EP1122700B1 - Method and device for configuring a tunnel fire detection system - Google Patents

Method and device for configuring a tunnel fire detection system Download PDF

Info

Publication number
EP1122700B1
EP1122700B1 EP00102318A EP00102318A EP1122700B1 EP 1122700 B1 EP1122700 B1 EP 1122700B1 EP 00102318 A EP00102318 A EP 00102318A EP 00102318 A EP00102318 A EP 00102318A EP 1122700 B1 EP1122700 B1 EP 1122700B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fire
tunnel
parameters
sensor cable
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00102318A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1122700A1 (en
Inventor
Rudolf Mägerle
Robert Notz
Bruno Dr. Covelli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to ES00102318T priority Critical patent/ES2317823T3/en
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT00102318T priority patent/ATE414967T1/en
Priority to DE50015457T priority patent/DE50015457D1/en
Priority to EP00102318A priority patent/EP1122700B1/en
Priority to AU11104/01A priority patent/AU770822B2/en
Priority to SG200100294A priority patent/SG94739A1/en
Priority to US09/773,991 priority patent/US6507281B2/en
Priority to CNB011032154A priority patent/CN1177302C/en
Publication of EP1122700A1 publication Critical patent/EP1122700A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1122700B1 publication Critical patent/EP1122700B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion

Abstract

A system and method are provided for configuring a tunnel fire detection system including a linear heat sensor. The fire detection system is configured based on a plurality of tunnel parameters describing the tunnel, a plurality of sensor parameters describing the linear heat sensor, and a plurality of partial fire models describing aspects of fire development. The system and method calculates fire development based on the plurality of tunnel parameters, the plurality of sensor parameters, and the plurality of partial fire models. The system and method can set the fire alarm time, the installation point of the sensor cable and the alarm limit values of the detection system such that a potential fire is quickly and reliably detected.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Detektion von Bränden in Tunnels, wofür heute Detektionssysteme mit einem linearen Wärmesensor verwendet werden. Ein derartiges Detektionssystem wird unter der Bezeichnung FibroLaservon der Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, früher Cerberus AG, vertrieben. Dieses System enthält ein an der Tunneldecke montiertes Glasfaserkabel, eine Laser-Lichtquelle und einen opto-elektronischen Empfänger. Das vom Laser erzeugte Licht wird in das Glasfaserkabel eingekoppelt und in dessen Längsrichtung geführt. Durch Wärmeeinwirkung verursachte Dichteschwankungen des Quarzglases bewirken eine kontinuierliche Streuung (Rayleigh-Streuung), die wiederum eine Dämpfung des Laserlichts bewirkt. Zusätzlich tritt durch thermische Gitterschwingungen des Glasmaterials eine weitere Lichtstreuung auf, die sogenannte Raman-Streuung.The invention is in the field of detection of fires in tunnels, for which detection systems with a linear thermal sensor are used today. Such a detection system is sold under the designation FibroLaser by Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, formerly Cerberus AG. This system includes a fiber optic cable mounted on the tunnel ceiling, a laser light source and an opto-electronic receiver. The laser generated light is coupled into the fiber optic cable and guided in the longitudinal direction. Density fluctuations of the quartz glass caused by heat cause a continuous scattering (Rayleigh scattering), which in turn causes an attenuation of the laser light. In addition, thermal lattice vibrations of the glass material cause further light scattering, the so-called Raman scattering.

Ein Bruchteil des Streulichts fällt in den Aperturwinkel des Wellenleiters und breitet sich sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung aus. Das Streulicht lässt sich mit dem opto-elektronischen Empfänger nachweisen; durch die Auswertung der Intensität bestimmter Rückstreufrequenzen kann die lokale Glasfasertemperatur bestimmt werden. Die örtliche Auflösung des Temperaturverlaufs entlang des Glasfaserkabels erfolgt durch Dämpfungsmessung des Wellenleiterlichts. Die Grösse des Feuers ist eine Funktion der erwärmten Kabelstrecke: Eine kurze, erwärmte Strecke entspricht einem kleinen und eine lange, erwärmte Strecke entspricht einem grossen Feuer.A fraction of the scattered light falls within the aperture angle of the waveguide and propagates in both the forward and reverse directions. The scattered light can be detected with the opto-electronic receiver; By evaluating the intensity of certain backscatter frequencies, the local fiberglass temperature can be determined. The local resolution of the temperature profile along the fiber optic cable is made by attenuation measurement of the waveguide light. The size of the fire is a function of the heated cable run: a short, heated stretch corresponds to a small and a long, heated stretch corresponds to a large fire.

Das Dokument D1 ( Beard E. A.: "Predicting the effects of design parameter variations on major fire spread in a tunnel" Int. Comm. Heat Mass Transfer, Bd. 23, Nr. 4, Juni 1996 (1996-06), - Juli 1996 (1996-07), Seiten 495-504, XP000920504 Chicago ) beschreibt ein deterministisches Modell, das die Bedingungen für Feuerverbreitung in einem Tunnel voraussagt. Das Modell, das auf den Konzepten der nicht linearen Dynamik basiert, kann benutzt werden, um die Bedingungen für die Ausbreitung eines Tunnelfeuers vorauszusagen. Des Weiteren werden weitere Simulationen, insbesondere Bifurkation, beschrieben. Diese zeigen weiter, wie das Modell benutzt werden kann, um jene geometrischen und thermophysikalischen Bedingungen zu kennzeichnen, die Instabilitäten und Sprünge verursachen. Prinzipiell kann solch ein Modell als Hilfsmittel zum Entwerfen und zum Betrieb für einen Tunnel benutzt werden.The document D1 ( Beard EA: "Predicting the effects of design parameter variations on a large fire spread in a tunnel" Int. Comm. Heat Mass Transfer, Vol. 23, No. 4, June 1996 (1996-06), - July 1996 (1996-07), pages 495-504, XP000920504 Chicago ) describes a deterministic model that predicts the conditions for fire propagation in a tunnel. The model, which is based on the concepts of non-linear dynamics, can be used to predict the conditions for the propagation of a tunnel fire. Furthermore, further simulations, in particular bifurcation, are described. These further demonstrate how the model can be used to characterize those geometric and thermophysical conditions that cause instabilities and jumps. In principle, such a model can be used as a tool for designing and operating a tunnel.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration eines einen linearen Wärmesensor mit einem Sensorkabel enthaltenden Detektionssystems für Tunnelbrände. Das erfindungsgemässe Verfahren soll es ermöglichen, Detektionssysteme für Tunnelbrände schon bei der Planung mit hoher Flexibilität auf die physikalischen und örtlichen Gegebenheiten eines Tunnels individuell einstellen zu können.The present invention relates to a method of configuring a tunnel fire detection system including a linear thermal sensor with a sensor cable. The inventive method should make it possible to set detection systems for tunnel fires already in the planning with high flexibility to the physical and local conditions of a tunnel individually.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass anhand von Parametern des Tunnels und des Sensorkabels sowie anhand eines Brandmodells die Brandentwicklung und die Alarmierungszeit berechnet und der Installationsort des Sensorkabels und die Alarmgrenzwerte des Detektionssystems so optimiert werden, dass ein möglicher Brand rasch und sicher detektiert wird.The stated object is achieved according to the invention by calculating the fire development and the alarming time on the basis of parameters of the tunnel and of the sensor cable and using a fire model and optimizing the installation location of the sensor cable and the alarm limits of the detection system in such a way that a possible fire is detected quickly and reliably ,

Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen ein Modell zur Simulation von verschiedenen Bränden in einem Tunnel für die effiziente und zielgerichtete Planung von neuen Anlagen und für die Festlegung der entsprechenden Testfeuer für die Erprobung dieser Anlagen.The method according to the invention is essentially a model for the simulation of different fires in a tunnel for the efficient and targeted planning of new plants and for the determination of the corresponding test fires for the testing of these plants.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter des Tunnels Daten über die Tunnelabmessungen und die Windverhältnisse im Tunnel enthalten.A first preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the parameters of the tunnel contain data about the tunnel dimensions and the wind conditions in the tunnel.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter des Sensorkabels durch die physikalischen Eigenschaften des Kabels, dessen Position und Verlegegeometrie und durch die Physik der Messtechnik bestimmt sind.A second preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the parameters of the sensor cable are determined by the physical properties of the cable, its position and laying geometry and by the physics of the measuring technique.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Brandmodell aus Teilmodellen besteht, die aus theoretischen Berechnungen und praktischen Erfahrungen gewonnene Parametersätze enthalten.A third preferred embodiment is characterized in that the fire model consists of submodels containing parameter sets obtained from theoretical calculations and practical experience.

Vorzugsweise enthält das Brandmodell die beiden Teilmodelle Brandentwicklung in der Reaktionszone und Verhalten der Brandgase in der Abkühlzone oberhalb der Reaktionszone.The fire model preferably contains the two partial models of fire development in the reaction zone and behavior of the combustion gases in the cooling zone above the reaction zone.

Beim Teilmodell Brandentwicklung erfolgt eine Berechnung der Reaktionsenthalpie, der Energiebilanz und des Auftriebs in der Reaktionszone und der Brandentwicklung. Beim Teilmodell Verhalten der Brandgase in der Abkühlzone (sogenanntes Plume-Modell) erfolgt im wesentlichen eine Berechnung des Verhaltens des Stroms der heissen Brandgase aufgrund der Vermischung mit dem umgebenden Gas in einer turbulenten Grenzzone.In the fire development submodel, the reaction enthalpy, the energy balance and the buoyancy in the reaction zone and the development of the fire are calculated. In the partial model behavior of the combustion gases in the cooling zone (so-called plume model), essentially a calculation of the behavior of the flow of hot combustion gases takes place due to the mixing with the surrounding gas in a turbulent boundary zone.

Die Erfindung betrifft weiter eine Einrichtung zur Konfiguration eines einen linearen Wärmesensor mit einem Sensorkabel enthaltenden Detektionssystems für Tunnelbrände. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch folgende Komponenten:

  1. a. Speichermittel für die Speicherung von Parametern des Tunnels und des Sensorkabels und von Parametersätzen eines Brandmodells;
  2. b. Rechnermittel für die Berechnung der Brandentwicklung und der sich daraus ergebenden Erwärmung des Sensorkabels anhand der gespeicherten Parameter und Parametersätze;
  3. c. Eingabemittel für die Eingabe von Daten und Parametern;
  4. d. Anzeigemittel für die Anzeige und/oder Ausgabe der für bestimmte Parameter resultierenden Alarmierungszeiten oder der für vorgegebene Alarmgrenzwerte und Alarmierungszeiten anzuwendenden Parameter des Tunnels und des Sensorkabels.
The invention further relates to a device for configuring a tunnel fire detection system comprising a linear thermal sensor with a sensor cable. The inventive device is characterized by the following components:
  1. a. Storage means for storing parameters of the tunnel and the sensor cable and parameter sets of a fire model;
  2. b. Computer means for calculating the development of the fire and the resulting heating of the sensor cable based on the stored parameters and parameter sets;
  3. c. Input means for entering data and parameters;
  4. d. Display means for displaying and / or outputting the alarming times resulting for certain parameters or the parameters of the tunnel and the sensor cable to be used for given alarm limit values and alarming times.

Beispielsweise ist die erfindungsgemässe Einrichtung durch einen Laptop oder einen anderen transportablen Rechner mit einer Eingabetastatur, einem Bildschirm, einem Druckeranschluss und einem CD-ROM-Laufwerk gebildet, wobei die Parametersätze des Brandmodells und die Programme für die Berechnung der Brandentwicklung, der Erwärmung des Sensorkabels und der Alarmierungszeiten auf einer CD-ROM gespeichert und die Parameter des Tunnels und des Sensorkabels mit der Eingabetastatur eingebbar sind.For example, the inventive device is formed by a laptop or other portable computer with an input keyboard, a screen, a printer port and a CD-ROM drive, the parameter sets of the fire model and the programs for the calculation of fire development, heating of the sensor cable and Alarm times are stored on a CD-ROM and the parameters of the tunnel and the sensor cable can be entered using the input keyboard.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1
ein Flussdiagramm des Hauptprogramms zur Berechnung der Alarmierungszeiten eines einen Wärmesensor enthaltenden Detektionssystems für Tunnelbrände,
Fig. 2
ein Flussdiagramm des Unterprogramms zur Berechnung der Brandentwicklung; und
Fig. 3
ein Flussdiagramm des Unterprogramms zur Temperaturberechnung im Sensorkabel.
In the following the invention with reference to an embodiment and the drawings will be explained in more detail; it shows:
Fig. 1
a flow chart of the main program for calculating the alarm times of a detection system containing a thermal sensor for tunnel fires,
Fig. 2
a flowchart of the fire development calculation subroutine; and
Fig. 3
a flow chart of the subroutine for temperature calculation in the sensor cable.

Erfahrungen in der Detektion von Tunnelbränden zeigen, dass für eine zuverlässige und rasche Branddetektion das Abbrandverhalten und die Grösse der Feuer, die Windverhältnisse, die Tunnelgeometrie, die räumliche Anordnung der Sensoren und der Ort des Feuers berücksichtigt werden müssen. Dabei kommt in vielen Fällen ein Detektionssystem mit einem linearen Wärmesensor zur Anwendung, wie es beispielsweise von der Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, früher Cerberus AG, unter der Bezeichnung FibroLaser angeboten wird. Der FibroLaser wird als bekannt vorausgesetzt; es wird in diesem Zusammenhang auf die Einleitung der vorliegenden Beschreibung und auf die Prospekte des FibroLaser-Systems verwiesen.Experiences in the detection of tunnel fires show that for a reliable and rapid fire detection the burning behavior and the size of the fire, the wind conditions, the tunnel geometry, the spatial arrangement of the sensors and the place of the fire must be considered. In many cases, a detection system with a linear thermal sensor is used, as offered for example by Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, formerly Cerberus AG, under the name FibroLaser . The FibroLaser is assumed to be known; Reference is made in this connection to the introduction of the present specification and to the brochures of the FibroLaser system.

Da es wegen der komplexen thermodynamischen Vorgänge bei einem Brand nahezu unmöglich ist, alle Einflussgrössen auch nur einigermassen zu berücksichtigen, ist die Konfiguration eines Detektionssystems mit einem linearen Wärmesensor ausserordentlich aufwendig und zeitraubend und mit vielen praktischen Versuchen verbunden. Das vorliegende Verfahren erleichtert die Konfiguration ganz wesentlich, indem es dem Applikationsingenieur ein durch Versuche im Labor- und Grossmassstab bestätigtes Simulationsprogramm zur Verfügung stellt, mit dem die aus gegebenen Anlageparametern resultierende Alarmierungszeit berechnet wird und somit die Anlageparameter auf eine vorgegebene Alarmierungszeit abgestimmt werden können.Since it is almost impossible because of the complex thermodynamic processes in a fire to consider all factors even to some extent, the configuration of a detection system with a linear heat sensor is extremely complicated and time consuming and associated with many practical experiments. The present method facilitates the configuration considerably by providing the application engineer with a simulation program confirmed by laboratory and large-scale tests, with which the alarming time resulting from given installation parameters is calculated and thus the system parameters can be tuned to a given alarming time.

Das Berechnungsverfahren stützt sich auf eine thermodynamische Modellierung der Brandvorgänge, wobei die thermodynamischen Modelle die Erhaltungsgrössen der Physik (Masse, Energie, Impuls) erfüllen und nur wenige empirische Werte benötigen. Das Simulationsmodell besteht aus folgenden Teilmodellen:

  • Berechnung der Reaktionsenthalpie aufgrund einer Elementaranalyse der Brandstoffe
  • Energiebilanz und Massenbilanz in der Reaktionszone
  • Länge der Reaktionszone
  • Energiebilanz im Plume (= Abkühlzone oberhalb der Reaktionszone)
  • Strömungsmechanik im Plume unter Zugrundelegung eines Freistrahlmodells
  • Einfluss des Windes im Tunnel auf Reaktionszone und Plume
  • Brandentwicklung
  • Wärmeaustausch durch Strahlung und Konvektion sowie Wärmeleitung im Sensorkabel
The calculation method relies on a thermodynamic modeling of the firing processes, whereby the thermodynamic models fulfill the conservation laws of physics (mass, energy, momentum) and require only few empirical values. The simulation model consists of the following submodels:
  • Calculation of the reaction enthalpy based on an elemental analysis of the flammable substances
  • Energy balance and mass balance in the reaction zone
  • Length of the reaction zone
  • Energy balance in the plume (= cooling zone above the reaction zone)
  • Fluid mechanics in the plume on the basis of a free-jet model
  • Influence of the wind in the tunnel on reaction zone and plume
  • Brand development
  • Heat exchange by radiation and convection as well as heat conduction in the sensor cable

Das Simulationsmodell erhält insbesondere die folgenden Eingabeparameter:

  • Feuerdurchmesser: Durchmesser des mit der gesamten Oberfläche des Brennstoffs flächengleichen Kreises.
  • Tunnelhöhe: Abstand zwischen Fahrbahn und Tunnelhöhe, wobei bei einem Tunnel mit gewölbter Decke in der Regel eine mittlere Deckenhöhe im Gewölbebereich angenommen wird, die aber in jedem Fall oberhalb des Sensorkabels liegen muss.
  • Tunnelbreite: Kürzester Abstand der Tunnelwände auf halber Tunnelhöhe.
  • Abstand Sensor - Boden: Kürzester Abstand zwischen Sensorkabel und Fahrbahn; dieser Abstand ist immer kleiner als die Tunnelhöhe.
  • Abstand Sensor - Brand: Kürzester Abstand zwischen der Mitte der Brandoberfläche und dem Sensorkabel; dieser Abstand ist in der Regel grösser als der Abstand zwischen Sensor und Boden.
  • Wind: Die Windgeschwindigkeit entspricht der über den Tunnelquerschnitt gemittelten Luftgeschwindigkeit entlang der Fahrbahn. Falls durch Ventilatoren eine starke Querströmung angeregt wird, die grösser ist als die Windgeschwindigkeit längs der Fahrbahn, wird die Quergeschwindigkeit eingesetzt.
  • Wind im Bereich des Sensorkabels: Der Wind im Tunnel weist ein Profil auf, das in der Regel an den Wänden und an der Decke gegen null strebt. Falls das Sensorkabel nahe an der Decke oder einer Wand montiert ist, muss dieser Effekt berücksichtigt werden. Die Richwerte sind einer Tabelle entnehmbar.
  • Tunneldruck: Umgebungsdruck im Brandbereich; hängt vor allem von der Meereshöhe ab.
  • Tunneltemperatur: Umgebungstemperatur im Brandbereich; hat im Winter einen Einfluss auf die Auslösung der Alarmtemperatur im Detektionssystem.
  • Sensordurchmesser: Aussendurchmesser des Sensorkabels.
  • Alarmtemperatur: Temperaturschwellwert, bei dessen Erreichen/Überschreitung das Detektionssystem einen Brandalarm melden soll. Dieser Wert liegt in der Regel im Bereich von 50° bis 80°C. Alarmtemperaturen unter 50°C können im Ein- und Ausfahrtsbereich der Tunnel Fehlalarm auslösen.
  • Gradient der Alarmtemperatur: Aus der Zunahme der Temperatur über die Zeit wir der Gradient bestimmt, der den Schwellwert für die Auslösung eines Brandalarms bildet. Falls die Temperatur pro Sekunde schneller als der Schwellwert ansteigt, wird Alarm ausgelöst. In der Regel beträgt dieser Schwellwert 0.1°C/sec, entsprechend 6°C pro Minute.
  • Brandbeschleunigungsrate: Bei uneingeschränkter Luftzufuhr zum Brandherd wächst die Brandzuwachsrate linear mit der Zeit an. Für die Abbrandleistung Q* eines Feuers mit der Brandfläche A zum Zeitpunkt t gilt Q*=A.B.t2, wobei die sogenannte Brandbeschleunigungsrate B ein Mass für die Brandentwicklung bis zum Vollbrand ist. Für B existieren Erfahrungswerte, die in einer Tabelle gespeichert sind.
In particular, the simulation model receives the following input parameters:
  • Fire Diameter: Diameter of the circle of equal area with the entire surface of the fuel.
  • Tunnel height: distance between the carriageway and the tunnel height, whereby in the case of a tunnel with a curved ceiling, a mean ceiling height in the vault area is generally assumed, but in any case must be above the sensor cable.
  • Tunnel width: Shortest distance of tunnel walls at half tunnel height.
  • Distance sensor - ground: shortest distance between sensor cable and roadway; this distance is always smaller than the tunnel height.
  • Distance Sensor - Fire: Shortest distance between the center of the fire surface and the sensor cable; this distance is usually greater than the distance between the sensor and the ground.
  • Wind: The wind speed corresponds to the air velocity averaged over the tunnel cross section along the roadway. If a strong cross-flow is stimulated by fans, which is greater than the wind speed along the road, the cross-speed is used.
  • Wind in the area of the sensor cable: The wind in the tunnel has a profile that tends to zero at the walls and ceiling. If the sensor cable is mounted close to the ceiling or wall, this effect must be considered. The rich values can be taken from a table.
  • Tunnel pressure: ambient pressure in the fire area; depends mainly on the sea level.
  • Tunnel temperature: Ambient temperature in the fire area; has an influence on the triggering of the alarm temperature in the detection system in winter.
  • Sensor diameter: Outer diameter of the sensor cable.
  • Alarm temperature: Temperature threshold at which the detection system should report a fire alarm when it is reached / exceeded. This value is usually in the range of 50 ° to 80 ° C. Alarm temperatures below 50 ° C can trigger false alarms in the entrances and exits of the tunnels.
  • Gradient of the alarm temperature: From the increase of the temperature over the time, the gradient determining the threshold for the triggering of a fire alarm is determined. If the temperature rises faster than the threshold per second, an alarm will sound. In general, this threshold is 0.1 ° C / sec, corresponding to 6 ° C per minute.
  • Rate of fire acceleration: With unrestricted air supply to the fire, the rate of fire growth increases linearly with time. For the burnup rate Q * of a fire with the fire area A at time t, Q * = ABt 2 , the so-called rate of acceleration of fire B being a measure of the fire development up to full fire. For B there are empirical values stored in a table.

Grundsätzlich gilt für alle genannten Parameter, dass immer vom schlimmsten Fall ausgegangen wird. Dieser ist z.B. für den Abstand zwischen Sensor und Brand die Länge der Diagonale vom Sensorkabel zum Fahrbahnrand. Selbstverständlich liegt eine brennende Abdeckplane eines LKW wesentlich näher am Sensorkabel, aber das ist kein Problem, weil ein solcher Brand wesentlich früher detektiert würde. Der Feuerdurchmesser, das ist die Brandoberfläche, ist bei Personen- und Lastkraftwagen in Tunnels bekannt, und wird beispielsweise mit 1 Meter angenommen, was einer Brandoberfläche von etwa 0.8 m2 entspricht.Basically, all the parameters mentioned above are always based on the worst case scenario. For example, this is the length of the diagonal between the sensor cable and the edge of the roadway for the distance between sensor and fire. Of course, a burning tarpaulin of a truck is much closer to the sensor cable, but that's no problem because such a fire would be detected much earlier. The fire diameter, which is the fire surface, is known in passenger cars and lorries in tunnels, and is assumed, for example, 1 meter, which corresponds to a fire surface of about 0.8 m 2 .

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm des Hauptprogramms zur Berechnung der Alarmierungszeiten des erfindungsgemässen Detektionssystems für Tunnelbrände. In einem ersten Schritt werden die erforderlichen Parameter des Tunnels und des Sensorkabels eingegeben; die Parametersätze des Brandmodells sind im System gespeichert. Fig. 1 shows a flowchart of the main program for calculating the alarming times of the inventive detection system for tunnel fires. In a first step, the required parameters of the tunnel and the sensor cable are entered; the parameter sets of the fire model are stored in the system.

Dann erfolgt die Wahl des Berechnungsmodells im Sensorkabel. Dieses besteht aus einer mit Wärmeleitpaste umhüllten Glasfaser, einer die Glasfaser mit ihrer Umhüllung umgebenden Stahlkapillare mit einem Durchmesser von beispielsweise 1.6 mm und einem Aussenmantel aus Polyethylen mit einem Durchmesser von etwa 8 mm. Das Sensorkabel wird sowohl durch umströmende Brandgase (konvektiver Wärmeaustausch) als auch durch Strahlung erwärmt, wobei beide Arten von Wärmeflüssen getrennt oder gleichzeitig auftreten können. Für die Erwärmung des Kabels und der Glasfaser können zwei verschiedene Berechnungsmodelle, das homogene Modell und das Differentialmodell, angewandt werden, die sich in der Genauigkeit und in der Rechengeschwindigkeit unterscheiden.Then the calculation model is selected in the sensor cable. This consists of a fiberglass coated with fiberglass, a surrounding the glass fiber with its sheath steel capillary with a diameter of 1.6 mm, for example, and an outer jacket made of polyethylene with a diameter of about 8 mm. The sensor cable is heated by circulating combustion gases (convective heat exchange) as well as by radiation, whereby both types of heat flows can occur separately or simultaneously. For the heating of the cable and the glass fiber two different calculation models, the homogeneous model and the differential model, can be used, which differ in the accuracy and in the computing speed.

Beim homogenen Modell wird das Temperaturprofil durch den Aussenmantel vernachlässigt und es wird angenommen, dass das gesamte Kabel auf eine mittlere Temperatur geheizt wird. Beim Differentialmodell, welches wesentlich mehr Rechenzeit erfordert, erfolgt die exakte Berechnung der Erwärmung der Glasfaser im Sensorkabel durch die Lösung der instationären Wärmeleitungsgleichung zweiter Ordnung. Im vorliegenden Fall muss diese Gleichung als gekoppeltes Differentialgleichungssystem erweitert werden, da das Sensorkabel verschiedene Schichten aufweist. Das Unterprogramm für das Differentialmodell zur Temperaturberechnung im Sensorkabel ist in Fig. 3 dargestellt.In the homogeneous model, the temperature profile is neglected by the outer jacket and it is assumed that the entire cable is heated to an average temperature. In the case of the differential model, which requires significantly more computing time, the exact calculation of the heating of the glass fiber in the sensor cable is carried out by the solution of the second-order transient heat conduction equation. In the present case, this equation has to be extended as a coupled differential equation system, since the sensor cable has different layers. The subroutine for the differential model for temperature calculation in the sensor cable is in Fig. 3 shown.

Nach der Eingabe der technischen Daten über das Sensorkabel erfolgt eine Berechnung des Vollbrandes ohne Windeinfluss gemäss dem Unterprogramm von Fig 2. Dieses liefert die Temperatur in der Reaktionszone (Flammenzone) und im Plume, also die beiden für die Erwärmung des Sensorkabels verantwortlichen Grössen. Gemäss Fig. 2 werden zur Berechnung des Vollbrandes die thermodynamischen Startwerte und die Startwerte für die Abbrandrate WSBR eingegeben, wobei mit Abbrandrate die Brandentwicklung bis zum Vollbrand bezeichnet ist. Der Startwert für die Abbrandrate wird in Schritten ΔW iteriert bis die Abbrandrate den der Gesamt-Massenbilanz entsprechenden Wert erfüllt.After entering the technical data via the sensor cable, the full fire is calculated without wind influence according to the subroutine of Fig. 2 , This supplies the temperature in the reaction zone (flame zone) and in the plume, ie the two quantities responsible for heating the sensor cable. According to Fig. 2 For the calculation of the full firing, the thermodynamic starting values and the starting values for the burning rate WSBR are entered, whereby the burning rate up to full firing is designated as the burning rate. The start value for the burn rate is iterated in steps ΔW until the burn rate meets the value corresponding to the total mass balance.

Bei einem Brand werden Stoffe im Brandgut mit dem Luftsauerstoff in der Reaktionszone oxidiert, wobei die durch diese Oxidationsreaktionen freigesetzte Wärmeenergie die Gase in der Reaktionszone erhitzt. Bei den meisten Bränden oxidieren die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Schwefel; im Brandgut eventuell enthaltene Halogene reagieren vorzugsweise mit dem Wasserstoff. Für die Simulation wird der Gehalt an Halogenen ebenso wie der an seltenen Metallen als vernachlässigbar angenommen.In a fire, substances in the burned material are oxidized with the atmospheric oxygen in the reaction zone, the heat energy released by these oxidation reactions heating the gases in the reaction zone. In most fires, the elements oxidize carbon, hydrogen and sulfur; halogens possibly contained in the combustible material preferably react with the hydrogen. For the simulation, the content of halogens as well as of rare metals is assumed to be negligible.

In der Reaktionszone bilden sich dann vor allem CO2, H2O und SO2, wobei bestimmte Wärmemengen pro Mol freigesetzt werden. Bei Sauerstoff-Mangel bildet sich vermehrt CO und gleichzeitig spielt die Wassergasreaktion eine wichtige Rolle, wobei diese energiezehrende Reduktion vom Angebot der Edukte und von der Temperatur in der Reaktionszone abhängig ist. Aus dem bekannten Reaktionsschema kann der Sauerstoffbedarf bei idealer, vollständiger Verbrennung stöchiometrisch bestimmt werden und aus diesem, der Brandmasse und dem Massenanteil der Zuluft die stöchiometrische Luftmasse.CO 2 , H 2 O and SO 2 are then formed in the reaction zone, releasing certain amounts of heat per mole. In the case of an oxygen deficiency, more CO is formed and at the same time the water gas reaction plays an important role, whereby this energy-consuming reduction depends on the supply of the starting materials and on the temperature in the reaction zone. From the known reaction scheme, the oxygen demand can be determined stoichiometrically with ideal, complete combustion and from this, the fire mass and the mass fraction of the supply air, the stoichiometric air mass.

Bei einem Feuer mit Naturkonvektion wird in der Reaktionszone mehr Luft umgesetzt als die Stöchiometrie der Verbrennungsreaktionen verlangt, diese Mehrluft ist die Luftüberschusszahl. Man kann diese aus dem sogenannten kB-Faktor berechenen, der zur Ermittlung des minimalen Sauerstoffanteils aus den Richtlinien für Inertgaslöschanlagen verwendet wird. Der minimale Sauerstoffanteil ist die zur Aufrechterhaltung der Verbrennungsreaktionen erforderliche O2-Konzentration, die über dem stöchiometrischen Luftbedarf liegen kann.In a natural convection fire, more air is reacted in the reaction zone than the stoichiometry of the combustion reactions requires; this extra air is the excess air. These can be calculated from the so-called k B factor, which is used to determine the minimum oxygen content from the guidelines for inert gas extinguishing systems. The minimum oxygen content is the O 2 concentration required to maintain the combustion reactions, which may be above the stoichiometric air requirement.

Bei einer unvollständigen Verbrennung bildet sich auf Kosten von CO2 vermehrt CO und freier Wasserstoff. In diesem Fall ist der Sauerstoffbedarf grösser als die Zuluft in der Reaktionszone nachliefern kann. Man kann aus den Massenanteilen von Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff im Brandgut und aus dem Massenanteil der Zuluft den Anteil von CO2 imBrandgas und daraus die anderen Reaktionsprodukte und die Reaktionsenthalpien ermitteln.In case of incomplete combustion CO and CO increase at the expense of CO 2 . In this case, the oxygen demand is greater than the supply air can replenish in the reaction zone. From the mass proportions of carbon, hydrogen, sulfur and oxygen in the flammable material and from the mass fraction of the incoming air, it is possible to determine the proportion of CO 2 in the combustion gas and from this the other reaction products and reaction enthalpies.

Die freigesetzte Verbrennungswärme oder Reaktionsenthalpie des Brandstoffes lässt sich ebenfalls stöchiometrisch ermitteln. Ausserdem sind die Verbrennungsenthalpien der meisten Stoffe in den brandtechnischen Vorschriften (Sprinkler-Richtlinien, DIN 4201, DIN 18232, usw.) experimentell bestimmt worden und können entsprechenden Tabellen entnommen werden.The released heat of combustion or reaction enthalpy of the fuel can also be determined stoichiometrically. In addition, the combustion enthalpies of most substances have been determined experimentally in the fire regulations (sprinkler guidelines, DIN 4201, DIN 18232, etc.) and can be found in the corresponding tables.

Aus der Brandgas-Zusammensetzung in der Reaktionszone wird die Heizleistung in der Reaktionszone berechnet und die sich dabei ergebende Temperatur wird mit der Flammenlänge und der Enthalpie- und Massenbilanz iteriert. Schliesslich wird aus dem Gasvolumenstrom und der Gasgeschwindigkeit über der Reaktionszone die Impulsbilanz im Bereich der Reaktionszone ermittelt und es erfolgt eine Iteration der Abbrandrate nach der Gesamt-Massenbilanz. Sobald die Abbrandrate den der gewünschten Branddauer entsprechenden Wert erfüllt, wird noch die Plume-Entwicklung von der Reaktionszone bis zur Decke in die Impuls-, Massen- und Enthalpiebilanz miteinbezogen und es wird die Luftzumischung und Windkorrektur berücksichtigt.From the fire gas composition in the reaction zone, the heating power is calculated in the reaction zone and the resulting temperature is iterated with the flame length and the enthalpy and mass balance. Finally, the momentum balance in the region of the reaction zone is determined from the gas volume flow and the gas velocity over the reaction zone, and the burning rate is iterated according to the total mass balance. As soon as the burn rate meets the desired fire duration, the plume evolution from the reaction zone to the ceiling is included in the momentum, mass and enthalpy balances, taking into account the air mixing and wind correction.

In der Abkühlzone oberhalb der Reaktionszone vermischen sich die heissen Brandgase in einer turbulenten Grenzzone mit dem umgebenden Gas, z.B. Luft, wodurch sich der vertikal nach oben strömende Gasstrom aufweitet. Für die Simulation wird angenommen, dass das Verhalten der aufsteigenden Brandgase einem turbulenten Freistrahl mit der Reaktionszone als Strahlkern entspricht. Die Abnahme der Temperatur in Funktion der Höhe kann mit einer Energiebilanz über die Höhenschicht erfasst und die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit kann mittels einer Impulsbilanz über den lokalen Plume-Querschnitt erfasst werden, so dass sich schliesslich die lokale Geschwindigkeitsabnahme im Plume ergibt.In the cooling zone above the reaction zone, the hot combustion gases in a turbulent boundary zone mix with the surrounding gas, e.g. Air, which widens the vertically upward flowing gas stream. For the simulation, it is assumed that the behavior of the rising combustion gases corresponds to a turbulent free jet with the reaction zone as the jet core. The decrease of the temperature as a function of the height can be detected with an energy balance over the height layer and the average ascent rate can be detected by means of a momentum balance over the local plume cross-section, so that finally results in the local speed decrease in the plume.

Es wird angenommen, dass der Plume sich wie ein turbulenter Freistrahl öffnet, bei dem der Öfnungswinkel um 8° bis 15° beträgt. Diese Winkelabhängigkeit kann aus der Druckdifferenz zwischen Strahl und Umgebung ermittelt werden. Bei Windgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s bildet sich im Tunnelquerschnitt eine turbulente Längsströmung aus, deren Turbulenzballen wesentlich kleiner sind als der Tunnelquerschnitt. Diese Luftströmung kann man trotz der hohen Reynoldszahl im Bereich von 106 im Vergleich zu den Tunnelabmessungen als laminar bezeichnen. Unter diesem Gesichtspunkt ist die Annahme zulässig, dass sich der Impulsstrom des Windes dem Impulsstrom des Plumes überlagert, so dass die Gase im Plume durch den Wind fortgetragen werden, ohne dass der Plume vollständig verwirbelt wird. Der Plume erhält durch den Windeinfluss einen bestimmten Neigungswinkel, der aus dem Verhältnis der Gasgeschwindigkeit im Plume zur Windgeschwindigkeit im Tunnel ermittelt werden kann.It is assumed that the plume opens like a turbulent free jet with an opening angle of 8 ° to 15 °. This angle dependence can be determined from the pressure difference between the beam and the environment. At wind speeds of up to 10 m / s, a turbulent longitudinal flow forms in the tunnel cross section, the turbulence bales of which are considerably smaller than the tunnel cross section. Despite the high Reynolds number in the range of 10 6, this air flow can be described as laminar compared to the tunnel dimensions. From this point of view, the assumption is that the momentum current of the wind is superimposed on the momentum current of the plume, so that the gases in the plume are carried away by the wind, without the plume being completely swirled. The plume receives by the wind influence a certain angle of inclination, which can be determined from the ratio of the gas velocity in the plume to the wind speed in the tunnel.

Als Ergebnis des Unterprogramms zur Berechnung der Brandentwicklung erhält man die Temperatur in der Reaktionszone und die Temperatur im Plume bei Vollbrand.As a result of the fire development calculation sub-program, the temperature in the reaction zone and the temperature in the plume at full burn are obtained.

Anschliessend wird die Zeititeration gestartet, wobei alle thermodynamischen Zustände in Zeitschritten △t von 1 Sekunde berechnet werden, was eine genaue Abbildung der Brandentwicklung ermöglicht. Die Simulation läuft eine bestimmte maximale Zeit tEnd von einigen Minuten und wird bei Erreichen von tEnd mit der Anzeige und/oder dem Ausdruck der Alarmkriterien beendet. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, wird die aktuelle Brandfläche eingegeben und anschliessend der Brand ohne Windeinfluss berechnet. Dann wird der Windeinfluss auf Reaktionszone und Plume eingegeben, ebenso wie die Strecke von der Brandfläche zum Detektorkabel. Anschliessend erfolgt mit der Temperatur in der Reaktionszone und im Plume die Brandberechnung mit Wind, die Berechnung der Temperatur der turbulenten Heissgasschicht und der Temperatur bei vollständiger turbulenter Vermischung im Tunnelquerschnitt. Dann wird der Wärmfluss in die Kabeloberfläche (Konvektion oder Strahlung) ermittelt und es erfolgt eine Abschätzung, ob Konvektionswärme und Strahlung gemeinsam auf das Kabel wirken.Subsequently, the time iteration is started, wherein all thermodynamic states are calculated in time steps △ t of 1 second, which allows an accurate mapping of the fire development. The simulation runs a certain maximum time t end of a few minutes and ends when t End is reached with the display and / or the printout of the alarm criteria. As Fig. 1 can be seen, the current fire area is entered and then calculates the fire without wind influence. Then the influence of wind on reaction zone and plume is entered, as well as the distance from the fire area to the detector cable. Subsequently, with the temperature in the reaction zone and in the plume, the fire calculation with wind takes place, the calculation of the temperature of the turbulent hot gas layer and the temperature with complete turbulent mixing in the tunnel cross-section. Then the heat flow into the cable surface (convection or radiation) is determined and an estimate is made as to whether convective heat and radiation act together on the cable.

Dann erfolgt die Berechnung der Wärmeleitung durch das Sensorkabel zur Glasfaser nach dem in Fig. 3 dargestellten Differentialmodell. Gemäss Fig. 3 werden die Stoffdaten des Kabels und die Anfangs- und Randbedingungen zur Zeit t=0 eingegeben und es wird der Integrationsschritt Δtk festgelegt. Dieser beträgt beispielsweise 10-3 Sekunden. Die Berechnung des Temperaturprofils im Kabel erfolgt alle 10-3 Sekunden, der Wert wird aber entsprechend dem Zeitschritt im Hauptprogramm nur alle tk = tn, also beispielsweise jede Sekunde, ins Hauptprogramm übernommen. Dann wird die Wärmeleitungsgleichung zweiter Ordnung mit dem Differenzverfahren gelöst und nach der Zeit tn steht jeweils das Temperaturprofil im Kabel zur Verfügung.Then, the calculation of the heat conduction through the sensor cable to the glass fiber according to the in Fig. 3 illustrated differential model. According to Fig. 3 the fabric data of the cable and the initial and boundary conditions are entered at time t = 0 and it becomes the integration step Set Δt k . This is for example 10 -3 seconds. The calculation of the temperature profile in the cable takes place every 10 -3 seconds, but the value is transferred to the main program according to the time step in the main program only every t k = t n , for example every second. Then, the heat equation of the second order is solved with the difference method and after the time t n is in each case the temperature profile in the cable available.

Mit dem Temperaturprofil im Kabel wird dann im Hauptprogramm der Temperaturgradient gebildet. Dann wird überprüft, ob bei der Simulation der Plume das Kabel innerhalb des Strahlungsfeldes erreicht; wenn ja, liegt eine Superposition von Konvektion und Strahlung vor. Anschliessend erfolgt ein Test, ob zwei Messorte des Kabels innerhalb des Strahlungsfeldes liegen; wenn nein, liegt eine Dämpfung der Strahlungs-Oberflächentemperatur vor. Schliesslich werden die Alarmkriterien geprüft und die Alarmierungszeit wird im Zeitschritt t ausgedruckt. Nach Erreichen der vorgegebenen Gesamtdauer der Simulation tEnd werden die Alarmkriterien ausgedruckt und die Simulation ist beendet.The temperature profile in the cable then forms the temperature gradient in the main program. Then it is checked whether in the simulation of the plume reaches the cable within the radiation field; if so, there is a superposition of convection and radiation. Subsequently, a test is made as to whether two measuring locations of the cable lie within the radiation field; if not, there is an attenuation of the radiation surface temperature. Finally, the alarm criteria are checked and the alarm time is printed out in time step t. After reaching the given total duration of the simulation t End the alarm criteria are printed out and the simulation is finished.

Der Anwender weiss jetzt, ob die angestrebte Alarmierungszeit mit den eingegebenen Parametern erreicht werden kann, oder ob die oder einige der Parameter geändert werden müssen.The user now knows whether the desired alarm time can be achieved with the entered parameters, or whether the or some of the parameters must be changed.

Claims (8)

  1. Method for configuring a detection system containing a linear heat sensor with a sensor cable for tunnel fires, the fire development and the alarm time being calculated with the aid of parameters of the tunnel and of the sensor cable and with the aid of a fire model, and the installation site of the sensor cable and the alarm thresholds of the detection system thus being optimized, a possible fire being detected rapidly and reliably, characterized in that the parameters of the sensor cable are determined by the physical properties of the cable, its position and layout geometry and by the physics of the measurement technique.
  2. Method according Claim 1, characterized in that the parameters of the tunnel contain data relating to the tunnel dimensions and the wind conditions.
  3. Method according one of Claims 1 and 2, characterized in that the fire model consists of submodels, which contain parameter sets obtained from theoretical calculations and practical experience.
  4. Method according Claim 3, characterized in that the fire model contains a submodel of fire development in the reaction zone and a submodel of behaviour of the combustion gases in the cooling zone above the reaction zone.
  5. Method according Claim 4, characterized in that a calculation of the reaction enthalpy, the energy balance and the upthrust in the reaction zone and the fire development is carried out in the submodel of fire development.
  6. Method according Claim 4 or 5, characterized in that a calculation of the behaviour of the flow of the hot combustion gases due to mixing with the surrounding gas in a turbulent boundary zone is carried out in the submodel of behaviour of the combustion gases in the cooling zone.
  7. Device for carrying out a method according to one of the preceding claims for configuring a detection system containing a linear heat sensor with a sensor cable for tunnel fires, characterized by the following components:
    a. storage means for storing parameters of the tunnel and of the sensor cable and parameter sets of a fire model;
    b. computer means for calculating the fire development and the resultant heating of the sensor cable with the aid of the stored parameters and parameter sets;
    c. input means for inputting data and parameters;
    d. display means for display and/or output of the alarm times resulting for particular parameters, or the parameters of the tunnel and of the sensor cable which are to be applied for predetermined alarm thresholds and alarm times.
  8. Device according to Claim 7, characterized by a laptop and/or another portable computer having an input keyboard, a monitor, a printer connection and a CD-ROM drive, in which the parameter sets of the fire model and the programs for calculating the fire development, the heating of the sensor cable and the alarm times are stored on a CD-ROM and the parameters of the tunnel and of the sensor cable can be input using the input keyboard.
EP00102318A 2000-02-03 2000-02-03 Method and device for configuring a tunnel fire detection system Expired - Lifetime EP1122700B1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT00102318T ATE414967T1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 METHOD AND DEVICE FOR CONFIGURING A DETECTION SYSTEM FOR TUNNEL FIRE
DE50015457T DE50015457D1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Method and device for configuring a detection system for tunnel fires
EP00102318A EP1122700B1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Method and device for configuring a tunnel fire detection system
ES00102318T ES2317823T3 (en) 2000-02-03 2000-02-03 PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CONFIGURATION OF A FIRE DETECTION SYSTEM IN TUNNELS.
AU11104/01A AU770822B2 (en) 2000-02-03 2001-01-09 Method and device for configuring a tunnel fire detection system
SG200100294A SG94739A1 (en) 2000-02-03 2001-01-19 Method and device for configuring a tunnel fire detection system
US09/773,991 US6507281B2 (en) 2000-02-03 2001-02-01 Method and device for configuring a tunnel fire detection system
CNB011032154A CN1177302C (en) 2000-02-03 2001-02-05 Method and apparatus for equipping tunnel fire-monitoring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00102318A EP1122700B1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Method and device for configuring a tunnel fire detection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1122700A1 EP1122700A1 (en) 2001-08-08
EP1122700B1 true EP1122700B1 (en) 2008-11-19

Family

ID=8167767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00102318A Expired - Lifetime EP1122700B1 (en) 2000-02-03 2000-02-03 Method and device for configuring a tunnel fire detection system

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6507281B2 (en)
EP (1) EP1122700B1 (en)
CN (1) CN1177302C (en)
AT (1) ATE414967T1 (en)
AU (1) AU770822B2 (en)
DE (1) DE50015457D1 (en)
ES (1) ES2317823T3 (en)
SG (1) SG94739A1 (en)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1293945A1 (en) * 2001-09-15 2003-03-19 Siemens Building Technologies AG Method, planning tool and computer system for project management of hazard detection systems
US6719456B2 (en) * 2001-10-23 2004-04-13 Randall S. Mundt Methods and apparatus for firefighting
US7690837B2 (en) * 2006-03-07 2010-04-06 The Boeing Company Method of analysis of effects of cargo fire on primary aircraft structure temperatures
DE102006024047A1 (en) * 2006-05-21 2007-11-22 Lios Technology Gmbh Fire suppression and cancellation adaptive or continuous controlling method for e.g. building plant, involves consulting conclusion on fire formation for optimized control of resource e.g. water quantity, for fire fighting or suppression
US8253574B2 (en) * 2006-12-29 2012-08-28 Honeywell International Inc. Systems and methods to predict fire and smoke propagation
CN101571983B (en) * 2009-04-30 2011-12-07 曹春耕 Method for alarming and positioning fire disaster automatically in fiber gating tunnel
JP2011059739A (en) * 2009-09-04 2011-03-24 Fujitsu Ltd Temperature predicting apparatus, temperature predicting method, and temperature predicting program
GB2474275B (en) * 2009-10-09 2015-04-01 Senergy Holdings Ltd Well simulation
CN102023599B (en) * 2010-02-11 2012-08-29 北京瑞华赢科技发展有限公司 Tunnel monitoring system
CN102096738A (en) * 2011-02-15 2011-06-15 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 Design layout optimization method for cabin smoke detection system
EP3084737B1 (en) * 2013-12-17 2021-03-17 Tyco Fire Products LP System and method for monitoring and suppressing fire
TWI582630B (en) * 2016-01-22 2017-05-11 A Method of Simulating Building Smoke Flow with Combustible Building Module
CN106501312A (en) * 2016-12-24 2017-03-15 天津达元吉科技有限公司 A kind of tunnel fire hazard burning HRR test system
CN106710421B (en) * 2017-03-07 2023-06-16 中国科学技术大学 Tunnel fire simulation experiment device with adjustable slope under longitudinal wind effect
JP6924651B2 (en) * 2017-08-18 2021-08-25 ホーチキ株式会社 Tunnel emergency equipment
EP3579126A1 (en) * 2018-06-07 2019-12-11 Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH Co-simulation method and device
CN111159960B (en) * 2019-12-31 2023-05-12 国网陕西省电力公司西安供电公司 Numerical simulation method for fire caused by cable fault in tunnel
CN113009067B (en) * 2021-02-25 2022-01-14 中国矿业大学 Tunnel structure multi-dimensional space loading fire test system and implementation method thereof
CN113237992A (en) * 2021-04-12 2021-08-10 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 Power cable combustion test device and method
CN113434807B (en) * 2021-05-20 2023-04-28 广州中国科学院工业技术研究院 Method and system for predicting power of cable combustion fire source
CN113781887B (en) * 2021-10-25 2023-04-04 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 Fire inversion simulation analysis system based on container type cable tunnel
CN114943139A (en) * 2022-04-29 2022-08-26 三峡大学 Side plate height design method of cable tunnel fireproof partition plate
CN116934983B (en) * 2023-09-14 2023-12-15 宁波麦思捷科技有限公司武汉分公司 Fire scene environment simulation and virtual construction method and system
CN117110518B (en) * 2023-10-20 2024-01-23 国网北京市电力公司 Cable tunnel fireproof product detection method based on high-voltage cable equivalent combustion simulation

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH600454A5 (en) * 1976-11-16 1978-06-15 Cerberus Ag
US4287515A (en) * 1979-04-27 1981-09-01 Baker Industries, Inc. Fire detection system with multiple output signals
US4991657A (en) * 1986-09-17 1991-02-12 Lelande Jr Walter C Fire suppression system
US5734335A (en) * 1989-12-20 1998-03-31 Finmeccanica S.P.A. Forest surveillance and monitoring system for the early detection and reporting of forest fires
JP2904550B2 (en) * 1990-06-18 1999-06-14 株式会社日立製作所 Disaster prevention system
JP3025041B2 (en) * 1991-03-29 2000-03-27 沖電気工業株式会社 Tunnel fire detection system
US5165482A (en) * 1991-06-10 1992-11-24 Smagac Dennis E Fire deterrent system for structures in a wildfire hazard area
US5752215A (en) * 1995-02-28 1998-05-12 Livingstone Legend Enterprises (Propiretary) Ltd. Apparatus and method for classifying vehicles using electromagnetic waves and pattern recognition
US5557262A (en) * 1995-06-07 1996-09-17 Pittway Corporation Fire alarm system with different types of sensors and dynamic system parameters
US5574434A (en) * 1995-08-11 1996-11-12 Liu; Hung-Chang Alarm for heat multistaged detecting
US5832187A (en) * 1995-11-03 1998-11-03 Lemelson Medical, Education & Research Foundation, L.P. Fire detection systems and methods
JP3358948B2 (en) * 1996-08-26 2002-12-24 三菱重工業株式会社 Tunnel danger prediction system
JPH1088997A (en) * 1996-09-12 1998-04-07 Shinko Electric Co Ltd In-tunnel fire-extinguishing robot
JPH11311100A (en) * 1998-04-28 1999-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fire detecting device in tunnel

Also Published As

Publication number Publication date
US6507281B2 (en) 2003-01-14
AU1110401A (en) 2001-08-09
DE50015457D1 (en) 2009-01-02
CN1307319A (en) 2001-08-08
SG94739A1 (en) 2003-03-18
EP1122700A1 (en) 2001-08-08
CN1177302C (en) 2004-11-24
ES2317823T3 (en) 2009-05-01
ATE414967T1 (en) 2008-12-15
US20010038334A1 (en) 2001-11-08
AU770822B2 (en) 2004-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1122700B1 (en) Method and device for configuring a tunnel fire detection system
Hansen et al. Using computational fluid dynamics (CFD) for blast wave predictions
Audouin et al. OECD PRISME project: Fires in confined and ventilated nuclear-type multi-compartments-Overview and main experimental results
Cicione et al. Full-scale informal settlement dwelling fire experiments and development of numerical models
Kim et al. Fire dynamics simulator (version 4.0) simulation for tunnel fire scenarios with forced, transient, longitudinal ventilation flows
Yang et al. On the front velocity of buoyancy-driven transient ceiling jet in a horizontal corridor: comparison of correlations with measurements
Skjold et al. Fires and explosions
Li et al. Numerical simulation of Runehamar tunnel fire tests
Xu et al. Full-scale immersed tunnel fire experimental research on smoke flow patterns
Rush et al. Tisova Fire Test–Fire behaviours and lessons learnt
Li et al. Fire-induced ceiling jet characteristics in tunnels under different ventilation conditions
Himoto Quantification of cross-wind effect on temperature elevation in the downwind region of fire sources
Seike et al. The retarding effect of fixed barriers on smoke propagation in tunnel fires
Mawhinney et al. Testing water mist systems against large fires in tunnels: integrating test data with CFD simulations
Johansson et al. A Round Robin of fire modelling for performance‐based design
Sun et al. A building information modeling‐fire dynamics simulation integrated framework for the simulation of passive fire protection in a mid‐scale cross‐laminated timber compartment: Numerical implementation and benchmarking
Johnson et al. Investigation of gas dispersion and explosions in offshore modules
Huang et al. A global model for heat release rate prediction of cable burning on vertical cable tray in different fire scenarios
Kazemipour et al. A comprehensive study on the critical ventilation velocity in tunnels with different geometries
DE19926773A1 (en) Procedure for testing the operation of fire warning and reporting devices together with smoke extraction plants in buildings by generation of a hot gas and injection of smoke particles and frozen air into the flow
Zhang et al. Similarity analysis between helium and fire smoke in sub-scale wind tunnel test for investigation of smoke spread during photovoltaic roof fires
Chamberlain An experimental study of large-scale compartment fires
Zhao Study of Fire Smoke Filling in Building by Helium Smoke Tests
Molkens et al. Modelling real fire by FDS and 2-zone model for structural post-fire assessment
Deng et al. Stability of smoke stratification under the impact of water sprays with various droplet size ranges in longitudinally ventilated road tunnels

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20020131

AKX Designation fees paid

Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS SCHWEIZ AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 20071221

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50015457

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20090102

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: SIEMENS SCHWEIZ AG

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2317823

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081119

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081119

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081119

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090420

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090219

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090228

26N No opposition filed

Effective date: 20090820

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20090220

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20090203

PGRI Patent reinstated in contracting state [announced from national office to epo]

Ref country code: IT

Effective date: 20110501

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20081119

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110203

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20120227

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Payment date: 20120213

Year of fee payment: 13

Ref country code: IT

Payment date: 20120222

Year of fee payment: 13

Ref country code: BE

Payment date: 20120312

Year of fee payment: 13

Ref country code: GB

Payment date: 20120208

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20120111

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20120307

Year of fee payment: 13

BERE Be: lapsed

Owner name: SIEMENS A.G.

Effective date: 20130228

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 414967

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20130228

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20130203

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130228

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130203

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20131031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130203

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130203

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130228

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130228

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20140410

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130204

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: SIEMENS SCHWEIZ AG, CH

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50015457

Country of ref document: DE

Owner name: SIEMENS SCHWEIZ AG, CH

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

Effective date: 20150407

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20150504

Year of fee payment: 16

Ref country code: DE

Payment date: 20150420

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50015457

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160229

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160229

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160901