(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス濃度を検知して警報を発する携帯型のガス検知警報器と該警報を受信して無線信号として送出する通信携帯端末とが接続手段で接続された状態で、前記ガス濃度が所定レベルを越えたときに前記警報を発信し続けて自己保持するガス警報送信装置と、
無線通信網を介して前記警報を受信し前記ガス警報送信装置に関連する関連情報を取得する安全センタと
よりなるガス異常検知システムにおいて、
前記ガス検知警報器の電源をオフにして前記関連情報の保持を解除することにより、前記ガス警報送信装置の保持者の生存が確認できる構成であること
を特徴とするガス異常検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサを用いてガス濃度を検知して警報を発する携帯型のガス警報送信装置を使用したガス異常検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスセンサを用いてガス濃度を検知して警報を発する従来の携帯型のガス警報送信装置は、例えば一酸化ガスを検出する一酸化炭素センサを例にとれば、図４に示すように構成されている。
【０００３】
ガス検知警報装置１０は、図４に示すように、一酸化炭素センサ１１、増幅回路１２、Ａ／Ｄコンバータ(アナログ／デジタルコンバータ)１３、ワンチップマイコン１４、液晶表示器１５、警報ブザー１６、警報ランプ１７，レベル設定器１８、レベル設定器１９などから成り立っており、携帯に便利なように小型に構成され持ち歩くことができる。
【０００４】
一酸化炭素センサ１１は雰囲気中の一酸化炭素を検出して、この一酸化炭素の濃度をアナログの電気信号に変換し、増幅回路１２はこの電気信号が所定のレベルになるように増幅する。
【０００５】
増幅された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３に入力されて、ここで対応するデジタル信号に変換されて、ワンチップマイコン１４に出力され、ここで信号処理がなされ、検出されたガス濃度が液晶表示器１５に所定の単位、例えばＰＰＭなどの単位で表示される。
【０００６】
また、ワンチップマイコン１４には、レベル設定器１８により第一警報レベルＬ１として、例えば一酸化炭素のガス濃度が５０ＰＰＭを越えると警報ブザー１６が鳴動し、警報ランプ１７が点灯するように設定することができる。
【０００７】
さらに、レベル設定器１９には、第一警報レベルＬ１より大きい一酸化炭素のガス濃度である第二警報レベルＬ２として、例えば一酸化炭素のガス濃度が１５０ＰＰＭを越えると警報ランプ１７が点灯し、警報ブザー１６が鳴動するように設定する。
【０００８】
以上の構成において、一酸化炭素センサ１１で検出した一酸化炭素のガス濃度が、例えば５０ＰＰＭを越えると警報ランプ１７が点灯するが、ガス濃度が自動的に低下した場合は、この警報ランプ１７は自動的に消灯する自動復帰式として動作している。
【０００９】
そして、マンホールに入るときなどには、この携帯用のガス警報送信装置１０を予めマンホールの中につり下げて、一酸化炭素のガス濃度が所定のレベル以下であることを確認してから検査孔の中に入るなどして安全を確保するが、自動復帰式であるので、ガス濃度が低下していれば警報が解除され、ガス濃度が上昇すれば警報が鳴り、その危険分布を知ることができる。
【００１０】
なお、図４に示す構成では、ガスの種類としては一酸化炭素を検出するものであるが、この一酸化炭素センサ１１の代わりに、酸素の濃度を検知する酸素センサを装着することも、或いは硫化水素の濃度を検知する硫化水素センサを装着することもでき、同様にして電気信号に変換して、許容値をレベル設定器１８、或いはレベル設定器１９で設定して警報などを発信させることができるが、いずれにしても自動復帰式として動作する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような携帯用のガス検知警報装置は、小型であり持ち歩きに便利であり、手軽にガス濃度を検知することができるが、オペレータが単独で所定レベルを持つ高濃度のガスエリアに入って倒れ意識がなくなったときなどは、ガス検知警報装置を所持していてもこれによりオペレータの近傍に警報を発することはできるが、遠方にいる第三者に知らせることはできず、このため死に至る危険性がある。
【００１２】
また、一時的にガス濃度が上昇して所定レベルを越えて危険状態になり意識がなくなった後で、この危険状態が去っても、自動復帰式であるので、警報は解除されるが、意識がなくなったオペレータの状態はそのまま維持され、危険性が解除されないという問題がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題を解決するためのガス異常検知システムの構成として、ガス濃度を検知して警報を発する携帯型のガス検知警報器と該警報を受信して無線信号として送出する通信携帯端末とが接続手段で接続された状態で、前記ガス濃度が所定レベルを越えたときに前記警報を発信し続けて自己保持するガス警報送信装置と、無線通信網を介して前記警報を受信し前記ガス警報送信装置に関連する関連情報を取得する安全センタとよりなるガス異常検知システムにおいて、前記ガス検知警報器の電源をオフにして前記関連情報の保持を解除することにより、前記ガス警報送信装置の保持者の生存が確認できる構成であること、から構成されるようにしたものである。
【００１７】
本発明は、以上のガス異常検知システムの構成により、ガス警報送信装置によりガス濃度が所定レベルを越えると警報を発信し続けて自己保持しており無線通信網を介して安全センタでこの警報を受信しつづけて前記ガス警報送信装置に関連する関連情報を取得しているので、素早く救助を開始することができ、関連情報の内容によっては、ガスの種類、オペレータ名、位置する場所などを即座に知ることができ、安全管理上極めて有効な対処をすることができる。
特に、ガス検知警報器の電源をオフにして関連情報の保持を解除することによりガス警報送信装置の保持者の生存を確認することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガス警報送信装置の実施の形態について図を用いて説明する。図１は本発明の実施の１形態を略示的に示した全体構成図である。なお、理解を容易にするため従来のガス検知警報装置と同一部分には同一の符号を付して説明する。
【００２１】
ガス検知警報器２０は、図１に示すように、一酸化炭素センサ１１、増幅回路１２、Ａ／Ｄコンバータ(アナログ／デジタルコンバータ)１３、液晶表示器１５、警報ブザー１６、警報ランプ１７，レベル設定器１８、レベル設定器１９、ワンチップマイコン２１、外部警報インターフエース２２、ジャック２３などから成り立っており、携帯に便利で持ち歩くことができる。
【００２２】
一酸化炭素センサ１１は雰囲気中の一酸化炭素を検出して、この一酸化炭素の濃度をアナログの電気信号に変換し、増幅回路１２はこの電気信号が所定のレベルになるように増幅する。
【００２３】
増幅された電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３に入力されて、ここで対応するデジタル信号に変換されて、ワンチップマイコン２１に出力され、ここで信号処理がなされ、検出されたガス濃度が液晶表示器１５に所定の単位、例えばＰＰＭなどの単位で表示される。
【００２４】
また、ワンチップマイコン２１には、レベル設定器１８により第一警報レベルＬ１として、例えば一酸化炭素のガス濃度が５０ＰＰＭを越えると警報ランプ１７が点灯し、警報ブザー１６が鳴動するように設定することができる。
【００２５】
さらに、レベル設定器１９には、第一警報レベルＬ１より大きい一酸化炭素のガス濃度である第二警報レベルＬ２として、例えば一酸化炭素のガス濃度が１５０ＰＰＭを越えると警報ランプ１７が点灯し、警報ブザー１６が鳴動するように設定することができる。
【００２６】
この場合に、第二警報レベルＬ２での警報ランプ１７の点灯および警報ブザー１６の鳴動のオン・オフの周期は、第一警報レベルＬ１におけるオン・オフの周期と異なるように設定され、第一警報レベルＬ１の警報か第二警報レベルＬ２での警報かを区別できるようになっている。
【００２７】
ワンチップマイコン２１は、出力ポート１と入力ポート１とが設けられており、これらのポートは外部警報インターフエース２２に接続され、外部警報インターフエース２２はジャック２３に接続されている。
【００２８】
外部警報インターフエース２２は、一端が出力ポート１に接続され、他端はエミッタがグランドに接続されたトランジスタＱ１のベースに接続され、このトランジスタＱ１のコレクタはジャック２３の端子Ｔに接続されている。
【００２９】
また、入力ポート１は、抵抗Ｒ２を介して＋Ｖ１の電圧でプルアップされると共にジャック２３にプラグが接続されない状態で端子Ｔと接続されているＢ端子に接続され、ジャック２３のＳ端子はグランドに接続されている。
【００３０】
さらに、図１では、通信携帯端末として専用ＰＨＳ(パーソナル・ハンディフオン・システム)２４を用い、この専用ＰＨＳ２４とガス検知警報器２０とを、両端にプラグ２５、２６を有し、これらを接続コード２７で接続し、プラグ２５をジャック２３に、プラグ２６をジャック２８に挿入して構成する接続手段を用いる場合を例示している。
【００３１】
ジャック２３及び接続コード２７のプラグ２５は、超小型の短頭ジャック、プラグであり、プラグ２５が挿入されていない場合は、ジャック２３のＴ端子とＢ端子とが短絡しており、プラグ２５が挿入されるとジャック２３のＴ端子とＢ端子とが開放され、Ｂ端子は解放状態となる。
【００３２】
専用ＰＨＳ２４は、外部警報インターフエース２９、信号処理部３０，アンテナ３１、ジャック２８などから構成され、外部警報インターフエース２９とジャック２８を除けば市販のＰＨＳと同様な構成であり、信号処理部３０は専用ソフトを用いて動作し、この結果は送受信部を介してアンテナ３１から無線により信号を送信する。
【００３３】
外部警報インターフエース２９は、Ｓ端子がグランドに接地されたジャック２８のＴ端子が抵抗Ｒ３を介して＋Ｖ２の電圧でプルアップされて、信号処理部３０の入力ポート２に接続されている。
【００３４】
次に、以上のように構成されたガス警報送信装置３２の動作について図２に示す状態図を用いて説明する。
【００３５】
先ず、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込んでおらず、警報が出ていない無警報の状態、つまり図２の状態１に示す場合では、ワンチップマイコン２１の出力ポート１はローレベルＬ(０ボルト)になっており、このためトランジスタＱ１がオフ状態となっている。
【００３６】
このため、トランジスタＱ１のコレクタ電圧は、＋Ｖ１電圧が抵抗Ｒ２からジャック２３のＢ−Ｔ端子を介してコレクタに印加されることにより＋Ｖ１になると同時にワンチップマイコン２１の入力ポート１もハイレベルＨ(＋Ｖ１ボルト)となっている。
【００３７】
次に、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込んでいない未接続の状態であって警報が出ている状態、つまり図２の状態２に示す場合では、ワンチップマイコン２１の出力ポート１はハイレベルＨ(＋Ｖ１ボルト)となり、トランジスタＱ１がオン状態となっている。
【００３８】
このため、トランジスタＱ１のコレクタ電圧は、０ボルトとなり、ジャック２３のＢ−Ｔ端子を介したワンチップマイコン２１の入力ポート１はローレベルＬとなるので、この電圧をワンチップマイコン２１がソフトで検出して自動復帰式として動作するようにソフトで対応する。
【００３９】
つまり、ガス検知警報器２０のジャック２９にプラグ２５を差し込んでおらず一酸化炭素のガス濃度がレベル設定器１８又は１９で設定した所定レベルを越えた場合(状態２)は、ワンチップマイコン２１がこれを検知して警報ランプ１７を点灯させたり、警報ブザー１６を鳴動させたり、或いは液晶表示器に警報内容を表示したりするが、所定レベルより低下したときは、自動的にこれらの警報を消滅させて元の無警報の状態に戻す警報自動復帰式として動作する。
【００４０】
この警報自動復帰式の動作は、従来のガス検知警報装置１０と同じ動作であるので、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込まない場合は、ガス検知警報器２０は従来と同様にガス検知警報装置１０単体としての使用が可能である。
【００４１】
なお、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込んでいない状態では、図２の状態１，２に示すように、専用ＰＨＳ２４の入力ポート２は抵抗Ｒ３を介して電圧＋Ｖ２が印加された状態にあるので、ハイレベルＨの状態にある。
【００４２】
次に、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込み、また専用ＰＨＳ２４のジャック２８にプラグ２６を差し込んだ状態で警報が出ていない無警報の状態、つまり、図２の状態３に対応する場合では、出力ポート１はローレベルＬ(０ボルト)になっており、このためトランジスタＱ１は開放状態となっている。
【００４３】
また、この場合のワンチップマイコン２１の入力ポート１は、ジャック２３のＢ端子がＴ端子から開放されているので、＋Ｖ１の電圧が抵抗Ｒ２を介して印加され、ハイレベルＨの状態になっている。
【００４４】
一方、専用ＰＨＳ２４の入力ポート２は、トランジスタＱ１が開放状態となっているので、ガス検知警報器２０側からは電圧が印加されず、抵抗Ｒ３を介して電圧＋Ｖ２が印加され、ハイレベルＨとなっている。
【００４５】
次に、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込み、また専用ＰＨＳ２４のジャック２８にプラグ２６を差し込んだ状態で警報が出ている状態、つまり、図２の状態４に対応する場合では、ワンチップマイコン２１の出力ポート１はハイレベルＨ(＋Ｖ１ボルト)となり、トランジスタＱ１がオン状態となっている。
【００４６】
この結果、ガス検知警報器２０のジャック２３のＴ端子は、グランドに接地された状態になっているので、専用ＰＨＳ２４の入力ポート２は接続ケーブル２７を介して接地されてローレベルＬになっている。
【００４７】
また、ワンチップマイコン２１の入力ポート１は、警報の発生の有無に係わらずジャック２３にプラグ２５が挿入されて端子Ｔと端子Ｂが開放された状態にある。
【００４８】
このため、入力ポート１は、抵抗Ｒ２を介して電圧＋Ｖ１が印加されてハイレベルＨに維持されているので、ワンチップマイコン２１は、一酸化炭素の濃度が所定レベルを越えて警報を発生している状態において、入力ポート１がハイレベルＨであることをワンチップマイコン２１がソフト的に検出して、警報を継続して発信し続ける警報自己保持式として動作するようにソフト的に切り替えて動作する。
【００４９】
つまり、ガス検知警報器２０のジャック２３にプラグ２５を差し込み、また専用ＰＨＳ２４のジャック２８にプラグ２６を差し込んだ状態では、図２の状態３、４に示すように、警報がない場合は入力ポート２のレベルがハイレベルＨ(状態３)であり、信号処理部３０はアンテナ３１から警報を発信することはない。
【００５０】
しかし、警報があればワンチップマイコン２１が、図２の状態４に示すように、入力ポート１のハイレベルＨを検出して警報自己保持式になるように自己のソフトを切り替える。
【００５１】
この後、専用ＰＨＳ２４は、入力ポート２のローレベルＬを検知して、内蔵する専用ソフトにより、例えば安全センタなどの電話番号に自動ダイヤルを行って警報を送信し続けることにより、第三者に危険状態を通報し続けることができる。
【００５２】
なお、この警報自己保持式の状態を解除するためには、このガス検知警報器２０を装着しているオペレータが、液晶表示器１５のガス濃度値が警報値以下であることを確認してから電源を切断することにより行う。
【００５３】
図１に示す構成では、ガスの種類としては一酸化炭素を検出するものを例示したが、この一酸化炭素センサ１１の代わりに、酸素の濃度を検知する酸素センサ、或いは硫化水素の濃度を検知する硫化水素センサを装着することもできる。
【００５４】
次に、本発明に係るガス異常検知システムの実施の形態について、図３に略示的に示した全体構成図を用いて説明するが、理解を容易にするため図１に示すガス警報送信装置３２と同一部分には同一の符号を付して説明する。
【００５５】
ガス異常検知システム４０は、オペレータが装着できる携帯型のガス警報送信装置３２と、このガス警報送信装置３２の専用ＰＨＳ２４から発信される無線信号による警報を受信する安全センタ４１とから構成され、これらは複数の基地局で構成される移動通信網４２には無線で伝送され、移動通信網４２からは電話網４３を介して安全センタ４１と有線で結ばれている。
【００５６】
ガス警報送信装置３２の専用ＰＨＳ２４から発信された例えば３２ｋｂｐｓ(キロビット／秒)のデジタルによる無線信号による警報は、移動通信網４２の基地局で検知されて、さらに電話網４３を介して例えばプラント事業所などに設けられた安全センタ４１に伝送される。
【００５７】
安全センタ４１は、有線で伝送されたこのデジタル信号による警報をモデム４４で復調してコンピュータ４５に送出し、コンピュータ４５はこれを検知することによりインターフエイス４６を介して警報ランプ４７を点灯させ、または警報ブザー４８を鳴動させ、或いは液晶表示器などの表示装置４９に警報に関連する関連情報を表示する。
【００５８】
既述のように、ジャック２３とジャック２８とが接続ケーブル２７で接続されている場合には、ガス警報送信装置３２は警報自己保持式として動作するようにワンチップマイコン２１がプログラムされているので、警報が発生するとこの警報は専用ＰＨＳ２４に内蔵される専用ソフトにより安全センタ４１に自動ダイヤルされて、移動通信網４２を構成する基地局から電話網４３を介して安全センタ４１に継続して警報が送信し続けられる。
【００５９】
安全センタ４１は、この警報を受信すると、コンピュータ４５に内蔵される専用ソフトにより自動着信され、送信された電話番号により登録されたオペレータの氏名、行先などの関連情報が表示装置４９の画面上に表示され、同時に安全センター４１の警報ランプ４７の点灯及び／又は警報ブザー４８を鳴動させ、必要に応じて専用ＰＨＳ２４の電話機能も確保される。
【００６０】
オペレータが生存しており、装着しているガス検知警報器２０の液晶表示器１５に示されるガス濃度が警報値以下に下がったことをオペレータが確認し警報を解除したい場合はガス検知警報器２０の電源を切断する。
【００６１】
電源切断により、警報保持が解除され、安全センタ４１の警報ランプ４７が消灯され、警報ブザー４８の鳴動が停止されるので、安全センタ４１側ではオペレータが生存しているのを確認することができる。
【００６２】
このようにガス警報送信装置３２の専用ＰＨＳ２４と移動通信網を構成する基地局との間で、３２ｋｂｐｓのデータを送受信しており、基地局と接続される例えば構内回線である電話回線４３も高速のデジタル回線を使用することで、完全にデジタルで安全センタ４１と警報のデータ通信をすることが可能となり警報データの転送の高速化と高信頼性が確保できる。
【００６３】
また、専用ＰＨＳ２４の送信出力は、例えば１０ミリワット程度の小さい出力であるので、専用ＰＨＳ２４の電池への負担が小さく、重量を抑えることができ、オペレータがガス検知装置２０と共に常備しても、重量的に或いはスペース的に問題が生じることはない。
【００６４】
専用ＰＨＳ２４の送信出力が小さいことは、プラント事業所内での利用において、電波障害を引き起こさないという利点を有すると共に基地局番号を有する１つの基地局がもつカバーエリアが小さくなり、ガス警報送信装置３２を携帯するオペレータの位置を基地局番号から特定しやすくすることができる。
【００６５】
さらに、事業所内においては、基地局の設置場所は実質的には自由にかつ任意に選ぶことが可能であり、最も効果的な分布、例えば危険個所をくまなくカバーするように基地局を設置することができる。
【００６６】
図３に示す実施態様では、効果的な移動通信網４２としてＰＨＳ対応の通信網として説明したが、携帯電話に対応する通信網としても、或いは専用ＰＨＳ２４の代わりにトランシーバ送信装置に変更し、安全センタ４１側でも入力側はこのトランシーバからの無線による警報を受信するトランシーバ受信装置として構成しても良い。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によるガス異常検知システムの構成により、ガス警報送信装置によりガス濃度が所定レベルを越えると警報を発信し続けて自己保持しており無線通信網を介して安全センタでこの警報を受信しつづけて前記ガス警報送信装置に関連する関連情報を取得しているので、素早く救助を開始することができ、関連情報の内容によっては、ガスの種類、オペレータ名、位置する場所などを即座に知ることができ、安全管理上極めて有効な対処をすることができる。
特に、ガス検知警報器の電源をオフにして関連情報の保持を解除することによりガス警報送信装置の保持者の生存を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス警報送信装置の実施の１形態を略示的に示した全体構成図である。
【図２】図１に示すガス警報送信装置の動作を説明する状態図である。
【図３】本発明に係るガス異常検知システムの実施の１形態を略示的に示した全体構成図である。
【図４】従来のガス検知警報装置の構成を略示的に示した全体構成図である。
【符号の説明】
１０；ガス検知警報装置、  １１；一酸化炭素センサ、  １２；増幅回路、
１３；Ａ／Ｄコンバータ、  １４；ワンチップマイコン、  １５；液晶表示器、
１６；警報ブザー、  １７；警報ランプ、  １８、１９；レベル設定器、
２０；ガス検知警報器、  ２１；ワンチップマイコン、
２２、２３、２８；ジャック、  ２４；専用ＰＨＳ、  ２５、２６；プラグ、
２７；接続コード、  ２９；外部警報インターフエイス、  ３０；信号処理部、
３１；アンテナ、  ４０；ガス異常検知システム、  ４１；安全センタ、
４２；移動通信網、  ４３；電話網、  ４４；モデム、  ４５；コンピュータ、
４６；インターフエイス、  ４７；警報ランプ、  ４８；警報ブザー、
４９；表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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