CN215084489U - 用于监控用于防火设施的管道网的系统和对应的防火设施 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于监控用于防火设施的管道网的系统和防火设施。用于监控用于防火设施的管道网的系统包括：评估单元，该评估单元具有通信装置；和至少一个传感器，该传感器设置在管道网的多个管道中的至少一个管道处或之内，并且与通信装置形成通信信号连接，其特征在于，多个管道中的至少一个管道与多种管道类别中的特定的管道类别相关联，其中至少一个传感器设立成，收集测量数据，所述测量数据指示至少一个管道的液压状态的改变，并且将所述测量数据传输给评估单元的通信装置，其中评估单元设立成，基于至少一个管道与特定的管道类别的关联性来评估测量数据，以便产生评估数据集，所述评估数据集指示至少一个管道的液压状态。

Description

用于监控用于防火设施的管道网的系统和对应的防火设施

技术领域

本实用新型涉及用于监控用于防火设施的管道网的一种方法以及一种系统。

背景技术

防火设施在此理解为任意类型的如下设施，所述设施可以用于建筑物、车间、房间等中的防火目的。这样的防火设施例如可以是、但不限于，灭火设施、灭弧设施、排烟设施和/或这些的组合。在本实用新型的意义上的防火设施尤其是如下设施，所述设施包括中央设备和一个或多个外围设备和/或与中央设备通信连接的组件。

已知的是，防火设施必须遵守通过相应的规范和/或准则所描述的规定。这些规范和/或准则此外要求，定期检查防火设施的管道网的管道的管壁厚度，所述管道用于引导灭火流体。在此检查管壁厚度，因为随着时间流逝在管道网之内会出现腐蚀并从而管壁的厚度会减小。如果发生这，那么会出现泄漏。然而在泄漏的情况下，不再能够确保，在火灾情况下以足够的量并且以足够的压力通过管道网将灭火流体引向灭火流体出口。由此，防火设施的防护待命会受限或不再存在。

其他通过对应的规范和/或准则预设的所要求的检查是检查管道网的管道的结垢。在此可以检查，是否有结垢，如果结垢，在管道内在哪个位置处存在结垢，即沉淀。这意味着，在特定的部位处监控管道网，其中根据测量可以确定，沉淀可能定位在何处。沉淀会减小管道的内直径。这会影响在特定的时间区间中灭火流体通过沉淀所涉及的一个管道或多个管道的流量体积，并且通过管道的流量尤其减小。

作为这种规范和/或准则的实例应提到VdS准则CEA 4001以及准则 EN 12845。在其中规定，在流体设施的情况下每25年和在干设施的情况下在大约12年之后应借助于超声波检查管壁厚度和借助于内窥镜检视来检查结垢，以便确保，可以冲洗可能涉及的管道，以便移除结垢。以所述方式，能够确保管道网的完整功能性，进而确保防火设施的防护待命。

在现有技术中，所述检查通过对应的专家来执行。其要求手动的测量以及打开管道网以执行内窥镜检视。因此，这种检查通常与高的时间耗费和高的成本关联，其中在所述时间中防火设施无法如往常那样运行。

根据现有技术的所述测量的另一缺点在于，测量仅以相对大的时间间隔执行。尤其地，不在短的时间区间中进行测量或连续的测量，所述短的时间区间允许推断出管道网在结垢和/或腐蚀方面的进展。因此，在现有技术中，腐蚀和/或结垢会频繁形成，而其在出现泄漏和/或流量体积的损失之前不被发现。

因此始终又力求，发展如下检查，所述检查能够实现连续的或近似连续的——即在时间上较短地间隔开的——测量。

在该上下文中，US 2019/0224515 A1公开了用于借助于超声波来测量通过洒水器管道网的流量率的方法和系统。对此，一个或多个基于超声波的流量计设置在管道网的管道之内，所述流量计监控通过管道网的灭火流体的流量率。对此，通过一个管道之内的多个流量计确定的流量率彼此比较并且在彼此偏离时怀疑泄露。

此外，US 2019/0247689 A1、US 2019/0247690 A1以及US 2019/0247691 A1示出一种防火系统，在所述防火系统中借助于微波或射频(RF)信号能够进行通信。对此，将防火系统的管道用作为波导。借助于所述测量，此外能够发现管道之内的腐蚀，因为当波导的特性——即在管道的所述情况下——改变时，微波信号的标志改变。在此，基于对于管道的基准状态与管道的实际状态的比较来确定可能的腐蚀，所述基准状态指示未腐蚀的管道。基于信号处理还可以将腐蚀定位和分类。

现有技术的缺点在此一方面在于，现有技术未提出可以同时确定管壁厚度的变化和沉淀的方法。此外，从现有技术中已知的方法基于复杂的和难以评估的测量，如流量测量和波导的波导特性。对所述测量的精确评估要求一定的经验，使得在此需要专家或至少经过训练的人员来执行检查。此外，使用流量测量不仅是复杂的，而且在灭火流体设施的情况下也是不必要耗费的，因为所述设施通常不引导运动的水。因此为了进行对应的流量测量，必须触发设施，因为只有这样才可以观测网络的个别管道。然而，这种触发是不期望的。另一优点在于，现有技术要求，测量必须对管道网的每个管道执行，以便因此获得关于管道网的状态的尽可能全面的概观。这还进一步地提高复杂性和所需的工作耗费。

实用新型内容

基于此因此期望的是，提供一种系统和一种方法，其允许，识别管的管壁厚度的变化和在管内的沉积，并且尤其能够将其彼此区分。此外还期望的是，提供一种系统和一种方法，其允许，连续地、近似连续地和/或以小的时间区间执行所述测量，以便因此能够随时了解结垢和/或腐蚀的进展，并且必要时可以采取对应措施，尤其针对沉淀。此外期望的是，提供一种系统和一种方法，其中尽可能自动化地执行所述过程，以便降低对用户的要求(即任意类型的与防火设施交互的人员，例如设施的运营商、设施的设立者、维护或检查设施的专业人员等或类似人员)，并且此外可以提供关于灭火设施的有效性/待命的信息。

在该背景下，本实用新型提出如下目的，提供用于监控用于防火设施的管道网的系统和方法，其没有上述缺点。尤其地，本实用新型的目的是，提供一种系统和一种方法，借助于其能够以减少的耗费确定管道网的管道内的沉淀和管道网的管道的腐蚀。本实用新型的另一目的是，提供一种系统和一种方法，借助于其能够了解结垢和腐蚀的随时间的进展，以便因此在需要更换管道网的管道之前采取对应的对应措施。

所述目的根据本实用新型通过一种用于监控用于防火设施的管道网的系统来实现，所述系统包括：评估单元，所述评估单元具有通信装置；和至少一个传感器，所述传感器设置在管道网的多个管道中的至少一个管道处或之内并且与通信装置形成通信信号连接，其中多个管道中的至少一个管道与多种管道类别中的特定的管道类别相关联，并且其中至少一个传感器设立成，收集测量数据，所述测量数据指示至少一个管道的液压状态的变化，并且将所述测量数据传输给评估单元的通信装置，其中评估单元设立成，基于至少一个管道与特定的管道类别的关联性来评估测量数据，以便产生评估数据集，所述评估数据集指示至少一个管道的液压状态。

将管道网尤其理解成由多个管道构成的网络，所述网络用于引导灭火流体。还更优选地，将管道网理解成由多个管道构成的装置，所述装置用于引导液态的灭火流体，如水和/或具有添加物的水或类似物。管道网优选地具有多个灭火流体出口，当防火设施触发时，灭火流体能够在火灾情况下从所述灭火流体出口中流出。

将传感器在本文中理解成如下传感器，所述传感器能够无接触地识别对象。特别优选地，传感器构成为间距传感器。对此，传感器可以以不同的方式构成。在一些实施方式中，传感器可以优选地构成为声波传感器，尤其构成为超声传感器。然而，传感器也可以借助其他类型的波、尤其纵波工作。在一些实施方式中，传感器例如也可以借助无线电波、微波、雷达波等工作。

为了能够测量结垢/腐蚀，传感器首先针对相应的管“校准”。对此，首先确定或规定期望值，即如下值，所述值说明，没有结垢和/或腐蚀的管道看起来如何。为了确定所述期望值，例如能够是传感器和管道内壁之间的间距、尤其是传感器和管道内壁的与传感器相对置的部段之间的间距。在所述初始确定期望值之后，将所述期望值存储，使得评估单元能够访问其。在借助传感器每次(规则)执行的测量中，通过传感器测量的值、例如间距值作为通过评估单元执行的评估的一部分与期望值比较，如在下文中详细描述的那样。

在一些实施方式中，(间距)传感器尤其构成为用于间距测量的超声传感器。这表示，超声传感器可以测量在其自身和障碍物/对象之间的间距。这种测量例如尤其可以根据渡越时间测量的原理进行。对此，超声传感器——优选周期性地——放射超声波脉冲，所述超声波脉冲以声速前进，直至其撞到障碍物/对象上，即例如管道内壁。在此，超声脉冲被反射。所述反射由超声传感器中的接收器检测。从超声波脉冲的发送和接收之间的时间段中能够确定在传感器和对象、即管道内壁之间的间距。初始测量的为此要设定的期望值在此尤其可以是用于渡越时间的期望值和/或用于测量的间距的期望值。

为了评估至少一个传感器的测量，该系统包括评估单元。将这种评估单元尤其理解成处理器，所述处理器借助于软件机构设立成，评估传感器的测量数据。在一些实施方式中，评估单元可以设立成笔记本电脑的处理器的一部分。替选地，评估单元也可以以专门为此设立的部件、如“腐蚀 /结垢套件”的形式构成。优选的是，评估单元为具有接口的移动式单元，所述移动式单元设立成，与传感器以及外围设备和/或不同的防火设施的中央设备通信。这也允许，将评估单元设置在防火区域之内的不同的物理地点处，以便因此例如与测量的评估并行地仍再次直接查看对应的测量值，所述防火区域由防火设施所覆盖。在其他实施方式中，评估单元也可以构成为中央设备的模块，如中心，如例如火警中心或灭火控制中心。在一些实施方式中，评估单元尤其设立成与用于防火设施的服务设备通信，所述服务设备于是就其而言可以用作为用于对应的用户终端设备的接口，以便使用户能够借助于远程监控来执行检查。这种服务设备例如在DE 10 2019 111 612.0或EP 19190740.1中示出。

通信装置优选设立成，无线地和/或有线地和/或借助于无线连接和有线连接构成的组合建立通信连接。这能够借助于分立的不同的通信协议实现。在一些实施方式中，所述通信协议例如为蓝牙、LAN、WLAN、GSM 等。优选的是，通信无线地进行。

根据本实用新型，在管道网的管道处或在其中设置有传感器，所述传感器用于检视至少一个管道的液压状态。

将液压状态在此尤其理解成如下状态，所述状态描述，所检查的管道是否能够如期望的那样传导灭火流体，即管道直径是否还未因结垢而大幅减小和/或由于腐蚀是否灭火流体不可能从管道泄漏等。因此，将确定管道的液压状态尤其理解成，确定沉淀是否处于管道内壁处，即是否存在结垢，所述结垢限制管道网的液压功能。此外，将确定管道的液压状态尤其理解成，对应地确定管道的管壁厚度。即使在上文中作为影响管道的液压状态的因素的实例提到管壁厚度以及可能的结垢，当然其他因素也对于管道的液压状态是重要的。因此，腐蚀在特定情况下虽然尚未进展成，使得灭火流体离开管道，但是已经达到如下程度，即管道内壁已经发生改变，使得例如灭火流体中的添加物在被腐蚀的部位之内沉淀并且不再能够可靠地通过管道朝向灭火流体出口的方向引导。

通过评估单元评估测量数据优选地基于传感器所处于其中的至少一个管道与多种管道类别中的特定的管道类别的关联性进行。将管道类别在此尤其理解成如下说明，所述说明描述管道的特性，如例如直径、长度、材料、管壁厚度等。将管道与管道类别的关联性在此尤其可以理解成，将同类的管道、即具有相同的或非常相似的特性的管道视作为属于相同的管道类别。

特性之间的一致的程度在此可以单独地——通过用户和/或通过对应的准则——来选择。所述选择在该情况下影响监控的精度。因此，对于特定的实施方式足够的是，相同直径的、无所谓具有不同的长度或管壁厚度的全部管道与一种管道类别相关联。这引起具有减小的精度的监控。在其他实施方式中，如果其在直径、管道长度和管壁厚度方面在特定的边界值之内一致，个别管道能够与相同的管道类别相关联。在该情况下，可以确保具有改进的精度的监控。在一些实施方式中，关联也可以进行成，使得在管道的特性之间的最小偏差已经引起，所述管道配属于不同的管道类别。在极端情况下，这会引起，每个管道与自身的管道类别相关联。

关联能够手动地通过用户进行。在一些实施方式中，评估单元也能够设立成，基于管道的在评估单元中保存的特性来执行关联。在该情况下，用户可以预设，划分成管道类别多精确地执行，和/或最大可使用多少管道类别等。在该处应注意的是，相互权衡一方面管道类别的数量和另一方面在一种管道类别之内的管道的均匀性，以便获得在监控的复杂性和精度之间的尽可能有利的关系。

至少一个传感器设置在至少一个管道处或之内。术语“设置”在此可以广义地理解并且也包括——例如借助于遥控——从一个管道导航到另一管道中并且可以设置在不同的管道中的传感器。在该情况下，对于每个传感器必须提供站，传感器在执行测量之后能够返回到所述站中。这一方面用于这种移动式传感器的充电过程。另一方面预设，传感器在防火设施的运行待命状态中、即在防火设施运行待命的状态中不再允许处于流体流之内。在该实施方式中，传感器因此设置在管道中。

替选地，传感器也可以设置在特定的管道的管道内壁处并且在那里保持地点固定，以执行测量。这具有如下优点，每个传感器可以与对应的管道相关联，由此简化可能的变化的定位。安装在此应优选地进行成，使得传感器安装在管道网的分出部，如钻孔卡箍或接头中。由此可以确保，在灭火设施触发的情况下传感器不减小和/或影响流体流。

尤其优选的是，传感器设置在管道处。术语“在管道处”理解成，传感器尤其设置在管道的管道扩展部、如钻孔卡箍或接头处。这种设置的优点在于，在管道扩展部处的安置允许，已经存在的管道网可以相对简单地改装。此外，这种设置允许，环绕整个环周——即也在管道的与传感器“相对置的侧”上测量管道内壁。

一个或多个传感器在此与评估单元的通信装置形成通信信号连接，以便因此能够传输通过传感器确定的测量数据。在移动式传感器的情况下，传感器还将传输其精确的位置和/或管道的标识，尤其当传感器设置在管道之内时如此。

对此，借助于传感器执行要由传感器测量的管道的测量。尤其在此假设，在相同类型的管道之内、即在属于相同的(安装)类别的管道之内的结垢和/或腐蚀的发生均匀地进行。于是传感器设置在一些要测量的管道中(例如每类别一个管道)。优选地，所述设置借助于对应的管道扩展部、如钻孔卡箍或接头进行。随后——为每个管道或每种管道类别——规定期望值，即如下值，所述值说明不具有结垢和/或腐蚀的管道看上去如何。所述期望值例如能够是在传感器与相对置的壁之间的间距，即管道的直径减去传感器进入到管道中的长度，然而也能够选择其他期望值。

于是测量规则地执行，其中将测量的值与期望值比较。如果测量的值 (实际值)和期望值具有位于测量精度之外的偏差，那么可以认定，存在结垢和/或腐蚀。例如，实际值与期望值相比的减小可以表明结垢。期望值的增大可以表明管壁厚度由于腐蚀的减小。

在这种布置中应该注意-由于结垢偏好发生流体在管道内聚集的部位处，即在管道的沿重力方向上的“下部”区域中，因此传感器应该优选以如下方式安置，即所述传感器应设置在流体在管道内聚集的区域之外，即优选应设置在管道的沿重力方向的“上部”区域中。

然后，传感器通过相应的——优选无线的——通信连接将这样确定的测量数据传输到评估单元的通信设备。评估单元使用测量数据来确定管道的状况。在一些实施方式中，评估单元尤其确定是否——以及如果是——确定管道内壁上的结垢/腐蚀会到什么程度，和/或是否——以及如果是——确定管壁厚度已改变了什么程度。评估单元设立成，然后产生相应的评估数据集。尤其地，这可以包括管道的状况，例如沉淀程度和/或管壁厚度，以及确定其状况的管道的对应的指示。

在一些实施方式中，管道网的多个管道中的每个管道可以与多种管道类别中的对应的管道类别关联，其中多个传感器可以设置在多个管道处或之内。在该情况下，多种管道类别中的对应的管道类别的至少一个管道可以分别与多个传感器中的一个传感器相关联。评估单元可以设立成，基于多个管道的每个管道与对应的管道类别的关联性来评估测量数据，以便产生评估数据集，所述评估数据集指示对应的管道类别的全部管道的液压状态。

优选的是，管道网的每个管道可以与一种管道类别相关联，其中管道类别的数量小于管道的数量。在该情况下，系统可以设立成，在一种管道类别的各一个管道处或之内——作为对于所述管道类别的代表性的管道——设置传感器。以所述方式可以确保，对于每个管道类别执行“代表性的测量”，即对管道的如下测量，所述测量允许，推断出所述管道类别的其他管道的液压状态。

在该情况下，评估单元优选可以设立成，基于与管道类别的关联性来评估测量数据，以便因此输出对应的评估数据集，所述评估数据集为每个管道类别说明代表性的液压状态，即已被测量的管道的状态。因此假设，对应的管道类别的其他管道具有非常类似的液压状态。

管道类别的使用基于如下知识，不利的是，单独地监控每个管道，并且在同类的管道中，即相同长度和/或相同直径和/或相同管壁厚度和/或具有相同的灭火流体液位等的管道中，腐蚀和/或结垢表现近似相同。基于所述因素，管道因此可以划分成不同的管道类别。所述管道类别于是能够用于，根据在特定的管道中的测量推断出所述类别的其他管道。这通过如下方式进行，即评估单元在评估测量数据时一起涉及，管道属于哪种管道类别并从而能够输出评估数据集，在所述评估数据集中，对每个管道类别说明评估结果。如果在一种管道类别的一个管道中存在结垢和/或腐蚀，那么认定，该管道类别的其他管道也具有类似的液压状态。

通过将管道与管道类别关联，因此可以将使用的传感器的数量保持得小，因为每种管道类别基本上一个传感器就足够了。这不仅减少安装传感器的耗费和测量的次数，而且也降低在评估时的复杂性。

优选的是，评估单元包括分类装置，该分类装置基于用于防火设施的训练数据集被训练，并且从而能够实现评价灭火设施的性能和/或运行待命。

所述评价尤其在现代灭火设施中是必需的，在所述现代灭火设施中使用非常小的管道直径，以便引导对于防火动作、尤其灭火动作需要的灭火流体量。在该情况下，小的结垢已经会对防火设施的性能/有效性造成问题，因为这已经会大幅较小用于引导灭火流体的有效直径。

在一些实施方式中，评估单元尤其可以包括分类装置。将分类装置在此理解成如下装置，所述装置借助于机器学习可以进行测量数据的评估。这种分类装置例如可以以一个或多个神经网络等的形式实现。

将术语“训练”在此尤其理解成使用训练数据集，所述训练数据集允许分类装置将出现腐蚀和/或结垢的灭火设施的状态与不存在腐蚀和/或结垢的状态区分。在此，训练数据集应允许分类装置，将尽可能多的可以表明腐蚀和/或结垢的液压特征值分类和/或彼此关联。这允许分类装置，为相应的设施的液压系统确定期望状态。这样，包括分类装置的评估单元例如也可以执行对性能的评价。这尤其基于如下内容进行，即设施的管道网的管道的液压状态是否还允许所需的性能。

优选的是，可以将测量数据和/或评估结果、必要时连同对应的用户输入一起添加给已经存在的训练数据集。由此，随着时间流逝，实现大规模的训练基础。一般性的经验值也能够作为训练数据集用于其他防火设施。

该实施方式的优点在于，在数据集不完整的情况下也能够及早地识别可能的问题，因为评估单元支持对训练数据集的了解，所述训练数据集此外对应于经验值。因此例如在测量数据由传感器的仅一部分获得的情况中，和/或在测量数据示出之前还未知的情形的情况下，已经达到对状态的良好的估计。

在一个优选的实施方式中，通信装置可以包括用于无线通信的接口，并且在至少一个传感器和通信装置之间的通信信号连接能够包括无线信号连接。

在一些实施方式中，与传感器的通信可以无线地进行。这种无线的通信尤其可以经由通信标准、如蓝牙、红外WLAN和/或移动无线网提供。在一些实施方式中，传感器也可以设立成，与对应的中继器通信，并且中继器随后与评估单元通信。在该情况下也可以提及在至少一个传感器和通信装置之间的信号连接。

在一些实施方式中，至少一个传感器设立成，将收集的测量数据周期性地在预设的时间区间中传输给评估单元的通信装置。在一些实施方式中，规定预设的时间区间，以便将收集的测量数据近似连续地传输给评估单元的通信装置。

优选的是，将测量数据规则地(直至近似连续地)传输给评估单元并且在那里也规则地(直至近似连续地)评估。这允许，了解管道的状态的随时间的进展。由此，可以及早地识别可能出现的问题并且在必要时将其清除。

在其中要进行传输的时间区间在此可以手动地通过相应的用户或自动地例如通过评估单元来设定。在一些实施方式中，区间可以匹配于对应的规定和/或准则规定。在一些实施方式中，时间区间也可以对设施特定地调整。如果防火设施例如越来越多地示出腐蚀和/或结垢，那么可以缩短时间区间。

优选的是，至少一个管道的液压状态包括在管道之内的沉淀的沉淀程度，其中评估单元还设立成，确定对于沉淀程度的预先定义的边界值的超过，并且响应于所述确定，输出沉淀指示。在上述实施方式的一个变型形式中，系统还包括控制单元，所述控制单元设立成，响应于沉淀指示，采取清除动作。

在一些实施方式中，评估单元设立成，输出指示：在管道之内的沉淀 (即结垢)的程度过高。将沉淀的程度在此理解成在管道之内的沉淀的量，其中如果管道的液压特性、尤其通过管道的灭火流体的液压特性受所述沉淀负面地影响，使得不再确保防火设施的性能和/或运行待命，那么沉淀的程度是过高的并因此超过边界值。所述边界值尤其可以根据经验数据来确定。替选地或附加地，边界值例如可以根据管道网的模型的仿真来确定。所述模型于是可以用于仿真通过管道网的流体动力学。

在此，将术语“输出”广义地理解。输出尤其可以理解成将警告提示输出给用户。尤其优选的是，提示——例如经由远程连接——输出给作为设施的用户的专业人员。所述专业人员随后可以评价，在哪个时间段中可能必须执行清除动作。

在一些实施方式中，那么在沉淀“粘牢”之前，用户可以响应于警报 (手动地)采取清除动作，尤其是冲洗管道网。替选地或/附加地，手动的用户输入尤其也可以引起将抗菌剂渗入到管道网中。

替选地或附加地，输出也能够包括输出给控制单元(以警报的形式) 和输出给控制单元。在该情况下，清除动作能够自动地通过对应的控制单元采取。这允许还更可靠地减少沉淀，因为不需要依赖用户交互。

优选的是，通过评估单元评估测量数据包括在考虑评估数据集的条件下仿真通过管道网的至少一个管道的流体动力学。

因为管道网的管道可以具有不同的直径并且相应的防火设施的特性也会因设施而异地变化，那么尚可接受的沉淀程度因管道而异和因设施而异地变化。为了能够实现设施特定的评估，能够执行流体动力学仿真，所述流体动力学仿真对灭火流体的液压性能进行仿真。这允许，及早地识别可能的相关的沉淀并且在必要时预测未来出现的问题。

因此，对于防火设施为水灭火设施的情况，防火设施的液压特性根据海登威廉如下确定：

其中p描述以bar为单位的沿着管道的压力损失，Q描述以l/min为单位的通过管道的流量率，d描述以mm为单位的管道的平均内直径，C描述用于描述管道粗糙度的常数，并且L描述以m为单位的管道和/或成型件的等效长度。

根据该公式可行的是，在发生沉淀/结垢时单独地评判，由此导致的管道直径的减小是否仍然允许可靠地引导必要的流体量。在此应注意，在常规的防火设施中，一定量的沉淀/结垢仍是可以接受的，因为输送灭火流体的泵在正常情况下会以比所需功率更大的功率输送，并从而即使有少量沉淀，灭火流体仍能充分输送。但是，如果沉积/结垢对泵造成过大的压力损失，则需要采取清除措施，以确保防火设施的性能和/或运行待命。

在一些实施方式中，该系统还包括至少一个数据存储器，该数据存储器设立用于，以带时间戳的方式存储评估结果和/或测量数据。

在一些实施方式中，评估结果和/或测量数据可以存储在数据存储器中。该存储优选地带时间戳地进行。由此，一方面可以了解何时测量了哪些测量数据。由此可以了解腐蚀和/或结垢的随时间的进展，这可以有助于及早识别可能的问题。

此外，以带时间戳的方式存储评估结果和/或测量数据也可以提高系统的安全性。这样，时间戳允许了解，是否访问了数据存储器，并且随后评估结果和/或测量数据是否发生改变。这能够实现，识别可能的未经授权的访问。

在一些实施方式中，该系统还可以包括与评估单元和/或至少一个传感器通信连接的至少一个用户终端设备，其中用户终端设备包括图形用户界面，并且设立用于产生评估数据集和/或测量数据的图形显示并且在图形用户界面上示出，其中用户终端设备还包括用户输入装置，该用户输入装置设立成响应于该显示，接收至少一个用户输入。

优选的是，用户可以与系统交互，以便例如获得关于管道网的状态的信息，必要时进行清除动作等。对此，评估单元优选设立成，与至少一个用户终端设备，如笔记本电脑、移动电话、平板电脑等通信。所述通信可以有线地或无线地进行。

用户终端设备对此可以包括图形用户界面和用户输入装置。在图形用户界面上可以为用户显示测量数据和/或评估结果。替选地或附加地，图形用户界面可以设立成，显示沉淀指示和/或其他信息。用户输入装置于是用于，允许用户进行用户输入，以便与系统交互。这允许对管道网之内的可能的问题的快速反应。

在一个优选的实施方式中，评估单元可以设立成，经由服务设备与用户终端设备通信，和/或设立成服务设备的一部分。服务设备在此设立成，在远距离上与一个或多个用户终端设备通信。这能够实现与不处于现场的用户进行用户交互，即开创如下可行性，通过远程访问在系统中执行特定的用户动作——如例如读入测量数据和/或评估数据集。

在另一方面中，本实用新型涉及一种用于监控用于防火设施的管道网的方法，包括：将至少一个传感器设置在管道网的多个管道中的至少一个管道处或之内，其中至少一个传感器与评估单元的通信装置形成通信信号连接，将多个管道中的至少一个管道与多种管道类别中的特定的管道类别关联，通过至少一个传感器收集测量数据，所述测量数据指示至少一个管道的液压状态的变化，通过至少一个传感器将测量数据传输给评估单元的通信装置，通过评估单元基于至少一个管道与特定的管道类别的关联性来评估测量数据，并且通过评估单元产生评估数据集，所述评估数据集指示至少一个管道的液压状态。在一些实施方式中，所述方法还包括：将管道网的多个管道中的每个管道与多种管道类别中的对应的管道类别相关联，其中多个传感器设置在多个管道处或之内，其中多种管道类别中的对应的管道类别的至少一个管道分别与多个传感器中的一个传感器相关联，和通过评估单元基于多个管道中的每个管道与对应的管道类别的关联性来评估测量数据，以便产生评估数据集，所述评估数据集指示对应的管道类别的全部管道的液压状态。在一些实施方式中，该方法还包括：接收对评估单元和/或传感器的用户询问，并且响应于用户询问将测量数据传输给用户终端设备以提供给用户。

在一些实施方式中，所述系统还设立成，也响应于借助于用户终端设备的明确的用户询问来传输测量数据。由此，用户、例如维护技术人员能够“应询问”再次检视测量数据和/或评估结果，并且只要其在现场，那么可能执行对相应的管道的视觉检查，以便获得对管道的状态的直接图像。这允许用户例如对评估单元进行调整，以便改进其工作方式。

根据本实用新型的方法本身具有根据本实用新型的系统的优点和实施方式，因此关于所述优点和实施方式参照上述实施方案。

在另一方面中，本实用新型涉及一种具有计算机代码机构的计算机程序，当所述计算机代码机构在处理器上运行时，所述计算机代码机构促使处理器执行上述方法。

在又一方面中，本实用新型涉及一种防火设施，所述防火设施包括如上所述的系统。

附图说明

在下文中参照附图根据优选的实施例详细描述本实用新型。在此示出：

图1示出第一实施方式的根据本实用新型的系统架构的示意图，

图2示出根据第一实施方式的扩展方案的根据本实用新型的系统架构的示意图，和

图3示出根据本实用新型的超声传感器的运行原理的示意图。

具体实施方式

图1示出根据第一实施方式的系统1的系统架构。系统1包括具有通信装置101的评估单元100。评估单元100与数据存储器500形成通信连接。所述通信连接可以借助于通信装置101建立。替选地或附加地，评估单元100也可以包括专门为此设立的通信装置(未示出)。

评估单元100尤其可以构成为，确定用于管道的沉淀程度的预先定义的边界值，其中所述沉淀程度与管道类别相关地确定。在一些实施方式中，评估单元100对此设立用于，针对对应的管道类别存储用于相应的管道的最小的管道横截面的对应的边界值和/或从存储器中读取。所述边界值在此说明，在哪个最小管道横截面中特定的管道类别的管道还能够引导足够的灭火流体，即必须为特定的管道类别的管道给出哪种管道横截面，以便确保系统1的运行。

系统1还包括管道网400。管道网400包括管道401、402、403和404 和管道405，所述管道用作为分配管路。尽管在图1的示意图中仅示出五个管道，在该处应提到，管道网400也能够包括多于五个或少于五个管道。在根据图1的管道网400中，管道401和402具有类似的长度、类似的直径和类似的管壁厚度，从而与相同的管道类别1相关联。管道403和404 同样具有类似的特性并从而与相同的管道类别2相关联。管道405此外与管道类别3相关联。

图1的实施方式还示出传感器411、412和413，所述传感器在图1 的特定的实施方式中构成为超声传感器411、412和413。在图1的特定的实施方式中，超声传感器411设置在属于管道类别1的管道401中。超声传感器412设置在属于管道类别2的管道403之内并且超声传感器413设置在属于管道类别3的管道405之内。借助于对管道401和403的测量，因此基于管道402和404与管道类别1或2的关联性，也可以推断出这两个管道的液压状态。

在图1的特定的实施方式中，超声传感器411、412和413在管道401、 403和405之内的设置优选通过将超声传感器411、412和413设置在用于相应的管道的钻孔卡箍中来进行。这能够实现随后设置超声传感器411、 412和413和/或在失效的情况下简化地更换或简化地维修超声传感器411、 412和413。

在图1的特定的实施方式中，管道网400为用于防火设施的管道网，尤其洒水器设施。然而本实用新型也可应用于任意其他类型的在其中沉淀可能成问题的管道网。

在图1的特定的实施方式中，系统1用于监控管道网400。对此，评估单元100的通信装置101和超声传感器411、412和413信号通信。超声传感器411、412和413对此设立成，收集指示相应的管道401、403和 405的管道内壁处的沉淀的测量数据并且将所述测量数据传输给评估单元 100的通信装置101。

在图1的特定的实施方式中，测量数据的所述传输在周期性的分别为一年的时间区间中进行。这表示，全部超声传感器411、412和413经由与通信装置101的通信连接每年发送对应的测量数据，所述测量数据指示其相应的管道401、403和405的液压状态的变化，例如指示在管道401、 403和405之内的沉淀和/或指示相应的管道401、403和405的管道壁厚的变化。替选地或附加地，系统1但是也能够设立成，使得测量数据的传输在更短的或更长的时间区间中发生。在此，各个超声传感器411、412 和413也能够被时钟控制成，使得例如超声传感器411首先传输其测量数据，传输停止并且随后超声传感器412和此后超声传感器413才传输相应的测量数据。这样，测量数据的传输可以带时间戳地进行，由此测量数据将超声传感器411、412和413与其相应的管道和管道类别更简单地相关联，这引起将测量数据与其相应的管道411、412和413更简单地相关联。但是在一些实施方式中，全部超声传感器411、412和413的测量数据也能够同时传输，其中所述传输在预设的时间区间中发生。

通信装置接收测量数据，所述测量数据指示在相应的管道401、403 和405的管道内壁处的沉淀，这通过超声传感器411、412或413测量，并且将所述测量数据传输给评估单元100。评估单元100设立成，评估测量数据，以便因此产生评估数据集。在图1的特定的实施方式中，评估数据集尤其包括对在管道401、403和405的相应的管道内壁处的沉淀的沉淀程度的指示。此外，评估数据集包括管道401、403和405与对应的管道类别1、2或3的关联性。在图1的特定的实施方式中，评估数据网还说明对于管道402的(估计的)沉淀程度。对此，评估单元将管道402同样与管道类别1相关联并且说明，对于管道402的沉淀程度由于与管道401的大的均质性而与对于管道401的沉淀程度是类似的。同样地，评估数据集说明对于管道404的(估计的)沉淀程度。对此，评估单元将管道 404与管道类别2相关联并且说明，对于管道404的沉淀程度由于与管道 403的类似性而与管道403的沉淀程度是类似的。评估数据集还能够包括对管壁厚度的指示。管壁厚度也能够基于管壁类别不仅针对实际测量的管道来确定，而且还针对相同管壁类别的所有管道基于对实际测量的管道的测量来预测。

评估数据集随后由评估单元100、可能连同测量数据和/或时间戳和/ 或其他信息一起传输给数据存储器500，所述其他信息可以用于监控防火设施，并且尤其用于监控防火设施的管道网400的管道的状态。

在图1的特定的实施方式中，评估单元100设立成，将评估数据集、必要时连同测量数据和/或附加的信息一起带时间戳地存储在数据存储器 500中。这允许，长远来看产生在防火设施的管道网400之内的沉淀进展的记录。

图2示出根据图1的实施方式的扩展方案的系统1’的系统架构。系统 1’的相同的元件用相同的附图标记表示。

系统1’同样包括具有通信装置101的评估单元100。在系统1’中，评估单元100也与数据存储器500形成通信连接，其中所述通信连接借助于通信装置101或借助专门为此设立的通信装置执行。评估单元100还与控制单元200以及用户终端设备300形成通信连接，所述用户终端设备包括图形用户界面301和用户输入装置302。

系统1’也包括具有管道401、402、403、404和405的管道网400。在图2的特定的实施方式中，在管道401、403和405中设置有对应的传感器411、412和413，所述传感器在图2的特定的实施方式中构成为超声传感器411、412和413。在图2的特定的实施方式中，超声传感器411、 412和413在管道401、403和405之内的设置优选地通过将超声传感器 411、412和413设置在用于相应的管道的钻孔卡箍中进行。

如已经结合图1阐述的那样，评估单元100的通信装置101设立用于，与超声传感器411、412和413通信。经由在通信装置101和相应的超声传感器411、412和413之间的通信连接，能够传输测量数据，所述测量数据指示相应的管道401、403和405的状态，尤其指示管道内壁处的沉淀和/或相应的管道401、403和405的管道壁厚的变化。

评估单元100的通信装置101接收所述测量数据并且评估单元100如结合图1所描述的那样评估测量数据，以便产生对应的评估数据集，所述评估数据集指示管道401、403和405以及管道402和404的状态。

评估单元100还设立成，将评估数据集、必要时连同测量数据一起存储在数据存储器500中。所述存储优选地带时间戳地进行，以便能够实现，创建关于管道网400的监控的记录。

在图2的特定的实施方式中，评估结果尤其包括用于在对应的管道的管道内壁处的沉淀的沉淀程度。评估单元100在此还设立成，确定用于沉淀程度的预先定义的边界值并将所述根据测量数据确定的沉淀程度比较。在图2的特定的实施方式中，所述预先定义的边界值为用于沉淀程度的最大值，其中还能够认定，通过对应的管道401、402、403、404和405的流体流量不受负面影响。这表示，在超出所述用于沉淀程度的预先定义的边界值时必须认定，不再能够确保通过对应的管道401、402、403、404 和405的足够的流体流。

如果评估单元100在将边界值与实际确定的沉淀程度比较时确定，存在对预先定义的边界值的这种超过，那么评估单元100还设立成，输出沉淀指示。在图2的实施方式中，所述沉淀指示尤其包括如下提示，即在对应的管道401、402、403、404和405之内的沉淀程度高到，使得不再能够认定有令人满意的流体流。在此，沉淀指示能够特定地说明一个或多个管道，其中沉淀程度是过高的。然而替选地或附加地，沉淀指示也能够说明管道类别，对于所述管道类别确定过高的沉淀程度。

在图2的特定的实施方式中，评估单元100于是设立成，将所述沉淀指示输出给用户终端设备300。用户终端设备300或其图形用户界面设立成，产生和示出沉淀指示的图形视图。沉淀指示的图形视图的显示在此能够包含采取清除动作的提示。替选地或附加地，沉淀指示的图形视图也能够包含已经采取清除动作的提示。替选地或附加地，沉淀指示也能够包括沉淀所涉及的管道和/或管道类别的列表。

为了采取清除动作，评估单元100能够与控制单元200形成通信信号连接。控制单元200尤其能够设立成，从评估单元100接收沉淀指示，并且响应于沉淀指示，采取清除动作。

在图2的特定的实施方式中，这种清除动作尤其为冲洗管道网400，通过所述冲洗能够将在多个管道401、402、403、404和405中的相关的管道的管道内壁处的可能的沉淀移除。在一些实施方式中，清除动作在此全自动地响应于沉淀指示进行。在其他实施方式中，清除动作响应于沉淀指示在如下情况下才进行：即当控制单元200经由用户终端设备的用户输入装置302获得对应的用户输入，尤其通过用户操作。

如果清除动作结束，那么优选的是，超声传感器411、412和413用于重新测量。这样确定的测量数据于是再次借助于通信装置101传输给评估单元100并且对应地评估。所述评估尤其包括与预设的边界值进行比较。如果在清除动作之后低于用于沉淀程度的边界值，那么清除动作归为成功的。如果尚未超过边界值，那么可以执行新的清除动作。替选地或附加地，也能够将对应的提示输出给用户终端设备300，即管道网始终尚未再次功能正常。在这种情况下可能的是，针对其确定非常高的沉淀程度的管道或对应的管道类别的管道必须被更换。

尽管在图2的特定的实施方式中将用户终端设备300的图形用户界面 301用于显示沉淀指示，图形用户界面301也可以设立成，产生评估数据集和/或测量数据的图形视图并且将其为用户显示。

此外，通过评估单元100对测量数据的评估能够以多种方式进行并且包括多个步骤。在本实用新型的一个特定的实施方式中，测量数据通过评估单元100的评估尤其包括：在考虑测量数据和/或评估数据集的条件下仿真通过管道网400的管道401、402、403、404和405中的至少一个管道的流体流的流体动力学。这表示，流体动力学的仿真将在管道401、402、 403、404和405的管道内壁处的可能的沉淀以及管壁厚度的可能的变化作为边界条件考虑到仿真中。这允许，针对每个管道，尤其针对每种管道类别，单独地确定，相应的管道的液压状态尚可接受或不可接受。

图3示出超声传感器411的运行原理的示意图，所述超声传感器可以设置在管道网400的管道401之内。在图3的特定的实施方式中，将超声传感器411设置在管道401的内壁处。然而应理解的是，超声传感器411 同样可以设置在管道401的钻孔卡箍和/或接头中。图3的超声传感器411 包括超声发送接收器，其沿重力方向观察设置在管道401的上部部段之内。在上部部分中的所述设置视作为是有利的，因为结垢/沉淀尤其聚集在管道的沿重力方向的下部部段中。

在图3的特定的实施方式中，超声传感器411设立成间距传感器，即能够测量在其自身和障碍物或物体之间的间距。在图3的实施方式中，所述间距测量经由渡越时间测量进行。这表示，超声传感器411包括发送接收器，所述发送接收器设立成，将对应的超声波发出到管道内部中。超声波穿过管道传播，直至其撞到障碍物上并且随后通过障碍物反射。超声发送接收器接收反射的超声波。间隔测量于是通过确定在发送和接收超声波之间的时间段来进行。

为了能够测量结垢和/或腐蚀，超声传感器411在安装时首先针对相应的管道(从而管道类别)设定。这表示，确定或规定期望值，所述期望值说明，当没有结垢和/或腐蚀存在时，在管道之内测量何种间距。在图3 的特定的实施方式中，为了确定所述期望值，确定在传感器和相对置的管道内壁之间的间距，其中认定，在此尚不存在结垢和/或腐蚀。这样确定的期望值于是针对对应的管道——从而对应的管道类别——存储。所述存储在此尤其可以在数据存储器500中进行。替选地或附加地，对此也可以使用专用的数据存储器。决定性的是，评估单元100能够访问期望值。

在存储期望值之后，所述期望值在每次执行测量时能够由超声传感器调用并且与通过超声传感器测量的值比较。所述比较尤其能够作为评估的一部分通过评估单元执行。

在图3中，管道401示出沉淀600，所述沉淀缩短在管道内壁的相对置的侧和超声传感器411之间的间距。这表示，声波朝向沉淀600的方向和再次返回超声传感器411的渡越时间缩短。所述测量结果由超声传感器 411传输给评估单元100，所述评估单元随后对测量结果进行评估。在图3 的实施方式中，这具体表示，评估单元100将对于处于带有沉淀600的液压状态中的管道401的渡越时间——进而测量的间距——与对于间距的和与之关联的渡越时间的期望值比较。如果所述比较得出，测量的值偏离大于预定的边界值——所述边界值说明尚可接受的偏离，那么这在评估数据集中标明。此外，评估单元产生沉淀指示并且将其输出。所述沉淀指示说明，管道401——和属于同一类别的所有管道，如管道401——具有液压状态，在所述液压状态中，防火设施的性能不再能够确保。这允许，对于所有所述管道——手动地通过用户或自动地——采取对应的清除动作。

相反地如果比较得出，测量的值偏离小于预定的边界值，那么这虽然同样在评估数据集中标明，然而不发出沉淀指示。这允许，及早地辨识对于涉及的管道——即对应的管道类别的全部管道——的可能的沉淀趋势并且对应地做出反应。

以所述方式，可以建立对管道网的管道的结垢和/或腐蚀的更有效的且预测的监控。

附图标记列表：

系统 1，1’

评估单元 100

通信装置 101

控制单元 200

用户终端设备 300

图形用户界面 301

用户输入装置 302

管道网 400

管道 401，402，403，404，405

超声传感器 411，412，413

数据存储器 500

沉淀 600。

Claims (11)

1.一种用于监控用于防火设施的管道网(400)的系统(1)，包括：

评估单元(100)，所述评估单元具有通信装置(101)，和

至少一个传感器(411，412，413)，所述传感器设置在所述管道网(400)的多个管道(401，402，403，404，405)中的至少一个管道(401，402，403，404，405)处或之内并且与所述通信装置(101)以通信信号连接方式连接，

其特征在于，

所述多个管道(401，402，403，404，405)中的所述至少一个管道(401，402，403，404，405)与多种管道类别中的特定的管道类别相关联，其中

所述至少一个传感器(411，412，413)设立成，收集测量数据，所述测量数据指示所述至少一个管道(401，402，403，404，405)的液压状态的改变，并且将所述测量数据传输给所述评估单元(100)的所述通信装置(101)，其中

所述评估单元(100)设立成，基于所述至少一个管道(401，402，403，404，405)与特定的管道类别的关联性来评估所述测量数据，以便产生评估数据集，所述评估数据集指示所述至少一个管道(401，402，403，404，405)的液压状态，

其中所述管道网的所述多个管道(401，402，403，404，405)中的每个管道(401，402，403，404，405)与所述多种管道类别中的对应的管道类别相关联，其中所述多种管道类别中的管道类别的数量小于所述多个管道(401，402，403，404，405)中的管道(401，402，403，404，405)的数量；

其中多个传感器(411，412，413)设置在多个管道(401，402，403，404，405)处或之内，其中所述多种管道类别中的对应的管道类别的至少一个管道(401，402，403，404，405)分别与所述多个传感器(411，412，413)中的一个传感器(411，412，413)相关联，并且

其中所述评估单元(100)设立成，基于所述多个管道(401，402，403，404，405)中的每个管道(401，402，403，404，405)与对应的管道类别的关联性来评估所述测量数据，以便产生评估数据集，所述评估数据集指示对应的管道类别的全部管道(401，402，403，404，405)的液压状态。

2.根据权利要求1所述的系统(1)，

其中所述评估单元(100)包括分类装置，所述分类装置基于训练数据集来执行对所述防火设施的评定。

3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，

其中所述通信装置(101)包括用于无线通信的接口，并且其中在所述至少一个传感器(411，412，413)和所述通信装置(101)之间的通信信号连接包括无线信号连接。

4.根据权利要求1或2所述的系统(1)，

其中所述至少一个传感器(411，412，413)设立成，将所收集的测量数据周期性地以预设的时间区间传输给所述评估单元(100)的所述通信装置(101)。

5.根据权利要求1或2所述的系统(1)，

其中所述至少一个管道(401，402，403，404，405)的液压状态包括在所述管道(401，402，403，404，405)的管道内壁处的沉淀的沉淀程度，其中所述评估单元(100)还设立成，

确定对所述沉淀程度的预先定义的边界值的超过，和

响应于所述确定，输出沉淀指示。

6.根据权利要求5所述的系统(1)，

还包括控制单元(200)，所述控制单元设立成，响应于所述沉淀指示，采取清除行动。

7.根据权利要求1或2所述的系统(1)，

其中通过所述评估单元(100)评估所述测量数据包括在考虑所述评估数据集的条件下对通过所述管道网(400)的至少一个管道(401，402，403，404，405)的流体动力学的仿真。

8.根据权利要求1所述的系统(1)，还包括：

至少一个数据存储器(500)，所述数据存储器设立成，带时间戳地存储所述评估数据集和/或所述测量数据。

9.根据权利要求1所述的系统(1)，还包括：

至少一个用户终端设备(300)，其与所述评估单元(100)和/或所述至少一个传感器(411，412，413)通信连接，其中

所述用户终端设备(300)包括图形用户界面(301)并且设立用于，产生所述评估数据集和/或所述测量数据的图形视图并且在所述图形用户界面(301)上显示，其中

所述用户终端设备(300)还包括用户输入装置(302)，所述用户输入装置设立成，响应于所述显示，接收至少一个用户输入。

10.一种防火设施，所述防火设施包括根据权利要求1所述的系统(1)。

11.根据权利要求10所述的防火设施，其中所述评估单元(100)包括分类装置，所述分类装置基于训练数据集来执行对所述防火设施的评定。

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