-
Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs.
-
Die Erfindung ist in der Feuerlöschtechnik einsetzbar. Sie kann angewendet werden, um Entstehungsbrände sicher zu erkennen und zu bekämpfen, die Brandverbreitung im Raum oder auf dem für Lager- und Transportzwecke vorgesehenen Gelände zu vermeiden und mit leicht entzündbaren, brennbaren und explosionsgefährlichen Flüssigkeiten, Gasen und Verbindungen zu arbeiten. Die Erfindung soll auch einen längeren und sicheren Aufenthalt des Menschen dort ermöglichen, wo er erschwert oder unmöglich ist.
-
Aus dem Stand der Technik ist eine automatische Feuerlöschanlage (
RU 2046613 C1 , 27.10.1995, A62C35/11, A62C37/40, A62C37/46) bekannt. Diese Feuerlöschanlage weist auf: eine Löschkanone zur Verbreitung des Löschmediums, die in zwei kreuzweisen Richtungen verfahrbar ausgebildet ist; einen ersten und einen zweiten Antriebsmotor zur Verlagerung der Löschkanone; Mittel zur Beförderung des Löschmediums in der Löschkanone; eine Steuereinheit mit Vergleichslogik; eine Programmeinheit mit einem Speicher und einer Einheit zur Amplitudenbestimmung der Hin- und Herbewegung der Löschkanone in der Koordinatenfunktion der Flammenquelle; einen Weggeber der Löschkanone bei ihrer Bewegung in der ersten und in der zweiten Richtung; einen Flammensensor und einen Zielsensor. Der Zielsensor weist eine Arbeitsachse auf und ist auf der Löschkanone koaxial mit der Masse fest angebaut.
-
Das bekannte automatische System ist dadurch bemängelt, dass es keine sichere dreidimensionale Beurteilung der Brandausmaße ermöglicht. Die Anbringung des Sensors an der Löschkanone führt dazu, dass die Effektivität der Zerstäubung des Löschmittels aufgrund der niedrigen Durchlässigkeit vermindert wird.
-
Aus dem Stand der Technik ist eine automatische Feuerlöschanlage (
RU 2411974 C1 , 20.02.2011, A62C37/00) bekannt. Sie enthält wenigstens einen Monitor mit einer Löschkanone, welche mit Antrieben für eine senkrechte und waagerechte Einstellung versehen ist, um die Löschkanone in der Richtung der Löschmittelförderung auszurichten. Die Feuerlöschanlage enthält des Weiteren Mittel zur Beförderung des Löschmediums in die Löschkanone, ein Bedienfeld und eine Erkennungseinrichtung, die an eine rechnergestützte Auswertungs- und Steuereinrichtung angeschlossen ist. Dabei ist die Erkennungseinrichtung in Form von wenigstens zwei Fernsehkameras ausgebildet. Die Fernsehkameras sind innerhalb des überwachten Raums getrennt von den Löschkanonen, den Monitoren und beliebig dazu beabstandet angeordnet. Das bekannte System stellt ebenfalls keine rechtzeitige und zuverlässige Erkennung der frühen Brandherde sicher.
-
Die nächstliegende technische Lösung gegenüber der vorgeschlagenen Erfindung ist das automatische Brandbekämpfungssystem (
RU 48796 U1 , 10.11.2005, A62C37/00) für drinnen und draußen. Das Brandbekämpfungssystem umfasst ein Netzwerk von Feuermeldern, Einrichtungen zur Förderung der Löschflüssigkeit und Einrichtungen zur Förderung der Kühlflüssigkeit an Bauelemente und Anlagen. Dabei sind die Einrichtungen zur Förderung der Kühlflüssigkeit in Form von hydraulischen Monitoren mit Löschkanonen ausgebildet. Die Löschkanonen sind mit hydraulischen Antrieben für senkrechte und waagerechte Einstellung und einer elektronischen Steuereinheit versehen. Die elektronische Steuereinheit ist mit Dehnungsmessgebern ausgerüstet, die an Tragwerkselementen und an der Ausrüstung im Raum montiert sind. Jedoch ermöglicht das bekannte automatische Brandbekämpfungssystem keine rechtzeitige und sichere Erkennung der genauen Lage des frühen Brandherdes und keine schnelle Beseitigung des Brandes.
-
Die durch die vorgeschlagene Erfindung zu lösende Aufgabe umfasst die Entwicklung einer Feuerlöschanlage, die eine rechtzeitige und zuverlässige Erkennung der frühen Brandherde und die Bekämpfung der Entstehungsbrände sicherstellt.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Lagebestimmung des Brandherdes und die Wirksamkeit der Brandbekämpfung zu erhöhen.
-
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.
-
Dies ist dadurch erreicht, dass die Feuerlöschanlage umfasst:
- – wenigstens einen Brandmelder,
- – wenigstens einen Sensor zur Raucherkennung,
- – wenigstens ein ortsfestes Strahlrohr,
- – eine Steuereinheit für Strahlrohre, um die Funktion von wenigstens einem ortsfesten Strahlrohr zu steuern. Die Steuereinheit für Strahlrohre empfängt Signale über den eventuell vorhandenen Rauch vom Sensor zur Raucherkennung und Signale über einen entstandenen Brand vom Brandmelder innerhalb des überwachten Bereichs.
-
Die Feuerlöschanlage weist zusätzlich eine Videoüberwachungseinheit auf, welche an eine Bilderkennungseinheit angeschlossen ist. Die Bilderkennungseinheit fragt wenigstens eine Wärmebild-Überwachungseinheit (Thermovision-Einheit) ab und sorgt für eine kontinuierliche Auswertung des Bilddatenflusses, wobei das Wärmebildgerät seine Positionen ständig und konsequent wechselt. Die Steuereinheit für Strahlrohre ist so ausgebildet, dass sie anhand eines RS-232-Protokolls Signale vom Brandmelder empfangen und an die Bilderkennungseinheit senden kann. Diese Signale ermitteln den Abstand und das tatsächliche Ausmaß der dem Brandherd des ortsfesten Strahlrohrs am nächsten liegenden Entstehungsbrände. Die Steuereinheit für Strahlrohre ist auch so ausgebildet, dass sie eine Hierarchie der erkannten Brandherde je nach Brandfläche und Farbentemperatur (Verteilungstemperatur) im Mittelpunkt des Brandherdes aufbauen kann, nach der die Reihenfolge der Bekämpfung der Entstehungsbrände festgelegt wird.
-
Die Feuerlöschanlage nach der Erfindung ist in einem schematischen Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
-
Die Figur zeigt die Feuerlöschanlage als ein Übersichtsbild. Die Feuerlöschanlage umfasst eine Videoüberwachungseinheit 1, einen Brandmelder 2, eine Bilderkennungseinheit 3, eine Steuereinheit 4 für Strahlrohre, wenigstens einen Sensor 5 zur Raucherkennung, wenigstens zwei Wärmebild-Überwachungseinheiten 6 1, 6 2, mehrere ortsfeste Strahlrohre 7 1, 7 2, .... 7 n und einen automatisierten Bedienerarbeitsplatz 8.
-
Die Wärmebild-Überwachungseinheit 1 kann unter Einsatz von wenigstens einem Wärmebildgerät ausgebildet werden. Das Wärmebildgerät ist an die Bilderkennungseinheit 3 angeschlossen. Je nach den optischen Eigenschaften des Wärmebildgeräts (z. B. der horizontale oder der vertikale Einblickwinkel ist 70°, die Breite des überwachten Bereichs ist 90° bei der Montage in Raumecken und 180° bei der Anordnung entlang der Wände des Objekts) sind die Anzahl der Positionen zur Auswertung und der Schwenkwinkel zum Positionswechsel festgelegt. Der Wechsel der Positionen zwecks Auswertung ist durch die Steuereinheit 4 für Strahlrohre gesteuert. Der Schwenkwinkel ist in dieser Steuereinheit 4 abgespeichert.
-
Die Bilderkennungseinheit 3 kann PC-gestützt ausgebildet sein, wobei der PC ständig an eine Stromversorgung angeschlossen und mit der Steuereinheit 4 für Strahlrohre verbunden ist. Die Bilderkennungseinheit 3 ist im Dauerüberwachungsbetrieb und wertet den Bilddatenfluss beim ständigen und konsequenten Positionswechsel zur Auswertung durch das Wärmebildgerät kontinuierlich aus.
-
Als Beispiel für die Ausbildung der Bilderkennungseinheit kann ein Videoserver TeleWizard dienen (s. z. B. http://nordavind.ru/node/118). Hier ist ein Verfahren zur Erkennung von optischen Entflammungsmerkmalen ausgeführt (http://nordavind.ru/node/159). Als Beispiel der Ausbildung der Steuereinheit für Strahlrohre kann ein System zur automatischen Einsteuerung (Einstellung) von schwenkbaren Kameras dienen (s. z. B. http://www.dssl.ru/products/active-dome/), welches mit einer benötigten Software versehen ist.
-
Je nach den Bedürfnissen des Endverbrauchers kann die Feuerlöschanlage mit einem Handsteuersystem bestückt sein. Die Hand- und Automatik-Schaltung der Feuerlöschanlage erfolgt mit Hilfe eines Schalters. Der Schalter kann in Form eines Feststelltasters (Einrastknopf) ausgebildet sein, welcher z. B. auf dem Bedienfeld der Steuereinheit für Strahlrohre eingebaut sein kann. Wird der Zustand eines solchen Schalters verändert, so werden die Kontakte dementsprechend geschlossen oder geöffnet. Der Zustand der Kontakte wird durch die Steuereinheit 4 für Strahlrohre überwacht, die an die Strahlrohre angeschlossen und für die Steuerung der Funktion der Strahlrohre vorgesehen ist. Dabei sendet die Steuereinheit 4 für Strahlrohre einen Befehl über eine Datenübertragungsschnittstelle zwischen der Steuereinheit 4 für Strahlrohre und der Bilderkennungseinheit 3, dass die Programmfunktion temporär abgestellt oder wieder aufgenommen werden muss.
-
Die Arbeit der Feuerlöschanlage im Handbetrieb wird durch die Bilderkennungseinheit 3 verfolgt. In diesem Fall schaltet die Feuerlöschanlage in den „Schlaf”-Zustand (Warte-Zustand) um, bis die Anlage wieder in den Automatik-Zustand schaltet.
-
Um die Funktion der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage sinnvoll zu gestalten, müssen vorher die günstigsten (am meisten nutzvollen) Montagepunkte für die Aufstellung der Strahlrohre und der Wärmebild-Überwachungseinheiten gewählt werden. Bei dieser Wahl sind die Eigenschaften des zu löschenden Objekts, die Besonderheiten seiner Konstruktion sowie die spezifischen Angaben für die Unterbringung von explosions- und feuergefährlichen Stoffen zu berücksichtigen.
-
Je nach den optischen Eigenschaften des Wärmebildgeräts (horizontale/vertikale Einblickwinkel: bei den zur Zeit als nutzungsgeeignet betrachteten Modellen beträgt dieser Einblickwinkel 70°) und nach der Breite des überwachten Bereichs in Grad (90° bei der Montage in Raumecken und 180° bei der Anordnung entlang der Wände des Objekts) werden die Anzahl der Positionen zur Auswertung und der Schwenkwinkel des Wärmebildgeräts festgelegt, um die Position zu ändern. Der Positionswechsel des Wärmebildgeräts wird durch die Bilderkennungseinheit 3 gesteuert, in der der Schwenkwinkel des Wärmebildgeräts gespeichert ist. Anhand der Ergebnisse der Auswertung der Entflammungsmerkmale wählt die Steuereinheit 4 für Strahlrohre eine Taktik für weitere Handlungen aus: Entweder wird ggf. Löschmittel gefördert, der Strahl über den Entflammungsbereich ausgerichtet und geführt oder die Oberfläche gekühlt.
-
Die Abkühlung der erhitzten Zone kann segmentweise erfolgen, wobei jedes Segment jeweils durch einen maximalen Strahlwinkel des Strahlrohrs unter Berücksichtigung der Entfernung zwischen dem Entflammungsherd und dem Aufstellungsort des Strahlrohrs beschränkt ist. Ist die Fläche des erhitzten Bereichs größer als die von einem Strahlrohr abdeckbare Fläche, so wird der Mittelpunkt des Erhitzungsabbaubereichs in einem Mehrstrahlrohr-System (in einem System mit mehreren Strahlrohren) für jedes der Strahlrohre unter Berücksichtigung der gegenseitigen Überlappung der Bereiche gewählt, wobei jeder Bereich wenigstens zwei angrenzende Bereiche überdeckt.
-
Die Datenübertragung zwischen der Steuereinheit 4 für Strahlrohre und der Bilderkennungseinheit 3 erfolgt anhand eines RS-232-Protokolls (COM-Anschluss). Die Daten und die Befehle sind als ASCII-Code übertragen. Um die Entfernung bis zum Ziel (Brandherd) zu ermitteln, kann ein Laser-Entfernungsmessgerät verwendet sein. Dieses ist am Ende des Strahlrohres montiert, welches an die Steuereinheit 4 für Strahlrohre angeschlossen ist. Sind ein mehrfaches Strahlrohrsystem (das heißt, ein System mit mehr als einem ortsfesten Strahlrohr) und ein Wärmebildgerät benutzt, dann werden zuerst der erste oder der größte Entflammungsherd (wenn es in der ersten Auswertungsposition mehrere Brandherde gibt) erkannt und seine Eigenschaften ermittelt. Dann stellt die Steuereinheit 4 der Strahlrohre das dem jeweiligen Brandherd am nächsten liegende Strahlrohr fest. Die Kenndaten, wie Strahlwinkel und Strahldruck, werden für das dem Brandherd am nächsten liegende Strahlrohr unter Berücksichtigung seiner Lage berechnet. Die berechneten Kenndaten werden zur Steuereinheit 4 des Strahlrohrs gesendet. Die Steuereinheit 4 sendet eine Freigabe des Löschvorgangs, ohne den Abschluss der Suche (Abtastung) und die Festlegung der Feuerbekämpfungsreihenfolge für den gesamten überwachten Bereich abzuwarten. Sind im Raum mehr als zwei Strahlrohre aufgestellt, so wird in diesem Fall jedes der Strahlrohre auf eine ähnliche Weise in das Löschsystem mit einbezogen.
-
Schließt eines der Strahlrohre des mehrfachen Strahlrohrsystems den Löschvorgang ab, und wenn die Strahlrohre bereits allen übrigen Brandherden zugewiesen sind, so werden diese Strahlrohre nacheinander als Hilfe verwendet, um die weiteren Brandherde mit höchster Priorität zu bekämpfen.
-
Nachdem die Brandbekämpfung abgeschlossen ist, werden die Daten aus den Datenbanken der Steuereinheit 4 für Strahlrohre und der Bilderkennungseinheit 3 in einzelne Dateien ausgegeben, um archivierte Dateien zu erstellen. Danach werden alle in der Datenbank gespeicherten Informationen gelöscht.
-
Nachdem die Abtastung des überwachten Bereichs abgeschlossen ist, erstellt die Bilderkennungseinheit 3 eine Hierarchie der erkannten Brandherde je nach Brandfläche und Farbentemperatur im Herdmittelpunkt und ermittelt die Reihenfolge der Brandbekämpfung. Falls das System mehrere Strahlrohre umfasst, werden die Zonen, die während der Abtastung des überwachten Bereichs entdeckt worden sind und bereits durch zusätzliche Strahlrohre bekämpft wurden, bei der Ermittlung der Löschreihenfolge nicht mehr ausgewertet. Nachdem ein Strahlrohr den Löschvorgang des vorgegebenen Brandherdes abgeschlossen hat, weist die Bilderkennungseinheit 3 ihm den nächsten noch nicht abgedeckten Brandherd aus der hierarchischen Ordnung automatisch zu.
-
Somit macht es die vorgeschlagene Feuerlöschanlage möglich, einen Entflammungsherd frühzeitig zu erkennen und die Strahlrohre flexibel automatisch fernzusteuern, um auf diese Weise den durch den Brand zugefügten Schaden zu vermindern.
-
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
-
- RU 2046613 C1 [0003]
- RU 2411974 C1 [0005]
- RU 48796 U1 [0006]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- http://nordavind.ru/node/118 [0016]
- http://nordavind.ru/node/159 [0016]
- http://www.dssl.ru/products/active-dome/ [0016]
