EP0345798B1 - Brandmeldeanlage - Google Patents

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EP0345798B1
EP0345798B1 EP89110449A EP89110449A EP0345798B1 EP 0345798 B1 EP0345798 B1 EP 0345798B1 EP 89110449 A EP89110449 A EP 89110449A EP 89110449 A EP89110449 A EP 89110449A EP 0345798 B1 EP0345798 B1 EP 0345798B1
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EP
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fire
sensor
alarm system
detector
fire alarm
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EP89110449A
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Hannes Güttinger
Mark Jäggi
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Cerberus AG
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Cerberus AG
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion

Definitions

  • the invention relates to a fire alarm system according to the preamble of claim 1.
  • fire alarm systems are generally known.
  • a gas and fire alarm system is described in CH-A-629'905, in which fire alarms are connected to a signaling center via lines, the fire alarms having threshold values for the fire phenomena to be detected, when exceeded, an alarm signal is forwarded to a signaling center.
  • the object of the present invention is to provide a fire alarm system which avoids the disadvantages of the known fire alarm systems and which in particular reduces the susceptibility to false alarms of known fire alarm systems, without impairing the security of the detection of real alarm situations.
  • the switching elements for linking the output signals of the fire sensors can either be arranged in a fire detector or they can be provided in a signal center. Separate switching devices can also be provided for partial areas, for example larger halls or halls.
  • the fire alarm system according to the invention has the significant advantage that, in the presence of people, the sensitivity of the fire detectors can be reduced without reducing security, since people can not only be the cause of false alarms, but can also reliably differentiate between disturbance variables and real alarm situations. Since the false alarm rate strongly depends on the response behavior of the fire detectors, a significant reduction in the false alarm rate can be achieved by changing the response behavior.
  • the fire alarm system according to the invention has the further advantage that even static sources of interference as the cause of false alarms can be switched off.
  • the output signal of the acoustic sensor can be filtered by frequency analysis and a more reliable decision can be made.
  • the fire sensor consists of an ionization chamber and the acoustic sensor consists of a microphone.
  • the acoustic sensor is structurally connected to the fire detector, wherein it is preferably arranged in the housing of the fire detector, in its base or on one of these parts.
  • the acoustic sensor is arranged spatially separate from the fire detector, an acoustic sensor being provided for controlling the sensitivity of one or more fire detectors.
  • the fire alarm system can also be designed in such a way that a plurality of acoustic sensors are provided for controlling the sensitivity of a fire alarm, it also being possible for a plurality of acoustic sensors to control a group of fire detectors.
  • the switching elements for changing the sensitivity of the fire detectors are designed so that either the output signal of the fire detector is influenced or that the response threshold of the threshold value detector is changed.
  • the switching elements for changing the sensitivity of the fire detectors can preferably be designed such that, after a fire detector has responded, all fire detectors of the same group are switched to full sensitivity.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the circuitry of a fire alarm system according to the invention.
  • the fire alarm system consists of an ionization smoke detector BM, an acoustic sensor 10 and a signaling center SZ connected to the smoke detector BM via lines.
  • the fire sensor 12 of the fire detector BM works according to the ionization principle, and a microphone is used as the acoustic sensor 10.
  • the sensor 12 of the ionization smoke detector BM consists of a measuring chamber KM, in which the air is made electrically conductive (ionized) by a radiation source, and a reference chamber KR, which is connected in series with the measuring chamber KM; both chambers form a voltage divider, which is connected to the operating voltage UB via the matching resistor 9.
  • the reference chamber KR is closed, while the measuring chamber KM is accessible to the room air to be monitored.
  • the connection point VP of the voltage divider is connected to a first impedance converter 1, the output signal of which is fed to the threshold value detector 2.
  • the threshold value detector 2 in turn is functionally connected to a flip-flop 3, which may generate an alarm signal.
  • a trigger circuit 3 is triggered via the first impedance converter 1 and the threshold value detector 2, whereby an alarm is triggered.
  • An acoustic is used to control the sensitivity of the fire detector BM Sensor 10, whose output signal is amplified by a second impedance converter 11 and fed to the threshold detector 2.
  • the threshold value detector 2 is designed in such a way that it raises the response threshold for triggering an alarm if the output signal of the second impedance converter 11 connected to the acoustic sensor 11 exceeds a certain value, that is to say the occurrence of a disturbance variable, for example the presence of a person or the switching on of a Machine or the like.
  • An electrical function check and a check of the response sensitivity of the fire detector BM is possible via the measuring point MP3.
  • the voltage between the measuring points MP1 and MP3 can be measured via the matching resistor 9.
  • KR By changing the resistance value of the matching resistor 9, a change in the voltage at the connection point of the chambers KM, KR can be achieved, as a result of which the electrical sensitivity of the fire detector BM is changed. This makes it possible to adapt the sensitivity of the BM fire detectors to special environmental conditions, such as the presence of people, vehicle traffic, etc.
  • a fire detection system in which the signals from the fire sensor KM and the acoustic sensor 10 are linked in switching elements which are arranged in the fire detector BM.
  • the acoustic sensor 10 can be integrated in the fire detector BM, or it can be arranged spatially separate from the fire detector (s).
  • the figure does not show a further design option for the fire alarm system according to the invention, in which the output signals of the fire detectors BM and the acoustic sensors 10 are linked in the signal center.

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  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brandmeldeanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Brandmeldeanlagen sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist in der CH-A-629'905 eine Gas- und Brandmeldeanlage beschrieben, bei der Brandmelder über Leitungen an eine Signalzentrale angeschlossen sind, wobei die Brandmelder Schwellenwerte für die nachzuweisenden Brandphänomene besitzen, bei deren Überschreitung ein Alarmsignal an eine Signalzentrale weitergeleitet wird.
  • In der genannten CH-A-629'905 wurde vorgeschlagen, den Nachteil der bis dahin bekannten Brandmeldeanlagen, daß die aus Sicherheitsgründen tief anzusetzenden Ansprechschwellen bewirken, daß auch bei vorübergehendem Auftreten eines Brandphänomens, das möglicherweise gar nicht auf einem Schadenfeuer beruht, ein Alarm ausgelöst wird, dadurch zu beheben, daß ein im Brandmelder bei Überschreitung eines ersten Schwellenwertes auftretendes Vorwarnsignal anfangs nicht selbsthaltend ist und nach einer vorgegeben Zeitverzögerung von der Signalzentrale in Selbsthaltung gebracht und weitergeleitet wird und daß ein nach Überschreitung eines zweiten Schwellenwertes auftretendes Alarmsignal sofort in Selbsthaltung gebracht und weitergeleitet wird. Damit sollte ermöglicht werden, zwischen kurzzeitig auftretenden, unerheblichen Störungen und einer echten Alarmsituation sicher zu unterscheiden. Dies machte aber die Intervention von Personal erforderlich.
  • Um auch verschiedenartige Brandtypen (z.B. raucharme Flüssigkeitsbrände, Schwelbrände) sicher erkennen zu können, wurde z.B. in der GB-A-2'043'977 vorgeschlagen, auf unterschiedliche Brandphänomene ansprechende Brandfühler in einer ODER-Schaltung miteinander zu kombinieren. Dadurch wird die Fehlalarmhäufigkeit jedoch beträchtlich erhöht.
  • Um die Fehlalarmanfälligkeit zu verringern, wurden bei solchen bekannten kombinierten Brandmeldern die Brandfühler durch eine UND-Schaltung verbunden (z.B. CH-A-506'147), wodurch jedoch die Empfindlichkeit erheblich vermindert wurde, da ein Alarmsignal nur ausgelöst wird, wenn beide Brandzustände in hinreichender Stärke vorliegen. Um diesen Nachteil zu beseitigen wurde in der CH-A-572'252 vorgeschlagen, die Auswerteschaltung derart auszubilden, daß sie bei einer Beeinflussung des einen Fühlers durch einen Brandzustand die Ansprechschwelle des anderen Fühlers im Sinne einer Empfindlichkeitserhöhung verändert. Eine ähnliche Anordnung wurde in der EP-A-0'076'338 vorgeschlagen.
  • Eine Möglichkeit, die Fehlalarmanfälligkeit von Brandmeldeanlagen zu verringern, würde natürlich darin bestehen, allgemein die Empfindlichkeit der darin enthaltenen Brandmelder herabzusetzen. Dies verbietet sich jedoch aus dem einfachen Grunde, weil dadurch die Gefahr gegeben wäre, daß die Brandmelder eine echte Alarmsituation nicht oder zu spät melden würden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Brandmeldeanlage zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Brandmeldeanlagen vermeidet und welche insbesondere ohne Beeinträchtigung der Sicherheit der Erkennung von echten Alarmsituationen die Fehlalarmanfälligkeit bekannter Brandmeldeanlagen verringert.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Brandmeldeanlage der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • Die meisten Störgrößen, welche als Quellen von Fehlalarmen auftreten können, beruhen auf der Aktivität des Menschen, so etwa Tabakrauchen, Schweißarbeiten (Rauch und Funken), Malerarbeiten (Entwicklung von Lösungsmitteldämpfen), Arbeiten mit Dampf (Feuchtigkeit), Kochen und der Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen (Abgase, Rauch). Überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß eine erhebliche Verminderung der Fehlalarmrate erzielt wird, ohne daß gleichzeitig eine Erhöhung der Gefahr, daß eine echte Alarmsituation nicht erkannt wird, eintritt, wenn man die Empfindlichkeit der Brandmelder in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Menschen oder Maschinen herabsetzt. Die Detektion der Anwesenheit von Menschen und/oder Maschinen kann mittels passiver Infrarot-Detektoren oder - vorzugsweise - mittels akustischer Sensoren erfolgen.
  • Die Schaltelemente zur Verknüpfung der Ausgangssignale der Brandsensoren können dabei entweder in einem Brandmelder angeordnet sein, oder sie können in einer Signalzentrale vorgesehen sein. Auch können für Teilbereiche, z.B. größere Säle oder Hallen, separate Schaltvorrichtungen vorgesehen sein.
  • Die erfindungsgemäße Brandmeldeanlage hat den wesentlichen Vorteil, daß bei Anwesenheit von Menschen die Reduktion der Empfindlichkeit der Brandmelder ohne Verminderung der Sicherheit erfolgen kann, da der Mensch nicht nur Ursache von Fehlalarmen sein kann, sondern auch sicher zwischen Störgrößen und echten Alarmsituationen unterscheiden kann. Da die Fehlalarmrate stark von dem Ansprechverhalten der Branddetektoren abhängt, kann durch eine Veränderung des Ansprechverhaltens eine wesentliche Reduktion der Fehlalarmrate erreicht werden.
  • Bei Abwesenheit von Menschen oder dem Fehlen von Maschinenlärm wird das System automatisch auf eine hohe Empfindlichkeit geschaltet. Dies wird die Fehlalarmrate kaum erhöhen, da die wesentlichen Quellen für Fehlalarme nicht vorhanden sind.
  • Die erfindungsgemäße Brandmeldeanlage hat den weiteren Vorteil, daß auch ruhende Störquellen als Verursacher von Fehlalarmen ausgeschaltet werden können. Durch Anpassung der akustischen Sensoren an die speziellen Störquellen, die möglicherweise in dem zu überwachenden Raum auftreten, ist es weiter möglich, die Fehlalarmrate herabzusetzen. Durch Frequenzanalyse kann das Ausgangssignal des akustischen Sensors gefiltert werden, und es kann ein zuverlässigerer Entscheid herbeigeführt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Brandsensor aus einer Ionisationskammer und der akustische Sensor aus einem Mikrofon.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der akustische Sensor konstruktiv mit dem Brandmelder verbunden, wobei er vorzugsweise im Gehäuse des Brandmelders, in dessen Sockel oder auf einem dieser Teile angeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der akustische Sonsor räumlich getrennt von dem Brandmelder angeordnet, wobei ein akustischer Sensor für die Steuerung der Empfindlichkeit von einem oder mehreren Brandmeldern vorgesehen ist. Umgekehrt kann die Brandmeldeanlage auch so ausgestaltet sein, daß mehrere akustische Sensoren für die Steuerung der Empfindlichkeit eines Brandmelders vorgesehen sind, wobei es auch möglich ist, daß mehrere akustische Sensoren eine Gruppe von Brandmeldern steuern.
  • Gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Schaltelemente zur Veränderung der Empfindlichkeit der Brandmelder so ausgelegt, daß entweder das Ausgangssignal des Brandmelders beeinflußt wird oder daß die Ansprechschwelle des Schwellenwertdetektors verändert wird. Vorzugsweise können die Schaltelemente zur Veränderung der Empfindlichkeit der Brandmelder so ausgelegt werden, daß nach dem Ansprechen eines Brandmelders sämtliche Brandmelder derselben Gruppe auf die volle Empfindlichkeit geschaltet werden.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Blockschema der Schaltung einer erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage.
  • Die Brandmeldeanlage besteht aus einem Ionisationsrauchmelder BM, einem akustischen Sensor 10 und einer mit dem Rauchmelder BM über Leitungen verbundenen Signalzentrale SZ. Der Brandsensor 12 des Brandmelders BM arbeitet in diesem Beispiel nach dem Ionisationsprinzip, und als akustischer Sensor 10 wird ein Mikrofon verwendet wird. Der Sensor 12 des Ionisationsrauchmelders BM besteht aus einer Meßkammer KM, in der die Luft durch eine Strahlenquelle elektrisch leitend gemacht (ionisiert) wird, und einer Referenzkammer KR, die in Reihe mit der Meßkammer KM geschaltet ist; beide Kammer bilden einen Spannungsteiler, welcher über den Anpassungswiderstand 9 mit der Betriebsspannung UB verbunden ist. Die Referenzkammer KR ist geschlossen, während die Meßkammer KM für die zu überwachende Raumluft zugänglich ist. Der Verbindungspunkt VP des Spannungsteilers ist mit einem ersten Impedanzwandler 1 verbunden, dessen Ausgangssignal dem Schwellenwertdetektor 2 zugeleitet wird. Der Schwellenwertdetektor 2 seinerseits ist funktionell mit einer Kippstufe 3 verbunden, die gegebenefalls ein Alarmsignal erzeugt.
  • Dringen Brandaerosole (Verbrennungsprodukte) in die Meßkammer KM ein, so vermindert sich der Kammerstrom. Der Innenwiderstand der Meßkammer KM wird größer, was eine Verschiebung der Spannung am Verbindungspunkt VP bewirkt. Überschreitet diese Spannungsverschiebung einen vorbestimmten Schwellenwert, wird über den ersten Impedanzwandler 1 und den Schwellenwertdetektor 2 eine Kippschaltung 3 angesteuert, wodurch Alarm ausgelöst wird.
  • Zur Steuerung der Empfindlichkeit des Brandmelders BM dient ein akustischer Sensor 10, dessen Ausgangssignal von einem zweiten Impedanzwandler 11 verstärkt und dem Schwellenwertdetektor 2 zugeleitet wird. Der Schwellenwertdetektor 2 ist so ausgelegt, daß er die Ansprechschwelle zur Auslösung eines Alarms heraufsetzt, wenn das Ausgangssignal des mit dem akustischen Sensors 11 verbundenen zweiten Impedanzwandlers 11 einen bestimmten Wert überschreitet, d.h. das Auftreten einer Störgröße, z.B. die Anwesenheit eines Menschen oder das Einschalten einer Maschine o.ä., anzeigt.
  • Über den Meßpunkt MP3 ist eine elektrische Funktionskontrolle, sowie eine Überprüfung der Ansprechempfindlichkeit des Brandmelders BM möglich. Mit einem speziellen Meßgerät kann die Spannung zwischen den Meßpunkten MP1 und MP3 über dem Anpassungswiderstand 9 gemessen werden. Durch Veränderung des Widerstandswertes des Anpassungswiderstands 9 kann eine Veränderung der Spannung am Verbindungspunkt der Kammern KM, KR erreicht werden, wodurch die elektrische Empfindlichkeit des Brandmelders BM verändert wird. Es ist dadurch möglich, die Ansprechempfindlichkeit der Brandmelder BM speziellen Umgebungsbedingungen, wie Anwesenheit von Menschen, Fahrzeugverkehr etc., anzupassen.
  • Vorstehend ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage beschrieben, bei welcher die Verknüpfung der Signale des Brandsensors KM und des akustischen Sensors 10 in Schaltelementen erfolgt, welche in dem Brandmelder BM angeordnet sind. Dabei kann der akustische Sensor 10 in den Brandmelder BM integriert sein, oder er kann räumlich getrennt von dem, bzw. den Brandmelder(n) angeordnet sein.
  • In der Figur nicht dargestellt ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße Brandmeldeanlage, bei welcher die Verknüpfung der Ausgangssignale der Brandmelder BM und der akustischen Sensoren 10 in der Signalzentrale erfolgt.
  • Abwandlungen der vorbeschriebenen Schaltungen für Brandmeldeanlagen sind im Rahmen der Erfindung gemäß den Ansprüchen möglich und dem Fachmann geläufig.
    Bezugszeichen
    Erster Impedanzwandler 1
    Schwellenwertdetektor 2
    Kippschaltung 3
    Entkoppelungswiderstand 9
    Akustischer Sensor 10
    Zweiter Impedanzwandler 11
    Brandmelder BM
    Meßkammer KM
    Referenzkammer KR
    Meßpunkt MP1
    Meßpunkt MP2
    Betriebsspannung UB
    Verbindungspunkt VP

Claims (10)

  1. Brandmeldeanlage, die aus mindestens einem Brandmelder (BM), einer Signalzentrale (SZ) und Leitungen, welche die Brandmelder (BM) mit der Signalzentrale (SZ) verbinden, besteht, wobei in dem Brandmelder (BM) ein in Abhängigkeit von auftretenden Brandphänomenen ein elektrisches Signal abgebender Brandsensor (12) vorgesehen ist und wobei ferner eine einen Schwellenwertdetektor (2) umfassende elektrische Auswerteschaltung vorgesehen ist, die bei Überschreitung eines vorbestimmten Schwellenwertes des Brandsensorausgangssignals ein Alarmsignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in Abhängigkeit von Druckänderungen der Umgebung elektrische Signale abgebender akustischer Sensor (10) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal nach Verstärkung in einem Impedanzwandler (11) der Auswerteschaltung zugeleitet wird und daß in der Auswerteschaltung Schaltelemente (2) vorgesehen sind, welche die Empfindlichkeit des Brandmelders (BM) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des akustischen Sensors (10) verändern.
  2. Brandmeldeanlage gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Sensor (10) konstruktiv mit dem Brandmelder (BM) verbunden ist.
  3. Brandmeldeanlage gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Sensor (10) räumlich getrennt von dem Brandmelder angeordnet ist und daß ein akustischer Sensor (10) mit mehreren Brandmeldern (BM) funktionell verbunden ist.
  4. Brandmeldeanlage gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Sensor (10) räumlich getrennt von dem Brandmelder (BM) angeordnet ist und daß mehrere akustische Sensoren (10) mit mindestens einem Brandmelder (BM) funktionell verbunden sind und dessen Empfindlichkeit steuern.
  5. Brandmeldeanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (2), welche die Empfindlichkeit der Brandmelder (BM) verändern, in der Signalzentrale (SZ) angeordnet sind.
  6. Brandmeldeanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (2) zur Veränderung der Empfindlichkeit der Brandmelder (BM) so ausgelegt sind, daß das Ausgangssignal des Brandsensors (12) beeinflußt wird.
  7. Brandmeldeanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (2) zur Veränderung der Empfindlichkeit der Brandmelder (BM) so ausgelegt sind, daß die Ansprechschwelle des Schwellenwertdetektors (2) verändert wird.
  8. Brandmeldeanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsensor ein optischer Rauchsensor, vorzugsweise ein Streulicht-Rauchsensor ist.
  9. Brandmeldeanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsensor ein Ionisationsrauchsensor (12) , ist.
  10. Brandmeldeanlage gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brandsensor ein Wärmemelder ist.
EP89110449A 1988-06-10 1989-06-09 Brandmeldeanlage Expired - Lifetime EP0345798B1 (de)

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CH2242/88A CH677413A5 (de) 1988-06-10 1988-06-10
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EP0345798A1 EP0345798A1 (de) 1989-12-13
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Country Status (7)

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EP (1) EP0345798B1 (de)
AT (1) ATE109294T1 (de)
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