DE102004034904A1

DE102004034904A1 - Rauchwarnsystem

Info

Publication number: DE102004034904A1
Application number: DE102004034904A
Authority: DE
Inventors: Kai Behle; Klaus SCHMÖTZER
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2006-04-20
Also published as: BRPI0511696A; EP1769476A1; CN1985283A; US7746238B2; WO2006008145A1; CA2568325C; ATE533136T1; EP1769476B1; RU2415474C2; RU2006146347A; CA2568325A1; US20080061996A1

Abstract

Bei einem Rauchwarnsystem werden Umgebungsbedingungen in die Auswertung der Rauchwarngeberzustände einbezogen bzw. die rauchwarngeberinterne Signalauswertung beeinflusst. Dabei wird die Alarmschwelle des Systems unter bestimmten Umgebungsbedingungen angehoben, so dass der Rauchwarngeber an sich weniger empfindlich eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rauchwarnsystem, insbesondere zur Verwendung in Flugzeugen.
Die derzeit gängigen Rauchwarnsysteme arbeiten mit optischen Rauchwarngebern. Diese Rauchwarngeber verwenden das sog. Streulichtprinzip mit festgelegter Alarmschwelle. Im rauch- und partikelfreien Fall wird vom Empfänger kein Signal empfangen, da sich zwischen (oder auch andere Partikel) in diesen Bereich, so wird das Licht gestreut und der Empfänger verzeichnet einen entsprechenden Signalanstieg. Überschreitet dieser Signalanstieg einen festgelegten Schwellenwert, so gibt der Rauchwarngeber eine Alarmmeldung aus.
Ein Nachteil des oben genannten Funktionsprinzips liegt jedoch darin, dass nicht nur Rauchpartikel, sondern jegliche Aerosole eine Lichtstreuung bewirken und somit den Rauchwarngeber in einen Alarmzustand versetzen können. Aus der Praxis ist bekannt, dass beispielsweise Nebel, Staub oder auch der Einsatz von Insektiziden Fehlalarmanzeigen verursacht hat.
Solche Fehlalarme stellen in den meisten Anwendungen ein Sicherheitsrisiko dar. Aus diesem Grund wird der Minimierung der Fehlerwahrscheinlichkeit eine hohe Priorität zugeordnet.
Das oben genannte Problem verschärft sich zusätzlich bei mobil eingesetzten Rauchwarnsystemen, die mitunter mit schnell veränderlichen Umgebungsbedingungen konfrontiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Rauchwarnsystems, welches bei veränderlichen Umgebungsbedingungen eine Fehlalarmwahrscheinlichkeit minimiert.

Die Lösung der genannten Aufgabe ist dem Patentanspruch 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Rauchwarnsystem wird vorzugsweise in Flugzeugen verwendet und zeichnet sich dadurch aus, dass eine Umgebungsbedingung, wie etwa Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wind, Art der Ladung, die zu transportieren ist, etc. bei der Auswertung eines Zustandssignals, das von einem Rauchwarngeber ausgesendet wird, mit einbezogen wird bei der Beurteilung, ob ein Alarm auszugeben ist.

Das erfindungsgemäße System enthält gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Auswertevorrichtung, die einen für eine Rauchsituation kennzeichnenden Zustand von einem Rauchwarngeber empfängt und unter Berücksichtigung einer von einer Erfassungsvorrichtung erfassten Umgebungsbedingung eine Auswertung dieses Zustandes vornimmt, um basierend auf dem Auswerteergebnis über eine Ausgabevorrichtung einen Alarm auszulösen.

Dies hat den Vorteil, dass der Rauchwarngeber selbst nicht einstellbar sein muss. Eine Minimierung der Fehlalarmwahrscheinlichkeit erfolgt dadurch, dass das von dem Rauchwarngeber gelieferte Signal unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingung von einer separaten Vorrichtung ausgewertet wird.

Gemäß einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems werden Rauchwarngeber eingesetzt, deren Empfindlichkeit einstellbar ist. Die Empfindlichkeit wird basierend auf der von der Erfassungsvorrichtung empfangenen Umgebungsbedingung eingestellt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die Umgebungsbedingungen, die im Folgenden auch Eingangsparameter genannt werden, über mindestens einen Sensor kontinuierlich erfasst.

Dadurch wird es möglich, das Rauchwarnsystem schnell an aktuell gültige Umgebungsbedingungen anzupassen.

Gemäß der Erfindung wird also die Alarmschwelle des Systems unter bestimmten Umgebungsbedingungen angehoben, so dass der Rauchwarngeber an sich weniger empfindlich eingestellt wird. Somit kann die Auftretenswahrscheinlichkeit von Fehlalarmen unter „unsauberen" (beispielsweise Staub, Nebel) Umgebungsbedingungen im Vergleich zu Rauchwarnsystemen mit fixierter Alarmschwelle erheblich reduziert werden. Dies ist vor allem für Systeme in mobilen Applikationen (beispielsweise Flugzeug, Eisenbahn, U-Boot) vorteilhaft, da diese Systeme teilweise sehr schnell veränderlichen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 1 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben.
1 zeigt eine Rauchwarnsystem 1 zur Anwendung in einem Flugzeug gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, enthält das System 1 zwei Gruppen von Rauchwarngebern 2, 3, die beispielsweise an kritischen Stellen in einem Flugzeug (nicht gezeigt) angeordnet sind.
Gemäß 1 weist die Gruppe 2 von Rauchwarngebern drei Rauchwarngeber 2a–2c auf, die beispielsweise im Frachtraum des Flugzeugs angeordnet sind. Die Rauchwarngeber 2a–2c sind untereinander über eine Busleitung 4 elektrisch miteinander verbunden und können beispielsweise Daten über diese Busleitung 4 untereinander austauschen.
Die zweite in 1 gezeigte Gruppe 3 von Rauchwarngebern enthält gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel drei Rauchwarngeber 3a–3c, die im Kabinenraum des Flugzeugs angeordnet sind. Die Rauchwarngeber 3a–3c sind über eine Busleitung 5 elektrisch miteinander verbunden und können über diese Busleitung 5 Daten untereinander austauschen.
Selbstverständlich können die beiden Gruppen 2, 3 von Rauchwarngebern auch miteinander verbunden sein, um Daten untereinander auszutauschen.
Die Rauchwarngeber 2a–2c und 3a–3c liefern eine Zustandsinformation, die kennzeichnend ist für eine vorliegende Rauchsituation im Umfeld der jeweiligen Rauchwarngeber.
Wie in 1 gezeigt, sind die Gruppe 2 der Rauchwarngeber über eine Datenleitung 6 und die Gruppe 3 der Rauchwarngeber im Kabinenraum über eine Datenleitung 7 jeweils mit einer Vorrichtung 8 in Verbindung.
Die Vorrichtung 8 dient zum Einstellen einer Alarmschwelle des Rauchwarnsystems 1 und enthält beispielsweise eine Auswertevorrichtung 9. Diese Auswertevorrichtung 9 empfängt Information bezüglich der Zustände der Rauchwarngeber 2a–2c über die Busleitung 4 und die Datenleitung 6. In ähnlicher Weise empfängt die Auswertevorrichtung 9 Information bezüglich der Zustände der Rauchwarngeber 3a–3c über die Busleitung 5 und die Datenleitung 7. Die erhaltene Information kann beispielsweise in einem Speicher (nicht gezeigt) innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung 8 gespeichert werden. Anstatt der Datenleitungen und der Busleitung kann auch eine einzelne Busleitung vorgesehen werden.
Die Vorrichtung 8 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ferner mit einem Flugzeugdatennetz 10 in Verbindung. Die Verbindung kann entweder drahtlos oder drahtgebunden sein. Das Flugzeugdatennetz 10 erhält Daten von verschiedenen Erfassungsvorrichtungen 11a–11e, die Information betreffend Umgebungsbedingungen sammeln.
Die Erfassungsvorrichtung 11a ist beispielsweise ein zentrales Instandhaltungssystem, welches über eine Verbindung 12a während eines Fluges Flugdaten an das Flugzeugdatennetz 10 übermittelt.
Die Erfassungsvorrichtung 11b ist beispielsweise ein Flugmanagementsystem, welches Information bezüglich des Zielortes an das Flugzeugdatennetz 10 über eine Verbindung 12b übermittelt.
Die Erfassungsvorrichtung 11c ist beispielsweise eine Türsteuerung, die Information bezüglich des Zustandes von Türen (beispielsweise Frachtraumtür) über eine Verbindungsleitung 12c an das Flugzeugdatennetz 10 liefert.
Die Erfassungsvorrichtung 11d ist beispielsweise ein Luftdatensystem, welches Information bezüglich beispielsweise Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck etc. an das Flugzeugdatennetz 10 über eine Verbindung 12d liefert.
Die Erfassungsvorrichtung 11e ist beispielsweise eine Flugwarnsystem, welches entsprechende Informationen an das Flugzeugdatennetz 10 über eine Verbindung 12e liefert.
Wie in 1 durch die gestrichelten Linien angedeutet, können beliebig viele Erfassungsvorrichtungen in dem System 1 vorgesehen werden.
Gemäß der Erfindung liefern die Erfassungsvorrichtungen 11a–11e beispielsweise kontinuierlich aktuelle Daten an das Flugzeugdatennetz 10, welches dieses automatisch oder auf Anfrage über eine Verbindungsschnittstelle 13 an die Vorrichtung 8 weitergibt. Die Verbindungen 12a–12e, über die die jeweiligen Erfassungsvorrichtungen 11a–11e mit dem Flugzeugdatennetz verbunden sind, können drahtlos oder drahtgebunden sein.
Ebenso kann die Verbindungsschnittstelle 13 zwischen dem Flugzeugdatennetz 10 und der Vorrichtung 8 drahtgebunden oder drahtlos sein.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt, empfängt die Auswertevorrichtung 9 Information bezüglich Umgebungsbedingungen von den Erfassungsvorrichtungen 11a–11e über die Verbindungsschnittstelle 13 und das Flugzeugdatennetz 10.
Die Vorrichtung 8 ist ferner, wie in 1 gezeigt, mit einer Ausgabevorrichtung 14 in Verbindung, beispielsweise einer Anzeige, die im Cockpit des Flugzeugs (nicht gezeigt) angeordnet ist.
Wie oben beschrieben werden die Umgebungsbedingungen von den Erfassungsvorrichtungen 11a–11e erfasst und kontinuierlich bereitgestellt und beispielsweise von der Vorrichtung 8 angefordert. Basierend auf diesen Umgebungsbedingungen (im Folgenden auch als Eingangsparameter bezeichnet) und der Information bezüglich der Zustände der Rauchwarngeber 2a–2c und 3a–3c berechnet die Auswerteeinheit 9 ein entsprechendes Kommando zur Anpassung der Alarmschwelle des Systems 1. Alternativ kann die Auswertevorrichtung 9 auch ein entsprechendes Kommando an einen betreffenden Rauchwarngeber liefern, um dessen Empfindlichkeit einzustellen.
Die Anpassung der Alarmschwelle soll in Abhängigkeit der folgenden Parameter erfolgen:
Zielort mit entsprechenden Umgebungsparametern (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windstärke, etc.) und speziellen Eigenschaften;
Frachttür-Status (geschlossen, geöffnet); und
Art der Ladung (beispielsweise Tiere, industrielles Gut, verderbliche Waren).
Dabei ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der folgenden Zustandstabelle zu verfahren. Die Rauchwarngeber-Zustände 1–3 entsprechen den Empfindlichkeitsstufen:

1. hohe Empfindlichkeit, Alarm wird ausgegeben bei beispielsweise 3 % Lichtschwächung pro m;
2. mittlere Empfindlichkeit, Alarm wird ausgegeben bei beispielsweise 6 % Lichtschwächung pro m; und
3. geringe Empfindlichkeit, Alarm wird ausgegeben bei beispielsweise 9 % Lichtschwächung pro m.

Δ T > 20°: Temperaturdifferenz > 20° (außen – innen)
rH > 60 %: relative Luftfeuchtigkeit > 60 % (außen)
kritische Fracht geladen: beispielsweise Hühner
Zielort kritisch: beispielsweise staubige Umgebung

Obwohl die Erfindung im Vorangegangenen unter Bezugnahme auf eine Anwendung im Flugzeug beschrieben wurde, kann das erfindungsgemäße System ebenfalls in anderen mobilen Applikationen (beispielsweise Eisenbahn, U-Boot, Kraftfahrzeug) vorteilhaft verwendet werden, da diese Systeme teilweise sehr schnell veränderlichen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.
Obwohl die Erfindung im Vorangegangenen unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass ein Fachmann auf diesem Gebiet Modifikationen und Änderungen vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen.
Beispielsweise kann ein Rauchwarngeber mit Temperatursensoren 15 ausgestaltet sein, und einen Alarm ausgeben, wenn ein kritischer Temperaturwert überschritten ist, unabhängig von den Umgebungsbedingungen. Ebenso können die Umgebungsbedingungen von einem Benutzer beispielsweise über eine Tastatur eingegeben werden.

1: System
2, 3: Gruppen von Rauchwarngebern
2a–2c: Rauchwarngeber im Frachtraum
3a–3c: Rauchwarngeber im Kabinenraum
4: Busleitung im Frachtraum
5: Busleitung im Kabinenraum
6: Datenleitung zum Frachtraum
7: Datenleitung zum Kabinenraum
8: Vorrichtung
9: Auswertevorrichtung
10: Flugzeugdatennetz
11a–11e: Erfassungsvorrichtungen
12a–12e: Verbindungen
13: Verbindungsschnittstelle
14: Ausgabeeinheit
15: Temperatursensor

Claims

System zur Rauchwarnung, enthaltend einen Rauchwarngeber (2a–2c; 3a–3c) zum Detektieren einer Rauchsituation, eine Erfassungsvorrichtung (11a–11e) zum Erfassen einer Bedingung der Umgebung, in der eine Rauchsituation detektiert wird, eine Vorrichtung (8) zum Einstellen einer Alarmschwelle des Rauchwarnsystems in Abhängigkeit von der erfassten Umgebungsbedingung, und eine Ausgabevorrichtung (14) zur Ausgabe eines Alarms bei Über- bzw. Unterschreiten der eingestellten Alarmschwelle.
System nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (8) eine Auswertevorrichtung (9) enthält, die einen für eine Rauchsituation kennzeichnenden Zustand von dem Rauchwarngeber (2a–2c; 3a–3c) empfängt und diesen unter Berücksichtigung einer von der Erfassungsvorrichtung (11a–11e) erfassten Umgebungsbedingung auswertet, wobei basierend auf dem Ergebnis der Auswertevorrichtung (9) die Ausgabevorrichtung (14) einen Alarm auslöst.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (8) ein Signal an den Rauchwarngeber (2a–2c; 3a–3c) liefert, um dessen interne Signalauswertung zu beeinflussen und dadurch dessen Empfindlichkeit basierend auf der von der Erfassungsvorrichtung (11a–11e) empfangenen Umgebungsbedingung einzustellen.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Erfassungsvorrichtung (11a–11e) mindestens einen Sensor enthält, der kontinuierlich eine Umgebungsbedingung erfasst.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Erfassungsvorrichtung (11a–11e) eine Tastatur enthält, über die Umgebungsbedingungen eingegeben werden können.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Rauchwarngeber (2a–2c; 3a–3c) einen Temperatursensor (15) enthält, um bei Überschreiten eines kritischen Temperaturwerts unabhängig von den erfassten Umgebungsbedingungen einen Alarm durch die Ausgabevorrichtung (14) auszugeben.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anzeigevorrichtung (14) einen Alarm akustisch und/oder visuell anzeigt.
Verwendung eines Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Flugzeug.