(57)【要約】  火災発生の可能性がある箇所を早期に検知することができる火災検知システムを提供する。センサ部１０２は、光ファイバ１０４における振動が伝わった箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部１０１に送信する。気体状況検知部１０３は、気体の状況を示す情報を情報出力部１０１に送信する。情報出力部１０１は、光ファイバ１０４における振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する。
2020021780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに設けられたセンサ部と、
気体の状況を検知する気体状況検知部と、
情報を出力する情報出力部とを備え、
前記センサ部は、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記気体状況検知部は、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知システム。
【請求項２】
センサ部は、
光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記箇所を示す情報を受信した場合、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
請求項１に記載の火災検知システム。
【請求項３】
情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信した場合、前記箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報を出力する
請求項１または請求項２に記載の火災検知システム。
【請求項４】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体情報検知部は、
気体の状況を示す情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所が、気体の状況が所定の条件を満たしている監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項５】
気体情報検知部は、
気体の状況が所定の条件を満たしている場合にその旨の情報を情報出力部に送信する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項６】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記割合が閾値より大きい旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記割合が前記閾値より大きい旨の情報および前記監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項７】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項８】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報および前記監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項９】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項１０】
光ファイバに設けられたセンサ部と、
気体の状況を検知する気体状況検知部と、
情報を出力する情報出力部とを備え、
前記気体状況検知部は、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記センサ部は、
前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
前記箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知システム。
【請求項１１】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記割合が閾値より大きい旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記割合が閾値より大きい旨の情報、および、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信した場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１０に記載の火災検知システム。
【請求項１２】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１０に記載の火災検知システム。
【請求項１３】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報、および、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信した場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１０に記載の火災検知システム。
【請求項１４】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１０に記載の火災検知システム。
【請求項１５】
光ファイバに設けられたセンサ部から、前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、
気体の状況を検知する気体状況検知部から、前記気体の状況を示す情報を受信し、
前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする情報出力装置。
【請求項１６】
気体の状況を検知する気体状況検知部から、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
光ファイバに設けられたセンサ部から、前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする情報出力装置。
【請求項１７】
光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、
前記センサ部が、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記気体状況検知部が、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部が、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知方法。
【請求項１８】
光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、
前記気体状況検知部が、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記センサ部が、
前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部が、
前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
前記箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
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、火災検知システムおよび火災検知方法、並びに、その火災検知システムに適用される情報出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の防災システム等が提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照）。【０００３】
特許文献１には、等間隔で温度の計測点が設置された光ファイバ温度測定システムを備えるトンネル防災システムが記載されている。さらに、特許文献１に記載のトンネル防災システムは、一酸化炭素（以下、ＣＯと記す。）濃度の計測点毎にＣＯセンサが設置されたＣＯ濃度計測システムも備える。【０００４】
特許文献２には、レーザ照射手段と、レーザ受光手段とを有し、レーザ吸収法により地下鉄構内における特定ガスの濃度を算出する防災システムが記載されている。【０００５】
特許文献３には、光ファイバを用いた火災および侵入の検知システムが記載されている。特許文献３には、光ファイバに加わった熱を検知するとともに、その光ファイバにおける熱の加えられた箇所を検知することが記載されている。また、特許文献３には、光ファイバの歪みや振動を検知するとともに、光ファイバにおけるその歪みや振動が発生した箇所を特定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２０４５７号公報
【特許文献２】特開２００５−８３８７６号公報
【特許文献３】特開２０１７−１３４６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光ファイバを用いて温度の上昇位置を特定することによって、例えば、トンネル内の火災発生を検知することが考えられる。【０００８】
しかし、火災が発生してから光ファイバの周辺温度が所定値以上に上昇するまでには時間がかかる。そのため、火災発生を検知するまでに時間がかかってしまう。【０００９】
そこで、本発明は、火災発生の可能性がある箇所を早期に検知することができる火災検知システムおよび火災検知方法、並びに、その火災検知システムに適用される情報出力装置を提供することを目的とする。【００１０】
また、本発明は、火災発生箇所の検知前に、火災発生の可能性がある区間を早期に検知することができる火災検知システムおよび火災検知方法、並びに、その火災検知システムに適用される情報出力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による火災検知システムは、光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備え、センサ部が、光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部に送信し、気体状況検知部が、気体の状況を示す情報を情報出力部に送信し、情報出力部が、光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力することを特徴とする。【００１２】
また、本発明による火災検知システムは、光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備え、気体状況検知部が、気体の状況を示す情報を情報出力部に送信し、センサ部が、光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部に送信し、情報出力部が、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、その箇所を示す情報を受信した場合に、その箇所で火災が発生した旨の情報を出力することを特徴とする。【００１３】
また、本発明による情報出力装置は、光ファイバに設けられたセンサ部から、光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、気体の状況を検知する気体状況検知部から、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力することを特徴とする。【００１４】
また、本発明による情報出力装置は、気体の状況を検知する気体状況検知部から、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、光ファイバに設けられたセンサ部から、光ファイバで温度上昇が発生した箇所を示す情報を受信した場合に、その箇所で火災が発生した旨の情報を出力することを特徴とする。【００１５】
また、本発明による火災検知方法は、光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、センサ部が、光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部に送信し、気体状況検知部が、気体の状況を示す情報を情報出力部に送信し、情報出力部が、光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力することを特徴とする。【００１６】
また、本発明による火災検知方法は、光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、気体状況検知部が、気体の状況を示す情報を情報出力部に送信し、センサ部が、光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部に送信し、情報出力部が、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、その箇所を示す情報を受信した場合に、その箇所で火災が発生した旨の情報を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、火災発生の可能性がある箇所を早期に検知することができる。【００１８】
また、本発明によれば、火災発生箇所の検知前に、火災発生の可能性がある区間を早期に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態の火災検知システムの例を示すブロック図である。
【図２】１つのセンサ部に対して、レーザ送受信部とリフレクタとの組を複数個対応付けた場合の例を示す模式図である。
【図３】センサ部をループ状に配置した場合の例を示す模式図である。
【図４】トンネル内におけるセンサ部、レーザ送受信部およびリフレクタの配置例を示す模式図である。
【図５】センサ部の構成例を示すブロック図である。
【図６】監視部に接続されたセンサ部の構成例を示すブロック図である。
【図７】レーザ送受信部の構成例を示すブロック図である。
【図８】振動検知センサが、第１の光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知する場合の処理経過の例を示すフローチャートである。
【図９】温度検知センサが、第２の光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知する場合の処理経過の例を示すフローチャートである。
【図１０】レーザ送受信部が監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を導出する場合の処理経過の例を示すフローチャートである。
【図１１】監視部の処理経過の例を示すフローチャートである。
【図１２】第１の光ファイバにおける振動が伝わった箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報の表示画面の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の火災検知システムの例を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施形態のセンサ部の構成例を示すブロック図である。
【図１５】第２の実施形態における、監視部に接続されたセンサ部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】第２の実施形態における監視部の処理経過の例を示すフローチャートである。
【図１７】監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報の表示画面の一例を示す模式図である。
【図１８】ステップＳ４４で表示される画面の一例を示す模式図である。
【図１９】１つのセンサ部２を備え、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を１組備える場合の火災検知システムの例を示す模式図である。
【図２０】本発明の火災検知システムの概要の例を示すブロック図である。
【図２１】本発明の火災検知システムの概要の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
実施形態１．
図１は、本発明の第１の実施形態の火災検知システムの例を示すブロック図である。第１の実施形態の火災検知システムは、監視部１と、複数のセンサ部２とを備え、さらに、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を複数備える。
【００２２】
複数のセンサ部２は、第１の光ファイバ１１、第２の光ファイバ１２および第３の光ファイバ１３を通過させるように設けられる。
【００２３】
第１の光ファイバ１１、第２の光ファイバ１２および第３の光ファイバ１３、並びに、各センサ部２、レーザ送受信部３とリフレクタ４との各組は、例えば、トンネル内に配置される。また、監視部１は、例えば、オペレータが存在するオペレーションルームに配置される。
【００２４】
なお、レーザ送受信部を符号“３”で表すが、個々のレーザ送受信部を区別して表わす場合には、符号“３”に“ａ”等の添え字を付して表わす。同様に、リフレクタを符号“４”で表すが、個々のリフレクタを区別して表わす場合には、符号“４”に“ａ”等の添え字を付して表わす。同様に、センサ部を符号“２”で表すが、個々のセンサ部を区別して表わす場合には、符号“２”に“ａ”等の添え字を付して表わす。これらの点は、後述の第２の実施形態でも同様である。
【００２５】
レーザ送受信部３とリフレクタ４とは対をなす。レーザ送受信部３とリフレクタ４との距離は、３００ｍ程度であるが、３００ｍ程度に限定されない。
【００２６】
図１に示す例では、１つのセンサ部２と、レーザ送受信部３とリフレクタ４との１つの組とを一対一に対応付けている場合を示している。例えば、図１に示す例では、センサ部２ａと、レーザ送受信部３ａとリフレクタ４ａとの組とを対応付けている。
【００２７】
ただし、センサ部２同士の距離は、レーザ送受信部３とリフレクタ４との距離（例えば、３００ｍ程度）に比べて長くすることができる。そのため、図２に示すように、センサ部２とセンサ部２との間に、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を複数設け、１つのセンサ部２に対して、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を複数個対応付けてもよい。例えば、図２に示す例では、センサ部２ａに対して、レーザ送受信部３ａとリフレクタ４ａとの組、および、レーザ送受信部３ｂとリフレクタ４ｂとの組を対応付けている。
【００２８】
以下、説明を簡単にするために、図１に示すように、１つのセンサ部２と、レーザ送受信部３とリフレクタ４との１つの組とを一対一に対応付けている場合を例にして説明する。
【００２９】
レーザ送受信部３は、対応付けられているセンサ部２に通信可能に接続される。レーザ送受信部３とセンサ部２とは、無線で接続されていてもよいが、有線で接続されることがより好ましい。
【００３０】
前述のように、複数のセンサ部２は、第１の光ファイバ１１、第２の光ファイバ１２および第３の光ファイバ１３を通過させるように設けられる。図１に示す例では、監視部１と通信可能に接続されているセンサ部２ａが、最も上流側のセンサであり、下流側に他のセンサ部２（センサ部２ｂ等）が順次、配置されているものとする。ただし、後述するように、複数のセンサ部２がループ状に接続されていてもよい。
【００３１】
第１の光ファイバ１１は、事故に基づく振動の発生およびその発生箇所を検知するために用いられる。換言すれば、第１の光ファイバ１１は、事故に基づく振動が第１の光ファイバ１１に伝わったこと、および、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知するために用いられる。
【００３２】
第２の光ファイバ１２は、火災の発生による温度上昇や、その温度上昇が発生した箇所を検知するために用いられる。
【００３３】
第３の光ファイバ１３は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所や、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を、監視部１に通知するために用いられる。また、第３の光ファイバ１３は、レーザ送受信部３ａが導出した情報を監視部１に送信するためにも用いられる。第３の光ファイバ１３の用途は、上記の例に限定されず、監視部１に他の情報（例えば、ログ等）を送信するために用いられてもよい。
【００３４】
各センサ部２は、第１の光ファイバ１１および第２の光ファイバ１２を用いて、下流側に光を出力する。第１の光ファイバ１１および第２の光ファイバ１２は、下流側に光を伝送する。ただし、センサ部２が光を下流側に出力しても、第１の光ファイバ１１および第２の光ファイバ１２において、後方散乱光（戻り光）がそのセンサ部２に戻る場合がある。
【００３５】
個々のセンサ部２は、第１の光ファイバ１１に光を送信し、そのセンサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を、第３の光ファイバ１３を用いて、最も上流側のセンサ部２ａに送信する。センサ部２ａは、その箇所を示す情報を、監視部１に送信する。
【００３６】
また、個々のセンサ部２は、第２の光ファイバ１２に光を送信し、そのセンサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を、第３の光ファイバ１３を用いて、最も上流側のセンサ部２ａに送信する。センサ部２ａは、その箇所を示す情報を、監視部１に送信する。ここで、温度上昇とは、温度が所定値以上に上昇することを意味するものとする。
【００３７】
個々のレーザ送受信部３には、気体の状況の監視区間が割り当てられている。レーザ送受信部３と、そのレーザ送受信部３と対になるリフレクタ４との間の区間が、そのレーザ送受信部３に割り当てられた監視区間である。例えば、レーザ送受信部３ａとリフレクタ４ａとの間の区間が、レーザ送受信部３ａに割り当てられた監視区間である。
【００３８】
個々のレーザ送受信部３は、割り当てられた監視区間での気体の状況を検知する。レーザ送受信部３は、例えば、単一または複数の気体の濃度を検知する。本実施形態や後述の第２の実施形態では、個々のレーザ送受信部３が、監視区間におけるＣＯ（一酸化炭素）の濃度および二酸化炭素（以下、ＣＯ２と記す。）の濃度を検知し、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を導出する。すなわち、監視区間において検知されたＣＯの濃度をｘ［ｐｐｍ］とし、監視区間において検知されたＣＯ２の濃度をｙ［ｐｐｍ］とすると、レーザ送受信部３は、ｙに対するｘの割合である“ｘ／ｙ”を導出する。
【００３９】
レーザ送受信部３は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合“ｘ／ｙ”が、予め定められた閾値（Ｔとする。）より大きい場合、その割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、そのレーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を、そのレーザ送受信部３に接続されているセンサ部２を介して、監視部１に送信する。レーザ送受信部３に接続されているセンサ部２は、“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、そのレーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を、レーザ送受信部３から受信すると、その情報を、最も上流側のセンサ部２ａに送信する。センサ部２ａは、その情報を、監視部１に送信する。なお、監視区間を示す情報は、例えば、監視区間のＩＤであってもよく、また、例えば、監視区間に対応するレーザ送受信部３のＩＤであってもよい。
【００４０】
監視区間において、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きくなったということは、その監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する。ただし、監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する事象は、上記の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きくなったという事象に限定されない。監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する他の事象については、後述する。
【００４１】
また、センサ部２は、ループ状に配置されていてもよい。図３は、センサ部２をループ状に配置した場合の例を示す模式図である。図３では、個々のセンサ部２に対応するレーザ送受信部３とリフレクタ４との組の図示を省略している。図３では、４つのセンサ部２ａ〜４ｄを示しているが、センサ部２の数は４つに限定されない。センサ部２をループ状に配置する場合には、第３の光ファイバ１３は設けられていなくてよい。“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、監視区間を示す情報をレーザ送受信部３から受信したセンサ部２は、その情報を、第１の光ファイバ１１と第２の光ファイバ１２のいずれかを用いて、監視部１に接続されているセンサ部２ａに送信すればよい。センサ部２ａは、その情報を監視部１に送信すればよい。また、いずれかのセンサ部２が、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を示す情報を監視部１に送信したり、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を示す情報を監視部１に送信したりする場合にも、第１の光ファイバ１１と第２の光ファイバ１２のいずれかを用いればよい。第１の光ファイバ１１および第２の光ファイバ１２は一方向に光を通過させるが、各センサ部２はループ状に配置されているので、任意のセンサ部２は、センサ部２ａを介して監視部１に情報を送信することができる。ただし、各実施形態では、説明を簡単にするために、図１に示すように、監視部１に１つのセンサ部２ａが接続され、センサ部２ａを最も上流側のセンサとして、下流側に他のセンサ部２が順次、配置されている場合を例にして説明する。
【００４２】
図４は、トンネル内におけるセンサ部２、レーザ送受信部３およびリフレクタ４の配置例を示す模式図である。図１に示す要素と同一の要素には、図１と同一の符号を付す。また、図４では、監視部１の図示を省略している。図４は、トンネルを内側から見た状況を模式的に示しており、トンネルを内側から見た状況であることを分かり易くするために、トンネル内を走行する車両５０も図示している。
【００４３】
レーザ送受信部３およびリフレクタ４は、例えば、トンネル内側の壁面５１の高い位置に設置される（図４参照）。また、第１の光ファイバ１１、第２の光ファイバ１２および第３の光ファイバ１３、並びに、各センサ部２は、例えば、トンネル内側の壁面５１の低い位置に設置される（図４参照）。ただし、第１の光ファイバ１１、第２の光ファイバ１２および第３の光ファイバ１３を壁面５１の低い位置に設置しつつ、これらの各光ファイバを引き回すことによって、各センサ部２を壁面５１の高い位置に設置してもよい。
【００４４】
監視部１は、例えば、１つのセンサ部２と通信可能に接続される。なお、監視部１が、複数のセンサ部２と通信可能に接続される構成であってもよい。各実施形態では、説明を簡単にするために、監視部１が、１つのセンサ部２ａに接続される場合を例にして説明する。前述のように、監視部１は、オペレータが存在するオペレーションルームに配置される。監視部１は、コンピュータ等の情報処理装置によって実現され、例えば、ディスプレイ装置を備える。また、監視部１は、音声出力デバイス（例えば、スピーカ）や、オペレータが命令を入力するための入力デバイス（例えば、キーボード）等を備えていてもよい。監視部１を情報出力装置と称することもできる。
【００４５】
監視部１は、レーザ送受信部３やセンサ部２が送信した情報を受信し、受信した情報を基に種々の情報を出力する。各実施形態では、監視部１が、情報をディスプレイ装置（図示略）に表示することによって、情報を出力する場合を例にして説明する。ただし、監視部１の情報出力態様は、情報の表示に限定されず、例えば、音声として情報を出力してもよい。
【００４６】
一般に、トンネル等における火災は、以下に示す経過で発生する。最初に、車両等の事故が発生する。このとき、事故に起因する振動が発生する。その後、事故現場において、気体の状況が、火災発生の予兆を示すようになる。さらに、その後、その場所で火災が発生する。
【００４７】
従って、まず、監視部１は、事故に基づく振動が第１の光ファイバ１１に伝わったことを検知したセンサ部２から、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所の情報を受信する。このとき、監視部１は、その箇所をディスプレイ装置に表示するとともに、その箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報を表示する。
【００４８】
次に、その箇所を含む監視区間が割り当てられたレーザ送受信部３が、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きくなった場合に、その割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、監視区間を示す情報を監視部１に送信し、監視部１はその情報を受信する。
【００４９】
監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、監視区間を示す情報を受信すると、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所がその監視区間に属しているか否かを判定する。そして、箇所がその監視区間に属しているならば、その箇所に火災発生の予兆が生じたと判定し、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する。
【００５０】
ここで、レーザ送受信部３は、監視区間内で、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きくなったということは検知できるが、その監視区間内のどの箇所で上記の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きくなったかまでは特定できない。しかし、監視部１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所の情報を先に受信していて、その後に、その割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、監視区間を示す情報を受信する。従って、その箇所がその監視区間に属していることで、監視部１は、火災発生の予兆が生じた箇所を、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所と同じ箇所であると特定し、火災発生の予兆が生じた箇所を具体的に、ディスプレイ装置に表示する。
【００５１】
上記のように、監視部１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所が、通知された監視区間に属し、かつ、気体の状況が所定の条件（本例では、ｘ／ｙ＞Ｔ）を満たしている場合に、その箇所に火災発生の予兆が生じたと判定し、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する。
【００５２】
さらに、事故が発生した場所で火災が生じると、監視部１は、第２の光ファイバ１２の温度上昇を検知したセンサ部２から、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所の情報を受信する。監視部１は、その情報を受信すると、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所で火災が発生した旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する。この箇所は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所と、ほぼ同じ箇所であると言える。
【００５３】
図５は、センサ部２の構成例を示すブロック図である。センサ部２は、振動検知センサ２１と、温度検知センサ２２と、通信部２３とを備える。
【００５４】
振動検知センサ２１は、第１の光ファイバ１１を用いて下流側に光を送信する。振動検知センサ２１は、上流側のセンサ部２から第１の光ファイバ１１を介して受信した光を、下流側に送信すればよい。そして、振動検知センサ２１は、例えば、後方散乱光に基づいて、センサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第１の光ファイバ１１に振動が伝わったか否かを判定し、第１の光ファイバ１１に振動が伝わったと判定した場合には、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知する。
【００５５】
第１の光ファイバ１１に振動が伝わったか否かを判定する方法や、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知する方法は、公知の方法でよく、例えば、特許文献３に記載された方法であってもよい。
【００５６】
トンネル内で事故が発生すると、事故によって生じた振動が事故発生場所の近傍の第１の光ファイバ１１に伝わる。すると、振動検知センサ２１は、センサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第１の光ファイバ１１に振動が伝わったと判定し、さらに、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知する。そして、振動検知センサ２１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を示す情報を、通信部２３に送る。
【００５７】
なお、音も振動の一種である。振動検知センサ２１は、人間に音として認識される高い周波数の振動が第１の光ファイバ１１に伝わったことや、第１の光ファイバ１１におけるその振動が伝わった箇所を検知してもよい。また、センサ部２は、第１の光ファイバ１１に振動（ここでは、人間に音として認識されない低周波数の振動）が伝わったこと、および、第１の光ファイバ１１におけるその振動が伝わった箇所を検知するためのセンサと、第１の光ファイバ１１に音が伝わったこと、および、第１の光ファイバ１１におけるその音が伝わった箇所を検知するためのセンサとを、それぞれ備えていてもよい。
【００５８】
温度検知センサ２２は、第２の光ファイバ１２を用いて下流側に光を送信する。温度検知センサ２２は、上流側のセンサ部２から第２の光ファイバ１２を介して受信した光を、下流側に送信すればよい。そして、温度検知センサ２２は、例えば、後方散乱光に基づいて、センサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したか否かを判定し、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したと判定した場合には、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知する。既に説明したように、温度上昇とは、温度が所定値以上に上昇することを意味するものとする。
【００５９】
第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したか否かを判定する方法や、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知する方法は、公知の方法でよく、例えば、特許文献３に記載されて方法であってもよい。
【００６０】
トンネル内で火災が発生すると、火災の熱が火災発生場所の近傍の第２の光ファイバ１２に伝わる。すると、温度検知センサ２２は、センサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第２の光ファイバ１２に温度上昇が発生したと判定し、さらに、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知する。そして、温度検知センサ２２は、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を示す情報を、通信部２３に送る。
【００６１】
通信部２３は、振動検知センサ２１から得た、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を示す情報を、監視部１に送信する。同様に、温度検知センサ２２から得た、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を示す情報を、監視部１に送信する。
【００６２】
また、通信部２３は、センサ部２に接続されているレーザ送受信部３（図５において図示略）から、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合“ｘ／ｙ”が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、監視区間を示す情報を受信し、その情報を監視部１に送信する。
【００６３】
通信部２３は、上記の種々の情報を監視部１に送信する場合、第３の光ファイバ１３を用いて、最も上流側のセンサ部２ａに向けて情報を送信する。そして、センサ部２ａがその情報を、監視部１に送信する。
【００６４】
また、通信部２３は、下流側のセンサ部２が上記の情報を監視部１に送信した場合、その情報を上流側のセンサ部２に中継する。
【００６５】
図６は、最も上流側のセンサ部２ａ（監視部１に接続されたセンサ部２ａ）の構成例を示すブロック図である。図５に示す要素と同様の要素には、図５と同一の符号を付し、説明を省略する。センサ部２ａは、振動検知センサ２１、温度検知センサ２２および通信部２３に加え、第２の通信部２４を備える。なお、振動検知センサ２１および温度検知センサ２２は、起点として、下流側に光を送信する。
【００６６】
第２の通信部２４は、監視部１との通信を行う。通信部２３は、振動検知センサ２１、温度検知センサ２２およびレーザ送受信部３（図６において図示略）から得た情報や、下流側のセンサ部２から受信した情報を、第２の通信部２４に送る。第２の通信部２４は、それらの種々の情報を、監視部１に送信する。
【００６７】
振動検知センサ２１、温度検知センサ２２、通信部２３および第２の通信部２４は、例えば、それぞれ、専用の回路（ハードウェア）によって実現される。
【００６８】
図７は、レーザ送受信部３の構成例を示すブロック図である。なお、レーザ送受信部３と対になるリフレクタ４（図１参照）は、レーザ送受信部３が送信した光信号を、レーザ送受信部３に返すように反射する反射装置である。
【００６９】
レーザ送受信部３は、２つのレーザ光源３０１，３１１と、レーザ光源３０１，３１１を駆動するドライバ３０２，３１２と、集光器３０３，３１３とを備える。さらに、レーザ送受信部３は、集光器３２１，３３１と、光検出器３２２，３３２と、信号処理部３２３，３３３と、演算部３４０と、通信部３４１とを備える。
【００７０】
ドライバ３０２は、レーザ光源３０１の駆動電流および温度を制御する。レーザ光源３０１は、所定波長（λ１［μｍ］とする。）の光信号を出力する。集光器３０３は、その光信号を平行光に変換し、大気中に射出する。リフレクタ４（図１参照）は、その光信号を、送信元のレーザ送受信部３側に反射する。レーザ送受信部３に光信号が送り返されると、その光信号は、集光器３２１で集光される。光検出器３２２は、集光器３２１で集光された光信号を電気信号に光電変換する。信号処理部３２３は、電気信号から、レーザ送受信部３とリフレクタ４（図１参照）との間のＣＯの濃度の平均値を算出する。
【００７１】
ドライバ３１２は、レーザ光源３１１の駆動電流および温度を制御する。レーザ光源３１１は、所定波長（λ２［μｍ］とする。）の光信号を出力する。集光器３１３は、その光信号を平行光に変換し、大気中に射出する。リフレクタ４（図１参照）は、その光信号を、送信元のレーザ送受信部３側に反射する。レーザ送受信部３に光信号が送り返されると、その光信号は、集光器３３１で集光される。光検出器３３２は、集光器３３１で集光された光信号を電気信号に光電変換する。信号処理部３３３は、電気信号から、レーザ送受信部３とリフレクタ４（図１参照）との間のＣＯ２の濃度の平均値を算出する。
【００７２】
演算部３４０は、ＣＯ２の濃度の平均値に対するＣＯの濃度の平均値の割合を算出する。すなわち、演算部３４０は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出する。さらに、演算部３４０は、その割合が、閾値Ｔより大きいか否かを判定する。演算部３４０は、その割合が閾値Ｔより大きいと判定すると、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きい旨の情報、および、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を、通信部３４１に送信させる。なお、監視区間を示す情報は、レーザ送受信部３毎に予め定められている。
【００７３】
通信部３４１は、演算部３４０に従って、上記の情報を、レーザ送受信部３に接続されているセンサ部２を介して、監視部１に送信する。
【００７４】
なお、上記の割合が閾値Ｔ以下であると判定した場合には、演算部３４０は、通信部３４１に上記の情報を送信させなくてよい。
【００７５】
レーザ光源３０１，３１１、ドライバ３０２，３１２、光検出器３２２，３３２、信号処理部３２３，３３３、演算部３４０および通信部３４１は、例えば、それぞれ、専用の回路（ハードウェア）によって実現される。
【００７６】
次に、本実施形態の処理経過について説明する。既に説明した事項については、適宜、説明を省略する。
【００７７】
図８は、センサ部２内の振動検知センサ２１（図５、図６参照）が、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知する場合の処理経過の例を示すフローチャートである。
【００７８】
振動検知センサ２１は、その振動検知センサ２１が設けられているセンサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第１の光ファイバ１１に振動が伝わったことを検知したか否かを判定する（ステップＳ１）。第１の光ファイバ１１に振動が伝わったことを検知していない場合（ステップＳ１のＮｏ）、振動検知センサ２１は、ステップＳ１の動作を繰り返す。
【００７９】
第１の光ファイバ１１に振動が伝わったことを検知した場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、振動検知センサ２１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知する（ステップＳ２）。振動検知センサ２１は、その箇所を示す情報を通信部２３に送る。
【００８０】
なお、第１の光ファイバ１１に振動が伝わったということは、その付近で事故が発生した可能性があることを意味する。
【００８１】
通信部２３は、ステップＳ２で検知された箇所（第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所）を示す情報を、監視部１に送信する（ステップＳ３）。
【００８２】
図９は、センサ部２内の温度検知センサ２２（図５、図６参照）が、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知する場合の処理経過の例を示すフローチャートである。
【００８３】
温度検知センサ２２は、その温度検知センサ２２が設けられているセンサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したこと検知したか否かを判定する（ステップＳ１１）。第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生していない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、温度検知センサ２２は、ステップＳ１１の動作を繰り返す。
【００８４】
第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したことを検知した場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、温度検知センサ２２は、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知する（ステップＳ１２）。温度検知センサ２２は、その箇所を示す情報を通信部２３に送る。
【００８５】
第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したということは、その付近で火災が発生したことを意味する。
【００８６】
通信部２３は、ステップＳ１２で検知された箇所（第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所）を示す情報を、監視部１に送信する（ステップＳ１３）。
【００８７】
図１０は、レーザ送受信部３が監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を導出する場合の処理経過の例を示すフローチャートである。
【００８８】
レーザ送受信部３は、そのレーザ送受信部３に割り当てられた監視区間におけるＣＯの濃度を検知する（ステップＳ２１）。具体的には、レーザ光源３０１（図７参照）から出力され、リフレクタ４（図１参照）で反射され、さらに、集光器３２１（図７参照）で集光された光信号を、光検出器３２２が、電気信号に光電変換する。そして、信号処理部３２３は、その電気信号から監視区間におけるＣＯの濃度を算出する。
【００８９】
また、レーザ送受信部３は、そのレーザ送受信部３に割り当てられた監視区間におけるＣＯ２の濃度を検知する（ステップＳ２２）。具体的には、レーザ光源３１１（図７参照）から出力され、リフレクタ４（図１参照）で反射され、さらに、集光器３３１（図７参照）で集光された光信号を、光検出器３３２が、電気信号に光電変換する。そして、信号処理部３３３は、その電気信号から監視区間におけるＣＯ２の濃度を算出する。
【００９０】
レーザ送受信部３は、ステップＳ２１，Ｓ２２の動作を並行して行ってもよい。あるいは、レーザ送受信部３は、ステップＳ２１，Ｓ２２の動作を時分割で行ってもよい。
【００９１】
ステップＳ２１，Ｓ２２の動作を時分割で行う場合には、時分割で周波数を変更することができるレーザ光源を用いてもよい。この場合、レーザ光源３０１，３１１、ドライバ３０２，３１２、集光器３０３，３１３、集光器３２１，３３１、光検出器３２２，３３２、および、信号処理部３２３，３３３の数を半数に削減することができる。
【００９２】
ステップＳ２１，Ｓ２２の後、演算部３４０（図７参照）は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出する（ステップＳ２３）。
【００９３】
次に、演算部３４０は、ステップＳ２３で算出した割合（監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合）が閾値Ｔよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【００９４】
ステップＳ２３で算出した割合が閾値Ｔ以下である場合（ステップＳ２４のＮｏ）、レーザ送受信部３は、ステップＳ２１，Ｓ２２以降の動作を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ２３で算出した割合が閾値Ｔよりも大きい場合（ステップＳ２４のＹｅｓ）、演算部３４０は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きい旨の情報、および、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を、通信部３４１に送信させる。通信部３４１は、演算部３４０に従って、その情報を、レーザ送受信部３に接続されているセンサ部２を介して、監視部１に送信する（ステップＳ２５）。
【００９６】
図１１は、監視部１の処理経過の例を示すフローチャートである。
【００９７】
監視部１は、まず、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所を検知したセンサ部２から、その箇所を示す情報を受信する（ステップＳ３１）。
【００９８】
そして、監視部１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する（ステップＳ３２）。
【００９９】
図１２は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報の表示画面の一例を示す模式図である。監視部１は、例えば、画面内にトンネル７０を模式的に表示し、そのトンネル７０内で、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所に相当する部分にアイコン７１を表示することによって、その箇所で事故が発生した可能性があることを表示してもよい。また、例えば、監視部１は、アイコン７１を表示するとともに、アイコン７１の近傍に「事故発生の可能性あり」等の文字列を表示してもよい。なお、図１２では、トンネル７０における各非常口の位置も模式的に表示される場合を例示している。なお、図１２は、表示画面の例であり、表示画面は図１２に示す例に限定されない。
【０１００】
ステップＳ３２で表示された情報を確認したオペレータは、例えば、アイコン７１の表示部分に対応する実際のトンネル内の位置の状況を、カメラの映像等で確認する。
【０１０１】
続いて、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きいと判定したレーザ送受信部３は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きい旨の情報と、その監視区間を示す情報を、監視部１に送信し、監視部１は、その情報を受信する（ステップＳ３３）。
【０１０２】
ステップＳ３３の後、監視部１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所が、ステップＳ３３で受信した情報が示す監視区間に属しているか否かを判定する（ステップＳ３４）。
【０１０３】
一般に、火災発生の予兆（本例では、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きくなること）は、事故が発生した場所で生じる。従って、一般に、ステップＳ３３では、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所が監視区間に属していると判定されることが多いと考えられる。
【０１０４】
第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所が監視区間に属していない場合（ステップＳ３４のＮｏ）、監視部１は、再度、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きい旨の情報、および、その監視区間を示す情報が送られてくるのを待ち、その情報が送られてきたならば、ステップＳ３３以降の動作を繰り返す。また、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所が監視区間に属していない場合、監視部１は、その監視区間をディスプレイ装置に表示し、オペレータは、実際のその区間の状況をカメラの映像等で確認してもよい。
【０１０５】
第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所が監視区間に属している場合（ステップＳ３４のＹｅｓ）、監視部１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所に火災発生の予兆が生じたと判定し、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する（ステップＳ３５）。例えば、監視部１は、図１２に例示する画面において、アイコン７１を点滅させることによって、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所で、火災発生の予兆が生じたことをオペレータに通知してもよい。また、例えば、監視部１は、アイコン７１の近傍に「火災発生の予兆あり」等の文字列を表示してもよい。
【０１０６】
ステップＳ３５で表示された情報を確認したオペレータは、火災発生の予兆が生じた箇所に基づいて、トンネル内で交通規制や避難誘導を行う。
【０１０７】
火災発生の予兆が生じた後に、事故発生箇所で火災が生じると、ステップＳ３１で情報を送信したセンサ部２は、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生したことを検知し、さらに、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を検知する。そして、センサ部２は、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所を示す情報を監視部１に送信し、監視部１は、その情報を受信する（ステップＳ３６）。
【０１０８】
ステップＳ３６の後、監視部１は、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所で火災が発生した旨の情報をディスプレイ装置に表示する（ステップＳ３７）。例えば、監視部１は、図１２に例示する画面内で、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所に相当する部分にアイコンを表示することによって、その箇所で火災が発生したことを表示してもよい。事故発生箇所で火災が生じたということは、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所と、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所は、ほぼ同じ地点であると言える。従って、第２の光ファイバ１２で温度上昇が発生した箇所に相当する画面内の部分が、アイコン７１の表示部分とほぼ同位置であるならば、監視部１は、例えば、アイコン７１の色を変えることによって、その箇所で火災が発生したことを表わしてもよい。また、例えば、監視部１は、アイコン７１の近傍に「火災が発生した」等の文字列を表示してもよい。
【０１０９】
ステップＳ３７で表示された情報を確認したオペレータは、火災が発生した箇所に基づいて、引き続き、トンネル内で交通規制や避難誘導を行う。
【０１１０】
本実施形態によれば、監視部１は、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所の情報を先に受信し、その後に、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔより大きい旨の情報、および、その監視区間を示す情報を受信する。従って、その箇所がその監視区間に属していることで、監視部１は、火災発生の予兆が生じた箇所を、第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所と同じ箇所であると特定することができる。そして、監視部１は、火災発生の予兆が生じた箇所を具体的にディスプレイ装置に表示することができ、その箇所をオペレータに伝えることができる。
【０１１１】
従って、第１の実施形態によれば、火災発生の可能性がある箇所を早期に検知することができる。
【０１１２】
なお、第１の実施形態において、ステップＳ３６，Ｓ３７（図１１参照）は、火災発生の予兆が生じた箇所をオペレータに伝えた後、実際に火災が発生したことをオペレータに伝えるための処理であると言える。災発生の予兆が生じた箇所をオペレータに伝えることで、オペレータは、交通規制や避難誘導等の対処を開始することができる。従って、第１の実施形態において、監視部１は、ステップＳ３５で処理を終了し、ステップＳ３６，Ｓ３７の動作を行わなくてもよい。その場合、各センサ部２は、温度検知センサ２２（図５、図６参照）を備えていなくてもよく、また、第２の光ファイバ１２が設けられていなくてもよい。この場合であっても、監視部１は、火災発生の予兆が生じた箇所を特定し、その箇所をオペレータに伝えることができる。
【０１１３】
第１の実施の形態において、事故に基づく振動の発生およびその発生箇所を検知するための第１の光ファイバ１１と、火災の発生による温度上昇や、その温度上昇が発生した箇所を検知するための第２の光ファイバ１２とを共通化して１本の光ファイバとしてもよい。すなわち、センサ部２は、１本の光ファイバを用いて、振動の発生およびその発生箇所を検知したり、温度上昇や、その温度上昇が発生した箇所を検知したりしてもよい。この場合、センサ部２は、振動検知センサ２１および温度検知センサ２２の代わりに、振動検知センサ２１の機能および温度検知センサ２２の機能を有する１つのセンサを備えていればよい。そして、そのセンサが、１本の光ファイバを用いて、振動の発生およびその発生箇所を検知したり、温度上昇や、その温度上昇が発生した箇所を検知したりすればよい。
【０１１４】
実施形態２．
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同様の事項については、適宜、説明を省略する。図１３は、本発明の第２の実施形態の火災検知システムの例を示すブロック図である。
【０１１５】
第２の実施形態では、事故に基づく振動の発生およびその発生箇所を検知するために用いられる光ファイバ（例えば、第１の実施形態における第１の光ファイバ１１）は設けられていなくてよい。第２の実施形態では、火災の発生による温度上昇や、その温度上昇が発生した箇所を検知するために用いられる光ファイバ（例えば、第１の実施形態における第２の光ファイバ１２）、および、種々の情報を監視部１に送信するために用いられる光ファイバ（例えば、第１の実施形態における第３の光ファイバ１３）が設けられる。
【０１１６】
第２の実施形態では、便宜的に、「火災の発生による温度上昇や、その温度上昇が発生した箇所を検知するために用いられる光ファイバ」を「第１の光ファイバ７５」と称し、また、「種々の情報を監視部１に送信するために用いられる光ファイバ」を「第２の光ファイバ７６」と称する。第２の実施形態における「第１の光ファイバ７５」は、第１の実施形態における「第２の光ファイバ１２」に相当する。また、第２の実施形態における「第２の光ファイバ７６」は、第１の実施形態における「第３の光ファイバ１３」に相当する。
【０１１７】
第２の実施形態の火災検知システムは、監視部１と、複数のセンサ部２を備え、さらに、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を複数備える。
【０１１８】
複数のセンサ部２は、第１の光ファイバ７５および第２の光ファイバ７６を通過させるように設けられる。
【０１１９】
レーザ送受信部３およびリフレクタ４は、第１の実施形態におけるレーザ送受信部３およびリフレクタ４と同様である。また、第１の実施形態と同様に、それぞれのレーザ送受信部３は、対応付けられているセンサ部２に通信可能に接続される。
【０１２０】
図１３に示す例では、監視部１と通信可能に接続されているセンサ部２ａが、最も上流側のセンサであり、下流側に他のセンサ部２（センサ部２ｂ等）が順次、配置されている場合を示している。既に説明したように、複数のセンサ部２がループ状に接続されていてもよい。
【０１２１】
個々のセンサ部２は、第１の光ファイバ７５に光を送信し、そのセンサ部２から下流側の次のセンサ部２までの間で、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を、第２の光ファイバ７６を用いて、最も上流側のセンサ部２ａに送信する。センサ部２ａは、その箇所を示す情報を、監視部１に送信する。
【０１２２】
監視部１は、第１の実施形態における監視部１と同様であり、レーザ送受信部３やセンサ部２が送信した情報を受信し、受信した情報を基に種々の情報を出力する。
【０１２３】
監視部１は、レーザ送受信部３から、気体の状況および監視区間を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件（本例では、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔより大きいという条件）を満たしている場合に、その監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報をディスプレイ装置に表示する。
【０１２４】
また、監視部１は、第１の光ファイバ７５の温度上昇を検知したセンサ部２から、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所の情報を受信すると、その箇所で火災が発生した旨の情報をディスプレイ装置に表示する。
【０１２５】
図１４は、第２の実施形態のセンサ部２の構成例を示すブロック図である。第１の実施形態のセンサ部２の要素と同一の要素には、図５と同一の符号を付し、説明を省略する。第２の実施形態のセンサ部２は、第１の実施形態における振動検知センサ２１（図５参照）を備えていない点の他は、第１の実施形態のセンサ部２と同様である。温度検知センサ２２および通信部２３は、第１の実施形態における温度検知センサ２２および通信部２３と同様である。
【０１２６】
図１５は、第２の実施形態における最も上流側のセンサ部２ａ（監視部１に接続されたセンサ部２ａ）の構成例を示すブロック図である。図６に示す要素と同様の要素には、図６と同一の符号を付し、説明を省略する。第２の実施形態におけるセンサ部２ａは、第１の実施形態における振動検知センサ２１（図６参照）を備えていない点の他は、第１の実施形態のセンサ部２ａと同様である。温度検知センサ２２、通信部２３および第２の通信部２４は、第１の実施形態における温度検知センサ２２、通信部２３および第２の通信部２４と同様である。
【０１２７】
前述のように、レーザ送受信部３およびリフレクタ４は、第１の実施形態におけるレーザ送受信部３およびリフレクタ４と同様である。レーザ送受信部３の構成は、第１の実施形態におけるレーザ送受信部３の構成（図７参照）と同様であり、説明を省略する。
【０１２８】
センサ部２内の温度検知センサ２２が、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所を検知する場合の処理経過は、第１の実施形態における処理経過（図９参照）と同様である。
【０１２９】
また、レーザ送受信部３が監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を導出する場合の処理経過も、第１の実施形態における処理経過（図１０参照）と同様である。
【０１３０】
図１６は、第２の実施形態における監視部１の処理経過の例を示すフローチャートである。
【０１３１】
監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きいと判定したレーザ送受信部３は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きい旨の情報と、その監視区間を示す情報を、監視部１に送信し、監視部１は、その情報を受信する（ステップＳ４１）。
【０１３２】
次に、監視部１は、ステップＳ４１で受信した情報が示す監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報をディスプレイ装置に表示する（ステップＳ４２）。図１７は、監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報の表示画面の一例を示す模式図である。監視部１は、例えば、画面内にトンネル７０を模式的に表示し、そのトンネル７０内で、ステップＳ４１で受信した情報が示す監視区間に相当する部分に帯状の形のアイコン８１を表示する。監視部１は、アイコン８１を表示することによって、その区間で火災発生の予兆が生じたことを表わす。図１７では、トンネル７０における各非常口の位置も模式的に表示される場合を例示している。なお、図１７は、表示画面の例であり、表示画面は図１７に示す例に限定されない。
【０１３３】
ステップＳ４２で表示された情報を確認したオペレータは、例えば、アイコン８１の表示部分に対応する実際のトンネル内の区間の状況を、カメラの映像等で確認し、トンネル内で交通規制や避難誘導を行う。
【０１３４】
火災発生の予兆が生じた後に、監視区間内のいずれかの箇所で火災が発生すると、火災発生箇所の上流側のセンサ部２は、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生したことを検知し、さらに、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所を検知する。そして、そのセンサ部２は、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所を示す情報を監視部１に送信し、監視部１は、その情報を受信する（ステップＳ４３）。
【０１３５】
ステップＳ４３の後、監視部１は、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所で火災が発生した旨の情報をディスプレイ装置に表示する（ステップＳ４４）。図１８は、ステップＳ４４で表示される画面の一例を示す模式図である。監視部１は、例えば、図１７に示す画面内で、第１の光ファイバ７５で温度上昇が発生した箇所に相当する部分にアイコン８２を重畳して表示することによって、その箇所で火災が発生したことを表示してもよい。
【０１３６】
第２の実施形態では、火災発生の予兆が生じた場所は区間として示される（図１７参照）。その後、ステップＳ４４で、火災が発生した箇所が具体的に示される（図１８参照）。オペレータは、ステップＳ４４で表示された情報に基づいて、幅のある区間よりもより特定された場所を確認し、その場所に応じて、トンネル内で交通規制や避難誘導をより的確に行う。
【０１３７】
第２の実施形態によれば、火災発生箇所の検知前に、火災発生の可能性がある区間を早期に検知することができる。
【０１３８】
次に、上記の各実施形態の変形例について説明する。
【０１３９】
第１の実施形態および第２の実施形態では、各レーザ送受信部３が、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出し、その割合が閾値Ｔより大きいか否かを判定する演算部３４０（図７参照）を備える。監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出し、その割合が閾値Ｔより大きいか否かを判定する機能を監視部１が備えていてもよい。
【０１４０】
この場合、各レーザ送受信部３の通信部３４１（図７参照）は、監視区間におけるＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度が算出される毎に、そのＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度と、監視区間を示す情報とを、レーザ送受信部３に接続されているセンサ部２を介して、監視部１に送信する。
【０１４１】
第１の実施形態において、監視部１は、まず、センサ部２から、第１の光ファイバ１１に振動が伝わった箇所を示す情報を受信する。第１の実施形態に本変形例を適用した場合、監視部１は、レーザ送受信部３から、ＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度と、監視区間を示す情報とを受信する。そして、監視部１は、第１の光ファイバ１１に振動が伝わった箇所がその監視区間に属しているか否かを判定する。また、監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出し、その割合が閾値Ｔよりも大きいか否かを判定する。第１の光ファイバ１１に振動が伝わった箇所が監視区間に属し、上記の割合が閾値Ｔよりも大きい場合に、監視部１は、その箇所に火災発生の予兆が生じたと判定すればよい。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【０１４２】
また、第２の実施形態に本変形例を適用した場合にも、監視部１は、レーザ送受信部３から、ＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度と、監視区間を示す情報とを受信する。この場合、監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出し、その割合が閾値Ｔよりも大きいか否かを判定する。そして、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値Ｔよりも大きい場合に、その監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報をディスプレイ装置に表示すればよい。その他の点は、第２の実施形態と同様である。
【０１４３】
次に、上記の各実施形態の他の変形例について説明する。
【０１４４】
上記の各実施形態では、監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する事象として、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値より大きくなったという事象を利用する場合を示した。既に述べたように、監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する事象は、この事象に限定されない。すなわち、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合が閾値より大きくなったという事象は、監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する事象の一例である。例えば、本発明の各実施形態は、監視区間内で火災発生の予兆が生じたことを意味する事象として、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示したという事象を利用してもよい。
【０１４５】
例えば、各実施形態において、レーザ送受信部３の演算部３４０（図７参照）は、定期的に、監視区間におけるＣＯの濃度の平均値、および、監視区間におけるＣＯ２の濃度の平均値を算出し、ＣＯの濃度の平均値およびＣＯ２の濃度の平均値を算出する毎に、監視区間におけるＣＯ２の濃度の平均値に対するＣＯの濃度の平均値の割合を算出してもよい。すなわち、レーザ送受信部３の演算部３４０は、定期的に、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出してもよい。この結果、演算部３４０は、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の時系列データを得る。演算部３４０は、この時系列データにおけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが、予め定められた所定のパターンを示した場合に、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した旨の情報、および、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を、通信部３４１（図７参照）に送信させればよい。通信部３４１は、演算部３４０に従って、上記の情報を、レーザ送受信部３に接続されているセンサ部２を介して、監視部１を送信する。
【０１４６】
第１の実施形態にこの変形例を適用する場合、監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した旨の情報、および、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を受信すると、第１の光ファイバ１１（図１等を参照）における振動が伝わった箇所がその監視区間に属しているか否かを判定する。第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所がその監視区間に属している場合、監視部１は、その箇所に火災発生の予兆が生じたと判定し、その箇所に火災発生の予兆が乗じた旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する。
【０１４７】
第２の実施形態にこの変形例を適用する場合、監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した旨の情報、および、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を受信すると、その監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する。
【０１４８】
また、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが、予め定められた所定のパターンを示しているか否かの判定を、監視部１が実行してもよい。この場合、各レーザ送受信部３の演算部３４０は、定期的に、監視区間におけるＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度を算出する。そして、各レーザ送受信部３の通信部３４１は、定期的に、ＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度、並びに、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を示す情報を、レーザ送受信部３に接続されているセンサ部２を介して、監視部１に送信する。
【０１４９】
監視部１は、定期的に、各レーザ送受信部３から、レーザ送受信部３に割り当てられた監視区間におけるＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度、並びに、監視区間を示す情報を受信する。そして、監視部１は、情報の送信元となるレーザ送受信部３毎に、監視区間におけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合を算出し、その時系列データを生成する。監視部１は、時系列データにおけるＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが、予め定められた所定のパターンを示した場合に、そのＣＯの濃度およびＣＯ２の濃度の送信元となるレーザ送受信部３に割り当てられた監視区間を特定する。すなわち、監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した監視区間を特定する。
【０１５０】
第１の実施形態にこの変形例を適用する場合、監視部１は、第１の光ファイバ１１（図１等を参照）における振動が伝わった箇所が、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した監視区間に属しているか否かを判定する。第１の光ファイバ１１における振動が伝わった箇所がその監視区間に属している場合、監視部１は、その箇所に火災発生の予兆が生じたと判定し、その箇所に火災発生の予兆が乗じた旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する。
【０１５１】
第２の実施形態にこの変形例を適用する場合、監視部１は、ＣＯ２の濃度に対するＣＯの濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を、ディスプレイ装置に表示する。
【０１５２】
また、火災発生の予兆が生じたか否かを判定するために状況が測定される気体は、ＣＯやＣＯ２以外であってもよい。さらに、単一の気体の状況に基づいて、火災発生の予兆が生じたか否かを判定してもよい。
【０１５３】
さらに、上記の各実施形態の他の変形例について説明する。
【０１５４】
上記の各実施形態において、レーザ送受信部３は、光信号を送信する機能と、リフレクタ４で反射されたその光信号を受信する機能とを備える。光信号を送信する機能を有する装置（レーザ送信部）と、その光信号を受信する機能を有する装置（レーザ受信部）とを分離して設ける構成であってもよい。この場合、リフレクタ４は設けられていなくてよい。この構成では、レーザ送信部が、例えば、図７に示すレーザ光源３０１，３１１と、ドライバ３０２，３１２と、集光器３０３，３１３とを備える。また、レーザ受信部が、例えば、図７に示す集光器３２１，３３１と、光検出器３２２，３３２と、信号処理部３２３，３３３と、演算部３４０と、通信部３４１とを備える。これらの各要素は、図７に示す各要素と同様であり、説明を省略する。
【０１５５】
本変形例では、レーザ送信部は、レーザ受信部に向けて光信号を受信し、レーザ受信部がその光信号を受信する。レーザ送信部とレーザ受信部との間の区間が、そのレーザ送信部とレーザ受信部との組に割り当てられた監視区間である。本変形例では、レーザ送信部とレーザ受信部との組に対応付けられたセンサ部２と、少なくともレーザ受信部とが、通信可能に接続される。さらに、レーザ送信部もセンサ部２に通信可能に接続されていてもよい。
【０１５６】
さらに、上記の各実施形態の他の変形例について説明する。
【０１５７】
上記の各実施形態では、火災検知システムが、監視部１と、複数のセンサ部２とを備え、さらに、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を複数備える場合を説明した。火災検知システムが備えるセンサ部２の数は１つであってもよい。また、火災検知システムが備える、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組の数は１組であってもよい。センサ部２の数が１つである場合、光ファイバの両端がその１つのセンサ部２に接続されていてもよい。センサ部２の数が１つである場合、そのセンサ部２が監視部１に接続されていればよく、第１の実施形態における第３の光ファイバ１３や第２の実施形態における第２の光ファイバ７６は、設けられていなくてもよい。さらに、前述のように、第１の実施形態において、第１の光ファイバ１１と第２の光ファイバ１２とを共通化して１本の光ファイバとしてもよい。この場合、その１本の光ファイバの両端がその１つのセンサ部２に接続されていてもよい。図１９は、１つのセンサ部２を備え、レーザ送受信部３とリフレクタ４との組を１組備える場合の火災検知システムの例を示す模式図である。
【０１５８】
また、上記の各実施形態において、監視部１が、オペレータの操作に応じて、各センサ部２やレーザ送受信部３を制御してもよい。例えば、監視部１が、各センサ部２や各レーザ送受信部３にログを要求する制御信号を送信し、各センサ部２や各レーザ送受信部３がその制御信号に従ってログを監視部１に送信してもよい。ただし、監視部１が、オペレータの操作に応じて、各センサ部２やレーザ送受信部３を制御する動作は、本発明における本質的な技術事項ではない。そのため、各センサ部２や各レーザ送受信部３がログを生成する動作等の詳細については、説明を省略する。
【０１５９】
本発明は、例えば、道路や鉄道のトンネルで利用することができる。また、本発明は、石油プラントやガスプラントにおいても利用することができる。
【０１６０】
次に、本発明の概要について説明する。図２０は、本発明の火災検知システムの概要の例を示すブロック図である。本発明の火災検知システムは、光ファイバ１０４に設けられたセンサ部１０２（例えば、第１の実施形態におけるセンサ部２）と、気体の状況を検知する気体状況検知部１０３（例えば、第１の実施形態におけるレーザ送受信部３）と、情報を出力する情報出力部１０１（例えば、第１の実施形態における監視部１）とを備える。
【０１６１】
センサ部１０２は、光ファイバ１０４における振動が伝わった箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部１０１に送信する。
【０１６２】
気体状況検知部１０３は、気体の状況を示す情報を情報出力部１０１に送信する。
【０１６３】
情報出力部１０１は、光ファイバ１０４における振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、その箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する。
【０１６４】
そのような構成によって、災発生の可能性がある箇所を早期に検知することができる。
【０１６５】
図２１は、本発明の火災検知システムの概要の他の例を示すブロック図である。本発明の火災検知システムは、光ファイバ２０４に設けられたセンサ部２０２（例えば、第２の実施形態におけるセンサ部２）と、気体の状況を検知する気体状況検知部２０３（例えば、第２の実施形態におけるレーザ送受信部３）と、情報を出力する情報出力部２０１（例えば、第２の実施形態における監視部１）とを備える。
【０１６６】
気体状況検知部２０３は、気体の状況を示す情報を情報出力部２０１に送信する。
【０１６７】
センサ部２０２は、光ファイバ２０４で温度上昇が発生した箇所を検知した場合、その箇所を示す情報を情報出力部２０１に送信する。
【０１６８】
情報出力部２０１は、気体の状況を示す情報を受信し、気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、光ファイバ２０４で温度上昇が発生した箇所を示す情報を受信した場合に、その箇所で火災が発生した旨の情報を出力する。
【０１６９】
そのような構成によって、火災発生箇所の検知前に、火災発生の可能性がある区間を早期に検知することができる。
【０１７０】
上記の本発明の実施形態は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下に限定されるわけではない。
【０１７１】
（付記１）
光ファイバに設けられたセンサ部と、
気体の状況を検知する気体状況検知部と、
情報を出力する情報出力部とを備え、
前記センサ部は、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記気体状況検知部は、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知システム。
【０１７２】
（付記２）
センサ部は、
光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記箇所を示す情報を受信した場合、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
付記１に記載の火災検知システム。
【０１７３】
（付記３）
情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信した場合、前記箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報を出力する
付記１または付記２に記載の火災検知システム。
【０１７４】
（付記４）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体情報検知部は、
気体の状況を示す情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所が、気体の状況が所定の条件を満たしている監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１から付記３のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【０１７５】
（付記５）
気体情報検知部は、
気体の状況が所定の条件を満たしている場合にその旨の情報を情報出力部に送信する
付記１から付記４のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【０１７６】
（付記６）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記割合が閾値より大きい旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記割合が前記閾値より大きい旨の情報および前記監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１から付記５のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【０１７７】
（付記７）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１から付記４のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【０１７８】
（付記８）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報および前記監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１から付記５のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【０１７９】
（付記９）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記箇所が前記監視区間に属し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１から付記４のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【０１８０】
（付記１０）
光ファイバに設けられたセンサ部と、
気体の状況を検知する気体状況検知部と、
情報を出力する情報出力部とを備え、
前記気体状況検知部は、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記センサ部は、
前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
前記箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知システム。
【０１８１】
（付記１１）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記割合が閾値より大きい旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記割合が閾値より大きい旨の情報、および、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信した場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１０に記載の火災検知システム。
【０１８２】
（付記１２）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合が閾値より大きい場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１０に記載の火災検知システム。
【０１８３】
（付記１３）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記割合の変化のパターンが前記所定のパターンを示した旨の情報、および、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信した場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１０に記載の火災検知システム。
【０１８４】
（付記１４）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
第１の気体の濃度および第２の気体の濃度を検知し、前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を、情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記第１の気体の濃度および前記第２の気体の濃度、並びに、前記気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を受信し、前記監視区間における前記第２の気体の濃度に対する前記第１の気体の濃度の割合の変化のパターンが所定のパターンを示した場合に、前記監視区間で火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１０に記載の火災検知システム。
【０１８５】
（付記１５）
光ファイバに設けられたセンサ部から、前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、
気体の状況を検知する気体状況検知部から、前記気体の状況を示す情報を受信し、
前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする情報出力装置。
【０１８６】
（付記１６）
気体の状況を検知する気体状況検知部から、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
光ファイバに設けられたセンサ部から、前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする情報出力装置。
【０１８７】
（付記１７）
光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、
前記センサ部が、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記気体状況検知部が、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部が、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知方法。
【０１８８】
（付記１８）
光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、
前記気体状況検知部が、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記センサ部が、
前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部が、
前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
前記箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知方法。
【０１８９】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１９０】
この出願は、２０１８年７月２３日に出願された日本特許出願２０１８−１３７７９８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１９１】
１  監視部
２  センサ部
３  レーザ送受信部
４  リフレクタ
１１  第１の光ファイバ
１２  第２の光ファイバ
１３  第３の光ファイバ
２１  振動検知センサ
２２  温度検知センサ
２３  通信部
【図１】
2020021780.tif 000003
【図２】
2020021780.tif 000004
【図３】
2020021780.tif 000005
【図４】
2020021780.tif 000006
【図５】
2020021780.tif 000007
【図６】
2020021780.tif 000008
【図７】
2020021780.tif 000009
【図８】
2020021780.tif 000010
【図９】
2020021780.tif 000011
【図１０】
2020021780.tif 000012
【図１１】
2020021780.tif 000013
【図１２】
2020021780.tif 000014
【図１３】
2020021780.tif 000015
【図１４】
2020021780.tif 000016
【図１５】
2020021780.tif 000017
【図１６】
2020021780.tif 000018
【図１７】
2020021780.tif 000019
【図１８】
2020021780.tif 000020
【図１９】
2020021780.tif 000021
【図２０】
2020021780.tif 000022
【図２１】
2020021780.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月8日(2020.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに設けられたセンサ部と、
気体の状況を検知する気体状況検知部と、
情報を出力する情報出力部とを備え、
前記センサ部は、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記気体状況検知部は、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知システム。
【請求項２】
センサ部は、
光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記箇所を示す情報を受信した場合、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
請求項１に記載の火災検知システム。
【請求項３】
情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信した場合、前記箇所で事故が発生した可能性がある旨の情報を出力する
請求項１または請求項２に記載の火災検知システム。
【請求項４】
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
気体の状況を示す情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所が、気体の状況が所定の条件を満たしている監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項５】
気体状況検知部は、
気体の状況が所定の条件を満たしている場合にその旨の情報を情報出力部に送信する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の火災検知システム。
【請求項６】
光ファイバに設けられたセンサ部と、
気体の状況を検知する気体状況検知部と、
情報を出力する情報出力部とを備え、
前記気体状況検知部は、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記センサ部は、
前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
前記箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知システム。
【請求項７】
光ファイバに設けられたセンサ部から、前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、
気体の状況を検知する気体状況検知部から、前記気体の状況を示す情報を受信し、
前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする情報出力装置。
【請求項８】
気体の状況を検知する気体状況検知部から、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
光ファイバに設けられたセンサ部から、前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする情報出力装置。
【請求項９】
光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、
前記センサ部が、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記気体状況検知部が、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部が、
前記光ファイバにおける振動が伝わった箇所を示す情報を受信し、前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知方法。
【請求項１０】
光ファイバに設けられたセンサ部と、気体の状況を検知する気体状況検知部と、情報を出力する情報出力部とを備える火災検知システムに適用される火災検知方法であって、
前記気体状況検知部が、
前記気体の状況を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記センサ部が、
前記光ファイバで温度上昇が発生した箇所を検知した場合、前記箇所を示す情報を前記情報出力部に送信し、
前記情報出力部が、
前記気体の状況を示す情報を受信し、前記気体の状況が所定の条件を満たしている場合に、火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力し、
前記箇所を示す情報を受信した場合に、前記箇所で火災が発生した旨の情報を出力する
ことを特徴とする火災検知方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７４】
（付記４）
気体状況検知部を複数備え、
前記気体状況検知部は、
気体の状況を示す情報、および、当該気体状況検知部に割り当てられた監視区間を示す情報を情報出力部に送信し、
前記情報出力部は、
光ファイバにおける振動が伝わった箇所が、気体の状況が所定の条件を満たしている監視区間に属している場合に、前記箇所に火災発生の予兆が生じた旨の情報を出力する
付記１から付記３のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７５】
（付記５）
気体状況検知部は、
気体の状況が所定の条件を満たしている場合にその旨の情報を情報出力部に送信する
付記１から付記４のうちのいずれかに記載の火災検知システム。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2020021780.tif 000024
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２１】
2020021780.tif 000025
【国際調査報告】
2020021780.tif 000026
2020021780.tif 000027
2020021780.tif 000028
2020021780.tif 000029