DE102004029655A1

DE102004029655A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Brandschutz elektronischer Geräte

Info

Publication number: DE102004029655A1
Application number: DE200410029655
Authority: DE
Inventors: Ludger Siepelmeyer; Andreas Nordhoff
Original assignee: Siepelmeyer Ludger Dring
Current assignee: Siepelmeyer Ludger Dring
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2006-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung für die Hard- und Software elektronischer Geräte, mit automatischer Branderkennung, Brandmeldung und Brandbekämpfung. DOLLAR A Ein kostengünstiger und effektiver Brandschutz für elektronische Geräte wie z. B. PCs wird dadurch erreicht, dass die Bauteile der Brandschutzvorrichtung auf Grund ihrer Dimensionierung und Anordnung als Einschub ausgebildet und in das zu schützende Gerät einschiebbar sind und dass der optische Rauchsensor (1) nach der Branderkennung sofort über die Auswerte- und Steuerelektronik (2, 3) die Alarmmeldung und mit bestimmter Verzögerung gleichzeitig die Löschfunktion, die Stromlosschaltung des Geräteventilators und die Datensicherung auslöst, die nach Vollzugsrückmeldung zur allpoligen Stromlosschaltung des zu schützenden Geräts führt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Brandschutz elektronischer Geräte wie PCs, insbesondere nach dem Oberbegriff des Vorrichtungsanspruchs 1 und des Verfahrensanspruchs 14.
Hintergrund der Erfindung
Es sind Löschanlagen für Schaltschränke in 19-Zoll-Einschubtechnik, z.B. für Rechenzentren bekannt. Des Weiteren wurden Kleinlöschanlagen für Kleinversuchsstände, Funkenerosionsanlagen und vergleichbare Werkzeugmaschinen sowie für Fahrkartenautomaten und dergleichen ausgeführt. Für PCs und vergleichbare elektronische Geräte sind diese Brandschutzanlagen ungeeignet.
Nachteilig an diesen Löschanlagen sind deren Größe und Herstellkosten sowie deren Montagekosten, da deren Einbau Fachwissen erfordert.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen sicheren und kostengünstigen Brandschutz für die Hard- und Software von elektronischen Geräten, wie beispielsweise PCs zu schaffen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruchs 1.
Die Miniaturisierung der Bauteile der Brandschutzvorrichtung und deren entsprechende Anordnung gestatten deren Unterbringung im Raum eines PC-Einschubs, der auf einfache Weise in einen PC einschiebbar ist. Dadurch sind auf kostengünstige Weise die Montage der Brandschutzvorrichtung gewährleistet und der Schutz des PCs vor Brand und Rauchgas erreicht, sowie gesundheitliche Schäden und wirtschaftliche Verluste vermieden.
Das gleiche gilt für andere elektronische Geräte, wie Server, Messgeräte, Computer, Elektronik- oder Analysegeräte aus den Bereichen Medizin, Chemie und Physik, als Einzelgeräte oder in Netzwerken angeordnet.
Für die praktische Anwendung der Brandschutzvorrichtung ist es von Vorteil, dass diese einen Schutzmodul und einen Löschmodul aufweist. Für den privaten Anwendungsbereich reicht in der Regel der Schutzmodul mit Branderkennung und automatischer oder manueller Stromabschaltung nach Datensicherung aus. Die gewerbliche Version verfügt zusätzlich über das Löschmodul mit einem Inertgas als Löschgas.
Die automatische Branderkennung erfolgt vorzugsweise durch einen optischen Rauchsensor, der anders als ein Ionisationsrauchmelder keiner behördlichen Genehmigung unterliegt.
Die Prüftaste „Rauchsensor" dient der Überprüfung des Rauchsensors, der Auswertelektronik, der Signaldioden und des Signaltongebers bei gleichzeitiger Deaktivierung der Löschfunktion und der PC-Abschaltung.
Ein optisches Signal, vorzugsweise eine grün leuchtende Signaldiode zeigt die Betriebsbereitschaft der Brandschutzvorrichtung, eine farbige, vorzugsweise rot blinkende Signaldiode den Brandalarm an. Dieser wird auch durch den Signaltongeber angezeigt, der den Vorteil einer Signalerkennung ohne Blickkontakt zu dem zu schützenden Gerät aufweist.
Die Steuerelektronik steuert die Datensicherung und die Unterbrecherrelais für die Stromlos-Schaltung des Geräteventilators und des zu schützenden Geräts.
Die Prüftaste „PC-Abschaltung" ermöglicht die Überprüfung der zur Abschaltung des zu schützenden Geräts und dessen Geräteventilators erforderlichen Hard- und Software sowie der optischen und akustischen Signalgeber bei gleichzeitiger Deaktivierung der Löschfunktion. Bei der Hardware handelt es sich um je ein Unterbrecherrelais für eine in der Regel 220V Stromversorgung des zu schützenden Geräts und dessen Geräteventilators. Das ge trennte Unterbrecherrelais für den Geräteventilator bietet den Vorteil, denselben sofort bei Löschbeginn abschalten zu können und dadurch ein Verblasen des Löschgases zu vermeiden, während das Gerät selbst zu seiner Datensicherung noch unter Strom steht.
Der vorzugsweise 9-Volt-Akkumulator, der mit dem zu schützenden Gerät beim Einschieben der Brandschutzvorrichtung automatisch verbunden und dadurch aufgeladen wird, gewährleistet die dauernde Betriebsbereitschaft der Brandschutzvorrichtung, unabhängig vom Zustand des zu schützenden Objekts.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Steuerelektronik optional ein Modem und eine Netzwerkkarte aufweist, die zur Weitergabe einer Alarmmeldung an einen anderen PC oder an eine Gefahren- oder Brandmeldezentrale dienen. Auf diese Weise kann eine eventuelle Ausweitung des Brandes bekämpft werden.
Vorteilhaft für die Dokumentation eines Brandes ist, wenn die Alarmmeldung als Sprachdurchsage oder als schriftliche Information, z.B. mittel SMS oder Druckers absetzbar ist. Dadurch werden polizeiliche und versicherungstechnische Ermittlungen erleichtert.
Eine vorteilhafte Option der Erfindung besteht darin, dass der zu schützende PC von der Steuerelektronik durch ein Vorrangsignal über ein PC-Datensicherung-Programm (= PCD) oder über ein computereigenes Programm, unabhängig von der Brandbekämpfung, abschaltbar ist. Auf diese Weise wird eine rasche und zuverlässige Sicherung von Software und Daten des zu schützenden Geräts erreicht. Dabei wird selbstständig oder nach Aufforderung über die Programmeinstellung in PCD die Datensicherung in allen laufenden Programmen bzw. innerhalb eines Netzwerkes auf einem anderen Rechner oder Server durchgeführt und erst danach der Strom abgeschaltet. Hierbei ist die Software (im PCD-Programm) so einzustellen, dass die Reihenfolge der Datensicherung der verschiedenen Programme festgelegt werden kann und ein Rücksignal des PCD-Programms an das Schutzmodul die Stromabschaltung auslöst.
Es ist von Vorteil, dass das Löschmodul die folgenden Bauteile aufweist:

– eine Löschgaspatrone mit Halterung;
– ein vorzugsweise Magnetventil mit einer Löschgasleitung und einer Ausströmdüse;
– eine Funktionstaste „Lösch-Handauslösung";
– eine Funktionstaste „Lösch-Stopp".

In der Löschgaspatrone befindet sich vorzugsweise Stickstoff als Löschgas. Diese steht unter Druck und hat druckfrei ein hinreichend wirksames Löschvolumen. Kohlendioxid kommt als Löschgas nicht in Frage, da es unter dem Einfluss hochfrequenter, elektrischer Felder dissoziiert werden kann.
Das Magnetventil beherrscht die Ausströmöffnung der Löschgaspatrone. Diese Funktion kann auch durch einen Dorn ausgeübt werden, der z.B. durch einen Schrittmotor betätigt wird.
Die Ausströmdüse sorgt für eine optimale Verteilung des Löschgases in dem zu schützenden Gerät.
In gewissen Fällen ist es von Vorteil, dass durch die Funktionstaste „Lösch-Handauslösung" die automatische Branderkennung überbrückbar ist und durch kurzes Drücken (z.B. 2 sec.) die reine Löschfunktion oder durch längeres Drücken (z.B. 5 sec.) die gesamte Alarmkette mit Datensicherung und Stromlosschaltung auslösbar ist.
Von Vorteil kann auch sein, dass durch die Funktionstaste „Lösch-Stopp" die Löschfunktion manuell abgebrochen werden kann.
Die Aufgabe einer raschen und effektiven Brandbekämpfung wird auch durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 14 gelöst. Auf diese Weise beginnt der Löschvorgang zum frühest möglichen Zeitpunkt. Das frühe Stromlosschalten des Geräteventilators verhindert ein Verblasen des Löschgases. Durch verzögertes Stromlosschalten wird die Daten- und Softwaresicherung ermöglicht und durch die Stromabschaltung nach erfolgter Datensicherung wird eine zusätzliche Hardwaresicherung betrieben, da die meisten Brände durch den elektrischen Strom entstehen und von ihm gestützt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der einzigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Brandschutzvorrichtung. Diese weist einen vorzugsweise optischen Rauchgassensor (1) auf, der in leitender Verbindung mit einer Auswerteelektronik (2) und einer Steuerelektronik (3) steht. Letztere steuert über eine Steuerleitung 10 eine vorzugsweise getrennte Stromlosschaltung eines Geräteventilators und des zu schützenden Geräts sowie die Datensicherung.
Die Stromversorgung der Brandschutzvorrichtung erfolgt von dem zu schützenden Gerät aus über eine Stromzufuhrleitung (4), die eine netzunabhängige Stromquelle, z.B. einen 9-Volt-Akkumulator (5) speist. Der elektrische Kontakt zur Stromversorgung kann beim Einschieben der Brandschutzvorrichtung in das zu schützende Gerät automatisch hergestellt werden.
Als Löschmittel ist ein inertes Löschgas, vorzugsweise Stickstoff N₂ vorgesehen, der in einer Löschgaspatrone (6) unter Druck gespeichert ist. Die Löschgaspatrone (6) enthält eine löschwirksam ausreichende Menge N₂. Das Löschgas wird durch ein vorzugsweise Magnetventil (7) freigegeben, dass von der Auswerte- bzw. Steuerelektronik (2/3) des Rauchsensors (1) beherrscht wird. Das Löschgas strömt durch eine Löschgasleitung (8) in das zu schützende Gerät, um eine hinreichende Löschwirkung zu erzielen und den O₂-Gehalt im zu schützenden gerät auf < 14 Vol-% zu reduzieren.
Auf der Frontseite der Brandschutzvorrichtung können sich eine optische Signalisierung (12) zur Anzeige der Betriebsbereitschaft und eine andere Signalisierung (13) sowie im Innern ein Signaltongeber (14) zur Anzeige eines vom Rauchgassensor (1) ausgelösten Brandalarms befinden.
Außerdem sind auf der Frontseite der Brandschutzvorrichtung folgende Prüf- und Funktionstasten vorgesehen:

– eine Prüftaste „Rauchsensor" zur Überprüfung des Rauchsensors (1), der Auswerteelektronik (2), der Signaldioden (12), (13) und des Signaltongebers (14) bei gleichzeitiger Deaktivierung der Löschfunktion und der PC – Abschaltung
– eine Prüftaste (16) „PC-Abschaltung" zur Überprüfung der zur Abschaltung des zu schüt zenden Geräts und dessen Geräteventilators erforderlichen Hard- und Software und der optischen und akustischen Signalgeber bei gleichzeitiger Inaktivierung der Löschfunktion
– eine Funktionstaste (17) „Lösch-Handauslösung" zum Auslösen der reinen Löschfunktion durch kurzes Drücken (2 sec.) und der gesamten Alarmkette mit Datensicherung und Stromlosschaltung durch längeres Drücken (5 sec.).

Die erfindungsgemäße Brandschutzvorrichtung funktioniert folgendermaßen:
Nach Erkennen eines Brands durch den Rauchgassensor (2), der als optischer, Ionisations- bzw. Halbleitermelder ausgeführt werden kann. Vorzugsweise wird ein optischer Melder verwendet, um Nachteile bzgl. Strahlenschutz bzw. Preis zu vermeiden. Dessen Auswerteelektronik (3) wird durch die Steuerelektronik (4) eine sofortige Löschfunktion mit gleichzeitiger Stromlosschaltung des Geräteventilators ausgelöst. Dadurch beginnt eine sofortige und effektive Brandbekämpfung, da das Löschgas wegen des abgeschalteten Geräteventilators im Gerät verbleibt und nicht verblasen wird.
Zugleich wird eine Datensicherung durch die Steuerelektronik (4) ausgelöst. Hierbei wird durch ein PCD-Programm (PC-Datensicherung) ein Vorrangsignal ausgelöst, das die Reihenfolge der zu sichernden Programme und die aufnehmenden Geräte festlegt. Außerdem werden die rote, blinkende Signaldiode (13) und der Signaltongeber (14) aktiviert und ggf. eine Brandmeldezentrale informiert.
Nach Rückmeldung der erfolgten Datensicherung löst die Steuerelektronik (4) eine allpolige Stromlosschaltung des zu schützenden Geräts aus und schließt damit den Löschvorgang ab.

1: Rauchsensor
2: Auswerteelektronik
3: Steuerelektronik
4: Stromzufuhrleitung
5: 9-Volt-Akkumulator
6: Löschgaspatrone
7: Magnetventil
8: Löschgasleitung
9: Ausströmdüse
10: Steuerleitung
11: Verbindungsleitung
12: grüne Signaldiode
13: blinkfähige, rote Signaldiode
14: Signaltongeber
15: Prüftaste „Rauchgassensor"
16: Prüftaste „PC-Abschaltung"
17: Funktionstaste „Handauslösung"
18: Funktionstaste „Lösch- Stopp"

Claims

Brandschutzvorrichtung für die Hard- und Software elektronischer Geräte, mit automatischer Branderkennung, Brandmeldung und Brandbekämpfung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Brandschutzvorrichtung auf Grund ihrer Dimensionierung und Anordnung als Einschub ausgebildet und in ein zu schützendes Gerät, beispielsweise einen PC, einschiebbar sind.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzmodul und ggf. zusätzlich ein Löschmodul vorgesehen sind.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmodul folgende Bauteile aufweist: – einen vorzugsweise optischen Rauchsensor (1); – eine Auswerteelektronik (2) für den Rauchsensor (1), mit einer Prüftaste (15) „Rauchsensor"; – eine vorzugsweise rote, blinkfähige Signaldiode (13) und einen Signaltongeber (14) für Alarm, sowie eine vorzugsweise grün leuchtende Signaldiode (12) für Betriebsbereitschaft; – eine Steuerelektronik (3) für die PC-Abschaltung, mit einer Prüftaste (16) „PC-Abschaltung" – ein Unterbrecherrelais für die 220-Volt-Stromversorgung des PC's ; – ein Unterbrecherrelais für den Geräteventilator und für das zu schützende elektronische Gerät; – eine netzunabhängige Stromversorgung, z.B. ein 9-V-Akkumulator (5), der mit dem zu schützenden Gerät durch Einschieben automatisch verbunden und dadurch aufgeladen wird.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüftaste (15) „Rauchgassensor" zur Überprüfung des Rauchsensors (1), der Auswerteelektronik (2), der Signaldioden (12), (13) und des Signaltongebers (14) bei gleichzeitiger Deaktivierung der Löschfunktion und der PC-Abschaltung dient.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüftaste (16) „PC-Abschaltung" zur Überprüfung der zur Abschaltung des zu schützenden Geräts und dessen Geräteventilators erforderlichen Hard- und Software und der optischen und akustische Signalgeber dient bei gleichzeitiger Inaktivierung der Löschfunktion.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (3) ein Modem und eine Netzwerkkarte aufweist, die zur Weitergabe einer Alarmmeldung an einen anderen PC oder eine Brandmeldezentrale dienen.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmmeldung als Sprachdurchsage oder als schriftliche Information z.B. mittels SMS oder Druckers, absetzbar ist.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zu schützende PC von der Steuerelektronik (3) durch ein Vorrangsignal über ein PCD-Programm (=PC-Datensicherung) oder über ein computereigenes Programm herunter fahrbar ist.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das PCD-Programm die Reihenfolge der Datensicherung unterschiedlicher Programme und bei Netzwerken den oder die datenaufnehmenden PC's oder Server festlegt.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmodul folgende Bauteile aufweist: – eine Löschgaspatrone (6) mit Halterung; – ein vorzugsweise Magnetventil (7) mit Löschgasleitung (8) und Ausströmdüse (9); – eine Funktionstaste (17) „Lösch- Handauslösung"; – eine Funktionstaste (18) „Lösch- Stopp".
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschgaspatrone (6) mit vorzugsweise Stickstoff gefüllt ist.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch kurzes Drücken (z.B. 2 sec.) der Funktionstaste (17) „Lösch-Handauslösung" die reine Löschfunktion und durch längeres Drücken (z.B. 5 sec.) die gesamte Alarmkette mit Datensicherung und Stromlosschaltung auslösbar ist.
Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionstaste (18) „Lösch-Stopp" zum manuellen Abbruch der Löschfunktion dient.
Verfahren zum automatischen Brandschutz der Hard- und Software elektronischer Geräte, mit einer Brandschutzvorrichtung zur automatischen Branderkennung, Brandmeldung und Brandbekämpfung, insbesondere nach den Vorrichtungsansprüchen 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchsensor (1) nach der Branderkennung sofort über die Auswerte- und Steuerelektronik (2,3) die Alarmmeldung und, mit bestimmter Verzögerung, zugleich die Löschfunktion, die Stromlosschaltung des Geräteventilators und die Datensicherung (PCD) auslöst, die nach Vollzugsrückmeldung zur allpoligen Stromlosschaltung des zu schützenden Geräts führt.