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火災の兆候を捉える最新技術

火災の兆候を見逃すリスク

火災は突発的に発生することもありますが、多くのケースでは、発生前に異常熱や発煙といった兆候が見られます。しかし、これらの前兆を従来の監視方法や火災検知システムで捉えることは容易ではありません。
特に、煙感知器や熱感知器は「火災が発生した後」に作動するため、兆候の段階での検知が難しいのです。目視監視では異常熱のような目に見えない変化を捉えることができず、さらに広い敷地では監視の死角が生じやすくなります。
こうした課題の中で、火災の前兆を捉え、早期に対応することが重要となります。被害を最小限に抑えるためには、発火の前段階で異常を察知し、迅速に対策を講じる必要があります。

火災の進行と被害規模の関係

火災は以下のステップで進行し、対応のタイミングによって被害の規模が大きく変わります。

  1. 異常熱:設備の過熱や配線のショート
  2. 発煙:可燃物が加熱され、目には見えにくいが微細な煙が発生
  3. ボヤ火災:小規模な炎が発生し、この段階でようやく一般的な火災検知器が作動
  4. 部分焼け・半焼:火災が拡大し、建物の一部が損傷
  5. 全焼:火災が建物全体に広がり、甚大な被害をもたらす

この進行過程を視覚的に示したのが以下の図です。特に「異常熱」「発煙」の段階で適切な対応をとることが、火災の拡大を防ぐ鍵となります。

サーマルカメラによる火災兆候の監視

サーマルカメラは、火災の「異常熱」の段階で温度変化を検知し、通常では気づきにくいリスクを可視化することができます。

  • 異常熱をリアルタイムで監視し、発火前に対応可能
  • 広範囲の異常を即座に検知
  • 火災の前兆を捉え、被害を最小限に抑える

火災が発生する前のわずかな変化を逃さないことで、工場・倉庫などの火災リスクを大幅に軽減することが可能です。

火災の兆候を見逃す原因と課題

火災の多くは、発生前に何らかの兆候を示しているにもかかわらず、実際にはその兆候を見逃してしまうケースが少なくありません。こうした背景には、従来型の火災検知システムの限界に加え、目視による監視の難しさや、従来センサー技術の弱点が影響しています。

従来の火災検知システムの限界

現在、多くの施設で採用されている火災検知システムは、煙感知器や熱感知器が中心となっています。これらの検知システムは、煙や火災が発生した後に作動することを前提としているため、以下のような問題があります。

  • 発煙や発火した後にしか作動しない
    → 煙感知器は煙が一定濃度以上になった後に作動するため、煙の発生が少量の段階では検知できない。
    → 熱感知器は、温度が一定以上、もしくは一定の温度差の変化が起きない限り警報を発しないため、検知器設置位置まで熱が伝わらない初期段階での火災リスクを捉えられない。
  • 環境要因による誤作動や遅延
    → 湿度が高い環境や粉塵が多い場所では、誤報を防ぐために感度を下げざるを得ない。
    → 風の影響で煙の流れが変わると、感知器の反応が遅れることがある。

目視監視の課題

一部の工場や倉庫では、監視員が目視で異常を発見する方法がとられています。しかし、この方法には次のような課題があります。

  • 異常熱のように目に見えない現象を発見できない
    → 目視では、機械や配電盤の温度変化は分からず、火災の前兆を見逃すリスクが高い。
  • 監視範囲が広いと、人的リソースが不足する
    → 監視員が限られた人数で大規模施設を巡回する場合、全ての異常をカバーすることは不可能。
  • ヒューマンエラーの発生
    → 監視員のスキルや経験によって異常の判断が左右されるため、一貫性のある監視が難しい。

従来型センサーの弱点

近年では、温度センサーを活用した監視も増えていますが、これにも限界があります。

  • 局所的な異常を見逃しやすい
    → 温度センサーは「特定のポイントの温度」しか測定できないため、異常熱が発生していても、センサーが設置されていない場所では検知できない。
    → 例えば、倉庫の一部で配電盤の温度が上昇していても、設置位置によっては検出できない。
  • 環境温度の影響を受けやすい
    → 例えば、冷却装置の近くにある温度センサーは、周囲の冷気の影響で異常熱を検知しにくい。逆に、日射や加熱設備の影響を受けて誤報が発生する可能性もある。
  • センサーの設置が物理的に困難な場合がある
    → 設備や配線が密集している箇所や、高所・狭所など物理的に取り付けスペースが確保できない場合、センサー設置自体が難しい。例えば、物流倉庫や大型工場のように、フォークリフトや運搬車両が常に走行し、パレットや荷物がコンベア上を流れ続けるような広大な空間では、固定式センサーで全ての異常をカバーすることは困難となる。その結果、火災の初期兆候を見逃すリスクが高まる。

火災の兆候を捉える最新技術

火災の兆候を早期に検知するための技術は、近年、目覚ましい進化を遂げています。従来の煙感知器や熱感知器は、火災が実際に発生した後に警報を発する仕組みのため、発火前の兆候を捉えて、未然に対応することは難しい状況でした。
本章では、そうした課題を克服する新たな技術として、「サーマルカメラ × AI解析」「IoTを活用したリアルタイム監視」「煙検知技術」の3つをご紹介します。それぞれの技術の仕組みと、従来の火災検知システムと比較した際の優位性について、わかりやすく解説します。

①サーマルカメラ × エッジ解析

サーマルカメラは、物体から放射される赤外線を検知し、温度変化を視覚化する技術です。従来の火災検知システムが「煙」や「炎」の発生をトリガーとして警報を発するのに対し、サーマルカメラは「異常熱」の段階で異常を捉えることができます。

さらに、カメラ単体でのエッジ解析機能と組み合わせることで、あらかじめ正常な温度範囲を設定し、それを逸脱した場合のみ異常として判定することが可能になります。

主な機能とメリット

  • 異常熱をリアルタイムで監視し、火災発生前のリスクを察知
  • エッジ解析により、正常な温度変動と異常発熱を区別し、誤検知を低減
  • 従来の煙感知器では検知できない「発煙前の異常熱」を捉えることが可能

この技術は、特に工場や倉庫など、広範囲かつ人の目が行き届きにくい現場で、高い効果を発揮します。

➁IoT × リアルタイム監視

火災の兆候をいち早く察知するためには、さまざまなデータをリアルタイムで取得し、総合的に監視することが重要です。IoT技術の導入により、温度・湿度・ガス濃度などの環境データをクラウド上で一元的に管理し、異常が検知された際には、即座にアラートを通知する仕組みを構築することが可能です。

主な機能とメリット

  • 遠隔監視が可能で、24時間体制の異常監視が実現
  • 複数のセンサーを連携させ、広範囲の異常を一括で監視
  • 異常を検知した際に、スマートフォンや管理システムに即時通知を送信

これにより、監視員の負担を軽減しつつ、より迅速な対応が可能となります。

③AI解析 × 煙検知技術

火災は、異常熱の発生 → 煙の発生 → 炎の発生、という段階を経て進行します。サーマルカメラは「異常熱」の段階での検知を担いますが、これに加えて「煙の発生」を高精度に検知する技術を組み合わせることで、さらなる早期対応が可能になります。
従来の煙感知器は、一定量の煙が充満した段階で作動しますが、微量の煙や粉塵の多い環境下では、検知が遅れる傾向がありました。そこで、近年では煙の粒子レベルでの分析や、AIを用いた煙パターンの解析技術が導入されつつあります。

主な機能とメリット

  • サーマルカメラとの併用により、異常熱・煙の双方を監視できる
  • 従来の煙感知器よりも、微細な煙の発生をより早く検知
  • 環境要因(湿度・粉塵など)による誤検知を低減するAI解析が導入されつつある

煙検知技術は今も進化を続けていますが、サーマルカメラとの組み合わせにより、火災の兆候を多面的かつ高精度に監視できる体制を構築することができます。

サーマルカメラ、IoTによるリアルタイム監視、AI解析を活用した煙検知技術を組み合わせることで、火災の兆候を早期に捉え、被害の拡大を防ぐ体制の整備が可能になります。これらの先進技術を連携させた多層的な監視は、火災リスクを低減する有効な手段として、今後さらに導入が進むことが期待されます。

火災兆候監視の導入メリット

火災の兆候をいち早く検知し、適切に対応することで、火災の発生や被害を未然に防ぐことが可能になります。従来の監視手法では、火災が発生した後の対応が主流でしたが、サーマルカメラなどの最新技術を活用することで、「火災の前兆を検知し、拡大前に対応する」監視体制の構築が実現できます。

①目視や従来のセンサーでは対応できない「火災の兆候」を検知可能

従来の火災検知システムは、火災が発生した後に作動することを前提としており、発火前の兆候を検知することはできませんでした。たとえば、煙感知器は一定量の煙が発生してから、熱感知器は一定の温度に達してからでなければ警報を発しません。

一方、サーマルカメラは「異常発熱」の段階でリスクを検知することが可能です。配電盤の異常加熱、機械設備の異常な摩擦熱、あるいは微生物の発酵熱による自然発火の兆候などを、火災へと発展する前にとらえ、警報によって迅速な初動対応を促すことができます。

➁早期対応による被害最小化

火災は、初動対応の遅れによって被害が指数関数的に拡大します。異常発熱や発煙の段階で適切に対応できるかどうかが、火災の被害規模に大きく影響します。

  • 異常発熱の段階で対応できれば、最小限の設備の修理のみで済むケースが多い。
  • 発煙の段階で対応すれば、火災の発生を食い止める可能性が高まる。
  • ボヤ火災の段階まで進行すると、消火活動が必要になり、事業への影響が大きくなる。
  • 部分焼けや全焼まで進行すると、復旧に膨大なコストと時間がかかる。

このように、火災の進行とともに設備や建物の損傷は拡大し、事業継続にも深刻な影響を与えます。そのため、兆候段階での火災リスク管理は、BCP(事業継続計画)の観点からも極めて重要です。

③省人化と遠隔監視による監視コスト削減 & リスク管理の強化

火災の兆候を監視することは、リスク管理にとどまらず、監視業務の効率化やコスト削減にもつながります。

  • 目視監視の負担を軽減し、省人化が可能(広範囲の監視が1台のカメラで可能)。
  • 監視員の配置を減らし、人為的な見逃しリスクを低減できる。
  • 異常発生時には即時アラートが送信され、遠隔での対応が可能となる。
  • 監視システムの自動化により、長期的に運用コストの削減が見込める。

このように、従来の監視体制と比較すると、自動化・省人化・被害抑制の観点から、経済的にも大きなメリットがあることが明らかです。

火災兆候監視を導入することにより、火災の発生を未然に防ぎ、事業活動の安全性を高めることが可能になります。従来の監視システムにサーマルカメラやIoT技術を組み合わせることで、より高度かつ信頼性の高い火災リスク管理が実現します。

具体的な導入事例と成果

火災の兆候を捉える技術は、すでにさまざまな業界で導入が進められており、火災の未然防止や早期対応において大きな成果を上げています。本章では、サーマルカメラやIoT技術を活用した具体的な導入事例をご紹介し、それぞれの現場で抱えていた課題と導入後の効果について解説します。

①工場での異常加熱監視 – サーマルカメラ × エッジ解析

導入前の課題

炉やダクトなど高温設備を備えた工場では、経年劣化や運転状況の変化により、異常加熱が発生することがあります。目視による監視では設備状態の変化を正確に把握することが難しく、火災のリスクが高まっていました。

導入した技術

焼成炉(キルン)やダクトにサーマルカメラを設置し、温度の変化を常時監視する体制を構築しました。異常温度を複数の閾値で判定し、たとえば「注意段階」と「設備停止段階」といった多層的なアラートを設定することで、段階的な対応が可能となりました。異常を検知すると即座に警報を発し、関係者へ通知される仕組みです。

導入後の成果

  • 温度の微細な変化を監視できるようになり、操業状態の変化を早期に把握可能に。
  • 異常加熱を事前に検知し、設備の破損や火災のリスクを低減。
  • 設備異常の段階で対応が可能となり、操業停止リスクを回避。

➁廃棄物処理施設での発火リスク低減 – IoT温度監視システム

導入前の課題

廃棄物に混入したリチウムイオン電池が内部短絡(ショート)を起こすことで発熱し、発火に至るリスクが指摘されていました。加えて、広大な廃棄物貯蔵ヤードでは、目視による監視だけでは高温箇所の把握が困難でした。

導入した技術

IoTセンサーを設置し、温度の異常上昇をリアルタイムで監視する仕組みを導入しました。異常が検知されると、放水設備と連動して自動的に消火が開始されます。また、夜間や無人時間帯でも遠隔監視が可能な体制を整備しました。

導入後の成果

  • 自動放水システムとの連携により、発火リスクを大幅に軽減。
  • 夜間や無人の時間帯でも監視が可能となり、リスクを最小化。
  • 廃棄物貯蔵ヤードにおける火災発生リスクを低減。

③物流倉庫での火災予兆検知 – 自動監視システム

導入前の課題

大型物流倉庫では、煙感知器が作動するまでに時間を要する低層エリアで火災が発生した場合、初動対応の遅れにより被害が拡大するリスクがありました。

導入した技術

サーマルカメラを設置し、低層エリアの温度変化をリアルタイムで監視しました。設定温度を超えた際には即座にアラートを発信し、管理者へ通知される仕組みを導入しました。

導入後の成果

  • 煙感知器よりも早い段階で異常温度を検知し、初動対応が可能に。
  • 既存設備の大幅な改修が不要で、経費削減できた。
  • サーマルと可視画像の組合せで現場状況の把握が可能に。

サーマルカメラやIoT温度監視システムの導入により、火災発生の兆候を的確に捉えることが可能となり、リスクの低減が実現しています。また、自動化や遠隔監視との組み合わせにより、人的負担の軽減と高精度な監視を両立することができるようになりました。今後、こうした技術の導入はさらに広がり、より高度な火災予防体制の構築が期待されます。

未来の火災予防技術と今後の展望

火災予防技術は、これまでの「火災発生後の対応」から、「発生前に異常を検知し、未然に防ぐ」システムへと大きく進化しています。AIやIoTを活用することで、異常熱・発煙・ガス濃度の変化などをリアルタイムで検知し、迅速な対応につなげる仕組みが整いつつあります。本章では、火災予防技術の進化と、企業が今後検討すべき導入ポイントについてご紹介します。

1. AI・IoT技術の進化と火災予兆検知の高度化

従来の火災対策は、火災が発生した後の消火を前提としていました。しかし、近年の技術革新により、火災の兆候をできるだけ早くとらえ、被害が拡大する前に対応する「予兆検知型」のシステムが実用化されつつあります。
たとえば、AIを搭載した監視カメラは、映像解析により異常熱や発煙を即座に検知することが可能です。実際に、米国カリフォルニア州では、AIカメラを活用して火災の初期段階を検出するプロジェクトが始まっています。オーストラリアでは、衛星画像や地上設置の観測カメラのデータをAIで分析し、数分以内に森林火災を検知するソリューションが開発されています。
日本国内でも、工場や倉庫などの産業施設において、AI・IoTを活用した火災監視システムの導入が進んでいます。これにより、「火災を検知する」だけでなく、「火災を予測する」仕組みの実現に向けた動きが加速しています。

2. 企業が導入を検討すべき最新の火災予防システム

AIやIoTといった先端技術を活用することで、企業はより効率的で高度な火災リスク管理を実現できます。今後、導入を検討すべき主な技術は以下の通りです。

AI搭載サーマルカメラ

  • 異常熱や発煙を即座に検知
  • リアルタイムアラートにより、初動対応の迅速化が可能

IoTセンサーシステム

  • 温度・ガス・湿度の変化を監視し、異常時に自動で警報
  • データを蓄積し、火災リスクの傾向を分析し、予防策を強化

クラウド連携型監視システム

  • 複数拠点のデータを一元管理し、遠隔監視が可能
  • AIがデータを分析し、火災リスクが高まる前に対策を提案

火災リスク予測シミュレーション

  • 過去の火災データをAIが学習し、施設ごとのリスク評価を実施
  • 最適な防火対策の提案を可能にする

これらの技術により、火災リスクを定量的かつ事前に把握することができ、より安全で持続可能な施設運営の実現が期待されます。

3. 火災予防に関する法規制のトレンド

火災事故の増加や技術の進展に伴い、各国の法規制も見直されつつあります。特にリチウムイオンバッテリーに関連する火災リスクへの対応として、以下のような規制や施策が強化されています。

  • 規制の強化:バッテリーの製造、輸送、保管に関する安全基準の策定や強化が行われている。
  • 安全教育の推進:消費者や事業者に対するリチウムイオンバッテリーの安全な取り扱い方法の啓発活動が展開されている。
  • 技術開発の促進:火災リスクを低減する新しいバッテリー技術や安全機構の研究開発が進められている。

こうした変化に対応するためには、企業としても最新の規制動向を的確に把握し、自社の防火対策に反映させる必要があります。

まとめ

火災予防は、工場や倉庫などの安全な運営を維持し、企業の信頼性を確保するために不可欠です。
本コラムでは、AI・IoTを活用した最新技術による火災リスクの低減や、従来の課題を克服する方法について解説しました。
特に、サーマルカメラは、異常熱の兆候を早期に検知できるため、火災を未然に防ぐ有効な手段となります
また、IoTセンサーによるリアルタイム監視やクラウド連携型の火災管理システムを導入することで、広範囲かつ精度の高い火災予防が可能になります
これらの技術を活用することで、火災リスクを最小限に抑え、安全で持続可能な運用環境を実現できます。
火災予防の具体的な手法や導入事例について詳しく知りたい方は、以下の資料をご参照ください。

コニカミノルタの火災予防ソリューション資料

本資料では以下の内容をご紹介しています。

  • 国内の火災発生状況と工場・作業場での火災リスク
  • サーマルカメラによる「面」での温度監視システム
  • コンベアーや産廃処理施設などでの導入事例

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