JP3256889B2 - 火災検知方式 - Google Patents
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火災検知方式に係り、
さらに詳しくは、石炭などの可燃性物質を搬送する搬送
路に、光ファイバからなる温度センサを設置して火災の
発生又はその前兆を検知するようにした火災検知方式に
関するものである。
さらに詳しくは、石炭などの可燃性物質を搬送する搬送
路に、光ファイバからなる温度センサを設置して火災の
発生又はその前兆を検知するようにした火災検知方式に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、火力発電所や製鉄所において
は、船から揚陸した石炭をベルトコンベアにより数百ｍ
あるいは数ｋｍ離れたボイラやコークス炉まで搬送して
いる。周知のように、石炭は蓄熱により自然発火するこ
とがあるが、このような石炭の搬送路には、従来、火災
を検知する手段が設けられていなかった。これは、搬送
路の石炭は、可燃性ガスを放出しながら自己発熱を抑え
るために散水した水による水蒸気を放出しているので、
搬送路内の環境がきわめて劣悪なためである。
は、船から揚陸した石炭をベルトコンベアにより数百ｍ
あるいは数ｋｍ離れたボイラやコークス炉まで搬送して
いる。周知のように、石炭は蓄熱により自然発火するこ
とがあるが、このような石炭の搬送路には、従来、火災
を検知する手段が設けられていなかった。これは、搬送
路の石炭は、可燃性ガスを放出しながら自己発熱を抑え
るために散水した水による水蒸気を放出しているので、
搬送路内の環境がきわめて劣悪なためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、石炭は
搬送路で搬送中に自然発火するおそれがあるため、搬送
路に火災感知器を設置して自然発火を検知する試みがな
されている。しかしながら、減光式の煙感知器は長距離
の監視には適しているが、粉塵が舞上っている環境下で
は使用不可能であり、また、空気管式の熱感知器は測定
範囲が１００ｍ程度を限度とするため、数ｋｍにも及ぶ
搬送路にすべて配置することは困難である。このような
ことから、石炭等の可燃性物質の搬送路に火災検知器を
設置することは困難とされ、実現されていなかった。
搬送路で搬送中に自然発火するおそれがあるため、搬送
路に火災感知器を設置して自然発火を検知する試みがな
されている。しかしながら、減光式の煙感知器は長距離
の監視には適しているが、粉塵が舞上っている環境下で
は使用不可能であり、また、空気管式の熱感知器は測定
範囲が１００ｍ程度を限度とするため、数ｋｍにも及ぶ
搬送路にすべて配置することは困難である。このような
ことから、石炭等の可燃性物質の搬送路に火災検知器を
設置することは困難とされ、実現されていなかった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決すべくなされ
たもので、劣悪な環境下であるにもかかわらず、搬送中
の可燃性物質の温度を検出することにより、火災の発生
又はその前兆を確実に検知することのできる信頼性の高
い火災検知方式を得ることを目的としたものである。
たもので、劣悪な環境下であるにもかかわらず、搬送中
の可燃性物質の温度を検出することにより、火災の発生
又はその前兆を確実に検知することのできる信頼性の高
い火災検知方式を得ることを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る火災検知方
式は、可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って光ファイ
バを設置し、この光ファイバの一端から入射させた光の
散乱によるエコーを利用して光の散乱位置を測定すると
共に、この光の散乱による波長の異なる２つのエコーを
用いてその強度比を温度の関数として散乱位置の温度を
測定することにより異常を検知し、必要に応じて警報等
を発するようにしたものである。
式は、可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って光ファイ
バを設置し、この光ファイバの一端から入射させた光の
散乱によるエコーを利用して光の散乱位置を測定すると
共に、この光の散乱による波長の異なる２つのエコーを
用いてその強度比を温度の関数として散乱位置の温度を
測定することにより異常を検知し、必要に応じて警報等
を発するようにしたものである。
【０００６】また、本発明に係る火災検知方式は、可燃
性物質の搬送路の長さ方向に沿って光ファイバを設置
し、この光ファイバの一端から入射させた光の散乱によ
るエコーを利用して光の散乱位置及びこの位置の温度を
測定するようにし、ラインの平均温度を演算して、各部
の温度が平均温度に対して設定した温度幅より高いとき
は異常ありと判断し、必要に応じて警報等を発するよう
にしたものである。さらに、本発明に係る火災検知方式
は、可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って光ファイバ
を設置し、この光ファイバの一端から入射させた光の散
乱によるエコーを利用して光の散乱位置及びこの位置の
温度を測定するようにし、光ファイバの設置位置に基づ
く左右関係について両者の温度を比較し、両者の温度が
異なるときは異常又は異常兆候ありと判断し、必要に応
じて警報等を発するようにしたものである。
性物質の搬送路の長さ方向に沿って光ファイバを設置
し、この光ファイバの一端から入射させた光の散乱によ
るエコーを利用して光の散乱位置及びこの位置の温度を
測定するようにし、ラインの平均温度を演算して、各部
の温度が平均温度に対して設定した温度幅より高いとき
は異常ありと判断し、必要に応じて警報等を発するよう
にしたものである。さらに、本発明に係る火災検知方式
は、可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って光ファイバ
を設置し、この光ファイバの一端から入射させた光の散
乱によるエコーを利用して光の散乱位置及びこの位置の
温度を測定するようにし、光ファイバの設置位置に基づ
く左右関係について両者の温度を比較し、両者の温度が
異なるときは異常又は異常兆候ありと判断し、必要に応
じて警報等を発するようにしたものである。
【０００７】また、上記の火災検知方式において、異常
の発生又は異常兆候を、次の（１）〜（３）ようにして
検出するものである。 （１）ラインの平均温度を演算し、各部の温度が平均温
度に対して設定した温度幅より高いときは異常ありと判
断する。 （２）光ファイバの設置位置に基づく左右関係について
両者の温度を比較し、両者の温度が異なるときは異常又
は異常兆候ありと判断する。 （３）光ファイバの設定位置に基づく上下関係について
両者の温度を比較し、両者の温度差が所定の範囲を超え
又は所定の範囲以内になったときは異常若しくは異常兆
候ありと判断する。
の発生又は異常兆候を、次の（１）〜（３）ようにして
検出するものである。 （１）ラインの平均温度を演算し、各部の温度が平均温
度に対して設定した温度幅より高いときは異常ありと判
断する。 （２）光ファイバの設置位置に基づく左右関係について
両者の温度を比較し、両者の温度が異なるときは異常又
は異常兆候ありと判断する。 （３）光ファイバの設定位置に基づく上下関係について
両者の温度を比較し、両者の温度差が所定の範囲を超え
又は所定の範囲以内になったときは異常若しくは異常兆
候ありと判断する。
【０００８】また、上記の火災検知方式において、異常
の検知を、上記（１）〜（３）の判断内容に加えて以下
の（４）、（５）を加えた全５つの判断内容の中から、
判断内容として既に含まれた内容がない場合には１以上
を組み合わせて行い、ある場合にはその内容と重複しな
いように選択した１以上を組み合わせて行うものであ
る。 （４）あらかじめ温度上昇率のしきい値を定めておき、
測定した温度の上昇率が上記しきい値を超えたときは異
常ありと判断する。 （５）ラインに最大温度上限値を設定し、各部の温度が
上限値より高いときは異常ありと判断する。
の検知を、上記（１）〜（３）の判断内容に加えて以下
の（４）、（５）を加えた全５つの判断内容の中から、
判断内容として既に含まれた内容がない場合には１以上
を組み合わせて行い、ある場合にはその内容と重複しな
いように選択した１以上を組み合わせて行うものであ
る。 （４）あらかじめ温度上昇率のしきい値を定めておき、
測定した温度の上昇率が上記しきい値を超えたときは異
常ありと判断する。 （５）ラインに最大温度上限値を設定し、各部の温度が
上限値より高いときは異常ありと判断する。
【０００９】
【作用】本発明は、石炭等の可燃性物質が搬送される搬
送路の長さ方向に沿って光ファイバを温度センサとして
設置し、火災の発生又はその前兆を検知するようにした
ものである。光ファイバを利用した温度センサは、近年
の技術革新により急速な発展を遂げたのであるが、その
測定の原理や構成などはそれほど知られていないので、
ここではその測定原理について説明する。
送路の長さ方向に沿って光ファイバを温度センサとして
設置し、火災の発生又はその前兆を検知するようにした
ものである。光ファイバを利用した温度センサは、近年
の技術革新により急速な発展を遂げたのであるが、その
測定の原理や構成などはそれほど知られていないので、
ここではその測定原理について説明する。
【００１０】光ファイバによる温度センサは、１本の光
ファイバの全長を温度センサとし、さらにそれを検知情
報の伝送路としても機能させて、光ファイバの一端から
他端まで、全長に亘る温度分布を一括して測定すること
のできる画期的な温度センサである。
ファイバの全長を温度センサとし、さらにそれを検知情
報の伝送路としても機能させて、光ファイバの一端から
他端まで、全長に亘る温度分布を一括して測定すること
のできる画期的な温度センサである。
【００１１】よって、以下に図６の測定原理図、図７の
散乱現象説明図により、この温度センサの測定原理を説
明する。まず、図６に示すように、入射パルス光１５を
光ファイバ５の一端から入射させると、透過光１６とし
て光ファイバ５内を伝搬する。そして、例えば、光ファ
イバ５のＡ点で火災の原因となるような事態（例えば、
石炭の温度が急激に上昇した場合）が発生すると、図７
に示すようにＡ点でガラスの熱振動が起こり、ガラスを
構成する原子間での振動が常温のそれよりも大きくなる
ため、そのときの温度に依存して入射光とは波長の異な
るラマン散乱光１９が発生する。
散乱現象説明図により、この温度センサの測定原理を説
明する。まず、図６に示すように、入射パルス光１５を
光ファイバ５の一端から入射させると、透過光１６とし
て光ファイバ５内を伝搬する。そして、例えば、光ファ
イバ５のＡ点で火災の原因となるような事態（例えば、
石炭の温度が急激に上昇した場合）が発生すると、図７
に示すようにＡ点でガラスの熱振動が起こり、ガラスを
構成する原子間での振動が常温のそれよりも大きくなる
ため、そのときの温度に依存して入射光とは波長の異な
るラマン散乱光１９が発生する。
【００１２】すなわち、入射光の波長λ0 と同じ波長の
レイリー散乱光のほかに、入射光とガラスの熱振動との
相互作用によって、入射光とは波長の異なる２つのラマ
ン散乱光１９が発生する。このラマン散乱光１９は、入
射光がガラスの振動にエネルギを奪われると波長の長い
ストークス光（λ0 ＋λ）となり、逆にエネルギを貰う
と波長の短いアンチストークス光（λ0 −λ）になる。
そして、ラマン散乱光１９の強度は、ガラスの振動、つ
まりガラスの温度に依存するので、温度が高くなるとラ
マン散乱光１９の強度も大きくなる。
レイリー散乱光のほかに、入射光とガラスの熱振動との
相互作用によって、入射光とは波長の異なる２つのラマ
ン散乱光１９が発生する。このラマン散乱光１９は、入
射光がガラスの振動にエネルギを奪われると波長の長い
ストークス光（λ0 ＋λ）となり、逆にエネルギを貰う
と波長の短いアンチストークス光（λ0 −λ）になる。
そして、ラマン散乱光１９の強度は、ガラスの振動、つ
まりガラスの温度に依存するので、温度が高くなるとラ
マン散乱光１９の強度も大きくなる。
【００１３】このようにして発生したラマン散乱光の一
部は、図６に示すように、後方散乱光１７として再び入
射端に戻ってくる。戻るまでの伝搬時間ｔから距離ｘ、
すなわち、入射端からＡ点までの距離が計測できる。つ
まり、光ファイバ５内において、温度が突然上昇した位
置が同定され、位置検出が可能になる。したがって、１
本又は複数本の光ファイバを設置して各光ファイバごと
に監視できる監視単位を形成し、これらを機能的に総合
した火災検知方式を構成することにより、火災の発生あ
るいは温度の異常上昇及びその位置を正確に検知するこ
とができる。この場合、光を用いているが、その原理は
電波を用いたレーダと同じである。
部は、図６に示すように、後方散乱光１７として再び入
射端に戻ってくる。戻るまでの伝搬時間ｔから距離ｘ、
すなわち、入射端からＡ点までの距離が計測できる。つ
まり、光ファイバ５内において、温度が突然上昇した位
置が同定され、位置検出が可能になる。したがって、１
本又は複数本の光ファイバを設置して各光ファイバごと
に監視できる監視単位を形成し、これらを機能的に総合
した火災検知方式を構成することにより、火災の発生あ
るいは温度の異常上昇及びその位置を正確に検知するこ
とができる。この場合、光を用いているが、その原理は
電波を用いたレーダと同じである。
【００１４】そこで、入力端に戻ってきたラマン散乱光
１９だけを光学フィルタで分離・検出し、その強度を測
定すれば、Ａ点の温度を測定することができる。なお、
本発明では、波長の異なる２つのラマン散乱光を共に用
い、例えばその強度比を温度の関数として使用している
ので、測定精度を向上することができる。
１９だけを光学フィルタで分離・検出し、その強度を測
定すれば、Ａ点の温度を測定することができる。なお、
本発明では、波長の異なる２つのラマン散乱光を共に用
い、例えばその強度比を温度の関数として使用している
ので、測定精度を向上することができる。
【００１５】
【実施例】図３は本発明の原理的構成を示すブロック図
で、本発明は、光ファイバ（センサ部）５、計測部６及
びＣＲＴを含む演算器７によって構成されている。石炭
等の可燃性物質（以下石炭という）が搭載された搬送路
の温度を測定するには、搬送路に沿って設置した光ファ
イバ５に、パルス駆動回路９によって投光素子としての
半導体レーザ１０からのパルス光１５を入射させると、
透過光１６の通過位置で前述のラマン散乱光が発生し、
その一部が後方散乱光１７として計測部６へ戻ってく
る。戻った後方散乱光１７を光分波器１１内のフィルタ
でアンチストークス光Ｉａとストーク光Ｉｓに分離し、
それぞれ受光素子１２で電気信号に変換し、増幅回路１
３で増幅したのち高速平均化処理装置１４へ入力する。
高速平均化処理装置１４では、サンプリング時間ごとに
ディジタル量に変換し、各サンプリング点（距離に比
例）に対応したメモリに加算する。そして、以上の操作
を自動的に所定回繰り返す（積分処理）。
で、本発明は、光ファイバ（センサ部）５、計測部６及
びＣＲＴを含む演算器７によって構成されている。石炭
等の可燃性物質（以下石炭という）が搭載された搬送路
の温度を測定するには、搬送路に沿って設置した光ファ
イバ５に、パルス駆動回路９によって投光素子としての
半導体レーザ１０からのパルス光１５を入射させると、
透過光１６の通過位置で前述のラマン散乱光が発生し、
その一部が後方散乱光１７として計測部６へ戻ってく
る。戻った後方散乱光１７を光分波器１１内のフィルタ
でアンチストークス光Ｉａとストーク光Ｉｓに分離し、
それぞれ受光素子１２で電気信号に変換し、増幅回路１
３で増幅したのち高速平均化処理装置１４へ入力する。
高速平均化処理装置１４では、サンプリング時間ごとに
ディジタル量に変換し、各サンプリング点（距離に比
例）に対応したメモリに加算する。そして、以上の操作
を自動的に所定回繰り返す（積分処理）。
【００１６】この積算処理の最終回（Ｎ回）に、各メモ
リ内の積算値をＮで除して平均化（これを平均化処理と
いう）することにより、雑音（バックグランド）を大幅
に除去する。そして、平均化処理値を演算器７へ入力
し、各メモリに記憶されたＩａとＩｓの強度比から温度
を算出する。各メモリは距離に対応しているため、これ
により最終的に温度分布が求められるので、このデータ
より光センサ５に沿った搬送路（石炭）の温度分布をＣ
ＲＴ８に表示する。このようにして得られた温度分布の
データにより、ベルトコンベアで搬送さる石炭の火災の
発生あるいはその可能性を、迅速かつ精度よく検知する
ことができる。
リ内の積算値をＮで除して平均化（これを平均化処理と
いう）することにより、雑音（バックグランド）を大幅
に除去する。そして、平均化処理値を演算器７へ入力
し、各メモリに記憶されたＩａとＩｓの強度比から温度
を算出する。各メモリは距離に対応しているため、これ
により最終的に温度分布が求められるので、このデータ
より光センサ５に沿った搬送路（石炭）の温度分布をＣ
ＲＴ８に表示する。このようにして得られた温度分布の
データにより、ベルトコンベアで搬送さる石炭の火災の
発生あるいはその可能性を、迅速かつ精度よく検知する
ことができる。
【００１７】図４は上記Ｉａ／Ｉｓの強度比（縦軸）と
温度（横軸）との関係を示す線図であり、実線は論理値
を、丸印は実験値を示す。図から明らかなように、Ｉａ
／Ｉｓの強度比は温度の関数であり、密接に依存するこ
とがわかる。したがって、これらのラマン散乱光の強度
を入射パルス光１５の光ファイバ５への入射後の時間関
数として計測することにより、光ファイバ５に沿って温
度分布を知ることができる。
温度（横軸）との関係を示す線図であり、実線は論理値
を、丸印は実験値を示す。図から明らかなように、Ｉａ
／Ｉｓの強度比は温度の関数であり、密接に依存するこ
とがわかる。したがって、これらのラマン散乱光の強度
を入射パルス光１５の光ファイバ５への入射後の時間関
数として計測することにより、光ファイバ５に沿って温
度分布を知ることができる。
【００１８】温度センサとしての光ファイバは、検出感
度としての距離分解能（センサ単位長）は１ｍ、測定温
度範囲は−５０℃〜＋５００℃であり、温度精度は±１
℃という優れた性能を備えている。加えて、運炭電気室
に設置される計測部６はステンレス（ＳＵＳ鋼）構造の
ため強度が大で、その上高温多湿や塩害等の影響も受け
ずに運転することができ、さらに、中央の運炭制御室で
一括制御できるので、監視やメンテナンスも容易であ
る。
度としての距離分解能（センサ単位長）は１ｍ、測定温
度範囲は−５０℃〜＋５００℃であり、温度精度は±１
℃という優れた性能を備えている。加えて、運炭電気室
に設置される計測部６はステンレス（ＳＵＳ鋼）構造の
ため強度が大で、その上高温多湿や塩害等の影響も受け
ずに運転することができ、さらに、中央の運炭制御室で
一括制御できるので、監視やメンテナンスも容易であ
る。
【００１９】図１は本発明実施例を模式的に示した断面
図、図２は火災検知方式の概要説明図である。図におい
て、１は搬送路、２は搬送路１の上部に設けられ、石炭
が搭載されて紙面の垂直方向に移動する上部ベルトコン
ベア、３は上部ベルトコンベア２の下方に設けられ、上
部ベルトコンベア２の逆方向に移動して上部ベルトコン
ベア２から落下した石炭を捕集することも可能な下部ベ
ルトコンベア、４は搬送路１の底面である。
図、図２は火災検知方式の概要説明図である。図におい
て、１は搬送路、２は搬送路１の上部に設けられ、石炭
が搭載されて紙面の垂直方向に移動する上部ベルトコン
ベア、３は上部ベルトコンベア２の下方に設けられ、上
部ベルトコンベア２の逆方向に移動して上部ベルトコン
ベア２から落下した石炭を捕集することも可能な下部ベ
ルトコンベア、４は搬送路１の底面である。
【００２０】５ａ〜５ｆは搬送路１の長さ方向に設置さ
れた温度センサとしての光ファイバで、光ファイバ５ａ
は上部ベルトコンベア２の一方の側（左側）の近傍の固
定部に設置され（ＬＩＮＥ１）、光ファイバ５ｂは同じ
く他方の側（右側）の近傍の固定部に設置されている
（ＬＩＮＥ２）。また、光ファイバ５ｃは下部ベルトコ
ンベア３の一方の側（左側）の近傍の固定部に設置され
（ＬＩＮＥ３）、光ファイバ５ｄは同じ他方の側（右
側）の近傍の固定部に設置されている（ＬＩＮＥ４）。
さらに、光ファイバ５ｅは床面の一方の側（左側）の近
傍に設置され（ＬＩＮＥ５）、光ファイバ５ｆは同じく
他方の側（右側）の近傍に設置されている（ＬＩＮＥ
６）。
れた温度センサとしての光ファイバで、光ファイバ５ａ
は上部ベルトコンベア２の一方の側（左側）の近傍の固
定部に設置され（ＬＩＮＥ１）、光ファイバ５ｂは同じ
く他方の側（右側）の近傍の固定部に設置されている
（ＬＩＮＥ２）。また、光ファイバ５ｃは下部ベルトコ
ンベア３の一方の側（左側）の近傍の固定部に設置され
（ＬＩＮＥ３）、光ファイバ５ｄは同じ他方の側（右
側）の近傍の固定部に設置されている（ＬＩＮＥ４）。
さらに、光ファイバ５ｅは床面の一方の側（左側）の近
傍に設置され（ＬＩＮＥ５）、光ファイバ５ｆは同じく
他方の側（右側）の近傍に設置されている（ＬＩＮＥ
６）。
【００２１】図２において、５ａ〜５ｆは上述の搬送路
１に設置されたＬＩＮＥ１〜ＬＩＮＥ６の光ファイバで
ある。また、５ｇ（ＬＩＮＥ７）はスポット検出器１９
ａ〜１９ｎが接続されたスポット用光ファイバで、例え
ば、ベルトコンベア駆動装置、駆動装置本体表面、ベア
リング表面等の温度を検出する。なお、このスポット用
光ファイバ５ｇは本発明に必須のものではなく、省略し
てもよいが、ＬＩＮＥ１〜ＬＩＮＥ６の光ファイバ５ａ
〜５ｆから回り込んで設けてもよい。。２０ａはこれら
光ファイバ５ａ〜５ｇを光ケーブル２１に設けられた複
数本の光ファイバにそれぞれ接続するための成端箱、２
０ｂは光ケーブル２１の光ファイバを独立した光ファイ
バにそれぞれ接続するための成端箱である。
１に設置されたＬＩＮＥ１〜ＬＩＮＥ６の光ファイバで
ある。また、５ｇ（ＬＩＮＥ７）はスポット検出器１９
ａ〜１９ｎが接続されたスポット用光ファイバで、例え
ば、ベルトコンベア駆動装置、駆動装置本体表面、ベア
リング表面等の温度を検出する。なお、このスポット用
光ファイバ５ｇは本発明に必須のものではなく、省略し
てもよいが、ＬＩＮＥ１〜ＬＩＮＥ６の光ファイバ５ａ
〜５ｆから回り込んで設けてもよい。。２０ａはこれら
光ファイバ５ａ〜５ｇを光ケーブル２１に設けられた複
数本の光ファイバにそれぞれ接続するための成端箱、２
０ｂは光ケーブル２１の光ファイバを独立した光ファイ
バにそれぞれ接続するための成端箱である。
【００２２】上記のように構成した本発明においては、
石炭の搬送路１の長さ方向の温度は、これに設置した光
ケーブル５により図６で説明した原理に基いてポイント
ごとに計測され、ＣＲＴには図５に示すような温度状態
が表示される。そして、この温度、特に上部ベルトコン
ベア２の近傍に設置した光ファイバ５ａ，５ｂ（ＬＩＮ
Ｅ１，２）によって検出された温度は、上部ベルトコン
ベア２に搭載された石炭の温度にほぼ近い値になる。
石炭の搬送路１の長さ方向の温度は、これに設置した光
ケーブル５により図６で説明した原理に基いてポイント
ごとに計測され、ＣＲＴには図５に示すような温度状態
が表示される。そして、この温度、特に上部ベルトコン
ベア２の近傍に設置した光ファイバ５ａ，５ｂ（ＬＩＮ
Ｅ１，２）によって検出された温度は、上部ベルトコン
ベア２に搭載された石炭の温度にほぼ近い値になる。
【００２３】上記のような火災検知方式においては、次
の１つ又は２つ以上の組合せにより異常（火災の発生又
はその前兆）が判定され、警報等を発する。 （１）温度上昇率 あらかじめ温度上昇率のしきい値を設定しておき、前回
の取得データと今回の取得データとの温度差をデータ取
得周期で除した値（したがって温度上昇率）が、しきい
値を超えた場合は異常と判断する。 （２）相対温度異常 各系統のラインごとに平均温度を演算し、各部の温度が
平均温度に対して設定した温度幅より高い場合は異常と
判断する。
の１つ又は２つ以上の組合せにより異常（火災の発生又
はその前兆）が判定され、警報等を発する。 （１）温度上昇率 あらかじめ温度上昇率のしきい値を設定しておき、前回
の取得データと今回の取得データとの温度差をデータ取
得周期で除した値（したがって温度上昇率）が、しきい
値を超えた場合は異常と判断する。 （２）相対温度異常 各系統のラインごとに平均温度を演算し、各部の温度が
平均温度に対して設定した温度幅より高い場合は異常と
判断する。
【００２４】（３）絶対温度異常 各系統のラインごとに最大温度上限値を設定し、各部の
温度が上限値より高い場合は異常と判断する。 （４）左右温度異常 光ファイバの設置位置に基づく左右関係について両者の
温度を比較し、両者の温度が異なるときは異常又は異常
兆候ありと判断する。 （５）上下温度異常 光ファイバの設置位置に基づく上下関係について両者の
温度を比較し、両者の温度差が所定の範囲を超え又は所
定の範囲以内になったときは異常若しくは異常兆候あり
と判断する。
温度が上限値より高い場合は異常と判断する。 （４）左右温度異常 光ファイバの設置位置に基づく左右関係について両者の
温度を比較し、両者の温度が異なるときは異常又は異常
兆候ありと判断する。 （５）上下温度異常 光ファイバの設置位置に基づく上下関係について両者の
温度を比較し、両者の温度差が所定の範囲を超え又は所
定の範囲以内になったときは異常若しくは異常兆候あり
と判断する。
【００２５】上記の実施例ではベルトコンベアで石炭を
搬送する場合に本発明を実施した例を示したが、石炭以
外の可燃性物質をベルトコンベアで搬送する場合にも本
発明を実施することができる。また、搬送路の両側にそ
れぞれ対向して合計６本の光ファイバを設置した場合を
示したが、光ファイバの数及び設置場所はこれに限定す
るものではなく、例えば天井部分など適宜選択すること
ができる。
搬送する場合に本発明を実施した例を示したが、石炭以
外の可燃性物質をベルトコンベアで搬送する場合にも本
発明を実施することができる。また、搬送路の両側にそ
れぞれ対向して合計６本の光ファイバを設置した場合を
示したが、光ファイバの数及び設置場所はこれに限定す
るものではなく、例えば天井部分など適宜選択すること
ができる。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る火災
検知方式は、可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って光
ファイバを設置し、この光ファイバの一端から入射させ
た光の散乱によるエコーを利用して光の散乱位置を測定
すると共に、この光の散乱による波長の異なる２つのエ
コーを用いてその強度比を温度の関数として散乱位置の
温度を測定することにより異常を検知するようにしたの
で、信頼性が高く、測定精度の高い火災検知方式を得る
ことができる。また、光ファイバは耐食性に優れている
ので、腐食性物質の存在する場所にも設置することがで
き、その上電気を使用しないので防爆対策を講ずる必要
もなく、可燃性ガスが存在するところにも設置すること
ができる。
検知方式は、可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って光
ファイバを設置し、この光ファイバの一端から入射させ
た光の散乱によるエコーを利用して光の散乱位置を測定
すると共に、この光の散乱による波長の異なる２つのエ
コーを用いてその強度比を温度の関数として散乱位置の
温度を測定することにより異常を検知するようにしたの
で、信頼性が高く、測定精度の高い火災検知方式を得る
ことができる。また、光ファイバは耐食性に優れている
ので、腐食性物質の存在する場所にも設置することがで
き、その上電気を使用しないので防爆対策を講ずる必要
もなく、可燃性ガスが存在するところにも設置すること
ができる。
【００２７】また、異常又は異常の前兆の検知を、相対
温度異常、左右温度異常、上下温度異常、温度上昇率、
絶対温度異常の全５つの判断内容の中から、判断内容と
して既に含まれた内容がない場合には１以上を組み合わ
せて行い、ある場合にはその内容と重複しないように選
択した１以上を組み合わせて行うようにしたので、確実
に火災の発生又はその前兆を検知することができる。
温度異常、左右温度異常、上下温度異常、温度上昇率、
絶対温度異常の全５つの判断内容の中から、判断内容と
して既に含まれた内容がない場合には１以上を組み合わ
せて行い、ある場合にはその内容と重複しないように選
択した１以上を組み合わせて行うようにしたので、確実
に火災の発生又はその前兆を検知することができる。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明に係る火災検知方式の概要説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の原理的構成を示すブロック図である。
【図４】Ｉａ／Ｉｓの強度比と温度との関係を示す線図
である。
である。
【図５】光ファイバの各系統の温度状態の一例を示す線
図である。
図である。
【図６】光ファイバによる温度の測定原理図である。
【図７】図６の光の散乱現象の説明図である。
１ 搬送路 ２ 上部ベルトコンベア ３ 下部ベルトコンベア ４ 床面 ５〜５ｆ 光ファイバ ６ 計測部 ７ 演算器 ８ ＣＲＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−240833（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266373（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08B 17/06 G01K 11/12 G08B 25/01
Claims (5)
- 【請求項１】 可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って
光ファイバを設置し、 該光ファイバの一端から入射させた光の散乱によるエコ
ーを利用して該光の散乱位置を測定すると共に、前記光
の散乱による波長の異なる２つのエコーを用いてその強
度比を温度の関数として前記位置の温度を測定すること
により異常を検知し、必要に応じて警報等を発すること
を特徴とする火災検知方式。 - 【請求項２】 可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って
光ファイバを設置し、 前記光ファイバの一端から入射させた光の散乱によるエ
コーを利用して該光の散乱位置及び該位置の温度を測定
するようにし、ラインの平均温度を演算して、各部の温
度が平均温度に対して設定した温度幅より高いときは異
常ありと判断し、必要に応じて警報等を発することを特
徴とする火災検知方式。 - 【請求項３】 可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って
光ファイバを設置し、 前記光ファイバの一端から入射させた光の散乱によるエ
コーを利用して該光の散乱位置及び該位置の温度を測定
するようにし、前記光ファイバの設置位置に基づく左右
関係について両者の温度を比較し、両者の温度が異なる
ときは異常又は異常兆候ありと判断し、必要に応じて警
報等を発することを特徴とする火災検知方式。 - 【請求項４】 可燃性物質の搬送路の長さ方向に沿って
光ファイバを設置し、 前記光ファイバの一端から入射させた光の散乱によるエ
コーを利用して該光の散乱位置及び該位置の温度を測定
するようにし、前記光ファイバの設定位置に基づく上下
関係について両者の温度を比較し、両者の温度差が所定
の範囲を超え又は所定の範囲以内になったときは異常若
しくは異常兆候ありと判断し、必要に応じて警報等を発
することを特徴とする火災検知方式。 - 【請求項５】 前記異常の判定は、あらかじめ温度上昇
率のしきい値を定めておき、測定した温度の上昇率が上
記しきい値を超えたときは異常ありと判断する第１の判
断、ラインの平均温度を演算し、各部の温度が平均温度
に対して設定した温度幅より高いときは異常と判断する
第２の判断、ラインに最大温度上限値を設定し、各部の
温度が上限値より高いときは異常ありと判断する第３の
判断、光ファイバの設置位置に基づく左右関係について
両者の温度を比較し、両者の温度が異なるときは異常又
は異常兆候ありと判断する第４の判断、光ファイバの設
定位置に基づく上下関係について両者の温度を比較し、
両者の温度差が所定の範囲を超え又は所定の範囲以内に
なったときは異常若しくは異常兆候ありと判断する第５
の判断、の全５つの判断内容の中から、判断内容として
既に含まれた内容がない場合には１以上を組み合わせて
行い、ある場合にはその内容と重複しないように選択し
た１以上を組み合わせて行うことを特徴とする請求項１
乃至請求項４の何れかに記載の火災検知方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08282294A JP3256889B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 火災検知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08282294A JP3256889B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 火災検知方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296274A JPH07296274A (ja) | 1995-11-10 |
| JP3256889B2 true JP3256889B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=13785103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08282294A Expired - Fee Related JP3256889B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 火災検知方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256889B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3404976B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2003-05-12 | 石川島播磨重工業株式会社 | コンベア温度監視装置 |
| JPH1145381A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 火災感知器 |
| KR100644531B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2006-11-10 | 주식회사 포스코 | 화재감지장치가 구비된 벨트 컨베이어 |
| JP2011143107A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Terumo Corp | 酸素濃縮装置 |
| JP6284051B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2018-02-28 | 横河電機株式会社 | 光ファイバ温度分布測定システムおよび光ファイバ温度分布測定方法 |
| JP6786940B2 (ja) * | 2016-08-08 | 2020-11-18 | 富士通株式会社 | 発熱検知装置、発熱検知方法および発熱検知プログラム |
| JP6866697B2 (ja) * | 2017-03-08 | 2021-04-28 | 中国電力株式会社 | 温度検出線取付治具、温度検出装置及びベルトコンベア装置 |
| JP2021025997A (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-22 | 王子ホールディングス株式会社 | コンベヤの温度測定システム、コンベヤの温度測定のための光ファイバの敷設方法、およびこれらに使用されるジグ |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP08282294A patent/JP3256889B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07296274A (ja) | 1995-11-10 |
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