DE60000419T2 - Verfahren und vorrichtung zur detektierung einer unreinheit in einem gasartigen medium - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln der Position eines Ereignisses, insbesondere des Vorhandenseins von Verunreinigungen in einem gasförmigen Medium.
• Es ist bekannte wenn mehrere Stellen gegen Brand geschützt werden sollen, an jeder Stelle einen Detektor zum Erkennen von Rauch in der Luft vorzusehen. Jeder Detektor erkennt jeglichen Rauch, der durch ein Feuer an der von ihm geschützten Stelle erzeugt wird. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß, wenn beispielsweise sechzehn Räume oder Maschinen Brandschutz bedürfen, sechzehn Detektoren erforderlich sind, was hohe Kosten nach sich zieht.
• Es sind Saugsysteme zum Erkennen von Rauch oder explosivem oder giftigem Gas in der Luft bekannt, welche es ermöglichen, die Detektoren von den zu schützenden Stellen entfernt vorzusehen. Bei einem derartigen bekannten Saugsystem überwacht ein Luftproben-Rauch- oder -Gasdetektor von mehreren Stellen entlang der Länge eines Rohres aus, jedoch ist er nicht in der Lage, zwischen den Einlassen in das Rohr zu unterscheiden, so daß, wenn ein Rauch- oder Gassignal von einem derartigen Detektor erzeugt wird, die betreffende Stelle entlang dem Rohr noch immer aufgefunden werden muß. Wenn eine eindeutige Identifizierung der Rauch- oder Gasquelle erforderlich ist, wird ein Luftprobenrohr zu jeder möglichen Position der Quelle verbracht. Die genommene Luftprobe wird entweder einem gewidmeten Detektor oder einer Abtastventilanordnung zugeführt, so daß das den Rauch oder das Gas führende Rohr identifiziert und somit die Stelle lokalisiert werden kann; jedoch ist sowohl das System mit den gewidmeten Detektoren als auch das System mit der Abtastventilanordnung relativ teuer. Die Abtastventilanordnung ist eine multiplexierende Anordnung. Bei einigen Versionen dieser Anordnung treten die Rohrauslässe in eine gemeinsame Kammer ein, die einen einzelnen Detektor enthält oder mit einem einzelnen Detektor verbunden ist, und entweder ist eine Reihe von Klappenventilen an den jeweiligen Auslässen vorgesehen oder es ist eine Drehventilplatte mit einem einzelnen Port an den Auslässen vorgesehen, wie beispielsweise in GB-A-2243475 dargelegt. Bei einer anderen Version, die beispielsweise in US-A-376582 erörtert ist, erstrecken sich die Probenahmerohre durch jeweilige gesteuerte Ventile zu einer gemeinsamen Leitung, die zu einer Pumpe führt, stromabwärts von welcher sich der einzelne Detektor befindet. In allen Versionen bleiben die Probenahmerohre durchgehend offen, bis Rauch oder Gas vom Detektor erkannt wird, wonach sämtliche Rohre bis auf eines nacheinander geschlossen werden, bis das den Rauch oder das Gas führende Rohr identifiziert ist.
• Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft diese ein Verfahren zum Ermitteln an welcher von mehreren Stellen ein Ereignis auftritt, mit dem Schritt des Vorsehens mehrerer Übertragungsleitungen, die mit den Örtlichkeiten jeweiliger Gruppen der Stellen kommunizieren und diesen zugeordnet sind, wobei jede Übertragungsleitung wenigstens eine Stelle bedient, die von einer anderen der Übertragungsleitungen bedient wird, und wobei das Auftreten eines Ereignisses an einer beliebigen der Stellen entlang einer beliebigen der Übertragungsleitungen auf eine Weise erkannt wird, die zwischen dem Auftreten des Ereignisses entlang einer der Übertragungsleitungen und dem Auftreten des Ereignisses entlang jeder anderen der Übertragungsleitungen unterscheidet.
• Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft diese eine Vorrichtung zum Ermitteln an welcher von mehreren Stellen ein Ereignis auftritt, mit mehreren Übertragungsleitungen, die derart angeordnet sind, daß sie mit den Örtlichkeiten jeweiliger Gruppen der Stellen kommunizieren und diesen zugeordnet sind, wobei jede Übertragungsleitung derart angeordnet ist, daß sie wenigstens eine Stelle bedient, die von einer anderen der Übertragungsleitungen bedient wird, und einer Erkennungseinrichtung, die zum Erkennen des Auftretens eines Ereignisses an einer beliebigen der Stellen entlang jeder der Übertragungsleitungen in einer Weise, die zwischen dem Auftreten des Ereignisses entlang einer der Übertragungsleitungen und dem Auftreten des Ereignisses entlang jeder anderen der Übertragungsleitungen unterscheidet.
• Durch diese Aspekte der Erfindung ist es möglich, die Anzahl der Detektionseinrichtungen, die zum Abdecken einer bestimmten Vielzahl von Stellen erforderlich sind, erheblich zu verringern. Lediglich als Beispiel sei angeführt, daß bei sechzehn zu schützenden Stellen die Mindestzahl von Detektionseinrichtungen erhalten werden kann, indem eine Reihe von vier Detektoren (oder eine Abtastventilanordnung mit einem einzelnen Detektor und vier abgetasteten Auslässen) und eine andere Reihe von drei Detektoren (oder eine Abtastventilanordnung mit einem einzelnen Detektor und drei abgetasteten Auslässen) verwendet wird. Ein noch größerer wirtschaftlicher Vorteil ist bei fünfzehn Stellen zu erzielen, wobei ein Minimum von zwei Reihen von jeweils drei Detektoren (oder zwei Abtastventilanordnungen mit jeweils drei abgetasteten Auslässen) verwendet werden kann.
• Vorteilhafterweise wird keine Stelle von denselben zwei Übertragungsleitungen bedient wie eine andere Stelle. Alternativ kann dies auf die Mehrzahl der Stellen zutreffen.
• Das betreffende Ereignis kann das Auftreten einer bestimmten Eigenschaft eines gasigen Mediums sein, z. B. das Vorhandensein einer Verunreinigung, beispielsweise Rauch oder Chlorgas, in dem gasigen Medium an einer der Stellen, und die Übertragungsleitungen können unter diesen Umständen die Probenahmerohre eines Saugsystems für das gasige Medium sein.
• Zum besseren Verständnis und zur einfachen Ausführung der Erfindung wird als Beispiel auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, welche zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf mehrere Kabinen, die durch ein Saug-Raucherkennungssystem mit acht Rauchdetektoren geschützt ist, und
• Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer modifizierten Version.
• Wie in Fig. 1 dargestellt wird die Luft in jedem der sechzehn Kabinen A bis P durch zwei verschiedene Probenahmerohre überwacht, und zwar durch eines der Zeilenrohre R1 bis R4 und eines der Spaltenrohre C1 bis C4. Jedes Zeilenrohr und jedes Spaltenrohr nimmt über (nicht dargestellte) Probenahmeverbindungen Proben der Luft in vier Kabinen und jedes Rohr ist mit einem einzelnen Detektor verbunden, der in einer von zwei Reihen von Detektoren 10 (d. h. 10.1, 10.2, 10.3 und 10.4) und 11 (d. h. 11.1, 11.2, 11.3 und 11.4) enthalten ist. Durch Vergleich der Messwerte der beiden Reihen von Detektoren 10 und 11 kann die Stelle, an der Rauch erkannt wurde, unmittelbar bestimmt werden. Wenn beispielsweise Rauch im Rohr R3 (durch den Detektor 10.3) und im Rohr C2 (durch den Detektor 11.2) erkannt wird, muß die Quelle des Rauchs der Kabine J sein. Die Detektoren können mit (nicht dargestellten) Recheneinrichtungen verbunden sein, welche die von den Detektoren empfangenen Signale verarbeiten und dadurch automatisch die Stelle der Rauchentwicklung bestimmen. Anschließend wird ein geeignetes Alarmsignal erzeugt.
• Die Rohre R1 bis R4 weisen stromabwärts ihrer jeweiligen Detektoren 10.1 bis 10.4 ein gemeinsames Gebläse 12 auf und die Rohre C1 bis C4 weisen stromabwärts ihrer jeweiligen Detektoren 11.1 bis 11.4 ein gemeinsames Gebläse 13 auf, wobei diese Gebläse ständig Luft aus den Kabinen durch die Probenahmerohre und die Detektoren saugen. Das Verarbeiten der empfangenen Erkennungsinformationen ist an sich bekannt und beispielsweise in WO 95/04338 beschrieben.
• Nach einer nicht dargestellten Version weisen die Detektoren 10.1 bis 10.4 und 11.1 bis 11.4 jeweilige gewidmete Gebläse stromaufwärts oder stromabwärts derselben auf. Nach einer weiteren nicht dargestellten Version sind die Rohre R und C eines einzelnen Detektors 10 oder 11 mit einem stromaufwärts oder stromabwärts desselben befindlichen einzelnen Gebläse 12 oder 13 mit diesem über eine Abtastventilanordnung verbunden.
• Das System, bei dem jede Stelle zwei Probenahmeanschlüsse hat, ist auf mehr oder weniger als sechzehn Stellen anwendbar, jedoch ergibt sich der Vorteil der Verringerung der erforderlichen Anzahl an Detektoren gegenüber einem Detektor für jede Stelle nur, wenn wenigstens sechs Stellen gegeben sind.
• Um die Anfangskosten des Systems zu verringern, ist es möglich, ein Zeilenrohr, ein Spaltenrohr oder je eines derselben wegfallen zu lassen, wobei die letztgenannte Möglichkeit durch die in Fig. 2 dargestellte Version illustriert ist, welche sich von der in Fig. 1 dargestellten Version hauptsächlich dadurch unterscheidet, daß die Rohre R4 und C4 und deren entsprechende Detektoren 10.4 und 11.4 weggefallen sind, was den Wegfall der Stelle P für Erkennungszwecke erfordert. Ein weiterer Unterschied istm daß die Detektoren als gewidmete Gebläse 12.1 bis 12.3 und 13.1 bis 13.3 aufweisend dargestellt sind, obwohl selbstverständlich ein gemeinsames Gebläse 12 oder 13 vorgesehen sein kann, oder wiederum einzelne Detektoren 10 und 11 mit jeweiligen Abtastventilanordnungen vorgesehen sein können. Somit werden eine Zeile und eine Spalte von Stellen nicht von zwei Rohren abgedeckt und dennoch ist weiterhin eine spezifische Erkennung für jede der fünfzehn Stellen A bis O gegeben. Beispielsweise gibt durch das Rohr C2, jedoch von keinem der Zeilenrohre erkannter Rauch das Vorhandensein von Rauch an der Stelle R an.
• Diese Version ist ebenfalls auf mehr oder weniger als fünfzehn Stellen anwendbar, wobei der Vorteil der Verringerung der erforderlichen Detektoranzahl gegenüber einem Detektor für jede Stelle sich erst bei wenigstens drei Stellen ergibt.
• Es ist nicht erforderlich, daß die zu schützenden Stellen physisch in Zeilen und Spalten angeordnet sind, da die Rohre so angeordnet werden können, daß sie praktisch jeder physischen Anordnung der Stellen angepaßt sind. Ferner können die Bestandteile jeder Reihe von Rohren, Detektoren und Gebläse in jedem gewünschten physischen Verhältnis zueinander angeordnet werden.
• Die Anordnung der Stellen nach Fig. 1 oder 2 kann als mathematische Anordnung angesehen werden.
• Die Höchstzahl einer Anordnung aus zu schützenden Stellen ist durch die Höchstzahl der in jedem der Probenahmerohre möglichen Probenahmelöcher bestimmt. Wenn die maximale zulässige Zahl an Löchern 25 pro Rohr beträgt, bedeutet dies, daß theoretisch 625 Kabinen durch 13 Reihen von jeweils vier Detektoren überwacht werden können. Unter Verwendung des gegenwärtig bekannten Verfahrens wären 157 Reihen mit jeweils vier Detektoren erforderlich. Wenn mehr Stellen überwacht werden sollen, können mehrere Anordnungen verwendet werden.
• Es ist ebenfalls möglich, Anordnungen in mehr als zwei Dimensionen zu verwenden. Wenn eine dreidimensionale Anordnung verwendet würde, könnten 64 Stellen durch 12 Detektoren (vier Zeilen, vier Spalten und vier Lagen) überwacht werden.
• Das System ist auf jede Situation anwendbar, in der mehrere verschiedene Stellen geschützt werden sollen. Zum Beispiel können die Detektoren zum Schutz von einzelnen Räumen anstelle von abgeschlossenen Räumen wie Kabinen verwendet werden.

Claims (16)

1. Verfahren zum Ermitteln an welcher von mehreren Stellen (A bis P) ein Ereignis auftritt, mit dem Schritt des Vorsehens mehrerer Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4), die mit den Örtlichkeiten jeweiliger Gruppen der Stellen (A bis P) kommunizieren und diesen zugeordnet sind, wobei jede Übertragungsleitung (R1 bis R4, C1 bis C4) wenigstens eine Stelle bedient, die von einer anderen der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird, und wobei das Auftreten eines Ereignisses an einer beliebigen der Stellen (A bis P) entlang einer beliebigen der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) auf eine Weise erkannt wird, die zwischen dem Auftreten des Ereignisses entlang einer der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) und dem Auftreten des Ereignisses entlang jeder anderen der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) unterscheidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem keine Stelle (A bis P) der Mehrheit der Stellen (A bis P) von den selben zwei Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird wie eine beliebige andere Stelle (A bis P).

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem keine Stelle (A bis P) von im wesentlichen sämtlichen Stellen (A bis P) von den selben zwei Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird wie eine andere Stelle (A bis P).

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem wenigstens eine Stelle (A bis P) nur von einer Übertragungsleitung (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Proben der Atmosphäre an den jeweiligen Stellen mittels Probenrohren genommen werden, welche die jeweiligen Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Ereignis das Vorhandensein von Rauch oder einer unerwünschten Gaskonzentration ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stelle eines Ereignisses ermittelt wird, indem Signale verwendet werden, die von zwei der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) erhalten werden.

8. Vorrichtung zum Ermitteln an welcher von mehreren Stellen (A bis P) ein Ereignis auftritt, mit mehreren Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4), die derart angeordnet sind, daß sie mit den Örtlichkeiten jeweiliger Gruppen der Stellen (A bis P) kommunizieren und diesen zugeordnet sind, wobei jede Übertragungsleitung (R1 bis R4, C1 bis C4) derart angeordnet ist, daß sie wenigstens eine Stelle bedient, die von einer anderen der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird, und einer Erkennungseinrichtung (10,11), die zum Erkennen des Auftretens eines Ereignisses an einer beliebigen der Stellen (A bis P) entlang jeder der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) in einer Weise, die zwischen dem Auftreten des Ereignisses entlang einer der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) und dem Auftreten des Ereignisses entlang jeder anderen der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) unterscheidet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der keine Stelle (A bis P) einer Mehrzahl der Stellen (A bis P) von den selben zwei Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird wie eine beliebige andere Stelle (A bis P).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der keine Stelle (A bis P) von im wesentlichen sämtlichen Stellen (A bis P) von den selben zwei Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird wie eine andere Stelle (A bis P).

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei der wenigstens eine Stelle (A bis P) nur von einer Übertragungsleitung (R1 bis R4, C1 bis C4) bedient wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Erkennungseinrichtung (10,11) mehrere Detektoren (10,11) aufweist, wobei jeder Detektor einer Übertragungsleitung (R1 bis R4, C1 bis C4) entspricht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der die Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) Probenrohre sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Erkennungseinrichtung (10, 11) das Vorhandensein von Rauch oder einer unerwünschten Gaskonzentration erkennt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, und ferner mit einer Gebläseeinrichtung (12, 13) zum Saugen von Luft durch die Probenrohre zu der Erkennungseinrichtung (10, 11).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, und ferner mit einer Einrichtung, die mit der Erkennungseinrichtung (10, 11) kommuniziert, um die Stelle eines Ereignisses unter Verwendung von Signalen zu bestimmen, die von zwei der Übertragungsleitungen (R1 bis R4, C1 bis C4) her empfangen wurden.