DE19850564B4 - Method for fire detection with gas sensors - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur frühzeitigen Detektion von Bränden, wobei die Messwerte eines Streulicht-, Ionisations- oder Temperaturbrandmelders sowie Messwerte eines elektrochemischen Gassensors (1) zur selektiven Detektion von Kohlenmonoxid (CO) und Messwerte eines weiteren Gassensor (2) zur Detektion eines weiteren, besonders die Brandentstehungsphase kennzeichnenden Brandgases in zeitlich einstellbaren Intervallen Δt, durch den A/D-Wandler und den Mikrocontroller/Mikroprozessor (6) digitalisiert, verarbeitet und im Datenspeicher (7) gespeichert werden, wobei langsam sich verändernde Werte der Sensoren (1,2) durch Vergleich der gespeicherten mit aktuellen Sensordaten und Nachführen der Empfindlichkeit der Sensoren kompensiert werden und der aktuelle Gefahrengrad des Brandgeschehens durch brandtypische Verknüpfung der Sensorsignale ermittelt wird.method for early Detection of fires, where the measured values of a scattered light, ionization or temperature fire detector and measured values of an electrochemical gas sensor (1) for selective detection Carbon monoxide (CO) and measurements of another gas sensor (2) for the detection of another, especially the fire development phase characteristic fire gas in time adjustable intervals .DELTA.t, by the A / D converter and microcontroller / microprocessor (6) digitized, processed and stored in the data memory (7), being slow changing Values of the sensors (1,2) by comparing the stored with current ones Sensor data and tracking the sensitivity of the sensors are compensated and the current Danger level of the fire by brand typical linkage of Sensor signals is determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung und zur komplexen Bewertung von Bränden, wie offene und verdeckte Feuer oder Schwelbrände, insbesondere auch von schüttförmigen oder anderweitig gelagertem Gut, schon in ihrer Entstehungsphase.The The invention relates to a method for early detection and to the complex Rating of fires, like open and covert fires or smoldering fires, especially from pour-shaped or otherwise stored good, already in its development phase.
In Gebäuden, öffentlichen Einrichtungen, industriellen Anlagen und Lagerhallen, aber auch in privaten Haushalten entstehen jährlich Millionenschäden durch den Ausbruch von Bränden. Solche Brände werden häufig durch Unachtsamkeit von Personen, Nachlässigkeit im Umgang mit brennbaren Stoffen oder technische Defekte, wie schadhafte elektrische Leitungen verursacht.In Buildings, public Facilities, industrial facilities and warehouses, as well In private households millions of damages are caused annually the outbreak of fires. Such fires become common due to carelessness of persons, negligence in dealing with flammable Substances or technical defects, such as defective electrical wiring caused.
Treffen dabei Zündinitiale, wie glimmende Partikel oder Funkenflug auf brennbare Stoffe, führt dies oft zu Entzündungen weiteren brennbaren Materials in deren Umgebung.To meet while ignition initial, Like glowing particles or flying sparks on flammable substances, this leads often to inflammation other flammable material in their environment.
Glimmbrände entstehen meist an einer Stelle oder sind bei mehreren Zündinitialen über mehrere Stellen verstreut.Glimmbrände arise usually in one place or are at several Zündinitialen several places scattered.
In der Regel ist dann ein längerer Zeitraum erforderlich, um aus einem Schwel- oder Glimmbrand ein offenes Feuer entstehen zu lassen.In the rule is then a longer one Period required to enter from a smoldering or glowing fire to let open fire arise.
Mit den klassischen Brandmeldesystemen auf der Basis von Flammen- oder Rauchmeldern werden solche Glimmbrände in ihrer Entstehungsphase nicht erkannt.With the classic fire detection systems based on flame or Smoke detectors become such smoldering fires in their formation phase not recognized.
Erst durch das Auftreten von Flammen oder Rauch sprechen mit diesen Sensorsystemen ausgestattete Brandmelder an und können eine Alarmierung auslösen und eine Löschanlage aktivieren.First by the appearance of flames or smoke speak with these sensor systems equipped fire alarm and can trigger an alarm and an extinguishing system activate.
Es geht wertvolle Zeit verloren, die bei einer Früherkennung eines Brandes zur Brandbekämpfung und Personenrettung vorteilhaft genutzt werden könnte, wobei bei einer frühzeitigen Brandbekämpfung auch mit erheblich geringeren Sachschäden zu rechnen ist.It valuable time is lost in the early detection of a fire Firefighting and personal rescue could be used to advantage, with early retirement Firefighting also be expected with significantly lower property damage.
Es ist allgemein bekannt, dass die ersten Anzeichen für die Entstehung eines Brandes, häufig in der Emission von Gasen, insbesondere von stoffabhängigen Schwelgasen, bestehen.It is well known that the first signs of emergence a fire, often in the emission of gases, in particular of substance-dependent carbonization gases, consist.
Während dieses Pyrolyseprozesses in einem Schwelbrand werden materialspezifische, gasförmige Produkte in unterschiedlichen Konzentrationen freigesetzt.During this Pyrolysis process in a smoldering fire are material-specific, gaseous Products released in different concentrations.
Hierzu zählen Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2), Methan (CH4) sowie längerkettige gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe und Schwefelverbindungen.These include carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ) as well as longer-chain saturated and unsaturated hydrocarbons and sulfur compounds.
Im Verlauf der weiteren Brandentwicklung und mit zunehmender Temperatur erhöht sich die Emission von Produkten der vollständigen Verbrennung, wie CO2 und N2O.In the course of further fire development and with increasing temperature, the emission of products of complete combustion, such as CO 2 and N 2 O increases.
Die in der Entstehungsphase eines Brandes vorerst in geringen Konzentrationen auftretenden Gase werden durch die Verwendung geeigneter Gassensorik frühzeitig detektiert. Dadurch werden Personen schnell alarmiert, und es werden geeignete Brandbekämpfungsmittel eingesetzt.The in the formation phase of a fire for the time being in low concentrations occurring gases are through the use of suitable gas sensors early detected. This will alert people quickly, and it will suitable fire-fighting equipment used.
Eine Verwendung von Gassensoren zum Aufspüren von Bränden, insbesondere verdeckten Schwelbränden, ist aus der Patentliteratur bekannt.A Use of gas sensors for detecting fires, especially covert smoldering is known from the patent literature.
So
werden in der
Entsprechende
elektrochemische Messzellen werden dabei in bekannter Weise mit
einer Auswerteelektronik und einem Datenspeicher zur Überwachung
und Verarbeitung der Konzentrationssignale verbunden, wie beispielsweise
in der
Die
Korrektur der verschmutzungs- und lebensdauerabhängigen Messempfindlichkeit
von Rauchmeldern durch geeignete schaltungstechnische Maßnahmen
zur Aufrechterhaltung der sicheren Alarmauslösung wird in der
Weiterhin
wird in der
Verschiedene, eine Gefahrensituation kennzeichnende Gase werden durch mehrere Halbleiter-Widerstandssensoren mit prinzipiell unterschiedlichen Widerstandseigenschaften detektiert.Various, a dangerous situation characterizing gases are by several Semiconductor resistance sensors with fundamentally different Resistance properties detected.
Bei Auftreten einer Gefahrensituation durch Gasbildung erfolgt eine Alarmauslösung in den Fällen, in denen die Messwerte der Sensoren einen kritischen Wertebereich überschreiten oder vorher gespeicherte kritische Muster detektiert werden.at Occurrence of a dangerous situation by gas formation takes place alarm in the cases in which the measured values of the sensors exceed a critical value range or previously stored critical patterns are detected.
Im Mittelpunkt dieser bekannten Erfindung steht eine frühzeitige Detektion von Gasen durch Halbleiter-Gassensoren, insbesondere für die Branderkennung in staubbelasteten Räumen.in the The focus of this known invention is an early Detection of gases by semiconductor gas sensors, in particular for fire detection in dusty rooms.
Bisher bekannt gewordene Anwendungen von Halbleitersensoren zur Gasdetektion bei Schwelbränden haben aber den Nachteil, dass Feuchtigkeit in unterschiedlichen Konzentrationen und eine hohe Querempfindlichkeit von Störgasen einen wesentlichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Messergebnisse ausüben und nicht mit einer gleichbleibenden Empfindlichkeit gerechnet werden kann. Außerdem ist die Anzahl der mittels Halbleiter-Sensoren detektierbaren Gasarten recht begrenzt.So far Applications of semiconductor sensors for gas detection have become known in smoldering fires but have the disadvantage that moisture in different Concentrations and high cross-sensitivity of interfering gases one significant impact on the reliability of the measurement results exercise and not be expected with a constant sensitivity can. Besides that is the number of detectable by semiconductor sensors gas types quite limited.
Halbleiter-Sensoren haben eine sehr hohe Leistungsaufnahme, um die bis zu mehreren 100 °C Betriebstemperatur zu erreichen.Semiconductor sensors have a very high power consumption, up to several 100 ° C operating temperature to reach.
Zudem wird die Katalysatorschicht von Halbleiter-Sensoren durch Auftreten einiger Stoffe, wie Silikone, Blei, Phosphate und schwefelhaltige Verbindungen zersetzt, so dass die Funktion nicht mehr gewährleistet ist. Andere Verbindungen, wie Schwefelwasserstoff und halogenierte Kohlenwasserstoffe werden vom Katalysator der Halbleiter-Sensoren absorbiert und führen zu einer erheblichen Empfindlichkeitsreduzierung.moreover becomes the catalyst layer of semiconductor sensors by occurrence Some substances, such as silicones, lead, phosphates and sulfur compounds decomposes, so that the function is no longer guaranteed. Other connections, such as hydrogen sulfide and halogenated hydrocarbons absorbed by the catalyst of the semiconductor sensors and lead to a significant reduction in sensitivity.
Die in vielen Bereichen von Industrie, Haushalten und öffentlichen Einrichtungen bestehenden Brandgefährdungen sind unterschiedlichster Art und machen ein flexibles, der Art der Gefährdung angepasstes sensorisches Konzept erforderlich.The in many areas of industry, households and public Facilities existing fire hazards are very different Kind and make a flexible, the kind of endangered adapted sensory Concept required.
Die Ermittlung der brandspezifischen Gase, Gaskonzentrationen und deren zeitlicher Verlauf ist für ein Frühwarnsystem im Brandschutz von großer Bedeutung.The Determination of brand-specific gases, gas concentrations and their time course is for an early warning system in fire protection of great importance.
In der Entstehungsphase eines Brandes schnell freiwerdende Pyrolysegase sind oft schon in geringen Konzentrationen toxisch und bilden eine primäre Gefahr für Mensch und Tier.In the formation phase of a fire rapidly released pyrolysis gases are often toxic even at low concentrations and form one primary danger for Human and animal.
So
wird in der
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches eine frühzeitige und selektive Detektion der die Brandentstehung kennzeichnenden Gase erlaubt und in der Umgebung verschiedenster Stoffe und/oder Gefährdungsbereiche zur zuverlässigen Bestimmung von Gaskonzentrations-Meßwerten geeignet ist.Of the The present invention is therefore based on the object, a method to create an early one and selective detection of the fire formation characterizing Gases allowed and in the environment of various substances and / or hazard areas for reliable determination of gas concentration readings suitable is.
Diese Aufgabe wird durch die im ersten Anspruch angegebenen Merkmale gelöst.These The object is achieved by the features specified in the first claim.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims advantageous embodiments of the invention are given.
Die von einem entstehenden Brand ausgehenden und den Brandverlauf kennzeichnenden Gase (Pyrolysegase) werden von einem Brandmelder mit einem elektrochemischen Gassensore detektiert, wobei elektrochemische Gassensoren unterschiedlicher Bauart zur Detektion unterschiedlicher Gasarten verwendet werden.The Gases emanating from an incendiary fire and characterizing the course of the fire (Pyrolysis gases) are from a fire detector with an electrochemical Gas sensors detected, with electrochemical gas sensors different Type used for the detection of different types of gas.
Auch durch verschiedene geeignete Ansteuerungen der elektrochemischen Sensoren lassen sich unterschiedliche Gasarten in bestimmten Grenzen detektieren.Also by various suitable activations of the electrochemical Sensors can be different types of gas within certain limits detect.
Elektrochemische Gassensoren erfassen gasförmige Stoffe dann, wenn sie in einer elektrochemischen Zelle Reaktionen eingehen oder in der Zelle ablaufende Reaktionen beeinflussen.electrochemical Gas sensors detect gaseous Substances then, when in an electrochemical cell reactions enter or influence reactions occurring in the cell.
Elektrochemische Zellen bestehen aus mindestens zwei elektrochemischen Halbzellen. Eine Halbzelle besteht wiederum aus einem Elektrolyt und einer Elektrode.electrochemical Cells consist of at least two electrochemical half-cells. A half cell again consists of an electrolyte and an electrode.
Die Messung toxischer Gase erfolgt in sogenannten Dreielektroden-Systemen, mit einer Arbeits-Referenz- und Gegenelektrode, welche durch einen Elektrolyten leitend miteinander verbunden sind.The Measurement of toxic gases takes place in so-called three-electrode systems, with a Working reference and counter electrode, which by an electrolyte are conductively connected to each other.
So gelangt ein zu detektierendes Gas beispielsweise durch eine hydrophobe Diffusionskapillare von der Arbeitselektrode aus in den Elektrolyten.So For example, a gas to be detected passes through a hydrophobic gas Diffusion capillary from the working electrode into the electrolyte.
Die Elektrode besitzt eine gasspezifische elektrokatalytische Schicht. Sind Spuren des zu detektierenden Gases vorhanden, kommt es zu einer Dreiphasen-Reaktion, bei der die Gaskomponente umgesetzt wird.The electrode has a gas-specific electrocatalytic layer. Are traces of de Detecting gas present, there is a three-phase reaction in which the gas component is reacted.
An der Gegenelektrode der Zelle findet die entsprechende Gegenreaktion statt.At the counterelectrode of the cell finds the corresponding counterreaction instead of.
Durch Variation der elektrokatalytischen Schicht der Elektrode lässt sich die geeignete Selektivität zur Detektion unterschiedlicher Gasarten erzielen.By Variation of the electrocatalytic layer of the electrode can be the appropriate selectivity to detect different types of gas.
Die in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendeten Brandmelder nutzen ein oder mehrere unterschiedliche elektrochemische Sensoren (Messzellen) zur Bestimmung toxischer Gase und Sauerstoff.The used in the device according to the invention Fire detectors use one or more different electrochemical Sensors (measuring cells) for the determination of toxic gases and oxygen.
Dazu sind ein oder mehrere gleiche oder unterschiedliche elektrochemische Gassensoren in einen Brandmelder integriert und mit einem Mikrocontroller zur Auswertung der Sensorsignale verbunden.To are one or more of the same or different electrochemical Gas sensors integrated into a fire detector and with a microcontroller connected to the evaluation of the sensor signals.
Brandmelder mit elektrochemischen Sensoren sind in der Lage, selbst geringste Gaskonzentrationen bis in den ppm-Bereich selektiv zu detektieren.fire alarm with electrochemical sensors are capable of even the slightest Gas concentrations up to the ppm range to selectively detect.
Mit Hilfe der in der unmittelbaren Umgebung des Brandmelders ermittelten Temperaturwerte und einer in dessen Mikrocontroller oder einer externen zentralen Recheneinheit implementierten intelligenten Steuerlogik (Software) lassen sich Temperatureinflüsse auf den oder die elektrochemischen Sensoren des Brandmelders kompensieren.With Help of those determined in the immediate vicinity of the fire detector Temperature values and one in its microcontroller or an external central Computing unit implemented intelligent control logic (software) can be influenced by temperature compensate for the or the electrochemical sensors of the fire detector.
Neben der Detektion von den die Brandentstehung kennzeichnenden Gasen durch Brandmelder mit elektrochemischen Sensoren fällt auch die Bestimmung und Auswertung weiterer Brandkenngrößen in den Bereich der Erfindung.Next the detection of gases that characterize the formation of fire Fire detectors with electrochemical sensors also fall the determination and evaluation of further fire characteristics in the Field of the invention.
Die zusätzliche Anordnung geeigneter Sensoren, wie Ionisations- und Streulicht- bzw. Durchlichtrauchsensoren, Temperatursensoren oder Strahlungssensoren für IR- oder UV-Strahlung ermöglicht es, weitere Brandkenngrößen zeitnah zu ermitteln und ebenfalls datentechnisch zu verarbeiten. Dabei ist es gleichgültig, ob diese Sensoren gemeinsam mit den elektrochemischen Sensoren in die Brandmelder integriert (Sensorarray) oder ob sie getrennt angeordnet sind.The additional Arrangement of suitable sensors, such as ionization and scattered light or transmitted light smoke sensors, temperature sensors or radiation sensors for IR or UV radiation makes it possible further fire characteristics promptly to be determined and also processed by data technology. It is it does not matter whether these sensors work together with the electrochemical sensors in the fire detectors integrated (sensor array) or whether they are arranged separately are.
Durch die Detektion eines oder mehrerer die Brandentstehung kennzeichnende Gaskomponenten mittels elektrochemischer Sensoren über eine bestimmte, variabel einstellbare Zeitspanne lassen sich Störgrößen aus Industrieumgebungen, wie beispielsweise durch Ausgasen von Stoffen oder im häuslichen Bereich durch Rauchen oder Kochen weitestgehend kompensieren.By the detection of one or more of the firing events Gas components by means of electrochemical sensors via a Certain, variably adjustable period of time can be outsourced Industrial environments, such as outgassing of substances or at home Compensate area by smoking or cooking as far as possible.
Die von den elektrochemischen – und den anderen Sensorelementen detektierten Brandkenngrößen werden digitalisiert und in einem Speicher abgelegt.The from the electrochemical - and the other sensor elements detected fire characteristics are digitized and stored in a memory.
Speicher und Auswerteschaltung (Mikrocontroller oder Mikroprozessor) können sich sowohl im Brandmelder befinden und/oder auch in der Rechnereinheit einer Brandmelderzentrale angeordnet sein.Storage and evaluation circuit (microcontroller or microprocessor) can be both located in the fire detector and / or in the computer unit be arranged a fire alarm panel.
Mit den in einem oder mehreren Speichern abgelegten Daten lässt sich der Verlauf der Sensorsignale verfolgen und eine automatisierte Nullpunktnachführung oder Empfindlichkeitsanpassung implementieren.With the data stored in one or more memories can be track the course of the sensor signals and an automated Zero Tracking or implement sensitivity adjustment.
Über die zeitliche Betrachtung des Konzentrationsverlaufs eines oder mehrerer Gase und deren Ableitung sowie auch die zeitliche Betrachtung der Rauchaerosoldichte und des Temperaturanstieges und deren Vergleich mit den vorher in Brandversuchen erstellten Mustertabellen oder Algorithmen, ist eine sichere Identifizierung eines Brandes kurzfristig möglich.About the temporal consideration of the concentration course of one or more Gases and their derivation as well as the temporal consideration of the smoke aerosol density and the temperature rise and their comparison with those previously in Fire tests created pattern tables or algorithms, is one secure identification of a fire at short notice.
Die Datenverarbeitung der Gesamtheit aller ermittelter Brandkenngrößen und der Konzentrationsverläufe der Gase vermittelt dann ein umfassendes Bild des aktuellen Brandverlaufs.The Data processing of the totality of all determined fire characteristics and the concentration gradients The gases then provide a comprehensive picture of the current fire history.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, durch die Auswahl geeigneter Sensoren in Verbindung mit einer Rechnereinheit einen Brandmelder aufzubauen, welcher frühzeitig alarmiert und wertvolle Informationen zur Art und zum Zustand des Brandes weiterleitet.One particular advantage of the invention is the possibility by selecting suitable sensors in conjunction with a computer unit to set up a fire detector, which alerts early and valuable Information on the nature and condition of the fire forwards.
Dabei sind die Brandmelder mit entsprechenden Anzeigemitteln zur Anzeige der gemessenen Gaskonzentration ausgestattet.there are the fire detectors with corresponding display means for display equipped with the measured gas concentration.
Vorzugsweise können hier LC-Displays zur Anwendung kommen.Preferably can LC displays are used here.
Bei Integration weiterer Sensortypen lassen sich neben Gaskonzentrationen weiterer Gase auch andere Brandkenngrößen mit dem Display des Brandmelders anzeigen. Dazu sind entsprechende Auswahlmittel vorgesehen.at Integration of additional sensor types can be in addition to gas concentrations other gases also other fire characteristics with the display of the fire alarm Show. For this purpose, appropriate selection means are provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die gezielte Einleitung von Gegenmaßnamen, wie z. B. den Einsatz eines für das Brandgut effektiven Löschmittels oder die Warnung von Personen im Gefahrenbereich vor der toxischen Belastung von identifizierten Brandgasen.The inventive method allows the targeted introduction of countermeasures, such. B. the use one for the fire good effective extinguishing agent or the warning of persons in the danger zone before the toxic Load of identified fire gases.
Im Gegensatz zu elektrochemischen Brandmeldern neigen nach dem Streulichtprinzip arbeitende Brandmelder aufgrund von Verschmutzungen der Messkammer zu Fehlalarmen.In contrast to electrochemical fire detectors working on the scattered light principle fire detectors due to contamination of the Measuring chamber to false alarms.
Ionisationsmelder haben eine sehr hohe Empfindlichkeit und reagieren auf sichtbare und unsichtbare Aerosole, so dass es auch hier zu Fehlalarmen kommen kann.ionization have a very high sensitivity and respond to visible and invisible aerosols, so that false alarms also occur here can.
Durch eine Verknüpfung mit einem oder mehreren geeigneten Gassensoren, kann die Empfindlichkeit der auf Rauch ansprechenden Sensoren gesteuert und die Fehlalarm-Rate gesenkt werden.By a link with one or more suitable gas sensors, the sensitivity can be the smoke responsive sensors and the false alarm rate be lowered.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verknüpfung und Auswertung der verschiedenen Sensorsignale und die Ermittlung des Gefahrengrades mit einem Expertensystem und/oder einer Fuzzilogik. Das Expertensystem oder die Fuzzilogik sind softwaremäßig in den Mikrocontroller des Brandmelders oder eine zentrale/dezentrale Rechnereinheit implementiert.In Another preferred embodiment of the invention is the shortcut and evaluation of the various sensor signals and the determination the degree of danger with an expert system and / or a fuzzil logic. The expert system or the fuzzil logic are software-wise in the microcontroller the fire detector or a central / decentralized computer unit implemented.
Die Erfindung soll nun anhand einer Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The Invention will now be described with reference to a drawing in an embodiment be explained in more detail.
Die
in
Der
in den Brandmelder
Mit
einem Halbleiter-Gassensor
Ebenfalls
in den Brandmelder
Der
Temperatursensor
Der
Rauchgas- und/oder Strahlungssensor
Die
Sensoren
Der
Brandmelder
Die
nicht dargestellte Löschanlage
ist zentral über
die Brandmelderzentrale
Die
Verbindung zwischen den im Überwachungsbereich
installierten Brandmeldern
Messdaten
werden kontinuierlich mittels einer standardisierten 4 bis 20 mA-Schnittstelle übertragen.
Alternativ können
bis zu hundert Brandmelder
Die
Brandmelder
Der
Brandmelder
Die Komponenten der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Branderkennung wirken verfahrensmäßig wie folgt zusammen.The Components of the device according to the invention for fire detection act procedurally as follows.
Im
Brandfall bilden sich zuerst Gase (Pyrolysegase, Schwelgase) der
entzündeten
Stoffe. Dies geschieht lange, bevor Rauchaerosole auftreten oder eine
Temperaturerhöhung
mittels Temperatursensor
Zudem haben diese Gase Molekülstruktur und breiten sich aufgrund ihrer im Verhältnis zu Rauchaerosolen sehr geringen Masse wesentlich schneller im Raumvolumen aus.In addition, these gases have molecular structure and spread due to their very low relative to Rauchaerosolen mass mass ler in the volume of space.
Das
in dieser Entstehungsphase des Brandes meist zuerst auftretende
Kohlenmonoxid wird von dem elektrochemischen Gassensor
Über den
Analog-Digitalwandler werden kontinuierlich oder in einstellbaren
Zeitintervallen die Sensorsignale der Sensoren
Anhand
der Daten im Datenspeicher
Die
in der Umgebung des Brandmelders
Grenzwerte
und Konzentrationsanstiegsgeschwindigkeiten werden entsprechend
den örtlichen Gegebenheiten
des Überwachungsbereichs
und der Art der Brandgefährdung
bestimmt und im Datenspeicher
Der
Alarm wird an die Brandmelderzentrale
Vor Aktivierung der Löschanlage können auch akustische und/oder optische Warnmeldungen abgegeben werden. Gefährdete Personen im Überwachungsbereich erhalten dadurch die Möglichkeit, sich rechtzeitig aus der Gefahrenzone zu entfernen.In front Activation of the extinguishing system can also acoustic and / or visual warning messages are issued. Endangered persons in the surveillance area This gives you the opportunity to become to be removed from the danger zone in time.
Mit
der Kombination von elektrochemischen Gassensoren verschiedener
Bauart
So
wird der bei der Verbrennung von Kunststoffen freigesetzte Cyanwasserstoff
durch den elektrochemischen Gassensor
Bei der weiteren Brandentwicklung und zunehmender Temperatur erhöht sich die Emission von Produkten der vollständigen Verbrennung, wie CO2 und H2O.As the fire progresses and the temperature increases, the emission of complete combustion products, such as CO 2 and H 2 O, increases.
Derartige
Verbrennungsprodukte und/oder der Konzentrationsanstieg brennbarer
Gase, insbesondere Kohlenwasserstoffe, werden zuverlässig durch
den oder die in den Brandmelder integrierten Halbleiter-Gassensoren
Die Detektion weiterer Gasarten und deren zeitlicher Konzentrationsverlauf liefern wertvolle Informationen über die Brandart und die Brandentwicklung, so dass eine intelligente Auswertung der Gassensorsignale für die Auswahl eines für die Brandbekämpfung geeigneten Löschmittels oder anderer selektiver Brandbekämpfungsmaßnahmen verwendet werden kann.The Detection of other types of gas and their temporal concentration course provide valuable information about the kind of fire and the fire, so that a smart Evaluation of the gas sensor signals for the selection of a suitable fire fighting extinguishing agent or other selective firefighting measures can be used.
Das
Signal des Temperatursensors
Eine
Integration von Rauchgassensoren
Der
Mikrocontroller
Die intelligente Auswertung der aus mehreren Quellen stammenden Sensordaten ermöglichen eine zuverlässigere Erkennung und Kompensation von Störgrößen, die eine Brandentstehung vortäuschen können, so dass Fehlalarme weitestgehend ausgeschlossen werden.The intelligent evaluation of sensor data originating from multiple sources allow one more reliable Detection and compensation of disturbances that cause a fire feign can, so that false alarms are largely excluded.
Dadurch wird eine frühzeitige und sichere Ansteuerung der Löschanlage möglich.Thereby will be an early one and safe control of the extinguishing system possible.
Eine
weitere Aufgabe des Mikrocontrollers
Die
Ansteuerung des LC-Displays des Brandmelders
Es
fällt auch
in den Bereich der Erfindung, die verschiedenen Sensoren
Die Signalspeicherung und Auswertung erfolgt dann in einer Brandmelderzentrale oder in dezentralen Einrichtungen.The Signal storage and evaluation then takes place in a fire alarm control panel or in decentralized facilities.
Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen in der Möglichkeit einer frühzeitigen Branderkennung, was in der Regel zu einer Verminderung der Brand- und Löschmittelschäden von Sachwerten führt und Gefahren von Personen abwendet.basics Advantages of the invention are the possibility of early Fire detection, which usually leads to a reduction of fire and extinguishing agent damage from In-kind leads and avoids dangers of persons.
Die verwendeten Brandmelder auf der Basis elektrochemischer Sensoren und die zusätzliche Anordnung weiterer, nach verschiedenen Messprinzipien arbeitender Sensoren sowie deren gemeinsame Signalauswertung und intelligente Verarbeitung erlauben nicht nur die Auswahl geeigneter Löschmittel, sondern liefern auch Informationen zu den Eigenschaften der brennenden Stoffe, wie die Gaskonzentrationen verschiedener Gase usw. In Kombination mit einer Fuzzilogik und entsprechenden Datenbanken stehen weitere Informationen, wie beispielsweise der empfohlene Schutzmaskentyp oder die zu erwartende Wärmeentwicklung für den Einsatz der Feuerwehr zur Verfügung.The used fire detectors based on electrochemical sensors and the extra Arrangement of further, according to different measuring principles working Sensors as well as their common signal evaluation and intelligent Processing not only allows the selection of suitable extinguishing agents, but also provide information on the properties of the burning substances, such as the gas concentrations of various gases, etc. In combination with Fuzzilogics and related databases provide further information such as the recommended protection mask type or the expected one heat generation for the Use of the fire department available.
Die Erfindung erlaubt eine genauere Beurteilung des aktuellen Brandgeschehens.The Invention allows a more accurate assessment of the current fire.
- 11
- Elektrochemischer Gassensor für CO-Detektionelectrochemical Gas sensor for CO detection
- 22
- Elektrochemischer Gassensor für HCN-Detektionelectrochemical Gas sensor for HCN detection
- 33
- Halbleiter-Gassensor für Cx Hy-Detektion (Detektion brennbarerSemiconductor gas sensor for Cx Hy detection (detection of flammable
- Gase)gases)
- 44
- Temperatursensortemperature sensor
- 55
- Rauchgassensor/Strahlungssensor (Ionisations-, Streulichtsensor/Flue gas sensor / radiation sensor (Ionization, scattered light sensor /
- optischer Strahlungssensor)optical Radiation sensor)
- 66
- Mikrocontroller/MikroprozessorMicrocontroller / microprocessor
- 77
- Datenspeicherdata storage
- 88th
- Brandmelderfire alarm
- 99
- Brandmelderzentrale (Löschanlage)Fire Alarm Control panel (Extinguishing system)
- 1010
- Display, Anzeigeeinrichtung von Brandkenngrößen, Informationendisplay Display of fire parameters, information
- zum Brand und Warnmeldungento the Fire and warning messages
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| DE1998150564 DE19850564B4 (en) | 1998-11-03 | 1998-11-03 | Method for fire detection with gas sensors |
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Family Applications (1)
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