DE102004027523A1

DE102004027523A1 - Prozessgesteuertes Verfahren und Anlage eines sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems

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Publication number: DE102004027523A1
Application number: DE102004027523A
Authority: DE
Original assignee: Krugler Frank Dipl-Ing
Current assignee: Krugler Frank Dipl-Ing
Priority date: 2003-11-24
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-07-28

Abstract

Beschrieben wird eine Anlage eines sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems zur Automatisierung von Handlungsabläufen im Rahmen von Gefahrsituationen in Gebäuden, Anlagen sowie Gebieten mit Hilfe einer prozessgestützten Kommunikation auf Grundlage eines Verfahrens zur Ermittlung von momentanen Gefährdungsgraden und deren Weiterverarbeitung. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Anlage in der Lage, Informationsparameter bidirektional von Sensoren und Legacysysteme über Gefahrenszenarios im Rahmen einer Bewertung der aktuellen Gefahrensituation eines baulichen Objektes oder eines Bereiches Handlungen bzw. Handlungsabläufe im Echtzeitbetrieb zu generieren.

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Anlage zur Automatisierung von Handlungsabläufen in Gebäuden, Anlagen sowie Gebieten mit Hilfe prozessgestützter Kommunikation, insbesondere mit dem Ziel der Implementierung eines sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems zum optimierten Betrieb von elektroakustischen Anlagen (ELA) und Legacysystemen sowie Gebäude-Leittechnik (GLT) -Komponenten.
Es ist bekannt, dass es Verfahren und Anlagen zur Konfiguration, Steuerung und Auswertung von Sensoren und speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) auf Basis von Mikrocontrollern, A/D- und Spannungs- und Frequenz -Wandlern und Stromschleifen für elektroakustische Anlagen gibt. In der Regel haben diese Systeme einen reaktiven Charakter. Interfaces mit Peripherieeinheiten, wie z.B. Speicher, Ein- und Ausgabeports, Timer, A/D- und D/A- Wandler, serielle Schnittstellen, Bussysteme werden auf Mikrochips integriert. Jedoch werden die Anforderungen an die Systemsteuerung, aufgrund stetig steigender Sicherheitsbedürfnisse, größer.

Bisherige Verfahren und Komponenten von elektroakustischen Anlagen und Legacysystemen nutzen zur technischen Steuerung, Simulation und Fehlersuche Peripherieeinheiten als Schnittstelle (Tastatur, Display, Telefonendgerät, Rufanlagen etc.). Dadurch besteht die Möglichkeiten direkt Aktionen auf der elektroakustischen Anlage (ELA) auszuführen DE 100 33 287 A1 zeigt beispielsweise ein Telefonendgerät, das als Steuereinheit für eine elektroakustische Anlage betrieben wird.

Herkömmliche Steuereinrichtungen von elektroakustische Anlagen und Legacysystemen beschränken sich darauf, dass sie durch übergeordnete Legacysysteme (wie z.B. Brandmeldezentralen, Havarie- und Gefahrenmanagementsysteme, Rauchabzugsanlagen (RWA), Melde- und Kommunikationssysteme etc.) direkt gesteuert werden. Dabei werden potenzialfreie Schaltkontakte ausgewertet oder über serielle bzw. parallele Schnittstellen zu dem Legacysystem ein Kommunikationsprotokoll ausgetauscht, welches dann zu einer direkten Auslösung einer Ansage in entsprechenden Lautsprecherlinien bzw. Lautsprechern führt.

Es findet bei den derzeitigen elektroakustischen Anlagen und Legacysystemen kein ganzheitlicher Ansatz zur Abfolge von Aktivitäten statt, weder zeitliche Rückkopplungen noch eine zeitliche Staffelung der Aktivitäten über Eskalationsstufen ist automatisierbar. In den zur Zeit bekannten ingenieurmäßigen Evakuierungsmodellen, z.B. Methode nach Predtetschenski und Milinski können Gefahreinwirkungen nicht direkt berücksichtigt werden und Panikreaktionen bleiben als nicht berechenbar unberücksichtig.

Das hat in elektroakustischen Anlagen zur Folge, dass eine zeitlich versetzte Abarbeitung von komplexen Handlungsabläufen mit Eskalationsstufen zum Schutz von Personen und materiellen Gütern in gefährdeten Bereichen und Gefahrenbereichen unter Einbeziehung der momentanen Gefahrensituation (resultierend aus Brandlasten, räumliche Gegebenheiten, Schutzeinrichtungen, Personenstärken und Personspezifikationen) bisher nicht bzw. nur durch manuelles Eingreifen von Personen umgesetzt werden konnte.

Die bisher eingesetzten elektroakustischen Anlagen und Legacysysteme können nur sehr beschränkt bereitgestellte Signale und Informationen aus Legacysystemen verarbeiten und auch keine zeitlichen Handlungsabläufe auf der Basis von Gefahrenszenarien im Echtzeitbetrieb generieren. Eine Analyse der momentanen Gefahrensituation mit bestimmbaren Gefährdungsgraden findet nicht statt. Das Fehlen eines geeigneten Verfahrens und einer Anlage führt dazu, das bei leicht steigender Komplexität der zu ergreifenden Handlungsmaßnahmen im Gefahrenfall eine automatische Differenzierung zu ergreifender Aktivitäten nur unzureichend erfolgt und oft unangemessene Aktivitäten für Worst Case – Szenarien eingeleitet werden. Dieser Nachteil wird über eine herbeigeführte Interaktion zwischen Mensch und System im Gefahrenfall gemindert, mit dem Ergebnis das neben langen Reaktionszeiten und einer hohen Rate von subjektiven Fehlentscheidungen extreme Gefahrensituationen unbeherrschbar bzw. ungenügend bewältigt werden.

Eine dynamische Erstellung von Fluchtwegszenarien, eine Erst- bzw. Soforthilfe unter den Betroffenen durch gezielte der Gefahrensituation angemessene Anweisungen über die elektroakustische Anlage wird bisher nicht unterstützt. Prognosen für Brandlasten in Gefahrenbereiche zur Brandausbreitung und aktiven Brandbekämpfung für Einsatzkräfte können bisherige Systeme, aufgrund der mangelnden Auswertung von sich ändernden Umgebungseinflüssen, wie Temperatur und Luftzusammensetzung, nicht liefern. Die Verfügbarkeit der Auswertung von zeitnahen Zuständen aus Gebäude-Leittechnik (GLT) – Komponenten und Legacysystemen (z.B. Sprinkleranlagen, Löschsystemen etc.) sowie Informationen aus Facility-Management-Systeme (FMS) wird bisher nicht bzw. mangelhaft unterstützt. Mit dem Resultat, dass neben Sach- und Personenschäden je nach eintretenden Gefahrenfall auch Image-Schäden für Betreiber oder Verantwortliche unvermeidbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Verfahren und eine Anlage zu schaffen, mit dem elektroakustische Anlagen (ELA) und Legacysysteme (Rauchgasabzugssystem, Rauch- und Wärmeabzugsanlage (RWA), Rauchschaltanlage, Lüftungsanlage, Brandmeldesystem, Brandmeldezentrale (BMZ), Löschsystem, Funkenlöschanlage, Sprinkleranlage, CO₂-Feuerlöschanlage, Pulver- und Schaumlöschanlage, INERGEN-Löschanlage, Facility-Management-System (FMS), Gebäudemanagementsystem, CAD-System, Wartungs- und Instandhaltungssystem, Alarmanlage, Benachrichtigungssysteme, Fluchtwegsystem, Fluchtwegleitsystem, Rettungswegesystem, Zugangsleitsystem, Evakuierungssystem, Schlüsselsystem, Schlosssystem, Schließanlage, Feststellanlage und Telekommunikationssysteme sowie Gebäude-Leittechnik-Komponenten, wie Melder, Sensoren, Stellantriebe, Messsonden und -fühler, Schalter, Taster, Displays, Bussysteme, LAN und WAN-Netzwerke) durch ein Leitsystem dynamisch, situationsbezogen, insbesondere durch Handlungsabläufe auf Basis von Szenarien, automatisiert werden.

Das Verfahren und die Anlage wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem technische Parameter von Gebäude-Leittechnik (GLT)-Komponenten und/oder Legacysystemen mit Hilfe eines spezifischen Protokolls über serielle bzw. parallele Schnittstellen und/oder Local Area Network [LAN]/ Wide Area Network [WAN]- Verbindungen durch ein sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystem aufbereitet, verarbeitet und ausgewertet werden. Hierzu wird findet Verfahren Anwendung, welches es gestattet mit der Berechnung eines Gefährdungsgrades die momentane Gefahrensituation zu bewerten und entsprechende Handlungsabläufe auf Basis von Szenarien zu generieren. Dabei werden Prozessschritte (Aktivitäten) zeitlich und funktionsrollenbezogen in eine Ablaufstruktur durchlaufen. Funktionen wie Modellierung, Visualisierung, Simulation, Optimierung werden integriert. Die Lösung setzt sich aus Module und Komponenten mit unterschiedlicher Funktionalität 1 zusammen. Die verwendeten Module können funktional als Einzelgerät oder als Variante im Verbund in einem oder mehreren Geräten betrieben werden.

Das System wird mit den Modulen 1:
(110) Interface-Modul für BMZ, GLT-Komponenten und Legacy-System
[300) Sicherheitsakustisches Leitsystem
(120) Interface-Modul für ELA, GLT-Komponenten und Legacy-System als Anlage realisiert.

Das Verfahren und die Anlage stellt eine neue Stufe in der Technologie zur Steuerung elektroakustischer Anlagen und Legacysysteme dar.

Architekten, Bauherren, Bauträger und Betreiber unterliegen für ihre Objekte den vorbeugenden und abwehrenden Maßnahmen zur Gefahrenerkennung und -abwehr. In der Praxis wird die bauliche Gestaltungsfreiheit erkämpft durch höhere Anforderungen an Baumaterialien (z.B. Trennwände F90 ausgebildet) und anderer Schutzeinrichtungen. Mit dem sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystem wird es möglich aufgrund der starken Differenzierung der Handlungsabläufe in gefährdeten bzw. Gefahrenbereichen optimale Maßnahmen einzuleiten, die das Gefahrenpotenzial und die Kosten erheblich reduzieren. Z.B. werden gezielte Maßnahmen, wie Evakuierung durch Lautsprecheransagen nur in den davon betroffenen Bereichen ausgelöst, eine totale Evakuierung des gesamten Objektes vermieden.

Mit vordefinierten Modellen (Szenarien) gelingt es zeitliche Abläufe für die elektroakustische Anlage und anderer Legacysysteme vor dem Eintreten der Gefahrensituation zu optimieren. Eine Visualisierung komplexer Handlungsabläufe mit entsprechenden Eskalationsstufen unterstützt die Reproduzierbarkeit und Transparents in der Auswertbarkeit der Szenarien. Eine Protokollierung wichtiger Abläufe findet sowohl im Test- als auch im Betriebsmodus statt.

Die Automatisierung der Handlungsabläufe für die elektroakustische Anlage und anderer Legacysysteme schafft einen bisher unerreichtes Maß an Sicherheit für gefährdete und Gefahrenbereiche. Besonders Sicherheitskonzepte mit steigender Komplexität werden realisierbar.

Mit einer hohen Flexibilität des sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems kann auf sich verändernde Gefahrensituationen reagiert werden. In Bezug auf sich einstellende Störungen aktiver Komponenten oder Legacysysteme (z.B. Ausfall der Funktionalität durch Gefahreinwirkung oder Wartung) kann durch Dynamisierung der Abläufe (plötzliche Veränderung in der Gefahrensituation, die zur Auswahl eines neuen Szenarios führt) mit Parallelisierung und Eskalation auf die jeweilig akut eintretende Gefahr reagiert werden und erheblich die Reaktionszeit und Fehleranfälligkeit gemindert werden. Dabei ist es möglich entsprechende Vorwarnzeiten für Folgeszenarien festzulegen.

Durch die einfache Integration des sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems mit vorhandenen GLT-Komponenten und bestehende Legacysysteme (FMS, Rauchabzugssystemen, Löschsystemen), einschließlich BMZ werden Installationskosten gesenkt. Das sicherheitsakustische Leitsystem arbeitet autark und bietet einen größeren Funktionsumfang als bisherige Steuereinheiten für elektroakustische Anlagen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass neben der Ansteuerung von GLT-Komponenten über Unified Messaging Solutions (UMS) Service- und Einsatzkräfte zielgerichtet mit Informationen versorgt werden können.

Mit dem Einsatz des sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystem in Gefahrensituationen wird der Mensch als kritischer Entscheidungsfaktor in seinem Handeln unterstützt und auf das notwendige Maß entlastet.

Beim Eintreten von Störungen des Leitsystems kann auf die Stufe herkömmlicher Steuereinheiten für elektroakustische Anlagen und Legacysysteme geschaltet werden.

Das sicherheitsakustische System besitzt aufgrund der Steuerung und Überwachung audioakustischen Anlagen die Möglichkeit, diese außerhalb von Gefahrensituation im Tagesbetrieb für Marketing-, Information- und Unterhaltungszwecke einzusetzen, um die Betriebskosten zu senken und nicht zuletzt die Attraktivität des Objektes zu steigern.

Diese vorgenannten Vorteile führen zu einem größeren Schutz von Personen, materiellen Sachwerten und der Umwelt.

Beschreibung der Patentanmeldung

Beim Eintreffen eines Signals oder Ereignisses aus einer GLT-Komponente bzw. Legacysystem wird eine neue Instanz eines vordefinierten Ablaufprozesses gestartet. Das Interface [110] des sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems pollt hierbei eine vordefinierte Datenstruktur und übersetzt die Eingangsdaten des Signals bzw. Ereignisses über eine Mappingstruktur in Prozessdaten. Als Mappingstuktur werden Objekte bzw. Einrichtungen definiert, die Eingangsdaten über einen definierten inhaltlichen Bezug in Ausgangsdaten transferieren. Die gemappten Parameter werden mit vorkonfigurierten Daten des sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems modular verarbeitet. In diesem Prozess eintreffende Ereignisse bzw. eingehende Daten eigener Module und/oder anderer Systeme beeinflussen die vormodellierte Verarbeitungsabfolge des Ablaufprozesses.

Die vorliegende Erfindung ergibt sich aus der Beschreibung der Einzelheiten und den Ansprüchen, wobei bezug genommen wird auf die Abbildungen, bei denen gleiche Referenzzeichen in den Abbildungen einander entsprechende Punkte bezeichnen.

Bevorzugte Ausführungsformen werden in ihren Varianten durch Anführungszeichen ('," und so weiter) mittels dem Anfügen an das Referenzeichen gekennzeichnet. Wenn die Anführungszeichen weggelassen werden, bezieht sich die Beschreibung auf alle dieser Varianten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsvariante näher erläutert, die in den nachfolgenden Abbildungen dargestellt wurden.
Es zeigt:
1 die schematisch-modulare Darstellung des Gesamtsystems;
2 die software-technische Architekturvariante des Gesamtsystems;
3 die Gerätevariante des Interface-Modul für BMZ und Legacysysteme
4 die Gerätevariante des sicherheitsakustisches Leitsystem
5 die Gerätevariante des Interface-Modul für ELA und Legacysysteme
6a–i die Ablaufmodellbeispiele für ausgewählte Einzelmodule
7 die Schnittstellenvariante BMZ – Interface-Modul -Leitsystem
8 das Datenbankdesign
9 die Ausführungsvariante 1 – Gefahrmeldung von BMZ mit optischen Übertragungskomponenten
10 die Ausführungsvariante 2 – Gefahrmeldung von BMZ ohne Zentralverstärker
11a–e ein Beispiel für die Konfigurationsmatrix
Basisvariante für sicherheitstechnisches und akustisches Leitsystem
In dieser Basisvariante (1) wird eine ausgelöste Gefahrmeldung, die Daten des Alarms (Auslösesystem bzw. -Melder, Meldelinie, Alarmwertigkeit etc.) enthält über ein Interface-Modul [110] in das Mapping-Modul [312] des sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystems [300] transferiert. Bei dem Interface-Modul [110] handelt es sich um ein Sende- und Empfangsmodul, welches über ein Protokoll mittels einer seriellen oder parallelen Schnittstelle, LAN bzw. Bussystem Daten transferiert.
Das Interface- [110] 2 und/oder das Mapping-Modul [312] pollt in einem vorher festgelegten Zeitintervall die Auslösung einer Gefahrmeldung und legt diese in einer Datenstruktur ab. Die Datenstruktur enthält berechnete und experimentell ermittelte Kennwerte und Bezeichnungen zur räumlichen Gegebenheit, Branddauer t_ä [min], Brandlast Gefahrenbereich, Ventilationsbedingungen, Verbrennungseffektivität, Wärmeabzugsfaktor w und anderen zusammen. Unter Gefahrenbereich wird eine räumlichen Begrenzung einer Fläche in einem Bereich oder Gebiet definiert.
Die Ermittlung der Kennwerte erfolgt auf Basis der DIN 18230-1 und/oder brandschutztechnisches Nachweisverfahren, wie KTA 2101.2, sowie aus Mehrraum-Mehrzonen-Modell (z.B. FIGARO), dabei wird eine äquivalente Branddauer t_ä [min] bestimmt. Aus dem Produkt der äquivalente Branddauer t_ä [min] und dem Sicherheitsbeiwert γ wird die erforderliche Feuerwiderstandsdauer t_f [min] ermittelt. Der Sicherheitsbeiwert γ bestimmt sich empirisch über die Bedeutung des Gefahrenbereiches oder Bauteils, der Verhältnisse zur Brandbekämpfung und der zugrundegelegten Ventilationsverhältnisse nach Anhang A von KTA 2101.2.
Zur Bewertung der aktuellen Gefahrensituation wird zusätzlich die aus deskriptiven und ingenieurmäßigen Verfahren (z.B. Building Code Neuseeland) sowie Simulationsmodelle (z.B. Exodus, Pedgo) berechnete Evakuierungszeit t_ev [min] des Gefahrenbereiches herangezogen. Dafür wird ein Gefährdungsgrad G_Gef eingeführt.
Der momentane Gefährdungsgrad G_Gef,m [%] ermittelt sich nach (1) aus der Differenz der berechneten Evakuierungszeit t_ev [min] und der momentan verstrichenen Evakuierungszeit t_ev,m [min], als Zeit ab dem Zeitpunkt der eingeleiteten Evakuierungsmaßnahmen dividiert durch die geforderte Feuerwiderstandsdauer t_f [min] vermindert um die momentan verstrichenen Zeit t_f,m [min] nach dem Auslösen der Gefahrensituation über die Brandmeldezentrale (BMZ) oder das Gefahrenmanagementsystem (GMS).
Mit dem aktuellen Gefährdungsgrad G_Gef,m [%] als Prozentwert wird es möglich die Entwicklung einer Gefahrsituation zeitabhängig einzuschätzen und entsprechende Maßnahmen zur Gefahrenabwehr einzuleiten.
Im Rahmen von vordefinierten Gefahrenszenarien werden diese mit einem maximal Gefährdungsgrad G_Gef,Sz,max [%] und einem minimalem Gefährdungsgrad G_Gef,Sz,min [%] für den Wirkbereich ausgestattet. Zur Ermittlung des momentanen Gefährdungsgrades für ein Szenario (Szenario-Gefährdungsgrad) G_Gef,Sz,m [%] können Gefährdungsgrade verschiedener Gefahrenbereiche wie folgt in (2) zusammengefasst werden.
Der momentane Szenario-Gefährdungsgrad errechnet sich aus der Summe der momentanen Einzelgefährdungsgrade G_Gef,m geteilt durch die Anzahl n der im Wirkbereich eines Szenarios befindlichen Gefahrenbereiche.
Beim Überschreiten des vordefinierten maximal Gefährdungsgrad G_Gef,Sz,max und des Unterschreiten des minimalem Gefährdungsgrad G_Gef,Sz,min eines Gefahrenszenarios wird über das Szenario-Modul [322] ein Wechsel des Szenarios eingeleitet.
Dabei gilt nach (3) folgende Bedingung für ein Szenario: GGef,Sz,min < GGef,Sz,m < GGef,Sz,max (3)
Das Verfahren kann auf sich zuspitzende Gefahrensituationen mit Eskalationsstufen in der Gefahrenabwehr antworten.
Alle Daten der Datenstruktur aus dem Mapping-Modul [312] und dem Szenario-Modul [322] werden dem Protokollierungs-Modul [320] zugeführt, in ihm werden die Daten der Gefährdungsgrade, die Zwischenergebnisse und der Zustand einzelnen Komponenten sowie interne Systemdaten protokolliert und gespeichert.
Das Szenario-Modul [322] verwaltet und steuert die Eskalationsstufen vordefinierte Szenarien, die einen Zustand im Handlungsablauf des elektroakustischen Leitsystems beschreiben. Die Gefahrensituation aktiver Szenarios wird zeitlich auf sich verändernde Szenario-Gefährdungsgrade überwacht.
Mit jedem aktiven Szenario können Reaktionen im Ablauf-Modul [332] ausgelöst werden. Dabei stellt das Ablauf-Modul [332] das zentrale Bindungsglied zwischen der Auslösung eines Szenarios (Aktion) und der zeitlichen und systembezogenen Reaktion entsprechender Handlungen bzw. Aktivitäten dar. Die Datenstrukturen des Ablauf-Moduls [332] enthalten Verweise auf Szenarios, Aktivitäten, Lautsprecherlinien, Lautsprecher, Ansagen mit entsprechenden Prioritäten und Zeitintervalle zur Steuerung und Überwachung von GLK-Komponenten und Legacysysteme. Das Ablaufmodul [332] sendet die Daten an das Interface-Modul [120], die Übertragung der Daten erfolgt über eine serielle oder parallele Schnittstelle bzw. über ein Bussystem oder LAN-Netzwerk.
Das Interface-Modul [120] dient der Erzeugung, Weiterleitung und Transformation der Daten zum ELA-Leistungsverstärker. Dabei ermöglicht das Modul die Erzeugung von Gefahransagen auf verschiedenen Audio-Linien im Parallelbetrieb und die Transformation des Signals in ein Niederfrequenz (NF)-Signal über digitale Wandler- und Übertragungskomponenten. Neben den Audiosignalen können Steuer- und Überwachungssignale generiert werden und bei Bedarf an weitere Legacysysteme wie RWA's, Brandmeldezentralen, Kommunikationssysteme, Fluchtwegleitsysteme, Kommunikationssysteme für Servicepersonal und Einsatzkräfte zur Gefahrenabwehr geleitet werden.
Tritt im Handlungsverlauf eine Eskalation der Gefährdung auf, z.B. stellt die Brandmeldezentrale weitere Alarmmeldungen dem sicherheitstechnischen und akustischen Leitsystem bereit, so wird der aktuell geltende Szenario-Gefährdungsgrad durch diese Meldungen erhöht und führt zur Auswahl eines neuen Szenarios , das wiederum neue Abläufe mit entsprechenden Wirkungen auf GLK-Komponenten bzw. Legacysysteme auslöst. Das Konfigurations-Modul [360] wird benötigt um Metadaten über das Objekt, bauliche Einrichtung bzw. Gebiet zu speichern. Metadaten liefern Grundinformationen für die bauliche Installation von Systemen und GLK-Komponenten (z.B. Lautsprecherlinien, Boxen, RWA, Schnittstellen etc.) Die Daten über Eingabe mit Benutzerinterface oder Migration aus anderen Systemen werden mit Hilfe der Funktionen Neueingabe, Änderung und Löschen vorhandener Daten eingepflegt [5c–i]. Ein Zurücksetzen der Anlage im Gefahrenfall ist jeder Zeit möglich.
Neben der Abwehr von Gefahren können über das Leitsystem Ansagen und Programme für Marketingzwecke, Unterhaltung und Information über Einzelkomponenten [360] konfiguriert und abgerufen werden. Mit der Marketingkomponente werden Werbeansagen, Identitätserkennungen von Produkten bzw. Firmen programmtechnisch verwaltet, gespeichert und abgerufen. Mit Hilfe der enthaltene Abrechnungskomponente im Konfigurationsmodul [360] werden alle Marketingaktivitäten verwaltet und buchungstechnisch abgewickelt.
Das sicherheitstechnische und akustische Leitsystem bietet die Möglichkeiten Unterhaltungs- und Informationsprogramme für den Alltagsbetrieb als Hintergrundbeschallung zu erstellen. Im Alltagsbetrieb laufen akustische Programme nach einem vorgegebenen Ablauf mit geringer Priorität, sollte das sicherheitsakustische Leitsystem über eine Meldung bzw. Ereignis höherer Priorität von BMZ und/oder Legacysystem unterrichtet werden, so reagiert das Leitsystem mit dem Auslösen eines neuen Szenarios. Ist die Priorität des Szenarios höher als die des vorhergehenden Szenarios werden die vordefinierten Handlungsabläufe des Szenarios höherer Priorität gestartet und somit die bisherigen Abläufe ersetzt (z.B. wird eventuelle Hintergrundbeschallung beendet). Damit wird sichergestellt, dass z.B. im Verlauf einer Gefahrensituation stetig, zeitnah und angemessen vom Leitsystem eine Reaktion erfolgt. Es ist möglich über diesen Mechanismus Vorwarnzeiten für den modellierten Gefahrenfall einzurichten und dynamisch Handlungsabläufe (z.B. Fluchtweg) zu generieren.
Ein schneller Online-Abgleich des Konfigurations-Moduls (Metadaten, Chartsongs, Regionalinformationen, Wetterbericht etc.) wird über Webservices gewährleistet. Es ist weiterhin möglich eine Fernwartung bzw. der Abgleich der Daten in den Datenstrukturen durch Internet/Intranet – Technologien zu unterstützen.
Die Basisvariante für die technischen Realisierung der Erfindung (2] beruht auf dem Einsatz einer Ablaufprozess-Engine. Die Module des Leitsystems werden modelliert und über mehrere Servlets abgebildet. Beim Start des Leitsystems läuft ein Servlet innerhalb eines Applikation-Servers und nimmt http-Requests des Client Browsers (Benutzerfrontendeingabe und/oder automatische Ereignis-Triggerung) entgegen. Entsprechend der in der URL angegebenen Daten werden die Applikations-Unit und der auszuführende Ablaufprozess ermittelt. Das Servlet gibt den Request an die Engine zur Bearbeitung weiter. Die Engine verwaltet alle Komponenten und Module und führt weitere Prozessschritte aus. Im Laufe der Abarbeitung eines Prozesses wird mittels der in den Prozesskomponenten enthaltenen visuellen Controls html-Seiten zurück an das Benutzertrontend (Browser) gesendet.
Die Engine unterstützt beliebige Content-Typen, so dass zum Austausch von Prozessdaten mit anderen Modulen und/oder Systemen (z.B. Interface [110]-sicherheitsakustisches Leitsystem [300]) XML-, ASCII- und/oder Datenbanktabellen Verwendung finden. Die Prozess-Engine kann entweder wie ein Servlet im Kontext mit dem Applikation-Server laufen [2] oder als externer Prozess in einer eigenen „Virtual Machine", die über RMI mit dem Servlet kommuniziert.
In der Basisvariante werden alle Komponenten und Module in 19-Zoll-Bauweise ausgeführt. Intern arbeitet ein Mikroprozessor gesteuertes Motherboard. Das Display und die Navigationstasten werden über parallele oder serielle Schnittstelle angesteuert. Das Gerät wird zwangsbelüftet betrieben. Für Updates der Systemsoftware oder der Audio-Files steht ein Transfermechanismus zur Verfügung. Als Speichermedien für das Betriebssystem und der Software werden verschiedene Speichertechnologien (Harddisk, EEPROM, Flash etc.) eingesetzt. Nach Bedarf wird ein Drucker-Modul in die Frontplatte des Gehäuses eingelassen. Neben LAN- und seriellen Anschlüssen kann ein externer Monitor betrieben werden. Für die Fernwartung und -konfiguration wird ein Modem eingesetzt.
Die Grundvariante setzt sich aus 2 verschiedenen Interface-Module zusammen.
Das Interface-Modul (110) – dient der Kommunikation mit der BMZ, der ELA-Komponenten und der Legacysysteme. Es handelt sich hier um ein I/O-Interface welches verschiedenen Schnittstellenvarianten (potentialfreie Kontakte, seriell und parallele Schnittstellen) beinhaltet. Das Interfacemodul kann mit der Prosess-Engine in einem Gehäuse zusammengefasst werden.
Das Interface-Modul (120) wird in einem separatem 19 Zoll Gehäuse installiert. Es wird von einem Mikroprozessor gesteuertes Motherboard betrieben. Eine bestimmte Anzahl NF-Ausgänge werden digital elektrisch oder optisch bereitgestellt über Wandler werden NF-Ausgänge für ELA-Leistungsverstärker bereitgestellt. Die NF-Signale der Zuspielgeräte werden über AD/DA-Wandler verarbeitet und für die Hintergrundbeschallung auf verschiedene Audio-Linien geroutet.
Ausführungsvariante 1:
Gefahrmeldung von BMZ mit optischen Übertragungskomponenten 9
Beim Eintreten einer Gefahrensituation (z.B. Brand im Heizungsraum) können vom Leitsystem dynamisch akustische Ansagen zum Routen auf optischen ELA-Übertragungskomponenten generiert werden. Das Leitsystem empfängt über I/O-Schnittstellen Meldeliniensignale von der Brandmeldezentrale und bewertet ein momentanes Gefahrenpotential auf der Basis von Gefährdungsgraden. Dabei werden zeitliche Handlungsabläufe in Form von Szenarien verarbeitet, die gezielte Maßnahmen der Gefahrenabwehr einleiten. Das Leitsystem dient neben der Funktion als Notfallwarn- und Evakuierungssystem im Normalbetrieb der Hintergrundbeschallung. Aus funktionsbedingten Aspekten erfolgt die Aufteilung des Systems in verschiedene Module.
Die Process-Engine dient als zentrales Steuerungs- und Überwachungssystem zur Konfiguration der ELA-Architektur. Die Kommunikation zwischen den Systemkomponenten kann über Webservices, serielle Schnittstellen oder potentialfreie Kontakte erfolgen. Eine Erweiterung auf interaktive Kommunikations- und Informationsdienste über LCD's oder Panels ist nach Bedarf möglich ( z.B. Info-Panel – Umgebungsinformationen können von Gästen aktuell abgerufen werden). Das System beinhaltet Funktionen der Modellierung, Visualisierung, Protokollierung sowie Optimierung von Handlungsabläufen verschiedener Betriebsmodi (Vorkonfiguration, Echtbetrieb). Über Fremdsysteme können Ereignisse getriggert werden, die den prozessgesteuerten Handlungsablauf beeinflussen (GLT-Komponente meldet ein Versagen – Leitsystem reagiert mit Alternative). Die Voralarm- und Eskalationsstrategien können über Szenarien abgebildet werden. Das System enthält Login-, Protokollierungs- und Fehlerbehandlungsroutinen zum sicheren Betrieb. Ein relationalen Datenbanksystem speichert alle relevanten Informationen und Konfigurationen zum Prozessverlauf, dabei steht im Vordergrund die Reproduzierbarkeit und Auswertbarkeit. Die Hardware ist mit einem leistungsfähigen Prozessor und Schnittstellen ausgestattet und gestattet eine parallele Ansteuerung von Audio-Linien. Eine dynamische Temperaturüberwachung sichert optimale Betriebstemperaturen aller wichtigen Bauteile. Die Lüfter werden drehzahlgesteuert zugeschaltet.
Das Audio-Device ermöglicht ein automatische Parallel-Routen und Ausgeben von Ansagen auf unterschiedlichen Audio-Linien. Zur Aussteuerung und zum Panning der Einzelkanäle werden Steuerfunktionen bereitgestellt. Über die Möglichkeit der Einbindung von Plug-Ins können Zusatzfunktion für Soundkanäle von Fremdherstellern später nahtlos implementiert werden. Eine Prioritätsschaltung für Gefahransagen gegenüber der Hintergrundbeschallung gestattet einen automatischen und sicheren Betrieb des Systems im Gefahrenfall. Für die Hintergrundbeschallung werden Musik-Player mit Playlisten-Funktionalität eingesetzt. Verschiedene Sound-Formate (z.B. MP3) werden unterstützt. Im Rahmen der Integration von professionellem Musik-Equipment (CD- und andere Zuspielgeräte) werden optische Schnittstellen bereitgestellt.
Es wird ein Mehrkanal-Interface auf 24 Bit -Basis verwendet. Die Übertragung erfolgt über eine einzige Leitung, per optischem SC/PC – SC/PC Duplex-Kabel. Die MADI-Kanäle werden auf 8 ADAT Ausgänge gemappt. Intern kann über ein 16 × 16 Matrix Router jedem der 8-kanaligen ADAT-Ausgänge ein beliebiger in Blöcke unterteilter Eingang zugewiesen werden (freies Routing). Neben der MADI – ADAT Konvertierung kann ein Weiterschleifen des optischen Signals auch parallel auf beliebig viele 8-kanalige Ausgänge erfolgen. Für eine optimale Hintergrundbeschallung werden 24 Bit Wandler pro Kanal mit 48 kHz eingesetzt. Für einen optionalen Ausbau der Übertragungsstrecke können die Wandler auch mit 96kHz (zwei ADAT-Kanäle im Sample Splitverfahren, kompatibel mit S/MUX, auf einem analogem Ausgang) betrieben werden.
Die verwendeten Wandler besitzen Referenz-Qualität und weisen im AD-Bereich > 117 dBA Dynamik und im DA-Bereich > 112 dBA aus.

Claims

Leitsystem [300] für sicherheitstechnische und akustische Anlagen, gekennzeichnet dadurch, dass das System oder die Anlage Informationsparameter von und/oder zu Sensoren und/oder Legacysysteme über ein Verfahren auf der Basis der Ermittlung von Gefahrenszenarios aus momentanen Gefährdungsgraden zur aktuellen Gefahrensituation eines baulichen Objektes oder eines Bereiches Handlungen bzw. Handlungsabläufe im Echtzeitbetrieb generiert.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildung von Szenarien und/oder der Verfahrenslogik durch Programmschritte in einem Softwareprogramm oder in einer Ablaufstruktur über ein EDV-System realisiert wird.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildung von Szenarien und/oder der Verfahrenslogik von einer Prozess-Engine oder Vorgangssteuerungssystem, wie Workflow-Engine ausgeführt wird.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildung von Szenarien und/oder der Verfahrenslogik modelliert, optimiert, visualisiert, reproduziert, protokolliert, simuliert, getestet und/oder überwacht wird.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildung von Szenarien und/oder der Verfahrenslogik über Eskalationsstufen erfolgt.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl von Szenarien über empirisch und berechneter Kenngrößen und Parameter erfolgt.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine verteilte Systemarchitektur für die beteiligten Komponenten, Module, Systeme und Anlagen vorliegt.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Administrations- [350] und Konfigurations-Module [360] zu den Bestandteilen des Leitsystems gehören.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Interface- [110, 120], Mapping- [312], Szenario- [322] und Ablaufmodule [332] sowie Peripheriekomponenten (Bridge/Device, Wandler) zu den Bestandteilen des Leitsystems gehören.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über Datenstrukturen in Dateien, Datenbanken oder Speichermodule gespeichert und gelesen werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass aus der Abbildung von Szenarien und/oder der Verfahrenslogik den Prozessschritten Ansagen generiert und auf Ausgabekanäle geroutet werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass nachgeschaltete Audio-Komponenten Ansagen generieren und auf Ausgabekanäle routen.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Rauchgasabzugssysteme, Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) sowie Rauchschaltanlagen, Lüftungsanlagen gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Brandmeldesysteme, Brandmeldezentralen (BMZ) gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Löschsysteme, Funkenlöschanlagen, Sprinkleranlagen, CO₂-Feuerlöschanlagen, Pulver- und Schaumlöschanlagen, INERGEN-Löschanlagen gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Facility-Management-Systeme (FMS), Gebäudemanagementsysteme, CAD-Systeme, Wartungs- und Instandhaltungssysteme gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Alarmanlagen, Benachrichtigungssysteme gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Fluchtwegleitsystem, Rettungswegesystem, Zugangsleitsystem, Evakuierungssystem gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Schlüsselsystem, Schlosssystem, Schließanlagen gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Feststellanlagen gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Gebäude-Leit-Technik (GLT) – Komponenten, wie Tablows, Pannels, Displays, Melder, Sensoren, Stellantriebe, Messsonden und -fühler, Schalter, Taster, European Installation Bus (EIB)-Komponenten und Installations-Bussysteme, LAN und WAN-Netzwerke gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Legacysysteme, wie Telekommunikations- und Informationssysteme gesteuert und überwacht werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen zum Telefonfestnetz oder Mobilfunknetz oder Intranet/Internet zum Betrieb oder zur Konfiguration aufgebaut werden.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, durch Verwendung in Busbahnhöfen, Bahnhöfen, Schiffshäfen, Flughäfen, Stadien, Schulen, Kindertagesstätten, Behörden, Industriebetrieben, Krankenhäuser, Kliniken, Hotels, Bäder, Thermen, Museen, Theater.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, durch Verwendung in Messeobjekten und Einkaufszentren.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Marketing- und/oder Informations- und/oder Unterhaltungsprogramme erstellt, ausgeführt und abgerechnet werden können.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Personal und Einsatzkräfte zielgerichtet über Unified-Messaging-System (UMS) – Lösungen informiert werden können.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, durch Verwendung in gefährdeten Gebieten, Landschaftsschutz- und Katastrophengebiete.
Leitsystem [300] nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, durch Verwendung in Bus, Bahn, Flugzeuge, Seminare und Konferenzen.