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EP1389331A1 - Self-aspirating fire detection system - Google Patents

Self-aspirating fire detection system

Info

Publication number
EP1389331A1
EP1389331A1 EP02737792A EP02737792A EP1389331A1 EP 1389331 A1 EP1389331 A1 EP 1389331A1 EP 02737792 A EP02737792 A EP 02737792A EP 02737792 A EP02737792 A EP 02737792A EP 1389331 A1 EP1389331 A1 EP 1389331A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fire
scattered light
detectors
smoke
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP02737792A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1389331B1 (en
Inventor
Michael Spohn
Hauke Dittmer
Kurt Lenkeit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minimax GmbH and Co KG
Original Assignee
Minimax GmbH and Co KG
Preussag AG Minimax
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minimax GmbH and Co KG, Preussag AG Minimax filed Critical Minimax GmbH and Co KG
Publication of EP1389331A1 publication Critical patent/EP1389331A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1389331B1 publication Critical patent/EP1389331B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a self-priming fire alarm device for monitoring technical systems, buildings and storage areas for the occurrence of fires according to the preamble of claim 1.
  • Self-priming fire alarm systems are to be understood as fire alarm systems that have one or more suction pipes, the suction openings of which take air samples from the area of the system or room to be monitored and feed the fire detection detectors to measure different fire parameters.
  • Fans or fans are often used as suction means for generating a continuous air flow from the monitoring area, but piston or diaphragm pumps are also used in various ways.
  • Self-priming systems are used to advantage if only a low thermal develops during a smoldering fire and smoke particles only very slowly reach the detection area of the fire detectors, which are often located at greater distances.
  • suction openings can be located within certain areas of the system at risk, such as the housing of an electrical control cabinet or an EDP system, so that the air samples are more specific directly from the hazardous area
  • Plant objects can be removed and recorded together.
  • Emerging fires in plant areas can be detected early and suitable countermeasures taken.
  • Such known systems are available in numerous variants and mostly use an LED or a laser diode as a scattered light source.
  • the light beams emitted by the light source pass through a measuring section through a sample volume and are scattered on existing smoke particles.
  • the inhomogeneously distributed scattered light is then one or more
  • Receiving elements in a measurable electrical
  • the intensity of the scattering angle of the scattered light is u. a. depends on the
  • Receiving elements can draw conclusions about the number and in the
  • Laser measuring system operated with the air sample chamber and the gas supply.
  • Deceptive variables can be expected.
  • Representative partial quantities are taken from the ambient air or cooling air of a hazardous area to be monitored via two intake pipe systems and fed to a detector for recognizing a fire parameter.
  • Detector chamber plays an important role.
  • Scattered light principle includes smoke detector, the stray light receiver can be positioned at different scattering angles.
  • the optical scattered light measuring system be additionally equipped with a
  • Equip polarization filters and determine the degree of polarization of the scattered light.
  • a definite type of smoke can then be concluded from the clear correlation between the degree of polarization and the scattering angle.
  • Types of smoke with threshold values are stored in databases, which are then linked to the
  • Results of the scattered light and polarization measurement can be compared.
  • the fire alarm device according to the invention should be able to generate various alarm levels in accordance with the fire development, which permits the use of graduated flexible fire-fighting measures.
  • the aim is to minimize the frequency of false alarms while increasing the
  • Sensitivity of the system can be achieved.
  • Both the optical stray light measuring system and the gas sensors connected to a microcontroller system and / or a fire alarm system.
  • the invention also relates to a method for operating this fire detection device, which is characterized by the formation of a sum signal from the measured variables detected in different scattering angles of the optical scattered light measuring system and the measured variables detected by the additionally arranged gas sensors and / or the gas sensor array.
  • the receiving elements of the scattered light measuring system are arranged in the forward and backward scattering directions and their signal processing is designed in such a way that parameters, such as particle color, size and concentration, are characteristic of the particles in a defined sample volume by the simultaneous detection of the forward and backscatter angle ranges of detected signals can be determined.
  • the simultaneous detection and processing of the light beams scattered at different angles is particularly important with the measuring system receiver-microcontroller system.
  • Scattered light signals from the different scattered light angles allow a precise description of the particle distribution in the sample volume at a certain point in time, since the sample volume is not a static variable, but rather its parameters depend on the
  • fire detectors of various types such as temperature detectors or ionization smoke detectors
  • Fire alarm device arranged and connected to the microcontroller system and / or the fire alarm control center.
  • these detectors and also the gas sensors directly in the intake flow of the intake device their arrangement in a bypass to the intake pipe is also possible.
  • the measurement quantities determined by the latter fire detectors in the sample volume are also included in the signal processing of the fire detection device and are weighted accordingly using evaluation algorithms stored in a database.
  • Scattered light measuring system for the detection of smoke particles from a fire in combination with
  • Distribution can be detected very precisely with the highly sensitive scattered light measuring system.
  • gas sensors not only enable additional early detection
  • the additionally arranged gas sensors are particularly well suited, Reliably detect fire gases arising at the start of a fire, such as CO H2, CH4, as well as longer-chain saturated and unsaturated hydrocarbons and sulfur compounds.
  • a safe alarm is possible earlier than with the previously known self-priming systems.
  • an alarm is only given and in different presettable stages when the signal evaluation of the optical scattered light measuring system reaches or exceeds certain threshold values and at the same time the gas sensor (s) detect fire gases.
  • a broadband gas analysis of the aspirated air samples is possible by using several sensors that detect different types of gas or a sensor array.
  • a further improvement in gas detection is possible by knowing the type of fire or smoldering gas to be expected from the surveillance area.
  • the gas sensors to be provided for use in the fire alarm device can then be selected from a large number of different measuring cells (gas sensors) depending on the gases to be detected and allow the detection of very low gas concentrations in the ppb-
  • the comparison and the weighting of the measured variables determined by the different fire detectors of the fire detection device according to the invention therefore enables early and reliable fire detection.
  • Fire detectors also make it possible to characterize the course of the fire more precisely in terms of time and to carry out a fire course analysis.
  • the fire alarm device according to the invention in a ventilation shaft or the like in which an air flow flows at a certain speed.
  • Sampling can then take place e.g. B. through appropriately dimensioned openings in the housing of the fire detection device.
  • Fig. 1 the fire detection device according to the invention with an intake pipe
  • Fig. 2 is a flow chart for signal processing of the scattered light measuring system and additionally arranged detectors
  • Fig. 3 is a block diagram of the individual system components of the fire alarm device
  • FIG. 1 shows the fire alarm device 2 according to the invention, which is connected via the intake pipe 1 to the area of the plant or room which is to be monitored for a possible fire.
  • a plurality of suction pipes with a plurality of suction openings can also be arranged, or the suction pipes can be designed as flexible hoses, the openings of which suck air even from system areas which are difficult to access.
  • the air samples are sucked in continuously by means of a suction fan 3 with an adjustable constant flow rate and the measuring chamber
  • Intake pipe network can be designed for lengths of up to 200 m, for example.
  • a fault message is triggered in the event of impermissible deviations.
  • Light source 4, receiver elements 6, 8 and focusing optics 5, 7 are each separated from the sample volume of the aspirated flue gas by plexiglass shields (not shown).
  • the so-called bypass technique can also be used for areas of application with higher air speeds, such as exhaust air and air conditioning ducts.
  • Air samples are constantly taken from the channel to be monitored via a pipe system and passed through the measuring chamber of the scattered light measuring system, where the gas sensors 9 can also be arranged. In the standard measuring setup shown in Fig. 1, this is highly sensitive
  • Smoke particle measuring system 16 (FIG. 2) arranged at right angles to the air flow and shielded by the plexiglass panes mentioned.
  • It consists of a high-energy sheep-light source, preferably a laser diode 4 with collimation optics to generate scattered light intensities
  • Beam trap that absorbs the laser beam, as well as a collection
  • the detection volume is to be kept as small as possible and is essentially determined by the intersection volume of the focal points of the
  • the receiving elements 6, 8 and the collecting and focusing optics 5, 7 are arranged in such a way that the scattered light beams are detected from the solid angle segments of the forward direction and the backward direction.
  • the forward and backward scattered light then generates in the receiver elements an electrical signal proportional to the received scattered light intensity which is processed and stored in the connected microcontroller system 13 and / or a fire alarm control panel 15.
  • the measured values obtained according to this measuring principle are in relation to
  • Smoke particle concentration but also particle properties such as shape, color and
  • the high-energy light source for example laser diode
  • the high-energy light source is controlled with a pulsed driver circuit, which increases the service life of the light source many times over.
  • the modulated light pulses can only be triggered by the control electronics 13 if a new scattered light measurement is to take place.
  • gases that are produced at an early stage such as CO, H2, CH4, and longer-chain saturated and unsaturated hydrocarbons and
  • HCL fire-specific gases
  • Decomposition of PVC can be reliably detected by using special gas sensors.
  • the intelligent sensor according to the invention allows measurement variables of the gas sensor system
  • the direction and intensity of the light scattered on a particle depend on its shape, color, and size as well as the light wavelength.
  • Light portion 18 a statement that can be used for fire determination.
  • Further scattered light detectors are preferably arranged in the angular range between 5 ° and 45 ° affected by strong changes in the intensity.
  • one or more intensity indicators can be determined from vector sums of the angle-dependent scattered light intensities and one or more particle property indicators from the logarithmic ones
  • Comparative data of permitted determined smoke properties are stored in the smoke aerosol database 21.
  • the property vector obtained from 20 and the comparison data stored in FIG. 21 are then linked 22 to form the smoke identity number.
  • the smoke scattered light intensity of the highly sensitive measuring circuit 23 is then in
  • Method step 27 is evaluated with the measured variables determined by the gas sensor 24.
  • the measurement variables of an optional smoke sensor (ionization smoke elder or optical smoke detector) 25 and / or an optional temperature detector 26 can also be included in the evaluation.
  • the evaluation of the individual measured variables and the mutual dependency takes place with the aid of algorithms and comparative analyzes, which use data from test fires in a database 28.
  • the further method then provides for the comparison of the sum signal obtained from method step 27 with pre-parameterized threshold values and, with corresponding comparison results, leads to activation and display of assigned alarm stages 29.
  • Alarm levels of individual parameters can be provided in comparison with the assigned individual threshold value.
  • a CO alarm can be triggered when a
  • Fig. 3 shows the block diagram of the system components of the invention
  • the two highly sensitive measuring circuits 32 and 33 each process those of
  • the laser diode as the light source is driven in pulse form by a laser driver circuit 34, the pulses being supplied by the microcontroller system 13.
  • the diode laser is advantageously only operated at the time of measurement, which leads to a multiplication of the laser life.
  • the gas sensor system 35 and the optional temperature detector 37 are also via one A / D converter connected to the microcontroller system 13.
  • the sample-and-hold circuit 36 which enables the scattered light measured values to be detected simultaneously by the trigger pulses of the microcontroller system.
  • the microcontroller system 13 performs the analysis algorithms and evaluates gas and stray light measuring circuits, stores data and events, controls event-related displays and peripheral units, carries out communication with connectable peripherals 38 and compensates for environmental aerosol background drift of the sensitive stray light circles.
  • microcontroller system for measurement control, data analysis and storage
  • fire alarm control center building management system, control center PC
  • gas sensor fire gas sensor
  • sensor array e.g. CO sensor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)

Abstract

The invention relates to a self-aspirating fire detection system and to a method for operating the same, by means of an aspirating device (1, 3, 10) for controllable aspiration of ambient air from a supervised area. Said fire detection system includes a high-sensitive optical scattered light measuring system (2, 16), with a high-energy light source (4) and one or several receiver elements (6, 8), for detecting an optical radiation, scattered on smoke particles, located in the measuring area, in one or several angles of dispersion. The receiver elements (6, 8) of the scattered light measuring system (2, 16) are connected to a microcontroller system (13) and/or a central fire alarm system (15) for data analysis and storage. According to the invention, one or several gas detectors (9) and/or a gas detector array (9) are also arranged in the fire detection system, said detectors detecting at least one fire gas type, and connected to the central or local microcontroller system (13) and/or to the central fire alarm system (15) for signal evaluation.

Description

Selbstansaugende BrandmeldeeinrichtungSelf-priming fire alarm system
Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Brandmeldeeinrichtung zur Überwachung von technischen Anlagen, Gebäuden und Lagerbereichen auf Entstehung von Bränden gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a self-priming fire alarm device for monitoring technical systems, buildings and storage areas for the occurrence of fires according to the preamble of claim 1.
Unter selbstansaugenden Brandmeldeeinrichtungen sollen Brandmeldesysteme verstanden werden, welche über ein oder mehrere Ansaugrohre verfügen deren Ansaugöffnungen Luftproben aus den zu überwachenden Anlagen- oder Raumbereich entnehmen und den Branderkennungsdetektoren zur Messung verschiedener Brandkenngrößen zuführen.Self-priming fire alarm systems are to be understood as fire alarm systems that have one or more suction pipes, the suction openings of which take air samples from the area of the system or room to be monitored and feed the fire detection detectors to measure different fire parameters.
Als Ansaugmittel zur Erzeugung eines kontinuierlichen Luftstroms aus dem Überwachungsbereich werden oft Lüfter oder Ventilatoren eingesetzt, verschiedentlich kommen aber auch Kolben- oder Membranpumpen zum Einsatz.Fans or fans are often used as suction means for generating a continuous air flow from the monitoring area, but piston or diaphragm pumps are also used in various ways.
Selbstansaugende Systeme kommen dann vorteilhaft zum Einsatz, wenn sich bei einem Schwelbrand nur geringe Thermik entwickelt und Rauchpartikel nur sehr langsam den Detektionsbereich der oft in größerer Entfernung angebrachten Branddetektoren erreichen.Self-priming systems are used to advantage if only a low thermal develops during a smoldering fire and smoke particles only very slowly reach the detection area of the fire detectors, which are often located at greater distances.
Das ist besonders in größeren Räumen und Lagerbereichen der Fall. In klimatisierten und zwangsbelüfteten Räumen wo z.T. wechselnde Luftströmungen und starke Verdünnungseffekte auftraten, lassen sich selbstansaugende Systeme höherer Empfindlichkeit sehr vorteilhaft für die Frühdetektion einsetzen.This is particularly the case in larger rooms and storage areas. In air-conditioned and forced-ventilation rooms where some changing air currents and strong dilution effects, self-priming systems of higher sensitivity can be used very advantageously for early detection.
Bei herkömmlichen Systemen, ohne Selbstansaugung, würde eine Alarmmeldung zu einem recht späten Zeitpunkt ausgelöst und die anschließenden Brandbekämpfungsmaßπahmen verzögert, was in Folge zu erheblich höheren Sach- und Personenschäden führen kann, als das bei einer frühzeitigeren Alarmauslösung der Fall wäre.In conventional systems without self-priming, an alarm message would be triggered at a very late point in time and the subsequent fire-fighting measures would be delayed. which can result in considerably higher damage to property and personal injury than would be the case if the alarm was triggered earlier.
Bei klimatisierten und zwangsbelüfteten Anlagen wo sich durch sich ändernde Luftströmungsverhältnisse die thermische Konvektion in der Entstehungsphase eines Brandes kaum entwickeln kann, ist mit Systemen ohne Ansaugung eine Früherkennung kaum zu realisieren.In air-conditioned and forced-ventilation systems where thermal convection can hardly develop during the development phase of a fire due to changing air flow conditions, early detection is hardly possible with systems without suction.
Ein weiterer Vorteil von selbstansaugenden Systemen besteht darin, dass sich die Ansaugöffnungen innerhalb bestimmter gefährdeter Anlagenbereiche, wie dem Gehäuse eines elektrischen Schaltschrankes oder einer EDV-Anlage befinden können, so das die Luftproben unmittelbar aus dem Gefährdungsbereich speziellerAnother advantage of self-priming systems is that the suction openings can be located within certain areas of the system at risk, such as the housing of an electrical control cabinet or an EDP system, so that the air samples are more specific directly from the hazardous area
Anlagenobjekte entnommen werden und zusammen erfaßt werden können.Plant objects can be removed and recorded together.
Entstehungsbrände in Anlagenbereichen lassen sich dadurch frühzeitig detektieren und geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen.Emerging fires in plant areas can be detected early and suitable countermeasures taken.
In Abhängigkeit von Wertkonzentration, Brandrisiko und Gesamt-Depending on value concentration, fire risk and overall
Brandschutzkonzept kommen bei besonderer wirtschaftlicher Bedeutung einerFire protection concept come with a particular economic importance
Brandfrüherkennung, für selbstansaugende Systeme in der Regel nur hochsensible Detektoren zumEarly fire detection, usually only highly sensitive detectors for self-priming systems
Einsatz.Commitment.
Optische Streulichtmeßsysteme als hochsensible Detektoren, haben sich dabei als gut geeignet erwiesen, Rauchpartikel Produkte der thermischen Zersetzung,Optical scattered light measuring systems as highly sensitive detectors have proven to be well suited, smoke particles products of thermal decomposition,
Ruß- oder Schwebeteilchen) auch in geringsten Mengen nachweisen zu können.To detect soot or floating particles) even in the smallest amounts.
Solche bekannten Systeme sind in zahlreichen Varianten verfügbar und verwenden meist eine LED oder eine Laserdiode als Streulichtquelle. Die von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen durchlaufen dabei eine Meßstrecke durch ein Probenvolumen und werden an vorhandenen Rauchpartikeln gestreut. Das inhomogen verteilte Streulicht wird dann von einem oder mehrerenSuch known systems are available in numerous variants and mostly use an LED or a laser diode as a scattered light source. The light beams emitted by the light source pass through a measuring section through a sample volume and are scattered on existing smoke particles. The inhomogeneously distributed scattered light is then one or more
Empfangselementen (photoelektrische Detektoren) in eine meßbare elektrischeReceiving elements (photoelectric detectors) in a measurable electrical
Signale umgewandelt.Signals converted.
Dabei ist Intensität des Streuwinkels des gestreuten Lichts u. a. abhängig von derThe intensity of the scattering angle of the scattered light is u. a. depends on the
Lichtwellenlänge.Größe und Form, sowie den optischen Eigenschaften der imSize and shape, as well as the optical properties of the im
Probenvolumen vorhandenen Rauchpartikel.Sample volume of existing smoke particles.
Aus der Analyse der Signalen der in verschiedenen Streuwinkeln angeordnetenFrom the analysis of the signals of the arranged in different scattering angles
Empfangselementen lassen sich Rückschlüsse auf die Anzahl und der imReceiving elements can draw conclusions about the number and in the
Luftprobenvolumen vorhandenen Partikel ziehen.Air sample volume pull existing particles.
Neuere Entwicklungen zur Detektion auch kleinster Mengen von Rauchaerosolen in einem angesaugten Probevolumen setzen zunehmend auf hochempfindliche und genauere lasergestützte Meßsysteme.Recent developments for the detection of even the smallest quantities of smoke aerosols in an aspirated sample volume are increasingly relying on highly sensitive and more precise laser-based measuring systems.
Hochenergetische Laserstrahiung hat den Vorteil beim Auftreffen aufHigh-energy laser radiation has the advantage of striking
Rauchpartikel höhere und damit besser detektierbare Streulichtintensitäten zu liefern.Smoke particles to deliver higher and thus more detectable scattered light intensities.
Durch die spektrale Schmalbandigkeit des Lasers ist die Eindeutigkeit resultierenderDue to the spectral narrow band of the laser, the uniqueness is more resultant
Meßwerte in Bezug auf die zugrundeliegende Streulichttheorie gegeben.Measured values given in relation to the underlying scattered light theory.
Dabei wird ein oft erheblicher konstruktive Aufwand zur optimalen Kopplung desThis often involves considerable design effort for optimal coupling of the
Laser-Meßsystems mit der Luftprobenkammer und der Gaszuführung betrieben.Laser measuring system operated with the air sample chamber and the gas supply.
Nachteilig bei hochempfindlichen Systemen ist die Gefahr von Fehlalarmen durch das unerwartete Auftreten nichtrelevante BrandkenngrößenA disadvantage of highly sensitive systems is the risk of false alarms due to the unexpected occurrence of irrelevant fire parameters
(z. B. Zigarettenrauch) oder die Einwirkung von Stör- oder Täuschungsgrößen wie Feinststaub oder(e.g. cigarette smoke) or the effects of disturbance or deceptive variables such as fine dust or
Wasserdampf auf die Detektoren.Water vapor on the detectors.
Grundsätzlich ist es für die Detektorsysteme oft schwierig bestimmte Störgrößen oder zur Branderkennung nichtrelevante Partikel im Meßvolumen von zu detektierenden Rauchpartikeln zu unterscheiden.In principle, it is often difficult for the detector systems to distinguish certain disturbance variables or non-relevant particles for fire detection in the measurement volume from smoke particles to be detected.
Daher werden in der Brandschutztechnik zahlreiche Anstrengungen unternommen, Brandkenngrößen von Stör- oder Täuschungsgrößen zu unterscheiden, um Fehlalarme möglichst auszuschließen.Therefore, there are numerous in fire protection technology Efforts have been made to distinguish fire parameters from disturbance or deceptive variables in order to rule out false alarms as far as possible.
Optische Streulichtmeßsysteme können ohne zusätzliche Maßnahmen besonders dort vorteilhaft eingesetzt werden, wo nur in geringem Umfang mit Stör- oderOptical stray light measuring systems can be used without additional measures particularly advantageously where there is only a small amount of interference or
Täuschungsgrößen zu rechnen ist.Deceptive variables can be expected.
Das sind insbesondere klimatisierte- und Reinraumbereiche, EDV-Anlagen,These are in particular air-conditioning and clean room areas, IT systems,
Produktionseinrichtungen der Halbleiter- und Biotechnologie sowieProduction facilities of semiconductor and biotechnology as well
Telefon- und Kommunikationseinrichtungen.Telephone and communication facilities.
Aus dem Gesagten wird deutlich, dass die Forderung nach immer empfindlicherenFrom what has been said it becomes clear that the demand for ever more sensitive
Detektorsystemen zur Früherkennung von Bränden im Widerspruch zu den dann wachsenden Einfluß von Stör- und Täuschungsgrößen steht.Detector systems for the early detection of fires contradict the growing influence of disturbance and deception variables.
In der DE19605637 C1 wird ein Verfahren zur Luftstromüberwachung und eineDE19605637 C1 describes a method for air flow monitoring and a
Vorrichtung zum Erkennen von Bränden nach dem Prinzip derDevice for detecting fires according to the principle of
Luftprobenansaugung beschrieben.Air sample suction described.
Über zwei Ansaugrohrsysteme werden repräsentative Teilmengen aus der Raumiuft oder Kühlluft eines zu überwachenden gefährdeten Bereichs entnommen und einem Detektor zum Erkennen einer Brandkenngröße zugeführt.Representative partial quantities are taken from the ambient air or cooling air of a hazardous area to be monitored via two intake pipe systems and fed to a detector for recognizing a fire parameter.
Als wichtige Voraussetzung zur Früherkennung von Bränden wird die Erkennung von unerwünschten Störungen im Ansaugsystem, beispielsweise durch Verstopfungen der Ansaugöffnungen oder Brüche im Ansaugrohrsystem gewertet.An important prerequisite for the early detection of fires is the detection of undesirable faults in the intake system, for example due to blockages in the intake openings or breaks in the intake pipe system.
Dabei spielt die kontinuierliche Zuführung eines definierten Luftvolumens zurThe continuous supply of a defined volume of air plays a role
Melderkammer eine wichtige Rolle.Detector chamber plays an important role.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Verwendung von jeweils einem Luftsfromsensor für jede der beiden Ansaugleitungen vorgeschlagen, deren Ausgangssignale abgeglichen und zur Überwachung des Luftstroms verwendet werden. Als weitere Maßnahme zur sicheren Detektion einer Brandkenngröße wird die mögliche Anordnung eines zweiten Detektors in einer zweiten Melderkammer des Brandmelders vorgeschlagen.To solve this problem, the use of an air flow sensor is proposed for each of the two intake lines, the output signals of which are compared and used to monitor the air flow. As a further measure for the reliable detection of a fire parameter, the possible arrangement of a second detector in a second detector chamber of the fire detector is proposed.
Nähere Angaben zu deren Art oder Verwendung werden jedoch nicht gemacht.However, no further details on their type or use are given.
Die meisten der bisher bekannt gewordenen Entwicklungen zu selbstansaugendenBrandmeldeeinrichtungen haben es sich zu Ziel gesetzt, eine sichere Früherkennung von Bränden schon in der Entstehungsphase zu erreichen.Most of the developments of self-priming fire alarm systems that have become known have set themselves the goal of achieving reliable early detection of fires as early as the development phase.
Dazu wurden zahlreiche Verbesserungen in den Ansaugsystemen oder in der Empfindlichkeit (Ansprechschwelle) der verwendeten (optischen)For this, numerous improvements in the intake systems or in the sensitivity (response threshold) of the (optical) used
Detektoren vorgeschlagen.Detectors proposed.
Um eine Verbesserung der Empfindlichkeit von Detektorsystemen zu erreichen, und den Einfluß von Stör- oder Täuschungsgrößen trotzdem gering zu halten wurden verschiedene Vorschläge gemacht.In order to achieve an improvement in the sensitivity of detector systems and to keep the influence of disturbance or deceptive variables small, various proposals have been made.
So ist aus der DE4231088 A1 Feueralarmsystem bekannt, weiches einen nach demSo is known from DE4231088 A1 fire alarm system, one after the
Streulichtprinziep arbeitenden Rauchdetektor umfaßt, dessen Streulichtempfänger in unterschiedlichen Streuwinkeln positioniert sein können.Scattered light principle includes smoke detector, the stray light receiver can be positioned at different scattering angles.
Um ein genaueres Bild der im Probevolumen befindlichen Partikel zu erhalten, wird vorgeschlagen, das optischen Streulichtmeßsystem zusätzlich mit einemIn order to obtain a more precise picture of the particles in the sample volume, it is proposed that the optical scattered light measuring system be additionally equipped with a
Polarisationsfilter auszustatten und den Polarisationsgrad des gestreuten Lichts zu bestimmen.Equip polarization filters and determine the degree of polarization of the scattered light.
Aus der eindeutigen Korrelation zwischen Polarisationsgrad und Streuwinkel läßt sich dann auf einen bestimmten Rauchtyp schließen.A definite type of smoke can then be concluded from the clear correlation between the degree of polarization and the scattering angle.
Durch experimentelle Versuche mit Testbränden wurden unterschiedliche Muster vonExperimental tests with test fires revealed different patterns of
Rauchtypen mit Schwellwerten in Datenbanken gespeichert, die dann mit denTypes of smoke with threshold values are stored in databases, which are then linked to the
Ergebnissen der Streulicht- und Polarisationsmessung verglichen werden.Results of the scattered light and polarization measurement can be compared.
Aus dem Vergleich beider Rauchmuster sollen sich dann Hinweise auf den Feuertyp ergeben.The comparison of both smoke patterns should then provide information on the type of fire result.
Auch bei dieser bekannten Brandmeideeinrichtung sind keine Angaben zur sicheren Unterscheidung zwischen immer vorhandenen Stör- und Täuschungsgrößen und den als Brandkenngröße in Erscheinung tretenden Rauchpartikel zu finden.Even with this known fire prevention device, no information can be found on the reliable differentiation between disturbance and deception variables that are always present and the smoke particles that appear as a fire parameter.
Aus den bekannten Nachteilen des Standes der Technik leitet sich daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ab, eine Brandmeldeeinrichtung zu schaffen, welche Enstehungsbrände frühzeitig detektiert und trotzdem in der Lage ist, die als Stör- oder Täuschungsgrößen auftretenden, und für die Brandenstehung und den Brandverlauf nicht relevantenThe object of the present invention is therefore derived from the known disadvantages of the prior art to provide a fire alarm device which detects the occurrence of fire at an early stage and is nevertheless able to deal with the occurrence of disturbance or deceptive variables and for the development of the fire and the course of the fire relevant
Brandkenngrößen sicher zu unterscheiden.Differentiate fire parameters safely.
Weiterhin soll die erfindungsgemäße Brandmeldeeinrichtung in der Lage sein, entsprechend der Brandentwicklung verschiedene Alarmstufen zu generieren, welche die Anwendung abgestufter flexibler Brandbekämpfungsmaßnahmen erlaubt.Furthermore, the fire alarm device according to the invention should be able to generate various alarm levels in accordance with the fire development, which permits the use of graduated flexible fire-fighting measures.
Dabei soll eine Minimierung der Fehlalarmhäufigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung derThe aim is to minimize the frequency of false alarms while increasing the
Sensibilität des Systems erzielt werden.Sensitivity of the system can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the first claim.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.Further advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen ein hochempfindliches optischesAccording to the invention, a highly sensitive optical is proposed
Streulichtmeßsystem durch zusätzliche Anordnung von einem oder mehrerenScattered light measuring system by additional arrangement of one or more
Gassensoren oder einem Gassensorarray zu ergänzen, und die Meßgrößen der einzelnen Detektoren zu einer logischenTo add gas sensors or a gas sensor array, and the measured variables of the individual detectors to a logical
Alarmstufengenerierung zu verknüpfen.Link alarm level generation.
Dabei sind sowohl das optische Streulichtmeßsystem, wie auch die Gassensoren signaltechnisch mit einem Mikrocontroller-System und/oder einer Brandmeldezentrale verbunden.Both the optical stray light measuring system and the gas sensors connected to a microcontroller system and / or a fire alarm system.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb dieser Brandmeldeeinrichtung welches durch die Bildung eines Summensignals aus den in verschiedenen Streuwinkeln des optischen Streulichtmeßsystems angeordneten Empfangselementen detektierten Meßgrößen und den von den zusätzlich angeordneten Gassensoren und/oder dem Gassensorarray detektierten Meßgrößen gekennzeichnet ist.The invention also relates to a method for operating this fire detection device, which is characterized by the formation of a sum signal from the measured variables detected in different scattering angles of the optical scattered light measuring system and the measured variables detected by the additionally arranged gas sensors and / or the gas sensor array.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Empfangselemente des Streulichtmeßsystems in Vorwärts- und Rückwärtsstreurichtung angeordnet und deren Signalverarbeitung derart ausgebildet, dass für die in einem definierten Probenvolumen befindlichen Partikeln charakteristischen Parameter, wie Partikelfarbe, Größe und Konzentration durch die gleichzeitige Erfassung der in Vorwärts- und Rückwärtsstreuwinkelbereichen detektierten Signalen bestimmbar sind.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the receiving elements of the scattered light measuring system are arranged in the forward and backward scattering directions and their signal processing is designed in such a way that parameters, such as particle color, size and concentration, are characteristic of the particles in a defined sample volume by the simultaneous detection of the forward and backscatter angle ranges of detected signals can be determined.
Die gleichzeitige Erfassung und Verarbeitung der unter den verschiedenen Winkeln gestreuten Lichtstrahlen ist durch das Meßsystem Empfänger-Mikrocontroller-System besonders wichtig.The simultaneous detection and processing of the light beams scattered at different angles is particularly important with the measuring system receiver-microcontroller system.
Nur durch die gleichzeitige Erfassung und Verarbeitung der empfangenenOnly through the simultaneous recording and processing of the received
Streulichtsignale aus den unterschiedlichen Streulichtwinkeln ist eine genaue Beschreibung der Partikelverteilung im Probenvolumen zu einem bestimmten Zeitpunkt möglich, da es sich bei dem Probenvolumen um keine statische Größe handelt , sondern sich dessen Parameter in Abhängigkeit von derScattered light signals from the different scattered light angles allow a precise description of the particle distribution in the sample volume at a certain point in time, since the sample volume is not a static variable, but rather its parameters depend on the
Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugeinrichtung ständig verändern.Constantly change the flow rate of the suction device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung können auch Branddetektoren verschiedener Bauart, wie Temperaturmelder oder lonisationsrauchmelder in der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Brandmeldeeinrichtung angeordnet und mit dem Mikrocontroller-System und/oder der Brandmeldezentrale signaltechnisch verbunden werden. Dabei ist neben der bevorzugten Anordnung dieser Detektoren sowie auch der Gassensoren direkt im Ansaugstrom der Ansaugeinrichtung auch deren Anordnung in einem Bypass zum Ansaugrohr möglich.In a further advantageous embodiment of the invention, fire detectors of various types, such as temperature detectors or ionization smoke detectors, can also be used in the self-priming device according to the invention Fire alarm device arranged and connected to the microcontroller system and / or the fire alarm control center. In addition to the preferred arrangement of these detectors and also the gas sensors directly in the intake flow of the intake device, their arrangement in a bypass to the intake pipe is also possible.
Erfindungsgemäß werden auch die von den letztgenannten Branddetektoren im Probenvolumen ermittelten Meßgrößen in die Signaiverarbeitung der Brandmeldeeinrichtung einbezσgen und anhand der in einer Datenbank gespeicherten Werte durch Bewertungsalgorithmen entsprechend gewichtet.According to the invention, the measurement quantities determined by the latter fire detectors in the sample volume are also included in the signal processing of the fire detection device and are weighted accordingly using evaluation algorithms stored in a database.
Die erfindungsgemäße Anordnung eines hochempfindlichen optischenThe inventive arrangement of a highly sensitive optical
Streulichtmeßsystems zur Detektion von Rauchpartikeln eines Brandes in Kombination mitScattered light measuring system for the detection of smoke particles from a fire in combination with
Gassensoren und/oder eines Gassensorarrays in einer Brandmeldeeinrichtung zurGas sensors and / or a gas sensor array in a fire alarm device for
Detektion von Brandgasen oder/und brandlastspezifischen Gasen weist gegenüber dem bekannten Stand der Technik zahlreiche Vorteile auf.Detection of fire gases and / or fire load-specific gases has numerous advantages over the known prior art.
In einer fortgeschrittenen Brandphase bei zunehmender Temperatur erhöhteIncreased in an advanced fire phase with increasing temperature
Emissionen von Produkten der vollständigen Verbrennung, wie CO2 und H2O, sowieEmissions from full combustion products, such as CO2 and H2O, as well
Rußpartikel und Rauchaerosole auf Die Rauchpartikel unterschiedlicher Größe undSoot particles and smoke aerosols on The smoke particles of different sizes and
Verteilung lassen sich mit dem hochempfindlichen Streulichtmeßsystem sehr genau nachweisen.Distribution can be detected very precisely with the highly sensitive scattered light measuring system.
Demgegenüber ermöglicht die Gassensorik nicht nur die zusätzliche frühzeitigeIn contrast, gas sensors not only enable additional early detection
Detektion einer Brandentstehungskenngröße sondern auch die Überprüfung und Wichtung der Meßergebnisse desDetection of a fire development parameter but also the checking and weighting of the measurement results of the
Streulichtsystems durch die Meßgrößen der Gassensoren oder desScattered light system through the measured variables of the gas sensors or the
Gassensorarrays.Gas sensor arrays.
Die zusätzlich angeordneten Gassensoren sind, wie allgemein bekannt, besonders gut geeignet die schon, zu Beginn eines Brandes entstehenden Brandgase, wie z.B. CO H2, CH4sowie längerkettige gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe und Schwefelverbindungen zuverlässig zu detektieren. Durch die Verknüpfung und logische Verarbeitung der jeweiligen Brandkenngrößen ist eine sichere Alarmierung früher als bei den bisher bekannten selbstansaugenden Systemen möglich. Eine Alarmierung erfolgt jedoch nur dann und in verschiedenen voreinstellbaren Stufen, wenn die Signalauswertung des optischen Streulichtmeßsystems bestimmte Schwellwerte erreicht oder übersteigt und gleichzeitig auch der oder die Gassensoren Brandgase detektieren.As is generally known, the additionally arranged gas sensors are particularly well suited, Reliably detect fire gases arising at the start of a fire, such as CO H2, CH4, as well as longer-chain saturated and unsaturated hydrocarbons and sulfur compounds. By linking and logically processing the respective fire parameters, a safe alarm is possible earlier than with the previously known self-priming systems. However, an alarm is only given and in different presettable stages when the signal evaluation of the optical scattered light measuring system reaches or exceeds certain threshold values and at the same time the gas sensor (s) detect fire gases.
Durch Verwendung mehrerer unterschiedliche Gasarten detektierende Sensoren oder eines Sensorarrays ist eine breitbandige Gasanalyse der angesaugten Luftproben möglich.A broadband gas analysis of the aspirated air samples is possible by using several sensors that detect different types of gas or a sensor array.
Eine weitere Verbesserung der Gasdetektion ist durch die Kenntnis der Art der aus dem Überwachungsbereich zu erwartenden Brand- oder Schwelgase möglich.A further improvement in gas detection is possible by knowing the type of fire or smoldering gas to be expected from the surveillance area.
So sind die häufigste Ursache für Entstehungsbrände in Kabelschächten oder anderen Hohl- und Zwischenräumen von Geräten und Anlagen, die darin verlaufenden elektrischen Kabel, Anschlüsse und Verbindungen.The most common cause of fires in cable ducts or other cavities and gaps between devices and systems are the electrical cables, connections and connections that run through them.
Die meist engbegrenzten Überhitzungen können zu Schwelbränden führen, bei denen materialspezifische, gasförmige Produkte (Pyrolysegase) wie HCL in unterschiedlichen Konzentrationen freigesetzt werden.The mostly narrowly limited overheating can lead to smoldering fires, in which material-specific, gaseous products (pyrolysis gases) such as HCL are released in different concentrations.
Die zur Verwendung in der Brandmeldeeinrichtung vorzusehenden Gassensoren können dann in Abhängigkeit von den nachzuweisenden Gasen aus einer Vielzahl unterschiedlicher Meßzellen (Gassensoren) ausgewählt werden und erlauben den meßtechnischen Nachweis schon von sehr geringen Gaskonzentrationen im ppb-The gas sensors to be provided for use in the fire alarm device can then be selected from a large number of different measuring cells (gas sensors) depending on the gases to be detected and allow the detection of very low gas concentrations in the ppb-
Bereich.Area.
Wie auch bei der Rauchpartikeldetektion durch das optische Streulichtmeßsystem, werden in der Gassensorik entsprechende Brandmuster ermittelt (Testbrände) und elektronisch gespeichert. Die derart erhaltenen Datenbanken werden beispielsweise in den Speicherbereich des Mikrocontroler-Systems implementiert und stehen den aktuell ermitteltenAs with smoke particle detection using the optical scattered light measuring system, appropriate fire patterns are determined in the gas sensor system (test fires) and stored electronically. The databases obtained in this way are implemented, for example, in the memory area of the microcontroller system and are available from the currently determined one
Meßgrößen als Vergleichsdaten zur Verfügung.Measured variables are available as comparison data.
Der Vergleich und die Wichtung der von den verschiedenen Brandmeldern der erfindungsgemäßen Brandmeldeeinrichtung ermittelten Meßgrößen erlaubt daher eine frühzeitige und sichere Branderkennung.The comparison and the weighting of the measured variables determined by the different fire detectors of the fire detection device according to the invention therefore enables early and reliable fire detection.
Fehlalarme durch Stör- oder Täuschungsgrößen können weitestgehend ausgeschlossen werden.False alarms due to disturbance or deceptive variables can largely be excluded.
Werden die Daten der Branderkennungseinrichtung oder mehrerer solcherWill the data of the fire detection device or several such
Einrichtungen durch eine zentrale Monitoreinheit, vorzugsweise eineFacilities by a central monitor unit, preferably one
Brandmeldezentrale verarbeitet, ist es durch zyklische Abfragen der einzelnenFire alarm center processed, it is through cyclical queries of the individual
Branddetektoren auch möglich den Brandverlauf zeitlich genauer zu charakterisieren und eine Brandverlaufsanaiyse zu erstellen.Fire detectors also make it possible to characterize the course of the fire more precisely in terms of time and to carry out a fire course analysis.
Diese kann dann sehr nützlich zur Einleitung von Gegenmaßnahmen verwendet werden und zur Bestimmung entsprechend des Gefährdungsgrades abgestuftenThis can then be used very useful for initiating countermeasures and graded according to the degree of risk
Vorwarnzeiten dienen.Warning times serve.
Es liegt auch in dem Bereich der Erfindung die beschriebene Brandmeldeeinrichtung ohne Selbstansaugung zu betreiben.It is also within the scope of the invention to operate the fire alarm device described without self-priming.
So ist es durchaus möglich die erfindungsgemäße Brandmeldeeinrichtung in einen Lüftungsschacht oder Ähnlichen anzuordnen in welchem ein Luftstrom mit einer bestimmten Geschwindigkeit fließt.So it is quite possible to arrange the fire alarm device according to the invention in a ventilation shaft or the like in which an air flow flows at a certain speed.
Die Probennahme kann dann z. B. durch entsprechend dimensionierte Öffnungen im Gehäuse der Brandmeldeeinrichtung erfolgen.Sampling can then take place e.g. B. through appropriately dimensioned openings in the housing of the fire detection device.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen nun Anhand von Zeichnungen und einesFurther details of the invention will now be made with reference to drawings and one
Ausführungsbeispiels erläutert werden.Embodiment will be explained.
Es zeigen :Show it :
Fig. 1 die erfindungsgemäße Brandmeldeeinrichtung mit einem Ansaugrohr, Fig. 2 einen Flußplan zur Signalverarbeitung des Streulichtmeßsystems und der zusätzlich angeordneten Detektoren, Fig. 3 ein Blockschaltbild der einzelnen Systemkomponenten der BrandmeldeeinrichtungFig. 1, the fire detection device according to the invention with an intake pipe, Fig. 2 is a flow chart for signal processing of the scattered light measuring system and additionally arranged detectors, Fig. 3 is a block diagram of the individual system components of the fire alarm device
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Brandmeldeeinrichtung 2, welche über das Ansaugrohr 1 mit dem Anlagen- oder Raumbereich, der auf eine mögliche Brandentstehung überwacht werden soll, verbunden ist.1 shows the fire alarm device 2 according to the invention, which is connected via the intake pipe 1 to the area of the plant or room which is to be monitored for a possible fire.
In einer weiteren Ausführungsform können auch mehrere Ansaugrohre mit mehreren Ansaugöffnungen angeordnet sein, oder die Ansaugrohre können als flexible Schläuche, deren Öffnungen Luft auch aus schwer zugänglichen Anlagenbereichen ansaugen, ausgebildet sein.In a further embodiment, a plurality of suction pipes with a plurality of suction openings can also be arranged, or the suction pipes can be designed as flexible hoses, the openings of which suck air even from system areas which are difficult to access.
Die Luftproben werden kontinuierlich mittels Ansauglüfter 3 mit einer einsteilbaren konstanten Strömungsgeschwindigkeit angesaugt und der MeßkammerThe air samples are sucked in continuously by means of a suction fan 3 with an adjustable constant flow rate and the measuring chamber
(Probenvolumen) der Brandmeldeeinrichtung 2 zugeführt.(Sample volume) of the fire alarm device 2 supplied.
Unter Berücksichtigung zulässiger maximaler ransportzeiten, kann dasTaking into account the permissible maximum transport times, this can
Ansaugrohrnetz beispielsweise auf Längen von bis zu 200 m ausgelegt sein.Intake pipe network can be designed for lengths of up to 200 m, for example.
Mit dem Luftstromsensor 10 wird die Strömungsgeschwindigkeit der angesaugtenWith the air flow sensor 10, the flow rate of the intake
Luft gemessen und mit dem eingestelltem Sollwert verglichen.Air measured and compared with the setpoint.
Bei unzulässigen Abweichungen wird eine Störungsmeldung ausgelöst.A fault message is triggered in the event of impermissible deviations.
Lichtquelle 4, Empfängerelemente 6,8 und die Fokussieroptiken 5,7 werden dabei jeweils durch Plexiglasabschirmungen (nicht eingezeichnet) vom Probenvolumen des angesaugten Rauchgases getrennt.Light source 4, receiver elements 6, 8 and focusing optics 5, 7 are each separated from the sample volume of the aspirated flue gas by plexiglass shields (not shown).
Für Einsatzbereiche mit höheren Luftgeschwiπdigkeiten, wie bei Abluft- und Klimakanälen, kann auch die sogenannte Bypass-Technik verwendet werden. Dabei werden über ein Rohrsystem ständig Luftproben aus dem zu überwachenden Kanal entnommen und durch die Meßkammer des Streulichtmeßsystems geleitet wo auch die Gassensoren 9 angeordnet sein können. In dem in Fig. 1 dargestelltem Standard-Meßaufbau ist das hochempfindlicheThe so-called bypass technique can also be used for areas of application with higher air speeds, such as exhaust air and air conditioning ducts. Air samples are constantly taken from the channel to be monitored via a pipe system and passed through the measuring chamber of the scattered light measuring system, where the gas sensors 9 can also be arranged. In the standard measuring setup shown in Fig. 1, this is highly sensitive
Rauchpartikel Meßsystem 16 (Fig. 2) im rechten Winkel zum Luftstrom angeordnet und durch die genannten Plexiglasscheiben abgeschirmt.Smoke particle measuring system 16 (FIG. 2) arranged at right angles to the air flow and shielded by the plexiglass panes mentioned.
Es besteht aus einer hochenergetischen schmafbandigen Lichtquelle, vorzugsweise einer Laserdiode 4 mit Kollimationsoptik zur Erzeugung von Streu lichtintensitäten anIt consists of a high-energy sheep-light source, preferably a laser diode 4 with collimation optics to generate scattered light intensities
Rauchpartikeln im Kolli ationsbrennpunkt, dazu einer gegenüberliegendenSmoke particles in the collision focus, plus an opposite one
Strahlenfalle, die den Laserstrahl absorbiert, sowie jeweils einer Sammel- undBeam trap that absorbs the laser beam, as well as a collection and
Fokussieroptik 5,7,welche das gestreute Licht des zugeordnetenFocusing optics 5.7, which the scattered light of the assigned
Raumwinkelsegments auf die jeweiligen Empfangselemente 6,8 (optischeSolid angle segments on the respective receiving elements 6,8 (optical
Detektoren) abbilden.Map detectors).
Das Detektionsvolumen ist für die genaue Analyse so klein wie möglich zu halten und wird im wesentlichen bestimmt durch das Schnittvolumen der Brennpunkte derFor the precise analysis, the detection volume is to be kept as small as possible and is essentially determined by the intersection volume of the focal points of the
Linsensysteme mit dem Durchmesser des Laserstrahls in dessen Kollimations-Lens systems with the diameter of the laser beam in its collimation
Brennpunkt.Focus.
Dabei sind die Empfangseiemente 6,8 und die Sammel- und Fokussieroptiken 5,7 derart angeordnet, dass die gestreuten Lichtstrahlen aus den Raumwinkelsegmenten von Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung detektiert werden.The receiving elements 6, 8 and the collecting and focusing optics 5, 7 are arranged in such a way that the scattered light beams are detected from the solid angle segments of the forward direction and the backward direction.
Das vorwärts- und rückwärtsgestreute Licht erzeugt dann in den Empfängerelementen ein der empfangenen Streulichtintensität proportionales elektrisches Signal welches in dem angeschlossenem Mikrocontroller-System 13 und/oder einer Brandmeldezentrale 15 verarbeitet und gespeichert wird.The forward and backward scattered light then generates in the receiver elements an electrical signal proportional to the received scattered light intensity which is processed and stored in the connected microcontroller system 13 and / or a fire alarm control panel 15.
Die nach diesem Meßprinzip gewonnenen Meßwerte stehen im Verhältnis zurThe measured values obtained according to this measuring principle are in relation to
Rauchpartikelkonzentration, aber auch zu Partikeleigenschaften wie Form Farbe undSmoke particle concentration, but also particle properties such as shape, color and
Größe.Size.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Branderkennungssystems wird die hochenergetische Lichtquelle (z. B. Laserdiode) mit einer gepulsten Treiberschaltung angesteuert, was die Lebensdauer der Lichtquelle um ein Vielfaches erhöht. Die modulierten Lichtimpulse sind nur dann von der Steuerelektronik 13 auszulösen, wenn eine erneute Streuiichtmessung erfolgen soll.In an advantageous embodiment of the fire detection system, the high-energy light source (for example laser diode) is controlled with a pulsed driver circuit, which increases the service life of the light source many times over. The modulated light pulses can only be triggered by the control electronics 13 if a new scattered light measurement is to take place.
Erfindungsgemäß werden ein- oder mehrere Gassensoren 9 oder ein aus mehrerenAccording to the invention, one or more gas sensors 9 or one of several
Gassensoren bestehendes Gassensorarray im Ansaugstrom oder einem Bypass angeordnet und über Signalleitungen mit dem Mikrocontroller-System 13 und/oder der Brandmeidezentrale 15 verbunden.Existing gas sensor array arranged in the intake flow or a bypass and connected to the microcontroller system 13 and / or the fire control center 15 via signal lines.
Dabei können verschiedene Gasmelder oder ein Gassensorarray zum Einsatz kommen und unterschiedliche, eine frühe Brandentstehungsphase kennzeichnendeDifferent gas detectors or a gas sensor array can be used and different ones, which characterize an early fire development phase
Brandgase detektieren.Detect fire gases.
Das sind insbesondere die frühzeitig entstehenden Gase, wie CO, H2, CH4, sowie längerkettige gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe undThese are, in particular, the gases that are produced at an early stage, such as CO, H2, CH4, and longer-chain saturated and unsaturated hydrocarbons and
Schwefelverbindungen, aber auch brandlastspezifische Gase (z.B. HCL), wie sie bei der thermischenSulfur compounds, but also fire-specific gases (e.g. HCL), such as those used in thermal
Zersetzung von PVC entstehen, lassen sich durch die Verwendung spezieller Gassensoren sicher detektieren.Decomposition of PVC can be reliably detected by using special gas sensors.
Die logische Verarbeitung und Verknüpfung der Streulichtsignale mit denThe logical processing and linking of the scattered light signals with the
Meßgrößen der Gassensorik erlaubt die erfindungsgemäße intelligenteThe intelligent sensor according to the invention allows measurement variables of the gas sensor system
Branderkennung.Fire detection.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich zur Signalverarbeitung der Streulicht- und der anderen Detektor Signale und in Abhängigkeit der verwendeten Analysekriterien ein- oder mehrere Mikroprozessoren als dezentrale Recheneinheiten zu verwenden.According to the invention, it is also possible for signal processing of the scattered light and other detector signals and, depending on the analysis criteria used, to use one or more microprocessors as decentralized computing units.
In Fig. 2 sind die einzelnen Verfahrensschritte zur Signalverarbeitung der Branderkennungseinrichtung dargestellt.2 shows the individual process steps for signal processing of the fire detection device.
Gemäß der auf das Streulichtmeßsystem anzuwendenden Mie-Streulicht-Theorie hängen Richtung und Intensität des an einem Partikel gestreuten Lichtes von dessen Form, Farbe, und Größe sowie der Lichtwellenlänge ab.According to the Mie scattered light theory to be applied to the scattered light measuring system, the direction and intensity of the light scattered on a particle depend on its shape, color, and size as well as the light wavelength.
Sind Lichtwellenlänge, optische Leistung und die Streuwinkel durch entsprechende Anordnung der Empfangselemente bekannt und werden die gemessenen Streulichtintensität logisch verknüpft, lassen sich Rückschlüsse auf die Eigenschaften und Verteilung (Konzentration) derAre light wavelength, optical power and the scattering angle through appropriate arrangement of the receiving elements known and if the measured scattered light intensity is logically linked, conclusions can be drawn about the properties and distribution (concentration) of the
Rauchpartikel im Probenvolumen ziehen.Draw smoke particles in the sample volume.
Noch genauere Aussagen erhält man durch die Streulicht-Intensitätsmessung von mehr als zwei Streuwinkeln 17, 18, 19.Even more precise statements can be obtained by measuring the scattered light intensity of more than two scattering angles 17, 18, 19.
Erfindungsgemäß bringt die zeitgleiche Messung und Auswertung des inAccording to the invention, the simultaneous measurement and evaluation of the in
Vorwätsrichtung gestreuten Lichtanteils 17 mit dem in Rückwätsrichtung gestreutenLight portion 17 scattered in the forward direction with that scattered in the backward direction
Lichtanteils 18 eine zur Brandbestimmung gut verwertbare Aussage.Light portion 18 a statement that can be used for fire determination.
In der angegebenen Ausführung haben sich als praktische brauchbare Werte für dieIn the specified version, practical values have been found for the
Streuwinkelsegmente für den jeweiligen Meßkanal in Vorwärtsrichtung etwa 20 ° +/-Scattering angle segments for the respective measuring channel in the forward direction about 20 ° +/-
4° und in Rückwärtsrichtung 160° +/- 4° erwiesen.4 ° and in the reverse direction 160 ° +/- 4 °.
Weitere Streulichtdetektoren (Empfangselemente) werden vorzugsweise in den von starken lntesitätsänderungen betroffenen Winkelbereich zwischen 5° und 45° angeordnet.Further scattered light detectors (receiving elements) are preferably arranged in the angular range between 5 ° and 45 ° affected by strong changes in the intensity.
Danach läßt sich eine oder mehrere Intensitätskennzahlen aus Vektorsummen der winkelabhängigen Streulichtintensitäten ermitteln und eine oder mehrere Partikeleigenschaftskennzahlen aus den logarithmiertenThen one or more intensity indicators can be determined from vector sums of the angle-dependent scattered light intensities and one or more particle property indicators from the logarithmic ones
Verhältnissen der winkelabhängigen Streulichtintensitätenbestimmen.Determine ratios of the angle-dependent scattered light intensities.
Nach der Erfassung der Werte einzelner Streulichtintensitäten aus den verschiedenen Raumwinkeln 17, 18, 19, werden diese im nächsten VerfahrensschrittAfter the values of individual scattered light intensities have been recorded from the different solid angles 17, 18, 19, they are used in the next process step
20 zu einem Eigenschaftsvektor normiert (Klassifizierung z. B. nach Größe, Farbe und Brechungsindex). In der Rauchaerosol-Datenbank 21 sind Vergleichsdaten zulässiger ermittelter Raucheigenschaften abgespeichert.20 normalized to a property vector (classification e.g. according to size, color and refractive index). Comparative data of permitted determined smoke properties are stored in the smoke aerosol database 21.
Der aus 20 erhaltene Eigenschaftsvektor und die in 21 abgelegten Vergleichsdaten werden dann zur Rauch-Identitätskennzahl verknüpft 22.The property vector obtained from 20 and the comparison data stored in FIG. 21 are then linked 22 to form the smoke identity number.
Die Rauch-Streulichtintensität des hochempfindlichen Meßkreises 23 wird dann imThe smoke scattered light intensity of the highly sensitive measuring circuit 23 is then in
Verfahrensschritt 27 mit den vom Gassensor 24 ermittelten Meßgrößen bewertet. Zusätzlich können auch die Meßgrößen eines optionalen Rauchsensors (lonisationsrauch elder oder optischer Rauchmelder) 25 und/oder eines optionalen Temperaturmelders 26 in die Bewertung einbezogen werden. Die Bewertung der einzelnen Meßgrößen und der gegenseitigen Abhängigkeit erfolgt mit Hilfe von Algorithmen und Vergleichsanalysen, die auf Daten von Testbränden in einer Datenbank 28 zurückgreifen.Method step 27 is evaluated with the measured variables determined by the gas sensor 24. In addition, the measurement variables of an optional smoke sensor (ionization smoke elder or optical smoke detector) 25 and / or an optional temperature detector 26 can also be included in the evaluation. The evaluation of the individual measured variables and the mutual dependency takes place with the aid of algorithms and comparative analyzes, which use data from test fires in a database 28.
Das weitere Verfahren sieht dann den Vergleich des aus Verfahrensschritt 27 erhaltenen Summensignals mit vorparametrierten Schwellenwerten vor und führt bei entsprechenden Vergleichsergebnissen zur Ansteuerung und Anzeige zugeordneter Alarmstufen 29.The further method then provides for the comparison of the sum signal obtained from method step 27 with pre-parameterized threshold values and, with corresponding comparison results, leads to activation and display of assigned alarm stages 29.
Zusätzlich kann auch die optionale Einzelanzeige oder Einzelansteuerung 30 vonIn addition, the optional individual display or individual control 30 from
Alarmstufen individueller Kenngrößen im Vergleich mit dem zugeordneten individuellen Schwellenwert vorgesehen werden.Alarm levels of individual parameters can be provided in comparison with the assigned individual threshold value.
Beispielsweise kann CO-Alarm ausgelöst werden bei Überschreitung einerFor example, a CO alarm can be triggered when a
Höchstkonzentration unbeachtlich weiterer Meßgrößen.Maximum concentration irrespective of other measured variables.
Auch für das Streu lichtmeßsystem 16 kann eine optionale Einzelanzeige oderAn optional individual display or can also be used for the scatter light measuring system 16
Einzelansteuerung von Alarmstufen vorgesehen werden.Individual control of alarm levels can be provided.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild der Systemkomponenten der erfindungsgemäßenFig. 3 shows the block diagram of the system components of the invention
Branderkennungseinrichtung.Fire detection means.
Die beiden hochempfindlichen Meßkreise 32 und 33 verarbeiten jeweils die von denThe two highly sensitive measuring circuits 32 and 33 each process those of
Empfangselementen 6,8 gelieferten Streusignale.Receiving elements 6.8 delivered scatter signals.
Die Laserdiode als Lichtquelle wird von einer Lasertreiberschaltung 34 Impulsförmig angesteuert, wobei die Impulse durch das Mikrocontroller-System 13 geliefert werden.The laser diode as the light source is driven in pulse form by a laser driver circuit 34, the pulses being supplied by the microcontroller system 13.
Vorteilhafterweise wird der Diodenlaser nur zum Meßzeitpunkt betrieben, was zu einer Vervielfachung der Laserlebensdauer führt.The diode laser is advantageously only operated at the time of measurement, which leads to a multiplication of the laser life.
Die Gassensorik 35 und der optionale Temperaturmeider 37 sind ebenfalls über einen A/D-Wandler mit dem Mikrocontroller-System 13, verbunden. Von besonderer Bedeutung sind die Abtast-Halte Schaltung 36, welche durch die Triggerimpulse des Mikrocontroler-Systems die zeitgleiche Erfassung der Streulicht- Meßwerte ermöglicht.The gas sensor system 35 and the optional temperature detector 37 are also via one A / D converter connected to the microcontroller system 13. Of particular importance are the sample-and-hold circuit 36, which enables the scattered light measured values to be detected simultaneously by the trigger pulses of the microcontroller system.
Dadurch lassen sich erfindungsgemäß genauere Angaben über die Konzentration und Eigenschaften der im Probenvolumen enthaltenen Rauchaerosole erzielen, insbesondere statistische Aussagen zum Auftrittsverhalten von bestimmten Partikeleigenschaftskennzahlen lassen eine gute Selektion für die Weiterverarbeitung möglich werden.As a result, according to the invention, more precise information about the concentration and properties of the smoke aerosols contained in the sample volume can be achieved, and in particular statistical statements about the occurrence behavior of certain particle property indicators enable good selection for further processing.
Das Mikrocontroller-System 13 führt die Analysealgorithmen durch und bewertet Gas- und Streulichtmeßkreise , speichert Daten und Ereignisse, steuert ereignisbedingt Anzeigen und periphere Einheiten, führt die Kommunikation mit anschließbarer Peripherie 38 sowie die Kompensation umweltbedingter Aerosolhintergrunddrift der empfindlichen Streulichtkreise durch. The microcontroller system 13 performs the analysis algorithms and evaluates gas and stray light measuring circuits, stores data and events, controls event-related displays and peripheral units, carries out communication with connectable peripherals 38 and compensates for environmental aerosol background drift of the sensitive stray light circles.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Ansaugeinrichtung mit Ansaugrohr1 suction device with suction pipe
2 Brandmeldeeinrichtüng2 fire alarm devices
3 Ansauglüfter3 intake fans
4 Hochenergetische schmalbandige Lichtquelle (z. B. Laserdiode)4 high-energy narrow-band light source (e.g. laser diode)
5 Sammel- und Fokussieroptik für den ersten Streulichtmeßkreis5 collecting and focusing optics for the first stray light measuring circuit
6 Empfangselement (Detektor) für den ersten Streuwinkel6 receiving element (detector) for the first scattering angle
7 Sammel- und Fokussieroptik für den zweiten Streulichtmeßkreis7 Collecting and focusing optics for the second stray light measuring circuit
8 Empfangselement (Detektor) für den zweiten Streuwinkel8 receiving element (detector) for the second scattering angle
9 Gassensor oder Sensorarray9 gas sensor or sensor array
10 Luftstromsensor10 air flow sensor
11 Temperaturmelder oder Wärmesensor11 temperature detectors or heat sensors
12 lonisationsrauchmelder oder optischer Rauchmelder12 ionization smoke detectors or optical smoke detectors
13 Mikrocontroller-System (zur Meßsteuerung, Datenanalyse und Speicherung)13 microcontroller system (for measurement control, data analysis and storage)
14 Anzeige- und Steuermodule (Relais, LCD, LEDs)14 display and control modules (relays, LCD, LEDs)
15 Brandmeldezentrale (Gebäudeleittechnik, Leitstellen-PC)15 fire alarm control center (building management system, control center PC)
Bezugszeichenerklärung zum Flußbild Signalverarbeitung der der BranderkennungseinrichtungExplanation of the reference numerals for the signal processing flow diagram of the fire detection device
16 Hochempfindliches Rauchpartikel-Streulicht-Meßsystem 7 Streulichtintensität aus Streuwinkel α116 Highly sensitive smoke particle scattered light measuring system 7 Scattered light intensity from scattering angle α1
18 Streulichtintensität aus Streuwinkel α218 scattered light intensity from scattering angle α2
19 Streulichtintensität aus Streuwinkel an19 Scattered light intensity from scatter angle on
20 Normierung der Werte zum Eigenschaftsvektor20 Standardization of the values for the property vector
21 Rauchpartikel-Datenbank (Vergleichsdaten zulässiger ermittelter Raucheigenschaften) 2 Verarbeitung des Eigenschaftsvektors durch 21 und zeitliches Auftrittsverhalten zu Rauchintensitätskennzahl 23 Rauch-Streulichtintensität des hochempfindlichen Meßkreises 1621 Smoke particle database (comparison data of permitted smoke properties determined) 2 Processing of the property vector by 21 and temporal occurrence behavior to smoke intensity key figure 23 Smoke scattered light intensity of the highly sensitive measuring circuit 16
24 Gassensor (Brandgassensor) oder Sensorarray (z. B. CO-Sensor)24 gas sensor (fire gas sensor) or sensor array (e.g. CO sensor)
25 Optionaler Rauchdetektor (lonisationsrauchdetektor, optischer Rauchdetektor)25 Optional smoke detector (ionization smoke detector, optical smoke detector)
26 Optionaler Temperaturmelder (Temperatursensor)26 Optional temperature detector (temperature sensor)
27 Bewertung der Intensitäten von Streulicht- und Gassensoren zum Summensignal mittels 29 und zeitlicher Korrelation, optional gehen auch die Meßgrößen des Temperaturmelders (26) und des Rauchdetektors (25) ein.27 Evaluation of the intensities of scattered light and gas sensors for the sum signal by means of 29 and temporal correlation, optionally the measured variables of the temperature detector (26) and the smoke detector (25) are also included.
28 Bewertungsalgorithmen aus Datenbank ermittelter Testbrände28 evaluation algorithms from database of test fires
29 Vergleich des Summensignals mit vorparametrierten Schwellwerten, Ansteuerung und Anzeige zugeordneter Alarmstufen29 Comparison of the sum signal with pre-parameterized threshold values, activation and display of assigned alarm levels
30 Optionale Einzelanzeige bzw. Ansteuerung von Alarmstufen individueller Kenngrößen aus dem Vergleich mit dem individuellem Schwellwert30 Optional individual display or control of alarm levels of individual parameters from the comparison with the individual threshold value
31 Optionale Einzelanzeige bzw. Ansteuerung von Alarmstufen des hochempfindlichen Streulichtmeßsystems zur Frühwarnung31 Optional individual display or control of alarm levels of the highly sensitive scattered light measuring system for early warning
Bezugszeichenerklärung zum Blockschaltbild Fig. 3 SystemkomponentenExplanation of reference symbols for the block diagram Fig. 3 system components
32 Hochempfindlicher Meßkreis Vorwärtsstreuwinkelbereich32 Highly sensitive measuring circuit, forward scattering angle range
33 Hochempfindlicher Meßkreis Rückwärtsstreuwinkelbereich33 Highly sensitive measuring circuit, reverse scattering angle range
34 Lasertreiberschaltung, durch μP-Puls nur zur Meßzeit betrieben34 Laser driver circuit, operated by μP pulse only at the measuring time
35 Meßkreis der Gassensorik 6 Abtast-Halte Schaltungen 7 Optionaler Temperatur- und/oder Rauchsensor-Meßkreis 8 Periphere Konfigurations und Steuereinheiten35 Measuring circuit for gas sensors 6 Sample and hold circuits 7 Optional temperature and / or smoke sensor measuring circuit 8 Peripheral configuration and control units
(Konfigurations- und Monitoring-PC, Brandmelde- und Löschsteuerzentralen) (Configuration and monitoring PC, fire alarm and extinguishing control centers)

Claims

Patentansprüche claims
ή. Selbstansaugende Brandmeldeeinrichtüng zur Überwachung von brand- und/oder explosionsgefährdeten Anlagen und Gebäuden, umfassend eine Ansaugeinrichtung (1 , 3, 10) zur regelbaren Aπsaugung von Umgebungsluft aus dem Überwachungsbereich, ein hochempfindliches optisches Streulichtmeßsystem (2,16) mit einer hochenergetischen Lichtquelle (4) und einem oder mehreren Empfangselementen (6,8) zur Detektion von in einem oder mehreren Streuwinkeln an den im Meßbereich befindlichen Rauchpartikeln gestreuten optischen Strahlung, wobei die Empfangselemente (6,8) des Streulichtmeßsystems (2) mit einem Mikrocontroller-System (13) und/oder einer Brandmeldezentrale (15) zur Datenanalyse und Speicherung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein oder mehrere Gassensoren (9) und/oder ein Gassensorarray (9) angeordnet sind, welche mindestens eine Brandgasart detektieren und signaltechnisch ebenfalls mit dem zentralen oder dezentralen Mikrocontroller-System (13) und/oder der Brandmeldezentrale (15) zur Signalauswertung verbunden sind.ή. Self-priming fire alarm system for monitoring fire and / or explosion-prone systems and buildings, comprising a suction system (1, 3, 10) for controllable suction of ambient air from the surveillance area, a highly sensitive optical scattered light measuring system (2,16) with a high-energy light source (4) and one or more receiving elements (6, 8) for the detection of optical radiation scattered in one or more scattering angles on the smoke particles located in the measuring range, the receiving elements (6, 8) of the scattered light measuring system (2) having a microcontroller system (13) and / or a fire alarm center (15) for data analysis and storage, characterized in that in addition one or more gas sensors (9) and / or a gas sensor array (9) are arranged which detect at least one type of fire gas and also signal technology with the central or decentralized Microcontroller system (13) and / or the fire signaling center (15) are connected for signal evaluation.
2. Brandmeldeeinrichtüng nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Gassensoren (9) im Luftstrom des Ansaugrohrs (1 ) oder in einem2. Brandmeldeeinrichtüng according to claim 1, characterized in that the gas sensor (s) (9) in the air flow of the intake pipe (1) or in one
Bypass angeordnet sind und als elektrochemischer Gassensor, Halbleitergassensor, lonenmobilitätsspektrometer oder Wärmetönungssensor zur Detektion vonBypass are arranged and as an electrochemical gas sensor, semiconductor gas sensor, ion mobility spectrometer or heat tone sensor for the detection of
Brandgasen wie CO, H2, CH4, sowie längerkettigen gesättigten und ungesättigtenFire gases such as CO, H2, CH4, as well as long-chain saturated and unsaturated
Kohlenwasserstoff und Schwefelverbindungen oder brandlastspezifischen Gasen wieHydrocarbon and sulfur compounds or fire load specific gases like
HCL ausgebildet sind, wobei sie unterschiedliche Meßbereiche für verschiedene und/oder gleiche Gasarten aufweisen. HCL are formed, wherein they have different measuring ranges for different and / or the same gas types.
3. Brandmeldeeinrichtüng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Streulichtmeßsystem (2) mindestes zwei Empfangselemente (6,8) aufweist, die zum Meßvolumen des Probenstroms aus dem Ansaugrohr (1) derart angeordnet sind, dass die an den Rauchpartikeln gestreute optische Strahlung in einem Vorwärtsstreuwinkelbereich und einem Rückwärtsstreuwinkelbereich gleichzeitig detektierbar ist und die parallel erhaltenen Meßwerte im Mikrocontroller- System (13) oder einer Brandmeldezentrale (15) zu einer die Aerosole im Meßvolumen charakterisierenden Meßgröße verarbeitbar sind.3. Brandmeldeeinrichtüng according to claim 1, characterized in that the optical scattered light measuring system (2) has at least two receiving elements (6,8), which are arranged to the measuring volume of the sample stream from the suction pipe (1) such that the optical radiation scattered on the smoke particles can be detected simultaneously in a forward scattering angle range and a backward scattering angle range and the measured values obtained in parallel can be processed in the microcontroller system (13) or a fire alarm control panel (15) to form a measurement variable characterizing the aerosols in the measurement volume.
4. Brandmeldeeinrichtüng nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass weitere, nach unterschiedlichen Meßprinzipien arbeitende Branddetektoren (11 , 12) angeordnet sind, wie beispielsweise lonisationsrauchmelder (12) oder optische Rauchmelder (vorzugsweise andere Wellenlängen, Empfindlichkeitsbereiche oder Meßprinzipien als das empfindliche Streulichtsystem) (12) und/oder Temperaturmelder (11), welche ebenfalls signaltechnisch mit dem Mikrocontroller- System (13) und/oder der Brandmeldezentrale (15) zur Auswertung der im Probevolumen ermittelten Meßsignale verbunden sind.4. Fire alarm device according to claim 3, characterized in that further fire detectors (11, 12) operating according to different measurement principles are arranged, such as ionization smoke detectors (12) or optical smoke detectors (preferably different wavelengths, sensitivity ranges or measurement principles than the sensitive scattered light system) (12) and / or temperature detectors (11), which are also connected in terms of signal technology to the microcontroller system (13) and / or the fire alarm center (15) for evaluating the measurement signals determined in the sample volume.
5. Verfahren zum Betrieb einer Brandmeldeeinrichtüng nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die einzelnen an den Streulichtempfängern (17, 18, 19) des Streulichtmeßsystem (16) generierten Streulichtsignale an das Mikrocontroller- System (13) übertragen werden und eine gleichzeitige gemeinsame Verarbeitung der von einem oder mehreren zusätzlichen Gassensoren (9) oder einem Sensorarray gelieferten und ebenfalls an den Mikrocontroller (13) übertragenen Meßwerte zu einem Summensignal (27) stattfindet, und anschließend ein Vergleich des derart erzeugten Summensignals mit vorparametrierten abgespeicherten Schwellwerten (29) erfolgt und wobei die Ergebnisse des Vergleichs die Entscheidungsgrundlage zur Auslösung von Alarmsignalen oder/und von Alarmstufen bilden.5. A method of operating a fire alarm device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the scattered light signals generated by the individual on the scattered light receivers (17, 18, 19) of the scattered light measuring system (16) are transmitted to the microcontroller system (13) and a simultaneous joint processing of the measured values supplied by one or more additional gas sensors (9) or a sensor array and likewise transmitted to the microcontroller (13) takes place to form a sum signal (27), and then a comparison of the sum signal generated in this way with pre-parameterized stored threshold values (29) and the results of the comparison form the basis for the decision to trigger alarm signals and / or alarm levels.
6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass auch die von den zusätzlich angeordneten Brandmeldern (11 ,12), wie dem lonisationsrauchmelder (12) und/oder dem Temperaturmelder (11 ) generierten6. The method according to claim 5, characterized in that also generated by the additionally arranged fire detectors (11, 12), such as the ionization smoke detector (12) and / or the temperature detector (11)
Meßgrößen in die Bewertung des Summensignals(27) einbezogen werdenMeasured variables are included in the evaluation of the sum signal (27)
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass für die Bewertung der von den verschiedenen zusätzlich angeordneten7. The method according to claim 6, characterized in that for the evaluation of the different additionally arranged
Brandmeldern (,24,25,26) gelieferten Meßgrößen durch Vergleich von in einer Datenbanken (28) gespeicherten Bewertungsoperatoren erfolgt.Fire detectors (14, 24, 25, 26) are supplied by comparing evaluation operators stored in a database (28).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der anzusteuernden Alarmstufen von der oder den Meßgrößen der einzelnen Brandmeider (11 ,12,24,25,26), dem Summensignal des Streulichtmeßsystems (13) und dem Gesamtsummensignal (27) erfolgt und in Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten des Überwachungsbereichs oder dem spezifischen Einsatzzweck einstellbar ist.8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the selection of the alarm levels to be controlled by the or the measured variables of the individual fire detectors (11, 12, 24, 25, 26), the sum signal of the scattered light measuring system (13) and the total signal ( 27) and can be set depending on the local conditions of the surveillance area or the specific application.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Meßgrößen der einzelnen Detektoren zu einer Brandverlaufsanaiyse verknüpft und deren Ergebnisse, z.B. an (15,38), angezeigt werden. 9. The method according to claim 8, characterized in that the evaluation of the measured variables of the individual detectors links to a fire course analysis and their results, e.g. at (15.38).
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