DE9309640U1 - DANGEROUS CONDITION AND FIRE DETECTING SYSTEM WITH DETECTING UNITS ARRANGED ON DETECTING LINES - Google Patents

DANGEROUS CONDITION AND FIRE DETECTING SYSTEM WITH DETECTING UNITS ARRANGED ON DETECTING LINES

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DE9309640U1
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Description

93 G 8 5 4 O DE93 G 8 5 4 O EN

Siemens AG und
RWE Energie AG
Siemens AG and
RWE Energy AG

Gefahrenzustands- und Brandmeldesystem mit an Meldeleitungen angeordneten MeldeeinheitenDangerous state and fire alarm system with alarm units arranged on alarm lines

Die Erfindung betrifft ein Gefahrenzustands- und Brandmeldesystem mit an Meldeleitungen angeordneten Meldeeinheiten, die eine digitale oder auch analoge Zustands- bzw. Brandmeldungs-Ausgabeschaltung aufweisen und mit zumindest einer Auswerteeinheit, insbesondere einer digitalen zentralen Auswerteeinheit, verbunden sind, die vorzugsweise einen Bildschirm zur Darstellung des Systemzustandes und der Meldungen sowie einen Drucker zur Meldungsausgabe sowie ggf. eine Untereinheit zur Abgabe von Stell- oder Steuersignalen aufweist.The invention relates to a hazardous state and fire alarm system with alarm units arranged on alarm lines, which have a digital or analogue status or fire alarm output circuit and are connected to at least one evaluation unit, in particular a digital central evaluation unit, which preferably has a screen for displaying the system state and the messages as well as a printer for outputting messages and possibly a sub-unit for issuing actuating or control signals.

Aus dem Aufsatz "Das Pulsmelde-System - Ein Brandmeldesystem mit zentraler Meßwertverarbeitung", Sonderdruck aus TU Technische Überwachung, 1983, Heft 2, ist ein Pulsmeldesystem mit Ionisations-Rauchmeldern und optischen Streulichtmeldern bekannt, das in der Industrie erfolgreich eingesetzt wird. Die einzelnen Melder sind in Meldelinien angeordnet. Nähere Einzelheiten über die Art der Pulsmeldung ergeben sich aus der DE 25 33 330 C3. Auch eine Einrichtung zum Obertragen von Steuerbefehlen in einem Brandschutzsystem ist bereits aus der DE 25 33 354 C3 bekannt. Die in den vorstehenden Veröffentlichungen beschriebenen Systeme arbeiten als Brandmelde- und Brandschutzsysteme mit guten Ergebnissen und sind von der Industrie akzeptiert. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, derartige Systeme anwendungsmäßig erheblich zu erweitern. Insbesondere sollen bereits Gefahrenzustände angezeigt werden, um rechtzeitig geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Rauchlose Schwel- oder "Schmorbrände und Gasaustritte, die zu Bränden führen können, sollen erkennbar werden. DabeiFrom the article "The pulse detection system - a fire alarm system with central measurement processing", special edition from TU Technische Überwachung, 1983, issue 2, a pulse detection system with ionization smoke detectors and optical scattered light detectors is known, which is used successfully in industry. The individual detectors are arranged in detection lines. Further details about the type of pulse detection can be found in DE 25 33 330 C3. A device for transmitting control commands in a fire protection system is also already known from DE 25 33 354 C3. The systems described in the above publications work as fire detection and fire protection systems with good results and are accepted by industry. The object of the invention is now to significantly expand the application of such systems. In particular, dangerous conditions should be indicated in advance in order to be able to initiate suitable countermeasures in good time. Smokeless smoldering or "smoldering" fires and gas leaks that can lead to fires should be identified.

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soll die Flexibilität und der Meldeumfang der bekannten Systeme erheblich verbessert werden können.The flexibility and reporting scope of the existing systems should be significantly improved.

Die Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Meldeeinheiten zumindest teilweise als Halbleiter-Gassensorgeräte ausgebildet sind. Diese sind in der Lage, die zur Gefahrenerkennung notwendigen Absolutkonzentrationen oxidierbarer Gase, d.h. die Gasverhältnisse, ihre Tendenz sowie die Schwankungen der Amplituden und die Tendenz der Verhältnisse der Schwankungen etc. zu ermitteln und anzugeben. Dabei wird vorteilhaft ein Teil der bekannten Meldeeinheiten ersetzt, so daß ohne Wegfall der wohl weiterhin notwendigen bekannten Brandmelder eine Erkennung von Gefahrenzuständen zur möglichst weitgehenden Vermeidung von Bränden möglich ist. Die in dem genannten Aufsatz angegebenen Melder werden zu diesem Zweck mit den Gassensorgeräten kombiniert, so daß sich eine bisher noch nicht erreichbare Detektionssicherheit im industriellen Bereich ergibt. Die Sicherheit der Detektion gefährlicher Zustände, d.h. das Ausgasen von H2/CO und ggf. von CH4 wird dabei durch eine Mustererkennung erhöht. Ist-Zustandsmuster werden mit vorab ermittelten typischen Gefahrenzustandsmustern verglichen.The task is essentially solved by the fact that the reporting units are at least partially designed as semiconductor gas sensor devices. These are able to determine and indicate the absolute concentrations of oxidizable gases required for hazard detection, i.e. the gas ratios, their tendency as well as the fluctuations in the amplitudes and the tendency of the ratios of the fluctuations, etc. In this way, some of the known reporting units are advantageously replaced, so that without eliminating the known fire detectors, which are still necessary, it is possible to detect dangerous conditions in order to prevent fires as far as possible. The detectors specified in the article mentioned are combined with the gas sensor devices for this purpose, resulting in a previously unattainable level of detection reliability in the industrial sector. The reliability of the detection of dangerous conditions, i.e. the outgassing of H2/CO and possibly CH4, is increased by pattern recognition. Actual state patterns are compared with previously determined typical dangerous state patterns.

Die notwendigen Rechenschritte für die vorgenannten Auswertungen werden vorteilhaft in einer zentralen Auswerteeinheit, die über die Meldeleitungen mit den Halbleiter-Gassensorgeräten und den übrigen Meldeeinheiten verbunden ist, durchgeführt. Hierfür ist eine zyklische Abarbeitung vorteilhaft. Die Rechenschritte können aber auch zumindest teilweise dezentral in Recheneinheiten in den Gassensorgeräten erfolgen, die dann zu beurteilende Warn- und/oder Alarmsignale ausgeben. Bei einer zentralen Ausgabe werden die Warn- bzw. Alarmsignale einem zentralen Monitor bzw. Drucker aufgegeben, es ist aber ebenfalls möglich, diese Signale einem Modem aufzugeben, über das eine Übertragung,The necessary calculation steps for the above-mentioned evaluations are preferably carried out in a central evaluation unit, which is connected to the semiconductor gas sensor devices and the other reporting units via the reporting lines. Cyclic processing is advantageous for this. However, the calculation steps can also be carried out at least partially decentrally in calculation units in the gas sensor devices, which then output warning and/or alarm signals to be evaluated. With central output, the warning or alarm signals are sent to a central monitor or printer, but it is also possible to send these signals to a modem, via which a transmission,

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z.B. in die zentrale Leitwarte einer Industrieanlage, z.B. eines Kraftwerks, erfolgt.e.g. in the central control room of an industrial plant, e.g. a power plant.

Es ist vorteilhaft, wenn sich an den Meldeleitungen unterschiedliche Meldeeinheiten, insbesondere Ionisations-Meldeeinheiten, mit den Halbleiter-Gassensorgeräten abwechseln, z.B. im Verhältnis 2:1. So kann ein Überwachungsund Brandmeldesystem geschaffen werden, das bezüglich der Sicherheit der Anzeige allen Gegebenheiten, die in einem Industriebetrieb auftreten können, in besonderer Weise gerecht wird. Das Verhältnis der einzelnen Meldertypen und geräte zueinander kann dabei den jeweiligen speziellen Gegebenheiten angepaßt werden.It is advantageous if different alarm units, especially ionization alarm units, alternate with the semiconductor gas sensor devices on the alarm lines, e.g. in a ratio of 2:1. In this way, a monitoring and fire alarm system can be created that, in terms of the reliability of the alarm, meets all the conditions that can arise in an industrial plant in a special way. The ratio of the individual alarm types and devices to one another can be adapted to the specific circumstances in question.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Meldeleitungen als Energieübertragungs- und Signalleitungen ausgebildet sind, die z.B. außer der Signalübertragung auch Sensorheizungen und ggf. Signalverarbeitungseinheiten elektrisch versorgen können. So erübrigt sich die Verlegung eines gesonderten Energieversorgungsnetzes für die Meldeeinheiten, dies würde zu erheblichen Kosten führen. Voraussetzung für die Doppelnutzung der Signalleitungen ist, daß die Halbleiter-Gassensoren auf einem niedrigen Temperaturniveau arbeiten, entsprechende Halbleiter-Gassensoren und ihr Einsatz sind bekannt, so z.B. aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 43 02 3 67.3 der beiden Anmelder. Die vorgenannte Unterlage beschreibt eine dezentrale Datenauswertung, diese ist jedoch keine zwingende Voraussetzung für ein derartiges Gerät, erfindungsgemäß kann eine derartige Datenauswertung vorteilhaft auch ganz oder teilweise in einer zentralen Auswerteeinheit durchgeführt werden.In the design of the invention, it is provided that the reporting lines are designed as energy transmission and signal lines, which, for example, in addition to signal transmission, can also supply electrical power to sensor heaters and, if necessary, signal processing units. This eliminates the need to lay a separate energy supply network for the reporting units, which would result in considerable costs. The prerequisite for the dual use of the signal lines is that the semiconductor gas sensors operate at a low temperature level. Corresponding semiconductor gas sensors and their use are known, for example from the unpublished German patent application P 43 02 3 67.3 of the two applicants. The aforementioned document describes decentralized data evaluation, but this is not a mandatory requirement for such a device. According to the invention, such data evaluation can advantageously also be carried out in whole or in part in a central evaluation unit.

Die Auswerteeinheit weist vorteilhaft eine Arbeitspunkt-Nachführungseinrichtung auf, die zur Kompensation der Alte-The evaluation unit advantageously has an operating point tracking device which compensates for the age

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rungserscheinungen etc. der Halbleiter-Gassensoren und/oder der Ionisationsmelder geeignet ist.phenomena etc. of the semiconductor gas sensors and/or the ionization detectors.

Besonders vorteilhaft bei einer zentralen Auswerteeinheit ist es, wenn die Meldeeinheiten und die Auswerteeinheit für die Bearbeitung von Profibusprotokollen bzw. von Can-Busprotokollen geeignet ausgebildet sind. So können die bewährten Datenübertragungsprotokolle für den industriellen Bereich bzw. für die Automobiltechnik verwendet werden. Darüber hinaus ist für eine derartige Kommunikation bereits eine geeignete, den einschlägigen Fachleuten bekannte, Software vorhanden.It is particularly advantageous for a central evaluation unit if the signaling units and the evaluation unit are suitably designed for processing Profibus protocols or CAN bus protocols. This means that the proven data transmission protocols for the industrial sector or for automotive technology can be used. In addition, suitable software, known to the relevant experts, is already available for this type of communication.

Um auch bestehende Systeme mit den erfindungsgemäßen HaIbleiter-Gassensorgeräten nachrüsten zu können, ist vorgesehen, daß die Ein- und Ausgänge der Gassensorgeräte spannungs- und signalmäßig derartig ausgebildet sind, daß sie in bestehende Brandmeldesysteme einfügbar sind. Es ist dabei gleichgültig, ob die Gassensorgeräte in Meldelinien angeordnet sind oder ob z.B. Melderinge gebildet werden, um eine Redundanz zu ermöglichen. Eine Redundanz ist beispielsweise wünschenswert, wenn die Meldeeinheiten unter besonders rauhen Betriebsbedingungen, z.B. im Bergbau unter Tage, eingesetzt sind. Um eine besonders einfache Flexibilisierung des Systems zu erreichen, ist vorgesehen, daß die zentrale Auswerteeinheit und die einzelnen Melder ■ mit Datenübertragungseinheiten ausgerüstet sind, die ein "free routing" der übertragenen Signale erlauben. Hierdurch kann jederzeit ohne eine Umprogrammierung oder Neuprogrammierung der Zentraleinheit die Peripherie geändert, ergänzt und ggf. in erheblichem Umfang erweitert werden. "Free routing"-Systeme arbeiten, wie dem Fachmann der Industrieanlagenautomatisierung bekannt ist, häufig mit codierten Signalen, die jeweils"'nur von den mit gleichem Code arbeitenden Empfängern aufgenommen und verarbeitet werden. Um besonders hoch belastete Datenbusbereiche von, nicht fürIn order to be able to retrofit existing systems with the semiconductor gas sensor devices according to the invention, it is intended that the inputs and outputs of the gas sensor devices are designed in terms of voltage and signals in such a way that they can be integrated into existing fire alarm systems. It is irrelevant whether the gas sensor devices are arranged in alarm lines or whether, for example, alarm rings are formed to enable redundancy. Redundancy is desirable, for example, if the alarm units are used under particularly harsh operating conditions, e.g. in underground mining. In order to achieve particularly simple flexibility of the system, it is intended that the central evaluation unit and the individual detectors are equipped with data transmission units that allow "free routing" of the transmitted signals. This means that the peripherals can be changed, supplemented and, if necessary, expanded to a considerable extent at any time without reprogramming or reprogramming the central unit. "Free routing" systems, as is known to experts in industrial plant automation, often work with coded signals that are only received and processed by receivers working with the same code. In order to protect particularly heavily loaded data bus areas from

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diese bestimmten, Signalen freizuhalten, können vor einzelnen Linien, Ringleitungen etc. selektiv arbeitende Signalsperren angeordnet werden, die nur Signale passieren lassen, wenn ihnen bei Routinetests Antwortsignale von der Peripherieseite her zugegangen sind.To keep these specific signals free, selectively operating signal barriers can be arranged in front of individual lines, ring lines, etc., which only allow signals to pass if they have received response signals from the peripheral side during routine tests.

Der gleiche selektive Effekt kann auch mit Brandmeldeuntereinheiten erreicht werden, die jeweils nur bestimmte Anlagenteile versorgen.
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The same selective effect can also be achieved with fire alarm subunits, each of which supplies only certain parts of the system.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen weitere, ebenso wie aus den Unteransprüchen, auch erfindungswesentliche, Einzelheiten zu ersehen sind. Im einzelnen zeigen:
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The invention is explained in more detail with reference to drawings, from which further details, as well as from the subclaims, also essential to the invention, can be seen. In detail:
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FIG 1 das Prinzipschaltbild eines Gefahrenzustands- undFIG 1 shows the basic circuit diagram of a hazardous state and

Brandmeldesystems mit zentraler Auswertung, FIG 2 das Hauptprogramm der Halbleiter-Gassensorgeräteauswertung in schematisierter Blockdarstellung und FIG 3 das Prinzip der zyklischen Routine für die erfindungsgemäß verwendeten Sensoren, ebenfalls in Blockdarstellung.Fire alarm system with central evaluation, FIG 2 the main program of the semiconductor gas sensor device evaluation in a schematic block diagram and FIG 3 the principle of the cyclic routine for the sensors used according to the invention, also in block diagram.

In FIG 1 bezeichnet 1 die Auswerteeinheit der Brandmeldezentrale mit einem Modem 2, einem Drucker 3 und einem MonitorIn FIG 1, 1 designates the evaluation unit of the fire alarm control panel with a modem 2, a printer 3 and a monitor

4. Das Modem 2 dient vorzugsweise zur Verbindung zu außenstehenden Alarmstationen, z.B. zur Feuerwehr, zur Kraftwerksleitzentrale etc. Drucker und Monitor erlauben eine Zustandskontrolle und eine Ereignisrückverfolgung. Die Auswerteeinheit der Brandmeldezentrale ist ggf. mit einzelnen Anschaltungseinheiten 5,6 und 7 verbunden. Von diesen gehen die einzelnen Datenbusse, im Regelfall Zweidrahtleitungen, auf denen sowohl Energie als auch Daten in einem Oberlagerungsmodus übertragen .^werden, aus. Die Datenbusse weisen Leitungen 8 und 9 auf, an die die einzelnen Meldeeinheiten 10,11 und 12, hier sind beispielhaft nur drei4. The modem 2 is primarily used to connect to external alarm stations, e.g. to the fire department, the power plant control center, etc. The printer and monitor allow status monitoring and event tracking. The evaluation unit of the fire alarm center is connected to individual connection units 5, 6 and 7 if necessary. The individual data buses, usually two-wire lines, on which both energy and data are transmitted in a superimposed mode, originate from these. The data buses have lines 8 and 9 to which the individual reporting units 10, 11 and 12, only three are shown here as examples, are connected.

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Meldeeinheiten gezeigt, angeschaltet sind. Bei den Meldeeinheiten handelt es sich erfindungsgemäß zumindest teilweise um Gassensorgeräte um sich entwickelnde Gefahrenzustände detektieren und verfolgen zu können, die sich aus den ausgegasten Anteilen der in den industriellen Anlagen verarbeiteten Stoffe oder durch direkten Gasaustritt o.a. ergeben. In Frage kommen insbesondere Anlagen, in denen Stein- oder Braunkohle gewonnen oder verarbeitet wird, Erdgasübergabe- und Gas- oder Ölförderstationen, Anlagen die Wasserstoff verarbeiten etc. Die Zahl der Stich- oder Ringleitungen ist nicht begrenzt. Sie wird von der Zahl und der Zykluszeit der einzelnen Geräte und der Anzahl der Datentelegramme bestimmt. Bei einer sehr großen Zahl von mit der Brandmeldezentrale verbundenen Geräten empfiehlt sich neben der selektiven Datenübertragung daher eine zumindest teilweise dezentrale Datenverarbeitung. Die Anschaltungseinheiten 5,6 und 7 stellen in diesem Sinne schon eine Dezentralisierung dar.Reporting units are connected. According to the invention, the reporting units are at least partly gas sensor devices in order to be able to detect and track developing dangerous situations that result from the outgassing of the substances processed in the industrial plants or from direct gas leakage or the like. This particularly applies to plants in which hard coal or brown coal is extracted or processed, natural gas transfer and gas or oil production stations, plants that process hydrogen, etc. The number of branch or ring lines is not limited. It is determined by the number and cycle time of the individual devices and the number of data telegrams. If there is a very large number of devices connected to the fire alarm control center, at least partially decentralized data processing is recommended in addition to selective data transmission. The connection units 5, 6 and 7 already represent decentralization in this sense.

In FIG 2, die das Auswertungs-Hauptprogramm der erfindungsgemäß verwendeten Halbleiter-Gassensoren in schematisierter Darstellung zeigt, findet in Block 13 der Reset statt, auf den in Block 14 das Initialisieren des jeweiligen Gerätes erfolgt. So kann der jeweilige individuelle Gerätezustand berücksichtigt werden. In Block 15 folgt dann die Bedienung der Geräteschnittstellen, in Block 16 werden die in der Interrupt-Routine gemessenen Widerstände der sensitiven Schichten normiert, während in Block 17 die Linearisierung der Signalamplituden erfolgt. Die linearisierten Signalamplituden werden in Block 18 bezüglich ihrer Differenz zum Arbeitspunkt geprüft und ggf. wird der Arbeitspunkt korrigiert. Anschließend erfolgt in Block 19 die Berechnung der detektierten Größen, z.B. die Schwankung der Amplituden, das Verhältnis der- Amplituden, die Verhältnisse der Schwankungen und insbesondere die Tendenz der Absolutverhältnisse sowie die Tendenz der Verhältnisse derIn FIG 2, which shows the main evaluation program of the semiconductor gas sensors used according to the invention in a schematic representation, the reset takes place in block 13, after which the respective device is initialized in block 14. In this way, the respective individual device status can be taken into account. In block 15, the device interfaces are then operated, in block 16 the resistances of the sensitive layers measured in the interrupt routine are standardized, while in block 17 the signal amplitudes are linearized. The linearized signal amplitudes are checked in block 18 with regard to their difference from the operating point and, if necessary, the operating point is corrected. Then in block 19 the detected quantities are calculated, e.g. the fluctuation of the amplitudes, the ratio of the amplitudes, the ratios of the fluctuations and in particular the trend of the absolute ratios as well as the trend of the ratios of the

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Schwankungen. Insgesamt ergibt sich eine große Auswahl von berechenbaren und vergleichbaren Größen, die mit der vorliegenden Aufzählung noch nicht erschöpft ist. Sie werden stoffabhängig und abhängig von den Verhältnissen gewählt, wobei sich ein "in situ"-Test der am besten geeigneten Größen empfiehlt. Von der Auswahl ist insbesondere die Sicherheit gegen Fehl- oder Täuschungsalarme abhängig, da über die Größenauswahl ungewöhnliche, jedoch nicht gefährliche, Ereignisse mit gefährlichen Ereignissen mit ähnlichen Mustern verglichen und aussortiert werden können. Eine der berechenbaren Größen weicht, wie sich überrachenderweise ergeben hat, auf jeden Fall signifikant von den Ereignissen ohne Gefährdenspotential ab, z.B. der Quotient des Anstiegs zweier Gaskonzentrationen. Anschließend an die Berechnung der Größen im Block 19 erfolgt die Signalbewertung in Block 20. Diese ist bezogen auf Schwellwerte, wobei als Schwellwerte bevorzugt Erfahrungswerte zur Fehlalarmvermeidung eingegeben werden. Anschließend an die Signalbewertung im Block 20 erfolgt die Mustererkennung bzw. der Mustervergleich, aus dem in Block 22 einer Alarmbewertung resultiert. Die Alarmbewertung wird, angedeutet durch Pfeil 23, zurückgegeben. Bei Mehrfachauftritt (Menge = Erfahrungswert) einer positiven Alarmbewertung (hohes Oberschreiten eines Schwellwertes oder niedriges Überschreiten mehrerer Schwellwerte) wird tatsächlich Alarm gegeben, sonst wird die Hauptprogrammroutine folgenlos erneut weiter abgearbeitet.Fluctuations. Overall, there is a large selection of calculable and comparable quantities, which is not yet exhausted by the list provided. They are selected depending on the substance and the conditions, whereby an "in situ" test of the most suitable quantities is recommended. The security against false or deceptive alarms depends in particular on the selection, since the selection of quantities allows unusual, but not dangerous, events to be compared with dangerous events with similar patterns and to be sorted out. One of the calculable quantities, as has surprisingly been found, deviates significantly from the events without any hazard potential, e.g. the quotient of the increase in two gas concentrations. Following the calculation of the quantities in block 19, the signal evaluation takes place in block 20. This is based on threshold values, whereby empirical values to avoid false alarms are preferably entered as threshold values. Following the signal evaluation in block 20, pattern recognition or pattern comparison takes place, which results in an alarm evaluation in block 22. The alarm evaluation is returned, indicated by arrow 23. If a positive alarm evaluation occurs multiple times (quantity = empirical value) (high exceedance of a threshold value or low exceedance of several threshold values), an alarm is actually given, otherwise the main program routine continues to be processed without consequences.

In FIG 3, die das Messen und Regeln der Sensoreinrichtung beschreibt, wird in Block 24 im Rahmen einer Standard-Interrupt-Routine, die für den Sensor bei unterschiedlichen Temperaturen oder für jeden Teil des Sensors mit unterschiedlichen Temperaturen nacheinander durchgeführt wird, zunächst in Block 24 der Heizwiderstand gemessen. In Block 25 erfolgt dann das Messen des Widerstandes der sensitiven Schicht, worauf in Block 26 der Heizwiderstand ausgewertet wird. Aus der Auswertung des Heizwiderstandes inIn FIG 3, which describes the measurement and control of the sensor device, the heating resistance is first measured in block 24 as part of a standard interrupt routine, which is carried out for the sensor at different temperatures or for each part of the sensor at different temperatures one after the other. In block 25, the resistance of the sensitive layer is then measured, after which the heating resistance is evaluated in block 26. From the evaluation of the heating resistance in

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Block 26 ergibt sich in Block 27 die Heizzeit und damit die Pulsweite für den Widerstand, die im Rahmen eines Ist-Sollwertvergleichs der Temperatur korrigiert wird. Anschließend geht die Interrupt-Routine zu Ende und für den nächsten Sensorteil oder die nächste Sensortemperatur beginnt der gleiche Zyklus.Block 26 results in block 27 for the heating time and thus the pulse width for the resistance, which is corrected as part of an actual temperature setpoint comparison. The interrupt routine then ends and the same cycle begins for the next sensor part or the next sensor temperature.

Claims (15)

93 G 8 5 h O DE Schut zansprüche93 G 8 5 h O DE Protection claims 1. Gefahrenzustands- und Brandmeldesystem mit an Meldeleitungen angeordneten Meldeeinheiten, die eine digitale oder auch analoge Zustande- bzw. Brandmeldungs-Ausgabeschaltung aufweisen und mit zumindest einer Auswerteeinheit, insbesondere einer digitalen Zentralauswerteeinheit, verbunden sind, die vorzugsweise einen Bildschirm zur Darstellung des Systemzustandes und der Meldungen sowie einen Drucker zur Meldungsausgabe sowie ggf. eine Untereinheit zur Abgabe von Stell- oder Steuersignalen aufweist und wobei die Meldeeinheiten zumindest teilweise als Halbleiter-Gassensorgeräte ausgebildet sind.1. Dangerous state and fire alarm system with alarm units arranged on alarm lines, which have a digital or analogue state or fire alarm output circuit and are connected to at least one evaluation unit, in particular a digital central evaluation unit, which preferably has a screen for displaying the system state and the messages and a printer for outputting messages and, if necessary, a sub-unit for issuing actuating or control signals, and wherein the alarm units are at least partially designed as semiconductor gas sensor devices. 2. System nach Anspruch 1,2. System according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß an den Meldeleitungen mit Halbleiter-Gassensorgeräten auch Ionisationsmelder sowie ggf. auch optische Melder, Tastenmelder sowie andere Rauchmelder bzw. Brandmelder 0 angeordnet sind.that ionization detectors and, if necessary, optical detectors, push-button detectors and other smoke detectors or fire detectors 0 are also arranged on the alarm lines with semiconductor gas sensor devices. 3. System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
3. System according to claim 1 or 2,
characterized,
daß die Halbleiter-Gassensorgeräte elektronische Mustererkennungseinrichtungen aufweisen, in denen die auftretenden Gasverhältnisse als Muster erfaßbar und mit Gefahrenzustandsmustern, Brandarterkennungsmustern o.a. vergleichbar sind.that the semiconductor gas sensor devices have electronic pattern recognition devices in which the gas conditions that occur can be recorded as patterns and are comparable with hazard state patterns, fire type recognition patterns or others.
4. System nach Anspruch 1 oder 2,4. System according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Zentralauswerteeinheit, die über Meldeleitungen mit den Halbleiter-Gassensorgeräten und den übrigen Meldeeinheiten verbunden ist, Muster- und Positionserkennungseinheiten aufweist, in denen die auf den jeweiligen Positionen detektierbaren Gasverhältnisse als Muster erfaßbarthat the central evaluation unit, which is connected to the semiconductor gas sensor devices and the other reporting units via reporting lines, has pattern and position recognition units in which the gas conditions detectable at the respective positions can be recorded as patterns 93 G 8 5 4 O DE93 G 8 5 4 O EN &iacgr;&ogr;&iacgr;&ogr; und mit Gefahrenzustandsmustern, Brandarterkennungsmustern o.a. vergleichbar sind.and are comparable with hazard state patterns, fire type detection patterns, etc. 5. System nach Anspruch 1,2,3 oder 4,5. System according to claim 1, 2, 3 or 4, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß sich an den Meldeleitungen unterschiedliche Meldeeinheiten, insbesondere Ionisationsmelder und Halbleiter-Gassensorgeräte in vorgegebener Weise abwechseln, z.B. im Verhältnis 2:1.
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that different reporting units, in particular ionization detectors and semiconductor gas sensor devices, alternate on the reporting lines in a predetermined manner, e.g. in a ratio of 2:1.
10
6. System nach Anspruch 1,2,3,4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
6. System according to claim 1,2,3,4 or 5,
characterized,
daß die Meldeleitungen als Signal- und Energieübertragungsleitungen ausgebildet sind, die z.B. außer der Signalübertragung auch Sensorheizungen und Signalverarbeitungseinheiten versorgen können.that the signal lines are designed as signal and energy transmission lines which, in addition to signal transmission, can also supply sensor heaters and signal processing units.
7. System nach Anspruch 1,2,3,4,5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
7. System according to claim 1,2,3,4,5 or 6,
characterized,
0 daß die Zentralauswerteeinheit eine Arbeitspunkt-Nachführungseinheit aufweist, die zur Kompensation der Alterungserscheinungen etc. der Halbleiter-Gassensoren und/oder der Ionisationsmelder geeignet ist.0 that the central evaluation unit has an operating point tracking unit that is suitable for compensating for the aging phenomena etc. of the semiconductor gas sensors and/or the ionization detectors.
8. System nach Anspruch 1,2,3,4,5,6 oder 7 ,
dadurch gekennzeichnet,
8. System according to claim 1,2,3,4,5,6 or 7,
characterized,
daß die Meldeeinheiten und die Zentralauswerteeinheit für die Bearbeitung von Profibusprotokollen bzw. von Can-Busprotokollen geeignet ausgebildet sind.that the reporting units and the central evaluation unit are suitably designed for the processing of Profibus protocols or CAN bus protocols.
9. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ein- und Ausgänge der Gassensorgeräte spannungs- und signalmäßig derart ausgebildet^-sind, daß sie in bestehende Brandmeldesysteme einfügbar sind.
9. System according to one or more of the preceding claims, characterized in
that the inputs and outputs of the gas sensor devices are designed in terms of voltage and signals in such a way that they can be integrated into existing fire alarm systems.
93 G 8 5 4 O OE93 G 8 5 4 O OE
10. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß es zur gleichzeitigen Übertragung von Energie und Daten auf den Meldeleitungen eine Gleichstromversorgung und eine elektronische Modulationseinrichtung, z.B. für eine Frequenzmodulation, aufweist.
10. System according to one or more of the preceding claims, characterized in
that it has a direct current supply and an electronic modulation device, e.g. for frequency modulation, for the simultaneous transmission of energy and data on the signal lines.
11. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,11. System according to one or more of the preceding claims, characterized in daß die Meldeleitungen zumindest teilweise als Ringleitungen ausgebildet sind um Redundanz zu schaffen.that the signaling lines are at least partially designed as ring lines in order to create redundancy. 12. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,12. System according to one or more of the preceding claims, characterized in daß die Zentralauswerteeinheit Einrichtungen für die Durchführung von zyklischen Zustandsabfragen der Meldeeinheiten aufweist.that the central evaluation unit has facilities for carrying out cyclic status queries of the reporting units. 13. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,13. System according to one or more of the preceding claims, characterized in daß die Zentralauswerteeinheit elektronische Einrichtungen für die Ausgabe von "free routing" Zustarids-Abfrageroutinen aufweist.that the central evaluation unit has electronic devices for the output of "free routing" status query routines. 14. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinheit eine Anschalteinrichtung für ein Fremdsystem, z.B. ein Modem aufweist, mit dem eine Verbindung zu Außenstellen, etwa zur Polizei oder zur Feuerwache herstellbar ist.
14. System according to one or more of the preceding claims, characterized in
that the evaluation unit has a connection device for an external system, e.g. a modem, with which a connection to external offices, such as the police or fire station, can be established.
15. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß es für Großanlagen ein-e Zentraleinheit mit einer zentralen Auswerteeinrichtung sowie Auswerteuntereinheiten
15. System according to one or more of the preceding claims, characterized in
that for large systems there is a central unit with a central evaluation device and evaluation sub-units
95 G 8 5 4 O DE95 G 8 5 4 O EN aufweist, die jeweils Daten- und Energieübertragungsleitungen zu den Meldeeinheiten besitzen.which each have data and power transmission lines to the reporting units.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0665428A2 (en) * 1994-01-20 1995-08-02 RWE Energie Aktiengesellschaft Device for measuring parameters of gases using at least one semi conductor gas-sensor
EP1606617A1 (en) * 2003-03-26 2005-12-21 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co.KG. Gas sensor module with contactless interface

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