EP2730316A1 - Optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung - Google Patents

Optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung Download PDF

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EP2730316A1
EP2730316A1 EP13005049.5A EP13005049A EP2730316A1 EP 2730316 A1 EP2730316 A1 EP 2730316A1 EP 13005049 A EP13005049 A EP 13005049A EP 2730316 A1 EP2730316 A1 EP 2730316A1
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optical detector
detector device
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Klaus Gondolf
Frank Lang
Stefan Zielke
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Kidde Deugra Brandschutzsysteme GmbH
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Kidde Deugra Brandschutzsysteme GmbH
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    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems
    • G08B13/193—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems using focusing means
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    • 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 an optical detector device for fire detection according to the preamble of claim 1.
  • optical detectors which respond to radiation emitted during combustion. Described is a fire detection measuring device of the type including a selective fire detection part for detecting at least two different spectral bands as they occur in a fire, and which generates an output signal in response to predetermined amounts of this radiation in the spectral bands, such as a certain size and type of fire to be detected.
  • Systems based on optical triggering factors are commercially successful and demonstrate their utility in various military and civilian fire detection and suppression systems.
  • the radiation intensity is a certain threshold must have exceeded for the optical detector to respond.
  • a plurality of detectors with different fields of view are therefore arranged at a distance from one another and connected to a central evaluation unit for receiving and evaluating signals from the detectors.
  • the disadvantage is that the prerequisite for the optimal function of the plurality of detectors is that the number and position of the detectors is correctly determined during installation. Only then, no matter where the fire originates, it is detected and can be deleted within a few milliseconds. In addition, interior furnishings can hinder the positioning.
  • the object of the invention is therefore to provide an optical detection device for fire detection, which improves the fire detection to trigger a deletion process.
  • an optical detection device for fire detection is created, which is a central unit for ceiling mounting.
  • Such a design is compact and determines their arrangement to each other even before the installation of the detectors, whereby a reliable scanning of a room can be ensured.
  • the plurality of detectors are assembled as individual detectors on the ceiling mount, wherein each individual detector looks in an at least slightly different direction due to the dome-shaped design of the ceiling mount.
  • the centrally aligned individual detectors set from their individual Fields of view, an optical scanning of the space to be monitored together.
  • the number of individual detectors and the respective position on the ceiling support can be varied. However, the arrangement is preferably rigid when fixed presets are made.
  • the invention relates to an optical detection device for fire detection in a room with a plurality of optical detectors, which are arranged distributed as individual detectors 1, 2, 3, 4 on a dome-shaped ceiling mount 5, so that their fields of view 6 (see. Fig. 6 ) look in a different direction.
  • the individual detectors 1, 2, 3, 4 define a number of fields of view 6, in which the space to be monitored is spatially resolved.
  • the individual detectors 1, 2, 3, 4 respond to radiation emitted during combustion, each with a pair of sensors 7, 8 whose fields of view 6 are aligned differently for each partial detection of the space to be monitored, such as Fig. 6 shows.
  • the individual detectors 1, 2, 3, 4 are preferably arranged rigidly. Pivoting arrangements are also possible.
  • the respective sensor pair 7, 8 preferably responds to two different wavelengths in the infrared range.
  • the dome-shaped ceiling holder 5 may be formed semicircular or truncated Dahlflächner.
  • the ceiling holder 5 thereby has an outer surface which has curved or differently directed beveled surface sections 9, 10, 11, 12 and distributed to the individual detectors 1, 2, 3, 4 arranged distributed.
  • Are filter discs 13, 14 of the individual detectors 1, 2, 3, 4 aligned to these surface portions 9, 10, 11, 12, for example, aligned flush with these, by the position of the surface portions 9, 10, 11, 12 to the perpendicular 15 and the Beam angle 16 perpendicular to the filter disk 13, 14 of the single detector 1, 2, 3, 4 are set in all directions.
  • the radiation angles 16 limit viewing angle cone as a viewing cone in the range of 35 ° to 55 °, is detected in the radiation for a fire detection.
  • the emission angle 16 is preferably in the range of 45 ° for a 360 ° detection of radiation, as in FIG Fig. 5 and Fig. 6 shown schematically.
  • the ceiling mount 5 is formed, for example, as a tetragonal truncated pyramid, on the pyramidal frustum surfaces, which form the directed surface sections 9, 10, 11, 12, four individual detectors 1, 2, 3, 4 are arranged distributed circumferentially here.
  • the ceiling holder 5 can be designed for a flush-mounted or suspended ceiling mounting and has fastening elements 17 for this purpose.
  • the ceiling holder 5 preferably receives a central evaluation unit 18, as shown schematically in FIG Fig. 7 is shown.
  • the individual detectors 1, 2, 3, 4 are connected to an evaluation circuit 19 which evaluates the signals detected and supplied by the individual detectors and is connected to a control device 20 for activating an extinguishing system as a function of detected signals of the individual detectors 1, 2, 3, 4 ,
  • the ceiling holder 5 may have connection sockets 21, 22, as in Fig. 2 shown.
  • the control device 20 may be connected in a known manner to display and adjustment elements 23, 24, 25.
  • a ceiling light 26 may also be integrated, which may be switchable via the control device 20.

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Abstract

Optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung in einem Raum mit mehreren optischen Detektoren, die auf bei einer Verbrennung emittierte Strahlung mit jeweils einem Sensorpaar ansprechen und deren Blickfelder für jeweils eine Teilerfassung des zu überwachenden Raums unterschiedlich ausgerichtet und an eine Auswerteeinheit zum Empfangen und Auswerten von Signalen der Detektoren angeschlossen sind, wobei die mehreren Detektoren als Einzeldetektoren auf einem kalottenförmigen Deckenhalter verteilt angeordnet sind, so dass deren Blickfelder in jeweils eine andere Richtung blicken, und die Einzeldetektoren eine Anzahl Blickfelder definieren, in die der zu überwachende Raum räumlich auflösbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Zum Erkennen von Bränden sind aus DE 28 19 183 C2 und DE 42 00 340 C2 optische Detektoren bekannt, die auf Strahlung ansprechen, die bei der Verbrennung emittiert wird. Beschrieben ist eine Feuererfassungs-Messeinrichtung des Typs, der einen selektiven Feuererfassungsteil zur Detektion von wenigstens zwei verschiedenen Spektralbändern einschließt, wie sie bei einem Feuer auftreten, und der ein Ausgangssignal als Reaktion auf vorbestimmte Mengen dieser Strahlung in den Spektralbändern erzeugt, wie sie eine bestimmte Größe und Art des zu detektierenden Feuers aufweist. Auf Basis optischer Auslösefaktoren reagierende Systeme sind kommerziell erfolgreich und stellen ihren Nutzen in verschiedenen militärischen und zivilen Feuererfassungs- und Unterdrückungssystemen unter Beweis.
  • Erforderlich bei solchen optischen Detektoren ist, dass die Strahlungsintensität eine bestimmte Schwelle überschritten haben muss, damit der optische Detektor anspricht. Zum Überwachen eines Raumbereiches, beispielsweise eines Fahrzeuginnenraumes, sind deshalb mehrere Detektoren mit unterschiedlichen Blickfeldern mit Abstand zueinander angeordnet und mit einer zentralen Auswerteeinheit zum Empfangen und Auswerten von Signalen der Detektoren verbunden.
  • Die Überlebensfähigkeit der Fahrzeuginsassen und des Fahrzeuges selber erhöhen sich. Eine frühzeitige Erkennung eines Feuers, um dieses dann automatisch löschen zu können, bietet folglich Schutz vor Brandrisiken durch eine solche Feuererfassung und Brandunterdrückung.
  • Nachteilig ist, dass Voraussetzung für die optimale Funktion der mehreren Detektoren ist, dass die Anzahl und Position der Detektoren beim Einbau richtig festgelegt wird. Nur dann wird, egal wo das Feuer entsteht, dieses erkannt und kann innerhalb weniger Millisekunden gelöscht werden. Zudem können Inneneinrichtungen die Positionierung behindern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung zu schaffen, die die Feuererfassung zum Auslösen eines Löschvorganges verbessert.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird eine optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung geschaffen, die eine zentrale Einheit zur Deckenmontage ist. Eine derartige Ausbildung ist kompakt und legt bereits vor dem Einbau der Detektoren deren Anordnung zueinander fest, wodurch eine zuverlässige Abtastung eines Raumes sichergestellt werden kann.
  • Die mehreren Detektoren sind als Einzeldetektoren an dem Deckenhalter zusammengesetzt, wobei jeder Einzeldetektor in eine zumindest geringfügig andere Richtung blickt aufgrund der kalottenförmigen Ausbildung des Deckenhalters. Die zentral zueinander ausgerichteten Einzeldetektoren setzen aus ihren einzelnen Blickfeldern ein optisches Abtastbild des zu überwachenden Raumes zusammen. Die Anzahl der Einzeldetektoren und die jeweilige Position am Deckenträger sind dazu variierbar. Die Anordnung erfolgt allerdings vorzugsweise starr, wenn feste Voreinstellungen vorgenommen werden.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer optischen Detektoreinrichtung,
    • Fig. 2 zeigt eine Kopfansicht der Detektoreinrichtung gemäß Fig. 1,
    • Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Detektoreinrichtung gemäß Fig. 2,
    • Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Detektoreinrichtung gemäß Fig. 2,
    • Fig. 5 zeigt eine Ansicht A nach Fig. 2,
    • Fig. 6 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht der optischen Detektoreinrichtung gemäß Fig. 1 mit angezeigten Abstrahlwinkelkegeln, die die Blickfelder der Einzeldetektoren bestimmen,
    • Fig. 7 zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer Auswerteeinheit der Detektoreinrichtung.
  • Wie Fig. 1 bis Fig. 6 zeigen, betrifft die Erfindung eine optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung in einem Raum mit mehreren optischen Detektoren, die als Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 auf einem kalottenförmigen Deckenhalter 5 verteilt angeordnet sind, so dass deren Blickfelder 6 (vgl. Fig. 6) in jeweils eine andere Richtung blicken. Die Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 definieren eine Anzahl Blickfelder 6, in die der zu überwachende Raum räumlich aufgelöst ist. Eine vollständige 360° Raumerfassung von dem Deckenhalter 5 aus, der eine Zentraleinheit bildet, ist möglich.
  • Die Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 sprechen auf bei einer Verbrennung emittierte Strahlung mit jeweils einem Sensorpaar 7, 8 an, deren Blickfelder 6 für jeweils eine Teilerfassung des zu überwachenden Raums unterschiedlich ausgerichtet sind, wie Fig. 6 zeigt. Die Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 sind dabei vorzugsweise starr angeordnet. Schwenkbare Anordnungen sind aber auch möglich. Das jeweilige Sensorpaar 7, 8 spricht vorzugsweise auf zwei verschiedene Wellenlängen im Infrarotbereich an.
  • Der kalottenförmige Deckenhalter 5 kann halbkreisförmig oder als abgestumpfter Vielflächner ausgebildet sein. Der Deckenhalter 5 weist dadurch eine Außenfläche auf, die gekrümmte oder verschieden gerichtete abgeschrägte Flächenabschnitte 9, 10, 11, 12 aufweist und auf die Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 vereinzelt angeordnet verteilt sind. Sind Filterscheiben 13, 14 der Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 zu diesen Flächenabschnitten 9, 10, 11, 12 ausgerichtet, beispielsweise bündig zu diesen angeordnet, kann durch die Stellung der Flächenabschnitte 9, 10, 11, 12 zur Lotrechten 15 auch der Abstrahlwinkel 16 lotrecht zur Filterscheibe 13, 14 des Einzeldetektors 1, 2, 3, 4 in allen Richtungen festgelegt werden. Die Abstrahlwinkel 16 begrenzen Abstrahlwinkelkegel als Blickkegel im Bereich von 35° bis 55°, in dem Strahlung für eine Feuererfassung erfasst wird. Bevorzugt liegt der Abstrahlwinkel 16 jeweils im Bereich um 45° für eine 360° Erfassung von Strahlung, wie in Fig. 5 und Fig. 6 schematisch dargestellt.
  • Bei dem in den Fig. 1 bis Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der optischen Detektoreinrichtung ist der Deckenhalter 5 beispielsweise als tetragonaler Pyramidenstumpf ausgebildet, auf dessen Pyramidenstumpfflächen, die die gerichteten Flächenabschnitte 9, 10, 11, 12 bilden, hier vier Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 umfänglich beabstandet verteilt angeordnet sind.
  • Der Deckenhalter 5 kann für eine flächenbündige oder abgehängte Deckenmontage ausgebildet sein und weist dazu Befestigungselemente 17 auf.
  • Der Deckenhalter 5 nimmt vorzugsweise eine zentrale Auswerteeinheit 18 auf, wie sie schematisch in Fig. 7 dargestellt ist. Die Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 sind an einen Auswerteschaltkreis 19 angeschlossen, der die von den Einzeldetektoren erfassten und gelieferten Signale auswertet und an eine Steuereinrichtung 20 zum Aktivieren einer Löschanlage abhängig von erfassten Signalen der Einzeldetektoren 1, 2, 3, 4 angeschlossen ist. Der Deckenhalter 5 kann dazu Anschlussbuchsen 21, 22 aufweisen, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Steuereinrichtung 20 kann in bekannter Weise an Anzeige- und Einstellelementen 23, 24, 25 angeschlossen sein.
  • In den Deckenhalter 5 kann zudem eine Deckenleuchte 26 integriert sein, die über die Steuereinrichtung 20 schaltbar sein kann.

Claims (11)

  1. Optische Detektoreinrichtung zur Branderkennung in einem Raum mit mehreren optischen Detektoren, die auf bei einer Verbrennung emittierte Strahlung mit jeweils einem Sensorpaar ansprechen und deren Blickfelder für jeweils eine Teilerfassung des zu überwachenden Raums unterschiedlich ausgerichtet und an eine Auswerteeinheit zum Empfangen und Auswerten von Signalen der Detektoren angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Detektoren als Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4) auf einem kalottenförmigen Deckenhalter (5) verteilt angeordnet sind, so dass deren Blickfelder (6) in jeweils eine andere Richtung blicken, und die Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4) eine Anzahl Blickfelder (6) definieren, in die der zu überwachende Raum räumlich auflösbar ist.
  2. Optische Detektoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4) starr oder schwenkbar angeordnet sind.
  3. Optische Detektoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kalottenförmige Deckenhalter (5) halbkreisförmig oder als abgestumpfter Vielflächner ausgebildet ist.
  4. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vier Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4) vorgesehen sind, die auf tetragonalen Pyramidenstumpfflächen umfänglich verteilt angeordnet sind.
  5. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4) mit einem lotrecht zu einer Filterscheibe (13, 14) des Einzeldetektors (1, 2, 3, 4) ausgebildeten Abstrahlwinkel (16) als Blickkegel (6) im Bereich von 35° bis 55° Strahlung erfassen.
  6. Optische Detektoreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlwinkel (16) jeweils im Bereich um 45° liegen für eine 360° Erfassung von Strahlung, zusammengesetzt aus der Erfassung durch mehrere Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4).
  7. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenhalter (5) für eine flächenbündige oder abgehängte Deckenmontage ausgebildet ist.
  8. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenhalter (5) eine zentrale Auswerteeinheit (18) aufnimmt.
  9. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (18) eine Steuereinrichtung (20) zum Aktivieren einer Löschanlage abhängig von erfassten Signalen der Einzeldetektoren (1, 2, 3, 4) aufweist.
  10. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Sensorpaar (7, 8) auf zwei verschiedene Wellenlängen im Infrarotbereich anspricht.
  11. Optische Detektoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckenhalter (5) eine Deckenleuchte (26) integriert ist.
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