DE2727108A1

DE2727108A1 - Feuermeldeanlage

Info

Publication number: DE2727108A1
Application number: DE19772727108
Authority: DE
Inventors: Yukio Yamauchi
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1976-06-17
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1977-12-29
Also published as: CH616015A5; FR2354784B1; FR2354784A1; JPS5745326B2; GB1537980A; JPS52153759A; US4151522A

Description

Andre jewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

_"J - Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch

50

"th

43 Essen l,Tfieat*rplatz 3, Postf.789

15- Juni I977

Patentanmeldung
HOCHIKI CORPORATION
No. 2-IO-43 Kami Osaki,
Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

Feuermeldeanlage.

Feuermeldeanlagen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. So
werden beispielsweise derartige Anlagen mit Sensoren ausgestattet, welche bei Ausbruch eines Feuers Warnimpulse abgeben, durch welche eine Alarmeinrichtung nach einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen
eingeschaltet wird. Eine bekannte Feuermeldeanlage dieser Art
besitzt einen Kondensator, welcher durch die Warnimpulse eines
Sensors auf eine vorgegebene Spannung aufgeladen wird, welche
ausreicht, um eine Alanneinrichtung zu betätigen. Hierbei besteht
jedoch die Gefahr, daß verschiedene Störsignale oder Ausgangs-

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signale des Sensors erzeugt werden können, wenn dieser auf Tabakrauch, auf die beim Verbrennen kleiner Papierstücke entstehende Wärme, auf Dampf usw. anspricht und dadurch den Kondensator auflädt. Um zu verhindern, daß durch derartige "Falschmeldungen" der Kondensator im Laufe der Zeit auf die zur Erregung der Alarmeinrichtung erforderliche Spannung aufgeladen wird, muß der Kondensator periodisch entladen werden, wozu eine komplexe Schaltung erforderlich ist.

Bei einer aus der US-PS 3 842 409 bekannten Feuermeldeanlage dieser Art werden ein Schieberegister und ein Kondensator in Kombination verwendet. Zwischen diesem an einen Datenanschluß des Schieberegisters angeschlossenen Kondensator und einem Ausgang eines Sensors ist hierbei ein Steuerkreis angeschlossen, durch welchen die fortlaufende Entladung des Kondensators gesteuert wird, sodaß das Schieberegister beim Ausbleiben des Datensignals am Datenanschluß entsprechend der Entladeperiode des Kondensators durch einen Schaltimpuls auf Null zurückgestellt wird.

Auf diese Weise lassen sich zwar Falschmeldungen des Sensors ausschalten, doch ist diese Anlage wegen ihrer Kompliziertheit | durchaus verbesserungsbedürftig. j

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Feuermeldeanlage zu schaffen, welche Überaus einfach aufgebaut ist und Falschmeldungen ausschaltet.

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Gekennzeichnet ist eine erfindungsgemäße Feuermeldeanlage im wesentlichen durch einen Oszillatorkreis, einen an einen Ausgang dieses Oszillatorkreises angeschlossenen, eher auf physikalische Veränderungen in seiner Umgebung als auf deren Stärke ansprechenden und daraufhin Warnimpulse abgebenden Feuerdetektor, eine mit einem Eingang an den Ausgang des Detektors angeschlossene und eine vorgegebene Anzahl der fortlaufenden Warnimpulse zählende Zähleinrichtung, eine Nullstell-Vorrichtung mit zwei an den Ausgang des Detektors bzw. einen Ausgang des Oszillatorkreises angeschlossenen Eingängen, durch deren Ausgang einem Löscheingang der Zähleinrichtung ein Löschimpuls bei Ausbleiben der Warnimpulse einspeisbar ist, und einen an einen Ausgang der Zähleinrichtung angeschlossenen Alarmkreis.

Die Unterscheidung eines tatsächlichen Brandes von den vorgenannten scheinbaren Bränden, welche oftmals zu Falschmeldungen Anlaß geben, wird effektiv ausgenutzt, indem diskontinuierliche Impulse diesen scheinbaren Bränden entsprechen und kontinuierliche Impulse einem tatsächlichen Brand. Derartige Impulse erhält man vom Ausgang eines Sensors, welcher eher auf physikalische Veränderungen in seiner Umgebung anspricht als auf eine vorgegebene Stärke dieser physikalischen Veränderungen. Insbesondere mit Impulsenergie arbeitende Sensoren können direkt für diesen Zweck brauchbare Ausgangsimpulse erzeugen. Außerdem können kontinuierliche Impulse mit einer Impulsdauer von J>-12. und Impulsintervallen von 2-5 see zuverlässig die Entstehung eines Feuers von verschiedenen scheinbaren Bränden unterscheiden. Vorzugsweise wird die Kombination der Anzahl kontinuierlicher Impulse und das Impulsintervall entsprechend der Anordnung der jeweiligen

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Sensoren und der Art eines möglichen Brandes, wie beispielsweise eines ölbrandes, eines Gasbrandes oder eines anderen gefährlichen Feuers ausgewählt.

Bei der erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage wird die Zähleinrichtung auf Null zurückgestellt, wenn die ihm eingespeisten Warnimpulse unterbrochen werden. Außerdem wird die Zähleinrichtung nach einem bestimmten Zählvorgang abgeschaltet und durch einen Löschimpuls auf Null zurückgestellt, sodaß der nächste Zählvorgang beginnen kann, ohne daß ein von einem Sensor eingespeister Impuls verloren geht, sodaß alle Impulse der Zähleinrichtung eingespeist und in dieser gezählt werden.

Beim Entstehen eines Feuers, zu welchem Zeitpunkt diskontinuierliche oder unterbrochene Impulse erzeugt werden, wird die Zähleinrichtung fortlaufend auf Null zurückgestellt und zählt die Impulse oder den Impuls jedesmal, wenn die Impulsfolge unterbrochen wird, wobei der Zählvorgang so oft wiederholt wird, bis die vorgegebene Anzahl kontinuierlicher Warnimpulse erzeugt und sie eingespeist wird. Auf diese Weise kann die vorgegebene Anzahl kontinuierlicher Impulse, welche nach dem Entstehen eines Feuers erstmals erzeugt werden, in der Zähleinrichtung gezählt werden, ohne daß ein Impuls verloren geht, sodaß ohne Zeitverlust Feueralarm gegeben wird, wenn tatsächlich ein gefährlicher Brand entsteht.

Außerdem verwendet die erfindungsgemäße Feuermeldeanlage einen zentralen Oszillatorkreis, welcher die der Zähleinrichtung einzuspeisenden Impulse und außerdem den der Zähleinrichtung einzu-

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speisenden Löschimpuls erzeugt oder formt, sodaß die beiden unterschiedlichen Impulse im wesentlichen synchronisiert werden können. Wenn auch dadurch ein Zeitunterschied zwischen den beiden Impulsen entstehen könnte, so ist dieser Zeitunterschied doch zu gering, um die Punktion der erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage zu beeinträchtigen.

Weitere Merkmale und Besonderheiten der erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigt

Fig.l ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage mit einem Sensor mit Gleichstromausgang;

Fig.2 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage beim Aufspüren eines scheinbaren Feuers;

FigO ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage beim Aufspüren eines tatsächlichen Brandes;

Fig.4 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage naoh Rückstellung der Zähleinrichtung durch einen unterbrochenen Impuls;

Pig·5 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage; und

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Fig.6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels, bei welchem ein Zähler oder ein Schieberegister und ein exklusives ODER-Gatter in Kombination verwendet werden.

Bei dem in Fig.l dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die erfindungsgemäße Feuermeldeanlage einen Feuerdetektor 1, welcher beim Aufspüren einer physikalischen Veränderung in seiner Umgebung eher als bei einer vorgegebenen Stärke derselben einen Gleichstrom-Ausgang erzeugt. Dieser Detektor besitzt einen Verstärkungstransistor wie beispielsweise einen Feldeffekt-Transistor, welcher an das eine Ausgangsende eines Sensors wie beispielsweise einen Ionisierungs-Rauchfühler angeschlossen ist. Ein Oszillatorkreis 2 erzeugt Impulse mit einer konstanten Frequenz und einem ImpulsIntervall wie sie zur Aufspürung einer physikalischen Veränderung bei einem Brand entsprechend einem speziellen Zweck geeignet erscheinen. Ein UND-Gatter 3 ist mit jeweils einem Eingang an einen Ausgang des Feuerdetektors 1 und des Oszillatorkreises 2 angeschlossen, und der Gleichstrom-Ausgang des Feuerdetektors 1 wird in entsprechende Warnimpulse "b" umgewandelt, wobei die Oszillatorimpulse "a" dem logischen Produkt des UND-Gatters 5 entsprechen. Die Warnimpulse "b" werden einer Zähleinrichtung 4 eingespeist. Außerdem besitzt die erfindungsgemäße Feuermeldeanlage eine Nullstelleinrichtung 5, welche zwei Eingänge aufweist, die an den Oszillatorkreis 2 bzw. den Ausgang des UND-Gatters 3 angeschlossen sind. Dieser Nullstellkreis 5 kann keinen Nullstell- oder Rückstellimpuls abgeben, wenn der Warnimpuls "bⁿ und der Schwingimpuls ⁿa^lf gleichzeitig eintreffen, sie kann jedoch einen RUckstellimpuls ^ttoⁿ erzeugen und an einen Löscheingang der Zähleinrichtung 4 weitergeben,

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wenn trotz des Einganges des Impulses "a" kein Warnimpuls "b" bei ihr eintrifft. Die Zähleinrichtung 4 kann daher jedesmal zurückgestellt oder gelöscht werden, wenn kein Warnimpuls "b" in den Löschkreis 5 eingespeist wird.

Die Zähleinrichtung kann einen Ausgang "d" erzeugen, durch welchen ein Alarmkreis 6 erregt wird, nachdem sie eine vorgegebene Anzahl kontinuierlicher Warnimpulse "b" gezählt hat. Diese Impulszahl wird wie bereits erwähnt ausgewählt und wurde beispielsweise in den Zeitdiagrammen der Figuren 2, 3 und 4 mit "Vier¹¹ festgelegt. In Fig.2 erzeugt der Nullstellkreis 5 den Löschimpuls "c2" und speist ihn der Zähleinrichtung 4 ein, wenn der Oszillatorimpuls "a4" bei ihm ankommt, da lediglich zwei Warnimpulse "bl" und "b2^M an der Zähleinrichtung ankommen. Während daher keine Warnimpulse "b" bei der Zähleinrichtung 4 und beim Nullstellkreis 5 ankommen, laufen die Oszillatorimpulse ¹¹ a4", "a5ⁿ usw., welche lediglich vom Nullstellkreis 5 empfangen werden, weiter, um die Zähleinrichtung 4 zurückzustellen oder zu löschen. Dieses Beispiel entspricht dem Auftreten scheinbarer Brände, wie Tabakrauch, dem Verbrennen eines kleinen Papierstückchens und dgl., da die Anzahl der kontinuierlichen Warnimpulse "b" kleiner ist als die vorgegebene Impulszahl Vier. Mit anderen Worten, die physikalische Veränderung der den Detektor umgebenden Luft ist unbeständig verstreut und übersteigt den vorgegebenen Wert nur relativ kurzzeitig.

Beim Entstehen eines tatsächlichen Brandes werden kontinuierliche Warnimpulse "bl", "b2", "b?" und "b4" fortlaufend in der Zähleinrichtung gezählt, wie dies Fig.5 zeigt. Sobald diese die

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vorgegebene Impulszahl gezählt hat, erzeugt sie den Ausgang "d", um den Alarmkreis 6 zu erregen und einen Alarmstrom "e" zu erzeugen. Das Zeitdiagramm in Fig.4 zeigt, daß nach Abgabe eines diskontinuierlichen Impulses "bl" und dessen Zählung in der Zähleinrichtung 4 infolge eines gewissen Störsignales oder eines kleinen Brandes, gleichgültig ob es sich um ein tatsächliches Feuer oder um ein scheinbares Feuer handelt, die Zähleinrichtung 4 durch den Löschimpuls "c2" zurückgestellt oder gelöscht wird und sofort einen ersten Warnimpuls "b2" der kontinuierlichen Warnimpulse "b2", "bj5", "b4" und "b5" zählt, wodurch sie den Ausgang "d" erzeugt. Selbst wenn daher zufällig diskontinuierliche Impulse "b" bei der Zähleinrichtung 4 eintreffen, wird der ZählVorgang nicht verzögert und es wird auch niemals ein erster Warnimpuls einer kontinuierlichen Impulsfolge übersehen.

Bei dem in Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Feuerdetektor 1 verwendet, welcher mit Impulsenergie arbeitet, wobei als Impulsquelle der Oszillatorkreis 2 dient, sodaß ein Warnimpuls-Ausgang "b" dieses Feuerdetektors im wesentlichen synchron ist mit dem Oszillatorimpuls "a". Wenn auch zwischen dem Warnimpulsausgang "b" und dem Oszillatorimpuls "a" ein Zeitunterschied auftreten kann, so ist dieser doch praktisch vernachlässigbar oder leicht einstellbar.

Das in Fig.6 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Feuermeldeanlage verwendet einen Zähler oder ein Schieberegister 4 als Zähleinrichtung sowie ein exklusives ODER-Gatter 5 als Nullstellkreis. Die Eingangs-Ausgangs-Beziehung des exklusiven ODER-Gatters zeigt nachstehende Tabelle:

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P	Q	R
0	0	0
0	1	1
1	1	0
1	0	1

Dabei bedeuten P: den Ausgang des UND-Gatters 3

oder den Warnimpuls "b";

Q: den Impuls "a" des Oszillatorkreises 2; und

R: den Ausgang des exklusiven ODER-Gatters 5.

Da dieses exklusive ODER-Gatter 5 ständig den Oszillatorimpuls "a" als Eingang Q empfängt, kann dieses Gatter den Löschimpuls "c" jedesmal abgeben, wenn der Warnimpuls "b" entsprechend der logischen Punktionstabelle unterbrochen wird.

An einem Ausgang des exklusiven ODER-Gatters 5 ist ein Verzögerungskreis mit einem Widerstand rl und einem Kondensator el angeschlossen, welcher einen derartigen Ausgang absorbieren kann, welcher zufällig infolge einer geringen Zeitdifferenz zwischen dem Impuls ⁿaⁿ und dem Impuls "b" erzeugt wird. An den Ausgang dieses Verzögerungskreises ist ein ODER-Gatter angeschlossen, dessen anderer Eingang an einen Hilfs-Nullstellkreis angeschlossen ist, um die Anlage bei einer Inbetriebnahme auf Null zu stellen. Bei dieser Anordnung ist der Rückstell- oder Löscheingang RST der Zähleinrichtung 4 an einem Ausgang des ODER-Gatters angeschlossen.

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Der Zähler empfängt die Warnimpulse "b" an seinem Eingang CL, während ein Ausgang Qn mit dem Alarmkreis 6 verbunden ist. Wenn anstelle des Zählers das Schieberegister verwendet wird, ist an einen Datenanschluß D des Schieberegisters eine Stromquelle V_DD angeschlossen, wie dies punktiert angedeutet ist. Der Alarmkreis 6 besitzt einen Transistor 6a zur Verstärkung des Ausganges des Zählers oder des Schieberegisters 4, einen Thyristor SCR mit einem an einen Ausgang des Transistors 6a angeschlossenen Gatter und ein in Reihe mit dem Thyristor SCR geschaltetes Relais 6b. Sobald der Thyristor SCR leitend wird, wird das Relais erregt und schaltet die verschiedenen Vorrichtungen ein.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche:

Feuermeldeanlage, gekennzeichnet durch einen Oszillatorkreis (2), einen an einen Ausgang des Oszillatorkreises angeschlossenen, eher auf physikalische Veränderungen in seiner Umgebung als auf deren Stärke ansprechenden und daraufhin Warnimpulse abgebenden Peuerdetektor (1), eine mit einem Eingang an den Ausgang des Detektors angeschlossene und eine vorgegebene Anzahl der fortlaufenden Warnimpulse zählende Zähleinrichtung (4), einen Nullstellkreis (5) mit zwei an den Ausgang des Feuerdetektors bzw. einen Ausgang des Oszillatorkreises angeschlossenen Eingängen, durch dessen Ausgang einem Löscheingang der Zähleinrichtung ein Löschimpuls bei Ausbleiben der Warnimpulse einspeisbar ist, und einen an einen Ausgang der Zähleinrichtung angeschlossenen Alarmkreis (6).
2. Feuermeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Feuerdetektors ein physikalische Zustandsänderungen eher als deren Stärke feststellender und einen Gleichstrom-Ausgang erzeugender Sensor (1) sowie ein UND-Gatter (j5) mit einem an den Ausgang des Sensors und einem zweiten an den Ausgang des Oszillatorkreises (2) angeschlossenen Eingang vorgesehen ist, durch welches der Gleichstrom-Ausgang in entsprechende Warnimpulse umwandelbar ist.
3. Feuermeldeanlage nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullstellkreis (5) ein exklusives ODER-Gatter und die Zähleinrichtung einen Zähler (4) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Feuermeldeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang des exklusiven ODER-Gatters und Löschanschluß (RST) der Zähleinrichtung (4) ein Verzögerungskreis geschaltet ist, durch welchen ein Ausgang des exklusiven ODER-Gatters infolge einer Zeitdifferenz zwischen dem V/arnimpuls und dem Oszillatorimpuls unterdrückbar ist.

5· Feuermeldeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung aus einem Schieberegister besteht, dessen Daten-Anschluß (D) mit einer Stromquelle (V_DD) und dessen Eingang (CL) mit dem Ausgang der Feuermeßeinrichtung verbunden ist.

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