消火設備の試験システム
【課題】実放水試験に用いる圧力センサの校正を簡単且つ容易にできるようにする。
【解決手段】校正時に、遠隔三方切替弁４２を通常位置に切り替えた状態で末端圧力センサ４４が検出する零点圧力Ｐａを測定し、更に電動弁４０を開制御してマスタ圧力センサ３８の検出圧力を基準スパン圧力Ｐｍとして測定すると共に、末端圧力センサ４４の検出圧力をスパン圧力Ｐｂとして測定する。続いて、測定した基準スパン圧力Ｐｍを、末端圧力センサ４４の配置高度に応じた換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換し、末端圧力センサ４４の零点を校正するための零点補正定数、及び末端圧力センサ４４のスパンをマスタ圧力センサ３８の換算基準スパンＰｍｏに校正するためのスパン補正係数を導出する。校正終了後は、末端圧力センサ４４で検出された圧力を、零点補正定数およびスパン補正係数に基づいて補正する。
【解決手段】校正時に、遠隔三方切替弁４２を通常位置に切り替えた状態で末端圧力センサ４４が検出する零点圧力Ｐａを測定し、更に電動弁４０を開制御してマスタ圧力センサ３８の検出圧力を基準スパン圧力Ｐｍとして測定すると共に、末端圧力センサ４４の検出圧力をスパン圧力Ｐｂとして測定する。続いて、測定した基準スパン圧力Ｐｍを、末端圧力センサ４４の配置高度に応じた換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換し、末端圧力センサ４４の零点を校正するための零点補正定数、及び末端圧力センサ４４のスパンをマスタ圧力センサ３８の換算基準スパンＰｍｏに校正するためのスパン補正係数を導出する。校正終了後は、末端圧力センサ４４で検出された圧力を、零点補正定数およびスパン補正係数に基づいて補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災時に作動したスプリンクラーヘッドに消火用水を加圧供給して火災区域に散布する消火設備の試験システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、閉鎖型のスプリンクラーヘッドを設けた消火設備にあっては、ポンプ設備からの給水本管を建物の高さ方向に立上げ、階毎に給水本管から分岐管を引き出し、分岐管の分岐部分に流水検知装置を設置し、流水検知装置の２次側の分岐管に複数の閉鎖型スプリンクラーヘッドを接続している。
【０００３】
火災による熱気流を受けて閉鎖型スプリンクラーヘッドが開放作動すると、分岐管に消火用水が流れて流水検知装置が動作し、流水検知信号を受信制御盤に出力して火災警報表示とヘッド動作表示を行う。スプリンクラーヘッドからの散布に伴い分岐管および給水本管の管内圧力が低下し、この管内圧力の低下をポンプ設備の圧力タンクに設けた圧力スイッチで検知して消火ポンプを起動し、消火用水を継続して加圧供給する。
【０００４】
また分岐管の末端には末端試験弁とオリフィスを備えた実放水試験部が設けられる。実放水試験は、末端試験弁を開放することで、分岐管にオリフィスで決まるスプリンクラーヘッドが１台動作したと同等の水量を排水管に流し、これによって流水検知装置が動作することを確認し、また給水本管の圧力低下で消火ポンプを起動して末端試験弁まで規定の水圧で継続して供給されるか試験を行う。
【０００５】
このような実放水試験は、末端試験弁を現場で手動開放しているが、末端試験弁に電動弁又は電磁弁を設けることで、受信制御盤などから遠隔的に実放水試験を行う設備も提案されている。
【０００６】
このような遠隔試験を行う消火設備では、末端試験弁の遠隔開放に伴う放水圧力を監視するため、末端試験弁の１次側に末端圧力センサを設け、実放水試験の際には末端圧力センサの検出圧力を測定表示することで、実放水が行われていることを確認することが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９０４３０号公報
【特許文献１】特開２００４−２８３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような分岐管の末端における実放水試験部に末端圧力センサを設けて遠隔的に放水試験を行うようにした場合、放水試験に先立って末端圧力センサの信頼性を確保するため、現場に出向いて末端圧力センサを校正する作業を必要とし、末端圧力センサの校正に手間と時間がかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は、実放水試験に用いる圧力センサの校正を簡単且つ容易にできるようにする消火設備の試験システム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】
【００１０】
本発明は、
給水配管に消火用水を加圧供給する加圧給水設備と、
給水配管に設けられ、流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置と、
流水検知装置の２次側の給水配管に接続された閉鎖型の消火ノズルと、
を設けた消火設備の試験システムに於いて、
給水配管の末端側に設けられ、実放水試験時に弁を開放して給水配管内の消火用水を流す末端試験弁と、
末端試験弁側の給水配管に設けられ、末端試験弁側の圧力を検出する末端圧力センサと、
末端圧力センサを給水配管に連通して末端試験弁側の給水配管の圧力を測定可能とする第１の切替位置と、給水配管から切り離して大気開放圧とする第２の切替位置とに切り替えられる切替部と、
校正時に、切替部を前記第２の切替位置とした状態で大気開放した末端圧力センサが検出する零点圧力を測定して末端圧力センサの校正を行うことを特徴とする校正処理部とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
校正処理部は、末端圧力センサが測定した零点圧力値を大気圧値に合わせる零点補正定数を求め、切替部を第１の切替位置としたときの測定圧力値を零点補正定数を参照した圧力値に校正する。
【００１２】
さらに、加圧給水設備近傍の給水配管側に設けられ、給水源側の給水配管の水圧を検出するマスタ圧力センサを備え、
圧力校正部は切替部を第１の切替位置に切り替えて消火用水を末端圧力センサ側に供給した状態でマスタ圧力センサの検出圧力を基準スパン圧力として測定すると共に前記末端圧力センサの検出圧力をスパン圧力として測定し、末端圧力センサが測定したスパン圧力とマスタ圧力センサの基準スパン圧力とを比較して末端圧力センサを校正する。
【００１３】
圧力校正部は、マスタ圧力センサ及び末端圧力センサの設置高度を予め登録し、両者の高度差に対応した落差圧を基準スパン圧力から減算して換算基準スパン圧力に変換する。
【００１４】
圧力校正部は、マスタ圧力センサと末端圧力センサによる検出圧力の圧力差を求めて予め登録し、圧力差を基準スパン圧力から減算して換算基準スパン圧力に変換する。
【００１５】
マスタ圧力センサ又は末端圧力センサの検出圧力による校正処理は、給水配管の消火用水の流れがない静圧状態で測定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、末端試験弁の開制御による実放水試験に先立つ校正時に、末端圧力センサを大気開放とする接続位置とした状態で圧力を測定することで、末端圧力センサの零点側の値が正しい値を示すか現場に出向かずに簡単且つ容易に把握することができる。
【００１７】
さらに末端圧力センサの零点を校正するための零点補正定数を求めることで簡単且つ容易に末端圧力センサの零点側の校正を行うことができる。
【００１８】
さらに末端圧力センサに消火用水が供給されるよう配管側に接続する位置とした状態で、マスタ圧力センサの検出圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、末端圧力センサの検出圧力をスパン圧力として測定し、測定した基準スパン圧力とスパン圧力とに基づいて、末端圧力センサの校正を行うことで、その後に行う実放水試験による試験動作の信頼性を高めることができる。
【００１９】
基準スパン圧力とスパン圧力を使った末端圧力センサの校正において、測定したマスタ圧力センサの基準スパン圧力を、末端圧力センサの配置高度に応じた換算基準スパン圧力に変換し、末端圧力センサのスパン圧力をマスタ圧力センサの換算基準スパン圧力に校正するためのスパン補正係数を求めるようにしたことで、末端圧力センサの校正が簡単且つ容易にでき、より信頼性のある実放水試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による消火設備の試験システムの実施形態を示した説明図
【図２】図１の受信制御盤の詳細を示したブロック図
【図３】図２の受信制御盤に設けた補正値テーブルの詳細を示した説明図
【図４】圧力センサの設置高度と落差圧の関係を示したグラブ図
【図５】図２の圧力校正部によりマスタ圧力センサの検出特性に基づき放水圧力センサの検出特性を校正するためのグラフを示した説明図
【図６】図２の圧力測定部、圧力校正部及び圧力補正部による圧力校正処理を示したフローチャート
【図７】実放水試験部及び遠方三方切替弁の他の実施形態を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明による消火設備の試験システムの実施形態を示した説明図である。図１において、建物の地下階などのポンプ室には加圧送水設備を構成する消火ポンプ１０が設置され、モータ１２により駆動される。モータ１２はポンプ制御盤１４により起動停止の運転制御を受ける。モータ１２により駆動された消火ポンプ１０は、水源水槽１５からの消火用水を吸入し、建物の高さ方向に配置した給水本管１６（給水配管）に加圧した消火用水を供給する。
【００２２】
消火ポンプ１０に対しては呼水槽１７が設けられる。また消火ポンプ１０を起動するため圧力タンク１８が設けられる。圧力タンク１８は給水本管１６に接続され、配管内の消火用水を導入して内部の空気を圧縮している。圧力タンク１８には圧力スイッチ２０が設けられ、圧力スイッチ２０は給水本管１６の管内圧力が規定圧力以下に低下したことを検出してポンプ制御盤１４に圧力低下検出信号を出力し、これによりモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を起動するようにしている。
【００２３】
給水本管１６には建物の例えば階別ごとに分岐管２２（給水配管）が引き出されている。分岐管２２の分岐部分には流水検知装置２４が設けられる。流水検知装置２４の２次側の分岐管には閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が設けられている。
【００２４】
分岐管２２の末端側には実放水試験部１１が設けられる。実放水試験部１１は分岐管２２の末端には遠隔的に開閉制御可能な電動弁を使用した末端試験弁２８を設け、末端試験弁２８の２次側にオリフィス３０を配置し、オリフィス３０の２次側を排水管３２に接続している。
【００２５】
一方、建物の監視室などには受信制御盤３６が設置されている。受信制御盤３６には、流水検知装置２４からの流水検出信号、ポンプ制御盤１４からの運転状態を示す信号などが入力されている。流水検知装置２４は、火災による熱気流を受けて閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が開放作動したときの散水に伴う流水を検知し、流水検出信号を受信制御盤３６に出力し、これを受けて受信制御盤３６において火災警報表示とスプリンクラーヘッドの作動表示が行われる。
【００２６】
また受信制御盤３６は、実放水試験部１１を用いた遠隔制御による自動試験機能を有する。受信制御盤３６で実放水試験の開始を担当者のスイッチ操作もしくは定期自動試験タイミングによる実行指示があると、実放水試験部１１に設けている末端試験弁２８に対し制御信号が送られて開制御し、オリフィス３０を通して排水管３２に消火用水を流す。
【００２７】
オリフィス３０は閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が例えば１つ作動したと同じ流量を流す。このため、末端試験弁２８の開制御によりオリフィス３０を流れる水量は閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が１台作動したと同等な流量となり、これによって流水検知装置２４の流水検知が行われ、流水検出信号が受信制御盤３６に出力され、実放水試験による流水検知装置２４の動作が確認できる。
【００２８】
また末端試験弁２８の開制御により、分岐管２２にオリフィス３０で決まる流量の消火用水が流れることで、分岐管２２の圧力低下に伴い給水本管１６の管内圧力も低下し、これによって、圧力タンク１８に設けている圧力スイッチ２０が規定圧力以下に低下したときに動作して圧力低下検出信号をポンプ制御盤１４に出力し、ポンプ制御盤１４がモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を運転し、給水本管１６に対し加圧した消火用水を供給して、末端試験弁２８の開制御による実放水試験を継続させることになる。
【００２９】
このような本実施形態における受信制御盤３６による遠隔的な実放水試験に伴い、実放水試験部１１には、実放水試験の際の消火用水の散水圧力を監視するため末端圧力センサ４４が設けられている。末端圧力センサ４４は、後の説明で明らかにする圧力センサの校正に使用する遠隔三方切替弁４２を介して接続されている。
【００３０】
即ち遠隔三方切替弁４２は、ポートａを末端試験弁２８の１次側に接続し、ポートｂを排水管３２に接続し、ポートｃを末端圧力センサ４４に接続している。遠隔三方切替弁４２は、通常状態にあっては図１右側に取り出して示す遠隔三方切替弁４２aのようにポートａをポートｃに連通して分岐管２２の管内圧力を末端圧力センサ４４に導入する通常位置にある。後述する末端圧力センサ４４の校正処理の際には、図１右側に取り出して示す遠隔三方切替弁４２ｂのように排水管３２側のポートｂを末端圧力センサ４４のポートｃに連通して開放大気圧を導入する零点校正位置に制御信号を受けて切り替えられる。
【００３１】
更に本実施形態にあっては、末端圧力センサ４４の校正処理の基準となる圧力センサとして、消火ポンプ１０側に設けた圧力タンク１８の圧力スイッチ２０の部分にマスタ圧力センサ３８を設けている。マスタ圧力センサ３８は、分岐管２２側に設けている末端圧力センサ４４の校正処理の際の基準となるパラメータを得るための圧力センサであり、校正に先立って人為的な零点及びスパンの校正を必要とすることから、校正作業が容易にできる消火ポンプ１０等のポンプ設備が設置される校正作業の行い易いポンプ室などの位置、例えば図示の圧力タンク１８の圧力スイッチ２０と並列にマスタ圧力センサ３８を設けている。
【００３２】
また末端圧力センサ４４の校正処理に必要な設備動作を実現するため、流水検知装置２４と並列に電動弁４０を設けている。電動弁４０は校正処理の際に開制御され、流水検知装置２４の１次側と２次側を同圧にし、マスタ圧力センサ３８の検出圧力を基準とした末端圧力センサ４４の校正処理に、流水検知装置２４の１次側と２次側の差圧の影響が生じないようにしている。なお、流水検知装置２４の構造によって装置内部の圧力損失が無く、流水検知装置の一次圧と二次圧が流通しており同圧になるような装置構成の場合には、電動弁４０は必ずしも設けなくて良い。
【００３３】
図２は図１の受信制御盤の詳細を示したブロック図である。図２において、受信制御盤３６には伝送部４６と処理部４８が設けられる。伝送部４６には図１の消火設備に示した末端試験弁２８、電動弁４０及び遠隔三方切替弁４２が制御負荷として接続され、また給水配管の圧力検出用センサとしてマスタ圧力センサ３８と末端圧力センサ４４が接続されて検出圧力値が受信制御盤３６に入力される。なお末端圧力センサ４４は階別の分岐管ごとに設けられることになるが、説明を簡単にするため、その内の１つを示している。
【００３４】
処理部４８はコンピュータのＣＰＵなどで実現され、ＣＰＵによるプログラムの実行で実現される機能として、防災監視部５０、試験処理部５２、圧力測定部５４、校正処理部５６及び圧力補正部５８を設けている。処理部４８に対しては表示部６２、操作部６４、警報部６６及び記憶部６８が設けられている。記憶部６８には校正処理部６６の校正処理に使用する補正値テーブル６０が予め記憶されている。なお伝送部４６に対しては、これ以外に、図１に示した流水検知装置２４からの流水検知信号、ポンプ制御盤１４からの運転状態信号が入力しているが、それは省略している。
【００３５】
受信制御盤３６の防災監視部５０は、図１の流水検知装置２４から閉鎖型スプリンクラーヘッド２６の作動に伴う流水検知信号を受けたときに、警報表示とヘッド作動表示を表示部６２に行うと共に、警報部６６から火災警報を行う。
【００３６】
試験処理部５２は操作部６４による担当者の実放水試験の操作指示等を受けて動作し、末端試験弁２８を開制御して、オリフィス３０で定まる流水を分岐管２２に流し、流水検知装置２４を実放水により作動させ、更に給水本管１６の管内圧力の低下による消火ポンプ１０の起動制御を行い、更に末端圧力センサ４４により実試験放水に伴う圧力を測定して予め記憶した基準圧力値と比較することで、消火設備が正常に動作しているか否かの確認を行うことができる。
【００３７】
この試験処理部５２による消火設備の実放水試験に先立ち、本実施形態にあっては、圧力測定部５４、校正処理部５６により、末端圧力センサ４４が正常に機能するかを判定し、また末端圧力センサ４４の測定値の校正処理を実行し、校正終了後に、測定された末端圧力センサ４４からの圧力値を圧力補正部５８で校正結果に基づいて校正して表示部６２に出力したり、圧力値を閾値との比較判断に使用したりすることになる。
【００３８】
末端圧力センサ４４の校正処理に先立ち、試験担当者は図１の圧力タンク１８に設置しているマスタ圧力センサ３８に対し、試験装置を使用して検出圧力値に合わせた正しい値を示すよう校正処理を行う。
【００３９】
マスタ圧力センサ３８は、例えば所定の検出圧力範囲につき４〜２０ミリアンペアまたは１〜５ボルトの出力を行っており、例えば大気開放圧で零点を示す４ミリアンペアに調整し、所定の最大圧力をかけることで２０ミリアンペアのスパンが得られるように調整する。
【００４０】
次に圧力測定部５４は、図１の遠隔三方切替弁４２を通常位置４２ａから零点校正位置４２ｂに切り替え、末端圧力センサ４４を排水管３２に連通させることで大気開放圧を導入して、この状態で末端圧力センサ４４が検出する零点圧力Ｐａを測定する。
【００４１】
続いて圧力測定部５４は、遠隔三方切替弁４２を分岐管２２側となる通常位置４２ａに切り替え、この状態で電動弁４０を開制御して流水検知装置２４の１次側と２次側を同圧にした状態とし、この状態で末端圧力センサ４４に加わる分岐管２２の管内圧力を検出し、この検出圧力をスパン圧力Ｐｂとして測定する。同時に圧力測定部５４はマスタ圧力センサ３８の検出する圧力を基準スパン圧力Ｐｍとして測定する。
【００４２】
即ち圧力測定部５４は、マスタ圧力センサ３８の検出出力としての基準スパン圧力Ｐｍ、末端圧力センサ４４に大気開放圧を導入した状態での零点圧力Ｐａ、及び流水検知装置２４の１次側と２次側の差圧をなくした状態での分岐管２２の管内圧力の導入によるスパン圧力Ｐｂの測定を行う。なお、これら３つの圧力測定の順番は、どのような順番であってもよい。
【００４３】
圧力測定部５４による測定が済むと、校正処理部５６が動作し、まず圧力測定部５４で測定したマスタ圧力センサ３８の基準スパン圧力Ｐｍを、末端圧力センサ４４の配置高度に応じた換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換する。基準スパン圧力Ｐｍを末端圧力センサ４４の設置高度に応じた換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換する処理は、記憶部６８に予め記憶された補正値テーブル６０を使用して行われる。
【００４４】
基準スパン圧力Ｐｍの換算基準スパン圧力Ｐｍｏへの変換は、圧力タンク１８に設置しているマスタ圧力センサ３８で検出した基準スパン圧力Ｐｍを、末端圧力センサ４４の高度位置にマスタ圧力センサ３８を移動して検出した圧力に換算することになる。即ちマスタ圧力センサ３８の設置場所に対し、末端圧力センサ４４は高い例えば高度差Ｈ１の場所に設置されており、給水本管１６及び分岐管２２に消火用水を滞留した静圧状態、即ち流水がない消火用水を充填した状態で、高度差に応じた落差圧分だけマスタ圧力センサ３８の検出圧力が高くなっている。
【００４５】
したがって、マスタ圧力センサ３８の検出圧力値を末端圧力センサ４４の校正に使用するためには、マスタ圧力センサ３８で測定した基準スパン圧力Ｐｍを、高度差Ｈ１に対応した落差圧ΔＰ１を差し引いた換算基準スパンＰｍｏに変換しておく必要がある。
【００４６】
図３は図２の補正値テーブル６０の詳細を示した説明図である。図３（Ａ）の補正値テーブル６０は、末端圧力センサ４４を特定するセンサＩＤとして設置階を示す１Ｆ〜ｎＦを使用し、これに対応してマスタ圧力センサ３８に対する各階の末端圧力センサ４４の設置高さの差を設置高度Ｈ１〜Ｈｎとして予め登録している。
【００４７】
図４は圧力センサの高度と落差圧の関係を示したグラフ図である。図４において、横軸は高度Ｈであり、縦軸に落差圧Ｐを示している。いま高度Ｈにつきマスタ圧力センサ３８の設置高度をＨａとすると、マスタ圧力センサ３８には給水本管１６の設置高さで決まる基準スパン圧力Ｐｍがかかっており、給水本管１６の最上位の高さＨｂで落差圧Ｐは０となっている。
【００４８】
したがって、高度Ｈの増加に対し落差圧Ｐは
Ｐ＝Ｐｍ−αＨ
に応じて変化する。ここでαは直線の傾きであり、α＝Ｐｍ／（Ｈｂ−Ｈａ）で与えられる定数となる。例えば図３（Ａ）のセンサＩＤ＝１Ｆの設置高度Ｈ１にあっては、ａ点の落差圧Ｐとして
Ｐ１＝Ｐｍ−αＨ１
が一義的に求まる。
【００４９】
図３（Ａ）の補正値テーブル６０にあっては、図４の関係から設置高度Ｈ１〜Ｈｎに対応して求まる補正値αＨ１〜αＨｎを予め計算して登録している。
【００５０】
図３（Ｂ）は本実施形態で使用する補正値テーブル６０の他の例である。この補正値テーブル６０にあっては、消火設備の施工時に給水本管１６及び分岐管２２に消火用水を充満した状態で、マスタ圧力センサ３８及び末端圧力センサ４４の検出圧力をそれぞれ測定して圧力差ΔＰ１〜ΔＰｎを求め、これを予め登録している。この圧力差ΔＰ１〜ΔＰｎは実測であるが、図３（Ａ）に示した図４の関係から求めた補正値αＨ１〜αＨｎとほぼ同一の値を示すことになる。
【００５１】
そこで以下の説明にあっては、図３（Ｂ）の補正値テーブル６０に示す圧力差ΔＰ１〜ΔＰｎをΔＰｉ（但し、ｉは１〜ｎ）として用いるものとする。
【００５２】
このため図２の校正処理部５６にあっては、圧力測定部５４で測定したマスタ圧力センサ３８の基準スパン圧力Ｐｍを例えば図３（Ｂ）の補正値テーブル６０の圧力差ΔＰｉを用いて次式により換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換する。
Ｐｍｏ＝Ｐｍ−ΔＰｉ
【００５３】
図５は図２の校正処理部５６によりマスタ圧力センサ３８の落差圧で変換した検出特性に末端圧力センサ４４の検出特性を校正するためのグラフを示した説明図である。図５において、横軸は換算マスタ圧力センサ値Ｐｘ、縦軸は末端圧力センサ値Ｐｙを示しており、マスタ圧力センサ３８からは給水本管圧力に対応した基準スパン圧力Ｐｍを高度差に対応して補正した変換基準スパン圧力Ｐｍｏが求められており、落差圧を補正したマスタ圧力センサ３８の変換検出特性となるように末端圧力センサ４４を校正した結果は、Ｐｘ＝Ｐｙ＝０の零点と、Ｐｘ＝Ｐｙ＝ＰｍｏとなるＤ点（Ｐｍｏ，Ｐｍｏ）を結んだ直線７０で与えられる。
【００５４】
しかしながら校正前にあっては末端圧力センサ４４の検出特性はマスタ圧力センサ３８の換算した検出特性からずれている。例えば末端圧力センサ４４の零点圧力はＡ点の零点圧力Ｐａであり、またマスタ圧力センサ３８と連通している分岐管の管内圧力を導入して測定したときのスパン圧力は例えばＢ点のＰｂであったとする。このため、末端圧力センサ４４の検出特性はＡ点（０，Ｐａ）と、スパンを決めるＢ点（Ｐｍｏ，Ｐｂ）を結んだ直線７２の検出特性となっている。
【００５５】
そこで末端圧力センサ４４の検出特性となる直線７２の特性をマスタ圧力センサ３８の換算した検出特性に一致する直線７０に一致させるため、零点補正定数とスパン補正係数を求める。
【００５６】
まず零点補正定数は、直線７２の零点となるＡ点を直線７０の原点となる零点に移動させればよいことから、零点補正定数はＰａとし、この零点補正定数Ｐａを、測定した末端圧力センサ４４の圧力Ｐｙから減算すればよい。この零点補正定数Ｐａの減算により、末端圧力センサ４４の特性となる直線７２は、平行移動した直線７４に校正される。
【００５７】
このようにして直線７４に校正することで零点調整が済んだならば、次にスパンを決めるＣ点を換算検出特性となる直線７０のスパンを決めるＤ点に校正するためのスパン補正係数Ｋを求める。
【００５８】
ここでＣ点の座標は（Ｐｍｏ，Ｐｃ）であることから、Ｃ点をＹ軸方向でＤ点に校正するためのスパン補正係数Ｋは
Ｋ＝Ｐｍｏ／Ｐｃ＝Ｐｍｏ／（Ｐｂ−Ｐａ） （１）
として与えられる。したがって、測定された末端圧力センサ４４の測定値Ｐｙをマスタ圧力センサ３８の落差圧に対応して変換した換算検出特性の圧力に補正するための補正式は
Ｐｙ＝Ｋ（Ｐｙ−Ｐａ） （２）
となる。
【００５９】
なお図５にあっては、末端圧力センサ４４の零点圧力Ｐａがプラス側にずれている場合を例に取っているが、マイナス側にずれている場合についても、Ｐａを使用することで前記（１）（２）式をそのまま使用できる。
【００６０】
このように本実施形態における末端圧力センサ４４の校正は、末端圧力センサ４４そのものの校正ではなく、予め校正しているマスタ圧力センサ３８の落差圧に対応して変換した換算検出特性に一致するように、測定された末端圧力センサ４４の測定値を校正することで、スパン圧力Ｐｂを単に基準スパン圧力Ｐｍに補正する校正方法よりも、末端圧力センサ側の正しい圧力が得られるようにして信頼性を高めた校正としている。
【００６１】
再び図２を参照するに、圧力補正部５８は、校正処理部５６による校正処理で零点補正定数Ｐａ及びスパン補正係数Ｋが得られた後、末端圧力センサ４４から測定された測定圧力Ｐｙを前記（２）式に従って補正し、この補正結果を例えば表示部６２に表示したり、所定の閾値と比較して適性な圧力が得られるかどうかの比較判断などに用いられることになる。
【００６２】
図６は図２の圧力測定部５４、圧力校正部５６及び圧力補正部５８による本実施形態の圧力校正処理を示したフローチャートであり、処理部４８を実現するＣＰＵにより実行されるプログラムに対応している。
【００６３】
図６において、本実施形態の圧力校正処理は、まずステップＳ１で圧力校正要求の有無を判別しており、例えば実放水試験部１１による実放水試験に先立ち、校正担当者が操作部６４から圧力校正操作を行うと、これに基づきステップＳ１で圧力校正要求が判別され、ステップＳ２以降の処理が行われる。
【００６４】
ステップＳ２にあっては、給水本管１６及び分岐管２２に流水のない静圧状態を確認する。この静圧状態の確認は、受信制御盤３６の表示部６２を見て、作動している流水検知装置がないことで担当者が確認してもよいし、受信制御盤３６の機能で流水検知装置が得られないことで静圧状態を確認してもよい。
【００６５】
次にステップＳ３で遠隔三方切替弁４２を排水管３２側となる校正位置４２ｂに切り替え、末端圧力センサ４４に排水管３２側の大気開放圧を導入した状態とする。続いてステップＳ４で末端圧力センサ４４の零点圧力Ｐａを測定する。
【００６６】
次にステップＳ５で遠隔三方切替弁４２を通常位置４２ａに切り替え、続いてステップＳ６で電動弁４０を開制御し、流水検知装置の一次側と二次側を同圧とし、この状態で、ステップＳ７でマスタ圧力センサ３８の基準スパン圧力Ｐｍを測定し、続いてステップＳ８で末端圧力センサ４４のスパン圧力Ｐｂを測定する。
【００６７】
続いてステップＳ９で図３の補正値テーブル６０におけるセンサＩＤに対応する高度差に応じた圧力差ΔＰｉを取得し、ステップＳ７で得られた基準スパン圧力Ｐｍから減算することで、換算基準スパン圧力Ｐｍｏを求め、前記（１）式、（２）式に従って零点補正定数Ｐａとスパン補正係数Ｋを計算する。これによって校正処理を終了し、ステップＳ１０で電動弁４０を閉制御して通常の監視状態に戻す。
【００６８】
続いてステップＳ１１で末端圧力センサ４４の測定要求の有無を判別している。例えば末端試験弁２８を開制御した実放水試験中に末端圧力センサ４４の測定要求があることを判別すると、ステップＳ１２に進み、そのときの末端圧力センサ４４で検出している圧力Ｐｙを測定し、ステップＳ１３で前記（２）式の補正計算を行い、ステップＳ１４で補正圧力Ｐｙを出力する。
【００６９】
なお図１の実施形態にあっては、遠隔試験のために末端圧力センサ４４のみを設けているが、必要に応じて現場での圧力確認も必要であることから、末端圧力センサ４４と並列に圧力値表示手段を備えた圧力計を接続するようにしてもよい。
【００７０】
また上記の実施形態にあっては、受信制御盤３６からの制御信号で電動弁を用いた末端試験弁２８を遠隔的に開制御して実放水試験を行うようにしているが、末端試験弁２８を手動開閉弁とし、現場での末端試験弁の手動開閉操作により実放水試験を行うようにした消火設備についても同様に適用できる。
【００７１】
また末端圧力センサ４４の校正は、実放水試験に先立って行う以外に、必要に応じて適宜のタイミングで行うようにしてもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態におけるマスタ圧力センサ３８及び末端圧力センサ４４の検出圧力の測定は、複数回の測定処理を行って得られた平均値を用いることで、より精度の高い校正処理ができる。
【００７３】
また上記の実施形態におけるフローチャートの処理は概略例を説明したもので、処理の順番などはこれに限定されない。また各処理や、処理と処理の間に、必要に応じて遅延時間を設けたり、他の判定を導入するなど、適宜の形態をとることができる。
【００７４】
また、圧力校正処理時に、マスタ圧力センサ３８が検出した基準スパン圧力Ｐｍと、末端圧力センサ４４が検出したスパン圧力Ｐｂとの差異が予め定めた所定値以上である場合は、末端圧力センサ４４がもはや校正することができないような故障状態であると校正処理部が判断して、末端圧力センサ４４の異常を受信制御盤３６等のセンタ装置にて表示して交換を促すことにしても良い。同様に、末端圧力センサ４４を大気開放して零点圧力Ｐａを測定したときに、零点圧力Ｐａが予め記憶した大気開放圧許容値範囲を外れた場合、もしくは施工時に測定した初期検出値と大幅に異なる値を示した場合は、末端圧力センサ４４の故障と判断して校正処理を強制的に終了して自動弁圧力センサの交換を促すようにしてもよい。
【００７５】
図７は実放水試験部１１と遠隔三方切替弁の他の実施形態を示した説明図であり、図１の末端試験弁２８の機能を遠隔三方切替弁で兼用した実施形態である。図７（ａ）は通常監視状態を、図７（ｂ）は末端圧力センサの校正処理状態を、図７（ｃ）は実放水試験状態における遠隔三方切替弁の状態を表した図である。
【００７６】
図７（ａ）に示すように分岐管２２の末端には、遠隔三方切替弁８０を接続し、オリフィスを介して排水管３２に接続される。遠隔三方切替弁８０は、ポートａを分岐管２２側に接続し、またポートｂに末端圧力センサ４４を接続しており、ポートｃにオリフィス３０を接続している。
【００７７】
遠隔三方切替弁８０は、図７（ａ）の右側の弁内部構成に示すように、Ｔ型に通路が形成された回転弁である。通常監視状態にあっては、図７（ａ）の右側に示す通常位置８０ａのようにポートａとポートｂを連通し、このため末端圧力センサ４４は分岐管２２に連通し管内圧力を監視することができる。
【００７８】
図７（ｂ）の末端圧力センサの校正処理状態にあっては、校正位置８０ｂに示すようにポートｂとポートｃを連通状態に切り替え、末端圧力センサ５２の導入圧力は大気開放圧となっている。
【００７９】
図７（ｃ）の実放水試験時においては、実放水試験位置８０ｃに示すように全てのポートが連通状態に切り替えられる。これにより、閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が１つ作動したと同じ流量を流すことで、流水検知装置の作動確認と末端圧力センサ４４による圧力測定を行うことができる。
【００８０】
なお、上記実施形態においては、末端圧力センサ４４を分岐管２２もしくは排水管３２に切り替えて接続する手段として遠隔三方切替弁４２、８０を使用しているが、遠隔的に切り替えることができる切替部であれば特に構成は限定されず、複数の切替弁を用いて構成してもよい。
【００８１】
また本発明はその目的と利点を損なうことの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。
【符号の説明】
【００８２】
１１：実放水試験部
２４：流水検知装置
２８：末端試験弁
３０：オリフィス
３６：受信制御盤
３８：マスタ圧力センサ
４０：電動弁
４２：遠隔三方切替弁
４４：末端圧力センサ
５２：試験処理部
５４：圧力測定部
５６：校正処理部
５８：圧力補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災時に作動したスプリンクラーヘッドに消火用水を加圧供給して火災区域に散布する消火設備の試験システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、閉鎖型のスプリンクラーヘッドを設けた消火設備にあっては、ポンプ設備からの給水本管を建物の高さ方向に立上げ、階毎に給水本管から分岐管を引き出し、分岐管の分岐部分に流水検知装置を設置し、流水検知装置の２次側の分岐管に複数の閉鎖型スプリンクラーヘッドを接続している。
【０００３】
火災による熱気流を受けて閉鎖型スプリンクラーヘッドが開放作動すると、分岐管に消火用水が流れて流水検知装置が動作し、流水検知信号を受信制御盤に出力して火災警報表示とヘッド動作表示を行う。スプリンクラーヘッドからの散布に伴い分岐管および給水本管の管内圧力が低下し、この管内圧力の低下をポンプ設備の圧力タンクに設けた圧力スイッチで検知して消火ポンプを起動し、消火用水を継続して加圧供給する。
【０００４】
また分岐管の末端には末端試験弁とオリフィスを備えた実放水試験部が設けられる。実放水試験は、末端試験弁を開放することで、分岐管にオリフィスで決まるスプリンクラーヘッドが１台動作したと同等の水量を排水管に流し、これによって流水検知装置が動作することを確認し、また給水本管の圧力低下で消火ポンプを起動して末端試験弁まで規定の水圧で継続して供給されるか試験を行う。
【０００５】
このような実放水試験は、末端試験弁を現場で手動開放しているが、末端試験弁に電動弁又は電磁弁を設けることで、受信制御盤などから遠隔的に実放水試験を行う設備も提案されている。
【０００６】
このような遠隔試験を行う消火設備では、末端試験弁の遠隔開放に伴う放水圧力を監視するため、末端試験弁の１次側に末端圧力センサを設け、実放水試験の際には末端圧力センサの検出圧力を測定表示することで、実放水が行われていることを確認することが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９０４３０号公報
【特許文献１】特開２００４−２８３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような分岐管の末端における実放水試験部に末端圧力センサを設けて遠隔的に放水試験を行うようにした場合、放水試験に先立って末端圧力センサの信頼性を確保するため、現場に出向いて末端圧力センサを校正する作業を必要とし、末端圧力センサの校正に手間と時間がかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は、実放水試験に用いる圧力センサの校正を簡単且つ容易にできるようにする消火設備の試験システム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】
【００１０】
本発明は、
給水配管に消火用水を加圧供給する加圧給水設備と、
給水配管に設けられ、流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置と、
流水検知装置の２次側の給水配管に接続された閉鎖型の消火ノズルと、
を設けた消火設備の試験システムに於いて、
給水配管の末端側に設けられ、実放水試験時に弁を開放して給水配管内の消火用水を流す末端試験弁と、
末端試験弁側の給水配管に設けられ、末端試験弁側の圧力を検出する末端圧力センサと、
末端圧力センサを給水配管に連通して末端試験弁側の給水配管の圧力を測定可能とする第１の切替位置と、給水配管から切り離して大気開放圧とする第２の切替位置とに切り替えられる切替部と、
校正時に、切替部を前記第２の切替位置とした状態で大気開放した末端圧力センサが検出する零点圧力を測定して末端圧力センサの校正を行うことを特徴とする校正処理部とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
校正処理部は、末端圧力センサが測定した零点圧力値を大気圧値に合わせる零点補正定数を求め、切替部を第１の切替位置としたときの測定圧力値を零点補正定数を参照した圧力値に校正する。
【００１２】
さらに、加圧給水設備近傍の給水配管側に設けられ、給水源側の給水配管の水圧を検出するマスタ圧力センサを備え、
圧力校正部は切替部を第１の切替位置に切り替えて消火用水を末端圧力センサ側に供給した状態でマスタ圧力センサの検出圧力を基準スパン圧力として測定すると共に前記末端圧力センサの検出圧力をスパン圧力として測定し、末端圧力センサが測定したスパン圧力とマスタ圧力センサの基準スパン圧力とを比較して末端圧力センサを校正する。
【００１３】
圧力校正部は、マスタ圧力センサ及び末端圧力センサの設置高度を予め登録し、両者の高度差に対応した落差圧を基準スパン圧力から減算して換算基準スパン圧力に変換する。
【００１４】
圧力校正部は、マスタ圧力センサと末端圧力センサによる検出圧力の圧力差を求めて予め登録し、圧力差を基準スパン圧力から減算して換算基準スパン圧力に変換する。
【００１５】
マスタ圧力センサ又は末端圧力センサの検出圧力による校正処理は、給水配管の消火用水の流れがない静圧状態で測定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、末端試験弁の開制御による実放水試験に先立つ校正時に、末端圧力センサを大気開放とする接続位置とした状態で圧力を測定することで、末端圧力センサの零点側の値が正しい値を示すか現場に出向かずに簡単且つ容易に把握することができる。
【００１７】
さらに末端圧力センサの零点を校正するための零点補正定数を求めることで簡単且つ容易に末端圧力センサの零点側の校正を行うことができる。
【００１８】
さらに末端圧力センサに消火用水が供給されるよう配管側に接続する位置とした状態で、マスタ圧力センサの検出圧力を基準スパン圧力として測定すると共に、末端圧力センサの検出圧力をスパン圧力として測定し、測定した基準スパン圧力とスパン圧力とに基づいて、末端圧力センサの校正を行うことで、その後に行う実放水試験による試験動作の信頼性を高めることができる。
【００１９】
基準スパン圧力とスパン圧力を使った末端圧力センサの校正において、測定したマスタ圧力センサの基準スパン圧力を、末端圧力センサの配置高度に応じた換算基準スパン圧力に変換し、末端圧力センサのスパン圧力をマスタ圧力センサの換算基準スパン圧力に校正するためのスパン補正係数を求めるようにしたことで、末端圧力センサの校正が簡単且つ容易にでき、より信頼性のある実放水試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による消火設備の試験システムの実施形態を示した説明図
【図２】図１の受信制御盤の詳細を示したブロック図
【図３】図２の受信制御盤に設けた補正値テーブルの詳細を示した説明図
【図４】圧力センサの設置高度と落差圧の関係を示したグラブ図
【図５】図２の圧力校正部によりマスタ圧力センサの検出特性に基づき放水圧力センサの検出特性を校正するためのグラフを示した説明図
【図６】図２の圧力測定部、圧力校正部及び圧力補正部による圧力校正処理を示したフローチャート
【図７】実放水試験部及び遠方三方切替弁の他の実施形態を示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は本発明による消火設備の試験システムの実施形態を示した説明図である。図１において、建物の地下階などのポンプ室には加圧送水設備を構成する消火ポンプ１０が設置され、モータ１２により駆動される。モータ１２はポンプ制御盤１４により起動停止の運転制御を受ける。モータ１２により駆動された消火ポンプ１０は、水源水槽１５からの消火用水を吸入し、建物の高さ方向に配置した給水本管１６（給水配管）に加圧した消火用水を供給する。
【００２２】
消火ポンプ１０に対しては呼水槽１７が設けられる。また消火ポンプ１０を起動するため圧力タンク１８が設けられる。圧力タンク１８は給水本管１６に接続され、配管内の消火用水を導入して内部の空気を圧縮している。圧力タンク１８には圧力スイッチ２０が設けられ、圧力スイッチ２０は給水本管１６の管内圧力が規定圧力以下に低下したことを検出してポンプ制御盤１４に圧力低下検出信号を出力し、これによりモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を起動するようにしている。
【００２３】
給水本管１６には建物の例えば階別ごとに分岐管２２（給水配管）が引き出されている。分岐管２２の分岐部分には流水検知装置２４が設けられる。流水検知装置２４の２次側の分岐管には閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が設けられている。
【００２４】
分岐管２２の末端側には実放水試験部１１が設けられる。実放水試験部１１は分岐管２２の末端には遠隔的に開閉制御可能な電動弁を使用した末端試験弁２８を設け、末端試験弁２８の２次側にオリフィス３０を配置し、オリフィス３０の２次側を排水管３２に接続している。
【００２５】
一方、建物の監視室などには受信制御盤３６が設置されている。受信制御盤３６には、流水検知装置２４からの流水検出信号、ポンプ制御盤１４からの運転状態を示す信号などが入力されている。流水検知装置２４は、火災による熱気流を受けて閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が開放作動したときの散水に伴う流水を検知し、流水検出信号を受信制御盤３６に出力し、これを受けて受信制御盤３６において火災警報表示とスプリンクラーヘッドの作動表示が行われる。
【００２６】
また受信制御盤３６は、実放水試験部１１を用いた遠隔制御による自動試験機能を有する。受信制御盤３６で実放水試験の開始を担当者のスイッチ操作もしくは定期自動試験タイミングによる実行指示があると、実放水試験部１１に設けている末端試験弁２８に対し制御信号が送られて開制御し、オリフィス３０を通して排水管３２に消火用水を流す。
【００２７】
オリフィス３０は閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が例えば１つ作動したと同じ流量を流す。このため、末端試験弁２８の開制御によりオリフィス３０を流れる水量は閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が１台作動したと同等な流量となり、これによって流水検知装置２４の流水検知が行われ、流水検出信号が受信制御盤３６に出力され、実放水試験による流水検知装置２４の動作が確認できる。
【００２８】
また末端試験弁２８の開制御により、分岐管２２にオリフィス３０で決まる流量の消火用水が流れることで、分岐管２２の圧力低下に伴い給水本管１６の管内圧力も低下し、これによって、圧力タンク１８に設けている圧力スイッチ２０が規定圧力以下に低下したときに動作して圧力低下検出信号をポンプ制御盤１４に出力し、ポンプ制御盤１４がモータ１２を駆動して消火ポンプ１０を運転し、給水本管１６に対し加圧した消火用水を供給して、末端試験弁２８の開制御による実放水試験を継続させることになる。
【００２９】
このような本実施形態における受信制御盤３６による遠隔的な実放水試験に伴い、実放水試験部１１には、実放水試験の際の消火用水の散水圧力を監視するため末端圧力センサ４４が設けられている。末端圧力センサ４４は、後の説明で明らかにする圧力センサの校正に使用する遠隔三方切替弁４２を介して接続されている。
【００３０】
即ち遠隔三方切替弁４２は、ポートａを末端試験弁２８の１次側に接続し、ポートｂを排水管３２に接続し、ポートｃを末端圧力センサ４４に接続している。遠隔三方切替弁４２は、通常状態にあっては図１右側に取り出して示す遠隔三方切替弁４２aのようにポートａをポートｃに連通して分岐管２２の管内圧力を末端圧力センサ４４に導入する通常位置にある。後述する末端圧力センサ４４の校正処理の際には、図１右側に取り出して示す遠隔三方切替弁４２ｂのように排水管３２側のポートｂを末端圧力センサ４４のポートｃに連通して開放大気圧を導入する零点校正位置に制御信号を受けて切り替えられる。
【００３１】
更に本実施形態にあっては、末端圧力センサ４４の校正処理の基準となる圧力センサとして、消火ポンプ１０側に設けた圧力タンク１８の圧力スイッチ２０の部分にマスタ圧力センサ３８を設けている。マスタ圧力センサ３８は、分岐管２２側に設けている末端圧力センサ４４の校正処理の際の基準となるパラメータを得るための圧力センサであり、校正に先立って人為的な零点及びスパンの校正を必要とすることから、校正作業が容易にできる消火ポンプ１０等のポンプ設備が設置される校正作業の行い易いポンプ室などの位置、例えば図示の圧力タンク１８の圧力スイッチ２０と並列にマスタ圧力センサ３８を設けている。
【００３２】
また末端圧力センサ４４の校正処理に必要な設備動作を実現するため、流水検知装置２４と並列に電動弁４０を設けている。電動弁４０は校正処理の際に開制御され、流水検知装置２４の１次側と２次側を同圧にし、マスタ圧力センサ３８の検出圧力を基準とした末端圧力センサ４４の校正処理に、流水検知装置２４の１次側と２次側の差圧の影響が生じないようにしている。なお、流水検知装置２４の構造によって装置内部の圧力損失が無く、流水検知装置の一次圧と二次圧が流通しており同圧になるような装置構成の場合には、電動弁４０は必ずしも設けなくて良い。
【００３３】
図２は図１の受信制御盤の詳細を示したブロック図である。図２において、受信制御盤３６には伝送部４６と処理部４８が設けられる。伝送部４６には図１の消火設備に示した末端試験弁２８、電動弁４０及び遠隔三方切替弁４２が制御負荷として接続され、また給水配管の圧力検出用センサとしてマスタ圧力センサ３８と末端圧力センサ４４が接続されて検出圧力値が受信制御盤３６に入力される。なお末端圧力センサ４４は階別の分岐管ごとに設けられることになるが、説明を簡単にするため、その内の１つを示している。
【００３４】
処理部４８はコンピュータのＣＰＵなどで実現され、ＣＰＵによるプログラムの実行で実現される機能として、防災監視部５０、試験処理部５２、圧力測定部５４、校正処理部５６及び圧力補正部５８を設けている。処理部４８に対しては表示部６２、操作部６４、警報部６６及び記憶部６８が設けられている。記憶部６８には校正処理部６６の校正処理に使用する補正値テーブル６０が予め記憶されている。なお伝送部４６に対しては、これ以外に、図１に示した流水検知装置２４からの流水検知信号、ポンプ制御盤１４からの運転状態信号が入力しているが、それは省略している。
【００３５】
受信制御盤３６の防災監視部５０は、図１の流水検知装置２４から閉鎖型スプリンクラーヘッド２６の作動に伴う流水検知信号を受けたときに、警報表示とヘッド作動表示を表示部６２に行うと共に、警報部６６から火災警報を行う。
【００３６】
試験処理部５２は操作部６４による担当者の実放水試験の操作指示等を受けて動作し、末端試験弁２８を開制御して、オリフィス３０で定まる流水を分岐管２２に流し、流水検知装置２４を実放水により作動させ、更に給水本管１６の管内圧力の低下による消火ポンプ１０の起動制御を行い、更に末端圧力センサ４４により実試験放水に伴う圧力を測定して予め記憶した基準圧力値と比較することで、消火設備が正常に動作しているか否かの確認を行うことができる。
【００３７】
この試験処理部５２による消火設備の実放水試験に先立ち、本実施形態にあっては、圧力測定部５４、校正処理部５６により、末端圧力センサ４４が正常に機能するかを判定し、また末端圧力センサ４４の測定値の校正処理を実行し、校正終了後に、測定された末端圧力センサ４４からの圧力値を圧力補正部５８で校正結果に基づいて校正して表示部６２に出力したり、圧力値を閾値との比較判断に使用したりすることになる。
【００３８】
末端圧力センサ４４の校正処理に先立ち、試験担当者は図１の圧力タンク１８に設置しているマスタ圧力センサ３８に対し、試験装置を使用して検出圧力値に合わせた正しい値を示すよう校正処理を行う。
【００３９】
マスタ圧力センサ３８は、例えば所定の検出圧力範囲につき４〜２０ミリアンペアまたは１〜５ボルトの出力を行っており、例えば大気開放圧で零点を示す４ミリアンペアに調整し、所定の最大圧力をかけることで２０ミリアンペアのスパンが得られるように調整する。
【００４０】
次に圧力測定部５４は、図１の遠隔三方切替弁４２を通常位置４２ａから零点校正位置４２ｂに切り替え、末端圧力センサ４４を排水管３２に連通させることで大気開放圧を導入して、この状態で末端圧力センサ４４が検出する零点圧力Ｐａを測定する。
【００４１】
続いて圧力測定部５４は、遠隔三方切替弁４２を分岐管２２側となる通常位置４２ａに切り替え、この状態で電動弁４０を開制御して流水検知装置２４の１次側と２次側を同圧にした状態とし、この状態で末端圧力センサ４４に加わる分岐管２２の管内圧力を検出し、この検出圧力をスパン圧力Ｐｂとして測定する。同時に圧力測定部５４はマスタ圧力センサ３８の検出する圧力を基準スパン圧力Ｐｍとして測定する。
【００４２】
即ち圧力測定部５４は、マスタ圧力センサ３８の検出出力としての基準スパン圧力Ｐｍ、末端圧力センサ４４に大気開放圧を導入した状態での零点圧力Ｐａ、及び流水検知装置２４の１次側と２次側の差圧をなくした状態での分岐管２２の管内圧力の導入によるスパン圧力Ｐｂの測定を行う。なお、これら３つの圧力測定の順番は、どのような順番であってもよい。
【００４３】
圧力測定部５４による測定が済むと、校正処理部５６が動作し、まず圧力測定部５４で測定したマスタ圧力センサ３８の基準スパン圧力Ｐｍを、末端圧力センサ４４の配置高度に応じた換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換する。基準スパン圧力Ｐｍを末端圧力センサ４４の設置高度に応じた換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換する処理は、記憶部６８に予め記憶された補正値テーブル６０を使用して行われる。
【００４４】
基準スパン圧力Ｐｍの換算基準スパン圧力Ｐｍｏへの変換は、圧力タンク１８に設置しているマスタ圧力センサ３８で検出した基準スパン圧力Ｐｍを、末端圧力センサ４４の高度位置にマスタ圧力センサ３８を移動して検出した圧力に換算することになる。即ちマスタ圧力センサ３８の設置場所に対し、末端圧力センサ４４は高い例えば高度差Ｈ１の場所に設置されており、給水本管１６及び分岐管２２に消火用水を滞留した静圧状態、即ち流水がない消火用水を充填した状態で、高度差に応じた落差圧分だけマスタ圧力センサ３８の検出圧力が高くなっている。
【００４５】
したがって、マスタ圧力センサ３８の検出圧力値を末端圧力センサ４４の校正に使用するためには、マスタ圧力センサ３８で測定した基準スパン圧力Ｐｍを、高度差Ｈ１に対応した落差圧ΔＰ１を差し引いた換算基準スパンＰｍｏに変換しておく必要がある。
【００４６】
図３は図２の補正値テーブル６０の詳細を示した説明図である。図３（Ａ）の補正値テーブル６０は、末端圧力センサ４４を特定するセンサＩＤとして設置階を示す１Ｆ〜ｎＦを使用し、これに対応してマスタ圧力センサ３８に対する各階の末端圧力センサ４４の設置高さの差を設置高度Ｈ１〜Ｈｎとして予め登録している。
【００４７】
図４は圧力センサの高度と落差圧の関係を示したグラフ図である。図４において、横軸は高度Ｈであり、縦軸に落差圧Ｐを示している。いま高度Ｈにつきマスタ圧力センサ３８の設置高度をＨａとすると、マスタ圧力センサ３８には給水本管１６の設置高さで決まる基準スパン圧力Ｐｍがかかっており、給水本管１６の最上位の高さＨｂで落差圧Ｐは０となっている。
【００４８】
したがって、高度Ｈの増加に対し落差圧Ｐは
Ｐ＝Ｐｍ−αＨ
に応じて変化する。ここでαは直線の傾きであり、α＝Ｐｍ／（Ｈｂ−Ｈａ）で与えられる定数となる。例えば図３（Ａ）のセンサＩＤ＝１Ｆの設置高度Ｈ１にあっては、ａ点の落差圧Ｐとして
Ｐ１＝Ｐｍ−αＨ１
が一義的に求まる。
【００４９】
図３（Ａ）の補正値テーブル６０にあっては、図４の関係から設置高度Ｈ１〜Ｈｎに対応して求まる補正値αＨ１〜αＨｎを予め計算して登録している。
【００５０】
図３（Ｂ）は本実施形態で使用する補正値テーブル６０の他の例である。この補正値テーブル６０にあっては、消火設備の施工時に給水本管１６及び分岐管２２に消火用水を充満した状態で、マスタ圧力センサ３８及び末端圧力センサ４４の検出圧力をそれぞれ測定して圧力差ΔＰ１〜ΔＰｎを求め、これを予め登録している。この圧力差ΔＰ１〜ΔＰｎは実測であるが、図３（Ａ）に示した図４の関係から求めた補正値αＨ１〜αＨｎとほぼ同一の値を示すことになる。
【００５１】
そこで以下の説明にあっては、図３（Ｂ）の補正値テーブル６０に示す圧力差ΔＰ１〜ΔＰｎをΔＰｉ（但し、ｉは１〜ｎ）として用いるものとする。
【００５２】
このため図２の校正処理部５６にあっては、圧力測定部５４で測定したマスタ圧力センサ３８の基準スパン圧力Ｐｍを例えば図３（Ｂ）の補正値テーブル６０の圧力差ΔＰｉを用いて次式により換算基準スパン圧力Ｐｍｏに変換する。
Ｐｍｏ＝Ｐｍ−ΔＰｉ
【００５３】
図５は図２の校正処理部５６によりマスタ圧力センサ３８の落差圧で変換した検出特性に末端圧力センサ４４の検出特性を校正するためのグラフを示した説明図である。図５において、横軸は換算マスタ圧力センサ値Ｐｘ、縦軸は末端圧力センサ値Ｐｙを示しており、マスタ圧力センサ３８からは給水本管圧力に対応した基準スパン圧力Ｐｍを高度差に対応して補正した変換基準スパン圧力Ｐｍｏが求められており、落差圧を補正したマスタ圧力センサ３８の変換検出特性となるように末端圧力センサ４４を校正した結果は、Ｐｘ＝Ｐｙ＝０の零点と、Ｐｘ＝Ｐｙ＝ＰｍｏとなるＤ点（Ｐｍｏ，Ｐｍｏ）を結んだ直線７０で与えられる。
【００５４】
しかしながら校正前にあっては末端圧力センサ４４の検出特性はマスタ圧力センサ３８の換算した検出特性からずれている。例えば末端圧力センサ４４の零点圧力はＡ点の零点圧力Ｐａであり、またマスタ圧力センサ３８と連通している分岐管の管内圧力を導入して測定したときのスパン圧力は例えばＢ点のＰｂであったとする。このため、末端圧力センサ４４の検出特性はＡ点（０，Ｐａ）と、スパンを決めるＢ点（Ｐｍｏ，Ｐｂ）を結んだ直線７２の検出特性となっている。
【００５５】
そこで末端圧力センサ４４の検出特性となる直線７２の特性をマスタ圧力センサ３８の換算した検出特性に一致する直線７０に一致させるため、零点補正定数とスパン補正係数を求める。
【００５６】
まず零点補正定数は、直線７２の零点となるＡ点を直線７０の原点となる零点に移動させればよいことから、零点補正定数はＰａとし、この零点補正定数Ｐａを、測定した末端圧力センサ４４の圧力Ｐｙから減算すればよい。この零点補正定数Ｐａの減算により、末端圧力センサ４４の特性となる直線７２は、平行移動した直線７４に校正される。
【００５７】
このようにして直線７４に校正することで零点調整が済んだならば、次にスパンを決めるＣ点を換算検出特性となる直線７０のスパンを決めるＤ点に校正するためのスパン補正係数Ｋを求める。
【００５８】
ここでＣ点の座標は（Ｐｍｏ，Ｐｃ）であることから、Ｃ点をＹ軸方向でＤ点に校正するためのスパン補正係数Ｋは
Ｋ＝Ｐｍｏ／Ｐｃ＝Ｐｍｏ／（Ｐｂ−Ｐａ） （１）
として与えられる。したがって、測定された末端圧力センサ４４の測定値Ｐｙをマスタ圧力センサ３８の落差圧に対応して変換した換算検出特性の圧力に補正するための補正式は
Ｐｙ＝Ｋ（Ｐｙ−Ｐａ） （２）
となる。
【００５９】
なお図５にあっては、末端圧力センサ４４の零点圧力Ｐａがプラス側にずれている場合を例に取っているが、マイナス側にずれている場合についても、Ｐａを使用することで前記（１）（２）式をそのまま使用できる。
【００６０】
このように本実施形態における末端圧力センサ４４の校正は、末端圧力センサ４４そのものの校正ではなく、予め校正しているマスタ圧力センサ３８の落差圧に対応して変換した換算検出特性に一致するように、測定された末端圧力センサ４４の測定値を校正することで、スパン圧力Ｐｂを単に基準スパン圧力Ｐｍに補正する校正方法よりも、末端圧力センサ側の正しい圧力が得られるようにして信頼性を高めた校正としている。
【００６１】
再び図２を参照するに、圧力補正部５８は、校正処理部５６による校正処理で零点補正定数Ｐａ及びスパン補正係数Ｋが得られた後、末端圧力センサ４４から測定された測定圧力Ｐｙを前記（２）式に従って補正し、この補正結果を例えば表示部６２に表示したり、所定の閾値と比較して適性な圧力が得られるかどうかの比較判断などに用いられることになる。
【００６２】
図６は図２の圧力測定部５４、圧力校正部５６及び圧力補正部５８による本実施形態の圧力校正処理を示したフローチャートであり、処理部４８を実現するＣＰＵにより実行されるプログラムに対応している。
【００６３】
図６において、本実施形態の圧力校正処理は、まずステップＳ１で圧力校正要求の有無を判別しており、例えば実放水試験部１１による実放水試験に先立ち、校正担当者が操作部６４から圧力校正操作を行うと、これに基づきステップＳ１で圧力校正要求が判別され、ステップＳ２以降の処理が行われる。
【００６４】
ステップＳ２にあっては、給水本管１６及び分岐管２２に流水のない静圧状態を確認する。この静圧状態の確認は、受信制御盤３６の表示部６２を見て、作動している流水検知装置がないことで担当者が確認してもよいし、受信制御盤３６の機能で流水検知装置が得られないことで静圧状態を確認してもよい。
【００６５】
次にステップＳ３で遠隔三方切替弁４２を排水管３２側となる校正位置４２ｂに切り替え、末端圧力センサ４４に排水管３２側の大気開放圧を導入した状態とする。続いてステップＳ４で末端圧力センサ４４の零点圧力Ｐａを測定する。
【００６６】
次にステップＳ５で遠隔三方切替弁４２を通常位置４２ａに切り替え、続いてステップＳ６で電動弁４０を開制御し、流水検知装置の一次側と二次側を同圧とし、この状態で、ステップＳ７でマスタ圧力センサ３８の基準スパン圧力Ｐｍを測定し、続いてステップＳ８で末端圧力センサ４４のスパン圧力Ｐｂを測定する。
【００６７】
続いてステップＳ９で図３の補正値テーブル６０におけるセンサＩＤに対応する高度差に応じた圧力差ΔＰｉを取得し、ステップＳ７で得られた基準スパン圧力Ｐｍから減算することで、換算基準スパン圧力Ｐｍｏを求め、前記（１）式、（２）式に従って零点補正定数Ｐａとスパン補正係数Ｋを計算する。これによって校正処理を終了し、ステップＳ１０で電動弁４０を閉制御して通常の監視状態に戻す。
【００６８】
続いてステップＳ１１で末端圧力センサ４４の測定要求の有無を判別している。例えば末端試験弁２８を開制御した実放水試験中に末端圧力センサ４４の測定要求があることを判別すると、ステップＳ１２に進み、そのときの末端圧力センサ４４で検出している圧力Ｐｙを測定し、ステップＳ１３で前記（２）式の補正計算を行い、ステップＳ１４で補正圧力Ｐｙを出力する。
【００６９】
なお図１の実施形態にあっては、遠隔試験のために末端圧力センサ４４のみを設けているが、必要に応じて現場での圧力確認も必要であることから、末端圧力センサ４４と並列に圧力値表示手段を備えた圧力計を接続するようにしてもよい。
【００７０】
また上記の実施形態にあっては、受信制御盤３６からの制御信号で電動弁を用いた末端試験弁２８を遠隔的に開制御して実放水試験を行うようにしているが、末端試験弁２８を手動開閉弁とし、現場での末端試験弁の手動開閉操作により実放水試験を行うようにした消火設備についても同様に適用できる。
【００７１】
また末端圧力センサ４４の校正は、実放水試験に先立って行う以外に、必要に応じて適宜のタイミングで行うようにしてもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態におけるマスタ圧力センサ３８及び末端圧力センサ４４の検出圧力の測定は、複数回の測定処理を行って得られた平均値を用いることで、より精度の高い校正処理ができる。
【００７３】
また上記の実施形態におけるフローチャートの処理は概略例を説明したもので、処理の順番などはこれに限定されない。また各処理や、処理と処理の間に、必要に応じて遅延時間を設けたり、他の判定を導入するなど、適宜の形態をとることができる。
【００７４】
また、圧力校正処理時に、マスタ圧力センサ３８が検出した基準スパン圧力Ｐｍと、末端圧力センサ４４が検出したスパン圧力Ｐｂとの差異が予め定めた所定値以上である場合は、末端圧力センサ４４がもはや校正することができないような故障状態であると校正処理部が判断して、末端圧力センサ４４の異常を受信制御盤３６等のセンタ装置にて表示して交換を促すことにしても良い。同様に、末端圧力センサ４４を大気開放して零点圧力Ｐａを測定したときに、零点圧力Ｐａが予め記憶した大気開放圧許容値範囲を外れた場合、もしくは施工時に測定した初期検出値と大幅に異なる値を示した場合は、末端圧力センサ４４の故障と判断して校正処理を強制的に終了して自動弁圧力センサの交換を促すようにしてもよい。
【００７５】
図７は実放水試験部１１と遠隔三方切替弁の他の実施形態を示した説明図であり、図１の末端試験弁２８の機能を遠隔三方切替弁で兼用した実施形態である。図７（ａ）は通常監視状態を、図７（ｂ）は末端圧力センサの校正処理状態を、図７（ｃ）は実放水試験状態における遠隔三方切替弁の状態を表した図である。
【００７６】
図７（ａ）に示すように分岐管２２の末端には、遠隔三方切替弁８０を接続し、オリフィスを介して排水管３２に接続される。遠隔三方切替弁８０は、ポートａを分岐管２２側に接続し、またポートｂに末端圧力センサ４４を接続しており、ポートｃにオリフィス３０を接続している。
【００７７】
遠隔三方切替弁８０は、図７（ａ）の右側の弁内部構成に示すように、Ｔ型に通路が形成された回転弁である。通常監視状態にあっては、図７（ａ）の右側に示す通常位置８０ａのようにポートａとポートｂを連通し、このため末端圧力センサ４４は分岐管２２に連通し管内圧力を監視することができる。
【００７８】
図７（ｂ）の末端圧力センサの校正処理状態にあっては、校正位置８０ｂに示すようにポートｂとポートｃを連通状態に切り替え、末端圧力センサ５２の導入圧力は大気開放圧となっている。
【００７９】
図７（ｃ）の実放水試験時においては、実放水試験位置８０ｃに示すように全てのポートが連通状態に切り替えられる。これにより、閉鎖型スプリンクラーヘッド２６が１つ作動したと同じ流量を流すことで、流水検知装置の作動確認と末端圧力センサ４４による圧力測定を行うことができる。
【００８０】
なお、上記実施形態においては、末端圧力センサ４４を分岐管２２もしくは排水管３２に切り替えて接続する手段として遠隔三方切替弁４２、８０を使用しているが、遠隔的に切り替えることができる切替部であれば特に構成は限定されず、複数の切替弁を用いて構成してもよい。
【００８１】
また本発明はその目的と利点を損なうことの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。
【符号の説明】
【００８２】
１１：実放水試験部
２４：流水検知装置
２８：末端試験弁
３０：オリフィス
３６：受信制御盤
３８：マスタ圧力センサ
４０：電動弁
４２：遠隔三方切替弁
４４：末端圧力センサ
５２：試験処理部
５４：圧力測定部
５６：校正処理部
５８：圧力補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水配管に消火用水を加圧供給する加圧給水設備と、
前記給水配管に設けられ、流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置と、
前記流水検知装置の２次側の給水配管に接続された閉鎖型の消火ノズルと、
を設けた消火設備の試験システムに於いて、
前記給水配管の末端側に設けられ、実放水試験時に弁を開放して給水配管内の消火用水を流す末端試験弁と、
前記末端試験弁側の給水配管に設けられ、前記末端試験弁側の圧力を検出する末端圧力センサと、
前記末端圧力センサを給水配管に連通して前記末端試験弁側の給水配管の圧力を測定可能とする第１の切替位置と、給水配管から切り離して大気開放圧とする第２の切替位置とに切り替えられる切替部と、
校正時に、前記切替部を前記第２の切替位置とした状態で大気開放した末端圧力センサが検出する零点圧力を測定して前記末端圧力センサの校正を行うことを特徴とする校正処理部と、
を設けたことを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項２】
請求項１記載の消火設備の試験システムに於いて、
前記校正処理部は、前記末端圧力センサが測定した零点圧力値を大気圧値に合わせる零点補正定数を求め、前記切替部を第１の切替位置としたときの測定圧力値を前記零点補正定数を参照した圧力値に校正すること特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の消火設備の試験システムに於いて、
さらに、前記加圧給水設備近傍の給水配管側に設けられ、給水源側の給水配管の水圧を検出するマスタ圧力センサを備え、
前記圧力校正部は前記切替部を第１の切替位置に切り替えて消火用水を前記末端圧力センサ側に供給した状態で前記マスタ圧力センサの検出圧力を基準スパン圧力として測定すると共に前記末端圧力センサの検出圧力をスパン圧力として測定し、前記末端圧力センサが測定したスパン圧力とマスタ圧力センサの基準スパン圧力とを比較して前記末端圧力センサを校正することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項４】
請求項３記載の消火設備の試験システムに於いて、前記圧力校正部は、前記マスタ圧力センサ及び末端圧力センサの設置高度を予め登録し、両者の高度差に対応した落差圧を前記基準スパン圧力から減算して前記換算基準スパン圧力に変換することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項５】
請求項３記載の消火設備の試験システムに於いて、前記圧力校正部は、前記マスタ圧力センサと末端圧力センサによる検出圧力の圧力差を求めて予め登録し、前記圧力差を前記基準スパン圧力から減算して前記換算基準スパン圧力に変換することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項６】
請求項３記載の消火設備の試験システムに於いて、前記マスタ圧力センサ又は末端圧力センサの検出圧力による校正処理を、給水配管の消火用水の流れがない静圧状態で測定することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項１】
給水配管に消火用水を加圧供給する加圧給水設備と、
前記給水配管に設けられ、流水を検知して流水検知信号を出力する流水検知装置と、
前記流水検知装置の２次側の給水配管に接続された閉鎖型の消火ノズルと、
を設けた消火設備の試験システムに於いて、
前記給水配管の末端側に設けられ、実放水試験時に弁を開放して給水配管内の消火用水を流す末端試験弁と、
前記末端試験弁側の給水配管に設けられ、前記末端試験弁側の圧力を検出する末端圧力センサと、
前記末端圧力センサを給水配管に連通して前記末端試験弁側の給水配管の圧力を測定可能とする第１の切替位置と、給水配管から切り離して大気開放圧とする第２の切替位置とに切り替えられる切替部と、
校正時に、前記切替部を前記第２の切替位置とした状態で大気開放した末端圧力センサが検出する零点圧力を測定して前記末端圧力センサの校正を行うことを特徴とする校正処理部と、
を設けたことを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項２】
請求項１記載の消火設備の試験システムに於いて、
前記校正処理部は、前記末端圧力センサが測定した零点圧力値を大気圧値に合わせる零点補正定数を求め、前記切替部を第１の切替位置としたときの測定圧力値を前記零点補正定数を参照した圧力値に校正すること特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の消火設備の試験システムに於いて、
さらに、前記加圧給水設備近傍の給水配管側に設けられ、給水源側の給水配管の水圧を検出するマスタ圧力センサを備え、
前記圧力校正部は前記切替部を第１の切替位置に切り替えて消火用水を前記末端圧力センサ側に供給した状態で前記マスタ圧力センサの検出圧力を基準スパン圧力として測定すると共に前記末端圧力センサの検出圧力をスパン圧力として測定し、前記末端圧力センサが測定したスパン圧力とマスタ圧力センサの基準スパン圧力とを比較して前記末端圧力センサを校正することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項４】
請求項３記載の消火設備の試験システムに於いて、前記圧力校正部は、前記マスタ圧力センサ及び末端圧力センサの設置高度を予め登録し、両者の高度差に対応した落差圧を前記基準スパン圧力から減算して前記換算基準スパン圧力に変換することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項５】
請求項３記載の消火設備の試験システムに於いて、前記圧力校正部は、前記マスタ圧力センサと末端圧力センサによる検出圧力の圧力差を求めて予め登録し、前記圧力差を前記基準スパン圧力から減算して前記換算基準スパン圧力に変換することを特徴とする消火設備の試験システム。
【請求項６】
請求項３記載の消火設備の試験システムに於いて、前記マスタ圧力センサ又は末端圧力センサの検出圧力による校正処理を、給水配管の消火用水の流れがない静圧状態で測定することを特徴とする消火設備の試験システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４５２０７（Ｐ２０１２−２４５２０７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０１５４（Ｐ２０１１−１２０１５４）
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３０日（２０１１．５．３０）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
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