DE3405857A1

DE3405857A1 - Feueralarmsystem

Info

Publication number: DE3405857A1
Application number: DE19843405857
Authority: DE
Inventors: Yasaburo Machida Tokio/Tokyo Adachi; Hiromitsu Chiba Ishii; Akira Yokohama Kanagawa Kitajima; Norio Tokio/Tokyo Muroi; Takashi Yokohama Kanagawa Ono; Tadashi Sagamihara Kanagawa Sugiyama; Yukio Atsugi Kanagawa Yamauchi
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1984-08-30
Also published as: CH652519A5; GB2135801B; GB2135801A; DE3405857C2; GB8404394D0; NO840628L; NO163877B; NO163877C

Description

10-43, Katniosaki 2-chome, Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

Feueralarmsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feueralarmsystem und insbesondere auf ein solches, welches geeignet ist, auf der Basis von analogen Daten, wie Temperatur, Dichte des C0-Gases oder Dichte des Rauches, welche von einem Feuerdetektor oder mehreren Feuerdetektoren ermittelt werden, einen Gefahrengrad zu berechnen und voreinzuschätzen, welcher die Menschen in kurzer Zeit bedrohen wird, um so einen vorbereitenden Alarm zu geben, sobald der vorausgeschätzteGefahrengrad oberhalb eines vorherbestimmten Gefahrengrades liegt.

Bekannte Feueralarmsysteme arbeiten derart, daß deren Signalstation ein analoges Feuererkennungssignal empfängt, welches vom Feuerdetektor oder von Feuerdetektoren nach

der Ermittlung eines Feuers übertragen wird, und das Feuererkennungssignal mit dem vorher eingestellten Schwellwertniveau vergleicht/ um zu bestimmen, daß das Signal ein Feuer darstellt .., sobald das Signal das voreingestellte Niveau überschreitet, und um ein Alarmsignal abzugeben. Diese Systeme schließen jedoch ein solches Problem ein, daß möglicherweise ein irrtümliches Feueralarmsignal aufgrund eines Geräusches erzeugt wird, weil diese bekannten Systeme einen Feueralarm erzeugen, sobald das Erkennungssignal oberhalb des voreingestellten Wertes liegt.

Folglich ist beispielsweise "in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 57-15437, in der DE-AS 2.341.087 und im Schweizer Patent Nr.575.629 vorgeschlagen worden, ein solches Problem dadurch zu verhindern , daß ein solches Feueralarmsystem eine Ausbildung aufweist, wie sie in Fig. 1 A dargestellt ist und welche wie in Fig. 1 B dargestellt arbeitet.

Diese Art von Feueralarmsystemen umfaßt Feuerdetektoren M₁₁-M , von denen jeder mit Signaleinrichtungen zur kontinuierlichen oder periodischen übertragung von Signalen ausgerüstet ist, die sowohl die Feuerdetektoren selbst als auch die momentanen Informationsbedingungen darstellen. Die Feueralarmsysteme umfassen ferner eine zentrale Signalstation Z₇ welche Einrichtungen zur Identifizierung und Speicherung der periodisch zusammengefaßten bzw. periodisch zu vergleichenden Signale aufweist, eine Vergleichseinrichtung zur Festellung einer zeitlichen Änderung der Bedingungen der Detektoren und eine logische Arbeitsschaltung zum Erhalten eines Informations- Entscheidungs-

r Kennzeichens, das von der zeitlichen Änderung de'r Signale __,-, von einem oder mehreren Detektoren abgeleitet ist. COPY

Diese Feueralarmsysteme arbeiten so, wie es in K 1 bis K 4 gemäß Fig. 1 B dargestellt ist. Im Falle von K 1 ändert sich der Feuer-Charakteristik-Wert Uk abrupt in kurzer Zeit — z.B. durch Blitzschlag, aber die zeitliche Dauer der Änderung At ist kürzer als die Beobachtungs-Zeitdauer t_Q, so daß die Detektor-Informations-Bedingung als normal festgestellt wird ,und es wird folglich kein Alarm gegeben. Im Falle von K 2 ist der Feuer-Charakteristik-Wert innerhalb der Beobachtungsdauer gleichförmig mit einem vorher-

.AÜk
bestimmten Anstieg (—r—> S ) verändert/und es wird ein Feueralarm gegeben. Im Falle von K 3 liegt der Feuer-Charakterisrik-Wert Uk innerhalb des Gefahrenbereiches (9-11 ) über dia gesamte Beobachtungsdauer,und es wird ein Feueralarm gegeben. Im'"Falle von K 4 liegt-wie auch im Falle von K 3-der Feuer-Charakteristik-Wert kontinuierlich oberhalb des Alarmniveaus 11 über die Beoachtungszeit-Periode ,und es wird ein Feueralarm gegeben. Der normale Betätigungsbereich des Feueralarmsystemes liegt somit innerhalb von 2 bis 11 .

Das bekannte Feueralarmsystem hat"jedoch nur die Aufgabe, festzustellen, ob ein Feuer¹ ausgebrochen ist oder nicht. Es kann nicht unter Berücksichtigung der Ermittlungsergebnisse einen Gefahröngrad vorausschätzen, welcher die Menschen in Kürze-und an nicht weit entfernten Stellen gefährden wird. Deshalb können geeignete Maßnahmen gegen ein Feuer, welche mit dem Fortschreiten des Feuers einhergegen müssen, z. B. eine Führung zur Flucht, nicht immer durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feueralarmsystem zu schaffen, welches zu nachfolgenden Maßnahmen befähigt ist:

1. Eine geeignete Führung zur Flucht zu ermöglichen, welche mit dem Verlauf der Feuerausbreitung und dem Dringlichkeitsgrad durch Berechnung und Vorherbestimmung einer Zeit fertig wird, welche zur Erreichung eines für die Menschen gefährlichen Brandniveaus erforderlich ist und welche auf den Daten von Änderungen in den physikalischen Vorgängen der Umgebung basiert.

2. Die zur Erreichung des gefährlichen Brandniveaus erforderliche Zeit mit der Zeit zu vergleichen ,. die für eine Flucht notwending ist .

3. Einen Feueralarm in Relation zur für die Flucht benötigten Zeit zu erzeugen.

4. Eine Verzögerung der Datenverarbeitung durch Voreinstellen eines Niveaus für den Beginn der Berechnung zur Bestimmung eines Feuers auszuschalten .

5. Eine solche Berechnung durch Errechnung, eines Gefahrengrades zu beginnen, der auf allen Daten von Beginn an nur dann basiert, wenn die ermittelten Daten so hoch sind wie das genannte Niveau, wobei im Ergebnis die Berechnung innerhalb eines Bereiches unterlassen werden kann, in welchem die Daten derart bestimmt werden, daß kein Feuer vorliegt, um so eine Berechnung nur innerhalb·eines Bereiches anzustellen, in welchem die Daten derart bestimmt worden sind, daß ein Feuer vorliegt. ·

6· Wenn sowohl ein Feuerniveau als auch ein gefährliches

Niveau ermittelt worden sind , welche als gefährlich für die Menschen bestimmt werden / auch dann einen Alarm zu erzeugen , wenn der Gefahrengrad / der die Menschen an einer Brandstelle gefährdet und.der von den ermittelten Daten berechnet worden ist, unterhalb des gefährlichen Niveaus liegt, aber das Feuerniveau übersteigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Feueralarmsystem vor, welches eine durch das Auftreten eines Feuers bewirkte Veränderung in den physikalischen Vorgangen der Umgebung in analoger Form mittels eines Detektors ermittelt und welches die ermittelten Daten periodisch mittels einer zentralen Signalstation abfragt, um eine Bestimmung des Vorliegens eines Feuer durchzuführen. Dieses System ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine Betriebseinheit zur Berechnung und Vorausbestimmung einer Zeit umfaßt, welche zum Erreichen eines Niveaus notwendig ist, welches als gefährlich für die Menschen eingestuft wird, basierend auf der periodischen Abfrage der ermittelten Daten. Das System sieht ferner eine Vergleichsschaltung ■ vor zum Vergleich der berechneten und vorherbestimmten Zeit, welche zum Erreichen des genannten Niveaus notwendig ist, mit einer Zeit, welche für eine Flucht von einer Brandstelle notwendig ist, und welche entscheidet , daß 'der Gefahrengrad das erlaubte Niveau überschreitet, wenn die Zeit für die Flucht kürzer ist als die berechnete und vorausgeschätzte Zeit , und welche dann einen Alarm erzeugt .

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von drei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 A ein Blockschaltbild einer grundsätzlichen Ausbildung eines konventionellen Feueralarmsystemes,

Fig. 1 B ein Diagramm, welches die Bestimmungskriterien für eine Feuercharakteristik darstellt,

Fig. 2 ein Diagramm der durch Feuerdetektoren vom analogen Bautyp ermittelten Erkennungsdaten,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung,

Fig. 4 einen Programmflußplan des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispieles,

Fig. 5 ein Blockdiagramm des zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Bestimmungskriterien für die Information,

Fig. 7 ein Blockschaltbild des-dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung, . "

Fig. 8 einen Programmflußplan des Differenzwert-Berech-

nüngsverfahrens für das dritte Ausführungsbeispiel,

Fig. 9 einen Zeitplan mit der Darstellung der Veränderungen " in der Temperatur und der Dichte des Rauches und C0-Gases und

Fig.10 einen Zeitplan der Darstellung der Wellenform einer logischen BestimmungsSektion .

-AO-

Das Feueralarmsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, daß es Änderungen in den'physikalischen Vorgängen der Umgebung in eine höher-bzw.mehrgradige Näherungsgleichung umwandelt, die auf der analogen Ermittlung der """ Daten von Temperatur sowie der Dichten von Rauch und CO-Gas basiert, welche durch einen analogen Feuerdetektor bestimmt worden sind, und welche einen Gefahrenwert mittels einer Näherungsgleichung erhält, um so einen Feueralarm zu erzeugen, wenn der Gefahrengrad oberhalb eines bestimmten Niveaus liegt.

Der Begriff "Gefahrengrad" wird in der Bedeutung einer Zeit gebraucht, welche für die Umgebungsbedingungen erforderlich ist, um in einen besonderen gefährlichen Zustand für die Menschen zu kommen. Dies wird am Beispiel der Temperatür erläutert. Eine gefährliche Temperatur T ist für die Umgebungsbedingungen bestimmt, welche gefährlich für die Menschen sind, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Zeiten R₁, R« und R , die zur Erreichung der gefährlichen Temperatur T_n erforderlich sind, sind als Gefahrengrade der Feuer A,B und C bestimmt. Folglich gilt: Je kleiner der Wert des Gefahrengrades ist, desto größer wird der Gefahrengrad für die Menschen.

Ein Schwellwertniveau R₀, welches ein Referenzwert für die ■ Bestimmung des Gefahrengrades ist, wird als diejenige Zeit bestimmt, die für eine Flucht von der Brandstelle notwendig ist, welche bestimmt wird unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Bedingungen der Brandstelle.

Es wird nun das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Feueralarmsystemes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Feuerdetektoren 1a,1b ... 1n ermitteln das Vorliegen

eines Brandes bzw. Feuers in analoger Form in Abhängigkeit von durch das Feuer verursachten Veränderungen in den physikalischen Vorgängen der Umgebung. Jeder Feuerdetektor ■ 1a, 1b ... 1n umfaßt eine Erkennungse'inrichtung 2 zur .Ermittlung einer Temperatur oder der Dichten von Gas oder Rauch, einen Analog- Digital- Wandler 4 zum Umwandeln des analogen Wertes, welcher durch die Erkennungseinrichtungen 2 ermittelt worden ist, in einen digitalen Wert und eine Übertragungsschaltung 3 zur übertragung der ermittelten Daten.

Eine zentrale Signalstation 10 ist mit einem Mikrocomputer versehen und mit der Vielzahl der Feuerdetektoren 1a, 1b .... 1n, durch Signalleitungen verbunden. Eine Empfangsschaltung 11 ist zum aufeinanderfolgenden Empfang der analog- digital umgewandelten analogen Erkennungsdaten zu bestimmten Zeitintervallen von den entsprechenden Feuerdetektoren 1a, 1b ...

1n vorgesehen, welche diese Daten gleichzeitig identifiziert. Die von der Empfangsschaltung 11 erhaltenen Erkennungsdaten werden einer Speicherschaltung 12.zuqeführt und dort mit bestimmten Adressen gespeichert. Eine Näherungsgleichungs-Umwandlungsschaltung 13 ist zur Umwandlung der in der Speicherschaltung 12 gespeicherten Inhalte in eine Näherungsgleichung vorgesehen. Die Näherungsgleichung-Umwandlungsschaltung 13 ist mit einer Gefahrengrad- Berechnungsschaltung 14 verbunden, in welcher die gespeicherten Inhalte durch die Gefahrengrad-Berechnungsschaltung.14 berechnet.werden. Der so erhaltene Wert des Gefahrengrades wird mit einem vorherbestimmten bzw. vorher eingestellten Alarm- Referenzwert verglichen, um einer Feuerbestimmungsschaltung 15 zu ermöglichen , ein Feuer zu bestimmen und einen Ausgangswert, zu erzeugen, um so eine Alarmschaltung 16 zu betätigen, welche aus einer Alarmlampe und einem Alarmsignalgeber gebildet ist.

Die Fig. 4 zeigt einen Programmflußpl'an der Näherungsgleichungs-Umwandlungsschaltung 13, der Gefahrengrad- Berechnungsschaltung 14 und der Feuerbestimmungsschaltung 15. Die Wirkungsweise des Feueralarmsystemes gemäß der vorliegenden Erfindung wird

nun unter Bezugnahme auf den Programmflußplan näher erläutert.

Die von den Feuerdetektoren 1a,1b ... 1n ermittelten Daten werden aufeinanderfolgend zu bestimmten Zeitintervallen von der Empfangsschaltung 11 empfangen, welche diese im Hinblick auf die Feuerdetektoren 1a,1b...1n identifiziert. Nun sind die m.-Erkennungsdaten'vom Feuerdetektor 1a folgende:

(X₁, f(x.) ) (x_o, f(x^) )...(x , f(x ) )

ii Z2. mm

wobei χ ,x, ...x jeweils eine Erkennungszeit und f (X₁), f (X₂) ··· ^^^xm^ jeweils einen Analagbetrag innerhalb der Ermittlungszeit repräsentieren. Diese Erkennungsdaten

(X₁, f(x.) ) (x_o, f(x_o) ) ... ( χ , f(x ) ) werden in der ii δ δ mm

Speicherschaltung 12 gespeichert und einem Block g zugeführt. Blöcke h,i und j zeigen den Vorgang der Umwandlung der m- Erkennungsdatenin eine quadratische Näherungsgleichung.

Das Verfahren zur Ausrechnung der simultanen Gleichungen, die in Block j dargestellt sind und die auf den m- Erkennungsdaten basieren, wird nun unter Anwendung des Verfahrens der letzten Quadrate erläutert. Wenn nun die Datenfunktionen, die von den m-Erkennungsdaten (X₁, f(x_t) ) (x_,f(x₉)) ...(x , f

I I £* £ Iu

ι (x )) erhalten werden, f(x) sind, wird die quadratische Näherungs-F(x) der Datenfunktion f(x) wie folgt ausgedrückt: ^

2 ,
F (x) = ax + bx + c (1),

wobei a,b und c Koeffizienten sind.

Um die Näherungsgleichung F (x) der Datenfunktion f(x) zu erhalten, können die Koeffizienten a,b und c aus der Funktion F(x) erhalten werden, welche die folgende Formel verkleinern:

(F(X) - f(x) )² dx .

Jedoch ist die aktuelle Datenfunktion f(x) keine kontinuierliche Funktion und wird in der Form von η diskreten Werten erhalten,und wenn die Funktion Q(a,b,c) von a, b und c ausge-

drückt wird durch

Q(a,b,c) =

■=0

(F(x_k) -f(x_k) ) (2)

können solche a,b und c, welche die FunktionQ(a,b,c) verkleinern, erhalten werden. Folglich gilt:

m
:·. dO

de

- Σ 2

- f(x_k) } ·

- 0

I . I* _f	k=0	?(x_k)·	2. f J(a	"k ^X^^Ä	) > " χ =0	-	x_k) J · x² _k = ο ■	• ^f(^xk>
V -	m
	■ Σ						umgeschrieben zu	X τ- · ivXv'' JV Λ-
	k=0		2 ί 2P(	:χ_έ) - f (			m
	m				Σ ι·
	■ Σ		werden		k=0
	k=0				m
Die Gleichungen (3)		1 =		ίο ^
• . m			.. m . ·
Σ		-■ Σ :
k=0	"^xk =	k=0
m
Σ
πι
. · Σ
k=0

^! 2 2

Da F(x) = ax + bx + c ist, werden die folgenden gleichzeitigen Gleichungen aus (1) und (4) erhalten:

m M m / ^m

T Λ Vx Y X^₁

Σ. ' h ^xk ^ k

k=0 k=0

k=0

■ m

k=0

m m

Σ Α Σ -

Ic=O k-0

V ^L

L ^x

k=0 m

Ic=O πι

k=0

ram m

"Im Block h wird jeder Wert von Y* ^L V χ. , ^ χ⁴".,

k=0 k=0 k=0

m ω

-■: V x\ and y x _v der linken Seite von (5)

' k=0 ' k=0

berechnet aus den Erkennungsdaten des Blockes g und in Block l.wird ieder Wert der rechten Seite der.. Formel (5), d.h. • ·' ta ra m - —

"X f(x_k) , £ ^xk^f(^x _k) » and £ x², f(x ) is ' .

k=0 k=0 k=0

berechnet aus den Erkennungsdaten von Block g. In Block j werden die gleichzeitigen Gleichungen (5) mittels des Gauss-Jordan-Verfahrens von der linken Seite (5) berechnet, im Block h und die rechte Seite von (5) wird im Block i berechnet, um die Koeffizienten a,b und c der quadratischen Funktion

2
F(x)=ax + bx +c zu erhalten, w<

für die Datenfunktion f(x) ist.

2
F(x)=ax + bx +c zu erhalten, welches die Näherungsg'leichung

Die Blöcke 1/U,v und w zeigen das Verfahren für die Berechnung des Gefahrengrades R, basierend auf den Werten a,b undc, die im Block j erhalten werden. Das Verfahren zur Berechnung des Gefahrengrades R ist folgendes:

Wenn nun die gefährliche Temperatur, welche die Umgebung gefährlich für die Menschen macht, zu T bestimmt wird, weil der Gefahrengrad R eine Zeit ist, die erforderlich ist, um die gefährliche Temperatur C zu erreichen, wird der Gefahrengrad R durch Lösung der folgenden Gleichung erhalten:

F (x) = T_D (6) .

Noch genauer, die Gleichung (6)wird durch die Gleichung (1) ersetzt,und es wird erhalten:

ax²:+ bx - (T_D - c) = 0 ".. (7)

Da der Gefahrengrad R ein Wert ist, der aus der für χ gelösten Gleichung (7) erhalten wird, welche eine Zeit ist, die erforderlich ist, um die gefährliche Temperatur (T₀" ) zu erreichen, wird folgendes erhalten:.

-b + "γ b² + 4a (T_D - c )

.;."■ · 2a

Polglich kann durch Einsetzen des Wertes der vorbereitend festgesetzten , gefährlichen Temperatur T und der Wertcder

■'-ti U

Koeffizienten a,b und c von der quadratische!Näherungsgleichung P(x), die durch den Block j erhalten wird , in die Gleichung (8) der Wert des Gefahrengrades R berechnet werden.

Die Bestimmung des Gefahrengrades R wird nun näher erläutert.

Nachdem die Werte für die Koeffizienten a,b und c durch die Rechnungen in den Blöcken h , 1 ,j erhalten worden sind , wird die forlgende Formel . ' ' -.:.

b^{2 +} 4a (T_D - c ) (9)

im Block 1 berechnet und der erhaltene Wert wird der Bestimmung im Block u ausgesetzt, welches folgendes ergibt:

b² + 4 a (T_D - c ) > 0 (10) .

α..

Es genügt ,die Berechnung nur dann fortzusetzen, wenn der Wert des Gefahrengrades R eine reelle Zahl in (8) ist, d.h. wenn der Wert (9) eine positive Zahl wird. Wenn folglich (9) eine negative Zahl entsprechend den Erkennungsdaten der Kurve C in Fig. 2 wird, wird der Block g. nach der Bestimmung im Block u wieder aufgenommen, um die Erkennungsdaten der vorherbestimmten Zeitperiode von den entsprechenden Feuerdetektoren 1a, 1b ... 1η zu entnehmen.

Obwohl die berechnete Näherungsgleichung, die auf den analogen Erkennungsdaten des analogen Feuerdetektors basiert, eine quadratische Funktion ist, kann eine kubische Näherungsgleichung oder Näherungsgleichung höheren Grades verwendet werden. Im letzteren Fall wird ein genauerer Gefahrengrad erhalten.

Die Analog- Digital-Umwandlüngsschaltung 4 kann in die zentrale Signalstation 10 eingegliedert werden, anstatt in den jeweiligen Feuerdetektoren 1a,1b ...1n vorgesehen zu werden. In diesem Falle kann die Schaltungsanordnung der Feuerdetektoren 1a,1b ...1n vereinfacht werden und liefert kleinere Abmessungen. Eine Löschschaltung zum Löschen der analogen Erkennungsdaten, welche unterhalb eines vorherbestimmten Niveaus liegen, kann in der Signalstation 10 vorgesehen werden, um zu ermöglichen, daß die Speicherschaltung 12 kleiner ausgebildet werden kann.

Die Gefahrengrad- Berechnungsschaltung 14 kann alternativ auch derart ausgebildet werden, daß diese den. Gefahrengrad in der Form eines Differenzwertes einer Differenz in den Erkennungsdaten erhält, welches im Detail später noch beschrieben werden wird. Der hierbei gebrauchte Differenzwert bedeutet einen Wert, der durch Ersetzen der Differenz in den Erkennungsdaten durch eine Differenzgleiehung erhalten wird.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun beschrieben.

Das zweite Ausführungsbeipiel ist so' ausgebildet, daß es eine Differenz der Erkennungsdaten, wie z. eine Temperatur, die Dichten von CO-Gas oder Rauch erhält, welche mittels der Detektoren 1a,1b...1n in der Form eines Differenzwertes ermittelt werden ,daß es ferner den Differenzwert mit einem ersten Schwellwertniveau und einem.zweiten Schwellwertniveau vergleicht, um einen Alarm abzugeben, sobald der

Differenzwert den zweiten Schwellwert überschreitet, daß es ferner die Erkennungsdaten unterhalb des ersten Schwell- __ wertniveaus löscht/ um die Belastung des Prozeßrechnerverfahrens der zentralen Signalstation zu vermindern, daß es.ferner die Erkennungsdaten des Detektors in eine Näherungsgleichung umwandelt, wenn der Differenzwert das erste Schwellwertniveau übersteigt, aber unterhalb des zweiten Schwellwertos bleibt, und daß es schließlich den Gefahrengrad aus der Näherungsgleichung erhält, um die Feuererkennung durchzuführen.

Die Fig. 5 zeigt eine Blockschaltung eines Feueralarmsystemes gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Die Feuerdetektoren 1a,1b...in können in analoger Form eine Änderung in den physikalischen Vorgängen der Umgebung erkennen, welche durch das Auftreten eines Brandes bzw. Feuers enstehen. Jeder der Feuerdetektoren 1a,1b ... 1n umfaßt eine Erkennungseinrichtung 2 zum Erkennen einer Temperatur, einer Dichte des CO-Gases oder des Rauches und eine übertragungsschaltung 3 zur Übermittlung der mittels der Erkennungseinrichtung 2 erkannten Daten. Eine zentrale Signalstation 20 umfaßt einen Mikrocomputer zur Ausführung von Prozessrechnerverfahren, welche auf den von den Feuerdetektoren 1a,1b . *.1n ermittelten Daten basieren.Die Signalstation 20 ist mit einer Vielzahl von Detektoren 1a, 1b..'". 1n über Signalleitungen ver-

bunden. Eine Empfängerschaltung/empfängt nacheinander zu vorherbestimmten Zeitintervallen die ermittelten Daten und identifiziert- diese. Eine Analog- Digital- Umwandlungsschaltung 22 wandelt den Analogwert der erkannten Daten, welcher von der Empfängerschaltung 21 erhalten worden ist, in einen digitalen Wert um. Die ermittelten Daten werden nach der Analog- Digital-Umwandlung auf eine Speicherschaltung 23 gegeben und dort in Empfänger- Adressen gespeichert, welche den entsprechenden Detektoren 1a,1b ...1n zugeordnet sind. Eine Durchschnittswert- Berechnungsschaltung 24 entnimmt nacheinander, die für

COPY

die jeweiligen Detektoren erkannten Daten, welche in Dreiergruppen in der Speicherschaltung 23 gespeichert sind, und führt eine Berechnung aus, um einen Durchschnittswert der ^entnommenen drei Datenwerte zu erhalten und um so einen irrtümlichen Alarm zu vermeiden, welcher durch einen ungewöhnlichen Datenwert erzeugt werden könnte, z.B. hervorgerufen durch ein Geräusch. Eine Differenzwert-Berechnungsschaltung 25 für die Berechnung des'Betrages der Änderung für jede vorherbestimmte Zeitdauer übernimmt die Differenz der jeweiligen Durchschnittswerte als einen Differenzwert. Der" Differenzwert, der den Änderungsbetrag für jede vorherbestimmte Periode darstellt, wird zu einer DifferenzwertbeStimmungsschaltung 26 weitergeleitet. In der Differenzwert-Bestimmungsschaltung 26 werden ein zweites Schwellwertniveau ■ oL und ein erstes Schwellwertniveau β , welches geringer ist als das erste Schwellwertniveau cC , vorläufig eingestellt, und diese Schwellwertniveaus werden mit dem Differenzwert verglichen, der durch die Differenzwert- Berechnungsschaltung berechnet worden ist.

Als ein Ergebnis des Vergleichs durch die. Differenzwert-Bestimmungsschaltung 26 wird, wenn der Differenzwert unterhalb des ersten Schwellwertniveaus β liegt, die Feststellung getroffen, daß kein Feuer/Brand vorliegt, und die erkannten Daten werden gelöscht, um die Belastung des Prozessrechners in der Signalstation 20 zu vermindern. Wenn der Differenzwert oberhalb des zweiten Schwellwertniveaus oC liegt, wird eine Alarmschaltung 29, welche eine Alarmsirene und eine Alarmlampe· umfaßt,betrieben , um unverzüglich eine Feueralarmanzeige zu geben . Wenn der Differenzwert oberhalb des ersten Schwellwertniveaus /3 , aber unterhalb des zweiten Schwellwertniveaus oC liegt, werden die relevanten Erkennungsdaten, welche in der Speicherschaltung 23 gespeichert sind, herausgenommen und in eine Näherungsgleichung - Berechnungsschaltung 27 geführt, um eine Umwandlung in eine Näherungs-

gleichung zu bewirken. Eine Gefahrengrad-r Erkennungsschaltung 28 berechnet den Gefahrengrad R, welcher auf der umgewandelten Näherungsgleichung basiert und vergleicht diesen mit einem voreingestellten Schwellwertniveau Rs. Wenn der Gefahrengrad R geringer ist als-das Schwellwertniveau Rs, d.h. der Gefahrengrad ist höher als der voreingestellte Gefahrengrad, welcher durch das Schwellwertniveau Rs repräsentiert wird, wird die Alarmschaltung 29 betätigt, um einen Feueralarm zu erzeugen.

Das erste Schwellwertniveau β und das zweite Schwellwertniveaü oL stellen einen Differenzwert dar, von welchem erwartet wird, daß er ein Alarmniveau bzw. ein Feuerniveau gemäß Fig. 6 innerhalb einer vorher eingestellten Zeitperiode erreicht. Der Gefahrengrad R. ist eine Zeitspanne, die erforderlich ist, um das Gefahrenniveau zu erreichen,und das Schwellwertniveau Rs ist eine Zeitspanne, die notwendig ist., um von der Brandstelle zu entfliehen.

In Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Differenzwert berechnet, welcher auf den erkannten Daten basiert, welche zu vorher bestimmten Perioden abgefragt worden sind, und ein Feueralarm wird nach:einem Vergleich mit dem zweiten Schwellwertniveau °t- gegeben, das vorher eingestellt worden ist, so daß ein Feuerbrand, welcher eine lineare und abrupte Änderung in den physikalischen Vorgängen zeigt, bereits in seinem frühesten Zustand erkannt werden kann.

Ferner werden entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erkennungsdaten, deren Differenzwert unterhalb des ersten Schwellwertniveaus β liegt, gelöscht, und die Erkennungsdaten, deren Differenzwert oberhalb des ersten Schwellwertniveaus ß> liegt, aber unterhalb des zweiten Schwellwertniveaus oi- , werden in die Näherungsgleichung umgewandelt , basierend auf den Erkennungsdaten von den Erkennungseinrichtungen, um den Gefahrengrad aus der Näherungsgleichung zu erhalten

COPY

und um einen Alarm in Relation mit dem Schwellwertniveau zu geben, das vorläufig eingestellt worden ist. Folglich wird die Belastung des Prozessrechners bzw. dessen Arbeitsoperation durch die Signalstation 20 vermindert und die notwendigen Erkennungsdaten können schneller verarbeitet werden und die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des Feueralarmsystems können durch genaue Bestimmung eines Feuers erhöht werden.

Wenn weiterhin entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Erkennungsdaten das zweite Schwellwertniveau oC übersteigen, d.h. das Feuerniveau, wird ein Feueralarm unverzüglich ausgelöst und zwar ohne Rücksicht auf die nachfolgende Bestimmung und Berechnung. Folglich ist es sogar dann, wenn der Gefahrengrad nicht hoch genug ist, um einen Alarm zu erzeugen, möglich, über einen gefährlichen Zustand zu informieren. Folglich kann das Feueralarmsystem die Sicherheit gegen einen Brandfiall erheblich verbessern.

Beim zweiten Ausführungsbespiel können für. die Berechnung des Differenzwertes der betreffenden Duchschnittswerte, welche auf der Grundlage der Gruppen von mehreren Erkennungsdaten, d.h. drei Erkennungsdaten, aus der vorher, bestimmten Zeitperiode berechnet worden sind, Erkennungsdaten teilweise mit Erkennungsdaten der vorausgehenden oder nachfolgenden Gruppen überlappt werden, um so einerBerechnung für die Feuererkennung unterworfen zu werden. Folglich kann die Berechnung der Differenzwerte aus einer reduzierten Anzahl von Erkennungsdaten durchgeführt und eine Feuerbestimmung viel schneller ausgeführt werden.

Zusätzlich zum Alarmniveau kann ein anderes voreingestelltes Niveau vorgesehen sein, um so vorläufig die Berechnung einzuleiten, sobald die Erkennungsdaten unterhalb des Alarmniveaus liegen, aber das voreingestellte .Nive'au übersteigen. Wenn in

• diesem Fall die Erkennungsdaten das voreingestellte Niveau übersteigen, wird sofort die- Berechnung der Näherungsgleichung ausgelöst, um eine Verzögerung in der Datenverarbeitungszeit zu eliminieren. Das Berechnungs-Startniveau entspricht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Alarmniveau oder einem voreingestellten Niveau, wenn dieses vorgesehen ist.

Obgleich das Schwellwertniveau Rs, d.h. die Zeit, die für eine Flucht notwendig ist, in geeigneter Weise voreingestellt werden kann, und zwar unter Berücksichtigung verschiedener Umstände der Stelle, an welcher der Feuerdetektor installiert ist, kann eine für die Vorbereitung der Flucht notwendige Zeit Rp zusätzlich zum Schwellwertniveau Rs voreingestellt werden. Mit dieser Anordnung kann dann, wenn der Gefahrengrad R derart bestimmt worden ist, daß dieser innerhalb der Vorbereitungszeit Rp nach der Vorausschätzung und Berechnung derselben liegt,ein Achtungssignal erzeugt werden.

Es wird nun das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das dritte Ausführungsbeispiel ist so ausgebildet, daß die Erkennungsdaten von mehreren physikalischen Vorgängen, welche einer Änderung durch das Auftreten eines Feuerbrandes unterworfen sind, vorher geschätzt,berechnet und bestimmt werden. Als Ergebnis dessen wird nur dann, wenn der Gefahrengrad im Hinblick auf zwei oder mehr physikalische Vorgänge größer ist als das Schwellwertniveau, die Bestimmung eines Feuers ausgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel wird diejenige Zeit, die erforderlich ist, um ein Gefahrenniveau zu erreichen, aus den Erkennungsdaten berechnet, und wenn die berechnete Zeit innerhalb einer vorher eingestellten Zeit liegt, die für eine Flucht notwendig ist, wird ein Gefahren-Signal übermittelt, und wenn die berechnete Zeit unterhalb

BAD ORIGINAL

der voreingestellten Zeit liegt, wird ein Ungewißheitssignal übermittelt. Eine logische Bestimmung wird auf der Grundlage des Gefahrensignales und Unsicherheitsignales derart ausge- - .führt, daß dann, wenn das Gefahrensignal erhalten wird , ein Feuersignal ausgegeben wird, und dann, wenn das Unsicherheitssignal erhalten wird, nachdem das Gefahrensignal schon erhalten worden ist, ein Feuersignal übermittelt, und sogar dann, wenn das Gefahrensignal verschwindet, wird das Feuersignal fortgesetzt, welches für eine bestimmte Zeitperiode ausgegeben wird.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild des Feueralarmsystemes gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und Fig. 8 zeigt'einen Programmflußplan, welcher die Betätigung des dritten Ausführungsbeispieles darstellt.

Es wird nun das dritte Ausführungsbeispiel im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrieben. Ein Temperaturfühler 31 erkennt in analoger Form die Umgebnungstemperatur, welche unter Wirkung eines Feuers ansteigt. Ein Gasfühler 3 erkennt die Dichte von CO-Gas , das durch ein Feuer erzeugt wird. Ein Rauchfühler 31 erkennt die Dichte von Rauch, welcher durch ein Feuer erzeugt wird; Ein Temperaturerkennungssignal T, ein Gasdichtesignal G und ein Rauchdichtesignal S werden in der Form von analogen Erkennungssignalen vom Temperaturfühler 31 bzw. vom Gassensor 32 bzw. vom Rauchsensor 3 3 abgegeben.

Eine Differenzwert-Berechnungs-und Erkennungssektion 34 fragt zu vorher bestimmten Zeitintervallen die analogen Erkennungssignale vom Temperaturfühler 31 bzw. Gasfühler 3 2 bzw. Rauchfühler 33 ab und führt die Berechnung der Differenzwerte aus. Somit werden zu jeder Zeit einige Anzahlen von z.B. m abgefragten Daten erhalten, so daß eine zum Erreichen des Schwellwertniveaus, welches für die Menschen gefährlich

; 23-

ist, erforderliche Zeit berechnet werden kann. Die Sektion 34 führt die Bestimmung der Gefahr durch, d.h. Unsicherheit .-.__ oder Sicherheit.

Die Bestimmung eines Feuers durch die auf den Erkennungsdaten basierende Einschätzung · und Berechnung, welche in der Differenzwert-Berechnungs- und Erkennungs-Sektion 3 4 ausgeführt wird, wird auf der Basis der in dem Flußplan in Fig. 8 gezeigten Berechnungsweise durchgeführt, wobei ,die Temperaturdaten T exemplarisch dargestellt sind.

Zunächst wird im Block a der Durchschnittswert Ta berechnet aufgrund einer jeden Abfrage von m-Temperaturdaten gemäß der folgenden Formel:

η
Ta = 1/m y~ Tn

Nach der Berechnung im Block a wird ein Differenzwert .(Ta - (Ta-1) ) im Block b auf der Grundlage des Durchschnittwertes Ta-1 berechnet, welcher in dem vorausgehenden Zyklus vorher erhalten worden ist. Danach ..wird im Block c die Neigung oC der Temperatüränderung berechnet durch eine Division des Differenzwertes (Ta-(Ta-D ) durch die Abfragezeit to (Festwert). Dann wird im Blocked eine Zeit t bestimmt, welche erforderlich ist, um ein vorher eingestelltes Schwellwertniveau T_n für eine gefährliche Temperatur zu erreichen, welche als ein Feuer gemäß der folgenden Formel bestimmt wird:

T_D =att + Ta
' t = ' (T - Ta) /oC . BAD ORIGINAL

Nachfolgend werden im Bestimmungsblock e ein erstes Schwellwertniveau, d.h. die Zeit t1,und die Zeit t , berechnet im Block d,miteinander verglichen,und sobald die Zeit t unterhalb des ersten Schwellwertniveaus, d.h. Zeit ti, liegt, wird die Bestimmung durchgeführt, daß ein Feuer vorliegt,und

wird im Block f ausaeaeben.

In diesem Zusammenhang muß festgestellt werden, daß das erste Schwellwertniveau, die Zeit.ti ., eine Zeit ist für die Bestimmung der Gefahr oder Unsicherheit, und diese entspricht der Zeit Rs zur Flucht oder der Vorbereitungszeit R im vorausgegangenen Ausführungsbeispiel. Die Zeit t entspricht der Zeit R, welche notwendig ist, um das gefährliche Niveau im zweiten Ausführungsbeispiel zu erreichen. Jedoch kann das Schwellwertniveau T_Q der gefährlichen Temperatur verschieden sein vom gefährlichen Niveau und dieses kann ein Feuerniveau sein. Im letzten Fall kann die erste Schwellwertzeit ti geändert werden.

"Andererseits, wenn die Zeit t größer ist als die erste Schwellwertzeit ti im Bestimmungsblock e,wird die Zeit t, welche zur Erreichung der gefährlichen Temperatur T notwendig ist, mit einer zweiten Schwellwertzeit t2 verglichen werden, um im Block g zu bestimmen, ob die Zeit t sicher ist und frei von einem Feuer oder unsicher oder zweifelhaft ist. Wenn die Zeit t unterhalb der zweiten Schwellwertzeit t2 liegt, wird ein Unsicherheitssignal im Block h abgegeben. Wenn das Un-Sicherheitssignal am Ausgang von Block i ansteht, wird die Rechenoperation bis zu einer Funktiorfs-Näherungs-Berechnung fortgesetzt. Wenn die Zeit ti oberhalb der zweiten Schwellwertzeit t3 im Bestimmungsblock g ist, wird ein Temperaturanstieg festgestellt, der auf andere. Gründe zurückgeführt wird, als auf ein Feuer, und die Temperatur wird im Block i als sicher bestimmt.

Nach Vervollständigung einer Reihe von Bestimmungsverfahren, welche auf den Differenzwerten basieren, wird der voreingestellte Durchschnittswert Ta-1 durch den Durchschnittswert Ta ersetzt, welcher nun im Block j erhalten wird, und das Verfahren wird zurückgeführt zum Block a.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 7 ist eine Funktions-

Γ ' copy

•Näherungs-Berechnungs-und Bestimmungs-Sektion 3 5 hinter der Differenzwert-Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 34 vorgesehen, so daß die Funktions- Näherungs-Berechnungs-und Be- 'stimmungs-Sektion 35 die Berechnung und Bestimmung eines Feuers durchführen kann und zwar auf der Grundlage der Erkennungsdaten der entsprechenden Detektor-Sensoren in solcher •Art wie im ersten Ausführungsbeispiel nur, wenn die Differenzwert- Berechnungs-und Bestimmungs-Sektion 34 ein Unsicherheitssignal abgibt.

Ein Gefahrensignal als Ausgangssignal nach dem Berechnungsverfahren durch die Differenzwert- Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 34 und die Näherungsfunktions-Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 3 5 wird in eine logische Bestimmungsschaltung 36 eingegeben. Die logische Bestimmungsschaltung 36 führt eine logische Bestimmung in der Art aus, daß dann, wenn auf wenigstens zwei verschiedenen Erkennungsdaten basierende Gefahrensignale erzeugt werden, ein Feueralarmsignal als Ausgangssignal abgegeben wird .

Wenn noch genauer ein auf Temperaturdaten basierendes Gefahrensignal, ein auf der Gasdichte basierendes Gefahrensignal und ein auf der Rauchdichte basierendes Gefahrensignal, die Ausgangssignale der Differenzwert-Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 34 sind, als d1.bzw.d2 bzw. d3 bezeichnet werden,und ein auf der Temperatur basierendes Gefahrensignal, ein auf der Gasdichte basierendes Gefahrensignal und ein auf der Rauchdichte basierendes Gefahrensignal, welche am Ausgang der Näherungsfunktions- Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 35 anliegen, als d10 bzw. d20 bzw. d30 bezeichnet werden, werden logische Summen der Gefahrensignale d1 und d10, welche auf den gleichen Erkennungsdaten beruhen, der Gefahrensignale d2 und d20, welche auf den gleichen Erkennungssignalen beruhen, und der Gefahrensignale d 3 und d30, welche auf den gleichen Erkennungssignalen beruhen, durch OR-gates (OR- Steueranschlüsse) 37 bzw. 38 bzw. 39ausgegeben. Im Ergebnis wird ein Ttempera

nopY

turgefahrensignal Et vom OR-gate 37, ein Gasgefahrensignal Eg,vom OR-gate 38 und ein Rauchgefahrensignal Es vom OR-gate 39 abgegeben. Die Ausgangswerte der OR-gates 3 7 bis 39 sind Eingangwerte der AND-gates 40,41 und 42. Das AND-gate 40'gibt ein Η-Niveau- Signal aus, d.h. ein Signal Etg, wenn das Temperatürengefahrensignal Et und das Gasgefahrensignal Eg ■erhalten werden. Das AND-gate 41.gibt ein H-Niveau-Signal ab, d.h. ein Signal Egs,wenn· das Gasgefahrensignal Eg und das Rauchgefahrensignal Es erhalten werden. Das AND-gate 4 2 erzeugt ein Η-Niveau -Signal, d.h. ein Signal Ets, sobald das Rauchgefahrensignal Es und das Temperaturengefahrensignal Et erhalten werden.

Die Ausgangswerte der AND-gates 4 0 bis 4 2 werden alle in die Eingänge eines OR-gates 43 eingegeben und bilden Ausgangswerte als H-Niveau-Signal des OR-gates 43, um so ein Feuersignal durch ein OR-gate 44 zu erzeugen.

Zusätzlich zur logischen Bestimmungsschaltung 36, welche ein Feuer bestimmt und ein auf wenigstens zwei Gefahrensignalen basierendes Feuersignal ausgibt,ist eine logische Bestimmungssektion 55 vorgesehen, um den Ausgangswert eines Feuersignals weiterzuleiten, wenn ein Unsicherheitssignal erhalten worden ist, nachdem das auf dem Gefahrensignal basierende Feuersignal ausgegeben worden ist, oder nachdem weder ein Gefahrensignal noch ein Unsicherheitssignal vorübergehend erhalten worden sind.

Die logische Bestimmungssektion 55 umfaßt ein OR-gate 45,an welchem als Eingangswerte die Unsicherheitssignale u1,u2 und u3 anliegen, die den entsprechenden Erkennungsdaten der Differenzwert- Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 34 entsprechen, und ein OR-gate 46, an welchem die Unsicherheitssignale u10,u20 und u3 0 der Näherungsfunktion- Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 35 als Eingangssignale anliegen. Die Ausgangssignale der OR-gates 45 und 46 werden direkt zu einem der Eingänge der/l? bzw. 50 zugeführt und weiterhin zu den

jeweils anderen Eingängen dieser OR-gates 49, 50 über Verzögerungsschaltungen 47 bzw. 48. Die Ausgänge der OR-gates 49 und 50 sind mit einem der Eingänge der AND-gates 51 bzw. 52 verbunden. Die anderen Eingänge der AND-gates 51 und 52 sind derart verbunden, das diese ein Ausgangssignal dos OR-gates_ 44 über eine Verzögerungsschaltung 54 erhalten. Die Ausgänge der AND-gates 51 und 52 sind an die Eingänge des OR-gates 53 angeschlossen und ein Ausgang des OR-yatos 53 ist an einen der Eingänge des OR-gates 44 angeschlossen, ' dessen anderer Eingang derart verbunden ist, das dieser dia Ausgangswerte der logischen BeStimmungsschaltung 36 erhält.

Die Verzögerungsschaltungen 47,48 und 54 haben jeweils die Funktion, die Eingangssignale durch einen Berechnungszyklus mittels der Differenzwert-Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 34 und der Funktions-Berechnungs- und - Bestimmungs-Sektion 3 5 zu verzögern.

In diesem Zusammenhang muß bemerkt werden, daß die logische Bestimmungsschaltung 36 auch ein Feuersignal in Abhängigkeit einer Kombination von zwei oder mehr verschiedenen Arten von Gefahrensignalen von der Differenzwert-Berechnungs- und Bestimmungs-Sektion 34 und der Näherungsfunktion - Berechnungs- und - BestimmungsSektion 35 ausgeben kann.

Das Verfahren der logischen Bestimmungssektion 55 im Ausführung sbeispiel gemäß Fig. 7 wird nun beschrieben.

Im Diagramm gemäß Fig. 9 , wobei nun angenommen wird, daß die Dichte des Rauches oder CO-Gases mit der Zeit erhöht ist, was. auf einen Schwelbrand zurückzuführen ist,und daß der Schwelbrand sich zu einer Zeit tn zu einem Feuer entwickelt hat, wird die Dichte des Rauches oder CO-Gases vorübergehend vermindert, was auf die Erzeugung eines

Heißluftstromes oder die vollständige Verbrennung zurück-. _(izufuhren ist, welche bei Beginn des Feuers bewirkt wird. Andererseits wird die Temperatur im Zustand des Schwelbrandes im wesentlichen konstant gehalten,bevor ein .Feuer ausbricht, wie es mit der gestrichelten Linie .dargestellt ist, aber die Temperatur steigt nach dem ,/Ausbruch des Feuers zur Zeit tn sehr schnell an.

Ve

Mi Was die Änderung in den Dichten des Rauches und des ■ CO-Gases und der Temperatur betrifft, wie es in Fig.9

IQ dargestellt ist, gibt die logische Bestimmungsschaltung 36 ein Feuersignal mittels des OR-gates 44 durch die beiden Gefahrensignale d2 und d3 aus, wenn die Gefahrensignale d2 und d-3 ausgegeben werden als Ergebnis der Berechnung und Vorausschätzung durch Differenzwerte oder Näherungsfunktionen, basierend auf der Erhöhung in der Rauchdichte, wie es z.B. durch den Zeitplan in Fig. 10 dargestellt ist. Solche Gefahrensignale d2 und d3 werden in jeder Periode pro Sekunde der Berechnung und Vorausschätzung übermittelt, welche einer Uhr entspricht.

Danach werden die Dichten von Rauch und CO-Gas wieder verringert, was auf den Ausbruch des Feuers zur Zeit tn zurückzuführen ist, und die Unsicherheitssignale u2 und u3 werden stattdessen übermittelt. In Beantwortung der Unsicherheitssignale u2 und u3 erzeugt das OR-gate 45 der logischen Bestimmungssektion 55 ein H-Niveau-Ausgangssignal, welches zu einem Eingang des AND-gate 51 zugeführt wird. Zu dieser Zeit wird ein verzögertes Ausgangssignal, das auf den Gefahrensignal der vorangegangenen Periode beruht, zum AND-gate 51 von der Verzögerungsschaltung 54 geliefert,und das AND-gate 51 ist in seinem Befähigungszustand. Folglich wird ein Feuersignal, das auf den Unsicherheitssignalen u2 und u3 beruht, mittels des AND-gates 51 und der OR-gates 53 und 44 übermittelt .

Wenn die Differenzwert-Berechnungs- und - Bestimmungs-Sektion 34 danach Sicherheit feststellt, welche auf der Verminderung der Rauch- und CO Gas-Dichten beruht, und kein Gefahrensignal und kein Unsicherheitssignal -erzeugt werden, seitdem das Ausgangssignal des OR-gates 4 5 , basierend auf dem vorausgegangenen Unsicherheitssignal, dem OR-gate 4 9 zugeführt wird, nachdem es durch einen Zyklus mittels der Verzögerungsschaltung 4 7 verzögeet worden ist, und wenn zu dieser Zeit ein verzögerter · Ausgangswert von der Verzögerungsschaltung 54 vom Ausgangswert des vorangegangenen Feuersignals, basierend auf dem Unsicherheitssignal, erzeugt wird, kommt das AND-gate 51 in seinen leitfähigen Zustand und ein H-Niveau-Ausgangswert, basierend auf dem. Unsicherheitssignal und verzögert durch die Verzögerungsschaltung 4 7 wird als Feuersignal über das OR-gate 49, das AND-gate 51, das OR-gate 53 und das OR-gate 44 übermittelt.

Wenn danach eine bestimmte Zeitspanne seit dem Ausbruch des Feuers vergangen ist, beginnen die Dichten von Rauch und CO-Gas wieder anzusteigen. Deshalb werden wieder Unsicherheitssignale u2 und u3 übermittelt und diese

\ werden zu den Gefahrensignalen d2 und d3 umgeschaltet, so daß ein Feuersignal als Ausgangswert des OR-gates 4 4 fortgesetzt wird, unabhängig vom vorübergehenden Zustand,

25 welcher als sicher bestimmt worden ist.

Obwohl die logische Bestimmung auf der Grundlage des Gefahrensignales ausgeführt worden ist, welches durch die Kombination der Differenzwert-Methode und der Näherungsfunktions-Methode des dritten Ausführungsbeispieles erhalten worden ist, kann die Bestimmung eines Feuers derart ausgeführt werden, daß ein Feuer dann festgestellt wird, wenn wenigstens zwei Gefahrensignale von verschiedenen Arten von Erkennungsdaten erhalten worden sind, gewonnen durch die Feuerbestimmung gemäß der Differenzwertmothode

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35 oder der Näherungsfunktions-Methode.

Es können verschiedene in Verbindung mit den entsprechenden Ausführungsbeispielen offenbarten Techniken zusammen mit einem anderen Ausführungsbeispiel als oben beschrieben, . angewendet werden, obwohl die Beschreibung dieser Technik ■ in der vorliegenden Beschreibung weggelassen worden ist.

'Wie es oben beschrieben worden ist, wird entsprechend der , "vorliegenden Erfindung eine Zeit, die erforderlich ist, ". -um ein für die Menschen gefährliches Niveau zu erreichen,

■ berechnet und vorausgeschätzt auf der Basis der Daten. ' einer Änderung in den physikalischen Vorgängen der Umgebung und diese Zeit wird mit einer Zeit verglichen, die für eine Flucht notwendig ist, um so einen Feueralarm zu geben, der auf die Fluchtzeit bezogen ist. Folglich kann eine geeignete Anleitung bzw. Führung für die Flucht durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

( 1.yFeueralarmsystem mit einer Einrichtung zur Ermittlung von durch Feuer hervorgerufenen Änderungen in physikalischen Vorgängen der Umgebung und mit einer zentralen Signalstation zum periodischen Abfragen der von der Einrichtung ermittelten Daten, um so einen Brandfall erkennen zu können,

gekennzeichnet durch

eine Gefahrengrad-Berechnungsschaltung ( 14 ) zur auf den durch das periodische Abfragen ermittelten Daten basierenden Berechnung und VorausSchätzung einer Zeit, die zur Erreichung eines Niveaus notwendig ist, bei welchem die physikalischen Änderungen in der Umgebung als für die Menschen gefährlich beurteilt werden,

und eine Bestimmungsschaltung ( 15 ) zum Vergleich der ■ berechneten Zeit mit einer für eine Flucht von der -Brandstelle vorherbestimmten Zeit, um ein Feueralarmsignal auszugeben, sobald die erstgenannte Zeit kürzer is*t als die

COPY

letztgenannte Zeit.
2. Feueralarmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung ( 14 ) die ermittelten Daten in eine Näherungsgleichung umwandelt und die Berechnung und Vorausschätzung durch eine funktionale Näherungsmethode .".ausführt.
• 3. Feueralarmsystem nach Anspruch 1,'dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung ( 14 ) die.Berechnung und VorausSchätzung auf der Basis eines Differenzwertes ausführt, der aus einer Differenz zwischen den soeben abgefragten Daten und den vorher abgefragten Daten erhalten wird.
4. Feueralarmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung ( 14 ), welche einen durch eine erste Berechnung ermittelten Differenzwert mittels der Differenzwertmethode mit einem ersten und einem zweiten Schwellwertniveau vergleicht, ein...Löschsignal zum Löschen

< der ermittelten Daten abgibt, sobald der erhaltene Differenzwert kleiner ist als das erste Schwellwertniveau, ein Feueralarmsignal abgibt, sobald der Differenzwert oberhalb .des zweiten Schwellwertniveaus liegt, und eine zweite Berechnung mittels der funktionalen Näherungsmeth'ode ausführt, sobald der Differenzwert größer ist als das erste Schwellwertniveau, aber kleiner ist als das zweite Schwellwertniveau.
5. Feueralarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine logische Be.-stimmungsschaltung ( 36 ) zur Berechnung und Auswertung bzw. zur Bestimmung der ermittelten Daten mehrerer Arten

von physikalischen Vorgängen umfaßt, welche durch einen Brand geändert werden, um so ein Feueralarmsignal abzugeben, sobald die zur Erreichung des gefährlichen Niveaus ■im Hinblick auf zwei oder mehr physikalische Vorgänge erforderliche Zeit kürzer ist als die vorherbestimmte Zeit für die Flucht.
6. Feueralarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung (14) vorgesehen ist, um die periodisch abgefragten, ermittelten Daten mit einem berechneten Anfangsniveau zu vergleichen, um so die Berechnung und Auswertung nur dann zu beginnen, wenn die genannten Ermittlungsdaten das genannte vorausberechnete Anfangsniveau überschreiten.
7. Feueralarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Bestimmungsschaltung ( 36 ) ein Feuerniveau, das als ein Feuer beurteilt worden ist, zusätzlich zürn Gefahrenniveau, welches als gefährlich für die Menschen beurteilt worden ist, feststellt und ein Feueralarmsignal ausgibt, unabhängig von der Berechnung und VorauWertung, sobald die ermittelten Daten das genannte Feuerniveau überschreiten.