(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内の区画毎に複数設けられた水噴霧ヘッドに対して放水制御を行う自動弁と、防災受信盤から引き出された伝送路に接続され前記防災受信盤からの制御指令信号に基づいて前記自動弁を開閉制御する中継器とを備えたトンネル防災設備において、
前記中継器に、
前記自動弁の開応答時間と閉応答時間を計測して保持する計測部と、
前記防災受信盤から計測要求指令信号を受信した際に、前記計測部に保持している開応答時間および閉応答時間を前記防災受信盤に応答送信する応答部と、
を備えたことを特徴とするトンネル防災設備。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル防災設備において、前記計測部は、前記防災受信盤からの開制御指令信号を受信した際に前記自動弁を開制御して圧力スイッチのオン応答が得られるまでの開応答時間を計測し、続いて防災受信盤からの閉制御指令信号を受信した際に前記自動弁を閉制御して圧力スイッチのオフ応答が得られるまでの閉応答時間を計測することを特徴とするトンネル防災設備。
【請求項３】
請求項１記載のトンネル防災設備において、前記中継器は、前記自動弁を開閉動作させる手動スイッチを備え、前記計測部は、前記手動スイッチの開操作により前記自動弁を開制御して圧力スイッチのオン応答が得られるまでの開応答時間を計測し、続いて前記手動スイッチの閉操作により前記自動弁を閉制御して圧力スイッチのオフ応答が得られるまでの閉応答時間を計測することを特徴とするトンネル防災設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防災受信盤からの制御指令信号に基づいて中継器からトンネル内に設置した水噴霧ヘッドに対し設けた自動弁を開閉制御するトンネル防災設備に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、自動車専用道路のトンネルに使用される防災設備として、防災受信盤からトンネル内に引き出された伝送路に接続している複数の端末機器にアドレスを割当て、アドレスを指定した各種のコマンドの送信により火災検知器の情報収集による火災監視や、火災を判断した際に自動弁を開制御して水噴霧ヘッドから消火用水を放水させる制御等を行う所謂Ｒ型伝送方式をとっている。
【０００３】
このようトンネル防災設備の中の水噴霧設備にあっては、防災受信盤にて弁開操作を行うと自動弁に対する開方向の駆動電源がオンして開制御する。自動弁の２次側には圧力スイッチが設置されており、自動弁を開放すると二次圧力を受けて圧力スイッチがオンし、このオン信号を防災受信盤に取り込むことで、自動弁の開放結果を表示している。
【０００４】
また防災受信盤にて弁閉操作を行うと自動弁に対する閉方向の駆動電源がオンして閉制御する。この場合は、自動弁の開放による圧力スイッチのオフ信号を防災受信盤に取り込むことで、自動弁の閉鎖結果を表示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トンネル防災設備の水噴霧制御に使用している自動弁は、経年変化等により劣化すると、自動弁の開閉時間が長くなる。そこで、自動弁を開御御してから圧力スイッチのオン信号がリタ−ンするまでの開応答時間と、自動弁を閉制御してから圧力スイッチのオフ信号がリターンするまでの閉応答時間を測定し、この測定時間から自動弁の機能劣化の度合いを判断し、例えば所定時間を超えるような場合には、自動弁の交換修理などのメンテナンスを行っている。
【０００６】
しかしながら、Ｒ型伝送方式を採用したトンネル防災設備では、自動弁及び圧力スイッチは、伝送機能を備えた中継器に接続され、更に伝送路を介して防災受信盤と接続されており、防災受信盤からの制御指令による開応答時間および閉応答時間の測定には、伝送による遅延時間が含まれてしまい、正しい開閉応答時間が測定できない問題点があった。
【０００７】
本発明は、伝送遅延を受けることなく正確に開閉応答時間を計測して適切に自動弁の性能を評価可能とするトンネル防災設備を提供することを目的とする。
【０００８】
【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は、次のように構成する。本発明は、トンネル内の区画毎に複数設けられた水噴霧ヘッドに対して放水制御を行う自動弁と、防災受信盤から引き出された伝送路に接続され防災受信盤からの制御指令信号に基づいて自動弁を開閉制御する中継器とを備えたトンネル防災設備であって、中継器に、自動弁の開応答時間と閉応答時間を計測して保持する計測部と、防災受信盤から計測要求指令信号を受信した際に、計測部に保持している開応答時間および閉応答時間を応答送信する応答部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで計測部は、防災受信盤からの開制御指令信号を受信した際に自動弁を開制御して圧力スイッチのオン応答が得られるまでの開応答時間を計測し、続いて防災受信盤からの閉制御指令信号を受信した際に自動弁を閉制御して圧力スイッチのオフ応答が得られるまでの閉応答時間を計測する。
【００１０】
また中継器に自動弁を開閉動作させる手動スイッチを設け、計測部は、手動スイッチの開操作により自動弁を開制御して圧力スイッチのオン応答が得られるまでの開応答時間を計測し、続いて手動スイッチの閉操作により自動弁を閉制御して圧力スイッチのオフ応答が得られるまでの閉応答時間を計測するようにしてもよい。
【００１１】
このように本発明は、中継器に対する防災受信盤からの開閉制御指令と、この制御指令に基づく中継器による自動弁の開閉応答時間の計測を分離することで、自動弁の開閉応答時間の計測値に、防災受信盤と中継器との間の伝送による遅延時間が入らず、自動弁の開応答時間および閉応答時間を正確に計測し、メンテナンスのための自動弁の機能評価を適切に行いことができる。
【００１２】
また防災受信盤側で複数の自動弁について制御開始から圧力スイッチ応答までの時間計測の管理を行う必要がないため、防災受信盤のプログラム構成やメモリ管理が簡潔なものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるトンネル防災設備の設備構成の説明図である。
【００１４】
図１において、防災受信盤１はトンネル設備の監視室に設置されており、防災受信盤１から上りトンネルに対し上りトンネル伝送路２ａが引き出され、また下りトンネルに対し下りトンネル伝送路２ｂが引き出されており、この実施形態では上りトンネル伝送路２ａ側を示している。
【００１５】
上りトンネル伝送路２ａとしては、防災受信盤１より検知器ライン３と中継器ライン４が引き出されている。検知器ライン３には所定間隔で火災検知器５が接続され、また中継器ライン４にはトンネル内の所定区間ごとに複数設けられた水噴霧に対し放水制御を行うための中継器６を接続している。
【００１６】
中継器６には後の説明で明らかにするように、水噴霧設備の放水制御を行う自動弁が接続される。更に検知器ライン３及び中継器ライン４に対しては、一定間隔例えば８００ｍの間隔ごとに中継増幅盤７が設けられている。
【００１７】
更に防災受信盤１に対してはポンプ制御盤８が設けられ、水噴霧用ヘッドの放水制御の際には、自動弁を開制御し、ポンプ制御盤８より図示しない消火ポンプを運転して、加圧消火用水をトンネル内の水噴霧ヘッドに供給して水噴霧制御を行うようにしている。
【００１８】
防災受信盤１と火災検知器５の間、及び防災受信盤１と中継器６及び中継増幅盤７との間の制御指令信号及び応答信号の伝送は、それぞれに固有のアドレスが予め割り当てられており、制御対象または応答先を指定したアドレスを含む制御指令信号または応答信号を検知器ライン３及び中継器ライン４を介して伝送し、受信側にあっては自己アドレスに一致するアドレスの制御指令信号または応答信号を受けて必要な処理を行うようになる。
【００１９】
この防災受信盤１と火災検知器５、中継器６、中継増幅盤７との間の伝送は、処理要求が発生した際にアドレスを含む制御指令信号または応答信号を送出する方式以外に、防災受信盤１から一定の時間間隔でポーリングコマンドを端末側に送信し、ポーリングコマンドによる制御とポーリングコマンドに対する応答コマンドによる応答信号の返送を行う方式としてもよい。
【００２０】
図２は図１の防災受信盤１の機能構成を中継器ライン４に接続した水噴霧設備系統と共に示したブロック図である。
【００２１】
図２において、防災受信盤１には主制御部１０が設けられ、主制御部１０に対しては伝送制御部１１が設けられている。伝送制御部１１からはトンネル４０に対し検知器ライン３と中継器ライン４が引き出され、この実施形態にあっては中継器ライン４側を示している。
【００２２】
トンネル４０に引き出された中継器ライン４には、トンネル内の区間毎に複数の水噴霧ヘッド１３に対し放水制御を行う自動弁１２を制御する中継器６が接続されている。またトンネル４０内の中継器ライン４の途中には中継増幅盤７が設けられ、防災受信盤１と中継器６との間の伝送信号の中継増幅を行っている。
【００２３】
防災受信盤１の主制御部１０に対してはバスを介して操作表示制御部１４が設けられ、この操作表示制御部１４に対しては操作部１４ａ、表示部１４ｂ及び音響部１４ｃが接続されている。
【００２４】
ここで操作部１４ａには、トンネル４０の中継器６に接続している自動弁１２を開閉制御するための開制御スイッチ２０と閉制御スイッチ２１が設けられている。
【００２５】
更に主制御部１０に対してはバスを介してプリンタ１７が設けられ、防災受信盤１の監視制御に必要な各種のデータをプリントアウトできるようにしている。更にまた主制御部１０に対しては通信制御部１８を介して外部のＣＲＴ１９が接続され、防災受信盤１の監視制御に必要な各種の受信情報をＣＲＴ１９上に表示できるようにしている。
【００２６】
主制御部１０にはプログラム制御により実現される監視処理部１５と自動弁管理部１６の機能が設けられている。
【００２７】
監視処理部１５は図１に示した検知器ライン３に接続している火災検知器５の呼出しで火災を判断すると、火災の警報表示を行う。このような火災表示によってトンネル４０内の火災発生区間が特定できることから、操作部１４ａにより水噴霧制御を行う区間を選択して開制御スイッチ２０を操作すると、指定された区間の中継器６のアドレスを指定した自動弁開制御コマンド（自動弁開制御指令信号）が伝送制御部１１より中継器ライン４に送出され、自己アドレスが一致した中継器６で受信され、自動弁１２を開制御し、消火ポンプから供給されている加圧消火用水を水噴霧ヘッド１３に供給して水噴霧制御を行う。
【００２８】
主制御部１０に設けた自動弁管理部１６は、トンネル４０内の水噴霧設備、即ち各中継器６により制御する自動弁１２の機能管理を行っている。例えば操作部１４ａのスイッチ操作により自動弁１２の機能テストを指示すると、自動弁管理部１６が起動し、トンネル４０内に設置している各区間の中継器６のアドレスを順次指定して自動弁１２の開制御指令コマンドを送出し、所定の時間経過後に自動弁１２の閉制御指令コマンドを送信する。
【００２９】
更に機能試験のための開閉制御指令コマンドを送出し終わった後、自動弁管理部１６は、計測要求指令コマンドを中継器６のアドレスを順次指定して送出し、これによって自動弁１２の開閉制御指令コマンドに伴う自動弁１２の開閉制御を通じて計測された後に保存されている自動弁開応答時間Ｔ１と自動弁閉応答時間Ｔ２の計測結果を中継器６から応答受信し、メモリに記憶保存するようにしている。
【００３０】
以上の計測要求指令については、開閉制御後順次送出してもよいし、計測表示時に一括して各中継器に送出してもよい。
【００３１】
そして全ての中継器６から計測結果の応答が得られたならば、計測された開応答T１または閉応答時間Ｔ２を予め定めた閾値時間と比較し、閾値時間を超える開または閉応答時間となる自動弁１２については保守点検が必要である旨のメンテナンス情報の出力表示を行う。
【００３２】
図３は図２の中継器６の機能構成を自動弁１２側と共に示したブロック図である。
【００３３】
図３において、防災受信盤１から引き出された中継器ライン４に対し中継器６が接続されている。中継器６には伝送送受信回路２２、ＣＰＵ２３、自動弁開閉電源供給回路２４、信号受信回路２５及び手動操作部２６が設けられている。この手動操作部２６には中継器６において自動弁１２を現場で開閉制御できるように、開制御スイッチ２７と閉制御スイッチ２８が設けられている。
【００３４】
ＣＰＵ２３にはプログラム制御により計測部３１と応答部３２が設けられている。計測部３１は、防災受信盤１から自動弁開制御指令コマンドを受信した際に、自動弁開閉電源供給回路２４の作動により開電源を自動弁１２の電動弁２９に供給する。
【００３５】
この自動弁１２の開制御と同時にタイマを起動し、自動弁１２の２次側に設けている圧力スイッチ３０のオン信号を信号受信回路２５で受信したときにタイマを停止し、このタイマ時間Ｔ１を自動弁開応答時間として保存する。
【００３６】
また防災受信盤１から自動弁閉制御コマンドを受信した際には、自動弁開閉電源供給回路２４を作動して自動弁開電源を自動弁１２の電動弁２９に供給して、開制御の際とは逆方向に作動して閉制御を行う。この自動弁開制御の開始と同時に、計測部３１にあってはタイマをスタートし、信号受信回路２５で自動弁１２の２次側に設けている圧力スイッチ３０のオフ信号の受信でタイマを停止し、この閉制御の際のタイマ時間Ｔ２を自動弁閉応答時間として計測部３１は保存する。
【００３７】
このように計測部３１には、最後に制御された自動弁１２の開／閉の応答時間が記録されることになる。
【００３８】
応答部３２は防災受信盤１より計測要求指令コマンドを受信した際に、計測部３１に保存している自動弁１２の開応答時間Ｔ１と閉応答時間Ｔ２を読み出して応答送信する。
【００３９】
このように本発明の中継器６にあっては、防災受信盤１からの弁開閉制御指令による自動弁１２の開閉制御を通じた開応答時間Ｔ１と閉応答時間Ｔ２の計測と、計測した開応答時間Ｔ１と閉応答時間Ｔ２の防災受信盤１への応答を分離していることで、自動弁１２の開応答時間Ｔ１及び閉応答時間Ｔ２の計測に防災受信盤１と中継器６との間の伝送による遅延時間が含まれることを防いでいる。
【００４０】
図４は図３の中継器６における制御処理のフローチャートである。図４において、中継器６のＣＰＵ２３は、ステップＳ１で圧力スイッチ３０による端末信号がオンか否かチェックしており、もし端末信号がオンであればステップＳ２に進み、防災受信盤１に対し伝送処理を行う。
【００４１】
またステップＳ３で防災受信盤１からの開制御指令の受信の有無をチェックしており、開制御指令を受信すると、ステップＳ４で自動弁開制御処理を実行する。またステップＳ５で防災受信盤１からの閉制御指令の有無をチェックしており、閉制御指令があるとステップＳ６に進み、自動弁閉制御処理を実行する。
【００４２】
更にステップＳ７で防災受信盤１からの計測要求指令の有無をチェックしており、計測要求指令があるとステップＳ８に進み、ステップＳ４及びステップＳ６の自動弁１２の開制御処理、自動弁１２の閉制御処理を通じて計測されたタイマ値である開応答時間Ｔ１と閉応答時間Ｔ２の送信処理を行う。
【００４３】
図５は図４におけるステップＳ４の自動弁開制御処理の詳細を示したフローチャートである。図５の自動弁１２の開制御処理にあっては、まずステップＳ１で自動弁１２に対し自動弁開閉電源供給回路２４より開電源出力を行い、自動弁１２に設けている電動弁２９を開方向に駆動する。
【００４４】
この開電源出力と同時にステップＳ２でタイマ値Ｔ１をＴ１＝０に初期化した後、ステップＳ３でタイマカウントを開始する。ステップＳ３のタイマカウント中にあっては、ステップＳ４で圧力スイッチ３０の信号がオンか否かチェックしており、圧力スイッチ信号がオンになると、ステップＳ５でタイマ値Ｔ１を保持し、これを自動弁１２の開応答時間とする。
【００４５】
図６は図４のステップＳ６における自動弁閉制御処理の詳細を示したフローチャートである。この自動弁１２の閉制御処理にあっては、ステップＳ１で自動弁１２に対し自動弁開閉電源供給回路２４より閉電源出力を行い、同時にステップＳ２でタイマ値Ｔ２をＴ２＝０に初期化して、ステップＳ３でタイマカウントを開始する。
【００４６】
このタイマカウント中にあっては、ステップＳ４で圧力スイッチ３０のスイッチ信号がオフとなるか否かチェックしており、圧力スイッチ３０がオフになるとステップＳ５に進んで、そのときのタイマ値Ｔ２を閉応答時間として保持する。
【００４７】
このような本発明における中継器６に対する自動弁１２の開閉応答時間の計測処理は、図２の主制御部１０に設けた自動弁管理部１６により定期的に行う以外に、係員がトンネル内を点検しながら中継器６において行うこともできる。
【００４８】
即ち、手動操作部２６の開制御スイッチ２７を操作して手動で自動弁１２の開制御を行い、開制御を行なった後に閉制御スイッチ２８を操作して自動弁１２の閉制御を行う。
【００４９】
これに伴い計測部３０で開制御から圧力スイッチ信号がオンとなるまでの開応答時間Ｔ１と自動弁１２の閉制御から圧力スイッチ信号がオフとなるまでの閉応答時間Ｔ２を計測して保持される。
【００５０】
このようにして得られた自動弁１２の開及び閉の各応答時間Ｔ１，Ｔ２は、プリンタ１７でプリントアウトしたり、ＣＲＴ１９上に表示できる。更に自動弁管理部１６で収集した開及び閉の各応答時間Ｔ１，Ｔ２を予め定めた閾値時間と比較し、メンテナンスの有無を判断して表示するようにしてもよい。
【００５１】
例えば自動弁１２の開応答時間Ｔ１が２０秒を超えた場合、また自動弁１２の閉応答時間Ｔ２については６０秒を超えた場合について、それぞれメンテナンスを必要としてメッセージ表示を行うようにする。
【００５２】
なお、上記の実施形態は、自動弁の開制御または閉制御に対する応答信号として自動弁の２次側に設けている圧力スイッチのスイッチ信号のオン，オフを使用しているが、これ以外に自動弁に設けている開閉検出用のリミットスイッチからの信号を用いるようにしてもよい。
【００５３】
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。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、自動弁を開閉制御する中継器に対する防災受信盤からの開閉制御指令と、この開閉制御指令に基づく中継器による自動弁の開閉制御に伴う開応答時間と閉応答時間の計測を分離することで、自動弁の開応答時間と閉応答時間の計測値に防災受信盤と中継器との間の伝送による遅延時間が入らず、自動弁の開応答時間及び閉応答時間を正確に計測することができ、メンテナンスのため自動弁の機能評価を適切に行うことができる。
【００５５】
また防災受信盤側で複数の自動弁について開応答時間及び閉応答時間を計測するための制御開始から圧力スイッチ応答までの時間計測の管理を行う必要がないため、防災受信盤のプログラム構成やメモリ管理を簡潔にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトンネル防災設備の説明図
【図２  】図１の防災受信盤の機能を水噴霧制御設備系統と共に示したブロック図
【図３】図２の中継器の機能を自動弁と共に示したブロッック図
【図４】図３の中継器制御のフローチャート
【図５】開応答時間の計測を含む図４の自動弁開制御処理のフローチャート
【図６  】閉応答時間の計測を含む図４の自動弁閉開制御処理のフローチャート
【符号の説明】
１：防災受信盤
２a：上りトンネル伝送路
２b：下りトンネル伝送路
３：検知器ライン
４：中継器ライン
５：火災検知器
６：中継器
７：中継増幅盤
８：ポンプ制御盤
１０:主制御
１１:伝送制御部
１２:自動弁
１３:水噴霧ヘッド
１４:操作表示制御部
１４a:操作部
１４b:表示部
１４c:音響部
１５:監視処理部
１６:自動弁管理部
１７:プリンタ
１８:通信制御部
１９:CRT
２０,２７:開制御スイッチ
２１,２８:閉制御スイッチ
２２:伝送送受信回路
２３:CPU
２４:自動弁開閉電源供給回路
２５:信号受信回路
２６:手動操作部
２９:電動弁
３０:圧力スイッチ
３１:計測部
３２:応答部
４０:トンネル
４０a,４０b:区画
【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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