EP2423895B1 - Streulicht-Brandmelder mit Mitteln zur Unterdrückung einer akustischen Warnung im Falle einer niedrigen Batteriespannung - Google Patents

Streulicht-Brandmelder mit Mitteln zur Unterdrückung einer akustischen Warnung im Falle einer niedrigen Batteriespannung Download PDF

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EP2423895B1
EP2423895B1 EP11178548.1A EP11178548A EP2423895B1 EP 2423895 B1 EP2423895 B1 EP 2423895B1 EP 11178548 A EP11178548 A EP 11178548A EP 2423895 B1 EP2423895 B1 EP 2423895B1
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EP
European Patent Office
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warning
fire detector
output
acoustic
voltage
Prior art date
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EP2423895A3 (de
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Michael Clossen-Von Lanken Schulz
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Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
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Publication date
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Application filed by Siemens Schweiz AG filed Critical Siemens Schweiz AG
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Publication of EP2423895A3 publication Critical patent/EP2423895A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • 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
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL 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
    • G08B29/181—Prevention or correction of operating errors due to failing power supply

Definitions

  • the invention relates to a fire detector having a working according to the optical scattered light principle detection unit and an electronic evaluation unit. It also includes an audible and / or visual detector for outputting an alarm in the event of a fire.
  • the fire detector comprises an energy storage device, in particular a battery, for self-sufficient electrical supply of the fire detector and a voltage measuring unit for measuring a voltage applied to the energy storage battery voltage. It has warning means for emitting an acoustic warning in the event that the battery voltage falls below a first voltage limit.
  • the fire detector comprises a sensitive to ambient light sensor and means for suppressing the output of the acoustic warning, if the ambient light falls below a predetermined brightness limit.
  • Such automatic fire detectors can detect fires or their formation based on physical properties of the fire and trigger an alarm. Thus, the risk of the spread of a fire can be significantly reduced.
  • the considered fire detectors are typically designed as point detectors and especially designed for stand-alone operation. For the electrical supply of the fire detector, these have in particular a replaceable battery. It is also known that the fire alarms emit an acoustic warning signal when the battery voltage falls below a predetermined lower voltage value, such as 7.5 V when using a 9V blocks. The user of such a fire detector is thereby prompted to replace the soon-to-be-empty battery. Typically, the acoustic request is made by a momentary beeping of less than 1 second at certain intervals. The latter can be shorter be, the more the battery voltage falls below the lower voltage value, such as in 60- to 1-minute intervals.
  • the fire detector according to the invention has an open scattered-light detection unit with a detection space outside the fire detector.
  • the sensitive to ambient light sensor is also an optical receiver of the scattered light detection unit.
  • the ambient light sensitive sensor is e.g. a photosensitive resistor, a phototransistor or a photodiode, in particular a PIN photodiode.
  • the brightness value limit may be e.g. be determined by means of a potentiometer. It typically corresponds to a brightness value threshold corresponding to darkened rooms or illuminance value of less than 10 lx, preferably less than 5 lx.
  • the detection signal output from the sensor is preferably filtered by a low-pass filter, such as a low pass filter. with a time constant of several seconds, e.g. of 5, 10 or 30 seconds to filter out any interference signals present in the detection signal.
  • the acoustic warning can be output by the acoustic detector provided for outputting the acoustic alarm.
  • an optical warning is provided by the optical device provided for outputting the optical alarm Detector can be output.
  • the output is preferably carried out by means of one or more LEDs, such as stroboscopic.
  • the fire detector has a sensor for detecting the presence or absence of persons in the vicinity of the fire detector.
  • the suppression means are additionally arranged to suppress the output, in particular, of the audible warning in the case of detected absence of persons.
  • the warning or the note to replace the soon-to-be-empty battery occurs only when a person is in the vicinity of the fire alarm. This reduces the power consumption advantageous.
  • the sensor for detecting the presence or absence of persons is preferably a motion detector known per se.
  • a motion detector can work according to the Doppler radar principle. It may alternatively comprise an ultrasonic motion detector or body heat, i. be an infrared sensitive PIR motion detector.
  • such a sensor may be arranged such that a binary detection of persons, that is, that a person is present or not, e.g. in a range of up to 5 m around the fire detector.
  • the sensor can also have a potentiometer for setting the sensitivity for the detection of persons or moving objects.
  • such a sensor is only electrically supplied with electricity when the detected battery voltage falls below the first voltage limit, as e.g. via a controllable by the evaluation unit switching element.
  • the fire detector has means for detecting fluctuations in a detection signal output by the optical receiver of the scattered light detection unit.
  • the suppressing means are additionally arranged to suppress the warning if no, in particular no appreciable, fluctuations are detectable in the detection signal.
  • fluctuations temporal changes in the detection signal in the frequency range of a few hertz, in particular in the range of 1 to 10 Hz.
  • Such fluctuations are caused by partial temporary brightness variations, e.g. Persons living in the vicinity of the fire detector, such. in a range of up to 5 m around the fire detector, pass by.
  • Detected fluctuations are therefore an indication that something is "happening" in the surrounding area of the fire detector.
  • the likelihood of these fluctuations being experienced by a person, e.g. being attempted by a resident can be considered comparatively high.
  • These fluctuations can be detected by means of a filter, e.g. by means of a low-pass filter.
  • the filter frequency is preferably in the range of 1 to 10 Hz.
  • the filtered value can then be compared with a predefinable fluctuation limit value. If the filtered value then exceeds this fluctuation limit value, the warning is output at least for a predeterminable time, e.g. 3 seconds, and / or until again no fluctuations in the detection signal can be detected.
  • the warning means may also be arranged to (cancel) the suppression of the output of the warning if the battery voltage detected by the voltage measuring unit falls below a second voltage limit which is lower than the first voltage limit value. This can e.g. be determined so that a power supply of the fire alarm is still possible for at least 7 days.
  • the warning can be output in the form of periodic, short-term warning pulses.
  • the electronic evaluation unit can be an analog and / or digital electronic circuit having, for example, A / D converters, amplifiers, comparators, operational amplifiers, logic gates, etc.
  • the evaluation unit is a processor-based processing unit, in particular a microcontroller, which is usually present "anyway" to the entire control of the fire alarm.
  • the suppression means and warning means of the fire detector are preferably simulated by program steps executed by the microcontroller, possibly also using electronically stored values, eg for the voltage limit values and / or for the brightness limit value.
  • FIG. 1 shows an exemplary fire detector 1 according to the invention.
  • an open scattered light detection unit 2 with a lying outside the fire detector 1 detection space DR shown.
  • Reference numeral 7 designates a light-emitting diode as a light source for irradiating the smoke particles to be detected in the detection space DR
  • a reference numeral 8 designates a photodiode as an optical receiver for receiving the light scattered by the smoke particles.
  • the LED 7 is periodically, such as every 30 seconds, and each only briefly, such as for 100 ms, driven. With DS the output from the optical receiver 8 detection signal is designated, which for further signal processing in the middle part of the FIG. 1 shown electronic evaluation unit 3 is supplied.
  • ⁇ C symbolizes a microcontroller as a preferred embodiment of the evaluation unit 3.
  • the latter is connected via corresponding connecting lines for electrical supply and for receiving the detection signal DS to the detection unit 2.
  • the detection signal DS may be, for example, an analog voltage signal which correlates with the intensity of the light scattered on the smoke particles in the detection space DR.
  • Reference numeral 4 denotes an energy store, typically a battery for the electrical supply of the fire detector 1 and its electronic or electrical components.
  • the battery 4 may be, for example, E-block with a nominal voltage of 9 V.
  • the battery voltage U Bat applied there is detected metrologically by the evaluation unit 3, such as by an A / D converter as a voltage measuring unit, and compared with a digital value corresponding to a first voltage limit U Low , such as a voltage value of 7.5 volts when using a 9V battery.
  • the applied battery voltage U Bat can be supplied to a comparator or operational amplifier, which then compares this with a reference voltage for a first voltage limit U Low .
  • the electronic evaluation unit 3 has not further shown warning means for outputting an acoustic warning AW in the event that the battery voltage U Bat falls below the first voltage limit U Low .
  • an electroacoustic transducer is provided as an acoustic detector 5, which is controlled via an electrical AC voltage signal as a first drive signal AS1.
  • the acoustic warning AW and an acoustic alarm message AA in the detected fire are output via the same acoustic detector 5.
  • a second output control signal AS2 additionally activates an optical detector 6, such as an LED, for optical alarm signaling OA and optical warning OW.
  • the fire detector 1 has a sensor sensitive to ambient light, which is at the same time the optical receiver 8, that is to say the photodiode 8 of the scattered light detection unit 2. At the same time includes the fire detector 1 means not shown further for suppressing the output of acoustic warning AW if the ambient light falls below a predefinable brightness limit HG.
  • the microcontroller 3 evaluates the detection signal DS already detected by means of the A / D converter to determine whether the brightness limit value HG has been undershot or not. The latter can be stored as a digital value in the microcontroller 3. In the example of the present FIG.
  • the detection signal DS is averaged by means of a realized in software low-pass filter 10 with a filter frequency of, for example, 0.1 s, before this is then compared with the brightness limit HG. In the case of detected darkness then omits the output of the acoustic warning AW for changing the battery 4.
  • the low-pass filter can be realized in analog circuit technology.
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment of the inventive fire detector 1.
  • the fire detector 1 also has means for detecting fluctuations in a detection signal DS output by the optical receiver 8 of the scattered light detection unit 2.
  • the means may comprise a low-pass filter 11 with an exemplary filter frequency of 10 Hz.
  • higher-frequency signal components from 10 Hz are suppressed as potential interference signals in the detection signal DS.
  • the means for suppressing the output of the acoustic warning AW are adapted to suppress the warning if no or no appreciable fluctuations are detectable. This is preferably done by comparing this filtered detection signal DS with a predefinable fluctuation limit value FG.
  • both limit values HG, FG can also be stored as corresponding digital values in the evaluation unit 3.
  • U Low2 denotes a second voltage limit . If the battery voltage U Bat also falls below this voltage value U Low2 , the suppression of the output of the warning AW, OW is omitted.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brandmelder, der eine nach dem optischen Streulichtprinzip arbeitende Detektionseinheit sowie eine elektronische Auswerteeinheit aufweist. Er umfasst ferner einen akustischen und/oder optischen Melder zur Ausgabe eines Alarms im detektierten Brandfall. Weiterhin umfasst der Brandmelder einen Energiespeicher, insbesondere eine Batterie, zur autarken elektrischen Versorgung des Brandmelders sowie eine Spannungsmesseinheit zur Messung einer am Energiespeicher anliegenden Batteriespannung. Er weist Warnmittel zur Ausgabe einer akustischen Warnung für den Fall auf, dass die Batteriespannung einen ersten Spannungsgrenzwert unterschreitet. Weiterhin umfasst der Brandmelder einen für Umgebungslicht empfindlichen Sensor sowie Mittel zum Unterdrücken der Ausgabe der akustischen Warnung, falls das Umgebungslicht einen vorgebbaren Helligkeitsgrenzwert unterschreitet. Derartige automatische Brandmelder können Brände oder deren Entstehung anhand physikalischer Eigenschaften des Brandes erkennen und einen Alarm auslösen. Somit kann die Gefahr der Ausbreitung eines Brandes wesentlich reduziert werden.
  • Die betrachteten Brandmelder sind typischerweise als Punktmelder ausgeführt und insbesondere zum Stand-alone-Betrieb eingerichtet. Zur elektrischen Versorgung des Brandmelders weisen diese insbesondere eine austauschbare Batterie auf. Bekannt ist auch, dass die Brandmelder ein akustisches Warnsignal ausgeben, wenn die Batteriespannung einen vorgegebenen unteren Spannungswert, wie z.B. 7.5 V bei Verwendung einer 9V-Blocks, unterschreitet. Der Benutzer eines solchen Brandmelders wird dadurch aufgefordert, die bald leer werdende Batterie auszutauschen. Typischerweise erfolgt die akustische Aufforderung durch ein kurzzeitiges Piepsen von weniger als 1 Sekunde in gewissen Zeitabständen. Letztere können umso kürzer sein, je mehr die Batteriespannung den unteren Spannungswert unterschreitet, wie z.B. im 60- bis 1-minütigem Abstand.
  • Aus dem Produktdatenblatt der Fa. Hager ist ein Rauchwarnmelder vom Typ TG500A mit einer gegen Umgebungslicht abgeschirmten optischen Messkammer bekannt. Er ist dazu eingerichtet, ein akustisches Signal zum Batteriewechsel auszugeben, welches bei Dunkelheit unterdrückt wird, um eine Störung der Nachtruhe zu verhindern.
  • Die Dokumente EP1515290 und US4300133 weisen auch relevanten Stand der Technik aus.
  • Dagegen weist der erfindungsgemässe Brandmelder eine offene Streulicht-Detektionseinheit mit einem ausserhalb des Brandmelders liegenden Detektionsraum auf. Der für Umgebungslicht empfindliche Sensor ist zugleich ein optischer Empfänger der Streulicht-Detektionseinheit. Dadurch kann vorteilhaft mit einem einzigen Bauelement sowohl Streulicht von den zu detektierenden Rauchpartikeln als auch die Umgebungshelligkeit erfasst werden.
  • Der für Umgebungslicht empfindliche Sensor ist z.B. ein lichtempfindlicher Widerstand, ein Phototransistor oder eine Fotodiode, insbesondere eine PIN-Fotodiode. Der Helligkeitswertgrenzwert kann z.B. mittels eines Potentiometers festgelegt werden. Er entspricht typischerweise einem für abgedunkelte Räume entsprechenden Helligkeitswertgrenzwert bzw. Wert für die Beleuchtungsstärke von weniger als 10 lx, vorzugsweise von weniger als 5 lx. Das dabei vom Sensor ausgegebene Detektionssignal wird vorzugsweise mit einem Tiefpassfilter gefiltert, wie z.B. mit einer Zeitkonstante von mehreren Sekunden, wie z.B. von 5, 10 oder 30 Sekunden, um gegebenenfalls im Detektionssignal vorhandene Störsignale auszufiltern.
  • Nach einer Ausführungsform ist die akustische Warnung durch den zur Ausgabe des akustischen Alarms vorgesehenen akustischen Melder ausgebbar.
  • Alternativ oder zusätzlich ist eine optische Warnung durch den zur Ausgabe des optischen Alarms vorgesehenen optischen Melder ausgebbar. Die Ausgabe erfolgt vorzugsweise mittels einer oder mehrerer LEDs, wie z.B. stroboskopartig.
  • Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist der Brandmelder einen Sensor zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Personen in der Umgebung des Brandmelders auf. Die Unterdrückungsmittel sind zusätzlich dazu eingerichtet, die Ausgabe insbesondere der akustischen Warnung bei detektierter Abwesenheit von Personen zu unterdrücken. Dadurch erfolgt die Warnung bzw. der Hinweis zum Austausch der bald leer werdenden Batterie erst dann, wenn sich auch eine Person in der Umgebung des Brandmelders befindet. Dadurch reduziert sich vorteilhaft der Stromverbrauch.
  • Der Sensor zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Personen ist vorzugsweise ein an sich bekannter Bewegungsmelder. Ein solcher Bewegungsmelder kann nach dem Dopplerradarprinzip arbeiten. Er kann alternativ ein Ultraschall-Bewegungsmelder oder ein auf Körperwärme, d.h. ein auf Infrarotlicht empfindlicher PIR-Bewegungsmelder sein. Weiterhin kann ein solcher Sensor derart eingerichtet sein, dass eine binäre Detektion von Personen, das heisst, dass eine Person vorhanden ist oder nicht, z.B. in einem Bereich von bis zu 5 m um den Brandmelder herum erfolgt. Hierzu kann der Sensor auch ein Potentiometer zum Einstellen der Empfindlichkeit für die Detektion von Personen bzw. sich bewegenden Objekten aufweisen. Vorzugsweise wird ein derartiger der Sensor erst dann elektrisch mit Strom versorgt, wenn die erfasste Batteriespannung die erste Spannungsgrenze unterschreitet, wie z.B. über ein von der Auswerteeinheit ansteuerbares Schaltelement.
  • Alternativ oder zusätzlich weist der Brandmelder Mittel zur Detektion von Fluktuationen in einem vom optischen Empfänger der Streulicht-Detektionseinheit ausgegebenen Detektionssignal auf. Die Unterdrückungsmittel sind zusätzlich dazu eingerichtet, die Warnung zu unterdrücken, falls keine, insbesondere keine nennenswerten Fluktuationen im Detektionssignal detektierbar sind. Der besondere Vorteil bei dieser Ausführungsform liegt darin, dass kein separater Sensor zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Personen, insbesondere kein Bewegungsmelder, erforderlich ist.
  • Mit "Fluktuationen" sind zeitliche Änderungen im Detektionssignal im Frequenzbereich von wenigen Hertz, insbesondere im Bereich von 1 bis 10 Hz, gemeint. Derartige Fluktuationen entstehen durch partielle temporäre Helligkeitsschwankungen, die z.B. von Personen herrühren, die sich im Umgebungsbereich des Brandmelders, wie z.B. in einem Bereich von bis zu 5 m um den Brandmelder herum, vorbeibewegen. Detektierte Fluktuationen sind somit ein Indiz darauf, dass im Umgebungsbereich des Brandmelders etwas "passiert". Die Wahrscheinlichkeit, dass diese Fluktuationen von einer Person, wie z.B. von einem Bewohner, versucht werden, kann dabei als vergleichsweise hoch angesehen werden. Diese Fluktuationen können mittels eines Filters, wie z.B. mittels eines Tiefpasses, gefiltert werden. Die Filterfrequenz liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Hz. Der gefilterte Wert kann dann mit einem vorgebbaren Fluktuationsgrenzwert verglichen werden. Überschreitet dann der gefilterte Wert diesen Fluktuationsgrenzwert, so erfolgt die Ausgabe der Warnung zumindest für eine vorgebbare Zeit, wie z.B. 3 Sekunden, und/oder solange, bis wiederum keine Fluktuationen im Detektionssignal detektierbar sind.
  • Die Warnmittel können auch dazu eingerichtet sein, die Unterdrückung der Ausgabe der Warnung (wieder) aufzuheben, falls die mittels der Spannungsmesseinheit erfasste Batteriespannung einen zweiten Spannungsgrenzwert unterschreitet, der niedriger ist als der erste Spannungsgrenzwert. Dieser kann z.B. so festgelegt werden, dass eine Stromversorgung des Brandmelders noch für mindestens 7 Tage möglich ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Warnung in Form periodischer, kurzzeitiger Warnimpulse ausgebbar. Schliesslich sind zumindest ein Teil der Spannungsmesseinheit, der Warnmittel und/oder der Blockiermittel durch die elektronische Auswerteeinheit realisiert. Letztere kann eine analoge und/oder digitale elektronische Schaltung sein, welche z.B. A/D-Umsetzer, Verstärker, Komparatoren, Operationsverstärker, Logikgatter etc. aufweist. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit eine prozessorgestützte Verarbeitungseinheit, insbesondere ein Mikrocontroller, der üblicherweise "sowieso" zur gesamten Steuerung des Brandmelders vorhanden ist. Die Unterdrückungsmittel und Warnmittel des Brandmelders werden vorzugsweise durch Programmschritte nachgebildet, die vom Mikrocontroller ausgeführt werden, gegebenenfalls auch unter Heranziehung elektronisch hinterlegter Werte z.B. für die Spannungsgrenzwerte und/oder für den Helligkeitsgrenzwert.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figuren erläutert. Dabei zeigen:
    • FIG 1
    ein Beispiel eines erfindungsgemässen Brandmelders,
    FIG 2
    eine vorteilhafte Ausführungsform.
  • FIG 1 zeigt einen beispielhaften Brandmelder 1 gemäss der Erfindung. Im linken Teil der FIG 1 ist eine offene Streulicht-Detektionseinheit 2 mit einem ausserhalb des Brandmelders 1 liegenden Detektionsraum DR gezeigt. Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine Leuchtdiode als Leuchtmittel zum Bestrahlen der im Detektionsraum DR zu detektierenden Rauchpartikel und mit dem Bezugszeichen 8 eine Fotodiode als optischer Empfänger zum Empfang des an den Rauchpartikeln gestreuten Lichts bezeichnet. Typischerweise wird die Leuchtdiode 7 periodisch, wie z.B. alle 30 Sekunden, und jeweils nur kurzzeitig, wie z.B. für 100 ms, angesteuert. Mit DS ist das vom optischen Empfänger 8 ausgegebene Detektionssignal bezeichnet, welches zur weiteren Signalverarbeitung einer im mittleren Teil der FIG 1 gezeigten elektronischen Auswerteeinheit 3 zugeführt wird. Die Bezeichnung "µC" symbolisiert dabei einen Mikrocontroller als bevorzugte Ausführungsform der Auswerteeinheit 3. Letztere ist über entsprechende Verbindungsleitungen zur elektrischen Versorgung und zum Empfang des Detektionssignals DS mit der Detektionseinheit 2 verbunden. Das Detektionssignal DS kann z.B. ein analoges Spannungssignal sein, welches mit der Intensität des an den Rauchpartikeln im Detektionsraum DR gestreuten Lichts korreliert.
  • Mit dem Bezugszeichen 4 ist ein Energiespeicher, typischerweise eine Batterie zur elektrischen Versorgung des Brandmelders 1 und dessen elektronischen bzw. elektrischen Komponenten bezeichnet. Die Batterie 4 kann z.B. E-Block mit einer Nennspannung von 9 V sein. Die dort anliegende Batteriespannung UBat wird durch die Auswerteeinheit 3 messtechnisch erfasst, wie z.B. durch einen A/D-Umsetzer als Spannungsmesseinheit, und mit einem Digitalwert verglichen, der einem ersten Spannungsgrenzwert ULow entspricht, wie z.B. einem Spannungswert von 7.5 Volt bei Verwendung einer 9 V-Batterie. Alternativ kann die anliegende Batteriespannung UBat einem Komparator oder Operationsverstärker zugeführt werden, der diese dann mit einer Referenzspannung für eine erste Spannungsgrenze ULow vergleicht.
  • Weiterhin weist die elektronische Auswerteeinheit 3 nicht weiter gezeigt Warnmittel zur Ausgabe einer akustischen Warnung AW für den Fall auf, dass die Batteriespannung UBat den ersten Spannungsgrenzwert ULow unterschreitet. Zur Ausgabe ist im vorliegenden Beispiel ein elektroakustischer Wandler als akustischer Melder 5 vorgesehen, der über ein elektrisches Wechselspannungssignal als erstes Ansteuersignal AS1 angesteuert wird. Typischerweise werden die akustische Warnung AW sowie eine akustische Alarmmeldung AA im detektierten Brandfall über denselben akustischen Melder 5 ausgegeben. Über ein zweites ausgegebenes Ansteuersignal AS2 wird zusätzlich ein optischer Melder 6, wie z.B. eine LED, zur optischen Alarmsignalisierung OA und zur optischen Warnung OW angesteuert.
  • Erfindungsgemäss weist der Brandmelder 1 einen für Umgebungslicht empfindlichen Sensor auf, der zugleich der optische Empfänger 8, das heisst die Fotodiode 8 der Streulicht-Detektionseinheit 2, ist. Zugleich umfasst der Brandmelder 1 nicht weiter gezeigte Mittel zum Unterdrücken der Ausgabe der akustischen Warnung AW, falls das Umgebungslicht einen vorgebbaren Helligkeitsgrenzwert HG unterschreitet. Im einfachsten Fall wertet der Mikrocontroller 3 das bereits mittels des A/D-Umsetzer erfasste Detektionssignal DS dahingehend aus, ob der Helligkeitsgrenzwert HG unterschritten worden ist oder nicht. Letztere kann als Digitalwert im Mikrocontroller 3 hinterlegt sein. Im Beispiel der vorliegenden FIG 1 wird das Detektionssignal DS mittels eines in Software realisierten Tiefpassfilters 10 mit einer Filterfrequenz von z.B. 0.1 s gemittelt, bevor dieses dann mit dem Helligkeitsgrenzwert HG verglichen wird. Im Falle detektierter Dunkelheit unterbleibt dann die Ausgabe der akustischen Warnung AW zum Wechseln der Batterie 4. Alternativ kann der Tiefpassfilter in analoger Schaltungstechnik realisiert werden.
  • FIG 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Brandmelders 1. Im Vergleich zur vorherigen FIG 1 weist der Brandmelder 1 noch Mittel zur Detektion von Fluktuationen in einem vom optischen Empfänger 8 der Streulicht-Detektionseinheit 2 ausgegebenen Detektionssignal DS auf. Die Mittel können ein Tiefpassfilter 11 mit einer beispielhaften Filterfrequenz von 10 Hz aufweisen. Höherfrequente Signalanteile ab 10 Hz werden dagegen als potenzielle Störsignale im Detektionssignal DS unterdrückt. Weiterhin sind die Mittel zur Unterdrückung der Ausgabe der akustischen Warnung AW dazu eingerichtet, die Warnung zu unterdrücken, falls keine oder keine nennenswerten Fluktuationen detektierbar sind. Dies erfolgt vorzugsweise durch Vergleich dieses gefilterten Detektionssignals DS mit einem vorgebbaren Fluktuationsgrenzwertes FG. Durch geeignete Einstellung der beiden Grenzwerte HG, FG, wie z.B. mittels eines Potentiometers, ist es möglich, dass nachts die Ausgabe der Warnung zum Batteriewechsel trotz gegebenenfalls vorhandener Fluktuationen unterdrückt wird. Beide Grenzwerte HG, FG können auch als korrespondierende Digitalwerte in der Auswerteinheit 3 gespeichert sein. Mit ULow2 ist ein zweiter Spannungsgrenzwert bezeichnet. Unterschreitet die Batteriespannung UBat auch diesen Spannungswert ULow2, so unterbleibt die Unterdrückung der Ausgabe der Warnung AW, OW.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Brandmelder, Rauchmelder
    2
    Detektionseinheit
    3
    elektronische Auswerteeinheit, Mikrocontroller
    4
    Energiespeicher, Batterie
    5
    akustischer Melder, Piezo-Lautsprecher, Piepser
    6
    optischer Melder, Leuchtdiode
    7
    Leuchtdiode, LED
    8
    optischer Sensor, lichtabhängiger Widerstand, Fotodiode, Fototransistor, PIN-Fotodiode
    10
    Mittelungsfilter, Tiefpassfilter
    11
    Detektionsmittel für Fluktuationen, Tiefpassfilter
    AA
    akustischer Alarm
    AS1
    erstes Ansteuersignal
    AS2
    zweites Ansteuersignal
    AW
    akustische Warnung
    DR
    Detektionsraum
    DS
    Detektionssignal
    FG
    Fluktuationsgrenzwert
    HG
    Helligkeitsgrenzwert
    OA
    optischer Alarm
    OW
    optische Warnung
    UBat
    Batteriespannung
    ULow
    erster Spannungsgrenzwert
    ULow2
    zweiter Spannungsgrenzwert

Claims (9)

  1. Brandmelder, welcher aufweist
    - eine nach dem optischen Streulichtprinzip arbeitende Detektionseinheit (2),
    - eine elektronische Auswerteeinheit (3),
    - einen Melder (5, 6) zur Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Alarms (AA, OA) im detektierten Brandfall,
    - einen Energiespeicher (4), insbesondere eine Batterie, zur autarken elektrischen Versorgung des Brandmelders,
    - eine Spannungsmesseinheit zur Messung einer am Energiespeicher (4) anliegenden Batteriespannung (UBat),
    - Warnmittel zur Ausgabe einer akustischen Warnung (AW) für den Fall, dass die Batteriespannung (UBat) einen ersten Spannungsgrenzwert (ULow) unterschreitet,
    - einen für Umgebungslicht empfindlichen Sensor (8) sowie
    - Mittel zum Unterdrücken der Ausgabe der akustischen Warnung (AW), falls das Umgebungslicht einen vorgebbaren Helligkeitsgrenzwert (HG) unterschreitet,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (2) eine offene Streulicht-Detektionseinheit mit einem ausserhalb des Brandmelders liegenden Detektionsraum (DR) ist und dass der für Umgebungslicht empfindliche Sensor (8) zugleich ein optischer Empfänger der Streulicht-Detektionseinheit (2) ist.
  2. Brandmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die akustische Warnung (AW) durch den zur Ausgabe des akustischen Alarms (AA) vorgesehenen akustischen Melder (5) ausgebbar ist.
  3. Brandmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine optische Warnung (OW) durch den zur Ausgabe des optischen Alarms (OA) vorgesehenen optischen Melder (6) ausgebbar ist.
  4. Brandmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brandmelder einen Sensor zum Feststellen der Anwesenheit oder Abwesenheit von Personen in der Umgebung des Brandmelders aufweist und dass die Unterdrückungsmittel zusätzlich dazu eingerichtet sind, die Ausgabe der Warnung (AW, OW) bei detektierter Abwesenheit von Personen zu unterdrücken.
  5. Brandmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brandmelder Mittel zur Detektion von Fluktuationen in einem vom optischen Empfänger (8) der Streulicht-Detektionseinheit (2) ausgegebenen Detektionssignal (DS) aufweist und dass die Mittel zur Unterdrückung zusätzlich dazu eingerichtet sind, die Warnung (AW, OW) zu unterdrücken, falls keine Fluktuationen detektierbar sind.
  6. Brandmelder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnmittel dazu eingerichtet sind, die Unterdrückung der Ausgabe der Warnung (AW, OW) aufzuheben, falls die mittels der Spannungsmesseinheit erfasste Batteriespannung (UBat) einen zweiten Spannungsgrenzwert (ULow2) unterschreitet, der niedriger ist als der erste Spannungsgrenzwert (ULow).
  7. Brandmelder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung (AW, OW) in Form periodischer, kurzzeitiger Warnimpulse ausgebbar ist.
  8. Brandmelder nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Spannungsmesseinheit, der Warnmittel und/oder der Unterdrückungsmittel durch die Auswerteeinheit (3) realisiert sind.
  9. Brandmelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit (3) eine prozessorgestützte Verarbeitungseinheit, insbesondere ein Mikrocontroller, ist.
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