DE60105799T2

DE60105799T2 - System und anordnung zur bestimmung der position in einer gefährlichen situation

Info

Publication number: DE60105799T2
Application number: DE60105799T
Authority: DE
Inventors: Karl Lennart JANSSON
Original assignee: Firefly AB
Current assignee: Firefly AB
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: US20030146823A1; SE0001095D0; WO2001073717A1; ATE277391T1; AU2001242983A1; SE0001095L; SE520655C2; EP1281167B1; JP4718092B2; JP2003529169A; US6998992B2; EP1281167A1; DE60105799D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System, das adaptiert ist, um zu Beginn eine Gefahr festzustellen, die in einem Raum auftritt, und, wenn notwendig, das Gefahrenniveau oder den Grad einer Dringlichkeit einer auftretenden gefährlichen Situation durch das Medium einer Berechnung auszuwerten, und den Ort der gefährlichen Situation oder das Ereignis auf der Basis einer Berechnung zu bestimmen.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf der Auswertung von unterschiedlichen Kriterien beim Bestimmen der Gefahrenniveaus von gefährlichen Situationen basiert, beschäftigt sich die folgende Beschreibung hauptsächlich mit vier variierenden Gefahrenniveaus, wobei der Einfachheit halber diese Niveaus sind:
ein erstes Gefahrenniveau, in welchem keine Maßnahmen in bezug auf die Identifikation einer festgestellten Gefahr zu ergreifen sind;
ein zweites Gefahrenniveau, in welchem eine notierte bzw. festgestellte Gefahridentifizierung oder ein Ereignis aufgezeichnet oder verfolgt werden sollte, um eine zeitbezogene Auswertung der Entwicklung dieses Ereignisses zu ermöglichen;
ein drittes Gefahrenniveau, in welchem es ratsam ist, weiter die Entwicklung dieser Gefahr oder des Ereignisses auszuwerten und eine oder mehrere verfügbare Maßnahmen auf der Basis dieser weiteren Auswertung auszuwählen; und
ein viertes Gefahrenniveau, in welchem eine oder mehrere verfügbare Maßnahmen abgerufen werden und aktiviert oder in Bewegung gesetzt bzw. veranlaßt werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf das Verfahren zum Ausführen von erforderlichen Berechnungen innerhalb des zweiten Gefahrenniveaus.
Mit "Auftreten einer bzw. auftretenden Gefahrensituation" sollte ein Ereignis verstanden werden, in welchem durch das Medium von bzw. mittels Messungen, Berechnungen und/oder anderen Beobachtungen gefunden wurde, daß ihre auf ein Gefahrenniveau bezogenen Werte das obere Limit des ersten Gefahrenniveaus überschritten haben, und wo das festgestellte Ereignis und seine Entwicklung unter eine spezielle Beobachtung durch die Betätigung von Sensoren gestellt werden sollte, die in diesem Raum mit einem Präventivzweck im Sinn angeordnet wurden. In diesem Fall sollte eine Entwicklung der Gefahrensituation unter dem oberen Grenzwert liegen, der für das zweite Gefahrenniveau festgelegt wurde.
Unter einer Gefahrensituation, welche es erfordert, daß Maßnahmen in Bewegung gesetzt bzw. veranlaßt werden, soll jene verstanden werden, daß eine auftretende Gefahrensituation bzw. gefährliche Situation über einen Zeitraum beobachtet wurde und daß festgestellt wurde, daß diese Situation sich zu einem höheren Dringlichkeitsniveau oder zu höheren Gefahrenwertenniveaus entwickelt hat, welche eine Entscheidung erfordern, ob Maßnahmen aktiviert werden sollen, indem eine oder mehrere aus einer Vielzahl von verfügbaren Maßnahmen ausgewählt und aktiviert wird bzw. werden, während eine Entwicklung zu einem niedrigeren Gefahrenni veau das Erfordernis eines Aktivierens oder Veranlassens von irgendeiner der verfügbaren Maßnahmen verhindern soll.
In diesem Fall soll eine Entwicklung der Gefahrensituation unter dem oberen Grenzwert liegen, der für das dritte Gefahrenniveau festgelegt wurde.
Die betroffenen Maßnahmen können umfassen eine Beobachtung des Ereignissen, ein Abstellen von Evakuierungsgebläsen, ein Schließen von Feuertüren oder das Unternehmen von entsprechend einfachen Maßnahmen.
Unter Gefahrensituationen, welche eine größere Tätigkeit erfordern, soll als eine eine Maßnahme erfordernde Gefahrensituation verstanden werden, welche beobachtet oder überwacht wurde und eine oder mehrere Maßnahmen ergriffen wird bzw. werden, wo jedoch die Gefahrensituation sich verschlechtert hat und es dadurch erfordert, daß eine oder mehrere Tätigkeiten unmittelbar veranlaßt werden.
In diesem letzteren Fall sollte die Werte betreffend die Entwicklung der Gefahrensituation über dem oberen Grenzwert des dritten Gefahrenniveaus liegen.
Folglich sind derartige Tätigkeiten komplexerer bzw. umfassenderer Natur als die einfacheren Maßnahmen, die bei niedrigeren Gefahrenniveaus ergriffen werden, und können ein Anrufen bzw. Herbeirufen von Feuerbekämpfungsdiensten, Polizeidiensten oder anderem Personal für eine koordinierte Anstrengung umfassen, das Ereignis einzuschränken und zu bekämpfen.
Mit dem Ort der Gefahrensituation soll beispielsweise einer oder mehrere festgestellte(r) und berechnete(r) geographische(r) Punkt(e) in einem eindimensionalen, zweidimensionalen oder dreidimensionalen Koordinatensystem verstanden werden, wo die Berechnung auf einer Mehrzahl von zeitbezogenen Signalen basiert, die von einer Mehrzahl von Sensoren ausgegeben sind, wo eine beobachtete bzw. überwachte Gefahrensituation konzentriert ist und wo eine gefährliche Situation unmittelbar bevorsteht.
Spezifischer bezieht sich die Erfindung auf ein System und auf eine Anordnung zum Auswerten der Entwicklung einer gefährlichen Situation in einem gut definierten Raum oder Bereich mit der Hilfe der Einführung von Termen bzw. Begriffen, wie beispielsweise Gefahrniveaus, und in dem Fall einer auftretenden Gefahrensituation zum Bereitstellen von Vorkehrungen zum Aufbauen bzw. Ermitteln der geographischen Position der Gefahrensituation mit der Hilfe von Information betreffend die Entwicklung, und welche von einer Mehrzahl von Sensoren erhalten ist, um wechselweise dieselben oder zueinander unterschiedliche Kriterien zu detektieren bzw. festzustellen.
Eine Mehrzahl von Sensoren soll innerhalb des Raums oder des Bereichs zur Verfügung gestellt sein, die für ein Kriterium oder mehrere Kriterien adaptiert sind und die fähig sind, gegenwärtige oder maßgebende Werte bezogen auf Gefahrenniveaus auszuwerten.
Beschreibung des Hintergrunds
Mehrere unterschiedliche Arten von Systemen und Anordnungen der in der Einleitung definierten Art sind in der Technik bekannt.
Es ist beispielsweise bekannt, Tunnels, wie Tunnels, die für Schienenfahrzeuge, Kraftfahrzeuge und dgl. gedacht sind, mit der Hilfe von TV-Kameras oder Sensoren, normalerweise Ein-Kategorie-Sensoren zu überwachen, die entlang der Länge des Tunnels angeordnet sind, und optisch den Verkehrsfluß und jegliche Gefahrenmomente oder Gefahrensituation, welche auftreten kann bzw. können, durch einen oder mehrere Betätiger an einem Überwachungstisch oder Beobachtungstisch zu überwachen.
Dieses System basiert auf der Fähigkeit der tatsächlichen Betätiger festzustellen, daß eine Gefahr, wie eine Feuergefahr existiert, und selbst das Niveau der Gefahr zu bestimmen und ihren Ort zu bestimmen, und das Erfordernis zum Aktivieren von einer oder mehreren aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen oder Tätigkeiten zu bestimmen.
Es wurde auch eine Anzahl von unterschiedlichen Systemen zum Koppeln einer Mehrzahl von Sensoren mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit vorgeschlagen, welche eine Computereinrichtung und eingebaute Schwellwerte beinhaltet bzw. umfaßt, wo ein Alarmsignal initiiert wird und von der Computereinrichtung zu einem Betätiger unmittelbar gesandt wird, wenn einer der verbundenen bzw. angeschlossenen Sensoren einen Meßwert oder einen Wert anzeigt, der sich auf ein Gefahrenniveau bezieht, welches einen vorbestimmten und gegenwärtigen Schwellwert übersteigt.
Es ist auch bekannt, händisch die Maßnahme oder Maßnahmen oder die Aktion oder Aktionen zu untersuchen, welche in Antwort auf die Information unternommen oder ausgeführt werden sollen, die durch einen und/oder mehrere aktivierte Sensor(en) geliefert wird.
Die drastischste Tätigkeit bzw. Aktion, welche als anwendbar betrachtet werden kann, in einer derartigen Situation ist es, den Tunnel für den Verkehr zu schließen bzw. zu sperren, die Polizei und die Feuerbrigade für eine entsprechende Tätigkeit zu rufen, wenn ein einziger Sensor aktiviert ist. Eine derartige Tätigkeit bzw. Aktion wird bewirken, daß ein Zug oder Autos und andere Fahrzeuge, die in dem Tunnel vorhanden sind, darin eingeschlossen werden.
Andere drastische Tätigkeiten bedingen ein Stoppen eines Zugs innerhalb des Tunnels und ein Evakuieren von Zugpassagieren durch den Tunnel, hoffentlich in der richtigen Richtung relativ zu der auftretenden bzw. herrschenden Gefahrensituation.
Die Komplexität des Problems steigt natürlich an, wenn mehrere Züge in ein und demselben Tunnelabschnitt angeordnet sind, und steigt noch weiter an, wenn eine Anzahl von Zugstationen innerhalb der Erstreckung eines Untergrund-Zugsystems (U-Bahn-Systems) inkludiert sind.
Die letzte erwähnte Anwendung sollte auch die Luftströme in Betracht ziehen, welche normalerweise existieren, und die starken, vorherrschenderen Luftströme oder Luftströme, welche durch eine Bewegung eines Zugs in dem Tunnelsystem generiert bzw. erzeugt werden.
Frühere bekannte Systeme und Anordnungen der vorliegenden Art haben den Nachteil, daß sie nicht fähig sind, leicht bzw. zuverlässig die zeitabhängige Entwicklung einer gefährlichen Situation und den Wert oder die Größenordnung eines gegenwärtigen oder eintretenden Gefahrenniveaus zu beobachten.
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Probleme
Wenn die technischen Überlegungen in Betracht gezogen werden, die ein Fachmann in dieser speziellen Technik tätigen muß, um eine Lösung für eines oder mehrere technische Probleme zu finden, die sie/er antrifft, wird gesehen werden, daß es einerseits notwendig ist, zu Beginn die Maßnahmen und/oder die Sequenz von Maßnahmen zu realisieren, welche zu diesem Zweck unternommen werden müssen, und andererseits zu realisieren, welche Mittel beim Lösen von einem oder mehrerer dieser Probleme erforderlich sind. Auf dieser Basis wird es offensichtlich sein, daß die unten aufgelisteten technischen Probleme hoch relevant für die Entwicklung der vorliegenden Erfindung sind.
Wenn der frühere Standpunkt von Techniken, wie oben beschrieben, berücksichtigt wird, wird gesehen werden, daß ein technisches Problem in der Fähigkeit zum Ausbilden von Bedingungen mit der Hilfe von relativ einfachen Mitteln liegt, welche es ermöglichen werden, ein Auftreten einer gefährlichen Situation in einem frühen Stadium zu erkennen oder festzuhalten, und daß Änderungen in der notierten bzw. festgestellten gefährlichen Gefahrensituation kontinuierlich so festgestellt werden können, um zu ermöglichen, daß ansteigende, auf ein Gefahrenniveau bezogene Werte detektiert werden, und erledigt bzw. behandelt werden, lange bevor eine anfänglich nicht gefährliche Situation sich zu einer gefährlichen Situation oder einem hoch gefährlichen Gefahrenniveau entwickelt hat.
Es wird auch gesehen werden, daß in einem System und in einer Anordnung, in welcher die Entwicklung einer Gefahrensituation innerhalb eines Raums oder eines Bereichs in Übereinstimmung mit Gefahrenniveaukonzepten in bezug auf eine auftretende gefährliche Situation ausgewertet wird, ein technisches Problem beim Ausbilden bzw. Erzeugen von Bedingungen zum Ermöglichen mit Hilfe von Information betreffend die Entwicklung einer gefährlichen Situation existiert, die von einer Mehrzahl von Sensoren für dieselben oder für unterschiedliche Kriterien erhalten sind, die ermöglichen, die zeitliche abhängige Änderung eines auf ein Gefahrenniveau bezogenen Ausgabesignals von einem ersten Sensor und wenigstens die zeitweise bzw. zeitlich abhängige Änderung eines Ausgabesignals von einem zweiten Sensor in einem Speicher zu speichern, wobei eine signifikante Änderung in der Variation der Ausgabe des ersten Sensors, die durch die gefährliche Situation bewirkt ist, und eine signifikante Änderung in der Variation des zweiten Sensors, die durch ein und dieselbe gefährliche Situation bewirkt ist, verwendet werden sollten, um den Wert oder die Größenordnung des gegenwärtigen Gefahrenniveaus zu bestimmen und auch den geographischen Ort der gefährlichen Situation durch Berechnung zu bestimmen.
Es wird auch ersichtlich sein, daß ein technisches Problem in der Signifikanz von und den Vorteilen liegt, welche durch die Tatsache geliefert werden, daß ein Vergleich zwi schen den gegenwärtigen Werten der Ausgabesignale und/oder den gemessenen zeitabhängigen Änderungen fähig ist, einen Wert der auftretenden, auf einen Sensor bezogenen Gefahrensituation mittels einer Berechnungs- oder Kalkulationsschaltung zur Verfügung zu stellen, und ein Auswählen lediglich von Werten, welche das erste Gefahrenniveau einer angezeigten Gefahrensituation überschreiten, für ein Verfolgen der Entwicklung der Gefahrensituation mit der Hilfe der Sensorausgangssignale und einem Berechnen des geographischen Orts der Gefahrensituation.
Es wird auch gesehen werden, daß ein technisches Problem im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen liegt, die damit verbunden sind, daß lediglich die berechneten Gefahrenniveaus, welche ein erstes Gefahrenniveau übersteigen und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegen, zum Berechnen des Orts der Gefahrensituation in Betracht gezogen bzw. berücksichtigt werden.
Ein anderes technisches Problem ist eines, daß man fähig ist, die Signifikanz von und die Vorteile zu realisieren, die mit dem Zeitablauf zwischen den signifikanten Änderungen und entsprechenden Abständen zwischen den Sensoren verbunden sind, die verwendet sind bzw. werden, um Kriterien zum Berechnen des Orts der gefährlichen Situation auszubilden bzw. darzustellen.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Inhibieren von jeder zeitweisen bzw. zeitabhängigen und bestimmbaren Variation unter dem oberen Grenzwert eines ersten Gefahrenniveaus assoziiert bzw. verbunden sind, während jede zeitweise bzw. zeitlich abhängige signifikante Änderung unter einem zweiten Gefahrenniveau und über dem ersten Gefahrenniveau registriert und aufgezeichnet bzw. überwacht wird, um zu ermöglichen, daß die Entwicklung und der Ort des Ereignisses oder der gefährlichen Situation ausgewertet bzw. beurteilt werden.
Ein weiteres technisches Problem liegt im Realisieren der Signifikanz von und der Vorteile, die durch ein Berechnen des derzeitigen Orts der Gefahr gewährt werden, während weitere Kriterien, nämlich bzw. insbesondere ein gemessener Wert des Luftstroms in dem Raum in bezug auf seine Geschwindigkeit und/oder Richtung und/oder ein Temperatursensor in Betracht gezogen werden.
Ein weiteres technisches Problem liegt im Realisieren der Signifikanz von und der Vorteile, die durch ein Berechnen des Orts gewährt werden, während Werte in Betracht gezogen werden, die von Sensoren erhalten sind, die adaptiert sind, um die Konzentrationen von in Luft befindlichen bzw. von Luft transportieren Gasen, wie CO, CO₂ und/oder anderen NOX-Gase zu bestimmen.
In dem Fall eines Systems und einer Anordnung der in der Einleitung definierten Art wird gesehen werden, daß ein technisches Problem im Realisieren der Signifikanz von und der Vorteile liegt, die mit einem Ausbilden bzw. Erzeugen von Bedingungen mit Hilfe von einfachen Mitteln assoziiert bzw. verbunden sind, welche es ausgewählten Sensoren ermöglichen, daß sie mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit, wie einer Computereinrichtung, gekoppelt sind, wobei die Steuer- bzw. Regeleinheit mit einer Anzahl von Speichervorrichtungen zusammenwirkt oder diese inkludiert bzw. enthält, welche funktionieren, um Sensorausgabesignale in einer zeitabhängigen Reihenfolge als gegenwärtige Werte oder gegenwärtige Kriterienwerte der Gefahrensituationen zu speichern und um es einer Berechnungsschaltung, die mit der Steuer- bzw. Regeleinheit verbunden ist oder in dieser aufgenommen ist, zu ermöglichen, daß sie für ein Evaluieren eines berechneten Gefahrenniveaus auf der Basis von zeitabhängigen Änderungen in den festgestellten gegenwärtigen Werten adaptiert ist.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Verbinden von wenigstens einem Sensor mit der Steuer- bzw. Regeleinheit assoziiert sind, welcher funktioniert, um die Richtung und die Geschwindigkeit eines Luftstroms in dem Raum zu bestimmen.
Ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Verbinden mit der Computereinrichtung von wenigstens einem Sensor assoziiert sind, welcher funktioniert, um IR-Strahlung zu detektieren.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Verbinden von wenigstens einem Wärmesensor oder einem Temperaturdetektor mit dem Computereinrichtung verbunden sind.
Ein weiteres bzw. anderes technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Berücksichtigen und Verwenden von prioritätsabhängigen und gewichteten Meßwerten in der Berechnungsschaltung assoziiert sind.
Lösung Die vorliegende Erfindung basiert auf einem System und auf einer Anordnung zum Ermöglichen, daß die Entwicklung einer gefährlichen Situation in einem Raum oder in einem Bereich mit der Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten ausgewertet wird, und in dem Fall einer gefährlichen Situation Vorkehrungen zum Berechnen des Niveaus der gefährlichen Situation auf der Basis von Information zur Verfügung gestellt werden, die sich auf die Entwicklung der Situation bezieht und von einer Mehrzahl von Sensoren erhalten wird, die in Antwort auf zueinander dieselben oder untereinander unterschiedliche Kriterien funktionieren.
Es ist in Übereinstimmung mit der Erfindung vorgeschlagen, daß Information betreffend die zeitweise bzw. zeitlich abhängige Änderung von Ausgangs- bzw. Ausgabesignalen von einem ersten Sensor, die sich auf die gefährliche Situation beziehen, und auch betreffend wenigstens die zeitweise bzw. zeitabhängige Variation von ähnlichen Ausgabesignalen von einem zweiten Sensor gespeichert werden kann und daß ein Vergleich zwischen den gegenwärtigen bzw. momentanen Werten der Ausgabesignale und/oder gemessenen, zeitbezogenen Werte und ein Wert betreffend die auftretende gefährliche Situation durch das Medium bzw. mittels einer Berechnungsschaltung generiert bzw. erzeugt wird; und daß nur Werte, welche ein erstes Gefahrniveau für eine angezeigte, gefährliche Situation übersteigen, gewählt werden, um der Entwicklung der Gefahrensituation mittels der Ausgabesignale der Sensoren zu folgen und um den geographischen Ort der Gefahrensituation zu berechnen. In Übereinstimmung mit vorgeschlagenen Ausbildungen, welche in dem Rahmen der vorliegenden Er findung liegen, ist es insbesondere vorgeschlagen, daß der Ort berechnet wird, wenn das berechnete Gefahrenniveau ein erstes Gefahrenniveau übersteigt und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegt.
Der berechnete Ort kann auch von einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des ersten Sensors, die durch die Gefahrensituation bewirkt ist, und einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des zweiten Sensors in bezug auf ein und dieselbe Gefahrensituation, und der Zeitdauer zwischen diesen signifikanten Änderungen und dem Abstand zwischen den verwendeten Sensoren abhängig sein.
In Übereinstimmung mit weiteren Ausbildungen, welche im Rahmen der Erfindung liegen, ist es vorgeschlagen, daß jede zeitweise und bestimmbare Änderung unter dem oberen Grenzwert eines ersten Gefahrenniveaus inhibiert ist, während jede zeitweise signifikante Änderung unter einem zweiten Gefahrenniveau und über dem ersten Gefahrenniveau registriert und aufgezeichnet ist bzw. wird, um zu ermöglichen, die Entwicklung und den Ort des Ereignisses oder der gefährlichen Situation zu evaluieren bzw. auszuwerten.
Der gegenwärtige Ort kann durch Beobachten der Werte von weiteren Kriterien bestimmt werden, nämlich bzw. insbesondere Werten betreffend die Geschwindigkeit und/oder die Richtung des Luftstroms oder von Luftströmen in dem Raum, und/oder Werten, die durch einen Temperaturdetektor gegeben sind.
Mit einem Startpunkt von einem früher bekannten System oder einer Anordnung wird nun in Übereinstimmung mit der Erfin dung mit der Intention eines Lösens von einem oder mehreren der zuvor genannten technischen Probleme vorgeschlagen, daß gewählte Sensoren mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit, wie einer Computereinrichtung gekoppelt werden sollten, und daß die Steuer- bzw. Regeleinheit Speichervorrichtungen umfassen soll, die adaptiert sind, um gegenwärtige, auf Stromkriterien bezogene und auf ein Gefahrenniveau bezogene Werte in einer gewählten Zeitaufeinanderfolge zu speichern, und daß eine Berechnungseinheit, die mit der Steuer- bzw. Regeleinheit gekoppelt ist oder in dieser inkludiert ist, adaptiert ist, um zu ermöglichen, daß ein berechnetes Gefahrenniveau in bezug auf zeitabhängige Änderungen in den evaluierten gegenwärtigen Werten evaluiert bzw. ausgewertet wird.
Vorteile
Jene Vorteile, die in erster Linie für die vorliegende Erfindung signifikant sind, liegen in dem Vorsehen von Bedingungen für ein anfängliches Einrichten bzw. Aufbauen und Notieren bzw. Feststellen einer gefährlichen Situation und durch eine berechnete Steuerung bzw. Regelung der Entwicklung dieser Situation, indem das mit einem Sensor assoziierte Ausgabesignal einer zeitweisen Änderung der gegenwärtigen Gefahrensituation verwendet wird, um die zeitweise bzw. zeitabhängige Abhängigkeit der Gefahrenniveauwerte zu evaluieren und damit zu ermöglichen, daß eine Entwicklung einer Gefahr verfolgt wird und ein Alarm gegeben wird oder notwendige Maßnahmen oder Tätigkeiten in einem frühen Stadium durchgeführt bzw. aufgenommen werden. Der Ort der gefährlichen Situation kann ebenfalls bestimmt werden.
Die primären charakteristischen Merkmale eines erfinderischen Systems sind in dem kennzeichnenden Teil des beiliegenden Anspruchs 1 ausgeführt, und die primären charakteristischen Merkmale einer erfinderischen Anordnung sind im kennzeichnenden Teil des beiliegenden Anspruchs 12 ausgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausbildung einer Anordnung, welche gegenwärtig bevorzugt ist und welche die charakteristischen Merkmale aufweist, die für die vorliegende Erfindung signifikant sind, und welche in Übereinstimmung mit den Eigenschaften funktioniert, die mit System assoziiert sind, wird nun im größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen
1 eine perspektivische Ansicht eines Schnitts eines U-Bahn-Systems ist, welches für Schienenfahrzeuge gedacht ist und wo die Erfindung geeignet angewandt werden kann;
2 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Steuer- bzw. Regeleinheit. ist, welche eine Computereinrichtung mit assoziierten bzw. zugehörigen Speichervorrichtungen und Berechnungseinheit beinhaltet, und mit welcher eine Mehrzahl von Sensoren verbunden ist;
3 in beispielhafter Weise drei gesonderte zeitweise bzw. zeitabhängige bzw. zeitliche Änderungen in einem Ausgabesignal illustriert, das mit einem Gefahrenniveau im Zusammenhang steht, basierend auf Gefahrenniveau-Meßwerten, die von drei (einer Mehrzahl von) Sensoren erhalten sind;
4 eine allgemeinere Anwendung der Erfindung in einem Schnitt eines Tunnels illustriert, der für Autos gedacht ist;
5 eine Querschnittsansicht des Tunnelquerschnitts ist, der in 4 gezeigt ist,; und
6 eine Anwendung illustriert, die für eine Computereinrichtung adaptiert ist.
Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausbildungen
Eine Ausbildung, die für das Konzept der Erfindung signifikant ist, wird nun klar und knapp unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es wird verstanden werden, daß die Erfindung weiter entwickelt werden kann und komplexer für eine genauere Auswertung von verschiedenen Schwellwerten und eine Berechnung von auftretenden Gefahrenniveaus gemacht werden kann, um zu ermöglichen, daß eine oder mehrere unterschiedliche Maßnahme(n) oder Tätigkeiten) ergriffen wird bzw. werden, die aus einer Mehrzahl von Maßnahmen oder Tätigkeiten verfügbar sind, indem Sensoren verwendet werden, welche arbeiten, um unterschiedliche Kriterien zu detektieren, oder indem mehrere Sensoren aufgenommen werden.
1 soll eine unterirdische Zug- bzw. Schienenumgebung, eine U-Bahn-Umgebung illustrieren, in welcher die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.
Die Figur zeigt in der Perspektive einen U-Bahn-Abschnitt 1, welcher durch eine erfinderische Anordnung überwacht ist bzw. wird.
Die Erfindung wird zu Beginn auf der Basis von lediglich drei Sensoren 2, 3 und 4 beschrieben, die unter einem gewählten Abstand entfernt in dem U-Bahn-Abschnitt 1 angeordnet sind.
Jeder der Sensoren 2, 3 und 4 kann adaptiert sein, um die Anwesenheit von einem oder mehreren Gas(en) zu detektieren. In dem Fall der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung ist der Sensor 2 adaptiert, um vorhandene oder gegenwärtige Kohlendioxidwerte, CO₂-Werte, zu detektieren und zu registrieren. Dies gilt auch für die Sensoren 3 und 4.
Derartige Sensoren 2, 3 und 4 sind in der Technik bekannt und die Konstruktion der Sensoren bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung, obwohl sie ein notwendiges Erfordernis darstellen, damit die Anordnung funktioniert.
Die Wahl von drei Sensoren zum Messen von Kohlendioxid wurde aus Gründen der Einfachheit getätigt. Es wird offensichtlich sein, daß mehrere derartige Sensoren ebenso verwendet werden können, wo jeder Sensor mit der Steuer- bzw. Regeleinheit und mit der Computereinrichtung verbunden ist, um eine bessere Basis zu erhalten, auf welcher das betroffene Gefahrenniveau abgeschätzt bzw. beurteilt und berechnet werden kann, und auf welcher zeitweise bzw. zeitlich Änderungen in den Gefahrenniveau-Meßwerten bestimmt werden können.
Weitere Verbesserungen können unter Verwendung von einem oder mehreren Sensor(en) für andere Kriterien erreicht werden.
Die Sensoren 2, 3 und 4 sind mittels bekannter Vorrichtungen 2a, 3a und 4a entweder direkt oder indirekt mit einer zentralen Steuer- bzw. Regeleinheit 5' verbunden, welche eine Computereinrichtung bzw. -ausrüstung 5 umfaßt bzw. enthält, deren Art nachfolgend in größerem Detail und zu Beginn unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden wird.
1 basiert auf der Annahme, daß eine deutliche Gefahrensituation, Bezugszeichen 6, in dem illustrierten U-Bahn-Abschnitt 1 vorliegt und daß diese Gefahrensituation in einem bekannten Abstand von den Sensoren 2, 3 angeordnet ist, welche auf unterschiedlichen Bodenniveaus angeordnet gezeigt sind.
Von der Gefahrensituation 6 wird angenommen, daß sie ein weniger schwerwiegendes Feuer in einem Abfallkorb ist, der in einem begrenzten Bereich 7 angeordnet ist.
Die Gefahrensituation 6 wird nun durch die Sensoren 2, 3 innerhalb der Zeitperioden t0 – t1 in 3 detektiert. Jedoch sind die detektierten und nachfolgend berechneten Werte so niedrig, wobei sie unter einem ersten Gefahrenniveau A1 liegen, daß weder das System noch die Anordnung reagieren werden, wodurch diese Anzeigen inhibiert bzw. unterdrückt werden.
Die Erfindung basiert auf dem Konzept, daß eine gefährliche Situation unter spezieller Beobachtung oder Überwachung gehalten wird, sollte sich die gefährliche Situation 6 so entwickeln, daß die Gefahrensituationswerte, die durch die Sensoren 2 und 3 gegeben sind, zu den berechneten Gefahrenwerten zwischen den Gefahrenniveaus A1 und A2 ansteigen.
Die zeitabhängige bzw. zeitliche bzw. zeitweise Entwicklung des Feuers 6 wird somit signifikant.
Wenn sich das Feuer oder die gefährliche Situation 6 auf Werte über A2, jedoch unter A3 entwickelt, wird dies durch die Computereinrichtung 5 beobachtet und es wird in dem Computer eine Berechnung in Übereinstimmung mit gegebenen mathematischen Formeln durchgeführt und/oder es wird ein Vergleich mit gespeicherten und empirisch erhaltenen vorbestimmten Werten durchgeführt, wodurch eine oder mehrere Maßnahme(n) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen in Übereinstimmung mit den Gefahrenniveaus und/oder den zeitlichen Änderungen in den Werten, ihrer ersten Ableitung in bezug auf die Zeit oder anderen Kriterien aktiviert werden.
Eine Maßnahme kann es sein, eine Warnlampe in dem Kontrollraum zu beleuchten, während es eine andere Maßnahme sein kann, Personal für eine optische Inspektion der Situation zu rufen.
Unterschiedliche Tätigkeiten sind bzw. werden in Bewegung gesetzt, sollten die berechneten Werte des detektierten Gefahrenniveaus den Wert für A3 überschreiten.
Diese Tätigkeit kann eine Aktivierung eines Sprinklersystems im Bereich der gefährlichen Situation 6 umfassen. Eine andere Tätigkeit bzw. Aktion kann ein Stoppen eines Zugs an einer vorangehenden Station beinhalten bzw. bedingen. Eine andere Tätigkeit kann ein Stoppen eines Zuges in dem U-Bahnabschnitt beinhalten, bevor die Station erreicht wurde, und von den evakuierten Passagieren fordern, zurück entlang der Bahn zu gehen.
Gefahrenniveauwerte über dem Gefahrenniveau A3 bilden einen Hinweis, daß Maßnahmen und signifikante Tätigkeiten von Katastrophenart unmittelbar unternommen werden müssen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und auf eine Anordnung zum Auswerten der Entwicklung einer Gefahrensituation innerhalb eines Raums oder innerhalb eines Bereichs mit Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten, wobei die Gefahrenniveaus die in der Einleitung erwähnte Definition besitzen, und in dem Fall einer vorherrschenden Gefahrensituation die Ausbildung von Bedingungen zum Bestimmen des Niveaus der Gefahrensituation mit der Hilfe von Information betreffend die Entwicklung dieser Situation und die von einer Anzahl von Sensoren für im wesentlichen dieselben oder untereinander unterschiedliche Kriterien erhalten sind.
Um es in Betracht zu ziehen, sollte der abgeschätzte Gefahrenwert ein erstes Gefahrenniveau übersteigen und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegen.
Wenn die berechneten Gefahrenwerte ein zweites Gefahrenniveau übersteigen oder unter einem dritten Gefahrenniveau liegen, werden Maßnahmen ergriffen, um weiter die Entwicklung der Gefahr und/oder des Ereignisses auszuwerten, und eine oder mehrere Maßnahme(n) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen ist bzw. sind in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der weiteren Auswertung unternommen bzw. ergriffen.
Wenn die berechneten Gefahrenwerte einen gewählten Schwellwert für ein drittes Gefahrenniveau übersteigen, wird eine Auswahl von einer oder mehreren Tätigkeit(en) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Tätigkeiten bzw. Aktionen durchgeführt.
Die Schwellwerte der Gefahrenniveaus sollten an ein gewähltes Kriterium und/oder auf eine oder mehrere Kombination(en) von Kriterien adaptiert sein bzw. werden, die aus einer Vielzahl von verfügbaren Kriterien ausgewählt sind.
Das berechnete Gefahrenniveau kann von einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des ersten Sensors, die durch die Gefahrensituation bewirkt ist, oder einer Änderung in der Variation des Ausgabesignals des zweiten Sensors, die durch dieselbe Gefahrensituation bewirkt ist, oder der Zeitdauer zwischen den signifikanten Änderungen und dem Abstand zwischen den verwendeten Sensoren abhängig sein.
Die Schwellwerte der Gefahrenniveaus können verändert werden und können auf das Inverse eines Werts der ersten Zeitableitung der Variation eingestellt werden. Die Gefahrenniveau-Schwellwerte können auch auf die Wahl eines Sensordetektierenden Kriteriums und/oder die Sensorumgebung einstellbar sein.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zum Berechnen des Orts oder der Koordinaten eines entwickelten Feuers 6 in einem bestimmten Raum oder einem Bereich 7, der in dem U-Bahnbereich 1 gelegen ist, und für ein Auswerten und Anzeigen eines eingeschränkten Bereiches 7, in welchem ein auftretendes Gefahrenniveau das Gefahrenniveau in bezug auf den Rest des Raumes 1 übersteigt, durch das Medium bzw. mittels einer Koordinatenberechnung.
So ist eine Mehrzahl von Sensoren, welche funktionieren, um ein Kriterium oder mehrere Kriterien zu detektieren, und welche die Werte von gegenwärtigen oder eintretenden von vorhandenen Gefahrenniveaus auswerten, in dem Raum oder Bereich 1 angeordnet.
Die Sensoren 2, 3 und 4 funktionieren, um die Anwesenheit von Kohlendioxid zu detektieren während ein Sensor 8 funktioniert, um die Geschwindigkeit und die Richtung des Luftstroms zu detektieren.
Eine Mehrzahl von einem Luftstrom detektierenden Sensoren 8 ist in einer Umgebung ähnlich einer U-Bahnumgebung 1 erforderlich, um zu ermöglichen, daß temporäre Anstiege in den Luftströmen, die durch sich bewegende Züge bewirkt sind, und geringere Luftströme für das Belüftungssystem für den Zweck einer Verbesserung der Zuverlässigkeit der Erfindung zu beobachten.
Die Geschwindigkeit und Größen der Luftströme oder der Luftflüsse können in die Computereinrichtung 5 als ein Kriterium eingegeben werden.
Zusätzlich können Messungen, die durch einen Sensor getätigt werden, in dem kurzen Zeitintervall ignoriert werden, während dem eine von einem Zug erzeugte Turbulenz vorliegt, wenn beurteilt wird, daß die Turbulenzen keinerlei nachteiligen Effekt auf das Meßergebnis besitzen.
Es ist bzw. wird auch die Verwendung einer Berechnungs- oder Rechnerschaltung 51 vorgeschlagen, welche zu einer Steuer- bzw. Regeleinheit oder zu einer Computereinrichtung gehört, um das gegenwärtige Gefahrenniveau zusätzlich zu dem auf ein Gefahrenniveau bezogenen Wert in Übereinstimmung mit einer Anzahl von gegenwärtigen, auf ein Gefahrenniveau bezogenen Meßwerten zu evaluieren, die zeitweise bzw. zeitabhängig registriert sind und die von den Sensoren 2, 3 und 4 erhalten sind, und auch um die lokalen Ausrichtung des limitierten Bereiches 7 aufzubauen.
Gemäß der Erfindung beinhaltet die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 5' eine Kopplung zu einer Anzahl von gewählten Sensoren 2, 3, 4, wo alle der Sensoren mit den Eingabeterminals einer Computereinrichtung 50 gekoppelt sein sollten.
Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, daß sich in dem Fall eines Raums, in welchem absolut kein Wind herrscht, die Gase (Kohlendioxid), die durch das Feuer 6 generiert werden, gleichmäßig und mit der selben Geschwindigkeit bzw. Rate zu dem Sensor 2, dem Sensor 3 und dem Sensor 4 verteilen werden, was es ermöglicht, die Änderung einer Gaskonzentration aufzuzeichnen und zeitabhängig zu untersuchen.
3 zielt darauf ab, eine gemessene zeitabhängige Verschiebung in signifikanten Veränderungen in den von einem Gefahrenniveau abhängigen Werten zu illustrieren und daraus die Gefahrenniveauwerte in bezug auf die Sensoren 2, 3 und 4 zu berechnen.
3 zeigt, daß eine derartige Änderung C2, C3 und C4 von ein und derselben Gefahrensituation in bezug auf den Sensor 2 zum Zeitpunkt t1 aufgezeichnet wurde, und in bezug auf den Sensor 3 zum Zeitpunkt t2, und in bezug auf den Sensor 4 zum Zeitpunkt t3.
In der Praxis werden sich die Luftstrombedingungen oder Windstrombedingungen selbstverständlich in dem Raum verändern und die Gase veranlaßt, zu den Sensoren 2, 3 und 4 in einem komplizierteren Muster verteilt zu werden, obwohl dies alles in der Computereinrichtung 50 gespeichert werden kann.
Die durch das Feuer 6 generierten Gase können sich auch über die Rolltreppen zu einem oberen Geschoß- bzw. Bodenniveau und zu dem Sensor 3 verteilen bzw. ausbreiten, welcher auch fähig ist, zeitabhängig die laufenden Werte der Gaskonzentration aufzuzeichnen und auch Änderungen "C3" in diesen Werten auszubilden.
Je mehr Sensoren verwendet werden, um so größer ist die Präzision, die in bezug auf den Wert des berechneten Gefahrenniveaus erhalten wird. Folglich sollten zahlreiche Sensoren in praktischen Anwendungen verwendet werden.
Ein signifikantes Erfordernis beim Berechnen der Gefahrenniveaus liegt in dem Vorsehen von geeigneter Information betreffend vorherrschende Luftströme oder Luftbewegungen in dem Raum oder Bereich rund um die Sensoren, sowohl in Bezug auf die Richtung als auch die Geschwindigkeit dieser Luftströme.
Zu diesem Zweck kann die Computereinrichtung 50 eine Anzahl von Speichervorrichtungen 52, 53 und 54 beinhalten oder zumindest einen Zugang dazu besitzen, welche jeweils adaptiert sind, um in einer gewählten Zeitsequenz gegenwärtige auf ein Gefahrenniveau bezogene Meßwerte zu speichern, die durch die Sensorausgabesignale erhalten sind.
Dies soll nicht die Verwendung von Mittelwerten als auf ein Kriterium bezogene Werte verhindern.
Eine Berechnungsschaltung 51, die in der Computereinrichtung 50 inkludiert ist oder mit dieser gekoppelt ist, ist in erster Linie adaptiert, um Gefahrenniveauwerte auf der Basis der Absolutwerte und/oder von zeitabhängigen Änderungen in den gegenwärtigen Meßwerten auszuwerten und zu berechnen, die aus bzw. von zwei oder mehr Sensoren 2, 3 oder 4 evaluiert sind.
6 zeigt den Sensor 2, welcher mit der Berechnungsschaltung 51 verbunden ist, und den Sensor 3, welcher mit einer Berechnungsschaltung 51' verbunden ist, usw.
Die Berechnungsschaltung 51 ist auch adaptiert, um zu ermöglichen, daß die lokale Ausrichtung bzw. Orientierung des beschränkten Bereiches 7 bestimmt und eingerichtet bzw. aufgebaut wird, indem unter anderem Zeitverschiebungen zwischen evaluierten Werten von den Sensoren 2 und 3 berücksichtigt werden.
Genauer ist es in einem idealen Fall denkbar, daß (nox-) Gase, die durch ein zu Beginn kleines Feuer 6 in der Abwesenheit von signifikanten Luftströmen in dem Untergrundabschnitt ausgebildet wurden, sich zu den Sensoren 2, 3 und der Computereinrichtung 5, enthaltend die Berechnungsschaltung 51, mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit ausbreiten werden, wodurch jeder der Sensoren 2 und 3 fähig ist, einen äquivalenten Anstieg in den evaluierten Meßwerten zu bestimmen.
Wenn der beschränkte Bereich 7 in der Mitte zwischen den Sensoren 2 und 3 angeordnet ist, wird die Detektion und Auswertung ähnliche Beiträge zum selben Zeitpunkt ergeben (nicht in 3 gezeigt).
Wenn der beschränkte Bereich 6' etwas näher oder unmittelbar benachbart einem Sensor, beispielsweise dem Sensor 3, angeordnet ist, wird der Anstieg und die Intensität der Situation viel schneller am Sensor 3 als am anderen Sensor 2 ansteigen.
Die Anstiegsrate soll in erster Linie als eine Messung des Gefahrenniveaus der Gefahrensituation betrachtet werden, wodurch es möglich wird, daß die erste Ableitung als eine Messung des Dringlichkeitsgrades verwendet wird.
Die Computereinrichtung 50 kann ausgebildet bzw. entworfen sein, um den Dringlichkeitsgrad des Vorfalls auf der Basis der Intensität und/oder in der ersten Instanz auf dem zeitabhängigen Anstieg der Intensität auszuwerten, und die Maßnahmen, welche zu dieser Zeit genommen werden, durch das Medium bzw. mittels einer Schaltung 55 anzeigen. Wenn die Werte ansteigen, werden andere Maßnahmen, welche eine schnellere Tätigkeit erfordern, und das Unternehmen von schwerwiegenderen Maßnahmen angezeigt.
Gemäß der Erfindung sollte wenigstens ein Sensor 8, der adaptiert ist, um die Richtung und die Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Raum anzuzeigen, bei 8a mit der Computereinrichtung 50 verbunden sein, so daß die Berechnungsschaltung 51 fähig ist, den Effekt dieser Luftströme oder Luftflüsse in Betracht zu ziehen.
Dieser Sensor 8 ermöglicht es, daß die Computereinrichtung 50 mit erforderlicher Information betreffend bestimmte Anstiege in dem Luftstrom, beispielsweise Anstiege, welche durch einen vorbeifahrenden Zug bewirkt sein können, versorgt wird.
Dieser Umstand kann anzeigen, daß die Computereinrichtung 50 nicht jegliche schnelle Änderungen, wie einen signifikanten Abfall in Meßwerten, in Betracht ziehen soll, von welchen angenommen werden kann, daß sie über einen kurzen Zeitraum während des schnellen Anstiegs in dem Luftstrom und für einen gegebenen Zeitraum danach auftreten.
Jedoch sollten die Meßwerte von den Sensoren 2, 3 und 4 (unmittelbar) danach ausgewertet werden, um zu ermitteln, ob ein Anstieg oder ein Abfall in den Meßwerten vorliegt, und in dem Fall eines positiven Anstieges sollten ihre Computereinrichtung 50 und die Berechnungseinheit 51 auswählen, eine schnellere Tätigkeit und eine noch einer größeren Maßnahme mittels der Schaltung 55 auszuführen bzw. einzuleiten.
Diese Tätigkeit (Maßnahme) kann ein unmittelbares Stoppen eines Zugs und ein Evakuieren der Passagiere in einer Richtung weg von dem Ort des Ereignisses bzw. Vorfalls umfassen.
Gemäß der Erfindung sollte wenigstens ein Sensor, der ausgebildet ist, um eines oder mehrere signifikante (nox-) Gase zu evaluieren, mit der Computereinrichtung verbunden sein.
Zusätzlich kann wenigstens ein Sensor 10, der adaptiert ist, um IR-Strahlung zu evaluieren, mit der Computereinrichtung 50 verbunden sein. Signalen von diesem Sensor kann eine höhere Priorität zugewiesen und/oder gegenüber den Werten der anderen Sensoren gewichtet werden, um eine zuverlässigere Auswahl der Maßnahme oder Tätigkeit zu erhalten, die in Angriff genommen bzw. ergriffen werden muß.
Es ist insbesondere vorgeschlagen, daß wenigstens ein Wärmesensor oder ein Temperaturindikator 11 mit der Computereinrichtung 50 verbunden ist. Der ausgegebene bzw. Ausgabewert dieses letzteren Sensors kann auch höher gewichtet sein als die Werte der anderen Sensoren 2, 3, wenn der vorherrschende Grad an Dringlichkeit oder des Gefahrenniveaus und die Wahl von geeigneten Maßnahmen oder Tätigkeiten berechnet wird.
Die Berechnungsschaltung 51 oder die Computereinrichtung bzw. -ausrüstung 50 werden insbesondere prioritätsabhängige und wertgewichtete Vorrichtungen beinhalten, welche anzeigen, daß spezielle Aufmerksamkeit auf das Ausgabesignal von bestimmten Sensoren und die evaluierten Werte betreffend den Grad an Dringlichkeit gerichtet werden soll.
Der Fachmann auf diesem technischen Gebiet wird aus der beschriebenen beispielhaften Ausbildung unterschiedliche alternative Modifikationen erkennen, die gemacht werden können, ohne notwendigerweise vom Konzept der Erfindung abzuweichen, wobei diese Modifikationen auch als ein Teil der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, selbst wenn sie nicht hier im Detail beschrieben oder erklärt wurden.
4 und 5 illustrieren eine allgemeinere Anwendung in einem Tunnel 100, wo die Sensoren 2 und 3 jeweils auf einer entsprechenden Seite einer Tunnelventilationsleitung 101 angeordnet sind.
5 ist eine Querschnittsansicht des Tunnels 100 und zeigt die Ventilations- bzw. Belüftungsleitung 101, einen Frischlufteinlaß 102 und einen Fahrzeugverkehr im Tunnel.
Die verwendeten Sensoren können hoch oben oder tief unten in dem Tunnel angeordnet werden.
Zusätzlich zu den vorerwähnten Anwendungen kann die Erfindung auch in unterirdischen Bergbauschächten verwendet werden, um die Anwesenheit von toxischen Gasen und Gasströmen zu detektieren und zu lokalisieren, beim Überwachen von Feuern und/oder der Anwesenheit von Menschen in Gebäuden, Ämtern, Geschäften und dgl.
Spezifischer bezieht sich die Erfindung auf ein System und eine Anordnung zum Evaluieren der Entwicklung einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation in einem Raum oder in einem Bereich mit der Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten und zum Ausbilden bzw. Erzeugen von Bedingungen in dem Fall eines Auftretens einer Gefahrensituation, um zu ermöglichen, den geographischen Ort der gefährlichen Situation mit der Hilfe von Information betreffend die Entwicklung dieser Situation zu bestimmen, die von einer Mehrzahl von Sensoren zum Detektieren von wechselseitig demselben Kriterium oder wechselseitig unterschiedlichen Kriterien erhalten sind.
Ein signifikantes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in dem speziellen Design der Berechnungsschaltung 51 und der Art, in welcher diese adaptiert ist, ein Gefahrenniveau auszuwerten und zu berechnen, wobei sich das berechnete Gefahrenniveau von dem auf ein Gefahrenniveau bezogenen Wert unterscheidet, der durch aktivierte Sensoren ausgegeben bzw. geliefert ist.
Eine Anzahl von Ausgabesignalen von aktivierten Sensoren soll der Berechnungsschaltung 51 zugeführt werden und, um die Beschreibung zu vereinfachen, werden nur Ausgabesignale von dem Sensor 2 beschrieben. Diese Signale können geeignet mit anderen Ausgabesignalen von anderen Sensoren 3 koordiniert werden.
Ausgabesignale von anderen Sensoren, wie 3 und 4, können auch mit Ausgabesignalen von anderen Sensoren koordiniert werden.
Auf ein Gefahrenniveau bezogene Ausgabesignale von dem Sensor 2 werden kontinuierlich einem Speicher 63 über eine Leitung 62 zugeführt. Gegenwärtige Werte können nun von der Speicherung über eine Schaltung 64 entnommen werden, wobei diese Werte über eine Leitung 65 ausgegeben werden.
Eine Schaltung 66 ist adaptiert zum Evaluieren der ersten Ableitung der erhaltenen Kurvenform, wobei der Wert dieser Ableitung auf einer Leitung 67 aufscheint.
Berechnete, auf ein Gefahrenniveau bezogene Werte auf den Leitungen 65 und 67 können der Gegenstand eines Gewichtungsverfahrens in Einheiten 68, 69 sein, wo ein hohes Signal auf der Leitung 67 in einem größeren Ausmaß gewichtet werden kann als Signale in der Leitung 68 in bestimmten Anwendungen.
Jedes derartige Gewichtungsverfahren kann geeignet mittels von Schaltungen in der Berechnungseinheit 51 durchgeführt werden.
Es wird in dieser Beziehung erkannt werden, daß ein Gefahrenniveau, das durch Berechnung auf einer Leitung 70 gewählt wurde, auf der Basis der Auswertung der Berechnungsschaltung 51 so verändert werden kann, um zu ermöglichen, daß der Wert eines Gefahrenniveaus, wie dem Gefahrenniveau A2, es abgesenkt wird, wenn der Wert der ersten Ableitung der Kurvenform ansteigt.
Eine Schwellwertfestlegungsschaltung 71 ist somit nicht nur durch die Kurvenform 64, die in diesem Zeitpunkt angewendet ist, oder die erste Ableitung 66 der Kurvenform beeinflußt, sondern auch durch die Wahl von Sensordetektionskriterien, wo einem gegenwärtigen oder unmittelbaren Wert 81, einem rektifizierten gegenwärtigen Wert 81a und/oder einem detektierten Anstieg in der Temperatur 82 eine höhere Priorität gegeben werden sollte als einem Anstieg in der Kohlendioxidkonzentration mittels des Sensors 2.
Andere Kriterien, welche in Tunnelanwendungen berücksichtigt werden müssen, beinhalten die Größe und die Richtung von Luftströmen oder Luftflüssen in dem Raum, wobei dies in einer Schaltung 83 stattfindet.
Ein Faktor, welcher von der vorherrschenden Umgebung des Sensors 2 abhängig ist, kann durch das Medium bzw. mittels einer Schaltung 84 eingegeben werden. In dem Fall einer Feuerüberwachungstätigkeit wird dieser Faktor einen niedrigeren Wert in dem Fall einer feuchten Umgebung besitzen als für eine trockenere oder explosive Umgebung.
In dem Fall eines temporären Transports von gefährlichen Gütern durch ein Tunnel kann es ratsam sein, signifikant die Gefahrenniveauschwellwerte während des Transports dieser Güter abzusenken oder zu reduzieren.
Eine Schaltung 85, welche gegenwärtige Temperaturwerte detektiert, und eine Schaltung 86 zum Berechnen der ersten Ableitung von Temperaturunterschieden können auch mit der Berechnungsschaltung 51 über gewichtete Werte in einer Einheit 87 verbunden sein. IR-Sensoren können auch verwendet werden.
Darüber hinaus können in eine Speicherung 88 von einem Sensor detektierte Abweichungen bzw. Variationen eingegeben werden, die von einem Test stammen, in welchen ein gegebenes Gas von einer gewählten Stelle oder Position freigegeben wurde, und wo die Verteilungsgeschwindigkeit bzw. -rate, Verteilungswerte und die zeitabhängige Änderung in der Gaskonzentration in dem Speicher als Standard registriert sind. Zahlreiche derartige Punkte können evaluiert werden, um ein Verteilungsmuster zu erhalten, welches in einem Speicher gespeichert werden kann.
Es wird auch vorgeschlagen, daß das Verteilungsmuster von anderen Gasen in dem Speicher als Standard registriert wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß entsprechende Schaltungen bzw. Schaltkreise für die verbleibende Sensoren 3 und 4 verwendet werden sollen. Eine Berechnungsschaltung 51' wurde in bezug auf Sensor 3 mit einem Ausgabesignal an der Leitung 70' gezeigt.
Die Meßwerte, die von den Berechnungsschaltungen von jedem Sensor erhalten werden, und die Zeitverzögerung, wo signi fikante Änderungen notiert werden können, können nun verwendet werden, um den geographischen Ort der Gefahrensituation zu bestimmen.
6 zeigt, daß ein Gefahrenniveauwert 70, der in der Berechnungsschaltung 51 für den Sensor 2 berechnet wurde, und das entsprechende Gefahrenniveau 70' für den Sensor 3 usw. in einer Schaltung 72 so koordiniert werden sollten, um eine weitere Berechnung eines Gefahrenniveauwerts 73 zur Verfügung zu stellen, welcher alle Meßwerte, ihre Änderungen in der Zeit und unterschiedliche gewählte Kriterien beachtet.
Der geographische Ort der Gefahrensituation kann nun in der Berechnungseinheit 51 berechnet werden.
Die Zeitpunkte t1, t2, t3, zu welchen ein und dieselbe signifikante Änderung in verschiedenen Sensoren auftritt, werden in eine Schaltung 90 eingegeben. Die Schaltung 90 enthält Information betreffend den Abstand zwischen den Zeitpunkten, Information betreffend einen vorherrschenden Wind oder Luftgeschwindigkeit und Richtung und andere Information, die für das Berechnen der geographischen Position der Gefahrensituation erforderlich ist.
Auf der Basis derartiger Information und auch auf der Basis von einem oder mehreren Informationsstück(en), das (die) erforderlich ist bzw. sind, um den Gefahrenniveauwert auszuwerten, ist es möglich, den Ort des Ereignisses zumindest grob festzustellen.
Es wird verstanden werden, daß die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen und illustrierten exemplarischen bzw. beispielhaften Ausbildungen davon beschränkt ist und daß Modifikationen innerhalb des Konzepts der Erfindung gemacht werden können, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen illustriert ist.

Claims

System zum Auswerten der Entwicklung einer gefährlichen Situation innerhalb eines Raums oder eines Bereichs mit der Hilfe von Gefahrniveaukonzepten und nach bzw. bei dem Auftreten einer gefährlichen Situation, Erzeugen bzw. Ausbilden von Bedingungen, wodurch das Gefährdungs- bzw. Gefahrniveau der gefährlichen Situation auf der Basis der Information betreffend die Entwicklung der gefährlichen bzw. Gefahrensituation erhalten werden kann, die von einer Mehrzahl von Sensoren abgeleitet ist, die in bezug auf zueinander dieselben oder zueinander unterschiedlichen Kriterien fungieren bzw. arbeiten, gekennzeichnet dadurch, daß Information betreffend die zeitweise Änderung von Ausgangs- bzw. Ausgabesignalen, die sich auf die gefährliche Situation beziehen und von einem ersten Sensor erhalten sind, und auch betreffend wenigstens die zeitweise Variation von ähnlichen Ausgabesignalen, die von einem zweiten Sensor erhalten sind, gespeichert werden kann; daß ein Vergleich zwischen den gegenwärtigen oder momentanen Werten der Ausgabesignale und/oder gemessenen, zeitbezogenen Veränderungen einen Gefahrniveauwert für das Auftreten einer gefährlichen Situation durch das Medium einer Berechnungsschaltung generiert bzw. erzeugt; und daß nur die Gefahrniveauwerte, welche ein erstes Gefahrniveau einer angezeigten, gefährlichen Situation übersteigen, gewählt werden, um der Entwicklung der gefährlichen Situation mittels der Ausgabesignale von den Sensoren zu folgen und um den geographischen Ort der Gefahr zu berechnen.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort berechnet wird, wenn der berechnete Gefahrenwert ein erstes Gefahrenniveau übersteigt und unterhalb eines zweiten Gefahrenniveaus liegt.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein berechneter Ort von einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals von dem ersten Sensor in bezug auf die Gefahrensituation, einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des zweiten Sensors in bezug auf dieselbe Gefahrensituation, der Zeitdauer zwischen den signifikanten Änderungen und einem Abstand zwischen den verwendeten Sensoren abhängig ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitweise Variation von jedem Ausgabesignal in einem ersten Gefahrenniveau inhibiert bzw. verhindert ist, während jede zeitweise signifikante Änderung in einem zweiten Gefahrenniveau und über dem ersten Gefahrenniveau registriert und aufgezeichnet oder überwacht bzw. überprüft ist, um zu erlauben, den Ort des Ereignisses oder der Gefahr zu bestimmen.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenwärtige oder fortlaufende bzw. fortschreitende Ort berechnet wird, während ein zusätzliches Kriterium, nämlich der Wert der Geschwindigkeit und/oder die Richtung eines Luftstroms in dem Raum, und/oder der Wert, der durch einen Temperatursensor gegeben ist, berücksichtigt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort bestimmt wird, während die Werte berücksichtigt werden, die von Sensoren erhalten werden, welche adaptiert bzw. ausgelegt sind, um die Konzentration von in Luft getragenen bzw. enthaltenen bzw. schwebenden Gasen, wie CO, CO₂ und/oder anderen Gasen, zu evaluieren.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählten Sensoren mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit, wie einer Computereinrichtung, verbunden sein sollen; daß die Steuer- bzw. Regeleinheit Speichervorrichtungen beinhalten und/oder mit diesen zusammenwirken sollen, die für eine Speicherung von einem Sensor zugeordneten, auf ausgegebene Kriterien bezogenen, gegenwärtigen Werten in einer gewählten Zeitordnung adaptiert bzw. ausgelegt sind; und daß die Steuer- bzw. Regeleinheit eine Berechnungsschaltung beinhaltet und/oder damit verbunden aufweist, welche funktioniert, um zu erlauben, daß ein berechneter Gefahrenniveauwert auf der Basis von zeitabhängigen Änderungen in den evaluierten, einem Sensor zugeordneten, gegenwärtigen Werten ausgewertet wird.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Sensor verbunden ist, welcher adaptiert ist, um die Richtung und die Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Raum auszuwerten.
System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Sensor verbunden ist, der adaptiert ist, um die Anwesenheit von IR-Strahlung zu bestimmen.
System nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Wärmesensor oder Temperaturindikator verbunden ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte Gegenstand einer Berechnung mit der Verwendung von prioritätsabhängigen und Wertgewichtungsmitteln sind.
Anordnung zum Auswerten der Entwicklung einer gefährlichen Situation innerhalb eines Raums oder innerhalb eines Bereichs mit der Hilfe von Gefahrniveaukonzepten und zum Erzeugen in dem Fall einer gefährlichen Situation von Bedingungen, welche es ermöglichen, daß das Gefährdungs- bzw. Gefahrniveau der gefährlichen Situation auf der Basis von Information, die sich auf die Entwicklung der gefährlichen Situation bezieht und von einer Mehrzahl von Sensoren erhalten wird, in bezug auf zueinander dieselben oder zueinander unterschiedliche Kriterien bestimmt wird, gekennzeichnet dadurch, daß Information, welche betreffend die zeitweise Variation der Ausgangs- bzw. Ausgabesignale, die sich auf die gefährliche Situation beziehen und von einem ersten Sensor erhalten werden, und wenigstens die zeitweise Variation von ähnlichen Ausgabesignalen von einem zweiten Sensor in dem Speicher speicherbar sind; daß ein Vergleich zwischen den gegenwärtigen Werten der Ausgabesignale und/oder gemessenen zeitbezogenen Änderungen durch das Medium einer Berechnungsschaltung einen Gefahrniveauwert für das Auftreten von gefährlichen Situationen erzeugen bzw. generieren; und daß lediglich die Werte, welche ein erstes Gefahrniveau einer angezeigten gefährlichen Situation beim Verfolgen der Entwicklung der gefährlichen Situation mit der Hilfe der Sensorausgabesignale und Berechnen des geographischen Orts der gefährlichen Situation gewählt sind.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefahrenort berechnet wird, wenn der Gefahrenwert ein ersten Gefahrenniveau übersteigt und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegt.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein berechneter Ort von einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals von dem ersten Sensor, die durch die Gefahrensituation bewirkt ist, einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des zweiten Sensors, die durch dieselbe Gefahrensituation bewirkt ist, der Zeitdauer zwischen den signifikanten Änderungen und dem Abstand zwischen den verwendeten Sensoren abhängig ist.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede zeitweise Änderung des Ausgabesignals in einem ersten Gefahrenniveau über Mittel, die zu diesem Zweck funktionieren, inhibiert bzw. verhindert werden kann, während jede zeitweise signifikante Änderung in einem zweiten Gefahrenniveau, welches über dem ersten Gefahrenniveau liegt, aufgezeichnet und in Mitteln, die zu diesem Zweck funktionieren, überwacht werden kann, um es zu ermöglichen, den Ort des Ereignisses oder der gefährlichen bzw. Gefahrensituation zu bestimmen.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort ausgebildet bzw. aufgebaut wird, während ein weiteres Kriterium, nämlich bzw. insbesondere der gegenwärtige Wert der Geschwindigkeit und/oder der bzw. die Richtung des Luftstroms in dem Raum und/oder der Wert, der durch einen eine Temperatur detektierenden Sensor gegeben ist, berücksichtigt ist.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenwärtige Ort berechnet wird, indem Werte berücksichtigt werden, die durch Sensoren gegeben sind, welche adaptiert sind, um die Konzentration von Gasen in der Luft, wie CO, CO₂ und/oder anderen Gasen, zu bestimmen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählten Sensoren mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit, wie einer Computereinrichtung, verbunden werden sollen; daß die Steuer- bzw. Regeleinheit Speichervorrichtungen beinhaltet und/oder mit diesen zusammenwirkt, die zur Speicherung von mit einem Sensor assoziierten, auf gegenwärtige Kriterien bezogene Werte in einer gewählten Zeitordnung adaptiert sind; und daß eine Berechnungseinheit, welche in der Steuer- bzw. Regeleinheit enthalten oder mit dieser verbunden ist, für die Auswertung eines berechneten Gefahrenniveaus auf der Basis von zeitabhängigen Änderungen in den evaluierten gegenwärtigen Werten adaptiert ist.
Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sensor, der für ein Bestimmen der Richtung und der Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Raum adaptiert ist, mit der Steuer- bzw. Regeleinheit verbunden ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Sensor verbunden ist, der für ein Auswerten von IR-Strahlung adaptiert ist.
Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wärmesensor oder ein Temperaturindikator mit der Steuer- bzw. Regeleinheit verbunden ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungseinheit prioritätsabhängige und/oder Wertgewichtungsmittel beinhaltet.