CH668495A5 - Feueralarmanordnung. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Feueralarmanordnung, welche ein analoges, den Rauch, die Temperatur od.dgl. berücksichtigendes Detektorsignal aufbereitet bzw. verarbeitet und auf der Basis der Prozessdaten einen Feueralarm auslöst.

Im allgemeinen wird bei herkömmlichen Feueralarmsystemen eine Änderung eines einzigen physikalischen Phänomens, beispielsweise des Rauchs, der Hitze od.dgl., die bedingt ist durch den Ausbruch eines Feuers, mittels eines Feuersensors festgestellt, und wenn der festgestellte Wert einen voreingestellten Schwellpegel überschreitet, wird ein Feuersignal zu einem Empfänger geleitet und darüber ein Feueralarm ausgelöst.

Falls das Feuer durch eine derartige einfache Überprüfung, ob der ermittelte Wert einen Schwellpegel überschreitet oder nicht, diskriminiert wird, erfolgt die Feststellung eines Feuerausbruchs auch dann, wenn der Detektorwert oberhalb des Schwellpegels durch andere Ursachen als der eines Feuerausbruchs, beispielsweise durch einen zeitweiligen Lärm od.dgl., bedingt ist, was ein Problem darstellt, weil ein falscher Alarm zur Auslösung kommt.

Es ist zu berücksichtigen, dass für den Fall des Feststellens einer Rauchentwicklung aufgrund eines Feuers die Rauchmenge sich in der Anfangsphase der Feuerentwicklung stets in Abhängigkeit von der Zeit infolge der Ausbreitung des Feuers, der charakteristischen Schwingfrequenz der Flammen od.dgl. ständig ändert. Die festgestellte Rauchmenge, die durch die Rauchdetektoreinheit des Rauchsensors ermittelt wird, schwankt auch je nach der Form des Raumes od.dgl., wie auch infolge der vorgenannten Variablen. Daher schliesst der Rauch-Feststellwert eine Anzahl anderer unerwünschter harmonischer Teilschwingungen zusätzlich zu der erforderlichen, dem Rauch eigentümlichen Grundfrequenz ein und wird als Gesamtwert von der Rauch-Detektoreinheit des Rauchsensors ausgangsseitig abgegeben. Wenn somit ein Feuer unter Zugrundelegung des Detektorwerts von einem Rauchsensor, so wie er abgegeben wird, festgestellt wird, besteht die Gefahr einer Vergleichsbildung zwischen dem Schwellpegel und dem ungenauen Detektorwert, der sich mit einer erheblichen Fehlerabweichung von der spezifischen Grundkomponente des Rauchs unterscheidet.

Weil der festgestellte Wert in der obenbeschriebenen Form inkorrekt ist, ergibt sich insofern ein Problem, als die Voraussagegenauigkeit in der Diskriminierung eines Feuerausbruchs verschlechtert wird, wenn ein solches herkömmliches Rauchfeststellverfahren bei einer Vorrichtung angewandt wird, die folgendermassen arbeitet: ein analoges Detektorsignal, das z.B. den Rauch, die Temperatur od.dgl. dauerhaft überprüfbarer Parameter berücksichtigt, wird abgetastet und in eine Anzahl digitaler Daten umgewandelt; die Zeitspanne von einer festgesetzten Anfangszeit bis zum Erreichen des Schwellpegels des Detektorsignalwerts wird unter Verwendung einer Vielzahl digitaler Daten berechnet, und zwar mittels eines Differentialrechnungsverfahren oder eines Funk-tions-Näherungsverfahrens; das Feuer schliesslich vorausgesagt, indem überprüft wird, ob diese Zeitspanne innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls liegt oder nicht.

Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die obengenannten Probleme und hat sich zum Ziel gesetzt, eine Feueralarmanordnung zu schaffen, welche die Entwicklung eines Feuers exakt diskriminieren kann, selbst wenn die Signalbestandteile andere sind als der eigentliche festzustellende Bestandteil, wenn z.B. die Rauchkonzentration, die Temperatur od.dgl. Grössen in dem festgestellten Signal enthalten sind, welches sich auf den Rauch, die Temperatur od.dgl. bezieht und von der Detektoreinheit abgegeben wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Feueralarmanordnung zu schaffen, bei der nach der Ausgabe des den Rauch, die Temperatur od.dgl. berücksichtigenden

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Signals, aus der Detektoreinheit des Sensors und nach einer zu bestimmten konstanten Zeitpunkten erfolgenden stichprobenartigen Entnahme des Signals sowie einer Umsetzung in digitale Daten, der Übertragungs-Mittelwert einer Vielzal Detektorsignale berechnet und dadurch der Einfluss unnötiger Signalkomponenten eliminiert wird.

Ferner wird mit der Erfindung eine Feueralarmanordnung angestrebt, welche die Mittelwertbildung auf eine solche Weise ausführt, dass der Übertragungs-Mittelwert aus einer Vielzahl von Detektorsignalen in einer Gruppe berechnet, und dass ferner der Einfach-Mittelwert aus einer Vielzahl von zu einer Gruppe zusammengefassten Übertragungs-Mit-telwerten erhalten wird.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung befasst sich mit der Schaffung einer Feueralarmanordnung, in welcher die Zeitspanne, in der das ermittelte Signal den Schwellpegel erreicht, aus den bis zum jeweils festgestellten Zeitpunkt vorliegenden Daten berechnet wird, und zwar auf der Basis der Werte, die durch die Berechnung des Übertragungs-Mittelwertes aus den festgestellten, von der Detektoreinheit abgegebenen Werten oder durch eine Berechnung des Einfach-Mittelwertes, nachdem der Übertragungs-Mittelwert erhalten wurde, abgeleitet werden, und dass dadurch die Voraussage-Diskriminierung eines Feuers mittels einer Überprüfung, ob die vorgenannte Zeitspanne innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls liegt oder nicht, oder ob der Detektorpegel den Schwellpegel nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit, von der an die Daten berücksichtigt wurden, bis zum jeweils betrachteten Zeitpunkt übersteigt, ausgeführt wird.

Im einzelnen ergeben sich die Lösungsmerkmale der Erfindung aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Details und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Detailbeschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, eingehend verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung einer Ausführungsform eines Empfangsabschnitts und eines Datenverarbeitungsabschnitts in Fig. 1,

Fig. 3A ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer zeitabhängigen Änderung eines analogen Detektorsignals,

Fig. 3B ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung einer zeitabhängigen Änderung von Übertragungs-Mittelwertdaten, die von analogen Stichprobendaten abgeleitet sind,

Fig. 3C ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung einer zeitabhängigen Änderung von Einfach-Mittelwertdaten, die von den Übertragungs-Mittelwertdaten abgeleitet sind und

Fig. 4 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform des Empfangsabschnitts und des Datenverarbeitungsschnitts bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1.

In Fig. 1 bezeichnen die Bezugsziffern 10a, 10b... lOn Analogsensoren, die jeweils eine Änderung des physikalischen Zustands der Umgebungsbedingungen infolge eines Feuerausbruchs auf analoge Weise feststellen, wobei die Adressen für diese Sensoren entsprechend voreingestellt sind. Jeder Analogssensor 10a bis lOn umfasst einen Detektorabschnitt 12, um einen Temperaturzustand, eine Gaskonzentration, eine Rauchkonzentration od.dgl. festzustellen und einen Transmitter 14, der ein von dem Detektorabschnitt 12 festgestelltes Detektorsignal überträgt. Ein Empfänger 16 ist mit einem Mikrocomputer versehen und verarbeitet die Detektorsignale von den Analogsensoren 10a bis lOn, wobei die Voraussage und Diskriminierungeines Feuers auf der Grundlage einer Vorausberechnung erfolgt. Im Empfänger 16 weist eine Empfangseinheit 18 einen A/D-Wandler auf,

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der die Detektorsignale von den Sensoren 10a bis lOn nach jedem vorbestimmten Zeitintervall von t Sekunden mittels einer Datenabrufmethode sammelt. Die Empfangseinheit 18 wandelt die Detektorsignale von Analogwerten in digitale Daten um und liefert diese Datensignale an einen Datenverarbeitungsabschnitt 20. Der Datenverarbeitungsabschnitt 20 klassifiziert die analog/digital-umgewandelten Detektorsignale von der Empfangseinheit 18 eines jeden Analogsensors 10a und lOn und führt dann Mittelwertbildungen durch, um so den Übertragungs-Mittelwert und den Einfach-Mittelwert, bezogen auf jedes Detektorsignal, zu erhalten. Praktisch werden eine Vielzahl Detektorsignale von jedem Analogsensor 10a bis lOn in einer Gruppe bearbeitet. Jedesmal wenn nämlich eine vorbestimmte Anzahl, beispielsweise drei dieser Detektorsignale vorliegt, wird der Übertragungs-Mittelwert berechnet. Ferner werden mehrere dieser Übertragungs-Mittelwerte in einer Gruppe für jeden Analogsensor 10a bis lOn verarbeitet. Jedesmal wenn eine vorbestimmte Anzahl, beispielsweise sechs, dieser Übertragungs-Mittelwerte abgeleitet sind, erfolgt eine Berechnung des Einfach-Mittelwerts. Diese Werte werden als Prozessdaten an eine Speiehereinheit 22 und einen Pegel-Diskriminator 24 geliefert. Eine vorbestimmte Anzahl, beispielsweise 20 Prozessdaten von jedem Analogsensor werden für jede Adresse der Analogsensoren 10a bis lOn klassifiziert und in der Speichereinheit 22 gespeichert. Jedesmal wenn Prozessdaten vom Datenverarbeitungsabschnitt 20 erhalten werden, erfolgt in der Speichereinheit 22 ein folgegebundenes Auf datieren des Speicherinhalts sowie eine Speicherung. Im Pegel-Diskrimi-niator 24 werden Schwellwerte eines Feuerpegels L2 und eines Betriebs-Startpegels Li, dessen Wert niedriger ist als der des Feuerpegels L2, vorläufig gesetzt. Der Diskriminator 24 stellt einen Feuerausbruch fest, falls eine plötzliche Änderung in den Umgebungsbedingungen auftritt und diskriminiert auch den Start der Voraussageberechnung. Mit anderen Worten wird dann, wenn der Wert der Prozessdaten A aus dem Daten Verarbeitungsabschnitt 20 L2 oder grösser (A ^ L 2) wird, vom Pegel-Diskriminator 24 festgestellt, dass eine plötzliche Änderung in den Umgebungsbedingungen infolge eines Feuers erfolgt ist und ein Feuerausgangssignal an einen Alarmabschnitt 34 geliefert. Wenn andererseits der Wert der Prozessdaten A innerhalb des Bereichs von Li ^ A < L2 liegt, bezeichnet der Pegel-Diskriminator 24 die Adresse des den Prozessdaten entsprechenden Analogsensors, dessen Wert den Schwellwert Li überschreitet und erzeugt dann bei einer primären Arbeitseinheit 28 einen Befehl zum Start der Voraussageberechnung. Falls ferner A < Li ist, stellt der Diskriminator 24 fest, dass der Raumzustand normal ist und stoppt den Ausgang des Signals zur primären Arbeitseinheit 28, wodurch die Voraussageberechnung verhindert wird.

Die primäre Arbeitseinheit 28 entnimmt die Prozessdaten des Analogsensors entsprechend der mittels des Pegel-Diskri-minators 24 über die Speichereinheit 22 festgelegten Adresse und führt dann die Voraussageberechnung auf der Grundlage dieser Prozessdaten mittels eines Differentialrechnungs-Verfahrens oder einer Funktions-Näherungsmethode durch. Die primäre Arbeitseinheit 28 wird in Abhängigkeit des Befehls vom Pegel-Diskriminator 24 in Betrieb gesetzt und wandelt eine Vielzahl Prozessdaten in eine lineare Funktionsgleichung mittels des Differentialrechnungsverfahrens um und liefert die Voraussageberechnung auf der Basis dieser Gleichung. Der Gradient der linearen Funktionsgleichung wird als die erste Voraussageberechnung angesetzt. Falls das Feuer als Ergebnis dieses Gradients vorausgesagt wird, gibt die primäre Arbeitseinheit 28 einen Voralarm Ps zur Alarmeinheit 34 und führt ferner die zweite Voraussageberechnung aus. Das heisst, dass ein Gefahrpegel L3, dessen Wert höher ist als der Feuerpegel L2, voreingestellt ist und die

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Zeitspanne, bis der Wert der Prozessdaten den Gefahrpegel L,3 erreicht, wird aus den Prozessdaten zu einem bestimmten Zeitpunkt und der linearen Funktionsgleichung als ein bestimmter Gefährlichkeitsgrad berechnet.

Angenommen, dass der Gefährlichkeitsgrad nach dem Differentialrechnungsverfahren Rs (Einheiten in Sekunden) ist, und dass dieser Wert Rs, beispielsweise

Rs^600,

das Resultat der zweiten Voraussageberechnung ist, so stellt die primäre Arbeitseinheit 28 den Ausbruch eines Feuers fest und liefert das Feuersignal zur Alarmeinheit 34. Wenn der Gefährlichkeitsgrad Rs innerhalb einer Spanne von beispielsweise

600 < Rs S 1200

liegt, wird ein Unbestimmtheitssignal an eine Annäherungs-Übertragungseinrichtung 30 geliefert und der Start der Voraussageberechnung mittels des Funktions-Näherungsverfah-rens wird eingeleitet. Wenn

Rs >1200

ist, beispielsweise, dass der Raumzustand als normal festgestellt wird, so dass das Ausgangssignal zur Annäherungs-Übertragungseinrichtung 30 gestoppt wird, erfolgt kein Auslösen der Voraussageberechnung auf der Grundlage des Funktions-Näherungsverfahrens. Die Übertragungseinrichtung 30 entnimmt alle Prozessdaten, die in der Speichereinheit 22, bezogen auf Unbestimmtheitssignale, die von der primären Arbeitseinheit 28 stammen, gespeichert sind, und wandelt diese Daten in eine quadratische Funktionsgleichung oder in eine Gleichung höherer Ordnung auf der Basis dieser Prozessdaten entsprechend dem Funktions-Näherungsverfahrens um. Auf diese Wesie ist es möglich, eine genauere Gleichung zu erhalten als eine Linearfunktions-gleichung, um so die ausgangsseitige Tendenz der Detektorsignale von den Analogsensoren deutlicher ausmachen zu können. Eine Gefahrstufe-Arbeitseinheit 32 berechnet das Zeitintervall (Gefährlichkeitsgrad) von dem jeweils bestimmten Zeitpunkt bis das festgestellte Signal den Wert Li erreicht, und zwar auf der Grundlage der Näherungsgleichung, welche eine quadratische Funktionsgleichung oder eine Gleichung höherer Ordnung darstellt, wobei das Signal von der Übertragungseinrichtung 30 geliefert wird. Unter der Annahme, dass eine Gefahrstufe auf der Basis der Näherungsgleichung, entsprechend dieser Funktions-Näherungs-methodeberechnung wird von Rt (Einheiten in Sekunden) mit einem Wert von beispielsweise

Rt ^ 800

stellt die Arbeitseinheit 32 den Ausbruch eines Feuers fest und liefert ein Ausgangssignal zur Alarmeinheit 34. Ausserdem wird die Annäherungskurve mittels der Annäherungsgleichung analysiert und der Gradient nach einem Ablauf von 800 sec von dem jeweiligen Zeitpunkt diskriminiert. Falls der Gradient positiv ist, wird an die Alarmeinheit 34 von der Arbeitseinheit 32 ein Voralarm Pt geliefert.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Empfangsteils 18 sowie des Datenverarbeitungsab-schnitts 20 gemäss Fig. 1.

Eine in Fig. 2 gezeigte Probenentnahmeeinrichtung 36 wird in Abhängigkeit von einem Taktsignal eines Probenentnahme-Taktsignalgenerators 35 angetrieben und empfängt das Detektorsignal vom Analogsensor 10. Das mittels der

Probenentnahmeeinrichtung 36 entnommene Proben- oder Stichprobensignal wird durch einen A/D-Wandler 37 in digitale Daten, in Abhängigkeit vom Taktsignal des Probenentnahme-Taktsignalgenerators 35 umgewandelt.

Eine Steuereinrichtung 38 empfängt das Taktsignal des Generators 35 und überträgt ein Rewrite-Befehlssignal des Abtast- oder Detektorsignals zu einer ersten und einer zweiten Speichereinrichtung 39 und 40, wodurch der Start einer Recheneinrichtung 41 zur Berechnung des Übertragungs-Mittelwerts sowie einer Recheneinrichtung 42 zur Ableitung des Einfach-Mittelwerts eingeleitet wird.

Die erste Speichereinrichtung 39 klassifiziert die Digitalsignale von dem A/D-Wandler 37 in Detektorsignale für jeden Analogsensor 10 und speichert gleichzeitig das jeweils augenblickliche und zurückliegende Detektorsignal zumindest solange, bis die Anzahl der Signale erreicht ist, die zur Ableitung des Übertragungs-Mittelwerts gebraucht wird. Für den Fall der Berechnung des Übertragungs-Mittelwerts aus drei Detektorsignalen wird zumindest das jeweils aktuelle Detektorsignal und die Detektorsignale von einen oder zwei vorangehenden Stichproben gespeichert. Ferner löscht die erste Speichereinrichtung 39 die alten Detektorsignale, jeweils nacheinander, in Abhängigkeit von dem Rewrite-Befehlssignal von der Steuereinrichtung 38 und speichert simultan die neuen Detektorsignale nacheinander anstelle der alten Detektorsignale.

Die Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung 41 besitzt Mittelwert-Betriebsanordnungen und berechnet die Mittelwerte von den Detektorsignalen, die in der ersten Speichereinrichtung 39 gespeichert sind in Abhängigkeit von dem Berechnungs-Startbefehlssignal von der Steuereinrichtung 38. Wenn beispielsweise drei Detektorsignale gespeichert wurden, wird die Summe der drei Detektorsignale durch 3 geteilt, um den Mittelwert zu erhalten. In diesem Fall wird der Übertragungs-Mittelwert im wesentlichen durch die Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung 41 berechnet, da die jeweils alten Detektorsignale nacheinander durch die neuen Detektorsignale in der ersten Speichereinrichtung 39 ersetzt werden.

Die zweite Speichereinrichtung 40 klassifiziert die Prozessdaten von der Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung 41 für jeden Analogsensor 10 und speichert auch eine Anzahl von Prozessdaten, die auf nur einen Analogsensor 10 bezogen sind. Falls beispielsweise der Einfach-Mittelwert aus 6 Prozessdaten berechnet wird, speichert die zweite Speichereinrichtung 40 sechs Prozessdaten für jeden Analogsensor 10. Nach Beendigung des Rechenprozesses des Einfach-Mittelwerts löscht die zweite Speichereinrichtung 40 die gespeicherten Prozessdaten in Abhängigkeit von dem Rewrite-Befehlssignal der Steuereinrichtung 38 und wird dadurch zur Aufnahme der Prozessdaten von der Übertragungs-Mittel-wert-Recheneinrichtung41 freigemacht, um den nächsten Einfach-Mittelwert berechnen zu können.

Die Einfach-Mittelwert-Recheneinrichtung 42 besitzt eine Mittelwert-Bearbeitungsanordnung und berechnet den Mittelwert von den Prozessdaten, die in der zweiten Speichereinrichtung 40 gespeichert sind, und zwar in Abhängigkeit von dem Rechenstart-Befehlssignal von der Steuereinrichtung 38 und leitet die neuen Prozessdaten ab. Diese neuen Prozessdaten werden an die Speichereinheit 22 sowie den Pegel-Diskriminator 24 gemäss Fig. 1 abgegeben. Falls die Berechnung des Einfach-Mittelwerts von den sechs Prozessdaten, die von der Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung 41 erhalten werden, ausgeführt wird, liefert die Steuereinrichtung 38 das Rechenstart-Befehlssignal zu der Einfach-Mittelwert-Recheneinrichtung 42, dann, wenn die sechs Prozessdaten in der zweiten Speichereinrichtung 40 gespeichert waren. Die Recheneinrichtung 42 stellt die Summe aus den sechs Pro4

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zessdaten her und dividiert diese Summe durch 6, um die neuen Prozessdaten zu erhalten und gibt diese an die Speichereinheit 22 und den Pegel-Diskriminator 24 ab.

Die Arbeitsweise der Feueralarmanordnung wird nun anhand des Analogsensors 10a beispielhaft erläutert, welcher die in Fig. 3 gezeigten Detektorsignale di, d2, d3,..., dn gibt.

Die Empfangseinheit 18 (Fig. 1) sammelt die Detektorsignale von einer Vielzahl Analogsensoren 10a, 10b,..., lOn zu Zeitpunkten jeweils i Sekunden mittels der Datenabrufme-thode und wandelt diese Detektorsignale von Analogwerten in digitale Daten um. Diese Daten werden an den Datenbearbeitungsabschnitt 20 geliefert. Der Datenverarbeitungsabschnitt 20 klassifiziert die Detektorsignale von der Empfangseinheit 18 für jeden Analogsensor und verarbeitet die Daten, um Prozessdaten Ai, A2, A3,.. ,,Am zu erhalten. Falls, wie in Fig. 3 A gezeigt, die Detektorsignale di bis dn vom Analogsensor 10a eingegeben werden, erfolgt eine Berechnung der Übertragungs-Mittelwerte Di, D2, D3,.. .,Dn erst dann, wenn drei Detektorsignale vorliegen, wie in Fig. 3B gezeigt,

nämlich

Di = (di + d2 + d3)/3 D2 = (d2 + d3 + d4)/3 D3 = (ds + d4 + ds)/3

Dn = (dn + dn+1 + dn+2)/3

Wie in Fig. 3C gezeigt, werden jedesmal wenn sechs Über-tragungs-Mittelwerte abgeleitet sind, die Einfach-Mittelwerte (Prozessdaten) Ai, A2, A3,.. .,Am sequentiell berechnet, d.h.

Al = (Dl + D2+D3 + D4+D5+D6)/6 A2 = (D7 + Ds+D9 + Dl0+Dll + Dl2)/6 A3 = (Dl3+Dl4+Dl5 + Dl6+Dl7+Dl8)/6

Am — (D6m-5~f*D6m-4+ . . .+ Döm)/6

Die Prozessdaten Ai bis Am werden an die Speichereinheit 22 und den Pegel-Diskriminator 24 abgegeben. Der Feuerpegel Li und der Betriebsstartpegel Li, wie in Fig. 3C gezeigt, werden im Pegel-Diskriminator 24 gesetzt. Der Diskrimi-nator 24 stellt die Entwicklung eines Feuers fest, falls eine rasche Änderung der Umgebungsbedingungen auftritt und ebenso den Start der Voraussageberechnung. Wenn festgestellt wird, dass der Wert der Prozessdaten vom Datenverarbeitungsabschnitt 20 den Betriebsstartpegel Li übersteigt, wird die primäre Arbeitseinheit 28 angewiesen, die Voraussageberechnung zu starten. Die primäre Arbeitseinheit 28 wird in Abhängigkeit von einem Befehl vom Pegel-Diskriminator 24 in Betrieb gesetzt und entnimmt eine Anzahl von Prozessdaten des Analogsensors 10a, die in der Speichereinheit 22 gespeichert sind. Die primäre Arbeitseinheit 28 ermittelt dann die lineare Funktionsgleichung von diesen Daten mittels der Differentialrechnungsmethode und führt so die Vorausberechnung einer Feuerentwicklung durch.

Als erste Vorausberechnung wird der Gradient von der linearen Funktionsgleichung abgeleitet. Wenn dieser Gradient positiv ist und auch über einem vorbestimmten Wert liegt, wird der Voralarm Ps an die Alarmeinheit 34 abgegeben, und ferner wird die zweite Vorausberechnung in der primären Arbeitseinheit 28 ausgeführt. Dabei erfolgt eine Berechnung der Zeitspanne (Gefahrstufe Rs) bis die Prozessdaten den Gefahrpegel L3, wie in Fig. 3C gezeigt, erreichen,

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wobei diese Berechnung aus den Prozessdaten zu einem gegebenen Zeitpunkt und der linearen Funktionsgleichung erfolgt. Wenn der Wert der Gefahrstufe Rs 600 sec oder weniger beträgt, erfolgt eine sofortiger Ausgabe des Feuersignals an die Alarmeinheit 34 und ein Feueralarm wird erzeugt, ohne dass die Voraussageberechnung mittels der Funktions-Näherungsmethode ausgeführt wird.

Wenn aber 600 < Rs ^ 1200

ist, wird das Unbestimmtheitssignal an die Annäherungs-Übertragungseinheit 30 abgegeben und der Start der Vorausberechnung auf der Grundlage der Funktions-Näherungsmethode eingeleitet. Die Gefahrstufe-Arbeitseinheit 32 berechnet das Ausmass der Gefahr Rt auf der Basis der Näherungsgleichung, umgewandelt durch die Übertragungseinheit 30. Wenn der Wert der Gefahrstufe Rt 800 oder weniger ist, signalisiert die Arbeitseinheit 32 den Ausbruch eines Feuers und liefert das Feuersignal an die Alarmeinheit 34, wodurch ein entsprechender Feueralarm ausgelöst wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird eine Vielzahl von Detektorsignalen vom Analogsensor stichprobenartig in einer vorbestimmten Zeitspanne entnommen und zu einer Gruppe zusammengefasst; dann wird der Übertragungs-Mittelwert dieser Gruppe mittels der Datenverarbeitungseinheit berechnet. Gleichzeitig werden eine Vielzahl dieser Übertragungs-Mittelwerte zu einer Gruppe verarbeitet und der Einfach-Mittelwert dieser Gruppe berechnet. Aufgrund dieser Massnahmen ist es möglich, den Einfluss von zufälligen Detektorsignalen, die erzeugt werden aufgrund von Fehloperationen, bedingt durch zeitweisen Lärm, durch Tabakrauch oder andere Einflüsse und nicht durch ein tatsächliches Feuer, zu eliminieren. Entsprechend ist es möglich, in ausreichendem Umfang die Änderungstendenz der Detektorsignale in den Griff zu bekommen, ohne dass die Analogwerte des Rauchs, der Temperatur, des Gases od.dgl. durch die Schwingfrequenzen der Flamme, die Form des Raumes od.dgl. beein-flusst werden. Somit kann ein Feuer ohne weiteres vorhergesagt und ausgemacht werden.

Ausserdem werden gemäss dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Übertragungs-Mittelwert von drei Prüfdaten und der einfache Mittelwert von sechs Übertragungs-Mittelwertdaten berechnet. Es könnte auch die Anzahl der Daten, welche für die Übertragungs-Mittelwertberech-nung herangezogen werden, beliebig verändert bzw. eingestellt werden.

Ausserdem wurde beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Einfach-Mittelwert aus den festgestellten Signalen berechnet, die von der Übertragungs-Mittel-wertberechnung abgeleitet wurden. Die unnötig auftretende Störsignalkomponente könnte auch, gemäss einer weiteren Ausführungsform, entfernt werden, indem lediglich der Übertragungs-Mittelwert abgeleitet und die lineare Voraussageberechnung oder eine solche höherer Ordnung direkt mit diesen Übertragungs-Mittelwertdaten ausgeführt wird. Nach diesem Verfahren kann die Anzahl der Schritte der Übertra-gungs-Mittelwertberechnungen reduziert werden, und dadurch die Verarbeitungsgeschwindigkeit gesteigert werden.

Obwohl die Übertragungs-Mittelwert- und Einfach-Mittel-wert-Berechnungsprozesse in der Empfangseinheit bei der vorstehenden Ausführungsform ausgeführt werden, kann der Analogsensor 10 selbst mit der Übertragungs-Mittelwert-Rechnungseinrichtung und der Einfach-Mittelwert-Rech-nungseinrichtung versehen sein, und die Prozessdaten der Übertragungs-Mittelwerte oder der Einfach-Mittelwerte könnten durch Sampling an die Empfangseinheit übertragen werden. Diese Anordnung lässt sich leicht realisieren, indem

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der Datenverarbeitungsabschnitt 20 gemäss Fig. 2 im Analogsensor 10 untergebracht wird. Mit einer derartigen Anordnung ist der Arbeitsablauf der Empfangseinheit vereinfacht, und es lässt sich auch die Speicherkapazität zur Speicherung der Prozessdaten in der Empfangseinheit herabsetzen.

Obwohl die Feuervoraussage und Diskriminierung auf der Zeitbasis erfolgt, indem die Zeitspanne herangezogen wird, die vergeht, bis der Prozessdatenwert den Gefahrpegel, bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, erreicht, könnte die Diskriminierung auch ausgeführt werden, indem überprüft wird, ob die Prozessdatenwerte nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit den Gefahrpegel erreichen oder nicht.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Empfangseinheit 18 und des Datenverarbeitungsabschnitts 20, wie in Fig. 1 gezeigt.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 4 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie die in Fig. 2 gezeigte erste Ausführungsform, bis auf die zweite Speichereinrichtung 40 beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2, die durch eine dritte Speicher6

einrichtung 43 ersetzt ist sowie die Einfach-Mittelwertre-cheneinheit 42, welche ersetzt wird durch eine Übertraeunes-Mittelwert-Recheneinheit 44.

Praktisch werden die Detektorsignale von dem Analog-5 sensor 10 in Prozessdaten zur Feuerdiskriminierung umgewandelt, indem die Übertragungs-Mittelwert-Rechenein-heiten den Rechenvorgang zweifach ausführen, anstelle einer Verarbeitung über die Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung 41 und die Einfach-Mittelwert-Rechen-10 einrichtung 42 gemäss dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2.

Durch die Anordnung von zwei Stufen von Übertragungs-Mittelwert-Recheneinheiten in der in Fig. 4 gezeigten Weise wird der Einfluss auf die Detektorsignale, welche durch zeitweiligen Lärm und dgl. bedingt sein können, eliminiert. is Gleichzeitig lässt sich die Änderungstendenz der Detektorsignale exakt beherrschen, ohne dass der Analogwert des Rauchs, der Temperatur des Gases od.dgl. durch die Schwingfrequenz der Flamme, der Form des Raumes od.dgl. beeinflusst würde.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Feueralarmanordnung, gekennzeichnet durch einen Detektorabschnitt (12) zum Ermitteln und Ausgeben eines Analogwertes entsprechend einer Änderung physikalischer Phänomene der Umgebungsbedingungen, eine Probenentnahmeeinrichtung (36) zur stichprobenweisen Entnahme eines analogen, vom Detektorabschnitt (12) ausgegebenen Detektorsignals zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, einen Datenverarbeitungsabschnitt (20) zur sequentiellen Speicherung von Stichprobendaten von der Probenentnahmeeinrichtung (36) und zur Ausführung einer Mittelwertbildung aus einer Vielzahl dieser gespeicherten Daten in einer Gruppe und eine Alarmeinheit (34) zur Diskriminierung eines Feuerausbruchs auf der Basis von Prozessdaten aus dem Datenverarbeitungsabschnitt (20) sowie zur Auslösung eines Feueralarms.
2. 2. Feueralarmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenverarbeitungsabschnitt (20) aufweist: eine erste Speichereinrichtung (39) zur sequentiellen Speicherung einer Vielzahl Stichprobendaten und eine Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung (41) zur Berechnung eines Übertragungs-Mittelwerts aus einer Vielzahl der in der ersten Speichereinrichtung (39) gespeicherten Daten in einer Gruppe.
3. 3. Feueralarmanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenverarbeitungsabschnitt (20) im einzelnen aufweist: eine zweite Speichereinrichtung (40) zum Speichern einer Vielzahl Prozessdaten von der Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung (41) und eine Einfach-Mittelwert-Recheneinrichtung (42) zur Berechnung eines Einfach-Mittelwerts aus der Vielzahl von Prozessdaten, die in einer Gruppe in der zweiten Speichereinrichtung gespeichert sind.
4. 4. Feueralarmanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenverarbeitungsabschnitt im einzelnen aufweist: eine dritte Speichereinrich-tung (43) zum Speichern einer Vielzahl von Prozessdaten von der Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung (41) und eine weitere Übertragungs-Mittelwert-Recheneinrichtung zur Berechnung eines Mittelwerts aus einer Vielzahl Prozessdaten, die in einer Gruppe in der dritten Speichereinrichtung gespeichert sind.
5. 5. Feueralarmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmeinheit (34) eine Feuerdiskriminiereinrichtung zur Berechnung eines Zeitintervalls besitzt, das die Zeitspanne umfasst, bis ein Wert der Prozessdaten einen vorbestimmten Schwellpegel, bezogen auf die Prozessdaten, zu einem gegebenen Zeitpunkt erreicht, wobei diese Berechnung auf der Basis der Prozessdaten erfolgt, die von dem Datenverarbeitungsabschnitt (20) stammen und der Ausbruch eines Feuers dann festgestellt wird, wenn das berechnete Zeitintervall innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne liegt.
6. 6. Feueralarmanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmeinheit (34) eine Feuerdiskriminiereinrichtung besitzt, um den Ausbruch eines Feuers zu bestimmen, wenn ein Stichprobenpegel einen Schwellpegel nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit überschreitet, wobei diese Bestimmung von Prozessdaten zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Basis der Prozessdaten von dem Datenverarbeitungsabschnitt (20) erfolgt.