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Die Erfindung bezieht sich auf ein Löschsystem mit
- - mindestens einem Löschmittelwerfer, der mittels mindestens eines Motors um eine Befestigungsachse drehbar und zur Versorgung mit Löschmittel an eine Löschmittelleitung angeschlossen ist,
- - mindestens einer Kamera, die mittels mindestens eines Motors mindestens um eine Befestigungsachse drehbar ist,
- - einer elektronischen Steuerung, die mindestens eine Speichereinheit, in der zumindest geometrische Grunddaten der relevanten Fläche und/oder Daten des Löschmittelwerfers auslesbar gespeichert sind, und einen Rechnerbaustein zur Datenverarbeitung umfasst,
- - einer an die Steuerung angeschlossenen Eingabeeinrichtung zur Dateneingabe und/oder zur Ansteuerung des Löschmittelwerfers und der Kamera und
- - einem an die Steuerung angeschlossenen Bildschirm zur Darstellung von Bildern der Kamera,
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Löschsysteme sind beispielsweise aus der
DE 10 2016 104 349 A1 , der
DE 10 2011 053 373 A1 und der
DE 21 2010 000 060 U1 bekannt und finden zunehmend Verwendung zum Schutz von Müllbunkern und Lagerstätten sowohl im Freien als auch in Hallen. Zur Branderkennung bzw. Brandfrüherkennung umfassen diese überwiegend selbsttätigen Löschsysteme mindestens eine Kamera, die in der Regel oberseitig, beispielsweise an einer Raumdecke oder an einem Mast oder dergleichen, angeordnet ist, und über die zu überwachende Fläche verschwenkt wird. Wird ein Brandherd, ein Glutnest, oder ein Bereich mit einer für das zu überwachende Gut ungewöhnlich hohen Temperatur, die auf einen Entstehungsbrand möglicherweise auch in einem tieferen Bereich unterhalb der thermografisch überwachbaren Oberfläche hinweist, diese Orte höherer Temperatur, im Folgenden auch als Hot-Spot bezeichnet, detektiert, richtet die Steuerung einen Löschmittelwerfer auf diesen Brandherd und öffnet ein Ventil, damit das Löschmittel unter einem verhältnismäßig hohen Druck und in einer relativ großen Menge ausströmt. Aufgrund von Ungenauigkeiten in der Erfassung des Brandherdes und bei der Zielausrichtung des Löschmittelwerfers wird der Löschmittelwerfer häufig vertikal und/oder horizontal verschwenkt, um den Brandherd zu löschen. Die exakte Positionierung der Kamera und/oder des Löschmittelwerfers erweist sich in der Praxis als schwierig, da diese Geräte nur unter Abweichungen von einer exakten lotrechten Position montiert werden können, die bei Schwenkbewegungen und einem Löschmittelaustrag zu einem vom Löschmittelwerfer viele Meter entfernten Brandherd teils zu erheblichen Abweichungen von optimalen Bedingungen führen. Darüber hinaus sind auch die hydraulischen Verhältnisse des Löschmittels vor Ort, also in der Einbausituation häufig unbekannt und nur näherungsweise berechenbar.
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Zur Steuerung des Löschmittelwerfers ist dieser mit einem so genannten Positionstableau bzw. einem Joy-Stick gekoppelt. Ist das Positionstableau als ein sogenanntes Tablet, also ein Computer mit einem Touchscreen ausgestaltet, sieht ein Benutzer die mit der Kamera aufgenommenen Bilder auf den Display und kann durch ein einfaches Antippen, beispielsweise mit einem Finger oder einem aktiven Stift, ein Ziel für das Löschmittel markieren bzw. den Löschmittelwerfer entsprechend nachführen, wenn das Ziel nicht selbsttätig getroffen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Löschsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das aufgrund der Montagesituation eine gegenüber dem Stand schnellere Datenverarbeitung bei einem geringeren Datenvolumen ermöglicht.
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Im Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung die Brandbekämpfung oder Brandfrühbekämpfung derart durchzuführen, dass Löschmittel in einer verhältnismäßig geringen Menge relativ zielgerichtet ausgetragen wird.
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Die Aufgaben werden dadurch gelöst, dass die Befestigungsachse der Kamera und die Befestigungsachse des Löschmittelwerfers parallel zueinander ausgerichtet sind und die optische Achse der Kamera in einem definierten Ausgangswinkel zu der Befestigungsachse ausgerichtet ist, wobei der Ausgangswinkel in der Speichereinheit hinterlegt ist.
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Aufgrund der parallelen Ausrichtung der Befestigungsachse des Löschmittelwerfers und der Befestigungsachse der Kamera sowie der definierten Ausrichtung der Kamera ist das Volumen der an der Steuerung datentechnisch zu verarbeitenden Daten, insbesondere der Bilddaten der Kamera, wesentlich reduziert und ein Fehler in der Ansteuerung des Löschmittelwerfers auf den detektierten Brandherd bzw. die erfasste und ausgewertete heiße Stelle in dem überwachten Raum ist auf den Versatz des Löschmittelwerfers zu der Kamera begrenzt, wobei dieser Fehler insbesondere in Anbetracht des ausgetragenen Volumens von Löschmittel vernachlässigbar ist.
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Die Einstellwinkel sowie die Koordinaten bzw. Positionen, an denen die Kamera und der Löschmittelwerfer befestigt sind, in der Speichereinheit der Steuerung hinterlegt. Im Weiteren ist auch das Positionieren des Löschmonitors also dessen Ausrichtung auf den Brandherd, den so genannten Hotspot, mit dem gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Rechenaufwand schnell zu vollziehen, wobei der Geschwindigkeit eine höhere Priorität beizumessen ist als dem örtlichen Fehler, der gegebenenfalls durch ein manuelles Nachführen des Löschmonitors mittels einer beliebigen Eingabeeinrichtung oder einer automatischen Nachführung des Löschmonitors bzw. einer Vergrößerung des Löschbereichs aufgrund der Rückmeldung der Kamera, das Ziel nicht getroffen zu haben, korrigierbar ist, wobei die Eingabeeinrichtung beispielsweise einen Joystick oder eine Maus oder eine Tastatur umfasst. Zur Vereinfachung der Steuerung der Einstellmotoren des Löschmonitors, insbesondere in Stresssituationen, ist an die Steuerung ein Touchscreen als Eingabeeinrichtung und/oder Bildschirm angeschlossen, wobei auf dem Bildschirm eine Abbildung des für das Löschsystem relevanten Raums der Kamera dargestellt wird. Der Löschmittelwerfer lässt sich beispielsweise von einem Bediener des im Übrigen selbsttätig arbeitenden Löschsystems manuell verfahren, in dem dieser mit seinem Finger beispielsweise den auf dem Bildschirm dargestellten Auftreffpunkt des Löschmittels verändert.
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Die die Befestigungsachse der Kamera und die Befestigungsachse des Löschmittelwerfers sind parallel zueinander ausgerichtet. In der Höhenlage können die Kamera und der Löschmittelwerfer zueinander versetzt sein, beispielsweise um ca. 1m versetzt, so dass der Löschmittelwerfer z.B. nicht die Kamera mit Löschmittel zerstört. Der Höhenunterschied ist für die reale Treffgenauigkeit relativ unerheblich.
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Selbstverständlich sind in der Speichereinheit Daten des Löschmittelwerfers hinterlegt, die zum Beispiel herstellerseitig ermittelte Standard-Werferkurven umfassen können.
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Die optische Achse der Kamera ist um 10° bis 170°, vorzugsweise um 40° bis 50° besonders bevorzugt um ca. 45° zu der Befestigungsachse versetzt, kann aber auch beliebig verschwenkt werden.
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Ist dem auf dem Bildschirm dargestellten Bild der Kamera ein Brandherd oder dergleichen heißer Punkt zu erkennen, beispielsweise mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung, errechnet die Steuerung die Koordinaten dieses Punktes und steuert dem Löschmittelwerfer zugeordneten Motoren derart an, dass der Löschmittelwerfer derart ausgerichtet wird, dass das Löschmittel exakt an dem berechneten Punkt auftrifft.
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Die Kamera kann als eine Wärmebildkamera oder eine Videokamera mit einer positionsgebenden Flammen- oder Raucherkennung ausgebildet sein ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Damit Brandquellen eindeutig bestimmbar und von anderen heißen Punkten unterscheidbar sind, können in dem zu überwachenden Raum beispielsweise auch Mikrofone installiert werden, die eine Erkennung von Motorgeräuschen durch die Steuerung ermöglichen, oder die Bildverarbeitungseinrichtung ist zur Erkennung von Fahrzeugen ausgelegt, so dass ein heißer Motor oder Auspuff eines Fahrzeugs als solcher und nicht als zu löschender Brandherd erkannt wird.
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Um den mit der Kamera zu überwachenden Raum möglichst vollständig zu erfassen, ist zweckmäßigerweise die Kamera aus einer Null-Lage oszillierend oder rotierend um die Befestigungsachse drehbar angetrieben. Beispielsweise ist die Kamera aus einer Null-Lage radial um bis zu 360° um die Befestigungsachse drehbar. Entsprechend wird auf dem Bildschirm ein verzerrtes oder ein relativ rundes Bild angezeigt, das beispielsweise entsprechend nachfolgender Beschreibung zusammengesetzt und zur Darstellung gebracht wird.
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Um die Überwachung eines größeren Raums zu realisieren, ist die Kamera aus dem definierten Ausgangswinkel zu der Befestigungsachse um einen definierten Schwenkwinkel in Richtung der Befestigungsachse und einen definierten Schwenkwinkel in entgegengesetzter Richtung verschwenkbar. Vorzugsweise entsteht in jedem Schwenkwinkel, in dem die Kamera um die Befestigungsachse verdreht wird, ein verzerrtes, rundes Thermobild, das den Vorteil mit sich bringt, dass, ein Hotspot, also beispielsweise ein Brandherd oder ein sich entwickelndes Feuer oder ein Glutnest oder ein Bereich mit einer für das zu überwachende Gut ungewöhnlich hohen Temperatur, die auf einen Entstehungsbrand möglicherweise auch in einem tieferen Bereich unterhalb der thermografisch überwachbaren Oberfläche hinweist, von der Bildverarbeitungseinrichtung erkannt und markiert sowie räumlich einem Löschmittelwerfer zugeordnet werden kann.
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In Ausgestaltung umfasst die Kamera ein Fischaugenobjektiv und die Steuerung gibt ein zusammengesetztes Bild in Echtzeit an dem Bildschirm aus.
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Zur Stromversorgung bzw. Spannungsversorgung ist die Kamera über eine Schleifringanordnung oder induktiv an ein Stromnetz angeschlossen. Selbstverständlich können auch flexible Kabel Verwendung finden ohne den Rahmen derErfindung zu verlassen.
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Zweckmäßigerweise übermittelt die Kamera mittels einer drahtgebundenen oder einer drahtlosen Datenübertragung Bilddaten an die Steuerung. Insbesondere die drahtlose Datenübertragung kann mittels so genannter Near Field Communication oder in einem Wireless Lan oder nach dem so genannten Blue Tooth-Standard erfolgen.
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Zur Vereinfachung der Auswertung der von der Kamera aufgenommenen und auf den Bildschirm dargestellten sowie von der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Bilder, ist die Kamera als eine Wärmebildkamera ausgebildet und tastet in fortlaufenden Schwenkbewegungen in zumindest einer Richtung den Überwachungsraum ab, wobei eine Bildverarbeitungseinrichtung der Steuerung die einzelnen Bilder der Wärmebildkamera zu einem Raumbild auf dem Bildschirm zusammensetzen kann.
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In Ausgestaltung ist der Kamera und/oder dem Löschmittelwerfer ein mit der Steuerung gekoppelter Laser zugeordnet, wobei der Laserstrahl des der Kamera zugeordneten Lasers in Richtung des Objektivs der Kamera und der Laserstrahl des dem Löschmittelwerfer zugeordneten Lasers in Austrittsrichtung des Löschmittels ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist der Laser der Kamera und/oder des Löschmittelwerfers zur Distanzmessung und/oder zur Abgabe eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet. Durch die Entfernungsmessung werden der Steuerung weitere Ist-Daten zur Verfügung gestellt, die in die Berechnung der Koordinaten des Brandherdes und damit des erforderlichen Auftreffpunktes des Löschmittels insbesondere zur Berücksichtigung der Wurfparabel des ausgebrachten Löschmittels einfließen. Insbesondere sind die Abstandsdaten wesentlich, wenn das Lagergut auf der zu überwachenden Fläche eine relativ große Höhe einnimmt, wie dies beispielsweise bei einem sich ständig verändernden Müllberg in einen Müllbunker oder Reifenstapel in eine Reifenlager der Fall ist, da dann zu dem zweidimensionalen Daten des Bildes der Kamera exakte Abstandsdaten hinzukommen, die eine dreidimensionale Berechnung der Zielkoordinaten für das Löschmittel sicherstellen. Durch einen gepulsten Betrieb des Laserstrahls ist eine eindeutige Erkennung desselben durch aufgenommene Bilder und deren Auswertung an der Steuerung, sie es durch die Bilderkennungseinrichtung oder Signale der Laserstrahldetektoren vereinfacht.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines zu überwachenden Raums mit dem Löschsystem nach der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung einer Kameraanordnung zur Erzeugung eines Bildes,
- 3 eine schematische Darstellung eines Bildes,
- 4 eine Darstellung eines Kamerabildes,
- 5 eine Teil-Darstellung eines Kamerabildausschnittes nach 4,
- 6 eine schematische Darstellung des transformierten Kamerabildausschnittes nach 5,
- 7 eine schematische Darstellung eines erzeugten Kreisbildes,
- 8 eine zweite schematische Darstellung der Anordnung nach 2,
- 9 eine schematische Darstellung eines erzeugten Kreisringbildes,
- 10 eine schematische Darstellung eines aus mehreren Kreisringbildern und einem Kreisbild zusammengesetzten Kreisbildes,
- 11 eine dritte schematische Darstellung der Anordnung nach 2,
- 12 eine vierte schematische Darstellung der Anordnung nach 2 und
- 13 eine Darstellung eines Thermo-Kreisbildes.
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Bei dem zu überwachenden Raum 1 handelt es sich beispielsweise um einen Lagerraum für brennbares Material 2, wie zum Beispiel Reifen, Müll, aber auch Kraftfahrzeuge, Kunststoffe oder dergleichen. Der Raum 1 ist durch die Abmessungen seiner Grundfläche und seine Höhe in bekannter Weise definiert und in der Regel durch einen Boden 3, Seitenwände 4 sowie eine Decke 5 begrenzt.
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Um den Raum 1 auf das Auftreten eines Brandes des Materials 2 zu überwachen und gegebenenfalls ein selbsttätiges Löschen des Brandes zu starten, ist das Löschsystem installiert, das im Wesentlichen eine als eine Wärmebildkamera 6 ausgebildete Kamera 7 sowie einen Löschmittelwerfer 8, der auch als Löschmonitor oder Löschwerfer benannt werden kann, umfasst. Die Kamera 7 und der Löschmittelwerfer 8 sind an bestimmten Positionen der Decke 5 des Raums derart befestigt, dass eine Befestigungsachse 17 der Kamera 7, die beispielsweise ein Objektiv 18 umfasst, das beispielsweise für 24° Aufnahmen geeignet ist, parallel zu einer Befestigungsachse 19 des Löschmittelwerfers 8 ausgerichtet ist. Die Kamera 7 ist beispielsweise mittels eines Motors 20, insbesondere eines Schrittmotors, um einen beliebigen Drehwinkel bis zu 360° um die Befestigungsachse 17 oszillierend schwenkbar. Im Weiteren nimmt die Kamera 7 bzw. deren optische Achse 21 eine definierte Lage zu der Befestigungsachse 17 ein. Weist der zu überwachende Raum 1 besondere Gegebenheiten auf, dann ist die Kamera 7 derart schwenkbar, dass die Achse 21 einen größeren oder kleineren Winkel zu der Befestigungsachse 17 und/oder um die Befestigungsachse 17 beschreibt.
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Der Löschmonitor 8 ist um zwei Achsen schwenkbar, wie durch die dem der Löschmittelwerfer 8 zugeordneten Pfeile 9 angedeutet, nämlich um seine Befestigungsachse 18 sowie eine winkelversetzt dazu ausgerichtete Achse. Der Löschmittelwerfer 8 ist an Rohrleitungen oder Schlauchleitungen für das Löschmittel angeschlossen. Im Weiteren ist der Löschmittelwerfer 8 mit einer elektronischen Steuerung 10 gekoppelt, die vorliegend als ein Tablet 11 ausgebildet ist, und mindestens eine Speichereinheit 12 zur auslesbaren Speicherung von Daten, einen Rechnerbaustein 13 zur Datenverarbeitung und einen als Touchscreen 14 ausgebildeten Bildschirm umfasst, wobei der Touchscreen 14 sowohl als Eingabeeinheit als auch zur Darstellung der von der Wärmebildkamera 6 aufgenommenen Bilder 22 dient, wobei die Wärmebildkamera 6 selbstverständlich ebenfalls mit dem Tablet 11 verbunden ist.
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In der Speichereinheit der elektronischen Steuerung 10 sind die geometrischen Grunddaten des Raums 1 hinterlegt, die vor Ort als Ist-Daten gemessen werden. Diese geometrischen Grunddaten des Raums 1 beschreiben die Grundfläche, also die Abmessungen des Bodens 3 und die Höhe des Raums 1. Im Weiteren sind die Koordinaten, an denen die Kamera 7 und der Löschmittelwerfer 8 befestigt sind, gespeichert. Darüber hinaus können herstellerseitig ermittelte Standardwerferkurfen, die Wurfweiten des Löschmittels unter einem bestimmten Druck und vorgegebener Löschmittelwerfereinstellungen beschreiben, sowie verschiedene Software und Bilddatenverarbeitungseinrichtungen gespeichert werden.
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Die Software und Bilddatenverarbeitungseinrichtung 23 stellen zum einen eine Erkennung eines Brandherdes 15, insbesondere auch unter Ausschluss weiterer nicht relevanter Wärmequellen, und zum anderen eine Darstellungen der mit der Kamera 7 aufgenommenen Bilder, die zu einer Darstellung des gesamten Raumes 1 zusammengesetzt werden können, sicher. Als Ansicht auf dem Touchscreen 14 entsteht ein rundes Thermoradarbild 22, das vorliegend einen als Hotspot bezeichenbaren Brandherd 15 zeigt, dem unmittelbar ein Löschmittelwerfer 8 zugeordnet werden kann.
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Darüber hinaus sind mit dem Tablet 11, insbesondere mit dessen Touchscreen 14 von einem Bediener des Löschsystems der Kamera 7 und dem Löschmittelwerfer 8 zugordnete Motoren 20, die bevorzugt als Schrittmotoren ausgebildet sind, zur Verschwenkung der Kamera 7 und des Löschmittelwerfers 8 ansteuerbar. Alternativ zu der Steuerung mittels Touchscreen 14 kann auch ein Joystick als eine Eingabeeinrichtung an einem Computer mit zugeordnetem Bildschirm vorgesehen sein.
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Mindestens der Kamera 7 ist ein in Bildaufnahmerichtung ausgerichteter Laser 16 zugeordnet, der zur Distanzmessung und/oder zur Abgabe eines gepulsten Laserstrahls 18 ausgebildet sein kann.
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Die von der Kamera 7 erfasste Positionen des Brandherdes 15 lässt sich mit einem relativ geringen Rechenaufwand beschreiben und der Löschmittelwerfer verhältnismäßig exakt nachführen, da insbesondere die beiderseitigen Befestigungsachsen 17, 19 parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass sich Abweichungen bzw. Fehler von einer geringeren Bedeutung durch die unterschiedlichen Befestigungspunkte ergeben, solange der Abstand zwischen Werfer und Kamera relativ klein ist, beispielsweise bis etwa 5 m, bevorzugt bis ca. 2 m Entfernung beträgt. Der Fehler ist aber in der Regel derart klein, dass der Brand an diesem Punkt mit dem Löschmittel auch zum Löschen zu treffen, ist. Der Fehler entspricht maximal dem Abstand zwischen einer Achse 21 der Kamera 7 und einer quasi Austrittsachse des Löschmittelwerfers 8.
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Mit den gespeicherten Ist-Daten und den Koordinaten der Befestigungspunkte 20 lassen sich an der Steuerung 10 sämtliche Punkte im Raum 1 beispielsweise mittels Triangulation an der Steuerung berechnen und der Löschmittelwerfer 8 ist durch eine entsprechende Ansteuerung der ihm zugeordneten Schrittmotoren schnell auszurichten, so dass eine Löschung eines Brandherdes 15 möglich ist, wobei alternativ zu den Schrittmotoren auch beispielsweise auch beliebige Motoren mit zugeordneten Positionsgebern verwendet werden können.
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Im Normalbetrieb oder Regelbetrieb verschwenkt die Kamera 7 fortlaufend, um den gesamten Raum 1 zu überwachen, und zwar um eine vertikale Achse insbesondere oszillierend gegebenenfalls um bis zu 360°. Der Löschmittelwerfer 8 wird bei einem detektierten Brandherd 15 in eine entsprechende Löschposition verschwenkt.
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Das Thermoradarbild 22 wird anhand von der Kamera 7 aufgenommener Bilder an der Bildverarbeitungseinrichtung 23 erzeugt und kann entweder als eine relativ schematische Darstellung, die im wesentlichen nur Wärmepunkte oberhalb gespeicherter Grenztemperaturen, die sich zu Brandherden 15 entwickeln können, oder eine Detaildarstellung, die sämtliche Einzelheiten sowie die Wärmepunkte erkennen lässt, angezeigt werden, wobei auch die schematische Darstellung in eine Detaildarstellung umschaltbar ist. Das als Kreisbild 24 oder Kreisringbild 25 oder aus nacheinander erzeugten Kreisbildern 24 und/oder Kreisringbildern 25 zusammengesetzte Kreisbild 24 wird aus einen rechteckigen Bild 26 fortlaufend erneuernd erzeugt.
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Das Kreisbild 24 oder Kreisringbild 25 kann einem beliebigen Winkel umfassen und für den Fachmann ersichtlich beliebig kleiner als 360° bemessen sein. Insbesondere können die Kreisbilder 24 oder Kreisringbilder 25 an ein zu überwachendes Objekt angepasst werden, beispielsweise einen Eckbereich eines Gebäudes oder Lagerplatzes. Dann kann beispielsweise die Kamera 7 um einen Winkel von kleiner 360° oszillieren und es wird ein entsprechendes Kreisbild 24 oder Kreisringbild 24 zusammengesetzt und zur Darstellung gebracht.
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Das rechteckige Bild der Kamera 7 hat bei dem vorliegend gegebenen Öffnungswinkel 20 von 90°x67,5° die Bildauflösung von 640 x 480 Pixel und beginnt unterseitig mit einer Startzeile 27 und endet oberseitig mit der Endzeile 28. Die Kamera 7 ist derart an der Befestigungsachse 17, die eine Drehachse 29 darstellt, montiert, dass sie bei dem Öffnungswinkel 30 von 90° um 45° zu der Befestigungsachse 17 verschwenkt ist, so dass die Startzeile 27 mit der Befestigungsachse 17 fluchtet bzw. diese in ihrer Verlängerung schneidet und ein Starteckpixel 31 bei einer Drehung der Kamera 7 annähernd stillsteht. Ein Endeckpixel 32 der Endzeile 28 beschreibt bei der Drehung der Kamera 7 eine Kreisbahn 33.
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Ordnet man der 360° Kreisbahn 33 die volle Auflösung der Kamera 7 zu, ergibt sich:
- 360° Umfang / 67,5° Öffnungswinkel = 5,33 aneinandergesetzte Kamerabilder
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Somit gilt:
- 5,33 x 480 Wärmepixel pro 67,5° Öffnungswinkel ergibt eine Kreisauflösung von ca. 2.558 Wärmepixel für 360° Auflösung.
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Bei einer Drehung von 360° wird das unterseitig durch die Startzeile 27 und oberseitig durch die Endzeile 29 begrenztes thermografisches Rechteck-Bild 26 erstellt, das eine Höhe von 640 Wärmepixel hat und eine Länge von 2.558 Wärmepixel aufweist, wobei des Starteckpixel 31 bei der oben beschriebenen Anordnung, quasi immer auf den gleichen Ortspunkt unterhalb der Befestigungsachse 17, die als Drehachse 29 dient, zeigt. Um dieses Rechteck-Bild 26 visuell interpretieren zu können, werden kleine Teilabschnitte des IR-Thermobildes während der Drehung mit deren Position erfasst und aneinandergereiht. Die Breite dieser Teilabschnitte variiert und hängt von der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Rechnerbausteins 13 der Steuerung 10 ab, in dem diese Teilabschnitte aneinandergefügt werden und der Drehgeschwindigkeit des Motors 20. Je schmaler die Teilabschnitte bemessen sind, desto verzerrungsfreier wird das Gesamtbild, aber desto mehr Rechenleistung benötigt das System.
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Zur Nachbildung eines Weitwinkelobjektivs von ca. 180° einer IR-Kamera 2 wird ein Mittelabschnitt 34 des Bildes 26 als Teilabschnitt mit einer Breite von z.B. 40 Wärmepixel möglichst genau aus der Bildmitte entnommen, da in der Bildmitte die wenigsten Bildverzerrungen vorliegen, denn je breiter das Bild 26 ist, desto mehr wirkt sich der Fischaugeneffekt einer Aufnahme aus und man kann die Teilbilder nicht mehr verzerrungsfrei aneinanderfügen.
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Der Mittelabschnitt 34 wird in ein thermografisches Kreisbild 24 umgeformt, wobei die untere Startzeile 27 zu einem zentralen Kreisbildmittelpunkt 35 umgerechnet wird, wobei die Höhe des Mittelabschnitts 34 des Thermo-Bildes 26 dem Radius eines Kreissegmentbildes 36 entspricht. Jede Zeile des Mittelabschnittes 34 muss in eine Kreissegmentzeile umgerechnet werden. Je näher man an den Kreisbildmittelpunkt 35 kommt, desto weniger Wärmepixel passen in die jeweilige Zeile des Kreissegmentbildes 36. Daher müssen Wärmepixelgruppen gebildet werden, die aus mehreren nebeneinander liegenden Wärmepixel bestehen. Je näher man an das Zentrum also den Kreisbildmittelpunkt 35 des Kreisbildes 24 kommt, desto mehr Wärmepixel umfasst eine Wärmepixelgruppe.
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Eine Mittelwertbildung der einzelnen Wärmepixel einer Wärmepixelgruppe führt zur einer Glättung der Maximaltemperaturen. Daher wird bei der Zusammenfassung einer Wärmepixelgruppe zu einem neuen Wärmepixel immer der Temperatur-Wert des heißesten Wärmepixels der Gruppe verwendet. Die Nutzung des Maximalwertes bei der Zusammenfassung einer Wärmepixelgruppe ist grade dann von Vorteil, wenn das oben beschriebene Prinzip zur Brandüberwachung und Darstellung eines Brandherdes 15 also eines Hotspots eingesetzt wird.
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Gleichzeitig werden auch die Polar-Koordinaten der Wärmepixel errechnet, um bei einem Brandalarm unmittelbar einen Löschmittelwerfer 8 auf den Brandherd 15 positionieren zu können. Bei der Errechnung der Polar-Koordinaten können an der Steuerung 10 anliegende Daten eines an der Befestigungsachse 3 vorhandenen Positionsgebers 37 ermittelt und verarbeitet werden. Die Ausrichtung des Löschmittelwerfers 8 kann zur Berücksichtigung der Wurfparabel des ausgebrachten Löschmittels durch den der Kamera 7 zugeordneten Laser 16 vereinfacht werden.
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Zur Darstellung eines Kreisbildes 24 auf dem Touchscreen 14 werden mehrere Kreissegmentbilder 36 aneinandergereiht und mitfortlaufender Drehung der Kamera 7 auch überschrieben.
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Wird eine Kamera 7 mit einem kleineren Öffnungswinkel 30 als 90° beispielsweise zur Überwachung eines Teilbereichs des Raums 1 gewählt, dann befindet sich das Starteckpixel 31 nicht in einer Flucht mit der Befestigungsachse 17 und beschreibt eine Kreisbahn, die konzentrisch zur Kreisbahn 33 des Endeckpixels 32 ausgerichtet ist.
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Auch hier wird aus dem Bild 26 ein Mittelabschnitt 34 extrahiert, der in ein thermografisches Kreisringbild 25 umgeformt wird, sodass die untere Startzeile 27 zu einem inneren Durchmesser 38 und die obere Endzeile 16 zu einem äußeren Durchmesser 39 eines Kreissektorbildes 40 umgerechnet wird, wobei die Höhe des Mittelabschnitts 34 des Thermo-Bildes 26 der Differenz zwischen dem äußeren Durchmesser 39 und dem inneren Durchmesser 38 des Kreissektorbildes 40 entspricht. Die mit der Drehung der Kamera 7 entstehenden Kreissektorbilder 40 werden fortlaufend zu dem Kreisringbild 25 zusammengesetzt.
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Selbstverständlich lassen sich insbesondere auch in Abhängigkeit des Drehwinkels der Kamera 7 oder gesteuert durch die Bildverarbeitungseinrichtung 23 Kreisbilder 24 und/oder Kreisringbilder 25 bzw. entsprechende Kombinationen mit einem beliebigen Winkel kleiner als 360° erzeugen und darstellen.
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Zur Veränderung des zu überwachenden Durchmessers bzw. der Fläche im Raum 1 wird eine Kamera 7 mit einem kleineren Öffnungswinkel 30 als 90° gewählt und derart ausgerichtet, dass sich das Starteckpixel 31 in einer Flucht mit der Drehachse 29 und das Endeckpixel 32 eine Kreisbahn beschreibt, die konzentrisch zur Kreisbahn 33 ausgerichtet ist und einen dazu veränderten Durchmesser aufweist. Hierbei wird wie bereits beschrieben ein Kreisbild 24 erzeugt und zur Darstellung gebracht.
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Soll ein Bereich oberhalb der Anbringung der Kamera 7 im Raum 1 beispielsweise eine Decke 5 überwacht werden, dann kann eine Kamera 7 mit einem Öffnungswinkel 30 von 90° gewählt und derart ausgerichtet werden, dass sich das Starteckpixel 31 nicht in einer Flucht mit der Befestigungsachse 17 befindet und das Endeckpixel 32 eine Kreisbahn beschreibt, die konzentrisch zur Kreisbahn 33 ausgerichtet ist und einen demgegenüber veränderten Durchmesser aufweist. Hierbei wird wie bereits beschrieben ein Kreisringbild 25 erzeugt und zur Darstellung gebracht.
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Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass mit der Kamera 7 durch deren Verschwenkung relativ zu der Befestigungsachse 17 nacheinander beispielsweise ein Kreisbild 24 und mehrere Kreisringbilder 25 oder mehrere Kreisringbilder 25 ohne ein zentrales Kreisbild 24 mit unterschiedlichen Durchmessern erzeugt und in einer gemeinsamen Darstellung konzentrisch zueinander ausgerichtet werden können, um einen relativ großen Raum 1 sowohl zentral als auch in peripheren Randbereichen erfassen zu können.
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Bezugszeichen
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- 1
- Raum
- 2
- Material
- 3
- Boden
- 4
- Seitenwand
- 5
- Decke
- 6
- Wärmebildkamera
- 7
- Kamera
- 8
- Löschmittelwerfer
- 9
- Pfeil
- 10
- Steuerung
- 11
- Tablet
- 12
- Speichereinheit
- 13
- Rechnerbaustein
- 14
- Touchscreen
- 15
- Brandherd
- 16
- Laser von 7
- 17
- Befestigungsachse von 7
- 18
- Objektiv
- 19
- Befestigungsachse von 8
- 20
- Motor
- 21
- Achse
- 22
- Thermoradarbild
- 23
- Bilddatenverarbeitungseinrichtung
- 24
- Kreisbild
- 25
- Kreisringbild
- 26
- Bild
- 27
- Startzeile
- 28
- Endzeile
- 29
- Drehachse
- 30
- Öffnungswinkel
- 31
- Starteckpixel
- 32
- Endeckpixel
- 33
- Kreisbahn
- 34
- Mittelabschnitt
- 35
- Kreisbildmittelpunkt
- 36
- Kreissegmentbild
- 37
- Positionsgeber
- 38
- Durchmesser
- 39
- Durchmesser
- 40
- Kreissektorbild
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016104349 A1 [0002]
- DE 102011053373 A1 [0002]
- DE 212010000060 U1 [0002]
