行している列車が火災を起こしている際の、火災を検知する閾値でよい。ステップＳ３２０の処理は、ステップＳ３１４において行った処理を温度閾値Th3について行うものでよい。図９（ｃ）における温度分布９６２の一部である温度分布９６４が温度閾値Th3で検出されるのがこの場合の例である。温度分布９６４は、列車９１２において発生した火災９１４によって生ずるものである。

【0051】

ステップＳ３２０において、Ｙｅｓと判定された場合はステップＳ３２２に進み、Ｎｏと判定された場合はステップＳ３０２へ戻る。

【0052】

ステップＳ３２２における列車火災発報処理は、列車で火災が発生した旨を通知する。この通知は、音声等の音響信号によって通知するものでも、所定の文字や図形を表示部に表示して通知するものでもよい。音響信号で通知する場合、列車の運行を制御する司令室に音声で火災の発生を通知できる。表示部に通知される場合、同じく列車の運行を制御する司令卓に火災の発生を表示できる。さらにこの通知は、列車の運行管理を行うシステムに送られ、列車を安全な位置に停止するための制御に用いられてもよい。ステップＳ３２２の処理を行った後はステップＳ３０２に戻る。

【0053】

ステップＳ３２０を経由してステップＳ３２２における列車火災発報処理を行う場合は、次の場合である。すなわち、制御判定部１１０は、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が、所定の第１の温度閾値Th1以上の温度を示す高温場所a1が存在する場合、高温場所a1の付近に列車があり、列車の速度は所定の閾値以上であり、トンネル１２０の長手方向の温度閾値Th2以上の検知位置を高温場所a2と判定し、振動センサ１０８の出力である振動分布情報が、所定の振動閾値ThVより大きい振動を示す位置を列車位置と判定し、高温場所a2が、列車位置と重なる位置であり、かつ、列車位置とともに所定の速度Tspeed以上で移動している場合、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が、所定の第３の温度閾値Th3より高い温度を示す場合、火災の発生を検知する。

【0054】

次にステップＳ３１８でＮｏと判定された場合のステップＳ３３０の処理を説明する。ステップＳ３３０の処理は、ステップＳ３２０の処理と同じでよい。ステップＳ３３０でＹｅｓと判定された場合は、ステップＳ３３２へ進み、Ｎｏと判定されたであった場合はステップＳ３０２へ戻るも。例えば、図９（ｂ）における温度分布９５２と重なる温度分布９５４が温度閾値Th3で検出される。温度分布９５４は、火災９１４によって生ずるものである。

【0055】

ステップＳ３３２における「トンネル火災発報」処理は、前述したとおりである。本実施例では、図３に示すように、ステップＳ３０２から始まるを経てステップＳ３３０に至るものであった。しかし、これは一例であって、火災検知フローチャート例３００において、ステップＳ３０８～ステップＳ３１２の処理を経ずにステップＳ３３０に進むものであってもよい。この場合、ステップＳ３３０の処理にあたり、ステップＳ３１６の中でステップＳ３０６の処理を行い、列車位置を求めることもできる。また、ステップＳ３１４において、ステップＳ３２０と同様の処理を行い、Ｙｅｓとなった場合に火災の発報を行い、Ｎｏの場合ステップＳ３０２に戻るようフローを構成することもできる。この場合は、火災検知フローチャート例３００で、ステップＳ３１６以降は無いものである。この場合の火災の発報は、トンネル火災と列車火災とは区別しなくともよい。

【0056】

ここまでに述べた実施例１では、Ｓ３０８に示すように温度分布Tmp(p),tと温度閾値を比較して高い温度を示す場所、例えば高温場所a1を検出して火災検知を行う例を説明した。実施例１の変形例として、温度閾値を用いずに温度変化率を用いてトンネル火災や列車火災を検知することもできる。すなわち、実施例１の変形例として、時間をおいた、例えば二つの時刻における温度分布Tmp(p),tを比較することにより、温度を測定している全体の範囲わたる温度変化率Tgrdntの分布を算出し、その温度変化率Tgrdntの分布について、温度変化率閾値Gfire1やGfire2と比較を行い火災の検知を行うこともできる。この処理をステップＳ３０２で行い場所a1を求めることもできる。ステップＳ３１４においても同様である。ある温度変化率を上回る場所が、列車位置に一致するか、また、その場所が列車とともに移動するか、に関する判定も、図３においてＳ３１６やＳ３１８においてある場所、例えば高温場所a2、について行ったものと同様の処理をある温度変化率を上回る場所について行うことで可能である。この処理については、次に述べる実施例２における処理を導入することもできる。従って、温度閾値を用いずに温度変化率を用いてトンネル火災や列車火災を検知することもできる。

【0057】

実施例１及びその変形例によれば、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルであっても、正確に火災を検知できる。

【0058】

［実施例２］
次に本発明の実施例２にかかるトンネル火災検知システム１０１を説明する。実施例２にかかるトンネル火災検知システム１０１の構成及びハードウェア構成は、実施例１のものと同様でよいので、これらの説明は省略する。実施例２は、火災を検知する方法が実施例１と異なる。図７に、実施例２にかかるトンネル火災検知システム１０１のフローチャート例を示す。図７を参照して実施例２について説明をする。

【0059】

トンネル火災検知システム１０１が起動されると、制御判定部１１０は、温度センサ１０４及び振動センサ１０８に、測定開始指令を送るとよい。この測定開始指令を受けて、両センサ１０４、１０８は、図４、図５に示すフローに従って測定を開始する。温度分布測定処理４００及び振動分布測定処理５００は、実施例１と同じである。

【0060】

トンネル火災検知処理は、制御判定部１１０において行われる。制御判定部１１０において火災検知フローチャート例７００が起動すると、ステップＳ７０２「温度分布Tmp(p),t読み込み」を実行する。次いで、ステップＳ７０４「振動分布Vbrtn(p),t読み込み」を実行する。そして、ステップ７３０６において、「列車位置、速度等検出」の処理を実行する。ステップＳ７０８において、ステップＳ３０２で読み込んだ温度分布Tmp(p),tについて、「Tmp(p),t≧Th1となる場所a1が存在するか」を判定する。ステップＳ７０２からステップＳ７０８までの処理は、それぞれ実施例１におけるステップＳ３０２からステップＳ３０８の処理と同じでよい。

【0061】

ステップＳ７１０の処理は、実施例１におけるステップＳ３１０の処理と同じであるが、Ｎｏと判定された場合は、ステップＳ７３０に進む。

【0062】

ステップＳ７１２の処理は、実施例１におけるステップＳ３１２の処理と同じであるが、Ｎｏと判定された場合は、ステップＳ７３０に進む。

【0063】

ステップＳ７１４において、「a1の温度変化率Tgrdnt1算出」を実行する。温度変化率は、ある場所における温度が所定時間で変化する割合である。

【0064】

図８に、ステップＳ７１４における具体的な処理例である温度変化率算出８００を示す。温度変化率算出８００では、まず、ステップＳ８０２において、その時点、例えば時刻t1におけるの温度分布Tmp(p),t1を読み込む。次に、ステップＳ８０４において、時刻t1から所定の時間経過後の時刻であるt2における温度分布Tmp(p),t2を読み込む。t1及びt2は、前述のステップＳ６０６におけるt1及びt2、及び図９におけるＴ１及びＴ２とは異ってよく、温度変化率算出８００の処理における時刻でもよく「t1＜t2」である。t1及びt2の間隔は、火災による温度の変化を検知できる程度の時間でよく、例えば、１秒、５秒、１０秒又は３０秒でもよい。次に、ステップＳ８０６において、「Tgrdnt = (Tmp(p),t2 - Tmp(p),t1)/(t2-t1)」の演算を行い、処理を終了するものでよい。ステップＳ８０６では、ある範囲を持つ場所、例えば、高温場所a1、における温度変化率算出するものである。「Tgrdnt = (Tmp(p),t2 - Tmp(p),t1)/(t2-t1)」の演算は、高温場所a1の範囲における中央の位置を基準点ｐとして行ってもよい。また、高温場所a1の範囲における最も温度高い位置を基準点ｐとしてもよい。高温場所a1の範囲においてどの位置を基準点ｐとするかは、種々に選択してよい。演算結果のTgrdntは、制御判定部１１０の記憶部に記憶される。

【0065】

ここで図１０を参照して、温度変化閾値Gfireについて説明する。図１０は、発熱部を持つ列車に火災が発生した場合における、温度センサ１０４が光ファイバのある位置において検出する温度と時間との関係を示したグラフを、三つの場合について重ねて表現した図である。波形１０５２は、列車走行時の温度変化を模式的に表すグラフである。波形１０５２は、時刻Tsから列車がある地点を通過し始めて時刻Teに通過し終わった場合のグラフである。時刻Tsから列車の発熱部によって温度が上昇し、列車が通過している間一定の温度で推移し、列車が通過し終わる時刻Teに向けて下降する。波形１０５６は、トンネル内のある位置における火災発生時の温度変化を模式的に表すグラフである。波形１０５６の場合は、火災発生位置の近くには列車は走行しておらず、火災が発生した位置において、温度センサ１０４が検知する温度には列車が走行することによる風の影響がない。このグラフにおいて、時刻Tsに発火した場合を表し、時刻Tsから時間が経過するとともに、波形１０５２に比べて温度が急に上昇しており、上昇した後は比較的温度が高い状態で温度が変化しながら推移している。波形１０５４は、トンネル内のある位置における火災発生時の温度変化を模式的に表すグラフである。波形１０５４の場合は、火災発生位置の近くに列車が走行しており、列車の走行により発生する風が、温度センサ１０４が検知する温度を低下するように作用している。波形１０５２、１０５４及び１０５６を時刻Ts以降の温度の変化率で判定し可能とするために温度変化率閾値１０６０及び１０６２を設け、温度変化率閾値１０６０に対応する傾きを第１の温度変化率閾値である温度変化率閾値Gfire1とする。温度変化率閾値１０６２に対応する傾きを第２の温度変化率閾値である温度変化率閾値Gfire2とする。列車が通過する際の温度変化率は、温度変化率閾値１０６２より小さい。トンネル１２０に火災が発生し、火災発生位置付近には列車が走行しておらず、列車の走行による風が温度センサ１０４の測定に影響しない場合、火災発生による波形１０５６の温度変化率は、温度変化率閾値１０６０より大きい。また、トンネル１２０に火災が発生し、火災発生位置付近に列車が走行しており、列車の走行による風が温度センサ１０４の測定に影響する場合の、火災発生による波形１０５４の温度変化率は、温度変化率閾値１０６２より大きく、温度変化率閾値１０６０より小さいものである。また、この複数ある温度変化率閾値の実施例における大小関係は適宜選択することができる。

【0066】

ステップＳ７１４に次いで、ステップＳ７１６の処理を実行する。ステップＳ７１６の処理は、ステップＳ８０６で求めたTgrdntを温度変化率閾値Gfire2と比較する。すなわち、「Tgrdnt≧Gfire2」について判定する。ステップＳ７１６でＹｅｓと判定された場合、ステップＳ７１８へ進む。Ｎｏと判定された場合、ステップＳ７０２へ戻る。

【0067】

ステップＳ７１８の処理は、実施例１におけるステップＳ３１４と同じでよい。

【0068】

ステップＳ７２０の処理及びステップＳ７２２の処理は、それぞれ実施例１におけるステップＳ３１６及びステップＳ３１８の処理と同じでよいが、それぞれのステップでＮｏと判定された場合は、ステップＳ７４０へ進む。

【0069】

ステップＳ７１６の処理は、ステップＳ７１４の処理と同様の処理を高温場所a2について実行する。

【0070】

ステップＳ７２６の処理は、ステップＳ７１６の処理と同様の処理をTgrdnt2について実行する。ステップＳ７２６でＹｅｓと判定された場合はステップＳ７２８に進み、Ｎｏと判定された場合はステップＳ７０２へ戻る。

【0071】

ステップＳ７２６を経由してステップＳ７２８において列車火災を発報する場合、制御判定部１１０は、温度分布に「Tmp(p),t≧温度閾値Th1となる場所a1」があり、高温場所a1の付近に列車が、速度閾値以上の速度で走行していて、高温場所a1において温度変化率閾値Gfire2より大きい温度変化率を示し、温度分布に「Tmp(p),t ≧ 温度閾値Th2となる場所a2」があり、高温場所a2が、列車位置と重なる位置であり、かつ、列車位置とともに所定の速度Tspeed以上の速度で移動しており、高温場所a2における温度変化率が温度変化率閾値Gfire2以上である場合、火災の発生を検知する。

【0072】

ステップＳ７２８の処理は、実施例１におけるステップＳ３２２の処理と同じでよい。ステップＳ７２８の処理が終わるとステップＳ３０２に戻る。

【0073】

次にステップＳ７１０でＮｏであった場合及びステップＳ７１２でＮｏであった場合に進むステップＳ７３０の処理を説明する。ステップＳ７３０の処理は、ステップＳ７１４の処理と同じでよい。ステップＳ７３０の処理が終わると、ステップＳ７３２に進む。

【0074】

ステップＳ７３２の処理は、ステップＳ７１６の処理と同じ処理を温度変化率閾値Gfire1について実行する。ステップＳ７３２の処理において、判定がＹｅｓであった場合は、ステップＳ７３４へ進み、Ｎｏであった場合は、ステップＳ７０２に戻る。

【0075】

ステップＳ７３４の処理は、実施例１におけるステップＳ３３２の処理と同じでよい。ステップＳ７３４の処理が終わると、ステップＳ７０２に戻る。

【0076】

このステップＳ７１０でＮｏと判定された場合にトンネル火災が発報されるのは、次の場合である。すなわち、制御判定部１１０は、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が、所定の第１の温度閾値Th1以上の温度を示す位置を高温場所a1と判定し、振動分布情報が高温場所a1から付近の閾値Lnear以内の場所において、振動閾値ThV以上の振動を検知しない場合であり、かつ、高温場所a1における温度変化率Tgrdnt1が温度変化率閾値Gfire1以上の場合に、火災の発生を発報する。ここで、Ｓ７３２においては、温度変化率Tgrdnt1が温度変化率閾値Gfire1「以上」とした例を示したが、この「以上」が「を超える」であってもよい。これは、火災による温度や温度変化率にはゆらぎが大きいため、数学的な厳密性をもって閾値との判別をするものではないためである。すなわち、火災を発報する際に、危険を回避するよう判定を行えばよいものである。このことは本発明の実施例において共通に言えるものである。

【0077】

次に、ステップＳ７２０でＮｏと判定された場合及びステップＳ７２２でＮｏと判定された場合に進むステップＳ７４０の処理について説明する。ステップＳ７４０の処理は、ステップＳ７２４の処理と同じ処理を実行する。ステップＳ７４０の処理が終わると、ステップＳ７４２に進む。

【0078】

ステップＳ７４２の処理は、ステップＳ７２６の処理と同じ処理を実行する。ステップＳ７４２でＹｅｓと判定された場合、ステップＳ７４４へ進み、Ｎｏと判定された場合、ステップＳ７０２に戻る。

【0079】

ステップＳ７４４の処理は、ステップＳ７３４の処理と同じ処理でよい。ステップＳ７４４の処理が終わると、ステップＳ７０２に戻る。

【0080】

ステップＳ７２０を経由してステップＳ７４４においてトンネル火災を発報するのは、次の場合である。すなわち、制御判定部１１０は、温度センサ１０４の出力である温度分布情報が所定の第１の温度閾値Th1より高い温度を示す位置を高温場所a1と判定し、振動センサ１０８の出力である振動分布情報が所定の振動閾値ThVより大きい振動を示す位置を列車位置と判定し、かつ、列車位置が、高温場所a1から付近の閾値Lnear以内の場所において、所定の速度Tspeed以上で移動しており、温度センサ１０４の出力である温度分布情報に、温度閾値Th2以上となる高温場所a2が存在し、高温場所a2が列車位置とは一致せず、高温場所a2における温度変化率Tgrdnt2が、温度変化率閾値Gfire2以上となる場合に、火災の発生を検知する。前述のように、制御判定部は、温度センサが取得した温度分布情報及び振動センサが取得した列車の走行位置に関する情報を判定するものである。また、制御判定部は、温度センサが検知した温度分布情報と、振動センサが取得した列車の走行位置に関する情報とから、トンネル内における火災の発生を検知するものである。

【0081】

実施例２によれば、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルであっても、正確に火災を検知できる。

【0082】

実施例１、実施例１の変形例、及び実施例２においては、温度センサ１０４及び振動センサ１０８については、光ファイバ・ブラッググレーティング・センサ（ＦＢＧセンサ）を利用するものでもよい。すなわち光ファイバ内に、多数のＦＢＧセンサを分布するよう形成して、分布型温度計測や分布型振動計測を行うものである。また、実施例１及び２においては、温度センサ１０４と振動センサ１０８とは、個別の光ファイバを用いて、多芯の光ファイバ線を敷設するとよいが、温度センサ１０４と振動センサ１０８とは、当該両センサに共通の一本の光ファイバを用いてもよい。例えば、ブリルアン光相関領域反射計測法・解析計測法（BOCDR・BOCDA）と呼ばれる光ファイバーセンサを用いることができる。

【0083】

実施例１、実施例１の変形例、及び実施例２において、温度センサ１０４の光ファイバは、トンネル上部に敷設される。このように敷設することで、トンネル１２０における火災による温度の上昇を検出しやすくなる。また、実施例１及び２において、振動センサ１０８の光ファイバは、トンネル下部に敷設されてもよい。下部に敷設する場合は、既設の光ファイバを利用することもできる。このように敷設することで、トンネル１２０を走行する車両が発生する振動を検出できる。なお、実施例１、その変形例及び実施例２において、振動センサは、後に述べる走行位置情報取得部１８の特別な場合であってよい。

【0084】

［実施例３］
次に本発明の実施例３にかかるトンネル火災検知システム１１を説明する。実施例３にかかるトンネル火災検知システム１１の構成及びハードウェア構成を図１１に示す。トンネル火災検知システム１１は、実施例１の振動センサに代えて、走行位置情報取得部１８を備えている。トンネル火災検知システム１１の構成について、走行位置情報取得部１８以外の構成要素の動作は、実施例１のものと同様である。走行位置情報取得部１８以外の構成要素の動作については説明を省略し、走行位置情報取得部１８について、説明する。走行位置情報取得部１８は、車両が走行している位置を検出する機能を有するものであってよい。走行位置情報取得部１８は、例えば、光ファイバ分布型振動センサとは異なる、振動センサを用いるものである。この振動センサは、一か所における振動を検出する振動センサをトンネルの長手方向に沿って複数配置することで実質的な分布型振動センサを構成するものである。一か所における振動を検出する振動センサは、加速度計測を利用した振動センサ、及び変位計測を利用した振動センサなど様々な振動センサが利用できる。これらの一か所における振動を検出する振動センサを列車位置検出に必要な位置分解能が得られるよう複数配置する。それら複数の振動センサを通信ラインで走行位置情報取得部１８と、を結び、それら全体として走行位置情報取得部１８を構成するものである。前述の通信ラインは、有線であってもよいし、無線であってもよい。それら複数の振動センサは、トンネル下部に設置してもよいし、光ファイバ１０２とともに、トンネル上部に設置してもよい。

【0085】

前述のように複数の振動センサを複数設置した場合のトンネル内の振動部分布を得る方法を、図５に示す振動分布測定処理５００を利用して説明する。トンネル火災検知システム１１が起動されると、制御判定部１１０は、走行位置情報取得部１８に測定開始指令を送るものでよい。この測定開始指令を受信した走行位置情報取得部１８は、トンネル内に設置したすべての振動センサに測定開始指令を送出するものでよい。測定開始指令を受信したそれぞれの振動センサは、その時点の振動を測定し、測定結果を走行位置情報取得部１８に送るものでよい。各振動センサからの振動測定結果を受信した走行位置情報取得部１８では、あらかじめ設定してある各振動センサの位置情報とそれぞれのセンサが測定した振動情報を合成することにより振動分布Vbrtn(p),tを得ることができ、その振動分布を保存するものでよい。これら一連の処理をステップＳ５０２で行うものでよい。

【0086】

前述のように実施例３において、実施例１及び２と同様な振動分布Vbrtn(p),tを得ることができる。トンネル内の火災を検知するアルゴリズムは、実施例１、実施例１の変形例及び実施例２のものと同様でよい。

【0087】

実施例３によれば、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルであっても、正確に火災を検知できる。

【0088】

［実施例４］
次に本発明の実施例４にかかるトンネル火災検知システム１１を説明する。実施例４にかかるトンネル火災検知システム１１の構成及びハードウェア構成を図１１に示す。トンネル火災検知システム１１は、実施例１で振動センサ１０８であったものが走行位置情報取得部１８となっている点が異なる。これ以外のトンネル火災検知システム１１の構成は実施例１と同じである。

【0089】

トンネル火災検知システム１１の構成について、走行位置情報取得部１８以外の構成要素の動作は、実施例１のものと同様である。走行位置情報取得部１８以外の構成要素の動作については説明を省略し、走行位置情報取得部１８について、説明する。走行位置情報取得部１８は、車両が走行している位置を検出する機能を有するものであってよい。走行位置情報取得部１８は、例えば、鉄道システムにおいて、列車が走行している位置を検出する路線の信号システムから列車の走行位置を取得してもよい。路線の信号システムは、リアルタイムで列車の走行位置を検出するシステムであって、列車の絶対位置を検出するもの、及び列車がある起点に対してどこを走行しているかを検出する相対位置を検出するもの、いずれであっても列車の走行位置が特定されるものであればよい。路線の信号システムは、地上に設置した装置の上を列車が通過することを検知して列車走行位置を検出するものでよい。また、路線の信号システムは、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に例示される、測位システムを利用するものでよい。また、路線の信号システムは、軌道回路を利用するもの、交差誘導線を用いるもの、トレッドルを利用するもの、チェックイン・チェックアウト方式によるもの、など様々な方式によるものが利用できる。

【0090】

図１１に例示した路線の信号システムは、前述の軌道回路を利用するもの、及び交差誘導線を用いるものなど、地上に設置した装置１６の上を列車が通過することを検知して列車走行位置を検出するものの例を図示したものである。前述した様々な構成により、信号システムは、少なくともトンネル１２０内を走行する列車９１２の位置を検知、検出する。

【0091】

次に、実施例４にかかるトンネル火災検知システム１１が、トンネル内の火災を検知する仕組みを、図を用いて説明する。実施例４では、実施例１と同様に、列車が走行するトンネル１２０を例にて説明する。列車は、駆動用モータやブレーキ装置のような発熱を伴う機器類を有するものとして説明する。実施例４の説明においては、実施例１と同じ説明は省略する。

【0092】

トンネル火災検知システム１１の説明においては、光ファイバ分布型温度センサ１０４を、単に温度センサ１０４と呼ぶことにする。トンネル火災検知システム１１が起動されると、制御判定部１１０は、温度センサ１０４及び走行位置情報取得部１８に、測定開始指令を送るものでよい。この測定開始指令を受けて、温度センサ１０４及び走行位置情報取得部１８は、図４及び図１４に示すフローに従い測定を開始するものでよい。

【0093】

温度センサ１０４が、前述の測定開始指令を受信して、図４に示す温度分布測定処理４００に従い、処理を行うものでよいことは実施例１の場合と同様である。その際の温度分布Tmp(p),tについての説明も同様である。

【0094】

走行位置情報取得部１８は、前述の測定開始指令を受信すると、図１４に示す走行位置情報取得処理５０に従い、ステップＳ５２において、走行位置情報Train(p),tを取得し、取得した情報を走行位置情報取得部１８内に有する記憶部に記憶するものでよい。この記録する走行位置情報Train(p),tにおいて、tは、その走行位置情報の取得を開始した時刻でよく、Train(p),tは、時刻ｔにおける位置ｐの走行位置情報を含む情報である。ここでｐは、トンネル１２０内における位置であってよい。

【0095】

走行位置情報取得部１８は、走行位置情報Train(p),tが記憶されると、制御判定部１１０に測定終了信号を送るものでよい。なお、測定開始指令を受信した後、必要であれば、実施例1で説明した信号対雑音比(S/N)を改善する処理を行うものでよい。この信号対雑音比(S/N)の改善処理を含めて、走行位置情報Train(p),tに関する一度の測定として扱うものでよいことは温度センサの場合と同様である。

【0096】

制御判定部１１０は、温度センサ１０４及び走行位置情報取得部１８の双方から測定終了信号を受信した場合には、温度センサ１０４及び走行位置情報取得部１８に改めて測定指令を送る。このように構成することにより、温度センサ１０４及び走行位置情報取得部１８は同じ時刻に測定を行うこととなり、温度センサ１０４から得られた温度分布情報と振動センサ１０８から得られた振動情報とについて同じ時間帯における情報を得ることができる。このように、温度センサ１０４及び走行位置情報取得部１８が制御されることにより、実施例１において温度センサ１０４及び振動センサ１０８について説明したものと同様の効果を奏する。

【0097】

次に、実施例４の火災検知処理について、図１２を利用して説明する。実施例４の火災検知処理を行うフローチャート例は、図３におけるステップＳ３０４の処理が「走行位置情報Train(p),t読み込み」となったものであり、この他の処理は図３にあるものと同様である。実施例４のフローチャート例１３００では、ステップＳ１３０２と表すものとする。前述したように、フローチャート例１３００では、ステップＳ３０４に対応する処理ステップＳ１３０４は、「走行位置情報Train(p),t読み込み」である。

【0098】

実施例４のフローチャート例１３００を説明する。この説明において、フローチャート例１３００に対応するフローチャート例３００で説明したものと同様の処理については説明を省略し、異なる処理を主に説明する。トンネル火災検知システム１１では、制御判定部１１０において火災検知フローチャート例１３００が起動すると、ステップＳ１３０２「温度分布Tmp(p),t読み込み」を実行する。次いで、ステップＳ１３０４「走行位置情報Train(p),t読み込み」を実行する。ここで読み込まれる走行位置情報Train(p),tは、走行位置情報取得処理５０において取得及び保存された情報であって、ステップＳ１３０２において読み込んだ温度分布Tmp(p),tに対応する時刻におけるものでよい。しかし、ステップＳ１３０４において読み込まれるTrain(p),tは、走行位置情報取得処理５０において取得測定及び保存された最新の情報であるとよい。温度分布測定処理４００及び走行位置情報取得処理５０は、火が燃え広がる時間に比べ、十分短い時間で処理が行われるため、最新の温度分布Tmp(p),tと最新の走行位置情報Train(p),tとは、実質的に同時刻のものとして扱ってもよい。

【0099】

ステップＳ１３０４に続いて、ステップＳ１３０６において、「列車位置、速度等検出」の処理を実行する。ステップＳ１３０６「列車位置、速度等検出」における具体的な処理は、実施例１において説明した図６に示すものと同様の処理でよい。しかし、実施例１で説明したものと、各ステップでも処理内容が異なるので、この異なる内容を説明する。本実施例における「列車位置、速度等検出」を、図１３に列車位置速度等検出１６００として示す。

【0100】

列車位置速度等検出１６００においては、まずステップＳ１６０２において、トンネル内に列車が在線しているかを判定する。この判定においては、まず走行位置情報取得処理５０にて保存された最新の走行位置情報Train(p),tを読み込む。読み込んだTrain(p),tから、列車の場所ｂを判定してよい。場所ｂの両端の座標をPb1及びPb2とする。但し「Pb2＞Pb1」とする。座標Pb1及びPb2の少なくとも一方が、トンネルの両端の座標Pstart及びPendの内にあれば、トンネル内に列車在線ありとしてよい。場所ｂはその座標が、制御判定部１１０のメモリに記憶される。

【0101】

ステップＳ１６０２において、列車の在線が検出されなかった場合は、ステップＳ１６０２におけるＮｏへ進み、列車位置速度等検出１６００の処理を終える。列車在線フラグを用意しておき、列車の在線が検出されなかった場合は、そのフラグを非在線としてもよい。ステップＳ１６０２において、列車の在線が検出された場合は、Ｙｅｓに進む。ここで、列車の在線が検出された場合は、前述の列車在線フラグを在線とするものでよい。列車在線フラグは、列車がトンネル内に在線しているかの判定に用いてもよい。

【0102】

次いで、ステップＳ１６０４において、信号システムから列車の走行位置を取得して、列車位置を検出するものでよい。次いで、ステップＳ１６０６において、列車速度及び移動方向検出を行うものでよい。ステップＳ１６０６では、ステップＳ１６０２において読み込んだ走行位置情報Train(p),tの測定時刻t1から、所定時間経過した後の時刻であるt2における走行位置情報Train(p),tを読み込み、この新たに読み込んだ走行位置情報から新たな列車位置を検出する。この新たな列車位置と以前の列車位置との差をとることで、列車の進行方向情報を取得できる。また、新たな列車位置と以前の列車位置との差を、時間（t2-t1）で除算することで、列車の速度情報を取得できる。ここで得られた列車の速度情報をVtrain,tと呼び、Vtrain,tは、制御判定部１１０のメモリに記憶されるものでよい。Vtrain,tにおける「ｔ」は、その速度情報を得たもととなる走行位置情報Train(p),tを取得した際の時刻、例えばt1でもよい。

【0103】

さらに、列車位置速度等検出１６００においては、ステップＳ１６０８「トンネル内列車停止検出」において、トンネル内で列車が停止したかを検出する。このトンネル内列車停止検出においては、逐次得られる前述した列車の速度情報の推移から、列車の速度が０となったことで、列車が停止したことを判定するとよい。なお、ステップＳ１６０８「トンネル内列車停止検出」の処理は、列車位置速度等検出１６００の中では行わずに、列車位置速度等検出１６００とは別に独立した処理としてもよい。独立した処理とすることで、列車位置速度等検出１６００自体の処理時間を短縮できる。列車停止位置情報は、後に述べる火災を検知した際に、列車が安全な地点にいるか、危険な地点にいるかなどの判定に用いることができる。

【0104】

ステップＳ１３０６に次ぐ、ステップＳ１３０８からステップＳ１３１６までの処理は、実施例１で、ステップＳ３０８からステップＳ３１６で説明したものと同様である。その説明において、ステップ符号は、適宜実施例１における三桁のものを対応する実施例４における四桁のものに置き換えて理解されるものである。

【0105】

ステップＳ１３１８の処理を説明する。ステップＳ１３１８において、ステップＳ１３１４において検出した高温場所a2は、列車とともに移動しているかを判定する。この判定では、ある時刻において取得した温度分布Tmp(p),tのデータ及び走行位置情報Train(p),tから高温場所a2と列車位置を求め、その時刻から所定時間経過した時刻における温度分布Tmp(p),tのデータ及び走行位置情報Train(p),tのデータから新たな高温場所a2と新たな列車位置を求め、両時刻におけるそれぞれの高温場所a2の座標と列車位置の座標との関係を判定してもよい。例えば、両時刻において、列車位置の座標のうち小さい座標と高温場所a2の座標のうち小さい座標との差が所定の誤差以内であるかを判定してもよい。この差が所定の誤差以内である場合を、「場所a2は、列車とともに移動している」と判定してもよい。前述の「所定時間経過した時刻」における所定時間は、例えば、０．１秒、０．２秒、０．５秒、又は１秒でもよい。また前述の「所定の誤差」は、走行する列車の速度や発生する火災の状態に応じて設定するとよい。ステップＳ１３１８でＹｅｓと判定された場合はステップＳ１３２０へ進み、Ｎｏと判定された場合はステップＳ１３３０に進む。

【0106】

実施例４のフローチャート例１３００について、前述のように説明した処理以外の処理について、実施例１において説明した対応する処理と同様である。

【0107】

次に実施例４の変形例を説明する。実施例４の変形例は、実施例４のトンネル火災検知システム１１の構成において、実施例１の変形例で用いた、温度閾値を用いずに温度変化率を用いてトンネル火災や列車火災を検知するものである。実施例４の変形例における火災検知処理は、実施例１の変形例のものと同様である。

【0108】

さらに実施例４の異なる変形例を説明する。実施例４の異なる変形例は、実施例４のトンネル火災検知システム１１の構成において、実施例２の火災検知処理を用いるものである。実施例４の異なる変形例において、走行位置情報Train(p),tに関する処理は、実施例４のものを利用するものでよい。

【0109】

実施例４、その変形例、及び異なる変形例によれば、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルであっても、正確に火災を検知できる。

【0110】

前述したように様々な実施例及び変形例について説明した。それらの実施例で説明した構成や種々の判定処理は、その一部の処理を他の実施例や変形例の処理に取り込む、組み合せるなどできる。前述したフローチャート例において、様々なステップについて述べたが、それらのステップの順序は固定されたものではなく、本発明の範囲で自由に順序を変更する、組み合わせを変更するなどできるものである。それらも、列車や自動車のように発熱源を持つ移動体が走行するトンネルであっても、正確に火災を検知できる。

【0111】

以上に様々な実施例及び変形例において、列車の停止を判定する処理を実行してもよい。前述の列車位置、速度等検出処理を利用して、列車の停止状態を判別し、その停止位置を記憶しておき、再度列車が移動し始める場合も含めて火災を検知してもよい。例えば、実施例１、２及びそれらの変形例において、温度分布測定処理と振動分布測定処理とは温度分布測定処理４００及び振動分布測定処理５００として、火災検知フローチャート例３００とは独立した処理で実行されるが、これらの測定処理は火災検知フローチャートの中で実行してもよい。実施例の処理に、温度分布Tmp(p),tや振動分布Vbrtn(p),tのデータなど、種々のデータが異常な情報を含んでいる場合の異常処理を実行してもよい。実施例１及び２において、火災検知処理が繰り返し実行され、列車火災発報及びトンネル火災発報が逐次実行されるが、一旦火災を発報した後は、その発報状態を継続させるように構成してもよい。また、その場合に発報状態リセット機能を付加して、火災発報を止めることができるとよい。これらは、実施例３、４及びその変形例についても同様である。

【0112】

これまで、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。なお、本発明は前記実施形態だけに限定されることなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化できる。

【符号の説明】

【0113】

１８・・・走行位置情報取得部
１０１・・・トンネル火災検知システム
１０２、１０６、２１０、２４０・・・光ファイバ
１０４・・・温度センサ
１０８・・・振動センサ
１１０・・・制御判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】