La présente invention concerne un dispositif pour évaluer un incendie et donner une alarme, comprenant des moyens de détection pour détecter au moins une quantité physique due à l'incendie telles que la chaleur, la fumée, etc. Le dispositif de la présente invention permet la détection d'un incendie avec une précision élevée.
Dans les dispositifs d'alarme d'incendie typiques, un capteur de fumée et un capteur de chaleur sont disposés dans chaque région de surveillance et des valeurs absolues ou modifications des valeurs de quantités physiques et de substances (chaleur, fumée, etc.) dues à l'incendie sont captées par ces capteurs de sorte à détecter un incendie. En d'autre mots, il est déterminé qu'un incendie survient en comparant les données obtenues par les capteurs avec une valeur seuil prédéterminée.
Néanmoins, dans un tel dispositif d'alarme d'incendie conventionnel, les valeurs mesurées captées par les capteurs de chaleur et de fumée montrent les quantités de chaleur et de fumée accumulées dans la région de surveillance. Ces valeurs ne reflètent donc pas l'échelle depuis l'origine de l'incendie.
Ainsi, le résultat de détection du dispositif d'alarme d'incendie conventionnel n'indique pas clairement si les valeurs mesurées sont obtenues pour un incendie à grande échelle ou si la quantité de la chaleur accumulée est grande malgré que l'échelle de l'incendie n'est pas grande. Ainsi, l'échelle et la situation de la région de l'incendie en tant que critères pour évaluer l'incendie ne sont pas fixées et il est alors impossible de donner une alarme basée sur la situation exacte de l'incendie.
Le déposant a proposé un dispositif d'alarme d'incendie qui permet de calculer l'échelle d'un incendie et déterminer un incendie, dans la demande de brevet internationale WO-90/08 370.
Si actuellement une personne voit un incendie, évalue de manière empirique le degré de danger de l'incendie et il agit en fonction du degré de danger. Ainsi, le contenu d'une alarme devrait être mis en relation avec le degré de danger pour considérer les moyens de sauvetage.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'alarme d'incendie capable de juger un incendie basé sur une situation d'incendie précise et de donner une alarme dépendant du degré de danger qu'une personne aurait senti en fonction de l'échelle et de la situation de l'incendie.
Dans le but susmentionné le dispositif d'alarme selon l'invention est défini par la clause caractérisante de la revendication 1.
Selon une variante de l'invention les moyens de détection des quantités physiques dues à l'incendie émettent des données analogiques ainsi les moyens de calcul permettent de mettre en relation ces données analogiques pour émettre un signal du degré de danger.
L'avantage du dispositif de la présente invention est dû au fait que l'évaluation de l'incendie est faite par les fonctions propres qui sont équivalentes au jugement d'une personne constatant un incendie. Ainsi, il est possible d'avoir une très grande précision d'évaluation et donner une alarme d'incendie adéquate.
En plus, le dispositif d'alarme d'incendie est particulièrement efficace pour réduire les fausses alarmes.
L'invention sera décrite plus en détail à l'aide du dessin annexé.
La fig. 1 est une vue structurelle du dispositif d'alarme selon une variante de la présente invention;
la fig. 2 est une vue explicative montrant un exemple d'une fonction propre concernant le taux d'émission de chaleur à introduire dans la portion de calcul de degré de danger, et
la fig. 3 est une vue explicative d'un exemple d'une fonction propre concernant le taux de génération de fumée.
La construction du dispositif d'alarme d'incendie de la variante sera d'abord expliquée en se référant à la fig. 1.
Les détecteurs 1a à 1n, tels que des capteurs de chaleur et de fumée, détectent en tant que valeurs analogiques de quantités physiques de substances, telles que température, la densité de fumée et la densité de gaz, augmentant avec l'incendie. Un détecteur ou une pluralité de détecteurs sont placés dans chaque région de surveillance.
Des signaux émis par les détecteurs 1a à 1n sont fournis de manière séquentielle à une portion de calcul de degré de danger 3 à travers une ligne de transmission 2 par balayage séquentiel des détecteurs 1a à 1n selon un cycle prédéterminé.
La portion de calcul du degré de danger 3 contient des fonctions propres montrant la corrélation entre la valeur survenue par l'unité de temps, tels que le taux d'émission de chaleur, le taux de génération de fumée et la valeur des gaz calculée au moyen de quantités physiques augmentant avec l'incendie et le degré de danger qu'une personne aurait senti au vu de quantités physiques ou des données correspondant à des fonctions propres, sous la forme de tables de correspondance. La portion 3 de calcul de danger calcule les données sur le degré de danger en se basant sur les valeurs de signaux transférés des détecteurs 1a à 1n et les fonctions propres et envoie les données de calcul à une une portion d'évaluation d'incendie.
Les fonctions propres sont obtenues en pratiquant plusieurs expériences subjectives de combustion correspondant aux différents types d'incendie, et à la conversion, des degrés de danger par rapport à l'état de combustion senti par les sujets, dans des valeurs numériques ou des fonctions par des procédés statistiques.
La partie 4 d'évaluation de danger compare une pluralité de valeurs seuil prédéterminées avec les données sur le degré de danger fourni par la partie 3 de calcul de degré de danger, et évalue l'incendie en se basant sur la relation entre les valeurs seuil et les données. S'il est évalué que l'incendie est arrivé, la partie 4 d'évaluation de danger détermine le type d'une alarme, émet un signal d'alarme à différents dispositifs d'alarme de type différent et dispositifs de prévention d'incendie à travers une portion de sortie 5.
La fig. 2 illustre une fonction propre exprimant le degré de danger que pourrait sentir un sujet en fonction du taux d'émission de chaleur d'un article inflammable lorsque un incendie survient. En d'autres mots, l'axe horizontal indique le taux d'émission de chaleur Qf (kW) d'un article inflammable qui correspond à l'échelle d'incendie, et l'axe vertical indique le degré auquel le sujet sentirait un danger par rapport au taux d'émission de chaleur (degré de danger Df). En supposant que le degré de danger dans un état où tous les sujets présentent un danger est 1,0, la fonction propre du degré de danger est formée en traitant statistiquement le rapport des sujets qui sentent le danger lorsque le taux d'émission de chaleur Qf est plus petit que celui de l'état susmentionné.
Les fonctions propres qui sont ainsi obtenues de manière empirique ou les données correspondant aux fonctions sont réglées dans la portion 3 de calcul du degré de danger. La portion 3 trouve un taux Qf d'émission de chaleur basé sur un signal transmis par le capteur de chaleur des détecteurs la à 1n, elle calcule le degré de danger Df basé sur le taux d'émission de chaleur Qf, et émet le degré de danger Df à la partie 4 d'évaluation de l'incendie.
D'autre part, la fig. 3 montre une fonction propre concernant le taux de génération de fumée obtenu de la même manière qu'à la fig. 2. Le degré de danger est déterminé en se basant sur la quantité de fumée en réglant la fonction propre concernant le taux de génération de fumée Qs montré à la fig. 3 dans la portion 3 de calcul de degré de danger. En d'autre mots, la fonction propre montrée à la fig. 3 est obtenue en convertissant le rapport Ds, d'une pluralité de sujets qui auraient senti un danger par rapport au taux de génération de fumée Qs (g/s) lorsque, par exemple, un article inflammable A et un article inflammable B brûlent, en des valeurs numériques.
La portion 3 de calcul de degré de danger trouve un taux Qs de génération de fumée basé sur un signal représentant la densité de fumée transférée et transmise par les capteurs de fumée des détecteurs 1a à 1n de la même manière comme dans le cas d'un taux d'émission de chaleur, et émet un degré de danger Ds correspondant au taux de génération de fumée Qs.
Lorsque les données représentant le degré de danger sont émises par la partie de calcul du degré de danger 3 elles sont fournies à la partie 4 de l'évaluation d'incendie, elles sont comparées avec des valeurs seuil réglées dans la portion 4 d'évaluation d'incendie. Les données d'alarme en accord avec le résultat de comparaison sont émises par une pluralité des données présé lectionnées. Par exemple, aux fig. 2 et 3, si les deux degrés de danger Df et Ds sont inférieurs à 0,5, il est évalué qu'un incendie survient, une préalarme est donnée à un poste de garde pour émettre un message d'évacuation.
D'autre part, si les deux degrés de danger Df et Ds sont plus grand que 0,5, il est évalué que l'incendie a été élargi, tous les dispositifs d'alarme dans l'immeuble donnent des alarmes et une opération de commande est réalisée pour mettre en fonctionnement les équipements de prévention d'incendie, tels que les portes à incendie.
Le niveau de degré de danger pour donner une préalarme ou une alarme principale peuvent être modifiées en fonction des conditions d'utilisation du lieux.
Selon la variante décrite précédemment, dès qu'un incendie est détecté et le degré de danger est obtenu en utilisant des fonctions propres, le résultat d'évaluation équivalent à l'évaluation d'une personne par rapport à un incendie peut être obtenu et une alarme d'incendie de grande précision et adéquate peut être émise.
Le traitement d'évaluation précité de la portion 3 d'évaluation d'incendie est donnée comme exemple. Néanmoins, il est possible de traiter le degré de danger Df obtenu en se basant sur la fonction propre concernant le taux d'émission de chaleur et le degré Ds de danger obtenu en se basant sur la fonction propre concernant le taux de génération de fumée dans des conditions complexes. Par la suite, différents traitements peuvent être réalisés, par exemple, l'un des degrés de danger Qf ou Qs a la priorité sur l'autre de sorte à évaluer la situation d'incendie, etc.
Bien que les fonctions propres concernant le taux d'émission de chaleur et le taux de génération de fumée en tant que quantité physiques sont formés et le degré de danger est calculé sur les fonctions propres dans l'exemple susmentionné, d'autres quantités physiques, par exemple, modification de la pression atmosphérique ou similaire peuvent être utilisées. En plus, il est également possible de former une fonction propre avec des signaux de sortie analogiques émis par les détecteurs de sorte à définir le degré de danger.
The present invention relates to a device for evaluating a fire and giving an alarm, comprising detection means for detecting at least a physical quantity due to the fire such as heat, smoke, etc. The device of the present invention allows the detection of a fire with high precision.
In typical fire alarm systems, a smoke sensor and a heat sensor are arranged in each monitoring region and absolute values or changes in the values of physical quantities and substances (heat, smoke, etc.) are captured by these sensors to detect a fire. In other words, it is determined that a fire occurs by comparing the data obtained by the sensors with a predetermined threshold value.
However, in such a conventional fire alarm device, the measured values captured by the heat and smoke sensors show the amounts of heat and smoke accumulated in the surveillance region. These values therefore do not reflect the scale since the origin of the fire.
Thus, the detection result of the conventional fire alarm device does not clearly indicate whether the measured values are obtained for a large-scale fire or whether the amount of heat accumulated is large despite the fact that the scale of the fire is not great. Thus, the scale and the situation of the area of the fire as criteria for assessing the fire are not fixed and it is then impossible to give an alarm based on the exact situation of the fire.
The applicant has proposed a fire alarm device which makes it possible to calculate the scale of a fire and determine a fire, in the international patent application WO-90/08 370.
If a person currently sees a fire, empirically assesses the degree of danger of the fire and acts on the degree of danger. Thus, the content of an alarm should be related to the degree of danger in considering the means of rescue.
An object of the present invention is to provide a fire alarm device capable of judging a fire based on a specific fire situation and of giving an alarm depending on the degree of danger that a person would have felt according to the scale and situation of the fire.
For the above-mentioned purpose, the alarm device according to the invention is defined by the characterizing clause of claim 1.
According to a variant of the invention, the means for detecting the physical quantities due to the fire transmit analog data, thus the calculation means make it possible to relate these analog data to emit a signal of the degree of danger.
The advantage of the device of the present invention is due to the fact that the evaluation of the fire is made by the proper functions which are equivalent to the judgment of a person noting a fire. Thus, it is possible to have a very high evaluation precision and to give an adequate fire alarm.
In addition, the fire alarm system is particularly effective in reducing false alarms.
The invention will be described in more detail using the attached drawing.
Fig. 1 is a structural view of the alarm device according to a variant of the present invention;
fig. 2 is an explanatory view showing an example of an eigenfunction relating to the rate of heat emission to be introduced into the portion of calculation of degree of danger, and
fig. 3 is an explanatory view of an example of a proper function concerning the smoke generation rate.
The construction of the variant fire alarm device will first be explained with reference to fig. 1.
Detectors 1a to 1n, such as heat and smoke sensors, detect as analog values of physical quantities of substances, such as temperature, smoke density and gas density, increasing with fire. A detector or a plurality of detectors are placed in each monitoring region.
Signals emitted by the detectors 1a to 1n are supplied sequentially to a danger degree calculation portion 3 through a transmission line 2 by sequential scanning of the detectors 1a to 1n according to a predetermined cycle.
The calculation portion of the degree of danger 3 contains its own functions showing the correlation between the value occurring by the unit of time, such as the rate of heat emission, the rate of smoke generation and the value of gases calculated at means of physical quantities increasing with the fire and the degree of danger that a person would have felt in the light of physical quantities or data corresponding to their own functions, in the form of correspondence tables. The danger calculation portion 3 calculates the data on the degree of danger based on the values of signals transferred from the detectors 1a to 1n and the proper functions and sends the calculation data to a fire evaluation portion.
The eigenfunctions are obtained by practicing several subjective combustion experiments corresponding to the different types of fire, and with the conversion, degrees of danger compared to the combustion state felt by the subjects, in numerical values or functions by statistical procedures.
The hazard assessment part 4 compares a plurality of predetermined threshold values with the degree of danger data provided by the hazard degree calculation part 3, and assesses the fire based on the relationship between the threshold values and the data. If it is assessed that the fire has occurred, Part 4 of the hazard assessment determines the type of an alarm, issues an alarm signal to different alarm devices of different types and fire prevention devices through an outlet portion 5.
Fig. 2 illustrates a proper function expressing the degree of danger that a subject could feel as a function of the rate of heat emission of a flammable article when a fire occurs. In other words, the horizontal axis indicates the rate of heat emission Qf (kW) from a flammable item that corresponds to the fire scale, and the vertical axis indicates the degree to which the subject would feel a danger in relation to the rate of heat emission (degree of danger Df). Assuming that the degree of danger in a state where all subjects present a danger is 1.0, the proper function of the degree of danger is formed by statistically processing the ratio of subjects who sense danger when the rate of heat emission Qf is smaller than that of the above state.
The eigenfunctions which are thus obtained empirically or the data corresponding to the functions are adjusted in portion 3 of calculation of the degree of danger. The portion 3 finds a rate Qf of heat emission based on a signal transmitted by the heat sensor of the detectors la at 1n, it calculates the degree of danger Df based on the rate of heat emission Qf, and emits the degree Df hazard in Part 4 of the fire assessment.
On the other hand, fig. 3 shows a proper function concerning the smoke generation rate obtained in the same way as in FIG. 2. The degree of danger is determined based on the amount of smoke by adjusting the proper function concerning the rate of smoke generation Qs shown in fig. 3 in portion 3 of calculating the degree of danger. In other words, the proper function shown in fig. 3 is obtained by converting the ratio Ds, of a plurality of subjects who would have felt a danger with respect to the rate of smoke generation Qs (g / s) when, for example, a flammable article A and a flammable article B burn, into numeric values.
The portion 3 of calculating the degree of danger finds a rate Qs of smoke generation based on a signal representing the density of smoke transferred and transmitted by the smoke sensors of the detectors 1a to 1n in the same manner as in the case of a heat emission rate, and emits a degree of danger Ds corresponding to the smoke generation rate Qs.
When the data representing the degree of danger is emitted by the calculation part of the degree of danger 3 it is provided in part 4 of the fire evaluation, it is compared with threshold values set in the evaluation part 4 of fire. The alarm data in accordance with the comparison result are emitted by a plurality of the preselected data. For example, in Figs. 2 and 3, if the two degrees of danger Df and Ds are less than 0.5, it is evaluated that a fire occurs, a pre-alarm is given to a guard post to issue an evacuation message.
On the other hand, if the two degrees of danger Df and Ds are greater than 0.5, it is assessed that the fire has been widened, all the alarm devices in the building give alarms and an operation of control is performed to operate fire prevention equipment, such as fire doors.
The level of danger level to give a pre-alarm or a main alarm can be modified according to the conditions of use of the place.
According to the variant described above, as soon as a fire is detected and the degree of danger is obtained using its own functions, the evaluation result equivalent to the evaluation of a person in relation to a fire can be obtained and a high accuracy and adequate fire alarm can be issued.
The aforementioned evaluation processing of the fire evaluation portion 3 is given as an example. Nevertheless, it is possible to treat the degree of danger Df obtained by basing on the proper function concerning the rate of heat emission and the degree Ds of danger obtained by basing on the proper function concerning the rate of smoke generation in complex conditions. Thereafter, various treatments can be carried out, for example, one of the degrees of danger Qf or Qs takes precedence over the other so as to assess the fire situation, etc.
Although the eigenfunctions concerning the rate of heat emission and the rate of smoke generation as physical quantities are formed and the degree of danger is calculated on the eigenfunctions in the above-mentioned example, other physical quantities, for example, modification of atmospheric pressure or the like can be used. In addition, it is also possible to form an own function with analog output signals from the detectors so as to define the degree of danger.