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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rauchmeldeeinheit, insbesondere zum Einsatz auf Schiffen, zur Meldung von Rauch in Probengas, mit einem Gehäuse, umfassend mindestens eine in das Gehäuse integrierte Rauchmeldervorrichtung, mindestens einen Einlass für Probengas, Mittel zum Anschließen an einer Ansaugvorrichtung für das Probengas und/oder eine Ansaugvorrichtung für das Probengas, sowie Signalausgänge.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Rauchmeldesystem zur redundanten Überwachung von Laderäumen auf Schiffen, umfassend mindestens eine Rauchmeldeeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mindestens eine Ansaugvorrichtung zur Zufuhr von Probengas aus jedem der Laderäume zu der Rauchmeldeeinheit, sowie eine mindestens gemäß der Anzahl zu überwachender Laderäume gewählte Anzahl in jedem Laderaum, vorzugsweise im Luftschacht, anordenbare Detektormittel, vorzugsweise Rauchmeldevorrichtungen, mit einer Datenleitung.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Rauchmeldervorrichtung, insbesondere als Bestandteil eines Rauchmeldesystems nach einem der Ansprüche 8 bis 10, zur Installation am Luftschacht von Laderäumen eines Schiffs, mit einer mit radialen Bohrungen zum Einströmen von zu überwachendem Gas versehenen Probenentnahmeröhre zur Anordnung quer zu einer Strömungsrichtung des zu überwachenden Gases im Luftschacht, einer parallel zur Probenentnahmeröhre versetzt angeordneten Auslassröhre zur Rückführung des zu überwachenden Gases in den Luftschacht, einem die Probenentnahmeröhre mit der Auslassröhre strömungsmäßig verbindenden, von zu überwachendem Gas in einer Durchströmungsrichtung von der Probenentnahmeröhre zur Auslassröhre durchströmbaren Probenraum sowie einem in dem Probenraum angeordneten Rauchmelder.
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Frachtschiffe benutzen zur Feuererkennung in Laderäumen sogenannte Absaugrauchmeldeanlagen. Diese ziehen aus den überwachten Laderäumen Probenluft, durch die CO2-Löschverrohrung unter Benutzung spezieller Absauglüfter. Diese Probenluft wird in speziellen Geräten auf Rauch untersucht. Eine Zuordnung zum entsprechenden Laderaum kann in verschiedener Weise sichergestellt werden.
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Seit einiger Zeit ist, auch zur Erfüllung strengerer behördlicher Vorgaben zum Brandschutz auf seegehenden Schiffen, eine Redundanz der Überwachungsvorrichtungen angestrebt. Die Redundanz wird dabei durch eine zusätzliche Rauchmessung im Abluftschacht jedes Laderaums des seegehenden Schiffes erreicht.
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Dazu könnte eine Absaugrauchmeldeanlage der oben genannten Art mit zusätzlichen Saugrohren versehen werden, welche zum oberen Teil des Abluftschachtes jedes Laderaums führen. Dies ist jedoch extrem aufwendig, zumal die zusätzlichen Saugrohre im Löschzustand von der CO2-Gasversorgung abgekoppelt werden müssen, da anderenfalls das Löschmittel vom Luftschachtgebläse sinnlos nach Außen transportiert werden würde.
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Alternativ ist im Stand der Technik vorgeschlagen worden, zusätzlich zu der Absaugrauchmeldeanlage eine Brandmeldeanlage im CO2-Raum des Schiffes zu installieren, welche in den Abluftschächten der Laderäume installierte Rauchmelder betreibt und deren Daten abruft. Hierbei ist jedoch eine aufwendige Verkabelung erforderlich und der Platzbedarf im CO2-Raum ist mit Nachteil sehr hoch. Ferner ist eine Einbindung in das Bordüberwachungssystem mit Nachteil aufwendig.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine redundante Brandmeldeanlage für alle Laderäume eines seegehenden Schiffes anzugeben, die einfach aufgebaut ist, einen möglichst geringen Platzbedarf hat und sich besonders gut in das Bordüberwachungssystem integrieren lässt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Rauchmeldeeinheit der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass zusätzlich Signalanschlussmittel zum elektrischen Anschließen einer Datenleitung mindestens eines an einem entfernten Ort anordenbaren Detektormittels, vorzugsweise einer weiteren Rauchmeldervorrichtung, sowie mindestens eine Kommunikations- und Auswerteeinheit zum Kommunizieren über die Signalanschlussmittel mit den an einem entfernten Ort anordenbaren Detektormitteln vorgesehen sind. Mit Vorteil ist erfindungsgemäß also vorgesehen, eine Absaugrauchmeldeanlage funktional dahingehend zu erweitern, dass diese entsprechend der Rauchmeldeeinheit auch zum Auswerten vor Ort im Laderaum, vorzugsweise im Abluftschacht, angeordneter Rauchmelder ausgebildet ist. Mit Vorteil muss erfindungsgemäß im CO2-Flaschenraum nur ein einziges Gerät angeordnet werden. Der Platzbedarf gleichermaßen wie der Verkabelungsaufwand kann somit mit Vorteil gering gehalten werden. Außerdem ist eine einheitliche Weiterverarbeitung der Messsignale sowohl der dezentral in den Laderäumen angeordneten Rauchmelder als auch der im Gerätegehäuse vorgesehenen Rauchmelder möglich, da die Signale sämtlich in der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit anfallen und weiterverarbeitet werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschlussmittel zum Anschließen einer Zweidrahtleitung ausgebildet. Wie für sich genommen im Stand der Technik bekannt, ermöglicht die Verwendung einer Zweidrahtleitung zum Anschluss der externen Detektormittel an die erfindungsgemäße Rauchmeldeeinheit die schaltungsmäßige Verkettung mehrerer externer Detektoren über die Zweidrahtleitung. Beispielsweise können Rauchdetektoren verschiedener Laderäume oder auch mehrere an verschiedenen Orten innerhalb eines Laderaums angeordnete Rauchdetektoren über ein- und dieselbe Zweidrahtleitung in Form einer Meldelinie an die Kommunikations- und Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit angeschlossen werden.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Anschlussmittel zum Anschließen einer geraden Anzahl, insbesondere zweier, Zweidrahtleitungen ausgebildet. Auf diese Weise ist es im Rahmen der Erfindung möglich, eine Meldelinie, an welcher mehrere externe Detektoren angeschlossen sind, an beiden Enden an die Kommunikations- und Auswerteeinheit anzuschließen, um eine geschlossene Meldeschleife zu bilden. Der Vorteil einer geschlossenen Meldeschleife ist, dass auch im Falle von Kurzschlüssen ein Ansteuern und Abfragen aller an die Zweidrahtleitung angeschlossener Sensoren möglich ist, indem die Schleife von beiden Seiten betrieben wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit ist die Kommunikations- und Auswerteeinheit basierend auf einer einem bestimmten Detektormittel zugeordneten Kommunikationskennung zum Aufbau einer Kommunikation mit diesem Detektormittel ausgestaltet. Beispielsweise können mehrere Rauchmelder hintereinander auf einer geschlossenen, zweipoligen Meldeschleife angeschlossen sein, wobei jeder Rauchmelder eine individuelle Adresse hat. Die erfindungsgemäße Adressierbarkeit ermöglicht es, Signale unterschiedlicher Detektoren zu empfangen und zu unterscheiden, selbst wenn diese auf nur einer Detektorschleife hintereinander geschaltet sind. Mit Vorteil ist es mit der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit daher möglich, zu ermitteln, für welchen Laderaum der vor Ort installierte Detektor eine bestimmte Meldung abgegeben hat.
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Um beispielsweise Verschmutzungen zu erkennen, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit vor, dass die Kommunikations- und Auswerteeinheit zum Empfang analoger Signale ausgebildet ist. Somit können die externen Detektoren Werte nicht nur im Ja-Nein-Verfahren abgeben, sondern in analogen Werten, wobei beispielsweise bei Überschreitung bestimmter Grenzwerte Fehlermeldungen generiert werden.
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Zur Erhöhung der Sicherheit durch Vereinheitlichung von Bedienkonzepten ist in Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit die Kommunikations- und Auswerteeinheit zum direkten Kommunizieren mit den an einem entfernten Ort anordenbaren Detektormitteln bei einem maximalen elektrischen Strom und/oder bei einer maximalen elektrischen Spannung ausgebildet, bei welchem Strom und/oder bei welcher Spannung eine Entzündung eines explosiven Gases ausgeschlossen ist, wobei keine aktive Anpassung der Spannung oder Stroms an das Detektormittel erforderlich ist. Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß möglich, an die erfindungsgemäße Rauchmeldeeinheit eine Detektorschleife anzuschließen, auf der sowohl Melder für sichere und explosionsgeschützte Bereiche, sogenannte Ex-IS-Melder, als auch Standardmelder geschaltet sind. Mit Vorteil ist es erfindungsgemäß möglich, Ex-IS-Melder durch Stiche an eine Detektorschleife anzuschließen, ohne dass zwischen den Spannungen in der Schleife und den Spannungen im Stich eine Übersetzung erforderlich ist. Es ist lediglich erforderlich, an den Anschlüssen der Stiche an die Detektorschleife Schleifenisolatoren und die vorgeschriebenen Sicherheitsbarrieren für den Betrieb der explosionsgeschützten Rauchmelder vorzusehen. Bekanntlich ist die standardmäßige Schleifenspannung üblicherweise für Rauchmelder in nicht explosionsgefährdeten Bereichen ausgelegt. Demgegenüber müssen Rauchmelder in explosionsgefährdeten Bereichen mit verringerten Strömen bzw. Spannungen arbeiten. Entsprechend ist im Stand der Technik ein sogenannnter Protocal Translator erforderlich, welcher die aktive Anpassung der Spannung bzw. des Stromes von den standardmäßigen Werten, die für den Einsatz in nicht explosionsgefährdeten Bereichen geeignet sind, auf die verringerten Werte, welche für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen erforderlich sind.
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In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit ist die Kommunikations- und Auswerteeinheit zum Ansteuern eines innerhalb der Datenleitung geschalteten Kurzschlusssisolators ausgebildet. Insbesondere bei der Verwendung von Zweidrahtleitungen für die Datenleitung ist es für sich genommen bekannt, zwischen einzelnen auf einer Meldelinie oder Meldeschleife angeordneten Meldern Kurzschlusssisolatoren vorzusehen, welche im Falle eines Kurzschlusses die nach dem Kurzschlusssisolator befindlichen Melder aus der Schleife herauszunehmen. Mit der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit kann die Kommunikations- und Auswerteeinheit Kurzschlusssisolatoren in der Meldelinie oder Meldeschleife ansteuern, um den Leitungsabschnitt mit dem Kurzschluss abzutrennen. Wenn in der an die Rauchmeldeeinheit angeschlossenen Detektorschleife mehrere jeweils adressierbare Kurzschlusssisolatoren vorgesehen sind, kann mit Vorteil die Kommunikations- und Auswerteeinheit gezielt einzelne Kurzschlusssisolatoren ansteuern, um je nach Ort des Kurzschlusses innerhalb der Meldeschleife eine Abtrennung des defekten Abschnitts von der Schleife zu bewirken. Das Grundprinzip von Kurzschlusssisolatoren in Meldeschleifen ist für sich genommen beispielsweise in der
DE 3 637 681 A1 offenbart, auf deren Offenbarung in Spalte 4, Zeile 26 bis Spalte 5, Zeile 19 Bezug genommen wird.
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Im Rahmen der Erfindung können gleichermaßen auch funktionsmäßig autarke Kurzschlussisolatoren, verwendet werden. Das heißt, bei Auftritt eines Kurzschlusses in der Leitung trennen sie selbsttätig den kurzgeschlossenen Leitungsteil ab. Da die Zweidraht-Meldeschleife beidseitig an der Rauchmeldezentrale angeschlossen ist (ein Ausgang, ein Eingang), "merkt" diese, dass an ihrem Eingang keine Signale mehr anstehen. Daraufhin schaltet die Rauchmeldezentrale ihren Eingang selbsttätig auf Ausgangsfunktion um. Da vorteilhafterweise jeder Rauchmelder in der Schleife (mit Ausnahme des explosionsgefährdeten Meldeschleifenteils) mit einem Kurzschlussisolator versehen sein kann, wird der Kurzschlussisolator auf der anderen Seite des Kurzschlusses seinerseits reagieren und den kurzgeschlossenen Teil isolieren. Nun ist der Kurzschluss im Zweidrahtleiter beidseitig isoliert, die beiden verbleibenden, intakten Teile des Zweidrahtleiters werden jeweils von einem Ende aus betrieben. In diesem Betriebszustand wird kein einziger Rauchmelder ausfallen, es sei denn, nicht die Zweidrahtleitung ist kurzgeschlossen, sondern ein Rauchmelder. Da die Rauchmeldezentrale weiß, dass sie von Ein- auf Ausgang umgeschaltet hat, wird sie eine Fehlermeldung generieren. Für diese Betriebsweise unter Verwendung von autarken Kurzschlussisolatoren bedarf es keines Informationsflusses von oder zu den Kurzschlussisolatoren.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gleichermaßen gelöst durch ein Rauchmeldesystem zur redundanten Überwachung von Laderäumen auf Schiffen, umfassend mindestens eine Rauchmeldeeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mindestens eine Ansaugvorrichtung zur Zufuhr von Probengas aus jedem der Laderäume zu der Rauchmeldeeinheit, sowie eine mindestens gemäß der Anzahl zu überwachender Laderäume gewählte Anzahl in jedem Laderaum, vorzugsweise im Luftschacht, anordenbare Detektormittel, vorzugsweise Rauchmeldervorrichtung, mit einer Datenleitung, bei welcher die Rauchmeldeeinheit nach einem der Patentansprüche 1 bis 7 ausgestaltet ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rauchmeldesystems sind Datenleitungen mehrerer Detektormittel zu einer Meldelinie zusammengeschaltet, wobei vorzugsweise die Meldelinie zur Bildung einer Meldeschleife mit beiden Enden an den Signalanschlussmitteln der Rauchmeldeeinheit angeschlossen ist. Beispielsweise können die Rauchmelder verschiedener Laderäume oder mehrere Rauchmelder innerhalb eines Laderaums mit deren Datenleitungen zu einer Meldelinie zusammengeschaltet sein. Wenn diese Meldelinie mit beiden Enden an den Signalanschlussmitteln der Rauchmeldeeinheit angeschlossen ist, erhält man mit Vorteil eine Detektorschleife, welche im Falle von Kurzschlüssen von beiden Seiten angesteuert werden kann, um die Verfügbarkeit der Detektoren zu gewährleisten.
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Um auf einem Schiff nur ein einziges Bedienkonzept zwecks Erhöhung der Sicherheit einsetzen zu können, ist in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rauchmeldesystems vorgesehen, dass mindestens eines der Detektormittel eigensicher ausgestattet ist und dessen Signalleitung als Stich an die Meldelinie und/oder an die Meldeschleife angeschlossen ist, wobei eine maximale Betriebsspannung und/oder ein maximaler Betriebsstrom des eigensicheren Detektormittels im Wesentlichen der maximalen Betriebsspannung und/oder dem maximalen Betriebsstrom der übrigen nicht-eigensicheren Detektormittel entspricht. Mit Vorteil können auf diese Weise eigensichere Detektormittel als Stiche mit auf einer geschlossenen Schleife liegenden nicht-eigensicheren Detektormittel zusammengeschaltet werden, ohne dass eine Übersetzung zwischen den Schleifen- und den Stichspannungen bzw. -strömen erforderlich ist. Da somit erfindungsgemäß die Installation eines Übersetzers zwischen den Schleifen- und den Stichspannungen bzw. -strömen entfallen kann, gestaltet sich nicht nur die Bedienung der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit mit Vorteilhaft einfacher sondern auch die Installation vereinfacht sich mit Vorteil.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird schließlich gleichermaßen gelöst durch eine Rauchmeldervorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere als Bestandteil eines Rauchmeldesystems der eingangs genannten Art, bei welcher in dem Probenraum stromaufwärts vom Rauchmelder ein Staubfilter angeordnet ist, welcher für Staub und sonstige Schwebeteilchen undurchlässig und für Rauchpartikel durchlässig ausgestaltet ist. Insbesondere kann der Staubfilter mit drei verschieden feinporigen offenporigen Staubnetzfiltern versehen sein. Der Staubfilter kann in Form eines Filtereinsatzes im Gehäuse des Luftschachtmelders leicht auswechselbar angebracht sein.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gleichermaßen durch eine Rauchmeldervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher Mittel zur Luftstromüberwachung im Probenraum vorgesehen sind. Mit Vorteil kann anhand einer Luftstromüberwachung im Probenraum der Rauchmeldervorrichtung ein Luftstromschalter ein Signal an eine Detektorschleife abgeben, welches als Fehlersignal mit genauer Lokalisierung des betroffenen Schachtmelders ausgegeben wird. Beispielsweise kann ein Fehlersignal ausgegeben werden, wenn die Luftstromüberwachung ergibt, dass der Probenraum nicht mehr durchströmt wird. Dies könnte auf eine Verstopfung im Probenraum hindeuten, sodass die Messwerte des Rauchmelders nicht brauchbar sind.
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Insbesondere kann die erfindungsgemäße Rauchmeldervorrichtung sowohl einen Staubfilter als auch Mittel zur Luftstromüberwachung aufweisen.
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In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rauchmeldervorrichtung umfassen die Mittel zur Luftstromüberwachung eine im Luftstrom angeordnete Stauplatte, ein luftstrombetriebenes Rad und/oder Differenzdruckmessmittel, wobei ein Signalausgang vorzugsweise analog adressierbar und/oder als Widerstandscodierung ausgestaltet sein kann.
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In Weiterbildung der Rauchmeldervorrichtung nach der Erfindung weist der Probenraum eine erste, mit der Probenentnahmeröhre kommunizierende Kammer, in welcher der Staubfilter angeordnet ist, und eine zweite, mit der Auslassröhre kommunizierende Kammer, in welcher der Rauchmelder angeordnet ist, auf. Durch diese Maßnahme kann erfindungsgemäß ein Schutz des Rauchmelders vor Staub besonders wirksam sichergestellt werden und es kann eine gleichmäßige Durchströmung der zweiten Kammer erreicht werden, um die Messung des Rauchmelders besonders zuverlässig zu gestalten,
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer eine die erste Kammer von der zweiten Kammer trennende Trennwand angeordnet, welche mit einer Überströmöffnung versehen ist, Durch diese Maßnahme wird mit Vorteil eine Vergleichmäßigung der Strömung im Bereich der zweiten, den Rauchmelder enthaltenden Kammer erreicht.
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Wenn in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Differenzdruckmessmittel zum Messen einer Druckdifferenz zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer ausgestaltet sind, lassen sich Verstopfungen in der Messkammer oder eine Überladung des Filters feststellen, bei welchen Zuständen die Messwerte des Rauchmelders nicht brauchbar sind.
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Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnungen zu entnehmen sind.
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Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
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1 schematische Darstellung der Verdrahtung eines erfindungsgemäßen Rauchmeldesystems mit einer erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit;
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2 schematische Darstellung der Verrohrung der erfindungsgemäßen Rauchmeldeeinheit des Rauchmeldesystems gemäß 1.
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3 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Luftschachtmelders, der an einem Luftschacht installiert ist.
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In 2 ist schematisch eine Rauchmeldezentrale 10 nach der Erfindung dargestellt. Die Rauchmeldezentrale 10 weist ein Auswertgehäuse 4 auf. In dem Auswertgehäuse 4 sind nicht dargestellte Rauchdetektoren eingebaut. Das Auswertegehäuse 4 ist mit Einlässen 11 versehen. Jeder Einlass 11 ist über einen Saugschlauch 3 an einem Dreiwegeventil 1 angeschlossen. Jedes Dreiwegeventil 1 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Anschluss über ein CO2-Sammelrohr mit einem CO2-Reservoir 8 und mit einem weiteren Anschluss mit einer Löschverrohrung 14 verbunden.
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Die Löschverrohrung 14 verbindet jedes Dreiwegeventil 1 mit einem Laderaum 12, 13, 17, 18. In 2 sind keine Signalleitungen oder elektrischen Leitungen dargestellt. Das Auswertgehäuse 4 der Rauchmeldezentrale 10 weist ferner einen Auslass 5 auf, welcher über ein Stahlrohr 7 an eine Lüftereinheit 6 angeschlossen ist. Die Lüftereinheit 6 saugt Probenluft aus den Laderäumen 12, 13, 17, 18 durch die Löschverrohrung 14, die Dreiwegeventile 1 und die Saugschläuche 3 in das Auswertgehäuse 4. Innerhalb des Auswertgehäuses 4 wird die aus den Laderäumen 12, 13, 17, 18 gesaugte Probenluft durch die nicht dargestellten Rauchdetektoren geführt und tritt durch den Auslass 5 und das Stahlrohr 7 nach außen.
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In dem Auswertgehäuse 4 der Rauchmeldezentrale 10 befinden sich kleinere Gehäuse, die jeweils genau einem Saugschlauch 3, einem Dreiwegeventil 1 und einer Löschleitung 14 und damit einem Laderaum 12, 13, 17, 18 zugeordnet sind. In jedem dieser Einzelgehäuse ist ein Rauchmelder angeordnet. Die Einzelgehäuse werden damit genau von der Probenluft des ihnen zugeordneten Laderaums durchströmt. Damit ist eine Erkennung und genaue räumliche Zuordnung einer Rauchentwicklung in dem jeweiligen Laderaum 12, 13, 17, 18 möglich. Die Laderäume 12, 18 stellen beispielhaft einen sicheren Bereich dar, in welchem keine besonderen Anforderungen hinsichtlich Explosionssicherheit an dort zu installierende Messgeräte bestehen. Demgegenüber stellen die Laderäume 13, 17 beispielhaft einen explosionsgefährdeten Bereich dar, in welchem nur eigensichere Bauteile mit so geringen Höchstströmen eingesetzt werden dürfen, dass eine Entzündung explosiven Gases ausgeschlossen ist.
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In 2 ebenfalls schematisch dargestellt, weist der sichere Laderaum 12 einen Luftschacht 15 und der explosionsgefährdete Laderaum 13 einen Luftschacht 16 auf. In der 2 sind außerdem ein weiterer sicherer Laderaum 18 mit einem Luftschacht 19 sowie ein weiterer explosionsgefährdeter Laderaum 17 mit einem Luftschacht 20 gezeigt, die in entsprechender Weise angeschlossen sind. Außerdem ist schematisch ein CO2-Reservoir 8 dargestellt. Das CO2-Reservoir 8, die Rauchmeldezentrale 10, die Dreiwegeventile 1, die Lüftereinheit 6 sowie sämtliche Schläuche 3 und das Stahlrohr 7 befinden sich in einem schematisch dargestellten CO2-Raum 9. Die Rauchmeldezentrale 10 weist in 2 schematisch angedeutete elektrische Anschlüsse 21 für Zweidrahtleitungen auf. In jedem der Luftschächte 15, 19, 16, 20 ist eine schiffsseitige Lüftereinheit 39 vorgesehen, um den jeweiligen Laderaum 12, 18, 13 bzw. 17 zu entlüften.
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In 1 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Verdrahtung des in 2 gezeigten Rauchmeldesystems zu erkennen. Die Figur zeigt ebenso wie die 2 schematisch den CO2-Raum 9. Darin sind jedoch Komponenten nur insoweit dargestellt, als diese an der Verdrahtung teilnehmen. Insbesondere sind daher in 1 keine Saugschläuche 3, Dreiwegeventile 1 oder kein CO2-Reservoir 8 dargestellt. Zu erkennen ist im CO2-Raum 9 jedoch die Rauchmeldezentrale und/oder mit den elektrischen Anschlüssen 21 für Zweidrahtleitungen.
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Wie in 1 zu erkennen, ist die Rauchmeldezentrale 10 mit einer Hauptstromversorgung 22 und einer Notstromversorgung 23 verbunden. Die Lüftereinheit 6 wird über die Rauchmeldezentrale 10 mittels der Stromleitung 24 versorgt. Weiter ist zu erkennen, dass an die elektrischen Anschlüsse 21 der Rauchmeldezentrale 10 jeweils eine Zweidrahtleitung 25, 26 angeschlossen ist. Die Zweidrahtleitung 25 ist zum Luftschacht 15 des sicheren Laderaums 12 geführt. In dem Luftschacht 15 des sicheren Laderaums 12 sind an der Zweidrahtleitung 25 Rauchdetektoren 27, 28 hintereinander angeschlossen. Zwischen den Rauchdetektoren 27, 28 ist ein schematisch angedeuteter Kurzschlusssisolator 29 geschaltet. Die Rauchdetektoren 27, 28 sind Standarddetektoren ohne besonderen Explosionsschutz. Der Kurzschlusssisolator 29 dient zum Separieren der Leitung an dessen Einbauort, wenn sich zwischen den Rauchdetektoren 27, 28 ein Kurzschluss ausbilden sollte. Der Kurzschlusssisolator 29 wird von einer Kommunikations- und Auswerteeinheit 30 in der Rauchmeldezentrale 10 angesteuert. Alternativ können im Rahmen der Erfindung gleichermaßen auch autark arbeitende Kurzschlussisolatoren eingesetzt werden, welche nicht mit der Kommunikations- und Auswerteeinheit 30 kommunizieren.
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Die Zweidrahtleitung 25 ist aus dem Luftschacht 15 des sicheren Laderaums 12 über einen weiteren Kurzschlusssisolator 29 mit weiteren Rauchdetektoren 27, 28 im Luftschacht 19 des sicheren Laderaums 18 verbunden, zwischen welchen ebenfalls ein Kurzschlusssisolator 29 geschaltet ist.
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Hinter dem Rauchdetektor 27 im Luftschacht 19 des sicheren Laderaums 18 ist die Zweidrahtleitung 25 mit einer Sicherheitsbarriere 31, welche einen Schleifenisolator umfasst, verbunden. Die Sicherheitsbarriere 31 ist nur rein schematisch innerhalb eines Anschlussgehäuses/einer Junction Box 40 dargestellt.
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In dem Anschlussgehäuse 40 sitzt die eigentliche Sicherheitsbarriere zusammen mit zwei Kurzschlussisolatoren, mit denen der Stich im Fehlerfall von der eigentlichen Detektorschleife abgetrennt wird. Die Sicherheitsbarriere verhindert das Ansteigen des Stromes im Exgeschützten Teil auf gefährliche Werte. Über die Sicherheitsbarriere 31 ist ein Stich 32 mit einer Zweidrahtleitung an die Zweidrahtleitung 25 angeschlossen. Der Stich 32 umfasst zwei eigensichere Rauchdetektoren 33, 34, welche im Luftschacht 20 des explosionsgefährdeten Laderaums 17 angeordnet sind. In der Sicherheitsbarriere 31 befindet sich kein Protokollübersetzer als Übersetzer für Spannungen und Ströme.
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In analoger Weise ist an der Zweidrahtleitung 25 über eine weitere Sicherheitsbarriere 31 ein weiterer Stich mit eigensicheren Rauchdetektoren 33, 34 angeschlossen, welche im Luftschacht 20 des explosionsgefährdeten Laderaums 17 angeordnet sind. Am Ausgang der zweiten Sicherheitsbarriere 31 ist die zweite Zweidrahtleitung 26 angeschlossen, um zusammen mit der Zweidrahtleitung 25 eine Meldeschleife zu bilden.
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Weiter ist in 1 schematisch eine Kommandobrücke 35 gezeigt. Die Kommandobrücke kann im Rahmen der schematischen Darstellung gleichermaßen auch eine Feuerkontrollstation sein bzw. es können über die Signalleitung 37 sowohl eine Kommandobrücke als auch eine räumlich von der Kommandobrücke entfernte Feuerkontrollstation angeschlossen sein. In der Kommandobrücke 35 sind Bedien- und Anzeigeeinheiten 36 angeordnet, welche über eine Signalleitung 37 mit der Rauchmeldezentrale 10 und der darin integrierten Kommunikations- und Auswerteeinheit 30 verbunden sind, um Messwerte und Alarme aus der Rauchmeldezentrale 10 empfangen zu können und die Rauchmeldezentrale 10 und die daran angeschlossenen Detektoren zu steuern. Die Bedien- und Anzeigeeinheiten 36 verfügen über Signalausgänge 38 zur Weitergabe an ein Schiffsüberwachungssystem beziehungsweise an einen Fahrtenschreiber.
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Sowohl die Rauchdetektoren 27, 28 für die sicheren Laderäume 12, 15 als auch die eigensicheren Rauchdetektoren 33, 34 der explosionsgefährdeten Laderäume 16, 20 haben Betriebsspannungen und Betriebsströme, die es ermöglichen, dass sowohl der Einsatz von eigensicheren Meldern als auch der Einsatz von nicht eigensicheren Meldern innerhalb ihrer sicheren betrieblichen Grenzen innerhalb der gemeinsamen Meldeschleife, gebildet durch die Zweidrahtleitungen 25, 26, möglich ist, ohne dass Protokolltranslatorbausteine oder Spannungsübersetzer erforderlich sind.
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Die Detektoren 27, 28, 33, 34 sind analog adressierbar ausgestaltet. Durch die Kurzschlusssisolatoren 29 ist es auch im Falle eines Kurzschlusses möglich, die Detektoren auszulesen, wenn die Meldeschleife sowohl über die Zweidrahtleitung 25 als auch über die weitere Zweidrahtleitung 26, also von beiden Enden her, betrieben wird.
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Auf diese Weise ist erfindungsgemäß ein Rauchmeldesystem und eine Rauchmeldezentrale 10 vorgeschlagen, mit welchen platzsparend und mit geringem Verkabelungsaufwand eine redundante Rauchüberwachung sowohl der sicheren Laderäume 12, 18 als auch der explosionsgefährdeten Laderäume 13, 17 möglich ist, durch Kombination und Integration einer konventionellen Absaugrauchmeldeanlage mit dezentral in den Luftschächten 15, 16, 19 20 angeordneten Detektoren 27, 28, 33, 34. Das System kann von der Kommandobrücke 35 aus über die dort angeordnete Bedien- und Anzeigeeinheiten 36 vollständig bedient und ausgelesen werden, ohne dass Anwesenheit vor Ort im CO2-Raum 9 erforderlich ist.
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Die Detektoren 27, 28, 33, 34 sind erfindungsgemäß in deren Probenraum mit einem Staubfilter versehen und weisen außerdem eine Luftstromüberwachung auf.
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Die 3 zeigt schematisch eine Rauchmeldervorrichtung in Form eines Luftschachtmelders nach der Erfindung, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet ist. Der Luftschachtmelder 100 weist ein Gehäuse 40 mit einem abnehmbaren Deckel 41 auf. Im Gehäuse 40 des Luftschachtmelders 100 ist ein eigensicherer Rauchdetektor 34 angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann der Rauchdetektor jedoch auch nicht eigensicher ausgestaltet sein, wenn die Einsatzbedingungen dies zulassen.
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Das Gehäuse 40 des Luftschachtmelders 100 ist durch eine Trennwand 50 in eine erste Kammer 42 und eine zweite Kammer 43 unterteilt. Der Rauchdetektor 34 ist in der zweiten Kammer 43 des Gehäuses 40 angeordnet. In der ersten Kammer 42 des Gehäuses 40 ist ein Filtereinsatz 55 angeordnet. Die erste Kammer 42 des Gehäuses 40 ist mit einem Probenluft-Einlassrohr 44 verschraubt. Das Probenluft-Einlassrohr 44 ist mit radialen Probenluft-Einlassöffnungen 45 versehen. Wie in 3 zu erkennen, ist das andere Ende des Probenluft-Einlassrohrs 44 mittels eines Abschlussstopfens 46 und eines Haltewinkels 47 im Abluftschacht 20 befestigt. Die zweite Kammer 43 des Gehäuses 40 des Luftschachtmelders 100, in welcher der Rauchdetektor 34 angeordnet ist, ist mit einem Probenluft-Auslassrohr 48 verschraubt.
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Wie in 3 weiter zu erkennen, ist der Luftschachtmelder 100 derart an einem Abluftschacht 20 eines Frachtladeraums angebracht, dass das Probenluft-Einlassrohr 44 und das Probenluft-Auslassrohr 48 seitlich derart in den Abluftschacht 20 quer zum Luftstrom 57 aus dem Frachtladeraum des Schiffs innerhalb des Abluftschachtes 20 hineinragen, dass die Probenluft-Einlassöffnungen 45 zu dem Luftstrom 57 hin geöffnet orientiert sind, damit Probenluft aus dem Abluftschacht 20 in die erste Kammer 42 des Gehäuses 40 des Luftschachtmelders 100 eindringen kann.
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Dazu weist das Probenluft-Auslassrohr 48 an dessen Ende eine Öffnung auf, welche quer zum Luftstrom 57 innerhalb des Abluftschachtes 20 orientiert ist, um innerhalb der zweiten Kammer 43 des Gehäuses 40 einen Unterdruck zu erzeugen, welcher eine Durchströmung von über die
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Probenluft-Einlassöffnungen 45 in das Probenluft-Einlassrohr 44 eingeströmte Probelauf durch die erste Kammer 42 und die zweite Kammer 43 zu erzeugen. Der Filtereinsatz 55 ist dabei stromabwärts von dem Probenluft-Einlassrohr 44 angeordnet. Außerdem weist die Trennwand 50 zwischen erster Kammer 42 und zweiter Kammer 43 eine Überströmöffnung 51 auf, durch welche Probenluft von der ersten Kammer 42 in die zweite Kammer 43 überströmen kann. Die seitliche Befestigung des Luftschachtmelders 100 und Durchführung des Probenluft-Einlassrohr 44 bzw. des Probenluft-Auslassrohrs 48 ist dabei mittels Dichtungen 49 abgedichtet.
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Um Verstopfungen des Filtereinsatzes 55 und/oder der Überströmöffnung 51 in der Trennwand 50 zu detektieren, ist ein Differenz-Druckschalter 52 in der ersten Kammer 42 stromabwärts des Filtereinsatzes 55 unmittelbar stromaufwärts von der Trennwand 50 angeordnet. Der Differenz-Druckschalter 52 weist eine Messöffnung 53 für die Druckaufnahme in der ersten Kammer 42 sowie eine Messöffnung 54 für die Druckaufnahme in der zweiten Kammer 43 auf. Dabei ist die Messöffnung 54 für die Druckaufnahme der zweiten Kammer 43 durch die Trennwand 50 zwischen erster und zweiter Kammer geführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dreiwegeventil
- 2
- Kabelverschraubung
- 3
- Saugschlauch
- 4
- Auswertgehäuse
- 5
- Auslass
- 6
- Lüftereinheit
- 7
- Stahlrohr
- 8
- CO2-Reservoir
- 9
- CO2-Raum
- 10
- Rauchmeldezentrale
- 11
- Einlass
- 12
- Laderaum, sicher
- 13
- Laderaum, explosionsgefährdet
- 14
- Löschverrohrung
- 15
- Luftschacht, sicherer Laderaum
- 16
- Luftschacht, explosionsgefährdeter Laderaum
- 17
- Laderaum, explosionsgefährdet
- 18
- Laderaum, sicher
- 19
- Luftschacht, sicherer Laderaum
- 20
- Luftschacht, explosionsgefährdeter Laderaum
- 21
- elektrische Anschlüsse für Zweidrahtleitungen (über Kabelverschraubungen)
- 22
- Hauptstromversorgung (über Kabelverschraubungen)
- 23
- Notstromversorgung (über Kabelverschraubungen)
- 24
- Stromleitung (über Kabelverschraubungen)
- 25
- Zweidrahtleitung (über Kabelverschraubungen)
- 26
- Zweidrahtleitung (über Kabelverschraubungen)
- 27
- Rauchdetektor
- 28
- Rauchdetektor
- 29
- Kurzschlusssisolator
- 30
- Kommunikations- und Auswerteeinheit
- 31
- Sicherheitsbarriere
- 32
- Stich
- 33
- eigensicherer Rauchdetektor
- 34
- eigensicherer Rauchdetektor
- 35
- Kommandobrücke
- 36
- Bedien- und Anzeigeeinheit
- 37
- Signalleitung (über Kabelverschraubungen)
- 38
- Signalausgang (über Kabelverschraubungen)
- 39
- schiffsseitige Lüftereinheit
- 40
- Gehäuse des Luftschachtmelders
- 41
- Abnehmbarer Deckel des Luftschachtmelder-Gehäuses
- 42
- Erste Kammer des Luftschachtmelder-Gehäuses
- 43
- Zweite Kammer des Luftschachtmelder-Gehäuses
- 44
- Probenluft-Einlassrohr (im Gehäuse des Luftschachtmelders verschraubt)
- 45
- Probenluft-Einlassöffnung
- 46
- Abschlussstopfen des Probenluft-Einlassrohres
- 47
- Haltewinkel des Probenluft-Einlassrohres
- 48
- Probenluft-Auslassrohr (im Gehäuse des Luftschachtmelders verschraubt)
- 49
- Dichtung zwischen Luftschacht-Aussenwand und Gehäuse des Luftschachtmelders je eine an Probenluft-Einlassrohr und Probenluft-Auslassrohr)
- 50
- Trennwand zwischen erster und zweiter Kammer
- 51
- Überströmöffnung zwischen erster und zweiter Kammer
- 52
- Differenz-Druckschalter
- 53
- Messöffnung für Druckaufnahme in der ersten Kammer
- 54
- Messöffnung für Druckaufnahme in der zweiten Kammer
- 55
- Filtereinsatz
- 57
- Luftstrom aus dem Fracht-Laderaum innerhalb des Abluftschachtes
- 100
- Luftschachtmelder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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