DE4127004A1 - Anordnung zur frueherkennung von braenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Früh­ erkennung von Bränden mit Sensoren.

Derartige Anordnungen sind beispielsweise in Kauf­ häusern bekannt, wo eine Vielzahl von Sensoren eine bestimmte Temperaturüberschreitung überwacht. In Anhängigkeit von diesem Schwellwert werden entweder optische oder akustische Signale gegeben oder eine Löschvorrichtung betätigt.

Weiterhin sind bespielsweise in Krankenhäusern Warn­ einrichtungen bekannt, die Gassensoren beinhalten und bei einer bestimmten Rauchgaszusammensetzung Feueralarm auslösen. In den Krankenhäusern ist das Rauchen üblicherweise verboten. Wird dennoch ge­ raucht, kann die Rauchgasentwicklung die Alarmsi­ gnale des Feuermelders bereits auslösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Anordnung dahingehend zu verbessern, daß bei sicherer Erkennung eines Brandes möglichst schon im Frühstadium der Brandentwicklung Fehlalarme bei tolerierten Gas- oder Temperaturentwicklungen ver­ mieden werden.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß der Ausbildung nach Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine Kombination von mehreren Sensoren zu schaffen, bei der nicht der gleiche Sensortyp flächenmäßig wieder­ holt verteilt wird, sondern bei der mehrere Sensoren für unterschiedliche Stoffe kombiniert werden. Auf diese Weise ist ein bestimmtes Brandmuster erkenn­ bar, so daß gewisse Brandursachen als tolerierbar erkannt werden, wie beispielsweise Zigarettenrauch.

Die Kombination mehrerer Sensoren kann beispiels­ weise in Form einer Kombination unterschiedlicher Gassensoren erfolgen. Dabei können die verschiedenen Gassensoren unterschiedliche Gas- und Aromastoffe ermitteln und nach dem Prinzip einer Mustererkennung unterschiedliche Brandursachen von z. B. Putzmittel­ dämpfen od. dgl. unterscheiden.

Die Kombination von Gas-, Temperatur- und Feuchtig­ keitssensoren kann die Erkennung von Brandmustern erheblich verfeinern, da z. B. bei geringer Rauch­ entwicklung der trockene Rauch eines Zigaretten­ qualms von einem Schwelbrand mit mäßigem Feuchtig­ keitsanstieg unterschieden werden kann. Die Anord­ nung eines Temperatursenors kann als Sicherung ange­ sehen werden, da beispielsweise nach dem Gebrauch besonders starker Putzmittel die Gassensorik eine gewisse Regenerationszeit benötigen kann. In dieser Zeit kann unabhängig von der Brandmustererkennung ein Temperatursensor den Alarm bei Überschreiten eines festgelegten Schwellwertes auslösen.

In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße An­ ordnung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gases mit definierten Eigenschaften aufweisen, beispiels­ weise in Form einer Gasdruckflasche, durch Ver­ dampfung einer Flüssigkeit oder mit Hilfe einer elektrochemischen Zelle. Auf diese Weise kann in be­ stimmten Zeitintervallen das System geeicht werden, so daß der Alterung von Sensoren Rechnung getragen werden kann.

Insbesondere die Verwendung einer mikroprozessorge­ steuerten Auswertungs-Einheit ermöglicht die Auswer­ tung unterschiedlichster Brandmuster und die unter­ schiedlichsten Reaktionen auf die erkannten Signal­ muster.

Dabei kann insbesondere vorteilhaft eine sogenannte Fuzzy-logic verwendet werden, durch die die gesamte Anordnung flexibel und lernend auf die unterschied­ lichsten Betriebsbedingungen reagiert.

Gemäß der Erfindung kann die Anordnung zur Früher­ kennung von Bränden als Multisensor-Anordnung mehrere Sensoren umfassen, z. B. für Wasserstoff zur Früherkennung des Feuers oder Sensoren für Aldehyde und Essigsäure, zur Schwelbranderkennung bei Holz oder Baumwolle oder Zyanidsensoren zur Schwelbrand­ erkennung bei Kunststoffen. Weiterhin kann ein Feuchtesensor zugeordnet sein, um einen mäßigen Feuchteanstieg, wie er beim Schwelbrand typisch ist, vom trocknen Rauch einer brennenden Zigarette zu unterscheiden. Zusätzlich kann ein Temperatursensor als Sicherheitslösung vorgesehen sein, falls die Gassensoren aufgrund eines unbekannten Brandmusters oder aus anderen Gründen keinen Alarm auslösen.

Die Auswertung der Sensorsignale kann über eine konventionelle Software mit festgelegten Schwell­ werten erfolgen, so daß bestimmte Schwellwertüber­ schreitungen der einzelnen Sensortypen bestimmte Brandmuster ergeben und in Abhängigkeit von diesen Brandmustern ein Alarm geschaltet wird.

Weiterhin kann ein neuronales Netzwerk in der Logik verwendet werden. In diesem Fall wird bei der rich­ tigen Zuordnung von Informationen das Ausgangs­ signal verstärkt, so daß auf diese Weise die Aus­ wertelogik lernfähig wäre.

Weiterhin kann für die Signal-Auswertungs-Einheit ein Fuzzy-logic-Regelkreis vorgesehen sein mit gleitenden Schwellwerten. Dadurch wird ein selbst­ justierendes und selbstlernendes System geschaffen, indem z. B. bei der Veränderung der Sensitivität eines Sensors eine Reaktion erfolgt in Form bei­ spielsweise einer geänderten Betriebsspannung für diesen Sensor.

Weiterhin kann in regelmäßigen Abständen eine Eichung des Systems vorgenommen werden, indem bei­ spielsweise im System selbst eine Möglichkeit zur Gaserzeugung vorgesehen wird, die ein Gas mit de­ finierten Eigenschaften erzeugt, so daß auch hier­ über eine Anpassung des Systems an Alterungsprozesse erfolgen kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in vorteilhaf­ ter Weise beim Einsatz in Krankenhäusern mit dem Lichtrufsystem, also der Schwesternrufanlagen, des Krankenhauses gekoppelt sein. Wird nicht innerhalb einer bestimmten Toleranzzeit ein Fehlalarmschalter betätigt, schaltet die Anordnung zur Feuerwehr oder einem übergeordneten Alarmgeber durch. Hierdurch würde erreicht, daß bei einem Alarm zunächst eine Schwester das gemeldete Zimmer betritt und den Alarm auf seine Dringlichkeit untersucht. So kann z. B. ein Schwelbrand festgestellt werden, es kann sich aber ggf. auch nur um einen Raucher handeln oder darum, daß die Sensoren auf eine besondere Konzen­ tration und Mischung von Putzmitteln oder anderen Ausdünstungen reagiert haben. In diesem Fall wird die Alarmanordnung durch die Schwester zurückge­ setzt. Je nach dem für die Auswertungs-Einheit ver­ wendeten Systemtyp kann das erkannte Brandmuster mit dem durch die Schwester eingegebenen Fehlalarmsignal dazu verwendet werden, dieses typische Brandmuster in der Zukunft als nicht meldefähig zu klassifizie­ ren.

Abgesehen von Krankenhäusern kann ein Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Anordnung in Hotels gesehen werden, bei denen die Unterscheidbarkeit zwischen Rauch einer Zigarette und eines Schwelbrandes be­ sonders wichtig ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann besonders vor­ teilhaft in Computermonitoren oder Fernsehgeräten angeordnet sein. Zum einen ist hier eine unauffällige Unterbringung der Anordnung möglich, so daß im Raum befindliche Personen nicht als erste Handlung den Sensor abdecken, wie Raucher dies häufig tun. Zum zweiten befindet sich in den Monitoren und Fernseh­ geräten ein Hochspannungsteil, welches als Brand­ verursacher in Frage kommt, so daß insbesondere in diesen Geräten eine Brandfrüherkennung sinnvoll ist.

Durch den selbstlernenden Charakter des Frühalarm­ systems ist die einwandfrei Funktion auch bei unter­ schiedlicher Anbringung des Systems gewährleistet. So können z. B. Fernseher oder Monitore an unter­ schiedlichen Stellen der verschiedenen Räume ange­ ordnet werden oder auch innerhalb eines Raumes an wechselnden Orten angeordnet werden.

Zudem sind über die Antennenkabel bzw. LAN-Kabel Vernetzungen mehrerer Monitore bzw. Fernseher und damit mehrerer Brandmelder möglich, so daß eine einfache Möglichkeit geschaffen wird, die Über­ wachung mehrerer Räume bzw. - bei Feriensiedlungen zum Beispiel - die Überwachung mehrerer Häuser durch eine zentrale Leitstelle vorzunehmen. Dabei ist eine hohe örtliche Auflösung des Alarmsignals möglich, so daß nicht lediglich der Brandalarm innerhalb eines Krankenhausflügels oder einer be­ stimmten Ferienhaus-Siedlung lokalisiert werden kann. Vielmehr kann das einzelne Alarmsystem loka­ lisiert werden, so daß innerhalb eines Gebäudes ge­ nau das Zimmer bestimmt werden kann, in dem der Brandalarm erfolgte. Dementsprechend früh kann re­ agiert werden, wobei aufgrund der Mustererkennung Brände schon im Frühstadium ggf. vor dem Auftreten von offenen Flammen bekämpft und unterbunden werden können. Lediglich innerhalb des Monitors bzw. Fernsehgerätes müssen entsprechende Anschlüsse an das Antennenkabel geschaffen werden. Zusätzliche Leitungen, Anschlüsse in den Wänden od. dgl. brauchen jedoch nicht geschaffen oder verlegt zu werden.

Claims (7)

1. Anordnung zur Früherkennung von Bränden mit Sensoren, gekennzeichnet durch eine Kombina­ tion von mehreren Sensoren für unterschied­ liche Stoffe.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kombination aus mehreren Gas­ sensoren.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch eine Kombination aus Gassen­ soren und weiteren Sensoren, wie beispiels­ weise Feuchtigkeits- oder Temperatursensoren.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Er­ zeugung eines Gases mit definierten Eigen­ schaften.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mikroprozessorge­ steuerte Signal-Auswertungs-Einheit, die mit den Sensoren verbunden ist sowie mit dem Alarmgeber.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Signal-Auswertungs- Einheit, die mit unscharfen Schwellwert-Be­ reichen arbeitet (Fuzzy-logic).

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein neuronales Netz, das in Form von Hardware oder von Software ausge­ bildet ist, welches eine Parallelverarbeitung der Sensorsignale durchführt und ggf. einen Alarm auslösende Daten ausgibt.