EP1528520A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Räumen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Räumen Download PDF

Info

Publication number
EP1528520A1
EP1528520A1 EP04025356A EP04025356A EP1528520A1 EP 1528520 A1 EP1528520 A1 EP 1528520A1 EP 04025356 A EP04025356 A EP 04025356A EP 04025356 A EP04025356 A EP 04025356A EP 1528520 A1 EP1528520 A1 EP 1528520A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
information
optical
fire
spectrometer
detectors
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.)
Withdrawn
Application number
EP04025356A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Dipl.-Phys. Eckl
Norbert Dr.Rer.Nat. Eisenreich
Volker Dipl.-Phys. Weiser
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP1528520A1 publication Critical patent/EP1528520A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for monitoring rooms.
  • sensors usually work sure, but non-specific react to smoke, hot gases and hot objects.
  • smoke detectors used in which smoke particles attenuate or scatter radiation.
  • radioactive radiation from a Transmitter limited and from a neighboring receiver the Radiation intensity registered.
  • sensors with Light sources and photoreceptors on the one hand the mitigation and on the other hand scattered light can be detected. In other cases, also light phenomena or infrared radiation registered with appropriate detectors.
  • the invention is therefore the object of a method and an apparatus for detecting fires create, by means of which the aforementioned disadvantages avoided especially more detailed information a fire in terms of location, burning materials, etc., but also over used substances preferably also via a for a longer period of time.
  • the object is achieved with a method solved, which is characterized in that optically recorded information wavelength-specific up ' be solved.
  • the invention provides furthermore a device for monitoring rooms, which from the monitored space to at least one Spectrometer leading glass fibers is characterized.
  • rooms can not only be safe for fires monitored, but also to other sources of danger with characteristic spectrograms, such as toxins, Irritating gases, biologically active substances or the like
  • the spectrometer (s) is / are far from potential Fire sources or other sources of danger away and the transmission at the source of fire by means of detectors detected optical information is via glass fibers the Supplied to spectrometers. Accordingly, between optical Detectors and spectrometer (s) arranged glass fibers. These have a high temperature resistance, so that the information resulting from the fire with regard to Temperature, fire, fire spread, type of fire (open fire, Schwellbrand), burning materials and also interaction with extinguishing agents over a longer period Period can be recorded and therefore suitable extinguishing agents can be used as well as hazards regarding Firefighting teams and the environment can be detected.
  • a further embodiment of the invention is provided that the information of several detection points cyclically queried and one after the other by a spectrometer wavelength-specific is resolved. This makes it possible to use a spectrometer for several monitoring stations. In training is provided that when exceeded critical values in specific wavelength ranges and / or wavelength range combinations actuators be operated.
  • Actuators are actuated, in particular optical and / or acoustic signal are actuated and / or actuators for a sprinkler system put into operation become.
  • optical and / or acoustic signalers and actuators for sprinklers intended are actuated, in particular optical and / or acoustic signal and actuators for sprinklers intended.
  • Another preferred embodiment of the invention sees prior to that, a spatial evaluation by multiple detectors recorded information, in particular Sprinkler of a sprinkler system due to the detected spatial information can be activated localized.
  • relevant information is displayed on a screen be, with spectra recorded graphically represented and / or information about temperatures, Distribution of combustion products, type of fire, Fire spread, interaction with extinguishing agents or the like. visually, as text or graphically.
  • neutralizing and / or antibacterial agents become.
  • electromagnetic Radiation preferably in the IR range and preferably clocked, as in time of a multiplexed poll the detected optical information is sent out.
  • Devices are characterized by dispensing devices for neutralizing and / or antibacterial Medium or by radiation sources for the application of electromagnetic Radiation, in particular in the IR range, preferably clocked in the poll clock of multiplexes for cyclic query of the detectors.
  • Fig. 1 shows a monitored room 1, in the ceiling area an optical detector 2.1 is arranged. From this leads an optical conductor preferably in the form of a glass fiber 3.1 to a remote from the room 1 Multiplexer 4.1, to which also further signal lines 3.2 from other optical detectors (Figure 2), too lead from other rooms.
  • an optical conductor preferably in the form of a glass fiber 3.1 to a remote from the room 1 Multiplexer 4.1, to which also further signal lines 3.2 from other optical detectors ( Figure 2), too lead from other rooms.
  • the multiplexer is with a spectrometer 4.2 and this one again connected to a computer 4.3, with a screen 4.4 and optionally with other peripherals, both input and output units, as in the latter case a printer, can be connected.
  • Parts 4.1 to 4.4 together form a central control unit.
  • control line 6 From the control unit, more precisely from the computer 4.3 performs a Control line 6 to an actuator 7, such as an optical and / or acoustic warning device.
  • An actuator can also work with an extinguishing device such as a sprinkler system or the like be connected and this in case of fire in Set operation.
  • Fig. 2 also shows a first to be monitored Room 1, preferably in the area of the ceiling, if necessary but also in wall or floor areas optical Detectors 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 are arranged. These are about optical conductor 3 also here with a central Control unit 4 connected in a monitoring room 5.
  • the optical detectors can in the simple case by the Be formed entrance faces of the optical conductor, but they can also be provided with imaging optics.
  • To the central control unit 4 can also optical conductors 3.2 of one or more others to be monitored Lead rooms, which are not shown here for the sake of simplicity are.
  • the central Control unit 4 also has a multiplexer here 4.1 on, with the individual lines 3, 3.1 cyclically be queried. Furthermore, a spectrometer 4.2 provided with those detected by the detectors 2.1-2.5 optical information recorded wavelength-specific and an optical spectrum is created.
  • the Assigned spectrometer 4.2 is a computer 4.3, in the special evaluation programs run, by means of which the Spectra regarding emission and absorption bands as well Intensities, etc. are evaluated. Both the spectra as such, as well as the evaluation results can be up a screen 4.4 of the central control unit become.
  • Alarms and actions via the control lines 6 triggered such as optical and acoustic Alarms and the use of sprinklers in the area of detected fire.
  • the detectors can - as already said - either by the open end faces of the optical conductors 3.1, 3.2 formed be, over which the environment is optically recorded. You can also optical systems, such as lens systems in particular upstream, so if necessary, the acceptance angle to enlarge.
  • FIG. 3 shows a method sequence according to the invention.
  • Rooms or areas to be monitored are controlled by the detectors 2.1, 2.2, 2.3 permanently monitored.
  • the recorded Optical information is transmitted via the optical conductors (Signal lines) 3.1, 3.2, 3.3 transmitted to the multiplexer 4.1, which cyclically removes the individual lines and so that a signal bundling makes.
  • the recorded signals are transmitted to the spectrometer 4.2, the one Signal evaluation makes.
  • the evaluated signal ie an optical spectrum, preferably in the near infrared range, is processed in a computer 4.3, for example compared with corresponding spectra in a database.
  • actuators 7 such as sprinkler systems, Locks, signaling systems and fire-fighting systems.
  • the signal processing initially involves the generation a spectrum as an intensity distribution of the individual Wavelengths of the recorded optical information (Step a).
  • a comparison is made of the measured spectra, namely, as already mentioned, once with reference spectra c for obtaining information as to which type of substances are possibly causing a fire, namely gases, solids or liquids (d).
  • reference spectra c for obtaining information as to which type of substances are possibly causing a fire, namely gases, solids or liquids (d).
  • there is a calculation of the intensity distribution for determining the temperature information of the fire from which also information on the special type of combustion products, such as in a carbon black soot, in a gas H 2 O, CO, CO 2 win (c ', d') .
  • Both information together gives the total information as to whether a fire is given or not and a classification thereof (step e), so that accordingly the required actions can be carried out automatically or semi-automatically (step f).
  • the information obtained from the signal processing are shown by way of example in FIGS. 5 to 9.
  • n-heptane flame shows the typical temperature profile an n-heptane flame
  • Fig. 6 shows an NIR spectrum (infrared) of such n-heptane flame shows. This shows typical intensity peaks at about 1340 and 1420 nm on, here the intensity information about the Temperature of the flame includes. In the lower NIR area the intensity is reduced, because here at the burning resulting soot has a debilitating effect.
  • FIG. 7 shows NIR spectra of aluminum burnup.
  • FIG no pronounced peaks, but in the context of a line - at a time - an increase in intensity over the wavelength is pointing.
  • FIG. 8 shows the typical spectrum of an ethanol flame with a steep Rise above 1300 nm to a first peak, one steep drop just over 1350 nm and a double peak, whose second single peak is higher from 1400 nm.
  • FIG. 9 shows the infrared spectrum of a nitromethane H 2 O 2 measurement with peaks of the typical combustion products H 2 O and CO 2 in the range from 2500 to 2800 nm and the typical CO 2 peak at about 4500 nm and finally nor the combustion product NO above 5000 nm. Recognizable.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Zur Verbesserung der Überwachung von insbesondere brandgefährdeten Räumen sieht die Erfindung ein Verfahren vor, mittels dessen optisch erfasste Informationen wellenspezifisch ausgelöst werden. Weiterhin sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung von Räumen vor, die von dem überwachten Raum zu mindestens einem Spektrometer führende Lichtleiter aufweist. Bezugszeichenliste 1: Raum; 2.1, 2.2, 2.3 2.4, 2.5: Detektoren; 3: optischer Leiter; 3.1: Glasfaser; 3.2: Signalleitungen; 4: Kontrolleinheit; 4.1: Multiplexer; 4.2: Spektrometer; 4.3: Rechner; 4.4: Bildschirm; 5: Überwachungsraum; 6: Steuerleitung; 7: Aktuator; 8: Brandherd

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen von Räumen.
Die Überwachung von Gebäudeeinheiten, wie Flughäfen, Bahnhöfen, Laboratoriumskomplexen, und Produktionsanlagen, Büro- und Appartementkomplexen sowie auch privaten Häusern auf Brände wird immer dringender, da aufgrund brennender Materialien sich Brände schnell ausbreiten können, in großen Komplexen durch Brände Personen Fluchtwege abgeschnitten werden können, und auch die Evakuierung von Personen schwierig und zeitraubend ist. Auch ist eine Überwachung der genannten Anlagen und Gebäude sowie auch Sportstadien oder dergleichen zur Erkennung und Identifikation von chemischen und biologischen Kampfstoffen, die von Terroristen ausgebracht werden, wünschenswert.
Bisher werden Räume und Bereiche mittels mehrerer Sensoren überwacht, die ausschließlich die Aufgabe haben, einmalig Alarm auszulösen. Die Sensoren funktionieren in der Regel sicher, reagieren aber unspezifisch auf Rauch, heiße Gase und heiße Objekte. Es werden Rauchmelder eingesetzt, bei denen Rauchpartikel Strahlung abschwächen oder streuen. Hierzu wird beispielsweise radioaktive Strahlung von einem Sender limitiert und von einem benachbarten Empfänger die Strahlungsintensität registriert. Auch gibt es Sensoren mit Lichtquellen und Fotoempfängern, wobei einerseits die Abschwächung und andererseits Streulicht erfasst werden kann. In anderen Fällen werden auch Lichterscheinungen oder Infrarotstrahlung mit entsprechenden Detektoren registriert.
Mit den bekannten Detektoren können nur isolierte Ereignisse, wie überkritische Erwärmung, Verdunklung durch Rauchpartikel, die einen Brand anzeigen können, im Moment der Erstehung erfasst werden; die bekannten Detektoren sind nicht über eine längere Zeit einsatzfähig, da insbesondere die elektrischen Verbindungsleitungen sehr schnell bei einem Brand unterbrochen werden. Mit den bekannten Detektoren kann ein Brand und dessen Ausbreitung nicht über längere Zeit erfasst werden. Auch ist die Art der brennenden Materialien, die die Bekämpfungsmaßnahmen und Löschmittel, aber die Gefährdung eines Löschtrupps und der Umwelt bestimmt, nicht erfassbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion von Bränden zu schaffen, mittels dessen die vorgenannten Nachteile vermieden werden, insbesondere detailliertere Informationen über einen Brand hinsichtlich Ort, brennende Materialen etc., aber auch über verwendete Stoffe vorzugsweise auch über eine längere Zeitdauer erfasst werden können.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass optisch erfasste Informationen wellenlängenspezifisch aufge-' löst werden. Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung zum Überwachen von Räumen vor, welche durch vom überwachten Raum zu mindestens einem Spektrometer führende Glasfasern gekennzeichnet ist.
Durch die Erfindung können Räume nicht nur sicher auf Brände hin überwacht werden, sondern auch auf andere Gefahrenquellen mit charakteristischen Spektrogrammen, wie Giftstoffe, Reizgase, biologisch wirksame Stoffe oder dgl.
Das oder die Spektrometer ist/sind weit von potentiellen Brandherden oder sonstigen Gefahrenquellen entfernt angeordnet und die Übertragung am Brandherd mittels Detektoren erfasster optischer Informationen wird über Glasfasern den Spektrometern zugeleitet. Entsprechend sind zwischen optischen Detektoren und Spektrometer(n) Glasfasern angeordnet. Diese weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit auf, so dass die sich beim Brand ergebenden Informationen hinsichtlich Temperatur, Brandherd, Brandausbreitung, Art des Brandes (offener Brand, Schwellbrand), brennender Materialen und auch Wechselwirkung mit Löschmitteln über einen längeren Zeitraum erfasst werden können und damit geeignete Löschmittel eingesetzt werden können sowie Gefahren hinsichtlich Löschtrupps und Umwelt erfasst werden können.
Durch die Erfindung können gleichzeitig Informationen zur Temperatur, Typ des brennenden Materials bzw. sonstigen Gefahrstoffen, Art eines Brandes und Brandfortschritt mittels der Emission der Flammen oder der sich ergebenden heißen Gase und Partikel erfasst werden, wie auch Absorption und Streuung von Licht in einem weiten Spektralbereich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Informationen mehrerer Erfassungsstellen zyklisch abgefragt und nacheinander von einem Spektrometer wellenlängenspezifisch aufgelöst wird. Hierdurch ist es möglich, einen Spektrometer für mehrere Überwachungsstellen einzusetzen. In Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei Überschreiten kritischer Werte in spezifischen Längenwellbereichen und/oder Wellenlängenbereichkombinationen Aktuatoren betätigt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Überschreiten kritischer Werte in spezifischen Längenwellenbereichen und/oder Wellenlängenbereichkombinationen Aktuatoren betätigt werden, wobei insbesondere optische und/oder akustische Signalgeber betätigt werden und/oder Aktuatoren für eine Sprinkleranlage in Betrieb gesetzt werden. Vorrichtungsmäßig sind hierzu optische und/oder akustische Signalgeber sowie Aktuatoren für Sprinkler vorgesehen.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine räumliche Auswertung von durch mehrere Detektoren erfasster Informationen erfolgt, wobei insbesondere Sprinkler einer Sprinkleranlage aufgrund der erfassten räumlichen Information lokalisiert aktiviert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist darüber hinaus vorgesehen, dass relevante Informationen auf einem Bildschirm dargestellt werden, wobei hierzu erfasste Spektren graphisch dargestellt werden und/oder Informationen über Temperaturen, Verbrennungsproduktverteilen, Brandart, Brandherd, Brandausbreitung, Wechselwirkung mit Löschmitteln oder dgl. optisch, als Text oder graphisch, wiedergegeben werden.
In bevorzugter Weise kann weiter vorgesehen sein, dass neutralisierende und/oder antibakterielle Mittel ausgebracht werden. Weiterhin kann durch Strahlungsquellen elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise im IR-Bereich und vorzugsweise getaktet, wie in Takt einer Multiplexabfrage der erfassten optischen Informationen ausgesendet werden. Vorrichtungen sind hierzu gekennzeichnet durch Abgabeeinrichtungen für neutralisierende und/oder antibakterielle Mittel bzw. durch Strahlungsquellen zur Anwendung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im IR-Bereich, vorzugsweise getaktet im Abfrage-Takt von Multiplexen zur zyklischen Abfrage der Detektoren.
Bei den Lichtleitern zur Banddetektion ist zu erwarten, dass sie noch während des Brandes, insbesondere wenn die Brandbekämpfung einsetzt noch in Aktion sind. Damit kann über die zentrale Auswertestation der Zustand des Brandherdes überwacht und zu den Feuerwehren übermittelt werden. Dies betrifft z.B. die Intensität des Feuers, die Bildung und Ansammlung unverbrannter Gase, worüber bisher keine Information zu erhalten ist. Damit kann der gefürchtete "Flash-Back" - eine plötzliche massive Anfachung des Feuers oder gar eine Explosion - bei Zutritt von Feuerwehrleuten und damit Luftzufuhr vermieden oder rechtzeitig die Gefahr dafür erkannt werden. Dieser Effekt tritt beim Öffnen von Fenstern und Türen auf, wenn sich im geschlossenen Raum brennbare Gase entwickelt oder sich teilverbrannte Gase angesammelt haben.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1
eine erste schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2
eine andere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3
einen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 4
eine Prinzipdarstellung zur Signalverarbeitung gemäß der Erfindung;
Fig. 5
den typischen Temperaturverlauf einer n-Heptan-Flamme; und
Fig. 6 bis 9
Spektren verschiedener Abbrände bzw. Flammen.
Die Fig. 1 zeigt einen überwachten Raum 1, in dessen Deckenbereich ein optischer Detektor 2.1 angeordnet ist. Von diesem führt ein optischer Leiter vorzugsweise in Form von einer Glasfaser 3.1 zu einem entfernt vom Raum 1 befindlichen Multiplexer 4.1, zu dem ebenfalls weitere Signalleitungen 3.2 von anderen optischen Detektoren (Fig. 2), auch aus anderen Räumen führen.
Der Multiplexer ist mit einem Spektrometer 4.2 und dieses wieder mit einem Rechner 4.3 verbunden, der mit einem Bildschirm 4.4 und gegebenenfalls mit weiteren Peripherieeinheiten, sowohl Eingabe- als auch Ausgabeeinheiten, wie in letzterem Fall einem Drucker, verbunden sein kann.
Die Teile 4.1 bis 4.4 bilden zusammen eine zentrale Kontrolleinheit.
Von der Kontrolleinheit, genauer vom Rechner 4.3 führt eine Steuerleitung 6 zu einem Aktuator 7, wie einem optischen und/oder akustischen Warngeber. Ein Aktuator kann auch mit einer Löscheinrichtung wie einer Sprinkleranlage oder dergleichen verbunden sein und diese im Falle eines Brandes in Betrieb setzen.
Die Fig. 2 zeigt ebenfalls einen ersten zu überwachenden Raum 1, in dem vorzugsweise im Bereich der Decke, gegebenenfalls aber auch in Wand- oder Fußbodenbereichen optische Detektoren 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 angeordnet sind. Diese sind über optische Leiter 3 auch hier mit einer zentralen Kontrolleinheit 4 in einem Überwachungsraum 5 verbunden. Die optischen Detektoren können im einfachen Fall durch die Eintrittsstirnseiten der optischen Leiter gebildet sein, die aber auch mit Abbildungsoptiken versehen sein können. Zur zentralen Kontrolleinheit 4 können auch optische Leiter 3.2 von einem oder mehreren anderen zu überwachenden Räumen führen, die hier der Einfachheit halber nicht dargestellt sind. Weiterhin führen von der zentralen Kontrolleinheit 4 Steuerleitungen 6 zu geeigneten Aktuatoren 7, wie optischen und akustischen Signalgebern, Aktuatoren für Sprinkleranlagen in den Räumen oder dergleichen. Die zentrale Kontrolleinheit 4 weist auch hier einen Multiplexer 4.1 auf, mit dem die einzelnen Leitungen 3, 3.1 zyklisch abgefragt werden. Weiterhin ist ein Spektrometer 4.2 vorgesehen, mit dem die über die Detektoren 2.1-2.5 erfassten optischen Informationen wellenlängenspezifisch erfasst werden und ein optisches Spektrum erstellt wird. Dem Spektrometer 4.2 zugeordnet ist ein Rechner 4.3, in dem spezielle Auswerteprogramme laufen, mittels derer die Spektren hinsichtlich Emissions- und Absorptionsbanden sowie Intensitäten usw. ausgewertet werden. Sowohl die Spektren als solche als auch die Auswerteergebnisse können auf einem Bildschirm 4.4 der zentralen Kontrolleinheit dargestellt werden. Darüber hinaus werden aufgrund der Auswertungen Alarm- und Handlungsvorgänge über die Steuerleitungen 6 ausgelöst, wie beispielsweise optische und akustische Alarme sowie der Einsatz von Sprinklern im Bereich eines detektierten Brandherdes.
Aus der dargestellten Figur ist weiterhin ersichtlich, dass durch eine geeignete räumliche Anordnung der Detektoren 2.1-2.5 der Ort eines Brandherdes gut erfasst werden kann. So wird bei einem Entstehen eines Brandherdes 8 im Bereich der Detektoren 2.3-2.5 dieses durch diese Detektoren angezeigt und damit der Ort erkennbar, während die Detektoren 2.1 und 2.2 zunächst noch keinen Brand anzeigen. Hierdurch können Sprinkler einer Sprinkleranlage gezielt eingesetzt werden, so dass nur Sprinkler im Bereich des Brandherdes 8 in Betrieb gesetzt werden und damit die in einem solchen Falle entstehenden Wasserschäden bereits zunächst lokal begrenzt werden.
Die Detektoren können - wie schon gesagt - entweder durch die offenen Stirnseiten der optischen Leiter 3.1, 3.2 gebildet sein, über die die Umgebung optisch erfasst wird. Ihnen können auch optische Systeme, wie insbesondere Linsensysteme vorgeordnet sein, um so gegebenenfalls den Aufnahmewinkel zu vergrößern.
Die Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Verfahrensablauf. Zu überwachende Räume oder Bereiche werden durch die Detektoren 2.1, 2.2, 2.3 permanent überwacht. Die aufgenommene optische Information wird über die optischen Leiter (Signalleitungen) 3.1, 3.2, 3.3 dem Multiplexer 4.1 übertragen, der die einzelnen Leitungen zyklisch abfährt und damit eine Signalbündelung vornimmt. Die aufgenommenen Signale werden an das Spektrometer 4.2 übertragen, das eine Signalauswertung vornimmt. Das ausgewertete Signal, also ein optisches Spektrum, vorzugsweise im nahen Infrarotbereich, wird in einem Rechner 4.3 verarbeitet, beispielsweise mit entsprechenden Spektren in einer Datenbank verglichen. Im Falle von Auffälligkeiten erfolgt über Steuerleitungen 6 die Aktivierung von Aktuatoren 7, wie Sprinkleranlagen, Schleusen, Meldesysteme sowie Systeme zur Brandbekämpfung.
Die Signalverarbeitung beinhaltet zunächst die Erzeugung eines Spektrums als Intensitätsverteilung der einzelnen Wellenbereiche der aufgenommenen optischen Informationen (Schritt a).
In einem weiteren Schritt b erfolgt ein Vergleich der gemessenen Spektren, und zwar, wie schon gesagt, einmal mit Referenzspektren c zur Gewinnung einer Information dahingehend, welcher Art die Stoffe sind, die gegebenenfalls einen Brand verursachen, nämlich Gase, Feststoffe oder Flüssigkeiten (d). Zum anderen erfolgt eine Berechnung der Intensitätsverteilung zur Bestimmung der Temperaturinformationen des Brandes, woraus sich ebenfalls Informationen zur speziellen Art der Verbrennungsprodukte, wie bei einem Feststoffbrand Ruß, bei einem Gas H2O, CO, CO2 gewinnen lassen (c', d'). Beide Informationen zusammen ergeben die Gesamtinformation dahingehend, ob ein Brand gegeben ist oder nicht und eine Klassifizierung desselben (Schritt e), so dass demgemäß die erforderlichen Aktionen automatisch oder teilautomatisch ausgeführt werden können (Schritt f).
Die aufgrund der Signalverarbeitung gewonnen Informationen sind beispielhaft in den Fig. 5 bis 9 dargestellt.
Die Fig. 5 zeigt dabei den typischen Temperaturverlauf einer n-Heptan-Flamme, während die Fig. 6 ein NIR-Spektrum (infrarot) einer solchen n-Heptan-Flamme zeigt. Dieses weist typische Intensitätspieks bei etwa 1340 sowie 1420 nm auf, wobei hier die Intensität eine Information über die Temperatur der Flamme beinhaltet. Im unteren NIR-Bereich ist die Intensität reduziert, da hier der bei der Verbrennung entstehende Ruß eine schwächende Einwirkung hat.
Die Fig. 7 zeigt NIR-Spektren eines Aluminiumabbrandes, das keine ausgeprägten Spitzen, sondern im Rahmen einer Linie - zu einem Zeitpunkt - einen Anstieg der Intensität über die Wellenlänge hin zeigt. Demgegenüber zeigt die Fig. 8 das typische Spektrum einer Ethanol-Flamme mit einem steilen Anstieg über 1300 nm zu einer ersten Spitze, einem steilen Abfall etwas über 1350 nm sowie einem Doppelspitze, dessen zweiter Einzelpiek höher ist ab 1400 nm.
Die Fig. 9 schließlich zeigt das Infrarotspektrum einer Nitromethan-H2O2-Messung mit Spitzen der typischen Verbrennungsprodukte H2O und CO2 im Bereich von 2500 bis 2800 nm sowie dem hierfür typischen CO2-Spitze bei etwa 4500 nm und schließlich ist noch das Verbrennungsprodukt NO oberhalb von 5000 nm. erkennbar.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Überwachen von Räumen, dadurch gekennzeichnet, dass optisch erfasste Informationen wellenlängenspezifisch aufgelöst werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Erfassungsort erfasste optische Informationen mittels optischen Leitern, insbesondere Glasfasern, zu einem Spektrometer übertragen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen mehrerer Erfassungsstellen zyklisch abgefragt und nacheinander von einem Spektrometer wellenlängenspezifisch aufgelöst werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswertung von durch mehrere Detektoren erfasste Informationen erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten kritischer Werte in spezifischen Längenwellenbereichen und/oder Wellenlängenbereichkombinationen Aktuatoren betätigt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass optische und/oder akustische Signalgeber betätigt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass neutralisierende und /oder antibakterielle Mittel ausgebracht werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Aktuatoren für eine Sprinkleranlage in Betrieb gesetzt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprinkler einer Sprinkleranlage aufgrund der erfassten räumlichen Information lokalisiert aktiviert werden.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Strahlungsquellen elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise im IR-Bereich und vorzugsweise getaktet, wie im Takt einer Multiplexabfrage der erfassten optischen Informationen ausgesendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass relevante Informationen auf einem Bildschirm dargestellt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass erfasste Spektren graphisch dargestellt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über Temperaturen, Verbrennungsproduktverteilung, Brandart, Brandherd, Brandausbreitung, Wechselwirkung mit Löschmitteln oder dgl. optisch, als Text oder graphisch, wiedergegeben werden.
  14. Vorrichtung zur Überwachung von Räumen, gekennzeichnet durch vom überwachten Raum zu mindestens einem Spektrometer (4.2) führenden Glasfasern.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch an Überwachungsorten (1) angeordneten Detektoren (2.1-2.5).
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, gekennzeichnet durch einen einem Spektrometer (4.2) zugeordneten Multiplexer (4.1), mit dem mehrere Detektoren (2.1-2.5) zyklisch abgefragt werden.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch einen mit einem Spektrometer (4.2) verbundenen Rechner (4.3).
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch eine optische Anzeigeeinrichtung (4.3).
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, gekennzeichnet durch optische und/oder akustische Signalgeber.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch Aktuatoren zur Betätigung von Sprinklern.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch Abgabeeinrichtungen für neutralisierende und/oder antibakterielle Mittel.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, gekennzeichnet durch Strahlungsquellen zur Aussendung von elektromagnetische Strahlung, insbesondere im IR-Bereich, vorzugsweise getaktet im Abfrage-Takt von Multiplexen zur zyklischen Abfrage der Detektoren.
EP04025356A 2003-10-28 2004-10-26 Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Räumen Withdrawn EP1528520A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003150277 DE10350277A1 (de) 2003-10-28 2003-10-28 Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Räumen
DE10350277 2003-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1528520A1 true EP1528520A1 (de) 2005-05-04

Family

ID=34399577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04025356A Withdrawn EP1528520A1 (de) 2003-10-28 2004-10-26 Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Räumen

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1528520A1 (de)
DE (1) DE10350277A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007008095A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 Faculdade De Ciencias E Tecnologia Da Universidade Nova De Lisboa System for automatic detection of forest fires through optic spectroscopy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3128811A1 (de) * 1981-07-21 1983-02-10 Esser Sicherheitstechnik GmbH & Co KG, 4040 Neuss Multiplex-gefahrenmeldeanlage
US4533834A (en) * 1982-12-02 1985-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Optical fire detection system responsive to spectral content and flicker frequency
US4701624A (en) * 1985-10-31 1987-10-20 Santa Barbara Research Center Fire sensor system utilizing optical fibers for remote sensing
US5064271A (en) * 1989-03-14 1991-11-12 Santa Barbara Research Center Fiber optic flame and overheat sensing system with self test
US6111511A (en) * 1998-01-20 2000-08-29 Purdue Research Foundations Flame and smoke detector

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4839527A (en) * 1986-10-28 1989-06-13 Alan Leitch Optical-fibre smoke detection/analysis system
RU2222803C2 (ru) * 2002-04-15 2004-01-27 Мешковский Игорь Касьянович Система оперативной диагностики биологического загрязнения воздуха в вентиляционных каналах зданий и сооружений

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3128811A1 (de) * 1981-07-21 1983-02-10 Esser Sicherheitstechnik GmbH & Co KG, 4040 Neuss Multiplex-gefahrenmeldeanlage
US4533834A (en) * 1982-12-02 1985-08-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Optical fire detection system responsive to spectral content and flicker frequency
US4701624A (en) * 1985-10-31 1987-10-20 Santa Barbara Research Center Fire sensor system utilizing optical fibers for remote sensing
US5064271A (en) * 1989-03-14 1991-11-12 Santa Barbara Research Center Fiber optic flame and overheat sensing system with self test
US6111511A (en) * 1998-01-20 2000-08-29 Purdue Research Foundations Flame and smoke detector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007008095A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-18 Faculdade De Ciencias E Tecnologia Da Universidade Nova De Lisboa System for automatic detection of forest fires through optic spectroscopy
US7656534B2 (en) 2005-07-07 2010-02-02 Faculdade de Ciencias e Tecnologia da Univeridade Nova de Lisboa System for automatic detection of forest fires through optic spectroscopy
AU2006267198B2 (en) * 2005-07-07 2010-10-21 Faculdade De Ciencias E Tecnologia Da Universidade Nova De Lisboa System for automatic detection of forest fires through optic spectroscopy
AU2006267198B8 (en) * 2005-07-07 2010-12-16 Faculdade De Ciencias E Tecnologia Da Universidade Nova De Lisboa System for automatic detection of forest fires through optic spectroscopy

Also Published As

Publication number Publication date
DE10350277A1 (de) 2005-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2690611A2 (de) Brandüberwachungssystem
EP1389331B1 (de) Selbstansaugende brandmeldeeinrichtung
EP1911498B1 (de) Mehrstufiges Inertisierungsverfahren zur Brandverhütung und Brandlöschung in geschlossenen Räumen
EP0338218B1 (de) Verfahren zur Brandfrüherkennung
DE4200946A1 (de) Verfahren zur feuerfeststellung
WO2000014693A1 (de) Brandmelder und brandmeldeanlage
WO2009129871A1 (de) Brandmeldervorrichtung sowie verfahren zur branddetektion
DE19850564B4 (de) Verfahren zur Branderkennung mit Gassensoren
EP1332773A1 (de) Verfahren zur Steuerung von stationären Löschanlagen
EP3613471A1 (de) Brandschutzsystem sowie verfahren zur verhinderung der brandausbreitung in einer zu schützenden zone
DE112020002849T5 (de) Optischer Partikelsensor
DE102012201703A1 (de) Automatischer Brandmelder zur Detektion von Bränden
EP1475761A1 (de) Vorrichtung zur visuellen Inspektion eines in einem Flugzeug angeordneten Rauchdetektors
EP3096130B1 (de) Vorrichtung zur identifikation von aerosolen
EP1528520A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Räumen
EP3474250B1 (de) Verfahren und detektorsystem zum detektieren eines flammenereignisses
EP1103286A1 (de) Einrichtung zur Brandbekämpfung in Tunnels
DE4023649A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erkennen von gefahrenzustaenden in einem raum
EP2281286A1 (de) Gefahrmelder
DE102007047048B4 (de) Kabelkanal und Brandschutzsystem
DE2310127A1 (de) Integriertes gefahrenmeldesystem
EP1300816A1 (de) Verfahren und System zur Erkennung von Bränden in Räumen
Stewart et al. Use of Live Sensor Data in Transient Simulations of Mine Ventilation Models.
WO2003102889A1 (de) Brandmelder und brandmeldeanlage
DE102013208533A1 (de) Brandmelder

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 BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

17P Request for examination filed

Effective date: 20051029

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB IT

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

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20060807