DE3728375C2 - Feuerüberwachungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Feuerüber­ wachungssystem mit mindestens einem Feuersensor zum ermitteln eines Feuers, welches innerhalb eines Über­ wachungsbereiches ausbricht, wobei der Feuersensor eine Positionsinformation des ermittelten Feuers aus­ gibt. Das Feuerüberwachungssystem betrifft insbesonde­ re eine große Fläche wie z. B. ein sehr großes Gebäude z. B. ein großes Sportplatzgebäude, einen großen Kup­ pelbau bzw. Flughafengebäude usw.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Be­ stimmen eines Feuerlöschzieles.

Eine Einrichtung zur Erkennung und Lokalisierung von Brandherden bzw. Brandstellen sowie zur Überwachung der Feuerlöschbedingungen ist aus der DE 35 46 297 A1 bekannt. Die Erkennung von Feuer erfolgt hierbei über Sensoren, die Überwachung der Feuerlöschbedingungen über eine Flackererkennungseinrichtung. Eine weitere Einrichtung zur Erkennung und Lokalisierung von Feuern bzw. Brandherden sowie deren Bekämpfung ist aus der US-PS 3 588 893 bekannt.

Nachteilig ist hierbei jedoch die relativ lange Zeit, die diese Einrichtungen zur Lokalisierung und Einlei­ tung des Löschvorganges benötigen, da bei diesen Ein­ richtungen die entsprechenden Maßnahmen über einen relativ aufwendigen Modus bestimmt werden müssen.

Weiter ist bei einem Feuerlöschsystem, welches eine in einem Gebäude mit einem großen Überwachungsbereich wie z. B. einem Stadion oder einer Halle angeordnete Was­ serauslaßdüse aufweist, ein System bekannt, bei wel­ chem die Position eines Feuers durch einen Feuersensor ermittelt wird, wenn der Sensor, der die Überwachungs­ fläche abtastet, das Feuer ermittelt hat, und wobei die Wasserauslaßdüse betätigt wird, um Wasser in Ant­ wort auf die Ermittlungsdaten auszulassen. Z. B. gibt es eine Technik, wobei eine Feuerpositionskoordinate (X, Y) in einer zweidimensionalen Koordinate, in der eine Positionsinformationsausgabe des Feuersensors flächig bzw. eben betrachtet wird, berechnet wird und eine Entfernung zwischen dem Feuer und der Wasseraus­ laßdüse auf der Basis der Feuerpositionskoordinate (X, Y) berechnet wird. Diese Technik ist bekannt von der Japanese Jitsuyo Kokai Gazette Nr. 61-78395 (basierend auf dieser japanischen Anmeldung wurde am 23.04.1986 die US Serial No. 854 932 angemeldet, die GB-Anmeldung Nr. 8610166 am 25.04.1986, eine DE- Anmeldung am 26.04.1986 und eine australische Anmel­ dung am 22.04.1986).

Wenn jedoch eine einzelne Wasserauslaßdüse einem Feu­ ersensor auf der Basis 1 : 1 zugeteilt ist, auch wenn die gesamte Überwachungsfläche durch einen Feuersensor überwacht werden kann, kann ein toter Raum verbleiben, wo von der Wasserauslaßdüse ausgelassenes Wasser nicht hingelangen kann, da die Überwachungsfläche für die zugeordnete Wasserauslaßdüse 7 zu groß ist. Aus diesem Grunde muß eine Vielzahl von Wasserauslaßdüsen bereit­ gestellt sein, um die Löschung für die Gesamtfläche des Überwachungsbereiches zu ermöglichen. Es verbleibt jedoch noch das Problem der Bestimmung, welche Auslaß­ düse ausgewählt werden soll, um das Feuer nach der Ermittlung durch den Feuersensor sicher zu löschen. In diesem Zusammenhang muß bemerkt werden, daß eine kom­ plexe Berechnung zur Auswahl der geeignetsten Wasser­ auslaßdüse für die Position des Feuers benötigt wird, basierend auf der Feuerpositionsinformation. Wenn näm­ lich die folgende Berechnung verwendet wird, um die geeignetste Wasserauslaßdüse zu bestimmen:

• 1. Berechnen der Entfernungen des Feuers zu den je­ weiligen Wasserauslaßdüsen
• 2. Auswählen einer geeigneten Wasserauslaßdüse, um das Feuer zu löschen, basierend auf dem Ergebnis der obigen Berechnung 1. und der Reichweite der Wasserauslaßdüsen, und wenn zwei oder mehrere Wasserauslaßdüsen 7 unter die Bedingung fallen, als geeignetste Was­ serauslaßdüsen 7 zum Löschen des Feuers ausgewählt zu werden, würde es eine sehr komplexe Bestimmung sein, eine noch geeignetere Wasserauslaßdüse aus­ zuwählen.

Wenn außerdem bei der herkömmlichen Technik eine Viel­ zahl von Feuern innerhalb des Überwachungsbereiches gleichzeitig beginnen, werden die Größen der ermittel­ ten Feuer miteinander verglichen, um den Prioritäts­ löschauftrag zu bestimmen, oder der Gefahrengrad wird eingeschätzt bzw. beurteilt durch einen Beobachtungs­ posten zum Auswählen des Feuerlöschzieles unter Inbe­ trachtziehung der Möglichkeit einer Feuerausbreitung. Aufgrund dieser Probleme braucht es somit Zeit, um die Größen der Feuer zu berechnen, und die Beurteilung durch den Beobachtungsposten könnte möglicherweise ungenügend sein, um fälschlicherweise ein Löschziel von geringerer Gefahr auszuwählen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorliegenden Probleme der herkömmlichen Techniken zu lösen, und es ist Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung, ein Feuerüberwachungssystem und ein Verfahren zur Feuerlöschzielbestimmung bereitzustel­ len, welches eine Auswahl einer Wasserauslaßdüse di­ rekt von der Feuerpositionsinformation ermöglicht, ohne Berechnung einer Entfernung zwischen der Feuerpo­ sition und der Wasserauslaßdüse, und die ein automati­ sches Auswählen eines Feuers als Feuerlöschziel ermög­ licht, welches die höchste Priorität hat, wenn eine Vielzahl von Feuern an verschiedenen Stellen innerhalb des Überwachungsbereiches beginnt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Feuerüberwachungssystem ist die notwendige Zeit zur Auswahl bzw. Ansteuerung der Wasserauslaßdüsen wesentlich verkürzt, da den einzel­ nen Wasserauslaßdüsen jeweils bestimmte Sektionen zu­ geordnet sind und somit auf eine aufwendige und zeit­ raubende Berechnung zur Ansteuerung und Auswahl der Wasserauslaßdüsen verzichtet werden kann. Selbst wenn mehrere Feuer an unterschiedlichen Positionen ausbre­ chen erfolgt die Auswahl bzw. die Ansteuerung der Was­ serauslaßdüsen sehr schnell, da die Reihenfolge der Bekämpfung der einzelnen Feuer bereits durch die Prio­ ritätsaufträge festgelegt ist.

Die vorliegende Erfindung weist weiterhin ein Feuer­ überwachungssystem entsprechend den Merkmalen von An­ spruch 7 auf.

Durch die Zuordnung einer Wasserauslaßdüse zu je einer Sektion des Überwachungsbereiches in welchem ein Brand erkannt bekämpft werden soll, ist sichergestellt, daß bei der vorliegenden Erfindung die optimale Anzahl bzw. die optimal angeordneten Wasserauslaßdüsen akti­ viert werden. Dadurch können Brände bereits in einem frühen Stadium effektiv bekämpft werden.

Die vorliegende Erfindung weist weiterhin ein Verfah­ ren zum Bestimmen eines Feuerlöschzieles entsprechend den Merkmalen von Anspruch 13 auf.

Die oben angegebenen Erfindungen werden mit Hilfe ei­ nes Computers durchgeführt, und das Einstellen von Sektionen, die Erkennung der Einstellung und die Steuerung der Wasserauslaßdüse 7 oder der Wasseraus­ laßdüsen 7 wird durch die Verwendung von verschiedenen Funktionen des Computers wie z. B. Speichern, Steuern oder Berechnen erreicht.

Genauer gesagt kann die vorliegende Erfindung die not­ wendige Zeit zum Verarbeiten der Wasserdüsenauswahl und die genaue Bestimmung des Prioritätsauftrages ei­ nes jeden Feuers als Feuerlöschziel nach dem Erkennen der Sektionsnummer bzw. -zahl verkürzen, wenn eine Vielzahl von Feuern an verschiedenen Stellen innerhalb des Überwachungsbereiches beginnt. Somit kann die Po­ sition eines Feuers, welches das erste Feuerlöschziel sein soll, schnell und genau bestimmt werden. Außerdem kann die geeignetste einer Vielzahl von Wasserauslaß­ düsen ausgewählt werden, um eine geeignete Feuer­ löschoperation zu beginnen. Auf diese Weise wird eine Zeit, die sonst zwischen der Feuerermittlung und dem Wasserauslaßbeginn verschwendet wird, eingespart, um eine Feuerlöschoperation bereits zu einem frühen Zeit­ punkt zu verbessern.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfin­ dung wird nun anhand der Figuren näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung schematisch dar­ stellt,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ausgestal­ tung eines Feuersensors,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zu überwa­ chenden Stadions und eine Überwachungsab­ tastoperation durch einen Feuersensor,

Fig. 4 eine Draufsicht, die das Einstellen einer Feu­ erpositionskoordinate in Bezug auf einen Feu­ ersensor darstellt,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Überwachungsbereich, wobei eine Vielzahl von Sektionen hypothetisch in ein Matrixmuster unterteilt sind,

Fig. 6 ein Blockdiagramm, welches Wasserauslaßdüsen schematisch darstellt und ein System zur Steuerung der horizontalen Reichweiten dersel­ ben,

Fig. 7 die Beziehungen zwischen den horizontalen Reichweiten und den Wasserauslaßmustern, und

Fig. 8 ein Fließdiagramm für eine Löschoperation ge­ mäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Er­ findung.

Ein Feuerüberwachungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist zwei Feuersensoren 1a, 1b, eine Re­ cheneinheit 10 und vier Wasserauslaßdüsen 7a bis 7d auf, wie in Fig. 1 dargestellt.

Die Feuersensoren 1a, 1b besitzen jeweils einen Er­ mittlungskopf 13 und eine vertikale Abtastantriebsein­ heit mit einem Motor 14, welche an einer horizontalen Abtastantriebseinheit mit einem Rotor 15 angeordnet sind, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Feuersensoren 1a, 1b sind an Positionen angebracht, wo sie einen Überwa­ chungsbereich wie z. B. ein Stadion vollständig erfas­ sen können.

Der Ermittlungskopf 13 weist eine Ermittlungsvorrich­ tung 16 und ein optisches System 22 mit einem Dreh­ spiegel 17, einer Objektivlinse 18, einem Reflektor 19, einem Schlitz 20 und einer Kollektivlinse 21 auf. Als Beispiele für die Ermittlungsvorrichtung 16 kann ein thermoelektrisches Kraftelement genannt werden wie z. B. ein pyroelektrisches Element, eine fotoelektri­ sche Röhre, ein Fotovervielfacher usw., ein fotoleit­ fähiges Element wie z. B. PbS, PbSe, InSb, HgCdTe, usw. oder ein einzelnes Bildaufnahmeelement wie z. B. CCD. Das optische System 22 ist bei der vorliegenden Erfin­ dung kein Problem, und jede herkömmliche Vorrichtung oder jedes System, welches Strahlen optisch kollekti­ viert bzw. konzentriert, kann verwendet werden. Der Schlitz 20 des optischen Systemes 22 bezeichnet bzw. umreißt ein Augenblicks- oder momentanes Blickfeld 2a und funktioniert als Detektor. Der Schlitz 20 ist ein Stop oder eine Blende bzw. Öffnung für die Kollek­ tivlinse 21. Auf diese Weise ist ein entsprechender Überwachungsbereich in dem Überwachungsgebiet dem Au­ genblicksansichtsfeld 2a nahe und der Ermittlungsbe­ reich 2, welcher aus einer Vielzahl solcher Augen­ blicksansichtsfelder besteht, ist ein verlängerter Streifen, wie in Fig. 3 dargestellt. Der Drehspiegel 17 dreht in vertikaler Richtung (in einer Richtung wie durch Pfeil Y dargestellt) in einer vorbestimmten Ge­ schwindigkeit entsprechend der Drehung des Motores 14, um den Ermittlungsbereich 2 vertikal abzutasten. Der Rotor 15 dreht hin- und hergehend in horizontaler Richtung (in einer Richtung wie durch Pfeil X darge­ stellt), während er den Ermittlungskopf 13 und den Motor 14 trägt, um den Ermittlungskopf 13 zum Abtasten der Überwachungsfläche anzutreiben.

Genauer gesagt ist der dem horizontalen Abtasten un­ terworfene Bereich in eine Vielzahl von Schritten un­ terteilt.

Eine vertikale Abtastoperation wird durch die Drehung des Drehspiegels 17 über jede Bewegung eines horizon­ talen Abtastschrittes durchgeführt. Diese horizontalen und vertikalen Schrittabtastvorgänge werden wieder­ holt, um die gesamte Überwachungsfläche abzutasten.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Feuersen­ sor ist nicht auf den in Fig. 2 dargestellten be­ schränkt, aber er sollte einen Ermittlungskopf aufwei­ sen, welcher sowohl in horizontaler als auch in verti­ kaler Richtung drehen kann, zum Durchführen des Abta­ stens in diesen Richtungen. Der Feuersensor ist jedoch nicht auf einen Abtasttyp beschränkt. Z. B. kann eine Vielzahl von separaten fotoelektrischen Feuersensoren verwendet werden, die eine Lichtemittierungssektion und eine Lichtempfangssektion aufweisen, so daß ein Matrixüberwachungsmuster erhalten werden kann. Somit kann jeder Typ eines Feuersensors, der eine Feuerposi­ tion ermitteln kann, verwendet werden.

Bei der vorliegenden Erfindung ist normalerweise nur einer der beiden Feuersensoren 1a, 1b, nämlich der Feuersensor 1a in Betrieb. Nur wenn der Feuersensor 1a ein Feuer ermittelt hat, wird ein anderer Feuersensor 1b, der normalerweise nicht in Betrieb ist, betätigt bzw. aktiviert, z. B. arbeiten die Feuersensoren alter­ nativ nach jedem horizontalen Abtasten zum Ermitteln eines Feuers. Wenn der Feuersensor 1a, der normaler­ weise in Betrieb ist, ein Feuer F ermittelt, wird eine Feuerpositionsinformation, die einen horizontalen Ab­ tastwinkel θ und einen vertikalen Abtastwinkel α ent­ hält, der der Feuerposition entspricht, an die Rechen­ einheit 10 ausgegeben.

Die Recheneinheit 10 weist eine Feuerpositionsermitt­ lungssektion 3 auf, eine Sektionsmustereinstellsektion 4, eine Sektionsnummer- bzw. -zahlerkennungssektion 5 und eine Wasserauslaßdüsensteuersektion 6.

Ein Ermittlungssignal der Ermittlungsvorrichtung 16, welches ein Ermittlungssignal enthält, welches einen vertikalen Abtastwinkel α des Drehspiegels 17 angibt, und ein Ermittlungssignal, welches einen horizontalen Drehwinkel θ des Rotors 15 angibt, wird in die Feuer­ positionsermittlungssektion 3 eingegeben. Die Feuerpo­ sitionsermittlungssektion 3 führt den Rechenvorgang für jedes augenblickliche Ansichtsfeld 2a durch, so daß ein Positionssignal (θ, α) des Feuers F, welches von den Feuersensoren 1a, 1b in Abtastwinkelbenennun­ gen gegeben wird, in eine Positionskoordinate (X, Y) einer XY-Koordinate umgewandelt wird, wenn das Überwa­ chungsgebiet flächig bzw. eben betrachtet wird. Die Positionskoordinate (X1, Y1) des Feuers F wird z. B. als zweidimensionale Koordinate eingestellt mit der Anord­ nungs- bzw. Einrichtungsposition des Feuersensors 1a, verwendet als Originalpunkt, wie in Fig. 4 darge­ stellt.

Der Feuerpositionsermittlungssektion 3 ist vorher ein Bezugs- bzw. Referenzwert für die Bestimmung eines Feuers eingegeben worden, und die Sektion 3 vergleicht einen gemessenen Ermittlungswert für jede der Koordi­ natenpositionen mit dem Bezugswert, so daß sie eine Feuerbestimmung durchführt, wenn der gemessene Wert den Bezugswert übersteigt. Der Bezugswert für die Feu­ erbestimmung ist kleiner, wenn die Position von den Feuersensoren 1a, 1b mehr entfernt ist. Mit anderen Worten wird die Sensitivität der Sensoren erhöht, wenn die Position von den Sensoren entfernter ist, so daß Feuerermittlung von vorbestimmter Genauigkeit sicher­ gestellt werden kann, unabhängig von den Entfernungen der Feuersensoren 1a, 1b.

Die Sektionsmustereinstellsektion 4 weist eine Viel­ zahl von Sektionen auf, in die die gesamte Überwa­ chungsfläche vorher unterteilt wurde, und zwar in ein rechteckiges Matrixmuster wie in Fig. 5 dargestellt, und speichert Sektionsnummern M1, M2, ..., Mn, die für die jeweiligen Sektionen zugeteilt sind. In Fig. 5 sind ca. 800 Sektionen dargestellt, und eine Seite jeder dieser Sektionen weist eine Länge von ca. 5 Me­ tern in einem Stadion auf. Weiterhin kann jede der Sektionen derselbe Raum wie der Raum des Augenblicks­ gesichtsfeldes 2a oder mehr sein.

Nochmals bezugnehmend auf Fig. 1 wird der Sektionnum­ mernerkennungssektion 5 eine Positionskoordinate (X, Y) eingegeben, welche die Position des Feuers enthält, berechnet durch die Feuerpositionsermittlungssektion 3, und ein Sektionsmuster, das in der Sektionsmu­ stereinstellsektion 4 eingestellt ist, um die Sektion zu erkennen, in welcher die Feuerpositionskoordinate (X, Y) enthalten ist, und gibt die Nummer der so iden­ tifizierten Sektion aus.

Die Düsensteuereinrichtung 6 speichert die Sektions­ nummern M1, M2, ..., Mn der jeweiligen Sektionen als Adressendaten wie in Fig. 5 hypothetisch dargestellt. Zusätzlich speichert die Düsensteuereinrichtung 6 Was­ serauslaßdüsenauswahldaten zum Auswählen einer der Vielzahl der Wasserauslaßdüsen, vier Wasserauslaßdüsen in der vorliegenden Ausgestaltung, die in dem Überwa­ chungsbereich angeordnet sind, für jede der Adressen, Prioritätsdaten zum Auswählen eines Feuerlöschzieles, wenn eine Vielzahl von Feuern an verschiedenen Stellen beginnen, und horizontale Reichweiteneinstelldaten für die auszuwählenden Wasserauslaßdüsen.

Genauer gesagt sind vier Wasserauslaßdüsen 7a, 7b, 7c und 7d an vier Positionen angeordnet, wie in Fig. 4 dargestellt, und die Sektionen, die den Wasserauslaß­ düsen jeweils als Löschziele davon zugeordnet sind, sind vorher gemäß den Installationspositionen der Was­ serauslaßdüsen 7a bis 7d eingestellt. In jeder der Datenflächen der Adressen mit den Sektionsnummern M1 bis Mn der Düsensteuereinrichtung 6 ist die Auswahl­ information zum Auswählen einer der Wasserauslaßdüsen 7a bis 7d gespeichert, welche die Sektion enthält, die vorher als Feuerlöschziel eingespeichert wurde.

Die Prioritätsdaten der Feuerlöschziele, die in den Datenzonen der Düsensteuereinrichtung 6 gespeichert sind und den Sektionsnummern M1 bis Mn entsprechen, sind eine Prioritätsinformation über den Prioritäts­ auftrag für die Feuerlöschoperation, die unter Inbe­ trachtziehung der Positionen der Ausgangszugänge und Positionen, die Sektionen enthalten, wo sich Feuer leicht ausbreiten kann, bestimmt ist. Natürlich sind alle Daten über Prioritätspegel der jeweiligen Sektio­ nen M1 bis Mn in den Datenzonen der Wasserauslaßdüsen gespeichert, um die Präferenzauswahl des Feuerlösch­ zieles zu erreichen.

Bezugnehmend auf Fig. 1 sind die vier Wasserauslaßdü­ sen 7a bis 7d mit der Düsensteuereinrichtung 6 verbun­ den und sie sind der Auswahl und Steuerung der Wasser­ auslaßdüse und der Präferenzauswahl und Steuerung des Feuerlöschzieles durch die Düsensteuereinrichtung 6 unterworfen, basierend auf der Sektionsnummer M1, wel­ che durch die Sektionsnummernerkennungssektion 5 iden­ tifiziert wurde.

Die Wasserauslaßdüsen 7a bis 7d sind nur in horizonta­ ler Richtung drehbar, und sie sind in vertikaler Rich­ tung fest in einem Höhenwinkel Φ, welcher eine maxima­ le horizontale Reichweite bereitstellt. Somit wird die Steuerung der horizontalen Reichweite, die durch die Feuerposition bestimmt ist, wie folgt erreicht: Die Beziehung zwischen einer horizontalen Reichweite und einem Wasserauslaßdruck wurde durch vorhergehende Ex­ perimente erhalten; diese Beziehung wird verwendet, um die Öffnung des elektrisch betätigten Ventils zu steu­ ern, welches in einer Wasserzufuhrröhre 24 angeordnet ist; und die horizontale Reichweite wird frei einge­ stellt, wie innerhalb des vorbestimmten Bereiches ge­ wünscht, z. B. innerhalb eines Bereiches von 15 bis 90 Metern durch die resultierende Wasserdrucksteuerung. Die horizontalen Reichweiteneinstelldaten für die Was­ serauslaßdüsen 7a bis 7d, basierend auf der Öffnungs­ steuerung des elektrisch angetriebenen Ventils 25, sind in den Datenbereichen der Düsensteuereinrichtung 6 für die jeweiligen Sektionen, vorher gespeichert.

Die Ausgestaltung der Wasserauslaßdüse 7 wird nun be­ zugnehmend auf die Fig. 6 beschrieben. Die Wasseraus­ laßdüse 7 ist durch ein horizontales Drehglied 23 an einem Drehglied angebracht, so daß sie in horizontaler Richtung drehbar ist. Der Höhenwinkel Φ ist festge­ setzt bei einem Winkel, bei dem die maximale horizon­ tale Reichweite wie oben beschrieben erhalten werden kann. Der Höhenwinkel Φ, welcher die maximale horizon­ tale Reichweite der Wasserauslaßdüse 7 bereitstellt, liegt vorzugsweise bei ca. 25 Grad, entsprechend den Ergebnissen der Experimente, die durch die Erfinder durchgeführt wurden. Die Wasserauslaßdüse 7 ist mit einer Wasserzufuhrröhre 24 verbunden, die zu einer Löschpumpe (nicht dargestellt) führt.

Ein elektrisch angetriebenes Ventil 25 ist an einer dazwischenliegenden Stelle zwischen den Enden der Was­ serzufuhrröhre 24 der Löschpumpe angeordnet, die mit der Wasserauslaßdüse 7 verbunden ist. Das elektrisch angetriebene Ventil 25 bewirkt die Öffnungssteuerung des Ventils 25 durch einen dazu eingebauten Motor und wird im wesentlichen zur Steuerung der Durchflußge­ schwindigkeit verwendet. Ein Drucksensor 26 ist an einer Sekundärseite des elektrisch angetriebenen Ven­ tils 25 angeordnet, um den Wasserauslaßdruck zu ermit­ teln.

Die Wasserauslaßdüse 7 gemäß der vorliegenden Erfin­ dung besitzt eine Ausgestaltung, bei welcher Druckluft dem Wasserfluß zugegeben wird, der durch die Düse hin­ durchfließt, um eine große horizontale Reichweite und eine breite Wasserverteilungsfläche bei einem niederen Druck und mit einem geringen Wasseraustragsbetrag si­ cherzustellen. Für diesen Zweck ist eine Luftröhre 24a vorgesehen. Eine solche Wasserauslaßdüse, die Druck­ luft verwendet, ist in der Japanese Jitsuyo Kokai Ga­ zette Nr. 62-64566 offenbart.

Zu einem solchen Röhrensystem für die Wasserauslaßdüse 7 ist eine horizontale Reichweiten-Steuereinheit vor­ gesehen, die einen Druckeinsteller 29 enthält, ein Addierwerk 30 und einen Stromverstärker 32.

Dem Druckeinsteller 29 ist eine eingestellte horizon­ tale Reichweite von der Düsensteuereinrichtung 6 ein­ gegeben, und ergibt einen Wasserauslaßdruck Pi ent­ sprechend der eingestellten horizontalen Reichweite an das Addierwerk 30 als Steuerzielwert aus. Der Druck­ einsteller 29 hat die Funktion des Umwandelns der ho­ rizontalen Reichweite in den Wasserauslaßdruck P. Die­ ses Umwandlungsmerkmal wird gemäß der Beziehung zwi­ schen dem Wasserauslaßdruck und der horizontalen Reichweite auf der Basis der Ergebnisse der Experimen­ te bestimmt, die in Verbindung mit der Wasserauslaßdü­ se 7 erhalten wurden.

Wenn dem Addierwerk 30 der Wasserauslaßdruck P einge­ geben wurde, der von dem Drucksensor 26 ermittelt wur­ de, wenn dieser den von dem Druckeinsteller 29 einge­ stellten Druck Pi erhalten hat, gibt das Addierwerk 30 eine Abweichung ΔP zwischen dem eingestellten Druck Pi und dem Wasserauslaßdruck P an den Stromverstärker 32 aus. Der Stromverstärker 32 gibt ein Stromsignal ent­ sprechend der Druckabweichung ΔP von dem Addierwerk 30 an das elektrisch angetriebene Ventil 25 aus. Wenn z. B. ein Steuerstrom für das elektrisch angetriebene Ventil 25 4 bis 20 mA beträgt, wird die von dem Druck­ sensor 26 ermittelte Abweichung ΔP ebenso in ein Stromsignal von vier bis 20 mA umgewandelt. Das elek­ trisch angetriebene Ventil 25 verändert die Öffnung des Ventils durch den Motor in Antwort auf das Strom­ signal des Stromverstärkers 32. Die Öffnung des elek­ trisch angetriebenen Ventils 25 wird durch ein Rück­ kopplungssystem, welches einen Druckeinsteller 29 ent­ hält, dem Addierwerk 30, dem Stromverstärker 32, dem elektrisch angetriebenen Ventil 25 und dem Drucksensor 26 und einem Rückkopplungssystem mit dem elektrisch angetriebenen Ventil 25 und dem Drucksensor 26 gesteu­ ert, so daß der Wasserauslaßdruck der Wasserauslaßdüse 7 der angesetzte Druck Pi sein kann, der durch den Druckeinsteller 29 eingestellt wurde.

Die Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht, die Wasser­ auslaßmuster darstellt, die erhalten wurden durch die Wasserauslaßdrucksteuerung der Düse 7 gemäß Fig. 6 für eine kurze Entfernung L1, eine mittlere Entfernung L2 und eine weite Entfernung L3. Die Abschnitte, die durch durchgehende Linien in den jeweiligen Mustern eingekreist sind, geben Wasserreichweitenbereiche an, und die schattierten Abschnitte in den jeweiligen um­ kreisten Abschnitten geben die effektive Wasserreich­ weitenbereiche an, in welchen ein Wasserberieselungs­ betrag von 5 Litern/Minute/m², was dem notwendigen Wasserberieselungsbetrag für einen Berieselungskopf in Japan entspricht, erreicht wird. Der Höhenwinkel Φ ist bei ca. 25 Grad festgesetzt, bei welchem die maximale horizontale Reichweite erreicht wird, wie oben be­ schrieben, und von der Wasserauslaßdüse 7 ausgelasse­ nes Wasser fließt mäßig bzw. sanft von oben auf den Boden oder auf die Erde in irgendeine der Wasseraus­ laßmuster für eine geringe Entfernung, mittlere Ent­ fernung und weite Entfernung. Dagegen strömt Wasser stark auf den Boden oder die Erde bei einem spitzen Winkel bei herkömmlichen Wasserauslaßdüsen oder Feuer­ löschschläuchen.

Ein Druck entsprechend dem Wasserauslaß für eine ge­ ringe Entfernung wird dem Druckeinsteller 29 entspre­ chend einer Anweisung der Düsensteuereinrichtungen 6 geliefert. Der Druckeinsteller 29 gibt einen Wasser­ auslaßdruck P1 entsprechend der eingestellten Entfer­ nung L1 an das Addierwerk 30 aus. Das Addierwerk 30 gibt eine Abweichung ΔP von dem dann ermittelten Was­ serauslaßdruck P von dem Drucksensor 26 an den Strom­ verstärker 32. Die Ausgabe des Stromverstärkers 32 steuert die Öffnung des elektrisch angetriebenen Ven­ tils 25 in Rückkoppelung, so daß der Wasserauslaßdruck P des Drucksensors 26 bei dem eingestellten Druck P1 gehalten werden kann. Als Ergebnis davon wird der Was­ serauslaßdruck P, der der Wasserauslaßdüse 7 zugeführt wird, im wesentlichen konstant gehalten, nämlich wie der eingestellte Druck P1, und ein derartiges Wasser­ auslaßmuster, welches für eine kurze Entfernung L1 wie in Fig. 7 dargestellt geeignet ist, wird erreicht.

Ähnliche Steuervorgänge für den Wasserauslaßdruck ba­ sierend auf der Einstellung der horizontalen Reichwei­ te werden ebenso für die mittlere Entfernung L2 und die weite Entfernung L3 durchgeführt.

Entsprechend den Ergebnissen der von den Erfindern durchgeführten Experimente, ist der durch den Druck­ einsteller 29 einzustellende Druck 3 kgf/cm², wenn die Entfernung L1 42 m beträgt. Wenn die Entfernung L2 65 m beträgt, ist der durch den Druckeinsteller 29 einzu­ stellende Druck P1 5 kgf/cm² und wenn die Entfernung L3 90 m beträgt, ist der durch den Druckeinsteller 29 einzustellende Druck 8 kgf/cm². Der Luftdruck der der Wasserauslaßdüse 7 durch die Luftröhre 24a zugeführten Druckluft wird konstant bei 6,5 kgf/cm² gehalten.

Obwohl eine gemeinsame gerade Stromdüse oder Schaumdü­ se in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, beträgt der Höhenwinkel Φ, welcher eine maximale horizontale Reichweite bereitstellt, 30 bis 40 Grad für das Erstere und 20 Grad für das Letztere.

Der Feuerüberwachungsvorgang und der Feuerlöschsteuer­ vorgang der vorliegenden Erfindung wird nun bezugneh­ mend auf das Fließdiagramm gemäß Fig. 8 beschrieben.

Normalerweise tastet der Feuersensor 1a den Überwa­ chungsbereich ab, und bei Block 10 wird bestimmt, ob ein Feuer vorhanden ist oder nicht. Wenn innerhalb des Überwachungsbereiches ein Feuer beginnt und der Feuer­ sensor 1a das Feuer ermittelt, geht der Schritt weiter zu Block 12. Dann wird eine Feuerpositionskoordinate (X, Y) bei der Feuerpositionsermittlungssektion 3 be­ rechnet, und zwar basierend auf einer Feuerpositi­ onsinformationsausgabe (θ, α) des Feuersensors 1a.

Beim nächsten Block 14, wird eine Sektion in dem Ma­ trixmuster, welche der Feuerpositionskoordinate (Xi, Yi) entspricht, die bei Block 12 berechnet wurde, identifiziert und eine Sektionsnummer Mi entsprechend der Feuerposition wird bei Block 16 ausgegeben. Ferner wird eine Vielzahl von Sektionsnummern Mi ... ausgege­ ben, wenn zwei oder mehrere Feuer ermittelt werden.

Beim nächsten Bestimmungsblock 18 wird geprüft, ob eine Vielzahl von Feuern existiert oder nicht. Wenn es ein einzelnes Feuer ist, geht der Schritt weiter zu Block 20. Dann wählt die Düsensteuereinrichtung 6 eine Wasserauslaßdüse 7 aus, die entsprechend der Düsenaus­ wahlinformation betätigt wird, die in der Adresse Mi gespeichert ist, und zwar entsprechend der Sektions­ nummer Mi, die die erste Feuerpositionsausgabe der Sektionsnummernerkennungssektion 5 enthält. Wenn z. B. die Wasserauslaßdüse 7a ausgewählt wird, werden die entsprechenden Auswahldaten abgelesen, um eine Aus­ wahlanweisung an die Wasserauslaßdüse 7a anzuwenden. Der Düsensteuereinrichtung 6 werden ebenso Feuerposi­ tionskoordinaten (Xi, Yi) von der Feuerpositionser­ mittlungssektion 3 zusätzlich zu der Sektionsnummer Mi der Sektionsnummernerkennungssektion 5 zugeführt. So­ mit steuert die Düsensteuereinrichtung 6 die ausge­ wählte Wasserauslaßdüse 7a in horizontaler Richtung, um sie auf die Feuerposition auszurichten und den Was­ serauslaßdruck in einem Druck einzustellen entspre­ chend der vorher gespeicherten Entfernung, gleichzei­ tig mit der Auswahlsteuerung basierend auf der Sekti­ onsnummer Mi.

Auf diese Weise werden die Wasserauslaßbedingungen für die ausgewählte Wasserauslaßdüse 7a errichtet. Dann wird bei Block 22 die Wasserauslaßdüse 7a betätigt. Die Betätigung der Wasserauslaßdüse 7a wird manuell durch eine Bedienungsperson durchgeführt oder automa­ tisch, um mit dem Austrag einer Löschflüssigkeit durch die ausgewählte Wasserauslaßdüse an das Feuer zu be­ ginnen. Bei Bestimmungsblock 24 wird geprüft, ob das Feuer gelöscht wurde oder nicht. Solange das durch die Feuersensoren 1a, 1b ermittelte Feuer andauert, geht der Schritt zurück zu Block 20 und 22, um die Wasser­ auslaßsteuerung basierend auf der Düsenauswahl fortzu­ führen. Nur nach der Ermittlung, daß das Feuer ge­ löscht wurde, geht der Schritt weiter zu Block 26, um den Wasseraustrag zu stoppen.

Wenn andererseits bei Bestimmungsblock 18 bestimmt wird, daß eine Vielzahl von Feuern an verschiedenen Stellen bestehen, geht der Schritt weiter zu Block 28, um die Prioritätsauswahlsinformation durch die Adres­ senbestimmung durch die Sektionsnummern abzulesen, die bei Block 16 ausgegeben wurden. Die Prioritätspegel der verschiedenen Feuerpositionen für die Feuerlösch­ ziele werden miteinander verglichen, um die Feuerposi­ tion mit dem höchsten Prioritätspegel als erstes Feu­ erlöschziel auszuwählen, wie bei Block 28 angegeben. Dann wird bei Block 30 eine Düsenauswahlinformation erhalten, und zwar auf der Basis der Sektionsnummer, die der als Feuerlöschziel ausgewählten Feuerposition entspricht, wodurch die Wasserauslaßdüse basierend auf der Information ausgewählt wird. Die Wasserauslaßdüse wird dann entsprechend der Positionsinformation des als Feuerlöschziel ausgewählten Feuers horizontal auf das Ziel gedreht, und die Wasserauslaßentfernung oder horizontale Reichweite wird dann eingestellt.

Danach wird die Wasserauslaßdüse bei Block 32 betä­ tigt, und die Löschflüssigkeit wird von der ausgewähl­ ten Wasserauslaßdüse auf das als erstes Feuerlöschziel bestimmte Feuer ausgelassen. Bei Block 34 wird ge­ prüft, ob das Feuer des ersten Feuerzieles gelöscht wurde oder nicht. Wenn die Feuerlöschung bestätigt wurde, geht der Schritt wieder zurück zu Block 10, um die Verarbeitungen für die verbleibenden Feuer wie oben beschrieben zu wiederholen.

Das Einstellen der Wasserauslaßentfernung für die Was­ serauslaßdüse kann alternativ auf der Basis der Sekti­ onsnummer erhalten werden. Genauer gesagt sind beim vorhergehenden Einstellen der Düsenauswahlinformatio­ nen für die Bestimmung der Düsen 7a bis 7d zu den je­ weiligen Sektionsnummern die Entfernungen der auszu­ wählenden Düsensteuereinrichtung 6 als Wasserausla­ ßentfernungen oder horizontalen Reichweiten gespei­ chert.

Bei der Auswahl des Feuerlöschzieles kann ein Feuer mit geringerem Prioritätspegel aber von größerer Aus­ dehnung ausgewählt werden, anstelle der Auswahl basie­ rend auf dem Prioritätsauftrag. Oder die Sektionsnum­ mer M kann als M = f (α, θ) ausgedrückt werden, so daß die Sektionsnummer direkt von der Ausgabe (α, θ) des Feuersensors ohne Durchführung der Koordinatenumwand­ lung identifiziert werden kann.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Einzelheiten der Ausgestaltungen wie oben be­ schrieben beschränkt.

Claims (15)

1. Feuerüberwachungssystem mit folgenden Merkmalen:
mindestens einem Feuersensor (1a) zum Ermitteln eines Feuers, welches innerhalb eines Überwa­ chungsbereiches ausbricht, wobei der Feuersensor eine Positionsinformation des ermittelten Feuers ausgibt;
einer oder mehreren Wasserauslaßdüsen (7a-7d) zum Auslassen von Wasser in den Überwachungsbereich;
einer Sektionseinstelleinrichtung (4) zum Unter­ teilen des Überwachungsbereiches in ein Matrixmu­ ster, um eine Vielzahl von Sektionen einzuteilen und zum Zuweisen von Sektionsnummern an die jewei­ ligen Sektionen;
einer Sektionserkennungseinrichtung (5), in die Feuerpositionsinformationen von dem Feuersensor eingebbar sind, um die Sektionen entsprechend der Positionsinformation zu erkennen und die Sektions­ nummern der erkannten Sektionen auszugeben;
einer Düsensteuereinrichtung (6) zum Auswählen von Sektionen, in denen ein Feuer bekämpft werden soll, und um die Wasserauslaßdüse auf der Basis der Ausgabe der Sektionsnummern durch die Sek­ tionserkennungseinrichtung und eines Prioritäts­ auftrages der Sektionen, der vorher eingestellt worden ist, anzusteuern; wobei
die Wasserauslaßentfernungen der wenigstens einen Wasserauslaßdüse (7a-7d) zu den jeweiligen Sektio­ nen in der Düsensteuereinrichtung (6) einstellbar sind, und daß die Wasserauslaßdüse so ansteuerbar ist, daß ihre horizontalen Reichweiten entspre­ chend der Sektion, in der ein Feuer bekämpft wer­ den soll, veränderbar sind.

2. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Düsensteuereinrichtung (6) außerdem das Wasserauslaßziel der Wasserauslaßdüse auswählbar ist, basierend auf der Wasserdüsenzuordnung, die für die jeweilige Sektion eingestellt ist, wodurch der Antrieb der Wasserauslaßdüse ansteuerbar ist.

3. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßentfernungen der Wasserauslaßdüse zu den jeweiligen Sektionen in der Düsensteuerein­ richtung (6) einstellbar sind, und daß die Wasser­ auslaßdüse so steuerbar ist, daß ihre horizontalen Reichweiten entsprechend den Sektionen veränderbar sind.

4. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßdüse (7a-7d) eine Wasserzufuhrröh­ re (24) besitzt, wobei die Wasserzufuhrröhre (24) ein elektrisch angetriebenes Ventil (25) zum Ver­ ändern der Wasserzufuhrmenge aufweist, und wobei die Wasserauslaßdüse bezüglich ihres Höhenwinkels fest ist, so daß die Wasserauslaßentfernung durch den Öffnungsgrad des elektrisch angetriebenen Ventiles (25) bestimmt ist.

5. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsinformationsausgabe des Feuersensors (1a, 1b) in die Düsensteuereinrichtung (6) eingeb­ bar ist, und daß von der Düsensteuereinrichtung (6) die Richtung der Wasserauslaßdüse entsprechend den eingegebenen Positionsinformationen veränder­ bar ist.

6. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Düsensteuereinrichtung (6) die Richtung der Wasserauslaßdüse entsprechend den Winkeldaten veränderbar ist, die vorher für die als Wasseraus­ laßziele bestimmten Sektionen eingestellt wurden.

7. Feuerüberwachungssystem mit folgenden Merkmalen:
mindestens einem Feuersensor (1a, 1b) zum Ermitteln eines Feuers, welches innerhalb eines Überwa­ chungsbereiches ausbricht, wobei der Feuersensor eine Positionsinformation des ermittelten Feuers ausgibt;
einer Vielzahl von Wasserauslaßdüsen (7a-7d) zum Auslassen von Wasser in den Überwachungsbereich;
einer Sektionseinstelleinrichtung (4) zum Unter­ teilen des Überwachungsbereiches in ein Matrixmu­ ster, um eine Vielzahl von Sektionen einzuteilen und zum Zuweisen von Sektionsnummern an die jewei­ ligen Sektionen;
einer Sektionserkennungseinrichtung (5), in die Feuerpositionsinformationen von dem Feuersensor eingebbar sind, um die Sektionen entsprechend der Positionsinformation zu erkennen und die Sektions­ nummern der erkannten Sektionen auszugeben; und
einer Düsensteuereinrichtung (6) zum Auswählen und Antreiben einer anzusteuernden Auslaßdüse, die für die jeweilige Sektion zugeteilt ist, basierend auf der von der Sektionserkennungseinrichtung (5) aus­ gegebenen Sektionsnummer und den Auslaßdüsen-Aus­ wahldaten der jeweiligen Sektionsnummern, wobei die Auslaßdüsen-Auswahldaten im voraus festgelegt sind.

8. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von der Düsensteuereinrichtung (6) weiterhin das Wasserauslaßziel der Wasserauslaßdüse auswählbar ist, basierend auf der Wasserdüsenzuordnung, die für die jeweiligen Sektionen eingestellt ist, wo­ durch der Antrieb der Wasserauslaßdüse gesteuert ist.

9. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßentfernungen der Wasserauslaßdüse (7a-7d) zu den jeweiligen Sektionen in der Düsen­ steuereinrichtung (6) einstellbar sind, und daß die Wasserauslaßdüse so ansteuerbar ist, daß ihre ho­ rizontalen Reichweiten entsprechend den Sektionen veränderbar sind.

10. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßdüse (7a-7d) eine Wasserzufuhrröh­ re (24) besitzt, wobei die Wasserzufuhrröhre ein elektrisch angetriebenes Ventil (25) aufweist, zum Verändern der Wasserzufuhrmenge, und wobei die Wasserauslaßdüse in Bezug auf ihren Höhenwinkel einstellbar ist, so daß die Wasserauslaßentfernung durch einen Öffnungsgrad des elektrisch angetrie­ benen Ventiles (25) bestimmt ist.

11. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsinformationsausgabe des Feuersensors (1a, 1b) in die Düsensteuereinrichtung (6) eingeb­ bar ist, und daß von der Düsensteuereinrichtung (6) die Richtung der Wasserauslaßdüse entsprechend den eingegebenen Positionsinformationen veränder­ bar ist.

12. Feuerüberwachungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß von der Düsensteuereinrichtung (6) die Richtung der Wasserauslaßdüse (7a-7d) entsprechend den Win­ keldaten veränderbar ist, die vorher für die als Wasserlöschziele bestimmten Sektionen eingestellt worden sind.

13. Verfahren zum Bestimmen eines Feuerlöschzieles, mit folgenden Verfahrensschritten:
einem Unterteilen eines Feuerüberwachungsbereiches in ein Matrixmuster, um eine Vielzahl von Sektio­ nen einzuteilen und den jeweiligen Sektionen Sek­ tionsnummern zuzuweisen;
einem Erkennen der Sektionen, in welchen ein Feuer ausgebrochen ist, anhand den Positionsinformatio­ nen des Feuers, welches innerhalb des Überwa­ chungsbereiches ausgebrochen ist, wobei die Posi­ tionsinformationen von einem Feuersensor (1a, 1b) ausgegeben werden, und einem Ausgeben der Sek­ tionsnummer der erkannten Sektion;
einem Auswählen und Antreiben wenigstens einer Wasserauslaßdüse (7a-7d), basierend auf einer als Wasserauslaßziel erkannten Sektionsnummer und auf dem Prioritätsauftrag, der vorher für die jewei­ ligen Sektionen eingestellt wurde; wobei wenig­ stens eine Wasserauslaßdüse verwendet wird, die eine horizontale Reichweite hat, die für jede der einzelnen Sektionen einstellbar ist; und wobei we­ nigstens eine Wasserauslaßdüse so angepaßt wird, daß ihre horizontale Reichweite entsprechend der das Wasserauslaßziel darstellenden Sektion verän­ dert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Wasserauslaßdüsen so ansteuer­ bar ist, daß das von ihr abgegebene Wasser das Feuerlöschziel erreicht.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß horizontale Reichweiten der Wasserauslaßdüse (7a-­ 7d) für die jeweiligen Sektionen eingestellt wer­ den, und daß die Wasserauslaßdüse so ausgestaltet ist, daß ihre horizontalen Reichweiten entspre­ chend der Sektion geändert werden, die das Was­ serauslaßziel sein soll, und wobei die Reichweite des Wassers weiterhin eine Funktion des Wasseraus­ laßdruckes ist.