DE102017112501A1

DE102017112501A1 - Alarmmelder mit neuartiger Ortungsfunktion

Info

Publication number: DE102017112501A1
Application number: DE102017112501.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Die Erfindung beschreibt einen neuartigen Alarmmelder, welcher mit einem Time-of-Flight Transponder ausgestattet ist und damit eine direkte Entfernungsmessung zum Melder hin ermöglicht. Im Alarmfall wird der Time-of-Flight Transponder zusammen mit einer möglichst periodischen Aussendung eines Alarmsignals aktiviert und kann, ggf. zusätzlich unterstützt mittels eines Identifikationscodes, problemlos lokalisiert werden. Die Einsatzkräfte erhalten ein handliches Abfragegerät, mit dem die Annäherung an den Melder optisch oder akustisch oder durch Weiterleitung an die Einsatzleitung dargestellt wird. Zusätzlich kann der Melder den Zeitpunkt seiner ersten Auslösung ebenfalls signalisieren, um so Folgeauslösungen von der Erstauslösung am Brandherd unterscheiden zu können.

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brandherd mittels geeigneter Rauchmelder möglichst leicht lokalisieren zu können und die Personenrettung zu vereinfachen.
Alarmmelder für Rauch-, Feuer- und Einbruchalarm, letztere vielfach in der Ausführung als Bewegungsmelder, sind hinlänglich bekannt. Auch die Vernetzung derselbigen mittels Funk ist Stand der Technik.
Als Beispiele hierfür seien DE102005049490A1 und DE202012008716U1 angeführt.
Trotzdem kommt es im Alarmfall immer wieder zu Irritationen bei den Einsatzkräften, an welchem Ort genau der Alarm ausgelöst wurde. Zwar gibt es zu diesem Zweck Alarmpläne, bei für die Einsatzkräfte unbekannten Räumlichkeiten oder unvollständigen oder unrichtigen Plänen kommt es immer wieder zu gefährlichen Situationen.
Weiterhin bekannt nach dem Stand der Technik sind Ortungssysteme im Gebäude, welche zumeist durch Time-Difference-of-Arrival Messung eine Feststellung der Position der Einsatzkräfte und einzelner Melder ermöglichen. Ein Beispiel für ein solches System ist das Fraunhofer BlackFIR. Problematisch hierbei ist jedoch, dass der Aufwand für derartige Systeme sehr hoch ist und diese somit kaum zum Einsatz kommen. Es benötigt nach dem Stand der Technik viele Basisstationen und Referenzstationen, vergleiche DE102014204365A1 , ein derart hoher Aufwand ist in kleineren und mittelgroßen Gebäuden nicht praktikabel. Sie sind zudem sehr empfindlich gegen zeitliche Differenzen bei der Synchronisierung.
Es fehlt auch nicht an Ansätzen wie z.B. durch die Erzeugung statischer magnetischer Felder, vergleiche DE102015203686A1 , nur ist derlei in der Praxis in verwinkelten Gebäuden nicht brauchbar.
Mit DE102015013453B3 im Zusammenspiel mit DE102016008390B3 steht jetzt hingegen eine preiswerte Lösung zur Time-of-Flight Messung und damit zur direkten Entfernungsmessung ohne weitere Hilfseinrichtungen zwischen Melder und Abfragegerät zur Verfügung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einsatzkräfte sicher zum Ort des Alarms zu führen, auch wenn kein gebäudeeigenes Ortungssystem, sondern nur einzelne Melder installiert sind.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch den im Hauptanspruch beschriebenen Melder und das dazugehörige Abfragegerät gelöst, deren Funktion im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert wird:

Das Beispiel in Bild 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Melder M1 mit integriertem Time-of-Flight Transponder TOF1. Im Fall der Alarmauslösung durch den Rauchdetektor DET1 wird der Sender XM1 aktiviert und übermittelt jetzt - in gemäß Unteranspruch bevorzugter Form periodisch - den Alarm.

Mit dem darauf folgenden Eintreffen der Einsatzkräfte können diese mit einem Abfragegerät AG1 die Entfernung zum ausgelösten Melder durch Kommunikation mit dem Time-of-Flight Transponder TOF1 abfragen. Zu diesem Zweck sendet das Abfragegerät AG1 eine Nachricht an den Transponder, bevorzugt wird diese nach dem Empfang durch den Transponder gemäß DE102015013453B3 hochpräzise verzögert und kurz darauf eine Antwort zurückgesendet. Aus der Laufzeit des Signals - eben der Time-of-Flight - ergibt sich dann die Entfernung des Melders zum Abfragegerät. Mit dem Vorrücken der Einsatzkräfte wird diese immer weiter reduziert, bis schließlich der ausgelöste Melder erreicht wird und z.B. der Brandherd bekämpft werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Unteranspruch wird zudem die Richtung, in welcher sich der Melder befindet, ermittelt, indem durch das periodische Umschalten von voneinander entfernten Antennen genau dann der Abstand vergrößert wird, wenn sich die Antenne weiter abgelegen vom Transponder befindet. Durch Triangulation kann jetzt direkt die Richtung, in der sich der Melder befindet, bestimmt und im Abfragegerät AG1 visualisiert werden. Eine andere Möglichkeit ist die Nutzung eines Phased Array Antennenfeldes zur Winkelbestimmung.
Um die Abfrage des Melders zu erleichtern und Energie im laufenden Betrieb zu sparen, bieten sich zwei auch miteinander kombinierbare Lösungen gemäß Unteranspruch an: Einerseits wird der Transponder TOF1 erst im Alarmfall aktiviert, andererseits wird bereits zum Alarmzeitpunkt der Sender einen für jeden Melder individuell vergebenen Identifikationscode aussenden, welcher nachfolgend wiederum zur gezielten Abfrage des Transponders TOF1 genutzt werden kann. Damit der Empfang dieses Identifikationscodes jederzeit möglich ist, wird er vorteilhafterweise periodisch wiederholt, ähnlich einem Funkfeuer im Flugfunknavigationsdienst.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung dieser Erfindung besteht darin, zusätzlich mit dem ausgesendeten Identifikationscode auch den ersten Auslösezeitpunkt des Melders zu übertragen. Damit wird es den Einsatzkräften ermöglicht, beim Auslösen mehrerer Melder nacheinander z.B. die Lage des Brandherds zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann z.B. im Melder eine Funkuhr TIM1 enthalten sein, welche sich selbstständig stellt, alternativ ist die gegenseitige Synchronisation von Meldern oder zumindest die Angabe einer Reihenfolge nach Abhören bereits ausgesendeter periodischer Meldungen durch den neu auslösenden Melder möglich. Mit der ersten Auslösung eines Alarms wird die zu diesem Zeitpunkt aktuelle Zeit in einem Register REG1 gespeichert und sodann durch den Sender XM1 periodisch übermittelt. Natürlich wird nach dem heutigen Stand der Technik dies nicht durch einzelne - hier zur besseren Erklärung dargestellte - Baugruppen, sondern durch Nutzung eines integrierten Mikrocontrollers kostengünstig realisiert werden.
Eine weitere nützliche Funktion kann die Kombination eines Rauchmelders mit einem Personenbewegungsmelder sein, hierdurch ist es möglich, zusätzlich zu übertragen, ob sich im gefährdeten Bereich noch Personen befinden und diese bevorzugt zu retten.
Die so gewonnenen Informationen wird man gemäß Unteransprüchen in einem handlichen Abfragegerät visualisieren, welches dies Einsatzkräfte bei sich tragen. Das Abfragegerät zeigt den Einsatzkräften dann die Entfernung zum Melder an, und ob sie sich diesem weiter annähern. So kann der Melder auch in völlig verrauchten Räumen lokalisiert werden. Zusätzlich ist natürlich auch die Weiterleitung dieser Informationen an die Einsatzleitung denkbar, damit diese wiederum per Funk die Einsatzkräfte koordinieren kann.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht in Verbindung mit der Erfindung aus DE102015013453B3 die Realisierung eines sehr genauen Funkortungssystems mit einfachen Mitteln, das auf einfache Weise im Alarmfall die Lokalisierung des Brandherds bzw. anderer Gefahrenstellen sowie gefährdeter Personen ermöglicht. Natürlich kann auch bei den leider häufig auftretenden Fehlalarmen mit dem Ortungssystem der fragliche Melder schnell gefunden und wieder in den Normalzustand versetzt werden. Gegenüber dem Stand der Technik, der häufig mit einer aufwendigen Suche in womöglich veralteten Plänen verbunden ist, ist dies ein deutlicher Fortschritt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005049490 A1 [0003]
DE 202012008716 U1 [0003]
DE 102014204365 A1 [0005]
DE 102015203686 A1 [0006]
DE 102015013453 B3 [0007, 0010, 0016]
DE 102016008390 B3 [0007]

Claims

Alarmmelder, Rauchmelder, Feuermelder oder Einbruchmelder, mit mindestens einem Sensor (DET1) zur Erkennung mindestens eines zu meldenden Alarmereignisses und mindestens einer Einrichtung oder einem Sender (XM1) zur Übermittlung des Alarmereignisses dadurch gekennzeichnet, dass in dem Melder mindestens ein funkbasierter Time-of-Flight Transponder (TOF1) zur Abstandsmessung eingebaut ist.
Melder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Time-of-Flight Transponder (TOF1) mit der Erkennung des Alarmereignisses aktiviert wird.
Melder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Meldung des Alarmereignisses zusätzlich mindestens ein melderspezifischer Identifikationscode durch den integrierten Sender (XM1) gesendet wird, mit dem direkt oder mittels einer eindeutigen Zuordnung indirekt der Time-of-Flight Transponder (TOF1) zur Abstandsmessung abgefragt werden kann.
Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit mindestens einem nach Erkennung des Alarmereignisses übermitteltem Signal zusätzlich mindestens ein Zeitstempel von mindestens einer integrierten Uhr (TIM1) registriert (REG1) und übertragen (XM1) wird oder mindestens eine relative Auslösereihenfolgeinformation zwischen mehreren Meldern durch gegenseitige Kommunikation gebildet und sodann übertragen wird, welcher oder welche den Auslösezeitpunkt oder die Auslösereihenfolge bei mehreren Meldern dokumentiert.
Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Signal zur Übermittlung des Alarmereignisses periodisch wiederholt wird.
Mit einem Bewegungsmelder kombinierter Rauch- oder Feuermelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin mit dem Signal zur Übermittlung des Rauch- oder Feuer-Alarmereignisses die Information übertragen wird, ob oder wann letztmalig zu welchem Zeitpunkt eine Bewegung erkannt wurde, um so die Personenrettung zu vereinfachen.
Abfragegerät für einen Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Time-of-Flight Messung der Abstand zu mindestens einem Melder, welcher ein Alarmereignis meldet, abgefragt werden kann.
Abfragegerät für einen Melder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Antennenumschaltung die Distanz zwischen Abfragegerät und Time-of-Flight Transponder verändert oder durch eine Phased Array Antenne mindestens ein Winkel zum Transponder bestimmt wird und so mittels Triangulation die Richtung des Melders zum Abfragegerät bestimmt werden kann.
Abfragegerät für einen Melder nach einem der Ansprüche 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auslösung einer Vielzahl von Meldern die Distanz oder Richtung zu jenem Melder angezeigt wird, welcher als erstes einen Alarm gemeldet hat oder eine zeitliche Reihenfolge der Melder angezeigt wird, wobei die Darstellung auch in Landkartenform erfolgen kann.
Abfragegerät für einen Melder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auslösung einer Vielzahl von Meldern die Distanzen zu jenen Meldern angezeigt werden, bei denen innerhalb einer definierten Vorlaufzeit noch Bewegungen festgestellt wurden, wobei die Darstellung auch in Landkartenform erfolgen kann.