EP1391860A1 - Linear smoke detector - Google Patents
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- EP1391860A1 EP1391860A1 EP02018578A EP02018578A EP1391860A1 EP 1391860 A1 EP1391860 A1 EP 1391860A1 EP 02018578 A EP02018578 A EP 02018578A EP 02018578 A EP02018578 A EP 02018578A EP 1391860 A1 EP1391860 A1 EP 1391860A1
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- smoke detector
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- 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
Definitions
- the present invention relates to a linear smoke detector with a transmitter for transmission of a light beam crossing a measuring section, one arranged next to the transmitter Receiver, a retroreflector arranged at a distance from the transmitter / receiver and electronics for evaluating the signal received by the receiver.
- Such smoke detectors also known as line extinction detectors, are used in particular in large or narrow rooms, for example in corridors, warehouses and manufacturing halls and used in aircraft hangars and mounted on the walls below the ceiling.
- the transmitter and receiver face each other and it is not a retroreflector required. For a long time, these were only used when the rooms were so short are that the minimum length of the light beam of about 10 m would otherwise not be reached, or if the side opposite the transmitter is not stable or there is no receiver installed there can be. But since the version with the retroreflector is cheaper and essential the linear smoke detectors with retroreflectors are always easier to install stronger through.
- a laser light source has this disadvantage not, but would have an accuracy of adjustment and a stability of mechanical Require bracket that are not feasible with reasonable effort.
- the linear smoke detectors with retroreflector also show in operation a certain susceptibility to reflections caused by objects protruding into the beam path are caused. Such items may pretend that the The light beam runs undisturbed from the transmitter to the receiver and the detector is fully functional, although the space between the object and the retroreflector from the object is covered and is therefore not “seen” by the detector.
- every interruption of the beam must be detected in order to To ensure readiness for detection of the detector for smoke, however, the through interruption of the beam caused signals from those caused by smoke only by the Distinguish the size and the time course of the signal acquisition. Rapid beam interruptions by an object which reflects signals of the same size to the detector as the Retroreflector are very difficult to recognize because there is practically no signal decrease. If, on the other hand, the signal acquisition is very slow and possibly not steady over time takes place, such as when the beam is interrupted by an object moving in the draft, then it is not possible to distinguish it from a signal curve generated by smoke.
- the invention is intended to improve the linear smoke detector of the type mentioned at the outset be that an object protruding into the detector beam and interrupting it both detected with certainty during installation and commissioning as well as during operation of the detector becomes.
- the object is achieved according to the invention in that when evaluating the signal received by the receiver additionally a measurement of the distance traveled by the light beam Distance.
- the setpoint of the distance can either be taken from the building plans or determined by hand measurement.
- a first preferred embodiment of the smoke detector according to the invention is thereby characterized in that the distance measurement based on a measurement of the running time of a Transmitter emitted light pulse takes place.
- a second preferred embodiment is characterized in that the transmitter emitted radiation and the phase relationship of the received signal with that of the emitted is compared, and that the distance measurement based on a determination the phase shift takes place between the two signals.
- a third preferred embodiment of the smoke detector according to the invention is thereby characterized in that the radiation emitted by the transmitter (1) modulates with a frequency which corresponds to a wavelength that is not less than the distance to be measured.
- the smoke detector shown works on the principle of extinction, i.e. the Attenuation of a light beam by smoke entering it.
- the smoke detector is there as shown from a transmitter 1, a receiver arranged next to the transmitter 2, a retroreflector 3 opposite the transmitter / receiver and one Transmitter 1 and the receiver 2 assigned microprocessor-controlled control and evaluation electronics 4.
- Transmitter 1, receiver 2 and electronics 4 form the actual detector M.
- Der Transmitter 1 sends a modulated infrared beam to the retroreflector 3, which hits the Beam reflected on the receiver 2.
- the retroreflector 3 is for example, a retroreflective prism shaped like a straight pyramid Side faces are formed by isosceles, right-angled triangles. Such a retroreflector acts on the incident light as a polarizer and rotates its plane of vibration by approximately 90 °, this angle being able to vary within a certain range.
- the smoke detector shown is particularly for monitoring large storage and Manufacturing halls, rooms with complex ceiling constructions or art historically valuable Ceilings, covered courtyards, atrium buildings or reception halls, the distance between the actual detector M and the retroreflector 3 between 5 and 100 m and in exceptional cases even more than 100 m. With such great distances can not avoid that due to the opening angle of the emitted by the transmitter 1 Light beam Parts of the light beam arranged between detector M and retroreflector 3 Objects fall and are reflected by these towards the receiver 2. Of course would a laser light source not this disadvantage or at least in a much smaller one Have scope, but they would have an accuracy of adjustment and a stability of mechanical anchoring of detector M and retroreflector 3, which are not acceptable Effort is realizable. Only the mechanical vibrations of the walls are like this of a building so strong that the signal reaching receiver 2 is practically not can be evaluated.
- a particularly difficult operation is the installation and commissioning of a linear smoke detector, in which the detector M and the retroreflector 3 often at a relatively large height to mount opposite walls and detectors M and retroreflector 3 exactly on top of each other are to be aligned. If, when aligning, the light beam emitted by transmitter 1 happens to be random to an object lying in front of the retroreflector 3 with a sufficiently strong reflectivity then the detector M can be mistakenly aimed at this object then takes over the function of the retroreflector. This would result in only part of the too monitoring room is monitored. If the named object is not stationary, it could shortly after commissioning due to a move or removal of the object a false alarm can be triggered.
- the installer If the installer is installing the detector to rule out such errors, he must go to the retroreflector after commissioning 3 go and by a specific cover of this on the detector M a corresponding Try to trigger the signal. It is only when this signal occurs that you can be sure that the Detector M is actually aligned with the retroreflector 3. With appropriate mounting height installing and commissioning the detector can be a very complex procedure his.
- each interruption of the light beam must be interrupted by one in the beam path located object can be detected to ensure the full functionality of the detector to ensure.
- such objects can be sized and timed
- the course of the decrease in the received signal can be recognized. But if that is in the beam path projecting object reflects about the same signal to the receiver 2 as the retroreflector 3, the beam interruption can hardly be recognized because there is no signal decrease. And if the signal acquisition is very slow and possibly also discontinuous, because, for example is caused by an object moving in the breeze, then there is a distinction hardly possible from the waveform generated by smoke.
- any interruption of the light beam by an object protruding into it with certainty To be able to detect, the distance covered by the light beam in the detector shown measured.
- a suitable method would be the one used in distance measuring devices Measurement of the flight time ("time of flight"), in which the transmitter emits a very short light pulse Duration sent out and the time until its return is measured. Since the terms already at medium distances between the transmitter and the retroreflector, the implementation would be very short this method in a linear smoke detector is very complex.
- infrared light emitted by the transmitter 1 is modulated with a frequency which corresponds to a wavelength ⁇ m which is not less than the maximum distance to be measured.
- the transmission is continuous or quasi-continuous (packet of modulation periods of sufficient length) and the received, reflected signal is compared with the transmission phase and the phase shift between the transmission and reception signals is measured.
- the phase measurement can be implemented using various known methods. So can For example, the received signal is compared to a square wave using a comparator transform with constant amplitude and digitally multiply it with the transmitted signal. This However, methods known as EXOR fail with a very small received signal. In another method, which uses a so-called lock-in amplifier Quadrature used, the received signal is once with the transmit signal and once with the multiplied by 90 ° shifted transmission signal. The projection is viewed vectorially on the x- and y-axis of the transmission signal space determines what can be derived from the corresponding Angle function in the microprocessor can calculate the phase position of the received signal.
- a commissioning device is available for the installation of detector M, which has, among other things, an external response indicator that can be connected to the detector and an adjustment set for aligning detector M with reflector 3.
- the response indicator only responds if, on the one hand, the phase measurement results in a match between the measured distance d r and the target distance, and on the other hand the amplitude of the received signal is in a certain range. If the response indicator does not respond, the detector is not aimed at the retroreflector but at a differently reflecting object, which has a different distance from the detector and / or a different reflectivity than the retroreflector.
- any interruption in the light beam is recognized on the basis of the deviation of the measured distance d r from its setpoint.
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Abstract
Der Rauchmelder enthält einen Sender (1) zur Aussendung eines eine Messstrecke durchquerenden Lichtstrahls, einen neben dem Sender (1) angeordneten Empfänger (2), einen im Abstand vom Sender/Empfänger (1,2) angeordneten Retroreflektor (3) und eine Elektronik (4) für die Auswertung des vom Empfänger (2) empfangenen Signals. Bei dieser Auswertung erfolgt zusätzlich eine Messung der vom Lichtstrahl zurückgelegten Distanz. Bei Abweichung dieser gemessenen Distanz von einem vorher bestimmten Sollwert wird ein Störungssignal erzeugt. Die vom Sender (1) ausgesandte Strahlung wird moduliert und die Phasenlage des empfangenen Signals wird mit derjenigen des ausgesandten verglichen. Die Distanzmessung erfolgt an Hand einer Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen den beiden Signalen. <IMAGE>The smoke detector contains a transmitter (1) for emitting a light beam crossing a measuring section, a receiver (2) arranged next to the transmitter (1), a retroreflector (3) arranged at a distance from the transmitter / receiver (1,2) and electronics ( 4) for the evaluation of the signal received by the receiver (2). This evaluation also measures the distance traveled by the light beam. If this measured distance deviates from a predetermined target value, a fault signal is generated. The radiation emitted by the transmitter (1) is modulated and the phase position of the received signal is compared with that of the emitted. The distance measurement is based on a determination of the phase shift between the two signals. <IMAGE>
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen linearen Rauchmelder mit einem Sender zur Aussendung eines eine Messstrecke durchquerenden Lichtstrahls, einem neben dem Sender angeordneten Empfänger, einem im Abstand vom Sender/Empfänger angeordneten Retroreflektor und einer Elektronik für die Auswertung des vom Empfänger empfangenen Signals.The present invention relates to a linear smoke detector with a transmitter for transmission of a light beam crossing a measuring section, one arranged next to the transmitter Receiver, a retroreflector arranged at a distance from the transmitter / receiver and electronics for evaluating the signal received by the receiver.
Derartige auch als Linien Extinktionsmelder bezeichnete Rauchmelder werden insbesondere in grossen oder schmalen Räumen, beispielsweise in Korridoren, Lager- und Fabrikationshallen und in Flugzeughangars eingesetzt und unterhalb der Decke an den Wänden montiert. In der Standardausführung liegen Sender und Empfänger einander gegenüber und es ist kein Retroreflektor erforderlich. Diese wurden lange Zeit nur dann verwendet, wenn die Räume so kurz sind, dass die minimale Länge des Lichtstrahls von etwa 10 m sonst nicht erreicht würde, oder wenn die dem Sender gegenüberliegende Seite nicht stabil ist oder dort kein Empfänger installiert werden kann. Da aber die Ausführung mit dem Retroreflektor preisgünstiger und wesentlich einfacher zu installieren ist, setzen sich die linearen Rauchmelder mit Retroreflektor immer stärker durch.Such smoke detectors, also known as line extinction detectors, are used in particular in large or narrow rooms, for example in corridors, warehouses and manufacturing halls and used in aircraft hangars and mounted on the walls below the ceiling. In the As standard, the transmitter and receiver face each other and it is not a retroreflector required. For a long time, these were only used when the rooms were so short are that the minimum length of the light beam of about 10 m would otherwise not be reached, or if the side opposite the transmitter is not stable or there is no receiver installed there can be. But since the version with the retroreflector is cheaper and essential the linear smoke detectors with retroreflectors are always easier to install stronger through.
Wenn die Distanz zwischen Sender/Empfänger und Retroreflektor gross wird, lässt es sich nicht vermeiden, dass Teile des vom Sender ausgesandten und naturgemäss einen bestimmten Öffnungswinkel aufweisenden Strahls auf Objekte zwischen Sender/ Empfänger und Retroreflektor fallen und zum Empfänger reflektiert werden. Eine Laserlich-quelle weist diesen Nachteil zwar nicht auf, würde aber eine Genauigkeit der Justierung und eine Stabilität der mechanischen Halterung bedingen, die nicht mit vertretbarem Aufwand realisierbar sind.If the distance between the transmitter / receiver and the retroreflector becomes large, it cannot be done avoid that parts of the emitted by the transmitter and naturally a certain opening angle having beam on objects between transmitter / receiver and retroreflector fall and be reflected to the receiver. A laser light source has this disadvantage not, but would have an accuracy of adjustment and a stability of mechanical Require bracket that are not feasible with reasonable effort.
Bei der Installation und Inbetriebnahme eines linearen Rauchmelders der eingangs genannten Art muss die Optik exakt ausgerichtet werden. Denn wenn der Strahl zufällig auf ein zwischen Sender und Retroreflektor liegendes und genügend reflektierendes Objekt trifft, dann kann der Melder irrtümlich anstatt auf den Retroreflektor auf dieses Objekt ausgerichtet werden. In Abhängigkeit von der Distanz zwischen Melder und dem genannten Objekt wird dann nur ein Teil des Raumes überwacht. Wenn es sich nicht um ein ortsfestes Objekt handelt, dann kann eine bei Bewegung des Objekts ausbleibende Reflexion schon kurze Zeit nach der Inbetriebnahme zu einem Fehlalarm führen. When installing and commissioning a linear smoke detector of the type mentioned The optics must be precisely aligned. Because if the beam happens to be between one Transmitter and retroreflector hitting a sufficiently reflective object, then he can Detectors are mistakenly aimed at this object instead of at the retroreflector. Dependent on only a portion of the distance between the detector and the named object will then become of the room monitored. If it is not a fixed object, then one can there is no reflection when the object moves shortly after commissioning lead to a false alarm.
Wenn solche Effekte ausgeschlossen sein sollen, dann muss der Installateur nach erfolgter Inbetriebnahme zum Retroreflektor gehen und diesen gezielt abdecken, um im Melder ein entsprechendes Signal auszulösen. Da Melder und Retroreflektor aber häufig in einer relativ grossen Höhe montiert sind, ist dieser Funktionstest relativ aufwändig.If such effects are to be excluded, then the installer must Commissioning go to the retroreflector and cover it specifically to enter the detector trigger the corresponding signal. However, since detectors and retroreflectors are often in a relative position installed at great heights, this function test is relatively complex.
Neben der Inbetriebnahme weisen die linearen Rauchmelder mit Retroreflektor auch im Betrieb eine gewisse Anfälligkeit auf Reflexionen auf, die durch in den Strahlengang ragende Gegenstände verursacht sind. Solche Gegenstände können unter Umständen vortäuschen, dass der Lichtstrahl ungestört vom Sender zum Empfänger verläuft und der Melder voll funktionsfähig ist, obwohl der Raumbereich zwischen dem Gegenstand und dem Retroreflektor vom Gegenstand abgedeckt ist und somit vom Melder nicht "gesehen" wird.In addition to commissioning, the linear smoke detectors with retroreflector also show in operation a certain susceptibility to reflections caused by objects protruding into the beam path are caused. Such items may pretend that the The light beam runs undisturbed from the transmitter to the receiver and the detector is fully functional, although the space between the object and the retroreflector from the object is covered and is therefore not "seen" by the detector.
Im Betrieb des Melders muss also jede Unterbrechung des Strahles detektiert werden, um die Detektionsbereitschaft des Melders für Rauch zu gewährleisten, wobei sich jedoch die durch eine Strahlunterbrechung bewirkten Signale von den durch Rauch bewirkten lediglich durch die Grösse und den zeitlichen Verlauf der Signalabnahme unterscheiden. Rasche Strahlunterbrechungen durch ein Objekt, welches etwa gleichgrosse Signale zum Melder reflektiert wie der Retroreflektor, sind nur sehr schwierig zu erkennen, weil praktisch keine Signalabnahme auftritt. Wenn andererseits die Signalabnahme sehr langsam und eventuell nicht stetig über die Zeit erfolgt, wie beispielsweise bei Strahlunterbrechung durch ein im Luftzug bewegtes Objekt, dann ist eine Unterscheidung von einem durch Rauch erzeugten Signalverlauf nicht möglich.During the operation of the detector, every interruption of the beam must be detected in order to To ensure readiness for detection of the detector for smoke, however, the through interruption of the beam caused signals from those caused by smoke only by the Distinguish the size and the time course of the signal acquisition. Rapid beam interruptions by an object which reflects signals of the same size to the detector as the Retroreflector are very difficult to recognize because there is practically no signal decrease. If, on the other hand, the signal acquisition is very slow and possibly not steady over time takes place, such as when the beam is interrupted by an object moving in the draft, then it is not possible to distinguish it from a signal curve generated by smoke.
Durch die Erfindung soll nun der linearer Rauchmelder der eingangs genannten Art so verbessert werden, dass ein in den Melderstrahl ragendes und diesen unterbrechendes Objekt sowohl bei der Installation und Inbetriebnahme als auch im Betrieb des Melders mit Sicherheit erkannt wird.The invention is intended to improve the linear smoke detector of the type mentioned at the outset be that an object protruding into the detector beam and interrupting it both detected with certainty during installation and commissioning as well as during operation of the detector becomes.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei der Auswertung des vom Empfänger empfangenen Signals zusätzlich eine Messung der vom Lichtstrahl zurückgelegten Distanz erfolgt.The object is achieved according to the invention in that when evaluating the signal received by the receiver additionally a measurement of the distance traveled by the light beam Distance.
Bei Abweichung der gemessenen Distanz von einem vorher ermittelten Sollwert wird ein Störungssignal erzeugt. Der Sollwert der Distanz kann entweder den Gebäudeplänen entnommen oder durch Messung von Hand bestimmt werden.If the measured distance deviates from a previously determined target value, an error signal is generated generated. The setpoint of the distance can either be taken from the building plans or determined by hand measurement.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Rauchmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzmessung an Hand einer Messung der Laufzeit eines vom Sender ausgesandten Lichtpulses erfolgt.A first preferred embodiment of the smoke detector according to the invention is thereby characterized in that the distance measurement based on a measurement of the running time of a Transmitter emitted light pulse takes place.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sender ausgesandte Strahlung moduliert und die Phasenlage des empfangenen Signals mit derjenigen des ausgesandten verglichen wird, und dass die Distanzmessung an Hand einer Bestimmung der Phasenverschiebung zwischen den beiden Signalen erfolgt.A second preferred embodiment is characterized in that the transmitter emitted radiation and the phase relationship of the received signal with that of the emitted is compared, and that the distance measurement based on a determination the phase shift takes place between the two signals.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Rauchmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sender (1) ausgesandte Strahlung mit einer Frequenz moduliert wird, welche einer Wellenlänge entspricht, die nicht kleiner ist als die zu messende Distanz.A third preferred embodiment of the smoke detector according to the invention is thereby characterized in that the radiation emitted by the transmitter (1) modulates with a frequency which corresponds to a wavelength that is not less than the distance to be measured.
Vorzugsweise wird die genannte Distanz nach der Formel d = ϕr · λm/360 berechnet wird, in der d die gesuchte Distanz, ϕr die gemessene Phasenverschiebung und λm die genannte Wellenlänge bezeichnet.The distance mentioned is preferably calculated using the formula d = ϕ r · λ m / 360, in which d denotes the distance sought, ϕ r the measured phase shift and λ m the wavelength mentioned.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und der einzigen Zeichnung,
welche ein Blockschema eines erfindungsgemässen linearen Rauchmelders zeigt, näher
erläutert. Der dargestellte Rauchmelder funktioniert nach dem Prinzip der Extinktion, also der
Abschwächung eines Lichtstrahls durch in diesen eintretenden Rauch. Der Rauchmelder besteht
darstellungsgemäss aus einem Sender 1, einem neben dem Sender angeordneten Empfänger
2, einem dem Sender/Empfänger gegenüberliegenden Retroreflektor 3 und einer dem
Sender 1 und dem Empfänger 2 zugeordneten mikroprozessorgesteuerten Steuer- und Auswereelektr-nik
4. Sender 1, Empfänger 2 und Elektronik 4 bilden den eigentlichen Melder M. Der
Sender 1 sendet einen modulierten Infrarotstrahl zum Retroreflektor 3, der den auftreffenden
Strahl auf den Empfänger 2 reflektiert.In the following, the invention is explained using an exemplary embodiment and the single drawing,
which shows a block diagram of a linear smoke detector according to the invention
explained. The smoke detector shown works on the principle of extinction, i.e. the
Attenuation of a light beam by smoke entering it. The smoke detector is there
as shown from a transmitter 1, a receiver arranged next to the
Sobald Rauchpartikel in den Strahlengang gelangen, wird einerseits ein Teil des Infrarotstrahls
von diesen Partikeln absorbiert, und andererseits ein anderer Teil des Infrarotstrahls von den
Partikeln reflektiert oder an ihnen gestreut. Beide Effekte bewirken eine Abschwächung des auf
dem Empfänger 2 auftreffenden Lichts. Sender 1 und Empfänger 2 sind zusammen mit der
Elektronik 4 vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Der Retroreflektor 3 ist
beispielsweise ein retroreflektierendes Prisma von der Gestalt einer geraden Pyramide, deren
Seitenflächen durch gleichschenkelige, rechtwinkelige Dreiecke gebildet sind. Ein solcher Retroreflektor
wirkt auf das auftreffende Licht als Polarisator und dreht dessen Schwingungsebene
um ungefähr 90°, wobei dieser Winkel in einem gewissen Bereich streuen kann.As soon as smoke particles get into the beam path, on the one hand part of the infrared beam
absorbed by these particles, and on the other hand another part of the infrared beam from the
Particles reflected or scattered on them. Both effects weaken the
the light incident on the
Der dargestellte Rauchmelder wird insbesondere zur Überwachung von grossen Lager- und
Fabrikationshallen, Räumen mit komplexen Deckenkonstruktionen oder kunsthistorisch wertvollen
Decken, überdachten Innenhöfen, Atriumgebäuden oder Empfangshallen verwendet,
wobei die Distanz zwischen dem eigentlichen Melder M und dem Retroreflektor 3 zwischen 5
und 100 m und in Ausnahmefällen sogar mehr als 100 m betragen kann. Bei so grossen Entfernungen
lässt es nicht vermeiden, dass wegen des Öffnungswinkels des vom Sender 1 ausgesandten
Lichtstrahls Teile des Lichtstrahls auf zwischen Melder M und Retroreflektor 3 angeordnete
Objekte fallen und von diesen zum Empfänger 2 reflektiert werden. Selbstverständlich
würde eine Laserlichtquelle diesen Nachteil nicht oder jedenfalls in einem wesentlich geringeren
Umfang aufweisen, sie würde aber eine Genauigkeit der Justierung und eine Stabilität der
mechanischen Verankerung von Melder M und Retroreflektor 3 verlangen, die nicht mit vertretbarem
Aufwand realisierbar ist. So sind nur schon die mechanischen Schwingungen der Wände
eines Gebäudes so stark, dass das auf den Empfänger 2 gelangende Signal praktisch nicht
ausgewertet werden kann.The smoke detector shown is particularly for monitoring large storage and
Manufacturing halls, rooms with complex ceiling constructions or art historically valuable
Ceilings, covered courtyards, atrium buildings or reception halls,
the distance between the actual detector M and the
Eine besonders diffizile Operation ist die Installation und Inbetriebnahme eines linearen Rauchmelders,
bei welcher der Melder M und der Retroreflektor 3 häufig in relativ grosser Höhe an
gegenüberliegenden Wänden zu montieren und Melder M und Retroreflektor 3 exakt aufeinander
auszurichten sind. Wenn beim Ausrichten der vom Sender 1 ausgesandte Lichtstrahl zufällig
auf ein vor dem Retroreflektor 3 liegendes Objekt mit einem ausreichend starken Reflexionsvermögen
trifft, dann kann der Melder M irrtümlich auf dieses Objekt ausgerichtet werden, das
dann die Funktion des Retroreflektors übernimmt. Das hätte zur Folge, dass nur ein Teil des zu
überwachenden Raumes überwacht wird. Wenn das genannte Objekt nicht ortsfest ist, könnte
schon kurz nach der Inbetriebnahme infolge einer Verschiebung oder Entfernung des Objekts
ein Fehlalarm ausgelöst werden. Wenn der die Installation des Melders durchführende Monteur
solche Fehler ausschliessen will, dann muss er nach erfolgter Inbetriebnahme zum Retroreflektor
3 gehen und durch eine gezielte Abdeckung von diesem am Melder M ein entsprechendes
Signal auszulösen versuchen. Erst das Auftreten dieses Signals bietet die Sicherheit, dass der
Melder M tatsächlich auf den Retroreflektor 3 ausgerichtet ist. Bei entsprechender Montagehöhe
des Melders kann also dessen Montage und Inbetriebnahme ein sehr aufwändiges Verfahren
sein.A particularly difficult operation is the installation and commissioning of a linear smoke detector,
in which the detector M and the
Im Betriebzustand des Melders muss jede Unterbrechung des Lichtstrahls durch ein im Strahlengang
befindliches Objekt detektiert werden können, um die volle Funktionsfähigkeit des Melders
zu gewährleisten. In der Regel können derartige Objekte durch die Grösse und den zeitlichen
Verlauf der Abnahme des Empfangssignals erkannt werden. Wenn aber das in den Strahlengang
ragende Objekt etwa gleich viel Signal zum Empfänger 2 reflektiert wie der Retroreflektor
3, kann die Strahlunterbrechung kaum erkannt werden, da keine Signalabnahme entsteht.
Und wenn die Signalabnahme sehr langsam und eventuell auch unstetig ist, weil sie beispielsweise
durch ein im Luftzug bewegtes Objekt verursacht wird, dann ist eine Unterscheidung
von dem durch Rauch erzeugten Signalverlauf kaum möglich.In the operating state of the detector, each interruption of the light beam must be interrupted by one in the beam path
located object can be detected to ensure the full functionality of the detector
to ensure. As a rule, such objects can be sized and timed
The course of the decrease in the received signal can be recognized. But if that is in the beam path
projecting object reflects about the same signal to the
Um jede Unterbrechung des Lichtstrahls durch ein in diesen ragendes Objekt mit Sicherheit detektieren zu können, wird beim dargestellten Melder die vom Lichtstrahl zurückgelegte Distanz gemessen. Eine dafür geeignete Methode wäre die in Distanzmessgeräten gebräuchliche Messung der Laufzeit ("time of flight"), bei der vom Sender ein Lichtimpuls von sehr kurzer Dauer ausgesandt und die Zeit bis zu seiner Rückkehr gemessen wird. Da die Laufzeiten schon bei mittleren Entfernungen zwischen Sender und Retroreflektor sehr kurz sind, wäre die Implementierung dieses Verfahrens in einen linearen Rauchmelder sehr aufwändig. Any interruption of the light beam by an object protruding into it with certainty To be able to detect, the distance covered by the light beam in the detector shown measured. A suitable method would be the one used in distance measuring devices Measurement of the flight time ("time of flight"), in which the transmitter emits a very short light pulse Duration sent out and the time until its return is measured. Since the terms already at medium distances between the transmitter and the retroreflector, the implementation would be very short this method in a linear smoke detector is very complex.
Beim dargestellten Rauchmelder wird vom Sender 1 ausgesandte Infrarotlicht mit einer Frequenz
moduliert, welche einer Wellenlänge λm entspricht, die nicht kleiner ist als die maximal zu
messende Distanz. Dabei wird kontinuierlich oder quasikontinuierlich (Paket von Modulationsperioden
ausreichender Länge) gesendet und das empfangene, reflektierte Signal wird mit der
Sendephasenlage verglichen und die Phasenverschiebung zwischen Sende- und Empfangssignal
gemessen. Aus der gemessenen Phasenverschiebung ϕr kann man die Distanz dr zum
Reflektor 3 durch die folgende einfache lineare Beziehung berechnen:
Bei diesem Verfahren kann man Messzeit, Sendeenergie und die gewünschte Messgenauigkeit den jeweiligen Bedürfnissen relativ leicht anpassen. Dabei gilt allgemein, dass eine längere Messzeit bei gleich bleibender Leistung und entsprechend höherer Energie eine verbesserte Messgenauigkeit ergibt. Wenn die gemessene Distanz dr von einem vorher bestimmten Sollwert abweicht, wird ein Störungssignal ausgelöst.With this method, measurement time, transmission energy and the desired measurement accuracy can be adjusted relatively easily to the respective needs. The general rule here is that a longer measuring time with constant power and correspondingly higher energy results in improved measuring accuracy. If the measured distance d r deviates from a previously determined target value, a fault signal is triggered.
Die Phasenmessung kann mit verschiedenen bekannten Verfahren realisiert werden. So kann man beispielsweise das empfangene Signal mittels eines Komparators zu einer Rechteckwelle mit konstanter Amplitude umformen und diese mit dem Sendesignal digital multiplizieren. Dieses unter der Bezeichnung EXOR bekannte Verfahren versagt jedoch bei sehr kleinem Empfangssignal. Bei einem anderen Verfahren, welches einen so genannten Lock-In Verstärker mit Quadratur benutzt, wird das Empfangssignal einmal mit dem Sendesignal und einmal mit dem um 90° verschobenen Sendesignal multipliziert. Vektoriell betrachtet wird dadurch die Projektion auf die x- und y-Achse des Sendesignalraums bestimmt, woraus sich über die entsprechende Winkelfunktion im Mikroprozessor die Phasenlage des Empfangssignals berechnen lässt.The phase measurement can be implemented using various known methods. So can For example, the received signal is compared to a square wave using a comparator transform with constant amplitude and digitally multiply it with the transmitted signal. This However, methods known as EXOR fail with a very small received signal. In another method, which uses a so-called lock-in amplifier Quadrature used, the received signal is once with the transmit signal and once with the multiplied by 90 ° shifted transmission signal. The projection is viewed vectorially on the x- and y-axis of the transmission signal space determines what can be derived from the corresponding Angle function in the microprocessor can calculate the phase position of the received signal.
Da die Distanz zwischen Sender 1 und Retroreflektor 3 entweder aus dem Gebäudeplan bekannt
ist oder leicht abgemessen werden kann, ist jede Abweichung der nach der obigen Formel
berechneten Distanz dr vom Sollwert eindeutig erkennbar. Für die Installation des Melders
M steht ein Inbetriebnahmegerät zur Verfügung, welches unter anderem einen an den Melder
anschliessbaren externen Ansprechindikator und ein Justierset zur Ausrichtung des Melders M
auf den Reflektor 3 aufweist. Der Ansprechindikator spricht nur dann an, wenn einerseits die
Phasenmessung eine Übereinstimmung der gemessenen Distanz dr mit der Solldistanz ergibt,
und andererseits die Amplitude des Empfangssignals in einem bestimmten Bereich liegt. Bei
Nichtansprechen des Ansprechindikators ist der Melder nicht auf den Retroreflektor sondern auf
ein anders reflektierendes Objekt ausgerichtet, welches vom Melder eine andere Distanz als
der Retroreflektor und/oder ein anderes Reflexionsvermögen als dieser aufweist.Since the distance between transmitter 1 and
Im Betrieb des Melders wird jede Unterbrechung des Lichtstrahls an Hand der Abweichung der gemessenen Distanz dr von ihrem Sollwert erkannt.During the operation of the detector, any interruption in the light beam is recognized on the basis of the deviation of the measured distance d r from its setpoint.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP02018578A EP1391860A1 (en) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | Linear smoke detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP02018578A EP1391860A1 (en) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | Linear smoke detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1391860A1 true EP1391860A1 (en) | 2004-02-25 |
Family
ID=30775814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP02018578A Withdrawn EP1391860A1 (en) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | Linear smoke detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1391860A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2043069A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-01 | Siemens Building Technologies Fire & Security Products GmbH & Co. oHG | Device for monitoring a fire alarm and configuration method and fire alarm |
| DE102012214357A1 (en) | 2012-08-13 | 2014-02-13 | Robert Bosch Gmbh | Fire alarm device for alarm reporting system for installing in residential premises for automatic fire detection and for outputting fire alarm, has optical element and fire gas detector with light emitter formed as ultraviolet light source |
| CN107358779A (en) * | 2017-08-21 | 2017-11-17 | 北大青鸟环宇消防设备股份有限公司 | A kind of line style light beam smoke fire detector |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0472039A2 (en) * | 1990-08-23 | 1992-02-26 | Nohmi Bosai Ltd. | Fire detecting method and device |
| US5889490A (en) * | 1996-08-05 | 1999-03-30 | Wachter; Eric A. | Method and apparatus for improved ranging |
-
2002
- 2002-08-19 EP EP02018578A patent/EP1391860A1/en not_active Withdrawn
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