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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Fluchtwegleitsystems mit mehreren an verschiedenen Positionen angeordneten, mit einer oder mehreren Lichtquellen ausgestatteten, an mindestens ein Notstromnetz angeschlossenen Fluchtwegrichtungsanzeigen zur Anzeige verschiedener Fluchtwege und von einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fluchtwegleitsystems.
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Fällt in einem Gebäude, insbesondere in einem öffentlichen Gebäude, die Netzspannung unter einen vorgegebenen Grenzwert ab, so wird durch ein Überwachungssystem die Umschaltung von der Netzspannung auf ein Ersatznetz automatisch ausgelöst, um die Beleuchtung der Flucht- und Rettungswege und die Beleuchtung von Arbeitsplätzen oder sonstigen Räumen mit einer Mindestbeleuchtungsstärke zu garantieren oder es erfolgt ein Bereitschaftsparallelbetrieb der Verbraucher. Das Ersatznetz wird auch als Notstromnetz bezeichnet. Als Spannungsquelle des Notstromnetzes dienen beispielsweise eine oder mehrere Einzelbatterien, Gruppenbatterien, Zentralbatterien, Brennstoffzellen, Verbrennungsmotoren oder andere geeignete Notstromaggregate oder Notstromversorgungen. Es kann entweder Gleichspannung oder Wechselspannung im Notstromnetz vorliegen. Handelt es sich bei dem Notstromnetz um einen geschlossenen Stromkreis, so wird dieser auch als Notstromkreis bezeichnet. Bei den an das Notstromnetz angeschlossenen Leuchten handelt es sich beispielsweise um Sicherheits- oder Bereitschaftsleuchten, Rettungsweg- oder Fluchtwegleuchten sowie Leuchten im medizinischen Bereich, wie beispielsweise Operationsleuchten. Diese Leuchten gehören zu einer Sicherheitsbeleuchtung. Sobald die Netzspannung wieder auf den vorgegebenen Mindestwert ansteigt, erfolgt die automatische Umschaltung von dem Ersatznetz auf das Versorgungsnetz der Netzspannung.
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Bereiche, die mit einem Notstromnetz ausgestattetet sind, weisen ferner Gefahrensensoren auf, die das Auftreten einer Gefahr, wie beispielsweise einen Brand oder eine Explosion detektieren und an eine Gefahrenzentrale kommunizieren. Fluchtwegrichtungsanzeigen dienen dazu, den in dem betroffenen Bereich befindlichen Personen einen sicheren Fluchtweg anzuzeigen. Dabei soll verhindert werden, dass die Personen sich in Richtung des Gefahrenortes bewegen und sich dabei in eine Gefahr begeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen in Abhängigkeit von einer auftretenden Gefahr und dem zugehörigen Gefahrenort verschiedene Fluchtwegrichtungen angezeigt werden, ohne dass es hierzu eines gesonderten dem Austausch von Mess- und Steuersignalen dienenden Datennetzes bedarf.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Fluchtwegrichtungsanzeigen, mehrere Gefahrensensoren und eine Gefahrenzentrale an ein Notstromnetz angeschlossen sind, und dass die Kommunikation zwischen der Gefahrenzentrale, den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen über das Notstromnetz erfolgt. Zur Steuerung des Fluchtwegleitsystems sind die an verschiedenen Positionen angeordneten Fluchtwegrichtungsanzeigen mit einer oder mehreren Lichtquellen ausgestattet. Die Lichtquellen werden zumindest teilweise ein- und ausgeschaltet um in Abhängigkeit von einem durch die Gefahrensensoren ermittelten Gefahrenort einen sicheren Fluchtweg anzuzeigen und Personen von dem Gefahrenort wegzuführen. Hierzu wird der mit den Fluchtwegrichtungsanzeigen ausgestattete Bereich bezüglich des Auftretens einer Gefahr mittels mehrerer an verschiedenen Positionen innerhalb des Bereichs angeordneten, an das Notstromnetz angeschlossenen Gefahrensensoren überwacht. Die Messsignale der Gefahrensensoren werden über das Notstromnetz an eine Gefahrenzentrale übermittelt, welche an das Notstromnetz angeschlossen ist. Die Fluchtwegsrichtungsanzeigen werden durch die Gefahrenzentrale in Abhängigkeit von den Messsignalen der Gefahrensensoren gesteuert, wobei die Steuersignale an die Fluchtwegrichtungsanzeigen über das Notstromnetz übertragen werden. Damit ändert sich die auf den Fluchtwegrichtungsanzeigen angezeigte Fluchtrichtung in Abhängigkeit von dem Auftreten einer Gefahrensituation und dem zugehörigen Gefahrenort. Hierzu werden die Lichtquellen der Fluchtwegrichtungsanzeige gezielt ein- und ausgeschaltet, um zum Beispiel einen in eine bestimmte Richtung weisenden Pfeil zu bilden.
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Die Kommunikation zwischen der Gefahrenzentrale, den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen erfolgt über das Notstromnetz, das ohnehin benötigt wird, um die Fluchtwegrichtungsanzeigen und gegebenenfalls eine Notbeleuchtung im Falle eines Stromausfalls mit Strom zu versorgen. Damit ist kein zusätzliches der Daten- bzw. Signalkommunikation dienendes Datennetz notwendig. Das Notstromnetz versorgt bei Ausfall der Netzspannung oder bei Absinken der Netzspannung unter einen vorgegebenen Grenzwert eine vorgegebene Anzahl von Fluchtwegrichtungsanzeigen und sonstigen Leuchten mit einer Not- oder Ersatzspannung. Ein separates und zusätzliches Datennetz entfällt. Als Kommunikationskanal dient das Notstromnetz. Die Gefahrenzentrale steuert jede Fluchtwegrichtungsanzeige einzeln an. Kontrolldaten betreffend den Status und den Betriebszustand der Fluchtwegrichtungsanzeigen werden bevorzugt an die Gefahrenzentrale übertragen. Die zwischen der Gefahrenzentrale, den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen ausgetauschten Daten bzw. Signale werden in ein Datenprotokoll eingebettet. Das Datenprotokoll enthält zusätzlich zu den zu übertragenden Daten mindestens die Adresse derjenigen Einheit, an die sich die Daten richten. Darüber hinaus können als weitere Bestandteile eine Präambel, Informationen zur Fehlererkennung, die Länge des Datenprotokolls und Informationen zum Datenbus in dem Datenprotokoll enthalten sein. Ein Paket von ausgetauschten Daten, die zusammen mit anderen Informationen in ein Datenprotokoll eingebettet sind, wird als Protokollinformation bezeichnet. Jede Protokollinformation stellt eine Bitfolge vorgegebener Länge dar. Die digitale Protokollinformation wird bevorzugt durch einen Mikroprozessor der Gefahrenzentrale erzeugt und in ein Frequenzspektrum umgewandelt. In diesem Fall wird mittels eines Analog-Digital-Wandlers das Frequenzspektrum in ein analoges Signal umgewandelt, bevor es in das Notstromnetz eingespeist wird. Die Umwandlung der digitalen Protokollinformation in ein Frequenzspektrum erfolgt bevorzugt mit dem Verfahren des Differential Code Shift Keying, abgekürzt DCSK. Die Umwandlung wird auch als Modulation bezeichnet. Sie zeichnet sich gegenüber anderen Modulationsverfahren dadurch aus, dass eine Frequenzbandspreizung erfolgt, bei der ein schmalbandiges Signal in ein breitbandiges Signal umgewandelt wird. Die Bitfolge wird damit in ein Signal übersetzt, dessen Frequenz sich zeitlich ändert. Ein derartiges Signal, das aus einer Folge von zeitlichen Frequenzänderungen besteht, wird als Chirp bezeichnet. Das dabei erhaltene Frequenzspektrum ist unempfindlich gegenüber Pulsen, Störungen und Spitzen des Ersatznetzes. Der Datenaustausch zwischen der Gefahrenzentrale, den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen weist damit die notwendige Sicherheit und Zuverlässigkeit auf.
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Der Gefahrenzentrale, den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen wird eine kodierte Adresse für die Kommunikation zugeordnet. Die Zuordnung der Adresse kann beispielsweise durch die Gefahrenzentrale erfolgen. Darüber hinaus kann die Adresse auch direkt an den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen eingestellt werden. Eine in das Notstromnetz eingespeiste Protokollinformation wird über das Notstromnetz an alle beteiligten Einheiten verteilt. Bevorzugt wird über geeignete Filter und einen Analog-Digital-Wandler die Protokollinformation durch jede der Einheiten aus dem Notstromnetz ausgekoppelt. Ein jeder Einheit zugeordneter Mikroprozessor wandelt die als Frequenzspektrum vorliegende Protokollinformation mittels DCSK in eine Bitfolge um und überprüft, ob sich die Protokollinformation an die der Einheit zugeordnete Adresse richtet. Stimmen die Adresse der Protokollinformation und der Einheit nicht überein, wird die Protokollinformationen durch die betreffende Einheit ignoriert. Stimmt die Adresse überein, werden die Protokollinformation durch den Mikroprozessor ausgewertet. Die in der Protokollinformation enthaltenen Daten können beispielsweise einen Befehl betreffen. Der Mikroprozessor der Einheit sorgt in diesem Fall dafür, dass der Befehl durch die Einheit ausgeführt wird.
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An das Notstromnetz können neben den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen weitere Einheiten wie beispielsweise Notleuchten angeschlossen sein. Zwischen sämtlichen an das Notstromnetz angeschlossenen Einheiten werden Daten, Signale und/oder Befehle ausgetauscht. Es kann außerdem die Möglichkeit zur Übertragung von Sprache gegeben sein. Der Austausch erfolgt bevorzugt in beide Richtungen. Zu den Daten gehören beispielsweise Informationen über den Status, der an die Netzspannung und/oder die im Notstromnetz vorgesehenen Systeme, Ladezustände von Batterien oder sonstigen Notstromaggregaten, deren Auf- oder Entladezeiten, Anzahl und Position von Notleuchten, Funktionsfähigkeit der Notleuchten, Betriebszeit der Notleuchten, Prüfzeitpunkte, Orts- und Gerätebezeichnungen, Serviceinformationen, Ergebnisse von Test- und Prüfzyklen. Zu den Befehlen zählen beispielsweise Schaltbefehlen oder Steuerbefehle. Die Daten oder Befehle können auch in Form von Sprache vorliegen. Auf diese Weise liegen an einer zentralen Vorrichtung zur Überwachung und Steuerung des Notlichtsystems stets sämtliche Informationen betreffend die Funktionsfähigkeit aller in dem Gebäude angeordneter Fluchtwegrichtungsanzeigen und gegebenenfalls aller Notleuchten beziehungsweise Notlichtelementen, den Status der Netzspannung, den Status der Notstromversorgung und sonstiger Systemparameter vor.
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Durch den Wegfall eines zusätzlichen Datennetzes wird nicht nur der Aufwand bei der Installation reduziert sondern auch die Anzahl der möglichen Fehlerquellen. Dadurch wird wiederum die Sicherheit des Notstromnetzes erhöht.
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In dem Notstromnetz fließt entweder ein Gleichstrom oder ein Wechselstrom. Sofern es sich um Wechselstrom handelt, hat dieser eine vergleichsweise niedrige Frequenz von typischerweise 50 Hertz. Auf diesen Strom oder die Spannung wird eine als Frequenzspektrum vorliegende analoge Protokollinformation aufmoduliert. Da die Protokollinformation als Hochfrequenz-Signal vorliegt mit einer Frequenz im Kilohertzbereich vorliegt, wird es durch den im Ersatznetz fließenden Strom nicht beeinträchtigt oder verfälscht. Es geht keine Information verloren. Entsprechend der DIN EN 50065 beträgt die Frequenz zwischen 95 und 125 Kilohertz.
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Da das Differential Code Shift Keying auf einem Spreizspektrum beruht, ist das erfindungsgemäße Verfahren extrem unempfindlich gegenüber Störungen im Ersatznetz, selbst wenn sie eine Frequenz des Frequenzbereichs des Spreizspektrums aufweisen. Signale unterhalb des Rauschpegels werden zuverlässig ausgelesen und ausgewertet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung überprüft der Mikroprozessor die Form und den Inhalt einer bei ihm ankommenden Protokollinformation. Stimmt die digitale Protokollinformation, welche aus einem eingehenden analogen Hochfrequenz-Signal anhand einer Demodulation gewonnen wurde, hinsichtlich der Bitfolge und der in den Bitfolge enthaltenen Datenblöcke nicht mit der Länge eines in dem Mikroprozessor vorgesehenen Registers überein, so liegt ein Fehler vor. In diesem Fall kann die Protokollinformation nicht ausgewertet werden. Die Protokollinformationen gehen üblicherweise mehrfach bei einem Mikroprozessor ein. Derartige Mehrfachinformationen werden miteinander verglichen. Stimmt eine vorgegebene Anzahl von hintereinander eingehender Protokollinformationen beispielsweise hinsichtlich der Anzahl der Bits miteinander überein, wird die Protokollinformation als fehlerfrei eingestuft und ausgewertet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Fluchtwegrichtungsanzeigen mit LEDs als Lichtquellen ausgestattet. Die LEDs sind dabei so angeordnet, dass sie durch Ein- und Ausschalten jeweils eines Teils der LEDs unterschiedliche Richtungen beispielsweise durch einen Pfeil anzeigen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Zustand der Lichtquellen der Fluchtwegrichtungsanzeigen überwacht und über das Notstromnetz an die Gefahrenzentrale übermittelt. Fällt eine Lichtquelle aufgrund eines Defektes aus, so wird der Ausfall erkannt. Die Lichtquelle kann gezielt ersetzt werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Datenprotokoll zum Datenaustausch zwischen der Gefahrenzentrale, den Gefahrensensoren und den Fluchtwegrichtungsanzeigen eine Vielzahl von Variablen auf. Sind an das Notstromnetz neben den genannten Einheiten weitere Einheiten wie beispielsweise Notleuchten angeschlossen, so können diese ebenfalls über die Gefahrenzentrale gesteuert werden. Die zusätzlichen Variablen des Datenprotokolls enthalten entsprechende Daten für die zusätzlichen Einheiten. Auf diese Weise kann das Mitschalten von an das Notstromnetz angeschlossenen Notleuchten, das Aussenden eines Notsignals und die Blockierung von Notleuchten erfolgen.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen entnehmbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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