EP1768074A1 - Early detection of fires - Google Patents

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Publication number
EP1768074A1
EP1768074A1 EP05108720A EP05108720A EP1768074A1 EP 1768074 A1 EP1768074 A1 EP 1768074A1 EP 05108720 A EP05108720 A EP 05108720A EP 05108720 A EP05108720 A EP 05108720A EP 1768074 A1 EP1768074 A1 EP 1768074A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fire
sensor unit
alarm
unit
detector
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Withdrawn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
EP05108720A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Kurt Müller
Peter Steiner
Georges Tenchio
Philipp Honegger
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 Schweiz 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
Application filed by Siemens Schweiz AG filed Critical Siemens Schweiz AG
Priority to EP05108720A priority Critical patent/EP1768074A1/en
Publication of EP1768074A1 publication Critical patent/EP1768074A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18—Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/183—Single detectors using dual technologies
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/002—Generating a prealarm to the central station

Definitions

  • Today's fire detectors have in most cases an optical sensor for the detection of scattered light caused by smoke particles or aerosols, so-called scattered-light smoke detectors (see, for example, US Pat EP-A-0 821 330 ), or for the detection of the attenuation caused by smoke particles or aerosols emitted by a light source light beam, so-called Extintechnischsmelder (see, eg EP-A-1 017 034 ), or a temperature sensor for detecting the temperature rise caused by a fire, so-called heat detectors.
  • Other known sensors for the detection of fires are gas sensors, preferably sensors for the detection of CO or NOx.
  • the object of the present invention is to provide a simple and efficient solution for the earliest possible detection of a fire to propose.
  • a core of the invention is to be seen in that for detecting a fire and generating a fire alarm, in which at least one fire characteristic monitored by a fire detector containing at least one first sensor unit and an alarm is triggered upon reaching a certain alarm value of at least one fire characteristic, a Another sensor unit is used to monitor a further fire characteristic for the earliest possible fire detection. When an alarm value of the further fire characteristic is reached, an alarm is then generated by an electronic evaluation system.
  • a temperature sensor unit such as, for example, a temperature sensor unit (NTC) with a pulse-shaped heatable resistor and a negative temperature coefficient is used as the further sensor unit.
  • NTC temperature sensor unit
  • any sensor unit can be used for measuring the flow velocity of the air surrounding the fire detector.
  • this is an NTC element, a PTC element, a PT100 element, a micro NTC element (NTC element with low heat capacity) or a similar element.
  • the temperature sensor unit is used to measure the flow velocity of the air flowing around the fire detector. For this purpose, the cooling of the resistor between successive heating pulses is evaluated by an electronic evaluation system. If such an evaluation of the time course of the temperature of the resistance indicates that an early stage of a fire is present, an alarm signal is generated.
  • This evaluation electronics can be a unit of the fire alarm.
  • a big advantage is that the monitoring of the flow velocity enables a very fast detection of a beginning fire.
  • the smoke of a fire generally takes a long time to be detected by the fire detector, which is usually attached to the ceiling of a room.
  • the airflow created by the fire can be registered much earlier.
  • Another advantage is that in exhaust systems by the inventive method with the fire alarm itself, the flow velocity of the fire detector flowing around air are measured and thus the proper operation of the trigger system can be checked.
  • Yet another advantage is that, with the aid of the method according to the invention, open fires, as simulated by the test fires TF4, TF5, TF6 and TF8, can be detected faster or at an earlier stage.
  • the inventive method or with the inventive fire detector can trigger a so-called pre-alarm or a silent alarm.
  • an alarm which is generally directed to the fire brigade
  • an external alarm the z. B. is triggered at high smoke density and is probably directed to the fire department or to a fire control center.
  • the internal alarm makes it possible to extinguish an incipient fire by the domestic staff present. If the immediate extinguishing does not succeed and the fire continues to grow, then an external alarm occurs with the use of the fire brigade. So The number of false alarms can also be significantly reduced.
  • FIG. 1 shows a simplified architecture of a fire detector BM according to the invention.
  • a fire detector BM contains a smoke sensor unit RD for the detection of smoke (fire characteristic) and the measurement of the aerosol concentration (fire characteristic), a temperature sensor unit AD according to the invention for measuring the air flow in the immediate vicinity (further fire characteristic) of the fire detector BM and a temperature Sensor unit TD for measuring the temperature at the location of the fire detector BM.
  • the fire detector is formed only from the inventive temperature sensor unit AD and one of said sensor unit, ie smoke sensor unit RD or temperature sensor unit TD.
  • the sensors mentioned are connected to an evaluation electronic unit or evaluation unit AE which has a first output EA for an alarm or external alarm and a second output IA for a pre-alarm or internal alarm, referred to below as a silent alarm.
  • the two exits IA and EA are connected to optical and / or acoustic alarm displays of the fire detector BM and to a communication connection connecting the fire detector BM to a control center.
  • Said communication connection can be formed by a line, in particular a bus, or by a radio link be.
  • Fire detectors of this type are known except for the flow sensor AD and the second output IA for the silent alarm.
  • EP-A-0 821 330 Scattered light smoke detector
  • EP-A-1 017 034 Extinlementsmelder
  • EP-A-1 298 617 Heat detectors
  • EP-A-0 654 770 Multi-criteria detector stray light + heat
  • EP-A-0 803 850 Multi-criteria detector stray light + heat + fire gas
  • the flow velocity of the air flowing around the fire detector BM is now measured, for example, in a temperature sensor unit AD with pulse-shaped heatable resistor and negative temperature coefficient such that an evaluation of the cooling of the resistor between successive heating pulses.
  • Another method according to the invention could be that the deviation of the temperature from a constantly heated temperature sensor unit is determined and based on this gradient the flow velocity of the air flowing around the fire detector BM can be determined.
  • the flow rate is determined in both methods from the measured values of the temperature sensor unit AD in the evaluation unit AE and based on the result either a silent alarm or internal alarm IE or an external alarm EA is output to the fire brigade.
  • FIG. 2 shows an exemplary diagram for a pulsed heating of an NTC according to the method according to the invention described in FIG. 1 and the associated calculated measuring curves for determining the flow velocity v of the air surrounding the fire detector.
  • the upper part of the diagram shows the constant heating power pulse on the NTC with a duration of 1 second and the lower part of the diagram shows the voltage curve V (t) over the NTC, which shows the NTC characteristic associated with its temperature.
  • V (t) shows the NTC characteristic associated with its temperature.
  • the voltage V rises steeply and then drops at different speeds depending on the air speed.
  • a constant power pulse is assumed. This is generated by a constant voltage, a current measurement and a pulse length adjustment, which is achieved for example by software until P const is satisfied.
  • P th (TT E ) / R th with R th the thermal resistance following King's Law
  • R th 1 / (a + b * v n ) with n about 0.5.
  • the air temperature rises very quickly.
  • the measured curves may differ from the measured curves calculated in this example in that, for example, the decay of the temperature is low.
  • the unheated NTC measures the temperature of the surrounding air in shorter time intervals than its heating takes place. Knowing the exact temperature increase of the air, its influence on the cooling of the NTC by the air flow can be compensated.

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Abstract

The method involves monitoring a fire parameter by a fire detector (BM) containing a temperature-sensor unit (TD) and a smoke-sensor unit (RD). An alarm is triggered by the fire parameter during obtaining of predetermined alarm value. Another fire parameter is monitored by another temperature-sensor unit (AD) for early fire detection. Another alarm is produced by an evaluation electronic unit and/or evaluation unit (AE) during obtaining of another alarm value of one of the fire parameters. The monitoring of flow speed of air that passes through the detector is carried out by the unit (AD). An independent claim is also included for a fire detector for detection of fire and producing a fire alarm.

Description

Heutige Brandmelder weisen in den meisten Fällen einen optischen Sensor für die Detektion von durch Rauchpartikel oder Aerosole verursachtem Streulicht auf, so genannte Streulicht-Rauchmelder (siehe z.B. EP-A-0 821 330 ), oder für die Detektion der durch Rauchpartikel oder Aerosole bewirkten Abschwächung eines von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahls, so genannte Extinktionsmelder (siehe z.B. EP-A-1 017 034 ), oder einen Temperatursensor für die Detektion des durch einen Brand bewirkten Temperaturanstiegs, so genannte Wärmemelder. Weitere bekannte Sensoren für die Detektion von Bränden sind Gassensoren, vorzugsweise Sensoren für die Detektion von CO oder NOx. Es sind auch Brandmelder mit mehreren Sensoren, so genannte Mehrkriterienmelder, mit beispielsweise einem Streulichtsensor und einem Temperatursensor (siehe z.B. EP-A-0 654 770 ) und gegebenenfalls auch einem Brandgassensor (siehe z.B. EP-A-0 803 850 ) bekannt.
Allen diesen Sensoren ist gemeinsam, dass ein Brand erst zu einem relativ späten Zeitpunkt detektiert wird, wobei dieser Umstand in erster Linie darauf zurück zu führen ist, dass die Alarmmeldungen von Brandmeldern oft nach extern zur Feuerwehr gehen, wobei Fehl-Alarmierungen vermieden werden müssen. Nicht zuletzt deswegen, weil solche diese in der Regel mit nicht unbeträchtlichen Kosten verbunden sind.Today's fire detectors have in most cases an optical sensor for the detection of scattered light caused by smoke particles or aerosols, so-called scattered-light smoke detectors (see, for example, US Pat EP-A-0 821 330 ), or for the detection of the attenuation caused by smoke particles or aerosols emitted by a light source light beam, so-called Extinktionsmelder (see, eg EP-A-1 017 034 ), or a temperature sensor for detecting the temperature rise caused by a fire, so-called heat detectors. Other known sensors for the detection of fires are gas sensors, preferably sensors for the detection of CO or NOx. There are also fire detectors with multiple sensors, so-called Mehrkriterienmelder, with, for example, a scattered light sensor and a temperature sensor (see, eg EP-A-0 654 770 ) and optionally also a fire gas sensor (see, eg EP-A-0 803 850 ) known.
All these sensors have in common that a fire is detected only at a relatively late time, this circumstance is primarily due to the fact that the alarm messages from fire detectors often go to the outside to the fire department, with false alarms must be avoided. Not least because such are usually associated with not inconsiderable costs.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine möglichst einfache und effiziente Lösung für eine möglichst frühzeitige Detektion eines Brandes vorzuschlagen.The object of the present invention is to provide a simple and efficient solution for the earliest possible detection of a fire to propose.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved in each case by the subject matters of the independent claims. Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Ein Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass zur Detektion eines Brandes und zum Erzeugen eines Brandalarms, bei welchem durch einen mindestens eine erste Sensoreinheit enthaltenden Brandmelder mindestens eine Brandkenngrösse überwacht und bei Erreichen eines bestimmten Alarmwertes dieser mindestens einen Brandkenngrösse ein Alarm ausgelöst wird, eine weitere Sensoreinheit zum Überwachen einer weiteren Brandkenngrösse für die möglichst frühzeitige Branddetektion verwendet wird. Bei erreichen eines Alarmwertes der weiteren Brandkenngrösse wird dann von einer Auswertelektronik ein Alarm erzeugt. Erfindungsgemäss wird dazu als weitere Sensoreinheit eine Temperatur-Sensoreinheit wie zum Beispiel eine Temperatur-Sensoreinheit (NTC) mit pulsförmig beheizbarem Widerstand und negativem Temperaturkoeffizienten verwendet. Generell kann als Temperatur-Sensoreinheit jegliche Sensoreinheit zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder umgebenden Luft verwendet werden. Idealerweise handelt es sich dabei um ein NTC-Element, ein PTC-Element, ein PT100-Element, ein Mikro-NTC-Element (NTC-Element mit geringer Wärmekapazität) oder ein ähnliches Element. Die Temperatur-Sensoreinheit wird zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder umströmenden Luft verwendet. Dazu wird die Abkühlung des Widerstandes zwischen aufeinander folgenden Heizimpulsen von einer Auswertelektronik ausgewertet. Ergibt die derartige Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Temperatur des Widerstandes, dass ein Frühstadium eines Brandes vorliegt wird ein Alarmsignal erzeugt. Diese Auswertelektronik kann dabei eine Einheit des Brandmelders sein.A core of the invention is to be seen in that for detecting a fire and generating a fire alarm, in which at least one fire characteristic monitored by a fire detector containing at least one first sensor unit and an alarm is triggered upon reaching a certain alarm value of at least one fire characteristic, a Another sensor unit is used to monitor a further fire characteristic for the earliest possible fire detection. When an alarm value of the further fire characteristic is reached, an alarm is then generated by an electronic evaluation system. According to the invention, a temperature sensor unit such as, for example, a temperature sensor unit (NTC) with a pulse-shaped heatable resistor and a negative temperature coefficient is used as the further sensor unit. In general, as a temperature sensor unit, any sensor unit can be used for measuring the flow velocity of the air surrounding the fire detector. Ideally, this is an NTC element, a PTC element, a PT100 element, a micro NTC element (NTC element with low heat capacity) or a similar element. The temperature sensor unit is used to measure the flow velocity of the air flowing around the fire detector. For this purpose, the cooling of the resistor between successive heating pulses is evaluated by an electronic evaluation system. If such an evaluation of the time course of the temperature of the resistance indicates that an early stage of a fire is present, an alarm signal is generated. This evaluation electronics can be a unit of the fire alarm.

Ein großer Vorteil besteht darin, dass die Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit eine sehr schnelle Detektion eines beginnenden Brandes ermöglicht. Der Rauch eines Brandes benötigt im Allgemeinen viel Zeit um vom Brandmelder, der meist an der Decke eines Raumes angebracht ist, detektiert zu werden. Die durch den Brand entstehende Luftströmung kann deutlich früher registriert werden.A big advantage is that the monitoring of the flow velocity enables a very fast detection of a beginning fire. The smoke of a fire generally takes a long time to be detected by the fire detector, which is usually attached to the ceiling of a room. The airflow created by the fire can be registered much earlier.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in Abzugssystemen durch das erfindungsgemässe Verfahren mit dem Brandmelder selbst die Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder umströmenden Luft gemessen werden und damit die ordnungsgemäße Funktion des Abzugssystems überprüft werden kann.Another advantage is that in exhaust systems by the inventive method with the fire alarm itself, the flow velocity of the fire detector flowing around air are measured and thus the proper operation of the trigger system can be checked.

Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahren offene Brände, wie sie etwa durch die Testfeuer TF4, TF5, TF6 und TF8 simuliert werden, schneller bzw. in einem früheren Stadium detektiert werden können.Yet another advantage is that, with the aid of the method according to the invention, open fires, as simulated by the test fires TF4, TF5, TF6 and TF8, can be detected faster or at an earlier stage.

Außerdem ist es mit dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. mit dem erfindungsgemässen Brandmelder möglich einen sogenannten Vor-Alarm bzw. einen stillen Alarm auszulösen. Anstelle eines Alarms, der im Allgemeinen zur Feuerwehr geleitet wird, lässt sich eine Unterscheidung machen zwischen einem internen Alarm, der bei sehr kleinem Feuer und bei Anwesenheit von Hauspersonal ausgelöst wird, und einem Extern-Alarm, der z. B. bei großer Rauchdichte ausgelöst wird und der wahrscheinlich zur Feuerwehr bzw. zu einer Feuerleitzentrale geleitet wird. Der interne Alarm ermöglicht das Löschen eines entstehenden Brandes durch das anwesende Hauspersonal. Gelingt das sofortige Löschen nicht und wächst das Feuer weiter an, so kommt es zu einem Extern-Alarm mit Einsatz der Feuerwehr. So kann auch die Anzahl der Fehlalarme deutlich reduziert werden.In addition, it is possible with the inventive method or with the inventive fire detector to trigger a so-called pre-alarm or a silent alarm. Instead of an alarm, which is generally directed to the fire brigade, a distinction can be made between an internal alarm, which is triggered by a very small fire and in the presence of domestic staff, and an external alarm, the z. B. is triggered at high smoke density and is probably directed to the fire department or to a fire control center. The internal alarm makes it possible to extinguish an incipient fire by the domestic staff present. If the immediate extinguishing does not succeed and the fire continues to grow, then an external alarm occurs with the use of the fire brigade. So The number of false alarms can also be significantly reduced.

Die Erfindung wird anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1
eine vereinfachte Architektur eines erfindungsgemässen Brandmelders,
Figur 2
ein beispielhaftes Diagramm für eine gepulste Heizung eines NTCs und seines Temperaturverlaufs,
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in a figure. Show
FIG. 1
a simplified architecture of a fire detector according to the invention,
FIG. 2
an exemplary diagram for a pulsed heating of an NTC and its temperature profile,

Figur 1 zeigt eine vereinfachte Architektur eines erfindungsgemässen Brandmelders BM. Darstellungsgemäss enthält ein Brandmelder BM eine Rauchsensoreinheit RD für die Detektion von Rauch (Brandkenngrösse) und die Messung der Aerosolkonzentration (Brandkenngrösse), eine erfindungsgemässe Temperatur-Sensoreinheit AD für die Messung der Luftströmung in der unmittelbaren Umgebung (weitere Brandkenngrösse) des Brandmelders BM und eine Temperatur-Sensoreinheit TD für die Messung der Temperatur am Ort des Brandmelders BM. Selbstverständlich ist es vorstellbar, dass der Brandmelder nur aus der erfindungsgemässen Temperatur-Sensoreinheit AD und einer der genannten Sensoreinheit, also Rauchsensoreinheit RD oder Temperatur-Sensoreinheit TD, gebildet wird. Die genannten Sensoren sind mit einer Auswertelektronik-Einheit bzw. Auswerteinheit AE verbunden, welche einen ersten Ausgang EA für einen Alarm bzw. externen Alarm und einen zweiten Ausgang IA für einen nachfolgend als stiller Alarm bezeichneten Voralarm bzw. internen Alarm aufweist. Die beiden Ausgänge IA und EA sind mit optischen und/oder akustischen Alarmanzeigen des Brandmelders BM und mit einer den Brandmelder BM mit einer Zentrale verbindenden Kommunikationsverbindung verbunden. Die genannte Kommunikations-Verbindung kann durch eine Leitung, insbesondere einen Bus, oder durch eine Funkverbindung gebildet sein. Brandmelder dieser Art sind bis auf den Strömungssensor AD und den zweiten Ausgang IA für den stillen Alarm bekannt. Es sei in diesem Zusammenhang auf die folgenden Patent-Publikationen verwiesen, auf welche hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird: EP-A-0 821 330 (Streulicht-Rauchmelder), EP-A-1 017 034 (Extinktionsmelder), EP-A-1 298 617 (Wärmemelder), EP-A-0 654 770 (Mehrkriterienmelder Streulicht + Hitze), EP-A-0 803 850 (Mehr-Kriterienmelder Streulicht + Hitze + Brandgas).FIG. 1 shows a simplified architecture of a fire detector BM according to the invention. As shown, a fire detector BM contains a smoke sensor unit RD for the detection of smoke (fire characteristic) and the measurement of the aerosol concentration (fire characteristic), a temperature sensor unit AD according to the invention for measuring the air flow in the immediate vicinity (further fire characteristic) of the fire detector BM and a temperature Sensor unit TD for measuring the temperature at the location of the fire detector BM. Of course, it is conceivable that the fire detector is formed only from the inventive temperature sensor unit AD and one of said sensor unit, ie smoke sensor unit RD or temperature sensor unit TD. The sensors mentioned are connected to an evaluation electronic unit or evaluation unit AE which has a first output EA for an alarm or external alarm and a second output IA for a pre-alarm or internal alarm, referred to below as a silent alarm. The two exits IA and EA are connected to optical and / or acoustic alarm displays of the fire detector BM and to a communication connection connecting the fire detector BM to a control center. Said communication connection can be formed by a line, in particular a bus, or by a radio link be. Fire detectors of this type are known except for the flow sensor AD and the second output IA for the silent alarm. Reference should be made in this regard to the following patent publications, which are hereby incorporated by reference: EP-A-0 821 330 (Scattered light smoke detector), EP-A-1 017 034 (Extinktionsmelder) EP-A-1 298 617 (Heat detectors), EP-A-0 654 770 (Multi-criteria detector stray light + heat), EP-A-0 803 850 (Multi-criteria detector stray light + heat + fire gas).

Die Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder BM umströmenden Luft wird nun zum Beispiel bei einer Temperatur-Sensoreinheit AD mit pulsförmig beheizbarem Widerstand und negativem Temperaturkoeffizienten derart gemessen, dass eine Auswertung der Abkühlung des Widerstandes zwischen aufeinander folgenden Heizimpulsen erfolgt. Eine andere erfindungsgemässe Methode könnte sein, dass die Abweichung der Temperatur von einer konstant beheizten Temperatur-Sensoreinheit bestimmt wird und anhand dieses Gradienten die Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder BM umströmenden Luft bestimmt werden kann. Die Strömungsgeschwindigkeit wird in beiden Methodiken aus den Messwerten der Temperatur-Sensoreinheit AD in der Auswerteinheit AE bestimmt und anhand des Ergebnisses wird entweder ein stiller Alarm bzw. interner Alarm IE oder ein externer Alarm EA zum Beispiel an die Feuerwehr ausgegeben.The flow velocity of the air flowing around the fire detector BM is now measured, for example, in a temperature sensor unit AD with pulse-shaped heatable resistor and negative temperature coefficient such that an evaluation of the cooling of the resistor between successive heating pulses. Another method according to the invention could be that the deviation of the temperature from a constantly heated temperature sensor unit is determined and based on this gradient the flow velocity of the air flowing around the fire detector BM can be determined. The flow rate is determined in both methods from the measured values of the temperature sensor unit AD in the evaluation unit AE and based on the result either a silent alarm or internal alarm IE or an external alarm EA is output to the fire brigade.

Figur 2 zeigt ein beispielhaftes Diagramm für eine gepulste Heizung eines NTCs gemäß dem in Figur 1 beschriebenen erfindungsgemässen Verfahren und den dazugehörigen berechneten Messkurven zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit v der den Brandmelder umgebenden Luft. Der obere Diagrammteil zeigt den konstanten Heizleistungspuls auf dem NTC mit einer Dauer von 1 Sekunde und der untere Diagrammteil zeigt die Spannungskurve V(t) über dem NTC, die über die NTC-Charakteristik mit seiner Temperatur verbunden ist. In der Heizphase steigt die Spannung V steil an und fällt danach je nach Luftgeschwindigkeit unterschiedlich schnell wieder ab. In diesem Beispiel wird ein konstanter Leistungspuls vorausgesetzt. Dieser wird erzeugt durch eine konstante Spannung, eine Strommessung und eine Pulslängenanpassung, die zum Beispiel durch eine Software erreicht wird, bis Pkonst erfüllt ist.FIG. 2 shows an exemplary diagram for a pulsed heating of an NTC according to the method according to the invention described in FIG. 1 and the associated calculated measuring curves for determining the flow velocity v of the air surrounding the fire detector. The upper part of the diagram shows the constant heating power pulse on the NTC with a duration of 1 second and the lower part of the diagram shows the voltage curve V (t) over the NTC, which shows the NTC characteristic associated with its temperature. In the heating phase, the voltage V rises steeply and then drops at different speeds depending on the air speed. In this example, a constant power pulse is assumed. This is generated by a constant voltage, a current measurement and a pulse length adjustment, which is achieved for example by software until P const is satisfied.

Die elektrische Leistung Pel wird dann wie folgt berechnet:
Pel=V2/RT(T), mit R(t) = elektrische Widerstand des NTCs
Die vom Temperatur-Sensor an die Umgebung E abgegebene Leistung Pth ist dann Pth=(T-TE)/Rth
mit Rth dem thermischen Widerstand, welcher der King-Regel (King's Law) Rth=1/(a+b*vn) mit n ca. 0.5 folgt.The electric power P el is then calculated as follows:
P el = V 2 / R T (T), with R (t) = electrical resistance of the NTC
The output from the temperature sensor to the environment E power P th is then P th = (TT E ) / R th
with R th the thermal resistance following King's Law R th = 1 / (a + b * v n ) with n about 0.5.

Die in diesem Beispiel unter Verwendung von zwei verschiedenen NTCs gezeichneten Kurven werden anhand folgender Parameter erstellt:

  • Fall 1: Flache Kurvenschar:
    • Tau = 10 s (Zeitkonstante des NTC1)
    • cth(10s) = 32mJ/K (Wärmekapazität des NTC1)
    • n = 0.5
    • a10s = 3e-3
    • b10s = 1.5e-3
  • Fall 2: Steile Kurvenschar
    • Tau = 1 s (Zeitkonstante des NTC2)
    • cth(1s) = 8mJ/K (Wärmekapazität des NTC2)
    • n = 0.5
    • a1s = 1e-3
    • b1s = 0.5e-3
The curves drawn in this example using two different NTCs are created using the following parameters:
  • Case 1: Flat set of curves:
    • Tau = 10 s (time constant of the NTC1)
    • c th (10s) = 32mJ / K (heat capacity of NTC1)
    • n = 0.5
    • a 10s = 3e-3
    • b 10s = 1.5e-3
  • Case 2: Steep group of curves
    • Tau = 1 s (time constant of the NTC2)
    • c th (1s) = 8mJ / K (heat capacity of NTC2)
    • n = 0.5
    • a 1s = 1e-3
    • b 1s = 0.5e-3

Die Scharparameter für die beiden Kurvenscharen wird die Luftgeschwindigkeit mit den Werten v = 0 m/s, v = 1,2 m/s und v = 3,6 m/s verwendet.The blade parameters for the two families of curves use the air velocity with the values v = 0 m / s, v = 1.2 m / s and v = 3.6 m / s.

Als Messkriterium für die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit v kann dann die Zeit bis zur Temperaturabnahme dT gegenüber dem Wert beim Stopp der Leistungszufuhr wie z. B. + 1 K gewählt werden. Unter Umständen könnte auch die Höhe des Kurvenmaximums zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit v hinzugezogen werden.As a measurement criterion for the determination of the flow velocity v can then the time until the temperature decrease dT compared to the value at the stop of the power supply such. B. + 1 K can be selected. Under certain circumstances, the height of the curve maximum could also be used to determine the flow velocity v.

Bei einem Brand, speziell bei einem offenen Feuer, steigt die Lufttemperatur sehr schnell an. Die Messkurven können sich von den in diesem Beispiel berechneten Messkurven insofern unterscheiden, dass zum Beispiel das Abklingen der Temperatur gering ist. Dazu misst der unbeheizte NTC die Temperatur der umgebenden Luft in kürzeren Zeitintervallen als seine Heizung erfolgt. Mit Kenntnis des genauen Temperaturanstiegs der Luft kann ihr Einfluss auf die Abkühlung des NTCs durch die Luftströmung kompensiert werden.In a fire, especially in an open fire, the air temperature rises very quickly. The measured curves may differ from the measured curves calculated in this example in that, for example, the decay of the temperature is low. For this purpose, the unheated NTC measures the temperature of the surrounding air in shorter time intervals than its heating takes place. Knowing the exact temperature increase of the air, its influence on the cooling of the NTC by the air flow can be compensated.

Claims (13)

Verfahren zur Detektion eines Brandes und zum Erzeugen eines Brandalarms, bei welchem durch einen mindestens eine erste Sensoreinheit (RD, TD) enthaltenden Brandmelder (BM) mindestens eine Brandkenngrösse überwacht und bei Erreichen eines bestimmten Alarmwertes dieser mindestens einen Brandkenngrösse ein Alarm ausgelöst wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine weitere Sensoreinheit (AD) eine weitere Brandkenngrösse für die möglichst frühzeitige Branddetektion überwacht und
dass bei Erreichen eines Alarmwertes der weiteren Brandkenngrösse ein Alarm von einer Auswerteinheit (AE) erzeugt wird.Method for detecting a fire and for generating a fire alarm, in which at least one fire characteristic is monitored by a fire detector (BM) containing at least one first sensor unit (RD, TD) and an alarm is triggered when a specific alarm value of this at least one fire parameter is reached;
characterized,
that a further sensor unit (AD) monitors a further fire characteristic for the earliest possible fire detection and
that upon reaching an alarm value of the further fire characteristic an alarm is generated by an evaluation unit (AE). Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weitere Sensoreinheit (AD) zusätzlich zur mindestens einen ersten Sensoreinheit (RD, TD) verwendet wird.Method according to claim 1,
characterized,
that the further sensor unit (AD), in addition to at least one first sensor unit (RD, TD) is used. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die weitere Sensoreinheit (AD) eine Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder (BM) umströmenden Luft erfolgt.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the flow of the air flowing through the fire detector (BM) is monitored by the further sensor unit (AD). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die weitere Sensoreinheit (AD) eine Überwachung des zeitlichen Verlaufs der Luftgeschwindigkeit erfolgt.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the further sensor unit (AD) monitors the time profile of the air speed. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit als weitere Sensoreinheit (AD) eine Temperatur-Sensoreinheit (AD) verwendet wird.Process according to claims 3 and 4,
characterized,
in that a temperature sensor unit (AD) is used as the further sensor unit (AD) for monitoring the flow velocity. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperatur-Sensoreinheit (AD) mit pulsförmig beheizbarem Widerstand und negativem Temperaturkoeffizienten zur Überwachung der Strömungsgeschwindigkeit verwendet wird, indem eine Auswertung der Abkühlung des Widerstands zwischen aufeinander folgenden Heizimpulsen erfolgt.Process according to claims 3 to 5,
characterized,
in that the temperature sensor unit (AD) with pulse-shaped heatable resistance and negative temperature coefficient is used to monitor the flow velocity by evaluating the cooling of the resistance between successive heating pulses. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperatur-Sensoreinheit (AD) anhand der Messung der Abweichung von einer konstanten Temperatur zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit verwendet wird.Process according to claims 3 to 5,
characterized,
in that the temperature sensor unit (AD) is used to measure the flow velocity by measuring the deviation from a constant temperature. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als die mindestens eine erste Sensoreinheit eine Streulicht- oder Extinktionssensoreinheit (RD) und/oder eine Temperatur-Sensoreinheit (TD) verwendet werden.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that a scattered light or extinction sensor unit (RD) and / or a temperature sensor unit (TD) are used as the at least one first sensor unit. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Auswerteinheit (AE) eine Einheit im Brandmelder (BM) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that a unit in the fire detector (BM) is used as the evaluation unit (AE). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass abhängig von den gemessenen Brandkenngrössen ein interner (IA) und/oder ein externer Alarm (EA) ausgelöst werden.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that an internal (IA) and / or an external alarm (EA) are triggered depending on the measured fire parameters. Brandmelder (BM) zur Detektion eines Brandes und zum Erzeugen eines Brandalarms mit mindestens einer ersten mindestens eine Brandkenngrösse überwachende Sensoreinheit (RD, TD) und mit einer Auswerteinheit (AE), welcher die Signale des mindestens einen ersten Sensoreinheit (RD, TD) zugeführt sind zum Auslösen eines Alarms bei Erreichen eines bestimmten Alarmwertes dieser mindestens einen Brandkenngrösse, - mit einer weiteren Sensoreinheit (AD) zur Überwachung einer weiteren Brandkenngrösse für die möglichst frühzeitige Branddetektion, - mit der Auswerteinheit (AE) zum Erzeugen eines Alarms bei Erreichen eines Alarmwertes der weiteren Brandkenngrösse. Fire detector (BM) for detecting a fire and generating a fire alarm with at least a first at least one fire characteristic monitoring sensor unit (RD, TD) and with an evaluation unit (AE) to which the signals of the at least one first sensor unit (RD, TD) are supplied for triggering an alarm when a certain alarm value of this at least one fire parameter is reached, - with a further sensor unit (AD) for monitoring a further fire characteristic for the earliest possible fire detection, - With the evaluation unit (AE) for generating an alarm upon reaching an alarm value of the further fire characteristic. Brandmelder nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die weitere Sensoreinheit (AD) zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit der den Brandmelder (BM) umströmenden Luft vorgesehen ist.Fire detector according to claim 11,
characterized,
that the further sensor unit is provided (AD) for measuring the flow velocity of the fire detector (BM) air flowing around. Brandmelder nach den Ansprüchen 11 und 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass als weitere Sensoreinheit (AD) eine Temperatur-Sensoreinheit vorgesehen ist.Fire detector according to claims 11 and 12,
characterized,
in that a temperature sensor unit is provided as a further sensor unit (AD).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2320397A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-11 Honeywell International Inc. Fire sensor and method for detecting fire
CN113192284A (en) * 2021-04-29 2021-07-30 陕西飞机工业有限责任公司 Fire alarm control method for special aircraft
CN114005242A (en) * 2021-11-18 2022-02-01 广州婉迪科技有限公司 Automatic fire alarm device based on Internet of things

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376924A (en) * 1991-09-26 1994-12-27 Hochiki Corporation Fire sensor
EP0654770A1 (en) 1993-11-22 1995-05-24 Cerberus Ag Device for early detection of fires
EP0803850A1 (en) 1996-04-22 1997-10-29 Cerberus Ag Fire alarm system
EP0821330A1 (en) 1996-07-22 1998-01-28 Cerberus Ag Smoke detector
US5917417A (en) * 1993-07-30 1999-06-29 Girling; Christopher Smoke detection system
EP1017034A2 (en) 1998-09-14 2000-07-05 Siemens Building Technologies AG Optical smoke detector according to the extinguish principle and method for compensating the temperature drift
JP2001250175A (en) * 2000-03-03 2001-09-14 Tokyo Gas Co Ltd Fire detection system and alarm
EP1298617A2 (en) 2001-09-21 2003-04-02 Hochiki Corporation Fire sensor
GB2394043A (en) * 2002-10-08 2004-04-14 Stephen Henry Ellwood Air sampling system
DE10251891A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-22 Wagner Alarm- Und Sicherungssysteme Gmbh Flow parameter measuring device e.g. for smoke and gas detector, using detected temperature and regulating circuit for operation of air flow sensor at constant over-temperature

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376924A (en) * 1991-09-26 1994-12-27 Hochiki Corporation Fire sensor
US5917417A (en) * 1993-07-30 1999-06-29 Girling; Christopher Smoke detection system
EP0654770A1 (en) 1993-11-22 1995-05-24 Cerberus Ag Device for early detection of fires
EP0803850A1 (en) 1996-04-22 1997-10-29 Cerberus Ag Fire alarm system
EP0821330A1 (en) 1996-07-22 1998-01-28 Cerberus Ag Smoke detector
EP1017034A2 (en) 1998-09-14 2000-07-05 Siemens Building Technologies AG Optical smoke detector according to the extinguish principle and method for compensating the temperature drift
JP2001250175A (en) * 2000-03-03 2001-09-14 Tokyo Gas Co Ltd Fire detection system and alarm
EP1298617A2 (en) 2001-09-21 2003-04-02 Hochiki Corporation Fire sensor
DE10251891A1 (en) * 2002-10-07 2004-04-22 Wagner Alarm- Und Sicherungssysteme Gmbh Flow parameter measuring device e.g. for smoke and gas detector, using detected temperature and regulating circuit for operation of air flow sensor at constant over-temperature
GB2394043A (en) * 2002-10-08 2004-04-14 Stephen Henry Ellwood Air sampling system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2320397A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-11 Honeywell International Inc. Fire sensor and method for detecting fire
CN102054322A (en) * 2009-10-28 2011-05-11 霍尼韦尔国际公司 Fire sensor and method for detecting fire
CN102054322B (en) * 2009-10-28 2015-02-25 霍尼韦尔国际公司 Fire sensor and method for detecting fire
CN113192284A (en) * 2021-04-29 2021-07-30 陕西飞机工业有限责任公司 Fire alarm control method for special aircraft
CN114005242A (en) * 2021-11-18 2022-02-01 广州婉迪科技有限公司 Automatic fire alarm device based on Internet of things
CN114005242B (en) * 2021-11-18 2023-03-31 罗定市宝捷电子有限公司 Automatic fire alarm device based on Internet of things

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