DE3612347C2

DE3612347C2 -

Info

Publication number: DE3612347C2
Application number: DE3612347A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Hiratsuka Kanagawa Jp Otani; Hiromitsu Chiba Jp Ishii; Takashi Yokohama Kanagawa Jp Ono
Original assignee: Hochiki Kk Tokio/tokyo Jp
Current assignee: Hochiki Kk Tokio/tokyo Jp
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1986-04-12
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2006-04-13
Also published as: GB2175721B; JPS61237197A; NO861381L; FI861532A0; FI85917C; FI85917B; FR2580937B1; NO168616B; FI861532A; AU592784B2; ATA96686A; AT400776B; AU5575586A; US4749986A; DE3612347C3; DE3612347A1; NO168616C; FR2580937A1; JPH0445000B2; GB2175721A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art.

Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand der älteren Anmeldung nach der DE 35 23 232 A1. Diese umfaßt eine sogenannte analoge Feuermeldeanlage, bei welcher analoge Melder bzw. Detektoren vorgesehen sind, die jeweils eine angepaßte Meldesektion aufweisen zum Feststellen einer Veränderung in analoger Form von physikalischen Erscheinungen, wie z. B. Rauchdichte, Temperatur usw., die durch ein Feuer verursacht wurden, und die an eine zentrale Signalstation angepaßt ist, um analoge Meldewerte von den analogen Meldern zu erhalten und eine Feuerermittlung auf der Basis der analogen Meldewerte durchzuführen.

In der DE-OS 35 23 232 ist ein Feuermeldesystem mit einer Vielzahl von analogen Meldern beschrieben, die zum Feststellen einer Veränderung der physikalischen Erscheinungen mit einer Signalleitung verbunden sind, die von der zentralen Signalstation abgeleitet ist, wobei die analogen Melder in einer vorbestimmten Abtastperiode gemäß einem Abrufsystem sequentiell abgerufen werden, so daß die zentrale Signalstation die analogen Meldewerte von den jeweiligen analogen Meldern sammeln kann. Im besonderen geben eine Vielzahl von analogen Meldern sequentiell, mit Zeitverzögerungen, die jeweiligen analogen Meldewerte an eine einzelne zentrale Signalstation zurück.

Daher erhält die zentrale Signalstation in Art einer Zeitaufteilung die analogen Meldewerte von den jeweiligen analogen Meldern. Um solche analoge Meldewerte zu sammeln, die von den jeweiligen analogen Meldern, und zwar so viele wie möglich in einer Zeiteinheit, getrennt zurückgegeben werden, ist die Abtastperiode für jeden der analogen Melder so weit wie möglich gekürzt, und die analogen Meldewerte werden von jedem der analogen Melder gesammelt. Die analogen Meldewerte, die durch ein solches Abtasten bzw. eine Momentwertbildung erhalten werden, werden weiterhin gleitenden Durchschnittsberechnungen unterzogen und/oder einfacher Durchschnittsberechnung, so daß eine Feuerbestimmung auf der Basis von durch gleitenden Durchschnittsberechnungen und/oder einfache Durchschnittsberechnung verarbeitete Daten durchgeführt werden kann.

Jedoch bringt eine solche Feuermeldeanlage, bei welcher die Abtastperiode so kurz wie möglich angesetzt wird, einige Probleme mit sich, obwohl viele analoge Meldewerte von jedem der analogen Melder innerhalb einer Zeiteinheit erhalten werden können.

Insbesondere erhält die zentrale Signalstation ebenso wie Daten Geräuschkomponenten, die eingemischt werden zu der Zeit des Meldevorganges durch den jeweiligen analogen Melder und zu dem Zeitpunkt der analogen Meldewerteübermittlung, die auf einen solchen Meldevorgang folgt, zusammen mit Signalkomponenten, die diese Änderungen in den physikalischen Erscheinungen wie Rauchdichte, Temperatur, usw. aufgrund von Feuern verkörpern. Die zentrale Signalstation verarbeitet dann die Daten, die die Geräuschkomponenten zusätzlich zu den Signalkomponenten enthalten, so daß es eine beträchtliche Zeit dauert, um eine Feuerbestimmung durchzuführen, oder es besteht auch die Möglichkeit einer Falschmeldung einer Feuerbedingung bzw. Feuervoraussetzung, wenn die Geräuschkomponenten beträchtlich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, das einerseits eine schnelle Datenverarbeitung ermöglicht und mit dem andererseits sichergestellt ist, daß ein Fehlalarm ausgeschaltet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Eine Feuermeldeanlage gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehreren Meldern zur Erfassung der feuerspezifischen Phänomene und einer zentralen Signalstation zur Auswertung derselben und zur Abgabe eines Alarmsignales ist dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Signalstation eine Abtastsektion zur Abtastung der analogen Signale der Melder und eine Speicher- und Rechensektion zur Bestimmung der gleitenden Durchschnittswerte aufweist, die von einer Steuersektion gesteuert werden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen effektiven Erhalt von und ein effektives und schnelles Verarbeiten von Daten entsprechend den Rauchmeldewerten und Temperaturmeldewerten, und verbessert die Zuverlässigkeit der Feuermeldeanlage, indem Fehlalarme ausgeschaltet werden. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1: ein Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2: ein Diagramm von Signalwellenformen, die die Antwort des Feuermelders auf ein Abrufen von der zentralen Signalstation darstellen,

Fig. 3: ein Diagramm von Signalwellenformen, die die Abrufimpulse in einer vergrößerten Skala darstellen und die erhaltene Zeit der Meldewerte angeben in Beziehung auf die jeweiligen Abrufimpulse,

Fig. 4: graphische Darstellungen, die jeweils die Beziehung zwischen der Nummer Ns der Mittelwertdaten, die für die gleitende bzw. dynamische Durchschnittsberechnung vorgesehen sind, und der Abtastperiode Ts darstellen, wenn die Grenzfrequenz für die Rauchmeldewerte bei 10,2 mHz angesetzt ist, und eine Beziehung zwischen der Nummer Nh der Mittelwertdaten, die für die gleitende Durchschnittsberechnung vorgesehen sind, und der Abtastperiode Th, wenn die Grenzfrequenz für die Temperaturmeldewerte bei 50 mHz angesetzt ist,

Fig. 5: eine graphische Darstellung eines Übertragungskoeffizienten in Beziehung auf Frequenzkomponenten der Rauchmeldewerte,

Fig. 6: eine ähnliche graphische Darstellung eines Koeffizientensystems in Beziehung auf Frequenzkomponenten der Temperaturmeldewerte, und

Fig. 7: eine graphische Darstellung einer Verteilung der Zeitanzahlen, in welchen die maximal mögliche Frequenz der Hauptbestandteile zwischen den Frequenzkomponenten erscheint, die sich mit der Zeit der Rauchdichte- und Temperaturmeldewerte im Frühstadium eines Feuers verändern.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Am Anfang werden Experimentergebnisse, auf welchen die vorliegende Erfindung beruht, anhand der Fig. 7 erklärt.

Fig. 7 bezieht sich auf Rauchdichtewerte und Temperaturwerte bei einem Frühstadium eines Feuers und zeigt die Anzahl des Erscheinens der maximalen Frequenz der Hauptbestandteile, die zwischen den Frequenzkomponenten der jeweiligen Daten erscheint. Genauer gesagt, gibt die Ordinate die Anzahl der Zeiten und die Abszisse eine Frequenz (mHz) an. Der Rauch ist durch eine weiße Säule angezeigt und die Temperatur durch eine schattierte (gestrichelte) Säule in Intervallen von 5 mHz.

Verschiedene Feuerexperimente wurden durchgeführt und die analogen Meldewerte von Rauch und Temperatur in einem Frühstadium eines Feuers wurden analysiert. Die Analyseergebnisse offenbaren, daß im Falle von Rauch die maximale Frequenz der Frequenzkomponenten, welche Geräuschkomponenten enthalten, 35 mHz ist, und die maximale Frequenz der Hauptbestandteile, von denen Geräuschkomponenten ausgeschaltet bzw. eleminiert wurden, 10 mHz ist, wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist. Im Falle von Temperatur ist die maximale Frequenz der Frequenzkomponenten, die die Geräuschkomponenten enthalten, 180 mHz, und die maximale Frequenz der Hauptbestandteile, von denen Geräuschkomponenten elimiert worden sind, ist 40 mHz, wie in Fig. 7 dargestellt. Es könnte sich jedoch die maximale Frequenz der Hauptbestandteile entsprechend einer Größe des Raumes verändern, in dem die Experimente durchgeführt werden, weshalb sie größer sein sollte als in Fig. 7 dargestellt, wenn andere Umstände in Betracht gezogen werden. Daher wird die maximale Frequenz der Hauptbestandteile bei 20 mHz veranschlagt im Falle von Rauch und bei 60 mHz im Falle von Temperatur.

Bei der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung - wie nachfolgend beschrieben - ist die Sperrfrequenz eines Filters durch eine Abtastperiode und eine Anzahl von Abtastwerten bestimmt, die für die gleitende bzw. dynamische Durchschnittsberechnung vorgesehen sind, so daß die Sperr- bzw. Grenzfrequenz koinzident sein kann mit der maximalen Frequenz der Hauptbestandteile zwischen den Frequenzkomponenten der analogen Werte von der Feuerbestimmungssektion.

In Fig. 1 ist eine Gesamtformation einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dargestellt.

1 ist eine zentrale Signalstation, von welcher eine Energiezufuhr/Signalleitung L abgeleitet ist bzw. abzweigt. Eine Vielzahl von Rauchmeldern 2a, 2b, . . . 2n, die je eine Rauchfeststellsektion zum analogen Feststellen einer Veränderung der Rauchdichte, die durch Feuer verursacht ist, und eine Vielzahl von Temperaturmeldern 3a, 3b, . . . 3n, die je eine Temperaturfeststellsektion zum Feststellen in analoger Form einer Veränderung der Temperatur aufgrund eines Feuers aufweisen, sind mit der Energiezufuhr/Signalleitung L verbunden.

Die Vielzahl der Rauchmelder 1a, 2b, . . . 2n und die Vielzahl der Temperaturmelder 3a, 3b, . . . 3n sind mit ihren jeweiligen eigenen Adressennummern zugeteilt, und sie geben sequentiell analoge Meldewerte an die zentrale Signalstation zurück als Antwort auf die Folgeabrufung bzw. Folgesteuerung von der zentralen Signalstation. Genauer gesagt, enthält jeder Rauchmelder 2a, 2b, . . . 2n einen Fensterkomparator zum Feststellen einer Impulsspannung der Größe V2 und einen Impulszähler zum Zählen der Impulsausgaben des Fensterkomparators. Jeder Rauchmelder zählt die Abrufimpulse von der zentralen Signalstation 1, und wenn die Anzahl der gezählten Impulse koinzident wird mit der jeweiligen Adressennummer, gibt er die Rauchmeldewerte der zentralen Signalstation 1 während einer Leerzeit zurück, d. h., dem Intervall zwischen den Abrufimpulsen. Ähnlich enthält jeder der Vielzahl der Temperaturmelder 3a, 3b, . . . 3n einen Fensterkomparator zum Feststellen einer Impulsspannung der Größe V3 und einen Impulszähler zum Zählen der Impulsausgaben des Fensterkomparators, um die abgerufenen Impulse der Pulsspannung V3 von der zentralen Signalstation zu zählen. Wenn die Zählnummer der Impulse mit den jeweiligen Adressennummern koinzident wird, gibt jeder der Temperaturmelder die Temperaturmeldewerte in Stromart während einer Leerzeit des Intervalles zwischen den Abrufimpulsen zurück. In diesem Zusammenhang wird vermerkt, daß die Antwortfunktion eines jeden Rauchmelders 2a, 2b, . . . 2n höher angesetzt ist als die Grenzfrequenz fcs der Rauchdichtewerte, wie im einzelnen später näher beschrieben wird, und die Antwort eines jeden Temperaturmelders 3a, 3b, . . . 3n ist höher angesetzt als die Grenzfrequenz fch der Temperaturwerte.

Die Innenstruktur der zentralen Signalstation wird nun beschrieben.

Die zentrale Signalstation 1 enthält ein Digitalfilter 4, einen Steuerabschnitt 11 zum Steuern des Digitalfilters 4, eine Feuerbestimmungssektion 9 zum Feststellen eines Feuers auf der Basis der verarbeiteten Daten von dem Digitalfilter 4, und eine Alarmsektion 10 zum Geben eines Feueralarms als Antwort auf eine Anweisung von der Feuerbestimmungssektion 9. Der Digitalfilter 4 enthält eine Sammel- bzw. Abtastsektion 5, eine A/D-Umwandlungssektion 6, eine Speichersektion 7 und eine Rechensektion 8.

Die Abtastsektion 5 übermittelt jede Ts-Sekunden-Periode als Antwort auf eine Anweisung von der Steuersektion 11, Abrufimpulse der Spannung V2 zu den Rauchmeldern 2a, 2b, . . . 2n und übermittelt jede Th-Sekunden- Periode als Antwort auf eine Anweisung von Steuersektion 11 Abrufimpulse einer Spannung V3 zu den Temperaturdetektoren 3a, 3b, . . . 3n, um die Rauchmeldewerte jede Ts-Sekunden-Periode und die Temperaturmeldewerte jede Th-Sekunden-Periode abzutasten.

Die A/D-Umwandlungssektion 6 führt eine A/D-Umwandlung der Abtast- bzw. Momentbildungswerte von der Abtastsektion 5 durch, und die Speichersektion 7 speichert sequentiell als Antwort auf Anweisungen von der Steuersektion 11 die A/D-umgewandelten Abtastwerte zu den Adressen der respektiven Melder. Die Rechensektion 8 erhält die gespeicherten Daten von der Speichersektion 7 und berechnet als Antwort auf Anweisungen von der Steuersektion 11 einen dynamischen Durchschnitt jeder Ns-Rauchdichtewerte in Zeitsequenzen und einen gleitenden bzw. dynamischen Durchschnitt jeder Nh-Temperaturwerte in Zeitfolgen.

Die Datenübermittlungszeiten der Rauchmelder und der Temperaturmelder als Antwort auf den Abruf von der Abtastsektion 5 werden nun anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben.

Wie in Fig. 2 dargestellt, übermittelt die Abtastsektion 5 Abrufimpulse als Antwort auf die Anweisung von der Steuersektion 11 und übermittelt jede Ts-Sekunden- Periode (z. B. 14 Sekunden) den Rauchmeldern die Abrufimpulse 1S, 2S, 3S . . ., die eine Impulsspannung aufweisen, in welcher die Spannung V2 (z. B. 35 Volt) eine Spannung V1 (z. B. 28 Volt) überlagert. Die Abtastsektion 5 tastet die analogen Daten eines jeden Rauchmelders 2a, 2b, . . . 2n sequentiell ab und erhält die Abtastwerte als Rauchdichtewerte 1S, 2S, 3S . . . jede Ts- Sekunden-Periode. Auf ähnliche Weise übermittelt die Abtastsektion 5 jede Th-Periode (z. B. 4 Sekunden) Abrufimpulse 1h, 2H, 3H . . ., die eine Impulsspannung aufweisen, in welcher die Spannung V3 (z. B. 40 Volt) eine Spannung V1 überlagert, den Temperaturdetektoren. Die Abtastsektion 5 prüft bzw. tastet dann die analogen Daten eines jeden Temperaturmelders 3a, 3b, . . . 3n sequentiell ab und erhält die Abtastwerte als Temperaturwerte 1H, 2H, 3H . . . jede Th-Sekunden-Periode. Die Grundspannung für den Abrufimpuls, d. h., die Spannung V1 (z. B. 28 Volt), wird angewandt als eine Energiequellenspannung für die jeweiligen Feuermelder.

Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Skala den Abrufimpuls 1S für den Rauchmelder und den Abrufimpuls 1H für den Temperaturmelder wie in Fig. 2 dargestellt. Fig. 3 zeigt ebenso die erhaltenen Zeitfolgen der Rauchdichtewerte 1S und der Temperaturwerte, die zu den jeweiligen Abrufimpulsen 1S und/bzw. 1H, gehören. Wie in Fig. 3 dargestellt; werden die Abrufimpulse 1S für die Rauchmelder 2a, 2b, . . . 2n so viele wie die Anzahl der angeordneten Rauchmelder (z. B. 100), jede T3-Periode übermittelt (z. B. jede 10 ms). Im besonderen werden die Abrufimpulse durch eine Abrufzeit T1 für die Rauchdetektoren 2a, 2b,

T1=T3×100
=10 (ms)×100
=1000 (ms)
=1 (s) (1)

übertragen und die Rauchdichtefeststellwerte werden erhalten während Leerzeiten, Impulsintervallen der Abrufimpulse, von den jeweiligen entsprechenden Rauchmeldern. Auf ähnliche Weise werden die Abrufimpulse 1H für die Temperaturmelder 3a, 3b, . . . 3n, so viele wie die Anzahl der angeordneten Temperaturmelder (z. B. 100) jede T4-Periode übermittelt (z. B. jede 10 ms). Im besonderen werden die Abrufimpulse während einer Abrufzeit T2 für die Temperaturmelder 3a, 3b, . . . 3n wie angegeben durch:

T2=T4×100
=10 (ms) 100
=1000 (ms)
=1 (s) (2)

übermittelt und die Temperaturfeststellwerte werden innerhalb von Leerzeiten, Impulsintervallen der Abrufimpulse, von den entsprechenden jeweiligen Rauchmeldern erhalten.

Die Funktion des Digitalfilters 4, d. h. die Beziehung zwischen den Abtastperioden Ts, Th der Abtastsektion 5 und die Anzahl der Mittelwertdaten Ns, Nh wird nun beschrieben. Die Mittelwertdatenzahl Ns ist die Anzahl der innerhalb einer bestimmten Zeit aufgenommenen Rauchdichtewerte, die in der Speichersektion 7 gespeichert sind und vorgesehen sind für die dynamische Mittelwertberechnung durch die Rechensektion 8, wohingegen die Glättwert- bzw. Mittelwertdatenzahl Nh der Abtastperiode bezüglich den Temperaturwerten zwischen den in der Speichersektion 7 gespeicherten Daten ist.

In Fig. 4 ist die Kurve A eine graphische Darstellung der Abtastperiode Ts in bezug auf die Glättwert- bzw. Mittelwertdatenanzahl Ns, die für die dynamische Mittelwertberechnung vorgesehen sind. In dieser graphischen Darstellung ist der Wert von 1/(Ts×Ns) angesetzt bei einem Wert (z. B. 0,0102 Hz), welcher niedriger ist als die maximale Frequenz der Hauptbestandteile der Rauchfeststellung, d. h., bei einer Sperr- bzw. Grenzfrequenz von 10,2 mHz. Die Kurve B der Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der Abtastperiode Th in Verbindung mit der Mittelwertdatenanzahl, die für die dynamische Mittelwertberechnung vorgesehen ist. In der graphischen Darstellung ist der Wert von 1/(Th×Nh) angesetzt bei einem Wert (z. B. 0,05 Hz, d. h., einer Grenzfrequenz von 50 mHz), der niedriger ist als die Maximumfrequenz der Hauptkomponenten der Temperaturfeststellung.

Wie aus der graphischen Darstellung A ersichtlich, ist für die Rauchdichtewerte, wie in Fig. 4 dargestellt, wenn der Wert von 1/(Ts×Ns) bei 0,0102 Hz angesetzt ist, die Beziehung zwischen der Abtastperiode Ts der Abtastsektion 5 und der Mittelwertdatenzahl Ns der Rechensektion 8 wie folgt: Wenn die Mittelwertzahl Ns bei 7 angesetzt ist, ist die Abtastperiode Ts bei 14 Sekunden angesetzt, und wenn die Mittelwertzahl Ns bei 5 angesetzt ist, dann ist die Abtastperiode Ts bei 19,6 Sekunden angesetzt. Der Wert von 1/(Ts×Ns) ist nicht beschränkt auf 10,2 mHz und die Abtastperiode Ts in Beziehung auf die Mittelwertzahl Ns wird geeignet ausgewählt, so daß der Wert von 1/(Ts × Ns) niedriger sein kann als 20 mHz, unter der Annahme eines offenen Feuers.

Auf ähnliche Weise, wie ersichtlich aus der graphischen Darstellung B, ist für die Temperaturwerte wie in Fig. 4 dargestellt, wenn der Wert von 1/(Th × Nh) bei 50 mHz angesetzt ist, die Beziehung zwischen der Abtastperiode Th der Abtastsektion 5 und die Mittelwertzahl Nh der Rechensektion 8 wie folgt. Wenn die Glättwertzahl bei 5 liegt, ist die Abtastperiode Th bei 4 Sekunden ausgewählt, und wenn die Mittelwertzahl Nh bei 3 liegt, dann ist die Abtastperiode Th bei 6,7 Sekunden ausgewählt. Der Wert von 1/(Th × Nh) ist nicht auf 50 mHz beschränkt, und die Abtastperiode Th im Verhältnis zu der Mittelwertzahl Nh kann geeignet ausgewählt werden, so daß der Wert von 1/(Th × Nh) niedriger als 60 mHz sein kann.

Nun wird der Arbeitsvorgang beschrieben, wenn der Wert von 1/(Ts × Ns) bei 10,2 mHz für Rauch und der Wert von 1/Th × Nh) bei 50 mHz für die Temperatur angesetzt ist.

In diesem Falle, wenn die Mittelwertzahl Ns für die Rauchfeststellwerte von den Rauchdetektoren 2a, 2b, . . . 2n bei 7 ausgewählt ist, wie die graphische Abbildung in Fig. 4 zeigt, ist die Abtastperiode Ts 14 Sekunden. Bei den Temperaturfeststellwerten von den Temperaturmeldern 3a, 3b, . . . 3n, wenn die Mittelwertzahl Nh bei 5 angesetzt ist, wie aus der graphischen Darstellung in Fig. 4 ersichtlich, ist die Abtastperiode Th 4 Sekunden. Genauer gesagt, tastet die Abtastsektion 5 als Antwort auf die Anweisungen von der Steuersektion 11 die Rauchmeldewerte von den Rauchmeldern und die Temperaturmeldewerte von den Temperaturmeldern, jeweils alle Abtastperioden ab, und gibt die abgetasteten Werte an die A/D-Umwandlungssektion 6 ab.

Die Speichersektion 7 speichert die Abtastwerte, die A/D-umgewandelt wurden durch die A/D-Umwandlungssektion 6 bei den zugeteilten Adressen der jeweiligen Feuermelder. Die Rechensektion 8 ist Eingang für die gespeicherten Daten von der Speichersektion 7 und führt eine Berechnungsverarbeitung als Antwort auf eine Anweisung von der Steuersektion 11 durch. Genauer gesagt, berechnet die Rechensektion 8 sequentiell dynamische Mittelwerte, immer wenn sieben Rauchdichtewerte kontinuierlich für die jeweiligen Adressen der Rauchmelder erhalten wurden und berechnet sequentiell dynamische Mittelwerte, immer wenn fünf Temperaturwerte für die jeweiligen Adressen der Temperaturmelder erhalten wurden. Die berechneten Daten werden an die Feuerbestimmungssektion 9 abgegeben. Die Feuerbestimmungssektion 9 bestimmt ein Feuer auf der Basis der verarbeiteten Daten von der Rechensektion 8 und treibt die Alarmsektion 10 zur Abgabe eines Feueralarms an.

Die Arbeitsweise des Digitalfilters 4 wird nun beschrieben.

Die empfangene Datenverarbeitung der Rauchmeldewerte von den Rauchmeldern wird zuerst beschrieben.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung eines Übertragungskoeffizientens des Digitalfilters, wenn die smoothing date number (Glättwert- bzw. Mittelwertzahl) Ns bei 7 angesetzt ist, in bezug auf einen Kehrwert der Abtastperiode Ts, d. h. Abtastfrequenz fs.

Wie in der Fig. 5 dargestellt, ist eine Nyquistfrequenz fn für die Abtastfrequenz fs angesetzt als:

fn = (1/2)fs

Andererseits ist die Sperr- bzw. Grenzfrequenz fcs dargestellt als

fcs = 1/(Ts × Ns)Hz

Diese Grenzfrequenz fcs ist vorgesehen, basierend darauf, daß die Mindestobergrenzfrequenz, wo die Hauptbestandteile der Frequenzkomponenten der Rauchdichtewerte sind, 20 mHz oder weniger sind. Deshalb ist der Digitalfilter so ausgebildet, daß für die Abtastfrequenz fs, die Nyquistfrequenz fn, die Grenzfrequenz fcs des Digitalfilters durch die dynamische Durchschnittsberechnung und die maximale Antwortfrequenz fm der analogen Signale der Frequenzkomponenten der Rauchdichtewerte, welche Geräuschkomponenten enthalten, die folgenden Beziehungen erstellen können:

fm - fn ≦ fn - fcs
fm < fcs (6)

Wenn die o. a. Beziehungen der Formel errichtet sind, können die Geräuschkomponenten ausgeschaltet werden. Die Frequenz der Hauptbestandteile der Frequenzkomponenten der Rauchdichtewerte ist bei 10,2 mHz angesetzt. Und, wie aus der graphischen Darstellung von Fig. 5 ersichtlich ist, ist die Mittelwertzahl Ns, die für die dynamische Durchschnittsberechnung vorgesehen ist, bei 7 angesetzt und die Abtastperiode Ts ist bei 14 Sekunden angesetzt, d. h., die Abtastfrequenz fs ist bei 71,43 mHz angesetzt. In diesem Falle werden die Werte, die Frequenzkomponenten haben, die höher sind als die Grenzfrequenz fcs des Digitalfilters, und welche Geräuschkomponenten sind, von den Frequenzkomponenten der Rauchdichtewerte abgeschnitten, die durch die Rauchmelder 2a, 2b, . . . 2n festgestellt wurden. Gleichzeitig werden die Daten, die niedriger als die Grenzfrequenz fcs sind, als die Hauptbestandteile der Frequenzkomponenten der Rauchdichtewerte gemäß einem Feuer liegen, automatisch einem Abtastverfahren unterzogen. Insbesondere, das aus den Ergebnissen der verschiedenen Feuerexperimente bekannt ist, daß die Mindestobergrenze, wo die Hauptbestandteile der Frequenzkomponenten der Rauchdichtewerte in einem Bereich von 20 mHz liegen und die Mindestobergrenze der Frequenz der Hauptkomponenten innerhalb der Grenzfrequenz fsc ist, wird nur das Frequenzband der Hauptkomponenten, d. h., der Werte der Hauptkomponenten der Frequenzkomponenten, die sich mit der Zeit aufgrund eines Feuers verändern, automatisch zum Abtasten verarbeitet, und die Rauchmeldewerte, die mit den Geräuschkomponenten vermischt sind und eine höhere Frequenz als die Grenzfrequenz fcs haben, sind automatisch abgeschnitten.

Nun wird die erhaltene Verarbeitung der Temperaturmeldewerte von den Temperaturmeldern 3a, 3b . . . 3n beschrieben.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung eines Übertragungskoeffizienten des Digitalfilters für die Frequenzkomponenten der Temperaturmeldewerte, wenn die Mittelwertzahl Nh bei 5 angesetzt ist in bezug auf eine Umkehrzahl der Abtastperiode Th, d. h. Abtastfrequenz fs.

Wie in der Fig. 6 dargestellt, ist eine Nyquistfrequenz fn für die Abtastfrequenz fs angesetzt wie:

fn = (1/2) fs

Andererseits ist die Grenzfrequenz fcs dargestellt als:

fch = 1/(Th × Nh) Hz

Diese Grenzfrequenz fcs ist vorgesehen, darauf basierend, daß die Mindestobergrenzfrequenz, wo die Hauptbestandteile der Frequenzkomponenten der Temperaturwerte liegen, 60 mHz oder weniger ist. Deshalb ist der Digitalfilter so ausgebildet, daß die Abtastfrequenz fs, die Nyquistfrequenz fn, die Grenzfrequenz fcs des Digitalfilters durch die dynamische Durchschnittsberechnung und die Maximumfrequenz fm der Frequenzkomponenten, die sich mit der Zeit verändern aufgrund der Temperaturwerte, die Geräuschkomponenten enthalten, die folgende Beziehungen errichten können:

fm - fn ≦ fn - fch
fm < fch (10)

Wenn die o. a. Beziehungen der Formeln erstellt sind, können die Geräuschkomponenten ausgeschaltet werden. Die Frequenz der Hauptbestandteile des Frequenzspektrums der Temperaturwerte ist bei 50 mHz angesetzt. Und, wie aus der graphischen Darstellung von Fig. 6 ersichtlich ist, ist die für die dynamische Durchschnittsberechnung vorgesehene Glättwertzahl Nh bei 5 angesetzt, d. h., die Abtastfrequenz fs ist bei 250 mHz angesetzt. In diesem Falle werden die Daten, die höhere Frequenzkomponenten als die Grenzfrequenz fcs des Digitalfilters aufweisen, die Geräuschkomponenten sind, von den Frequenzkomponenten der Temperaturwerte abgeschnitten, die durch die Temperaturmelder 3a, 3b, . . . 3n ermittelt wurden. Gleichzeitig werden die Daten, die niedriger als die Sperrfrequenz fcs sind, wo die Hauptbestandteile des Frequenzspektrums der Temperaturwerte liegen, automatisch dem Abtastverfahren unterzogen. Genauer gesagt, da es aus den Ergebnissen der verschiedenen Feuerexperimente bekannt ist, daß die Mindestobergrenze, wo die Hauptbestandteile der Frequenzkomponenten der Temperaturwerte innerhalb eines Bereiches von 60 mHz liegen, wie oben beschrieben, und die Mindestobergrenze der Frequenz der Hauptbestandteile innerhalb der Grenzfrequenz fcs liegt, wird nur das Frequenzband der Hauptbestandteile, d. h. die Daten der Hauptkomponenten der Frequenzkomponenten, die sich mit der Zeit ändern aufgrund eines Feuers, automatisch zum Abtasten verarbeitet, und die Temperaturwerte, die mit den Geräuschkomponenten vermischt sind, welche eine höhere Frequenz als die Grenzfrequenz fcs aufweisen, werden automatisch abgeschnitten.

Obwohl in dem o. a. Ausführungsbeispiel eine verschiedene Abtastperiode und eine verschiedene Mittelwertzahl zum Feststellen und zum Verarbeiten der Rauchdichte und der Temperatur errichtet sind, ist es jedoch möglich, dieselbe Mittelwertzahl zu errichten und nur die Abtastperiode zu differieren (z. B. wird in Fig. 4 der Mittelwert bei fünf und die Sammelzeitdauer bei ca. 20 Sekunden angesetzt). In diesem Fall können die Rauchmeldewerte der Abtastverarbeitung unterzogen werden mit der Abtastperiode von Ts Sekunden, und der dynamische Durchschnitt kann für jede Ns-Abtastwerte berechnet werden. Auf ähnliche Weise können die Temperaturmeldedaten der Abtastverarbeitung mit einer Vielzahl von Abtastperioden von Th Sekunden unterzogen werden, die untereinander unterschiedlich sind, und der dynamische Durchschnitt kann für Nh Abtastwerte berechnet werden, die untereinander gleich sind.

In der beschriebenen Ausgestaltung sind die Abtastperioden Ts oder Th und die Mittelwertzahlen Ns oder Nh zum Berechnen der dynamischen Durchschnitte festgelegt, jedoch kann auch eine variable Festlegung angewendet werden.

Die Feuermelder, d. h. die Rauchmelder 2a, 2b, enthalten eine A/D Umwandlungsreaktion, um, als Antwort auf das Abrufen von der Zentralsignalstation 1, die Feststellwerte zurückzugeben, die A/D umgewandelt wurden.

Weiterhin sind das Digitalfilter und die Steuersektion in der Lage, jeweils den Rauchmelder und Temperaturmelder zum Filtern ihrer analogen Daten vorzusehen. In diesem Falle werden die Daten ausgegeben als Antwort auf das Abrufen von der zentralen Signalstation.

Obwohl das Digitalfilter in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel von Art eines einfachen dynamischen Durchschnittstypes ist, kann das Filter von unterschiedlicher Art sein.

Die Feuermeldeanlage, die die vorliegende Erfindung verkörpert, wie oben beschrieben, weist jeweils die Rauchmelder 2a, 2b, . . . 2n und die Temperaturmelder 3a, 3b, . . . 3n auf, aber die Feuermeldeanlage der vorliegenden Erfindung ist nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt, und es ist hinreichend, entweder einen Rauchmelder oder einen Temperaturmelder vorzusehen.

Claims

1. Verfahren zur Auswertung von Daten, die auf den Ausbruch eines Feuers hindeuten, wobei Änderungen feuerspezifischer Phänomene (Zustandsgrößen) wie z. B. Temperatur und/oder Rauch in Form von analogen Signalen abgetastet werden, wobei diese analogen Signale zwischengespeichert werden, und wobei auf der Grundlage der in einem vorgegebenen Zeitintervall gewonnenen analogen Signale gleitende Durchschnittswerte aus einer vorgegebenen Zahl (N) der analogen Signale ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die analogen Signale auf der Grundlage phänomenologisch spezifischer, vorgegebener Grenzfrequenzen (f_c) wie folgt gefiltert werden:

a) durch die Wahl der Abtastfrequenz
b) durch die Zahl(N) der zur gleitenden Durchschnittswertbildung ausgewählten Werte gemäß der Beziehung

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalische Erscheinung Temperatur ist und die Maximumfrequenz bei 60 mHz festgesetzt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalische Erscheinung Rauchdichte ist und die Maximumfrequenz bei 20 mHz festgesetzt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Antwortfrequenz (fm) der analogen Signale entsprechend der Relation fm<fn<fc festgesetzt ist.

5. Feuermeldeanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mehreren Meldern (2a . . . 3n) zur Erfassung der feuerspezifischen Phänomene und einer zentralen Signalstation (1) zur Auswertung derselben und zur Abgabe eines Alarmsignals, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Signalstation eine Abtastsektion (5) zur Abtastung der analogen Signale der Melder und eine Speicher- (7) und Rechensektion (8) zur Bestimmung der gleitenden Durchschnittswerte aufweist, die von einer Steuersektion (11) gesteuert werden.

6. Feuermeldeanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalischen Erscheinungen Temperaturen sind und die Maximumfrequenz bei 60 mHz festgesetzt ist.

7. Feuermeldeanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalischen Erscheinungen Rauchdichten sind und die Maximumfrequenz bei 20 mHz festgesetzt ist.

8. Feuermeldeanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximumfrequenz entsprechend der Relation f_m - f_n ≦ f_n - f_c (1)
f_m < f_c (2)festgesetzt ist, wobei f_m die Maximumfrequenz der Meldedaten, f_n die Nyquistfrequenz und f_c die Grenzfrequenz des Filters in bezug auf die Feststellwerte ist.