DE102017200544A1 - Bestimmung einer Vorlaufzeit für den Austausch eines optischen Rauchmelders in Abhängigkeit seiner Verschmutzung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein dazu korrespondierendes System zur Bestimmung einer Vorlaufzeit (TP) für den Austausch eines optischen Rauchmelders (10). Es wird ein aktueller Wert für den Verschmutzungsgrad (VG) des optischen Rauchmelders aus einem Streulichtsignals des optischen Rauchmelders ermittelt, insbesondere bei Abwesenheit von zu detektierendem Rauch. Es wird der aktuelle Wert für den Verschmutzungsgrad zur Kompensation der Verschmutzung des jeweiligen optischen Rauchmelders verwendet. Es werden fortlaufend weitere ermittelte Werte für den Verschmutzungsgrad (VG) insbesondere in einer Cloud-Infrastruktur (INF) gespeichert. Schließlich wird die Vorlaufzeit basierend auf den bisherigen Werten für den Verschmutzungsgrad mittels einer Trendanalyse ermittelt. Das Verfahren wird für eine Vielzahl von optischen Rauchmeldern durchgeführt. Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der jeweiligen Vorlaufzeit in einer Cloud-Infrastruktur. Die optischen Rauchmelder können IoT-fähig ausgebildet sein und direkt mit der Cloud-Infrastruktur über eine Internetverbindung (INT) die jeweiligen Werte (VGn) für den Verschmutzungsgrad übertragen.

Description

  • BESCHREIBUNGSEINLEITUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Verschmutzungsgrads bei einem optischen Rauchmelder gemäß Patentanspruch 1.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zur Bestimmung des Verschmutzungsgrads bei einem optischen Rauchmelder gemäß Patentanspruch 8.
  • STAND DER TECHNIK
  • Rauchmelder in der Umgebung von Gebäuden verschmutzen während ihrer Betriebszeit durch Staub und andere Partikel. Nach einer bestimmten Kompensationszeitphase, innerhalb welcher der Einfluss der Verschmutzung auf die optische Rauchdetektion kompensiert werden kann, reagiert der Rauchmelder empfindlicher. Dies führt zu einer höheren Wahrscheinlichkeit für die Ausgabe eines Fehlalarms. Das Ende dieser Kompensationszeitphase wird in Form einer Warnmeldung bzw. technischen Informationsmeldung (Drift) an die Brandmeldezentrale signalisiert, üblicherweise jedoch nicht an ein in Verbindung stehendes, entfernt gelegenes Servicecenter. Nach Erreichen eines höheren zweiten Verschmutzungsgrads, der über dem ersten Verschmutzungsgrad am Ende der Kompensationszeitphase liegt, erfolgt die Ausgabe einer Fehlermeldung an die Brandmeldezentrale. In diesem Fall wird der sofortige Austausch des Rauchmelders durch einen lokalen Servicetechniker angefordert.
  • Typischerweise wird ein Servicetechniker angefordert, einen Rauchmelder auszutauschen, wenn entweder ein unvorhersehbarer Fehler vorliegt oder wenn eine vorbestimmte Betriebsdauer des Rauchmelders abgelaufen ist. Im zweiten Fall ist der Austausch des Rauchmelders sogar unnötig, wenn dieser z.B. nur geringfügig verschmutzt ist. Dies verursacht unnötige zusätzliche Kosten.
  • Die präzise Bestimmung des Verschmutzungsgrads der optischen Messkammer in Form eines Prozentwerts durch den optischen Rauchmelder selbst ist Stand der Technik.
  • Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren sowie ein verbessertes System zur Bestimmung des Verschmutzungsgrads bei einem optischen Rauchmelder anzugeben.
  • LÖSUNG DER AUFGABE
  • Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Systems durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 8 gelöst.
  • Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung, die einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der Verschmutzungsgrad des Rauchmelders wird im Rauchmelder selbst berechnet. Der Photosensor des Rauchmelders detektiert einen Teil des emittierten Lichts in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad innerhalb der optischen Detektionskammer (Labyrinth). Basierend auf dem Verschmutzungsgrad kann dieser Wert durch eine prozessorgestützte Steuereinheit (Mikrocontroller) des Rauchmelders berechnet werden. Hierzu wird üblicherweise bei Abwesenheit von zu detektierendem Rauch, also bei einem geringen Streulichtpegel, der sogenannte Grundimpuls gemessen, welcher vom Streulicht an den Wänden der optischen Detektionskammer herrührt. Der individuelle prozentuale Verschmutzungsgrad oder ein anderer den Verschmutzungsgrad repräsentierender Zahlenwert eines Rauchmelders kann dann über eine Brandmeldezentrale (Panel) ausgelesen und von dort an ein in Verbindung stehendes, entfernt gelegenes Servicecenter (Remote Service Center) übertragen werden. Dies kann z.B. durch einen Webserver oder durch eine Cloud-Infrastruktur erfolgen. In Zukunft können sogenannte IoT-Brandmelder (IoT für Internet of Things) auch direkt an dieselbe Infrastruktur angeschlossen werden bzw. datentechnisch mit dieser Infrastruktur verbunden werden.
  • Cloud-basierte Software-Anwendungen werden verwendet, um basierend auf historischen Trendwerten die maximale Betriebszeit eines jeden Rauchmelders zu berechnen. Auf Basis dieser Informationen kann eine effiziente Serviceplanung für die installierten Rauchmelder erfolgen.
  • Über eine erweiterte Realität, d.h. einer sogenannten „Augmented Reality“ kann eine individuelle Inspektion vor Ort durch einen Servicetechniker z.B. mittels einer Datenbrille (z.B. Google Glases) durchgeführt werden, und der Servicetechniker kann dann beim Laufen durch das Gebäude die installierten Rauchmelder überprüfen.
  • Die Cloud-Infrastruktur bietet die erforderliche Rechenleistung und genügend Speicher, um die empfangenen prozentualen Werte für den Verschmutzungsgrad über Jahre hinweg zu sammeln und um daraus für jeden Rauchmelder ein genaues Datum für den Austausch zu ermitteln. Die benötige Rechenleistung und der dazu erforderliche Speicher können dabei je nach Anzahl der Rauchmelder skaliert werden. Die Cloud-Infrastruktur kann auch die Rechenleistung zur Analyse für einen riesigen Satz von Rauchmeldern bereitstellen und Informationen extrahieren, z.B. für Wartungsintervalle. Diese Informationen können auch für Herstellerempfehlungen zur Wartung der Rauchmelder verwendet werden.
  • Ein Aspekt der Erfindung ist die Datenanalyse des Verschmutzungsgrads vorzugsweise in Prozentwerten. Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in sogenannten „Apps“ bzw. Anwendungen für Smartphones oder anderen mobilen Kommunikationsendgeräten, welche eine sogenannte „predictive maintenance“, also eine vorausschauende Wartungsplanung ermöglichen. Diese „Apps“ können dazu eingerichtet bzw. programmiert sein, das jeweilige Austauschdatum der in der Umgebung oder in einem Gebäude befindlichen Rauchmelder anzuzeigen. Ähnliche Austauschdaten von Rauchmeldern, die sich zeitlich nur geringfügig voneinander unterscheiden, wie z.B. innerhalb einer Woche oder eines Monats, können mittels der „App“ zeitlich einem gemeinsamen Wartungstermin im Sinne eines Planungstools zugeordnet werden.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figuren erläutert.
    • 1 zeigt ein Beispiel für eine optische Detektionskammer 1, welches auch als Labyrinth bezeichnet wird. Die optische Rauchdetektion basiert auf einer Streulichtmessung mittels eines Lichtsenders 2 und eines Photosensors 3. Mit dem Bezugszeichen 4 sind die Lamellen und mit B ein Boden- und Deckenbereich des Labyrinths 1 bezeichnet, die einer Verschmutzung mit der Zeit unterliegen. AB ist der Lichtabstrahlbereich des Lichtsenders 2 und EB der Empfangsbereich des Photosensors 3.
    • 2 zeigt einen Graphen G des Verschmutzungsgrads VG über der Zeit t. Mit DG ist ein erste Schwelle und mit AG eine zweite Schwelle für den Verschmutzungsgrad VG bezeichnet. Der Graph G zeigt die mit der Zeit t zunehmende Verschmutzung eines optischen Rauchmelders. Im aktuellen Zeitpunkt t0 wird aus den gespeicherten historischen Werten für den Verschmutzungsgrad der Zeitpunkt t2 ermittelt, an dem die erste Schwelle DG erreicht sein dürfte.
    • 3 zeigt ein Beispiel für die Ermittlung der Vorlaufzeit TP mittels einer Cloud-Applikation APP einer Cloud-Infrastruktur INF. Die jeweiligen weiteren Werte VGn des Verschmutzungsgrads der gezeigten Vielzahl von optischen Rauchmeldern 10 werden in einer Datenbank DB der Cloud-Infrastruktur INF abgespeichert. Im vorliegenden Beispiel übertragen die jeweiligen optischen Rauchmelder 10 ihre Werte für den Verschmutzungsgrad über eine gemeinsame Melderlinie ML an eine Brandmeldezentrale P. Diese leitet diese Werte VGn weiter über eine Internetverbindung INT sowie über einen optionalen Router R an die Cloud-Infrastruktur INF bzw. an eine elektronische Steuereinheit der Cloud-Infrastruktur INF, auf der eine Cloud-Applikation APP ausgeführt wird, um die jeweilige individuelle Vorlaufzeit TP für die jeweiligen optischen Rauchmelder 10 zu ermitteln.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung einer Vorlaufzeit (TP) für den Austausch eines optischen Rauchmelders (10), - wobei ein aktueller Wert für den Verschmutzungsgrad (VG) des optischen Rauchmelders (10) aus einem Streulichtsignals des optischen Rauchmelders (10) ermittelt wird, insbesondere bei Abwesenheit von zu detektierendem Rauch, - wobei der aktuelle Wert für den Verschmutzungsgrad (VG) zur Kompensation der Verschmutzung des jeweiligen optischen Rauchmelders (10) verwendet wird, - wobei fortlaufend weitere ermittelte Werte für den Verschmutzungsgrad (VG) insbesondere in einer Cloud-Infrastruktur (INF) gespeichert werden, und - wobei die Vorlaufzeit (TP) basierend auf den bisherigen Werten für den Verschmutzungsgrad (VG) mittels einer Trendanalyse ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ermittelte Vorlaufzeit (TP) den interpolierten Zeitpunkt (t2) darstellt, bei dem der Wert des Verschmutzungsgrads (VG) eine erste Schwelle (DG) überschreitet, bei dem eine Wartungsmeldung an eine übergeordnete Brandmeldezentrale (P) für den optischen Rauchmelder (10) ausgegeben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren bei einer Vielzahl von optischen Rauchmeldern (10) durchgeführt wird, wobei die jeweiligen weiteren Werte (VGn) für den Verschmutzungsgrad (VG) zentral für alle optischen Rauchmelder (10) abgespeichert werden, insbesondere in derselben Cloud-Infrastruktur (INF), und wobei für den jeweiligen optischen Rauchmelder (10) eine individuelle Vorlaufzeit (TP) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die rechnerische Ermittlung der jeweiligen Vorlaufzeit (TP) mittels einer Cloud-Applikation (APP) der Cloud-Infrastruktur (INF) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Werte für den Verschmutzungsgrad (VG) durch den jeweiligen optischen Rauchmelder (10) über eine drahtgebundene Melderleitung (ML) an eine übergeordnete Brandmeldezentrale (P) und von dort aus weiter über eine Internetverbindung (INT) an die Cloud-Infrastruktur (INF) übertragen werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Werte für den Verschmutzungsgrad (VG) durch einen jeweiligen, IoT-fähigen optischen Rauchmelder (10) direkt an die Cloud-Infrastruktur (INF) über eine Internetverbindung (INT) übertragen werden.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die ermittelten Vorlaufzeiten (VP) für den Austausch der jeweiligen optischen Rauchmelder (10) über eine Internetverbindung an ein mobiles Gerät, insbesondere an ein Smartphone übertragen und dort angezeigt werden.
  8. System zur Bestimmung einer Vorlaufzeit (TP) für den Austausch eines optischen Rauchmelders (10), welches aufweist - zumindest einen optischen Rauchmelder (10), welcher dazu eingerichtet ist, einen aktuellen Wert für den Verschmutzungsgrad (VG) aus einem Streulichtsignal zu ermitteln, insbesondere bei Abwesenheit von zu detektierendem Rauch, und dazu eingerichtet ist, diesen aktuellen Wert zur Kompensation der Verschmutzung zu verwenden, - einen Speicher (DB) zum Speichern weiterer Werte des zumindest einen optischen Rauchmelders (10), vorzugsweise einen Speicher (DB) einer Cloud-Infrastruktur (INF), und - eine elektronische Verarbeitungseinheit, welche vorzugsweise eine Cloud-Applikation (APP) der Cloud-Infrastruktur (INF) ausführt, um eine jeweilige Vorlaufzeit (TP) basierend auf den bisherigen Werten (VGn) für den Verschmutzungsgrad (VG) des zumindest einen optischen Rauchmelders (10) mittels einer Trendanalyse zu ermitteln.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die jeweilige ermittelte Vorlaufzeit (TP) den interpolierten Zeitpunkt (t2) darstellt, bei dem der jeweilige Wert des Verschmutzungsgrads (VG) eine erste Schwelle (DG) überschreitet, bei dem eine Wartungsmeldung an eine übergeordnete Brandmeldezentrale (P) für den optischen Rauchmelder (10) ausgegeben wird.
  10. System nach Anspruch 8 oder 9, - wobei eine Vielzahl von optischen Rauchmeldern (10) an einer Melderleitung (ML) angeschlossen ist, wobei die Melderleitung (ML) mit einer Brandmeldezentrale (P) verbunden ist, wobei die Rauchmelder (10) dazu eingerichtet sind, fortlaufend einen Wert für den Verschmutzungsgrad (VG) an die Brandmeldezentrale (P) zu übertragen, und wobei die Brandmeldezentrale (P) dazu eingerichtet ist, die jeweiligen Werte (VGn) für den Verschmutzungsgrad über eine Internetverbindung (INT) an die elektronische Verarbeitungseinheit der Cloud-Infrastruktur (INF) zu übertragen, oder - wobei das System eine Vielzahl von IoT-fähigen optischen Rauchmeldern (10) aufweist und wobei die optischen Rauchmelder (10) dazu eingerichtet sind, die jeweiligen Werte (VGn) für den Verschmutzungsgrad (VG) direkt über eine Internetverbindung (INT) an die Cloud-Infrastruktur (INF) zu übertragen.
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