(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象空間（１）の内外に、前記検知対象空間（１）の異常発生に伴って発生する透明ガスの濃度を検出する第一センサ（Ｓ１，Ｓ３）と、前記検知対象空間（１）の異常発生に伴って発生する非透明ガスの濃度を検出する第二センサ（Ｓ２，Ｓ４）とを各別に設けて、前記第一センサ（Ｓ１）及び第二センサ（Ｓ２）の取りうる値の範囲をそれぞれ複数領域に分割し、前記検知対象空間（１）の内部に設けた第一センサ（Ｓ１）及び第二センサ（Ｓ２）の出力が、各領域を組み合わせた複数の状態のいずれの状態に含まれるか、及び、前記検知対象空間（１）の内部に設けた第一センサ（Ｓ１）又は第二センサ（Ｓ２）の出力と、前記検知対象空間（１）の外部に設けた第一センサ（Ｓ３）又は第二センサ（Ｓ４）の出力の大小関係に基づいて、正常又は異常の程度を判別する異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発変電所等の主要設備の電源盤や工場のキュウビクル等といった各種の電源盤や、コンピュータルームその他電気用品を使用する場所を検知対象空間として、そのような検知対象空間の火災等に起因する異常検出方法であって、検知対象空間に、前記検知対象空間の異常発生に伴って変化する状態を検出する異常検出センサを設けて、前記異常検出センサの出力が設定値を超えている時に異常であると判別する異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の異常検出方法は、検知対象空間の内部に、前記検知対象空間の異常発生に伴って変化する状態を検出する異常検出センサを設けて、前記異常検出センサの出力が設定値を超えている時に異常であると判別して警報を発するものがあった。
ここに、検知対象空間は、例えば電源盤等であり、異常検出センサとしては、加熱により電線の被覆材等から生じる匂いを検出する熱線型半導体式ガスセンサや、火災により生じる煙を検出する光透過式の煙センサ等が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の異常検出方法によれば、検知対象空間の内部に設置された異常検出センサの出力が設定値を超えている時には直ちに異常であると判別して警報を発するものであったので、検知対象空間の内部で生じた異常ではなく、検知対象空間の外部で生じた異常が異常検出センサにより検出された場合であっても、あたかも検知対象空間の異常であるかの如く警報が発せられるという不都合があった。
さらには、通常の使用状態であっても検知対象空間に設置された電気機器には多少の発熱があり、そのような場合に、例えば電線の被覆材等から匂いが生じると熱線型半導体式ガスセンサが感応して誤警報を発する場合があるという不都合もあった。
本発明の目的は、上述した従来欠点を解消する点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明による異常検出方法の特徴構成は、検知対象空間の内外に、前記検知対象空間の異常発生に伴って発生する透明ガスの濃度を検出する第一センサと、前記検知対象空間の異常発生に伴って発生する非透明ガスの濃度を検出する第二センサとを各別に設けて、前記第一センサ及び第二センサの取りうる値の範囲をそれぞれ複数領域に分割し、前記検知対象空間の内部に設けた第一センサ及び第二センサの出力が、各領域を組み合わせた複数の状態のいずれの状態に含まれるか、及び、前記検知対象空間の内部に設けた第一センサ又は第二センサの出力と、前記検知対象空間の外部に設けた第一センサ又は第二センサの出力の大小関係に基づいて、正常又は異常の程度を判別する点にある。
【０００５】
【作用】
この特徴構成によれば、検知対象空間に設けた種類の異なるセンサの取りうる値の範囲をそれぞれ複数領域に分割し、異常発生からそれぞれ独立して経時的に変化するような透明ガス濃度と非透明ガス濃度が、実際にどのように変化した場合であっても、各領域を組み合わせた複数の状態のいずれの状態に含まれるかに基づいて、正常又は異常の程度を正確に判別するのである。
さらに、検知対象空間の外部にも種類の異なるセンサを設けてあるので、外乱の影響を排除するのである。
【０００６】
例えば、配電盤等に備えてある各種の電気部品が異常に発熱すると、透明ガスとして一酸化炭素（ＣＯ）、水素Ｈ2 、アセトアルデヒド、フェノール等の可燃性ガスのみならず非透明ガスである煙等が発生する。
従って、通気流路内に、第一のセンサとしてこげたにおい等の臭気ガス濃度を検出する半導体式ガスセンサと、第二のセンサとして煙濃度を検出する散乱光式煙センサとを設けることにより、上述の作用が発揮されるのである。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、検知対象空間の外部で生じた異常、即ち外乱の影響を排除し、検知対象空間に設置された電気機器の種類により異なる異常発生からそれぞれ独立して経時的に変化するような透明ガス濃度と非透明ガス濃度が、実際にどのように変化した場合であっても、誤報を回避できる異常検出方法を提供できるようになった。
【０００８】
【実施例】
以下に実施例を説明する。
図１に示すように、発電所におけるコントロールルーム２に設置されている検知対象空間Ｒとしての配電盤１に火災等の異常検出装置（図示せず）を取り付けてある。
前記配電盤１には配電に必要な各種の電装部品（図示せず）が収容されており、火災等の異常が生じると非透明ガスである煙のみならず透明ガスである可燃性の臭気ガス等が発生する。
そこで、前記配電盤１に上下方向の通気流路（図示せず）を形成し、その内部にこげたにおい等の臭気ガス濃度を検出する半導体式ガスセンサを用いた第一のセンサＳ１を設けるとともに、煙濃度を検出する散乱光式煙センサである第二のセンサＳ２を設ける一方、外乱の有無を検出すべく前記配電盤１の外部にも同様に、半導体式ガスセンサを用いた第一のセンサＳ３を設けるとともに、散乱光式煙センサである第二のセンサＳ４を設けてある。
【０００９】
前記異常検出装置は、視覚で認識する警告手段である警告ランプと聴覚で認識する警告手段であるアラームを備えた警報装置と、前記第一及び第二のセンサＳ１，Ｓ２の値を入力し、入力値が所定値以上である場合に前記配電盤１で異常が発生したと判別して前記警報装置を作動させるコンピュータ利用の異常検出回路とで構成してある。
【００１０】
前記第一のセンサＳ１は、金属酸化物半導体を３００〜４５０℃に加熱した状態でその表面でのガス吸着による電気伝導度の変化を検出するものを用いてあり、例えば、白金線コイル上に金属酸化物半導体を塗布し焼結して、前記電気伝導度の変化を金属酸化物半導体と白金線の合成抵抗の変化として検出する熱線型半導体式ガスセンサが高感度で安定性がよいためより好ましい。
前記第二のセンサＳ２は、発光部と受光部とからなり、発光部からの光が煙粒子にあたると生じる散乱現象を利用し、受光部の光電素子が散乱光を受けて生じる光電流の変化を煙濃度に換算するように構成したものを用いてある。
【００１１】
前記通気流路は、前記配電盤１を覆う筐体に、その表面に形成された通気用の複数のスリットを介して設置されており、以て、前記第二のセンサＳ２を誤動作させる有害光の進入を防止しながら、前記半導体式ガスセンサＳ１からの発熱により発生する上昇気流により検出対象空間からの煙やガスを前記通気流路の下部から流入させる。
従って、前記センサＳ１からＳ４は、前記配電盤１を通り、前記コントロールルーム２を対流するガスが検出されることになる。
【００１２】
以下に、前記異常検出装置による異常の判断方法について説明する。
前記異常検出装置は、前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１及び第二センサＳ２の取りうる値の範囲をそれぞれ複数領域に分割し、前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１及び第二センサＳ２の出力が、各領域を組み合わせた複数の状態のいずれの状態に含まれるか、及び、前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１又は第二センサＳ２の出力と、前記検知対象空間１の外部に設けた第一センサＳ３又は第二センサＳ４の出力の大小関係に基づいて、正常又は異常の程度を判別する。
詳述すると、図２に示すように、前記異常検出装置は、前記第一のセンサＳ１であるニオイセンサと第二のセンサＳ２である煙センサのそれぞれの出力が取りうる値を、ａ，ｂ，ｃとａ’，ｂ’，ｃ’の三段階に分割して、実際に計測された値が、図中”０”，”１”，”２”，”３”で示す４領域に分割されたいずれの領域に属するのかを判断する。
そして、属する領域が特定されると前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１又は第二センサＳ２の出力と、前記検知対象空間１の外部に設けた第一センサＳ３又は第二センサＳ４の出力の大小関係を判断し、図３に示すように、各領域毎に予め設定されている大小関係に基づいて、”正常”、”予備警報”、”外乱”、”本警報”のいずれに相当するのかを判断する。
即ち、前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１又は第二センサＳ２のいずれか一方の出力が、前記検知対象空間１の外部に設けた第一センサＳ３又は第二センサＳ４の出力よりも大である場合であって、領域”０”の場合には”正常”、領域”１”の場合には”予備警報”、領域”２”の場合には”本警報”、領域”３”の場合には”本警報”と判断し、前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１又は第二センサＳ２の双方の出力が、前記検知対象空間１の外部に設けた第一センサＳ３又は第二センサＳ４の双方の出力以下である場合であって、領域”０”の場合には”正常”、領域”１”の場合には”外乱”、領域”２”の場合には”外乱”、領域”３”の場合には”本警報”と判断する。
ここに、”予備警報”とは、なんらかの異常の兆候がみえるものの緊急度がそれほど高くない場合を示し、前記アラームを発することはないが警告ランプを点滅するモードをいい、”外乱”とは、外部になんらかの異常が生じているが、配電盤１内部に異常は発生していないために、アラームも警告ランプも作動させない状態をいい、”本警報”とは、なんらかの異常が発生しており緊急度が高い状態を示し、警告ランプを点滅するとともに、アラームを発するモードをいう。
上述の領域の判別に際しては、図４及び図５に示すように、前記検知対象空間１の内部に設けた第一センサＳ１又は第二センサＳ２のいずれかのセンサの値が３０秒以上レベルａを保ち、又は１０秒以上レベルｂを保ち、又は４秒以上レベルｃを保つ場合にそれぞれのレベルに更新されたと判別され、各設定時間の間にセンサ値が下がると領域の更新はなく、それ以前の領域が継続される。
【００１３】
以下に別実施例を説明する。
先の実施例では、検知対象空間を配電盤１としたものを説明したが、検知対象空間はこれに限定するものではなく、発変電所等の主要設備の電源盤や工場のキュウビクル等といった各種の電源盤や、コンピュータルームその他電気用品を使用する場所等に適用できるものであり、透明ガスセンサとしてニオイを検出する半導体式ガスセンサＳ１を用いたものを説明したが、これに限定するものではなく、例えば接触燃焼式センサ等任意の形式のガスセンサを用いることができ、又、ニオイセンサの代わりに一酸化炭素（ＣＯ）センサや塩化水素（ＨＣｌ）センサを用いてもよい。
即ち、図６から図８に示すように、配電盤等に用いられる材料に応じて発生するガスの濃度の経時的変化に差異が存在することから、それぞれの特性に合わせてセンサを選択できるのであり、前記第一のセンサや第二のセンサの種類はそれぞれ一種類に限定するものではなく、同時に複数種類のセンサを用いることも可能である。
先の実施例では、領域判別を行うための閾値ａ，ｂ，ｃ，ａ’，ｂ’，ｃ’の値は特に明示していないが、これは、検出対象ガスの特性に応じて適宜設定すればよいものであり、例えば、電装部品の絶縁体として用いられるフェノール樹脂が加熱されて発生する匂いを検出するために、熱線型半導体式ガスセンサを用いた場合には、測定範囲が０〜１００ｐｐｍで、レベルａがエタノール換算で２ｐｐｍ、レベルｂが６ｐｐｍ、レベルｃが２０ｐｐｍが好ましい値として使用できる。
その他、煙センサでは、測定範囲が０〜１５ｍｇ／ｍ3 で、レベルａ’が減光率をほこり換算して２ｍｇ／ｍ3 、レベルｂ’が６ｍｇ／ｍ3 、レベルｃ’が１０ｍｇ／ｍ3 が好ましい値として使用できる。
先の実施例では、各センサの値を３段階に分割して０”，”１”，”２”，”３”で示す４領域を考えたが、センサの値の分割数や領域数はこれに限定するものではない。
領域判別を行わずに、前記検知対象空間１の内外に、単一又は複数の異常検出センサを各別に設けて、前記検知対象空間１の内部に設けた異常検出センサの出力が異常を示す設定値以上であっても、前記検知対象空間１の外部に設けた異常検出センサの出力以下である場合には正常であると判別することにより、外乱の影響を検出できるように構成することもできる。
つまり、検知対象空間１の内部に設けた異常検出センサの出力が前記設定値以上である場合には、通常は、異常状態であると判別すべきところ、前記検知対象空間１の外部に設けた異常検出センサの出力以下である場合には、検知対象空間１の内部に設けた異常検出センサが、検知対象空間１の外部で生じた異常に感応したためであると判断して、検知対象空間１においては正常であると判別するのである。
検知対象空間１の内外にセンサを設けずとも、検知対象空間１に、前記検知対象空間１の異常発生に伴って発生する透明ガスの濃度を検出する第一センサＳ１と、前記検知対象空間１の異常発生に伴って発生する非透明ガスの濃度を検出する第二センサＳ２とを設けて、前記第一センサＳ１及び第二センサＳ２の取りうる値の範囲をそれぞれ複数領域に分割し、前記第一センサＳ１及び第二センサＳ２の出力が、各領域を組み合わせた複数の状態のいずれの状態に含まれるかに基づいて正常又は異常の程度を判別するものであってもよい。但し、この場合には外乱の影響は判断できない。
【００１４】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  要部の平面図
【図２】  領域判別の説明図
【図３】  異常状態判断の説明図
【図４】  フローチャート
【図５】  フローチャート
【図６】  発生ガスの特性図
【図７】  発生ガスの特性図
【図８】  発生ガスの特性図
【符号の説明】
１          検知対象空間
Ｓ１，Ｓ３  第一センサ
Ｓ２，Ｓ４  第二センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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