EP1360669B1 - Method and device for monitoring underground installations - Google Patents
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- EP1360669B1 EP1360669B1 EP02708209A EP02708209A EP1360669B1 EP 1360669 B1 EP1360669 B1 EP 1360669B1 EP 02708209 A EP02708209 A EP 02708209A EP 02708209 A EP02708209 A EP 02708209A EP 1360669 B1 EP1360669 B1 EP 1360669B1
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- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
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- G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
- G08B17/113—Constructional details
Definitions
- the invention relates to a method and a device for monitoring Underground facilities in which natural or forced currents prevail, such as tunnels, passages, channels, etc.
- Trigger fire alarms to prevent a fire early, d. H. already in its formation phase, contain and fire spread to be able to prevent.
- it is already known from US-A-4 149 159, along the ceiling of the Tunnel detectors to install.
- z. Eg in the ADW 511 system Transafe - the linear heat detector - a copper sensor tube along the tunnel ceiling installed, in which there is a gas.
- the caused by local warming Pressure change is by a connected to the end of the pipe electronic pressure transducer registered immediately (SecuriSens homepage / website). To avoid incorrect measurements, the in the pressure prevailing in the pipe is constantly monitored.
- the heat sensor cable TSC 511 which is based on a similar principle also known under the brand SecuriSens on the company's website has become. Again, the installation takes place over long Meßstrekken. On a jacketed ribbon cable acting as a data and memory bus serves, small temperature sensors are applied at regular intervals, which are polled regularly. An evaluation logic decides based on given values, when an inadmissibly high warming must be signaled.
- the problem of the invention is therefore a method of monitoring to create underground facilities that are economically viable Expense high reliability allows.
- a rapid detection and localized localization of fire sources as well as the use of gas detectors a safe distinction Smoke and combustion gases from vehicle exhaust gases may be possible.
- this Devices are designed to use simple and robust detectors can be.
- the burden of evaluation software compared the solutions described above be significantly lower.
- the object is achieved by the features of the claim 1 solved.
- the claims 2 to 4 provide advantageous procedures
- the claim 5 relates to a device for monitoring Underground facilities where the measurement plane is transverse to the flow direction the air is arranged.
- the following claims 6 and 7 relate to certain Arrangements of detectors within a measurement plane.
- the new procedure takes account of the requirement that a impermissible change in the physical or chemical properties the air within the underground facility is captured as quickly as possible and must be located exactly.
- the type of detection irrelevant By the detection according to the invention transversely to the flow direction the air becomes the cause of the change nearest detectors the one decisive for triggering an alarm signal Contributing to the inclusive assessment of the whole level Provide sum signal. Even higher wind speeds remain without Significant influence on the detection, as the detectors not only at the Ceiling, but also in the area of the walls and the floor of the structural Plant are arranged.
- the invention has the advantage that relatively insensitive in the case of installation of individual detectors and thus cost-effective detectors, such as optical detectors, the only provide a signal when reaching a certain status used can be.
- An economically particularly favorable variant of the invention is in place of individual detectors aerodynamically designed suction nozzles or openings through which air is constantly sucked.
- the resulting from the sum of the sucked air from all nozzles mixture is in a per measurement level provided detection and evaluation compared with a threshold.
- Such detectors do not have to have high sensitivity. They only give a signal when the concentration of the noxious gas in the sucked air the set Threshold exceeds. It is irrelevant which of the suction nozzles sucks in the critical noxious gas.
- the decisive factor is that this is the evaluation device reaching air-pollutant gas mixture of this than the Threshold is detected.
- suction nozzles By the arrangement of suction nozzles in the area of the bottom of the underground plant can thus also such noxious gases are found whose density is greater than air. Since the set threshold value is exceeded only if several Suction nozzles over a longer period of a noxious gas or suck in the case of a fire, flue gas is sucked up from several nozzles in a short time, d. H. abruptly detected a quantitative increase in noxious gases is a sure distinction between dangerous and merely caused by increased traffic or traffic Air changes possible.
- a further increase in safety in underground facilities is possible if different properties are detected within a measuring level Sensors or in addition to suction nozzles, for example, optical or thermal detectors are installed. This is due to the use cost-effective, less prone to failure and low maintenance detectors with a economically justifiable effort possible.
- FIGS. 1 and 2 each show a section of a traffic tunnel whose Clearance profile is limited by a curved tunnel wall 1, shown.
- Fig. 1 following the clearance space profile at the tunnel wall 1 with a distance of about 50 m two pipe bends 2 installed, which with a Pipe end open into a detector device 3, not shown.
- the pipe bends 2 are evenly distributed over the circumference suction 4 introduced.
- Their opening diameters are fluidic designed so that at the same suction power at each opening the same Volume flow per unit time is sucked.
- At the bottom of the traffic tunnel there is a fire 5, which leads to an intense smoke leads.
- the smoke 6 spreads in the direction of the traffic tunnel prevailing and indicated by an arrow air flow. 7 out.
- Fig. 2 In contrast to Fig. 1 are in Fig. 2 instead of the pipe bends 2 on the tunnel wall 1 detectors 8 installed. From each detector 8 is a signal line to an evaluation unit 9, not shown, depending on the Evaluation mode an integration of all individual signals determined in this measuring level he follows. The information thus obtained is with the given Threshold compared, which when exceeded an alarm signal is triggered.
- detectors 8 detectors of simple design, such as optical Detectors, smoke detectors or heat detectors are used. This one in itself only a certain status, namely the presence of a certain physical or chemical condition, So no information about intensity, quality or the permissibility of this Condition must deliver, even with this variant simple and inexpensive detectors are used. Only the integration over all measured Values within a measurement level provide the desired, d. H. the for the correct assessment of the prevailing situation factually correct Information.
- FIG Cross-sectional view of the tunnel recognizable.
- the fire smoke 6 collects below the tunnel cover within a short time. All located in this area intake 4 of the Fire 5 in the flow direction subsequent pipe bends 2, which are good One third of all suction 4 per pipe bend 2, suck the smoke 6 on.
- the incoming in the detector device 3 air-smoke mixture is immediately recognized as dangerous, so that it comes to alarm triggering. in the In contrast, this is from an upwardly directed exhaust pipe of a Although truck exiting exhaust gas over the entire tunnel length but only sucked by one or two intake ports 4, so that the air-exhaust mixture not the critical concentration required for an alarm reached.
- detectors 8 are arranged.
- Each at the highest point of Tunnel wall 1 arranged detectors 8 act over the entire tunnel length almost like a line detector.
- Entire tunnel length responding detectors 8 indicate a passing Vehicle with exhaust pipe pointing upwards.
- the evaluation unit 9 in comparison with the respective signal of the others located in the same measuring level Detectors 8 because of its small proportion in relation to the total number the detectors 8, do not trigger an alarm.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überwachung unterirdischer Anlagen, in denen naturgemäß oder erzwungen Strömungen vorherrschen, wie Tunnel, Passagen, Kanäle o.ä.The invention relates to a method and a device for monitoring Underground facilities in which natural or forced currents prevail, such as tunnels, passages, channels, etc.
Zur Gewährleistung eines hohen Sicherheitsstandards unterirdischer Verkehrsanlagen wird gefordert, die dort installierten Löschanlagen durch Brandmeldeeinrichtungen auszulösen, um einen Brand frühzeitig, d. h. bereits in seiner Entstehungsphase, eindämmen und eine Brandausbreitung verhindern zu können. Dazu ist es aus der US-A-4 149 159 bereits bekannt, entlang der Decke des Tunnels Detektoren zu installieren. Ferner ist z. B. bei dem System ADW 511 Transafe - der lineare Wärmemelder - längs der Tunneldecke ein Kupferfühlrohr installiert, in dem sich ein Gas befindet. Die bei lokaler Erwärmung hervorgerufene Druckänderung wird durch einen am Ende des Rohres angeschlossenen elektronischen Druckaufnehmer sofort registriert (SecuriSens-Homepage/Internetauftritt). Um Fehlmessungen zu vermeiden, muss der in dem Rohr vorherrschende Druck ständig überwacht werden. Hierzu ist ein Prüfmotor vorgesehen, der in regelmäßigen Intervallen einen bestimmten Überdruck im Prüfrohr erzeugt. Mit diesem quasi als Vergleichsmesswert dienenden Druck wird der tatsächliche Druckanstieg verglichen. Bei Abweichung des gemessenen Druckes von dem Prüfdruck wird ein Signal ausgelöst. Sowohl der erforderliche Prüfmotor als auch die Verfahrensweise erfordem einen zusätzlichen Aufwand.To ensure a high safety standard of underground traffic systems is required by the extinguishing systems installed there Trigger fire alarms to prevent a fire early, d. H. already in its formation phase, contain and fire spread to be able to prevent. For this purpose, it is already known from US-A-4 149 159, along the ceiling of the Tunnel detectors to install. Furthermore, z. Eg in the ADW 511 system Transafe - the linear heat detector - a copper sensor tube along the tunnel ceiling installed, in which there is a gas. The caused by local warming Pressure change is by a connected to the end of the pipe electronic pressure transducer registered immediately (SecuriSens homepage / website). To avoid incorrect measurements, the in the pressure prevailing in the pipe is constantly monitored. This is a Test engine provided at regular intervals a specific Overpressure generated in the test tube. With this quasi as a comparison reading serving pressure is compared to the actual pressure increase. In case of deviation the measured pressure of the test pressure is triggered a signal. Both the required test engine and the procedure required an additional expense.
Auf einem ähnlichen Prinzip beruht das Wärmesensorkabel TSC 511, das ebenfalls unter der Marke SecuriSens über den Internetauftritt der Firma bekannt geworden ist. Auch hier erfolgt die Installation über lange Messstrekken. Auf einem ummantelten Flachbandkabel, das als Daten- und Speicherbus dient, sind in regelmäßigen Abständen kleine Temperatursensoren aufgebracht, die regelmäßig abgefragt werden. Eine Auswertelogik entscheidet anhand von vorgegebenen Werten, wann eine unzulässig hohe Erwärmung signalisiert werden muss.The heat sensor cable TSC 511, which is based on a similar principle also known under the brand SecuriSens on the company's website has become. Again, the installation takes place over long Meßstrekken. On a jacketed ribbon cable acting as a data and memory bus serves, small temperature sensors are applied at regular intervals, which are polled regularly. An evaluation logic decides based on given values, when an inadmissibly high warming must be signaled.
Der Nachteil beider thermischer Überwachungsverfahren besteht darin, dass sie verhältnismäßig teuere Linienmelder erfordern. Ferner ist aus der Praxis bekannt, dass die Signalisierung einer lokalen Temperaturerhöhung im Bereich der Tunneldecke für eine frühzeitige Feststellung eines Brandes ungeeignet ist, da sich der Brand zum Zeitpunkt der Auslösung des Temperatursignals bereits in gefährlicher Weise ausgebreitet haben kann. Außerdem lassen die in einem Tunnel vorherrschenden unwägbaren Strömungsverhältnisse keine örtlich genaue Branddetektierung zu.The disadvantage of both thermal monitoring methods is that they require relatively expensive line detectors. Furthermore, out of practice known that the signaling of a local temperature increase in the range the tunnel ceiling for early detection of a fire unsuitable is because of the fire at the time of triggering the temperature signal already spread dangerously. In addition, let the prevailing in a tunnel imponderable flow conditions no locally accurate fire detection too.
Ferner ist es bereits bekannt, entlang der Tunneldecke Ansaugdüsen zu installieren. Die von diesen angesaugte Luft wird Detektoren zugeleitet, die die Luft auf Brand-, Rauch- und Schadgase untersuchen. Im Fall des Überschreitens einer maximal zulässigen Konzentration wird ein Alarmsignal an eine Überwachungszentrale gegeben und eine Löscheinrichtung in Betrieb gesetzt. Derartige Rauchansaugsysteme werden beispielsweise in Prospektblättem der Firma Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH, Langenhagen angeboten. In der Praxis hat sich jedoch die Unzuverlässigkeit derartiger Brandmeldeeinrichtungen gezeigt. Wie in dem Artikel der Siemens, Cerberus Devision, Männdorf, Schweiz, ausgeführt, sind die Ursachen hierfür hauptsächlich in den Unwägbarkeiten der Strömungsverhältnisse, wie sie in unterirdischen Verkehrsanlagen vorherrschend sind, zu suchen (Märgele, R., "Branddetektion und Löschung von Tunnelbränden im Test", S+S report, 2/2000, S. 36 - 41). Die Folge sind zu späte und örtlich sehr ungenaue Signalauslösungen. Ein weiterer Nachteil dieser Brandmeldetechik besteht darin, dass zur Unterscheidung der Brand- und Rauchgase von Nebel und üblichen KFZ-Abgasen sehr teure Detektoren verwendet werden, um Fehlauslösungen zu vermeiden. In der Praxis wird aus Kostengründen die Installationsdichte derartiger Detektoren sehr niedrig gehalten. Dadurch kann wiederum der Ort der Brandentstehung nicht exakt ermittelt werden. Zur sicheren Brandeindämmung ist jedoch seine Lokalisierung auf wenige Meter genau erforderlich.Furthermore, it is already known to install suction nozzles along the tunnel ceiling. The air sucked in by these is fed to detectors, which are the Examine air for fire, smoke and noxious gases. In the case of passing A maximum permissible concentration will cause an alarm signal given a monitoring center and an extinguishing device in operation set. Such Rauchansaugsysteme be, for example, in Prospektblättem the company Wagner alarm and security systems GmbH, Langenhagen offered. In practice, however, has the unreliability such fire detection devices shown. As in the article by Siemens, Cerberus Devision, Männdorf, Switzerland, are the causes of this mainly in the uncertainties of the flow conditions, as in subterranean traffic systems are predominant (Märgele, R., "Fire detection and extinguishing of tunnel fires in the test", S + S report, 2/2000, p. 36 - 41). The result is too late and locally very inaccurate Signal triggering. Another disadvantage of this Brandmeldetechik exists in that for the distinction of the fire and flue gases of fog and usual automotive exhaust gases very expensive detectors are used to false trips to avoid. In practice, for reasons of cost, the installation density such detectors kept very low. This can Again, the location of the fire can not be determined exactly. For sure Fire containment, however, is its localization to a few meters exactly required.
Um Fehlauslösungen von Löscheinrichtungen einzuschränken hat man auch schon vorgeschlagen, die von den Rauchgasdetektoren initiierten Signale zunächst auf Kommandozentralen zu schalten, die von geschulten Operateuren überwacht werden. Nach einer von den Operateuren durchgeführten Erkundung sollen diese über die Auslösung der Löschanlage entscheiden: Eine derartige Vorgehensweise wäre nicht nur sehr kostenintensiv, sondern aufgrund subjektiver Fehleinschätzungen mit einem zu hohen Risiko verbunden. To limit false triggering of extinguishing equipment you also have already proposed, the signals initiated by the flue gas detectors first to switch to command centers, those of trained operators be monitored. After an exploration carried out by the surgeons Should this decide on the triggering of the extinguishing system: One Such an approach would not only be very costly but due to subjective misjudgments associated with excessive risk.
Eine zuverlässigere und vor allem von den Strömungsverhältnissen in einem
Tunnel unabhängige Branddetektierung soll mittels eines ebenfalls linear im
Tunnel installierten Wärmemeldesystems möglich sein. Ein durch ein fiberoptisches
Kabel gesendeter Laserimpuls wird aufgrund einer partiellen Erwärmung
des Kabels verändert. Da nach Aussage der o. g. Veröffentlichung
(ebenda S. 41, Spalte 1, oben) die Erwärmung des Kabels allein durch die
nicht vom Tunnelwind beeinflussbare Strahlungswärme eines Feuers hervorgerufen
werden soll, kann der Brandort präzise bestimmt werden. Der
Nachteil dieses Brandmeldekabels liegt allerdings auch ohne vorhandene
Erprobungsergebnisse in realen Verkehrsanlagen auf der Hand: Das Kabel
selbst ist aufgrund seines komplizierten Aufbaus sehr teuer und wegen seiner
Bestandteile selbst brennbar. Außerdem erfordert die Auswertung der Signale
sowie die exakte Brandortung eine aufwendige Software.A more reliable and above all of the flow conditions in one
Tunnel independent fire detection should be done by means of a likewise linear in
Tunnel installed heat detection system be possible. A through a fiber optic
Cable transmitted laser pulse is due to partial heating
changed the cable. Since, according to the statement of the o. G. publication
(ibid., page 41,
Das Problem der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Überwachung unterirdischer Anlagen zu schaffen, das mit wirtschaftlich vertretbaren Aufwand eine hohe Zuverlässigkeit ermöglicht. Insbesondere soll eine schnelle Detektierung und örtlich genaue Lokalisierung von Brandherden sowie bei der Verwendung von Gasdetektoren eine sichere Unterscheidung der Rauch- und Brandgase von KFZ-Abgasen möglich sein. In den hierzu erforderlichen Einrichtungen sollen einfache und robuste Detektoren verwendet werden können. Schließlich soll der Aufwand an Auswerte-Software gegenüber den oben beschriebenen Lösungen deutlich geringer sein.The problem of the invention is therefore a method of monitoring to create underground facilities that are economically viable Expense high reliability allows. In particular, should a rapid detection and localized localization of fire sources as well as the use of gas detectors a safe distinction Smoke and combustion gases from vehicle exhaust gases may be possible. In the required for this Devices are designed to use simple and robust detectors can be. Finally, the burden of evaluation software compared the solutions described above be significantly lower.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 4 stellen vorteilhafte Verfahrensweisen
dar. Der Patentanspruch 5 betrifft eine Einrichtung zur Überwachung
unterirdischer Anlagen, bei der die Messebene quer zur Strömungsrichtung
der Luft angeordnet ist. Die folgenden Patentansprüche 6 und 7 betreffen bestimmte
Anordnungen von Detektoren innerhalb einer Messebene.According to the invention, the object is achieved by the features of the
Mit dem neuen Verfahren wird der Forderung Rechnung getragen, dass eine unzulässige Veränderung der physikalischen bzw. chemischen Eigenschaften der Luft innerhalb der unterirdischen Anlage so schnell wie möglich erfasst und exakt lokalisiert werden muss. Dabei ist die Art der Detektierung unerheblich. Durch die erfindungsgemäße Detektierung quer zur Strömungsrichtung der Luft wird der bzw. werden die der Ursache der Veränderung nächstgelegenen Detektoren den zur Auslösung eines Alarmsignals entscheidenden Beitrag zu dem integrativ über die gesamte Ebene ermittelten Summensignal liefern. Auch höhere Windgeschwindigkeiten bleiben ohne wesentlichen Einfluss auf die Detektierung, da die Detektoren nicht nur an der Decke, sondern auch im Bereich der Wände und des Bodens der baulichen Anlage angeordnet sind. Darüber hinaus hat die Erfindung den Vorteil, dass im Fall der Installation einzelner Detektoren verhältnismäßig unempfindliche und damit kostengünstige Detektoren, beispielsweise optische Melder, die lediglich nur bei Erreichen eines bestimmten Status ein Signal liefern, verwendet werden können. Auch bei der Installation von Rauchgasmeldem entlang des Lichtraumprofils kommt es nicht mehr auf deren hohe Empfindlichkeit, sondern lediglich auf das Ansprechen des bzw. der von dem Rauchgas erreichten Melder an. Diese Melder brauchen nicht mehr die Fähigkeit der Unterscheidung zwischen KFZ-Abgasen und tatsächlich gefährlichen Rauchgasen zu besitzen. Durch die Integration aller innerhalb der Messebene angeordneten Melder erhält man eine Schadgasinformation bezogen auf einen bestimmten, örtlich genau definierten Querschnitt der Anlage. Das erhaltene Summensignal ermöglicht es, ohne weiteres zwischen einem kurzzeitig lokalen, also rasch wieder abklingenden Ausstoß von KFZ-Abgasen und einer andauernden bzw. stärker werdenden Emission von Brandgasen zu unterscheiden. Wenn auch selbstverständlich alle Veränderungen der physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften registriert werden, so bewirken ausschließlich punktuelle Veränderungen der Eigenschaften zunächst keine Signalauslösung. Damit kommt es beim kurzzeitigen Ansprechen einzelner Detektoren zu keiner Fehlalarmauslösung.The new procedure takes account of the requirement that a impermissible change in the physical or chemical properties the air within the underground facility is captured as quickly as possible and must be located exactly. Here is the type of detection irrelevant. By the detection according to the invention transversely to the flow direction the air becomes the cause of the change nearest detectors the one decisive for triggering an alarm signal Contributing to the inclusive assessment of the whole level Provide sum signal. Even higher wind speeds remain without Significant influence on the detection, as the detectors not only at the Ceiling, but also in the area of the walls and the floor of the structural Plant are arranged. In addition, the invention has the advantage that relatively insensitive in the case of installation of individual detectors and thus cost-effective detectors, such as optical detectors, the only provide a signal when reaching a certain status used can be. Also when installing Rauchgasmeldem along the clearance gauge no longer depends on their high sensitivity, but only to the response of the or of the flue gas reached detectors. These detectors no longer need the capability of Differentiation between vehicle exhaust gases and actually dangerous flue gases to own. By integrating all arranged within the exhibition level Detector receives a noxious gas information related to a certain, locally defined cross-section of the plant. The obtained Summation signal makes it possible to easily switch between a short-term local, So quickly decaying emissions of vehicle exhaust gases and a to differentiate between continuous and increasing emissions of combustion gases. Although, of course, all the changes in the physical and / or chemical properties are registered, so effect only selective changes in the properties initially none Signal triggering. Thus it comes with the short-term response of individual Detectors to no false alarm.
Eine wirtschaftlich besonders günstige Variante der Erfindung besteht darin, anstelle einzelner Detektoren strömungstechnisch ausgelegte Ansaugdüsen oder -öffnungen zu installieren, über die ständig Luft angesaugt wird. Das sich aus der Summe der von allen Düsen angesaugten Luft ergebene Gemisch wird in einer je Messebene vorgesehenen Detektions- und Auswerteeinrichtung mit einem Schwellwert verglichen. Hierzu kann auch der Detektor sehr einfach aufgebaut sein, da er nur unterschiedliche Konzentrationen eines Schadgases in der angesaugten Luft signalisieren, nicht jedoch deren Zusammensetzung ermitteln muss. Derartige Detektoren müssen auch keine hohe Empfindlichkeit besitzen. Sie geben nur dann ein Signal, wenn die Konzentration des Schadgases in der angesaugten Luft den eingestellten Schwellwert überschreitet. Dabei ist es unerheblich, welche der Ansaugdüsen das kritische Schadgas ansaugt. Maßgeblich ist, dass das die Auswerteeinrichtung erreichende Luft-Schadgas-Gemisch von dieser als den Schwellwert überschreitend erkannt wird. Durch die Anordnung von Ansaugdüsen im Bereich des Bodens der unterirdischen Anlage können somit auch solche Schadgase festgestellt werden, deren Dichte größer als Luft ist. Da der eingestellte Schwellwert nur dann überschritten wird, wenn mehrere Ansaugdüsen über einen längeren Zeitraum ein Schadgas ansaugen oder im Fall eines Brandes Rauchgas von mehreren Düsen in kurzer Zeit angesaugt, d. h. sprunghaft eine quantitative Erhöhung der Schadgase festgestellt wird, ist eine sichere Unterscheidung zwischen gefährlichen und lediglich aufgrund erhöhten Verkehrsaufkommens oder stehenden Verkehrs hervorgerufenen Luftveränderungen möglich. Eine örtlich zwar hohe, jedoch von nur einem oder zwei Detektoren registrierte örtlich und zeitlich begrenzte Konzentration an Abgasen von Kraftfahrzeugen erreicht die eingestellte integrale Schadgasschwellkonzentration nicht. Somit kann es allein durch Abgase von Kraftfahrzeugen nicht mehr zu einer Fehlalarmauslösung kommen. Da sich mehrere Messebenen über die gesamte Länge der unterirdischen Anlage erstrecken, ist der Entstehungsort der Schadgasemisson exakt bestimmbar.An economically particularly favorable variant of the invention is in place of individual detectors aerodynamically designed suction nozzles or openings through which air is constantly sucked. The resulting from the sum of the sucked air from all nozzles mixture is in a per measurement level provided detection and evaluation compared with a threshold. This can also be done by the detector be very simple, because it only has different concentrations of a Harmful gases in the intake air signal, but not their Determine composition. Such detectors do not have to have high sensitivity. They only give a signal when the concentration of the noxious gas in the sucked air the set Threshold exceeds. It is irrelevant which of the suction nozzles sucks in the critical noxious gas. The decisive factor is that this is the evaluation device reaching air-pollutant gas mixture of this than the Threshold is detected. By the arrangement of suction nozzles in the area of the bottom of the underground plant can thus also such noxious gases are found whose density is greater than air. Since the set threshold value is exceeded only if several Suction nozzles over a longer period of a noxious gas or suck in the case of a fire, flue gas is sucked up from several nozzles in a short time, d. H. abruptly detected a quantitative increase in noxious gases is a sure distinction between dangerous and merely caused by increased traffic or traffic Air changes possible. A locally high, but only one or two detectors registered local and temporary concentration At exhaust fumes of motor vehicles reaches the set integral Schadgasschwellkonzentration not. Thus, it can only by exhaust gases from Vehicles no longer come to a false alarm. That I extend several measurement levels over the entire length of the underground facility, is the origin of the Schadgasemisson exactly determinable.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit in unterirdischen Anlagen ist möglich, wenn innnerhalb einer Messebene unterschiedliche Eigenschaften erfassende Sensoren oder zusätzlich zu Ansaugdüsen beispielsweise optische oder thermische Melder installiert werden. Dies ist aufgrund der Verwendung kostengünstiger, wenig störanfälliger und wartungsarmer Detektoren mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand möglich.A further increase in safety in underground facilities is possible if different properties are detected within a measuring level Sensors or in addition to suction nozzles, for example, optical or thermal detectors are installed. This is due to the use cost-effective, less prone to failure and low maintenance detectors with a economically justifiable effort possible.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Beispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen
- Fig. 1
- das Schema einer in einem Tunnel installierten Brandmeldeeinrichtung nach dem Prinzip der Luftansaugung,
- Fig. 2
- eine Brandmeldeeinrichtung nach dem Prinzip der Installation von Sensoren in einer Messebene und
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch den Tunnel gem. Fig. 1.
- Fig. 1
- the scheme of a fire detection system installed in a tunnel according to the principle of air intake,
- Fig. 2
- a fire alarm device according to the principle of installation of sensors in a measuring plane and
- Fig. 3
- a cross section through the tunnel acc. Fig. 1.
In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein Abschnitt eines Verkehrstunnels, dessen
Lichtraumprofil durch eine gewölbte Tunnelwandung 1 begrenzt wird,
dargestellt. In Fig. 1 sind dem Lichtraumprofil folgend an der Tunnelwandung
1 mit einem Abstand von ca. 50 m zwei Rohrbögen 2 installiert, die mit einem
Rohrende in eine nicht näher dargestellte Detektoreinrichtung 3 münden. In
die Rohrbögen 2 sind gleichmäßig über deren Umfang verteilt Ansaugöffnungen
4 eingebracht. Ihre Öffnungsdurchmesser sind strömungstechnisch so
ausgelegt, dass bei gleichbleibender Saugleistung an jeder Öffnung der gleiche
Volumenstrom pro Zeiteinheit angesaugt wird. Am Boden des Verkehrstunnels
befindet sich ein Brandherd 5, der zu einer intensiven Rauchentwicklung
führt. Der Brandrauch 6 breitet sich in Richtung der im Verkehrstunnel
vorherrschenden und durch einen Pfeil gekennzeichneten Luftströmung 7
aus. Während die Ansaugöffnungen 4 des in Strömungsrichtung ersten
Rohrbogens 2 noch normale Tunnelluft ansaugen, ist bei der über den
nachfolgenden Rohrbogen 2 angesaugten Luft schon ein erheblicher Anteil
der Rauchgase dabei. Als Brandrauchquelle wird der Abschnitt des Verkehrstunnels
angezeigt werden, der in Strömungsrichtung vor dem detektierenden
Rohrbogen 2 liegt.FIGS. 1 and 2 each show a section of a traffic tunnel whose
Clearance profile is limited by a
Im Unterschied zu Fig. 1 sind in Fig. 2 an Stelle der Rohrbögen 2 an der Tunnelwandung
1 Detektoren 8 installiert. Von jedem Detektor 8 geht eine Signalleitung
zu einer nicht näher dargestellten Auswerteeinheit 9, in der je nach
Auswertemodus eine Integration aller in dieser Messebene ermittelten Einzelsignale
erfolgt. Die so gewonnene Information wird mit dem vorgegebenen
Schwellwert verglichen, wobei bei dessen Überschreitung ein Alarmsignal
ausgelöst wird. Als Detektoren 8 können Melder einfacher Bauart, wie optische
Melder, Rauchmelder oder Wärmemelder, eingesetzt werden. Da diese
für sich allein nur einen bestimmten Status, nämlich das Vorhandensein eines
bestimmten physikalischen oder chemischen Zustandes, signalisieren,
also keine Informationen über Intensität, Qualität oder die Zulässigkeit dieses
Zustandes liefern müssen, können auch bei dieser Variante einfache und
preisgünstige Melder verwendet werden. Erst die Integration über alle gemessenen
Werte innerhalb einer Messebene liefert die gewünschte, d. h. die
für die richtige Beurteilung der vorherrschenden Situation sachlich richtige
Information.In contrast to Fig. 1 are in Fig. 2 instead of the pipe bends 2 on the
Besonders gut wird das Wesen der Erfindung aus der in Fig. 3 gezeigten
Querschnittsdarstellung des Tunnels erkennbar. Im Fall eines Brandes
sammelt sich der Brandrauch 6 binnen kurzer Zeit unterhalb der Tunneldekke.
Sämtliche in diesem Bereich befindlichen Ansaugöffnungen 4 der dem
Brandherd 5 in Strömungsrichtung nachfolgenden Rohrbögen 2, das sind gut
ein Drittel aller Ansaugöffnungen 4 je Rohrbogen 2, saugen den Brandrauch
6 an. Das in der Detektoreinrichtung 3 ankommende Luft-Rauch-Gemisch
wird sofort als gefährlich erkannt, so dass es zur Alarmauslösung kommt. Im
Gegensatz dazu wird das aus einem nach oben gerichteten Abgasrohr eines
LKW austretende Abgas zwar über die gesamte Tunnellänge aber eben nur
von ein oder zwei Ansaugöffnungen 4 angesaugt, so dass das Luft-Abgas-Gemisch
nicht die für eine Alarmauslösung erforderliche kritische Konzentration
erreicht.The essence of the invention becomes particularly good from that shown in FIG
Cross-sectional view of the tunnel recognizable. In case of a fire
the
Genauso verhält es sich, wenn, wie in Fig. 2 gezeigt, anstelle der Ansaugöffnungen
4 Detektoren 8 angeordnet sind. Die jeweils im höchsten Punkt der
Tunnelwandung 1 angeordneten Detektoren 8 wirken über die gesamte Tunnellänge
quasi wie ein Linienmelder. In kurzer Zeit nacheinander über die
gesamte Tunnellänge ansprechende Detektoren 8 weisen auf ein durchfahrendes
Fahrzeug mit nach oben gerichteten Abgasrohr hin. Tritt das Abgas
unten seitlich am Fahrzeug aus, wird zwar der in unmittelbarer Nähe befindliche
Detektor 8 ein Signal liefem, die Auswerteeinheit 9 jedoch, bei Vergleich
mit dem jeweiligen Signal der in derselben Messebene gelegenen übrigen
Detektoren 8 wegen seines geringen Anteils im Verhältnis zur Gesamtzahl
der Detektoren 8, keinen Alarm auslösen.The same applies if, as shown in Fig. 2, instead of the
Claims (7)
- A method of monitoring underground installations in which natural or forced flows are prevailing, such as tunnels, passages, canals and the like, by at least sectional detection and evaluation, over the entire length of the structure to be monitored, of physical and/or chemical characteristics in these installations changing relative to a condition defined as normal condition, for instance the temperature, the light conditions or the composition of the air, whereby a signal is released in case an admissible physical and/or chemical parameter is exceeded,
characterized by the fact
that the physical and/or chemical characteristics in each section are detected and evaluated transversely of the flow (7) of air over the structural clearance profile of the installation. - The method of claim 1,
characterized by the fact
that the physical and/or chemical characteristics are measured simultaneously at the ceiling, at the wall and/or in the area of the floor. - The method of claim 1,
characterized by the fact
that each individual measuring value relating to a measuring plane extending transversely of the direction of flow is compared against a threshold value. - The method of claim 1,
characterized by the fact
that a sum is formed from all measuring values relating to a measuring plane extending transversely of the direction of flow. - An apparatus for monitoring underground installations of great length in which natural or forced flows are prevailing, such as tunnels, passages, canals and the like, by sensors and/or suction nozzles arranged at least sectionally over the entire length of the structure to be monitored, for detecting physical and/or chemical characteristics in these installations, for instance the temperature, the light conditions or the composition of the air, and connected to an evaluation device
characterized by the fact
that the sensors and/or suction nozzles (4, 8) in each section are arranged over the structural clearance profile of the underground installation transversely of the flow of air. - The apparatus of claim 5,
charactyerized by the fact
that the sensors and/or the suction nozzles (4, 8) are uniformly arranged at least in sections of the ceiling, wall and/or floor area of the installation. - The apparatus of claim 5 and 6,
characterized by the fact
that in each measuring plane there are arranged sensors (8) which detect different characteristics.
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