EP2860715A1 - Method and assembly for identifying gas concentrations as a warning device in the air - Google Patents
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- EP2860715A1 EP2860715A1 EP20140401095 EP14401095A EP2860715A1 EP 2860715 A1 EP2860715 A1 EP 2860715A1 EP 20140401095 EP20140401095 EP 20140401095 EP 14401095 A EP14401095 A EP 14401095A EP 2860715 A1 EP2860715 A1 EP 2860715A1
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- 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
- G08B17/117—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
Definitions
- the invention relates to a method and an arrangement for identifying gas concentrations as danger detectors in the air, where parameters are evaluated by means of data processing using reference and / or classification patterns and, depending on the results of the evaluation, an alarm output and / or visualization takes place.
- a font is known WO 2005/119 618 A2 "Fire alarm algorithm with smoke and gas sensor".
- an apparatus and a method are described, which are useful for the detection of fires.
- concentrations of carbon monoxide, carbon dioxide and smoke there is a comprehensive record of concentrations of carbon monoxide, carbon dioxide and smoke in the environment.
- the time of the increase rates in each level is documented and a corresponding alarm is triggered when a fault value is detected.
- the object of the invention is to find a method and an arrangement for the identification of gas concentrations in the air, wherein a high accuracy with a low cross sensitivity with the aid of extension sensors of certain parameters is achieved and the disadvantage of the prior art by influencing environmental influences, which lead to measured value corruption, is compensated.
- Measured value methods for the detection of hazardous and toxic gas concentrations, such as occur in fires are known.
- chemical, semiconductor gas sensors and optical sensors in the range of CO and CO2 are used.
- all these sensors use a measurement time> 2s to achieve the corresponding results.
- the new method according to the invention differs in that, in the first method step, measurement times of one second are achieved and at the same time a high recognition reliability and lowest false alarm is produced.
- the method allows rapid detection of hazardous gases and smoldering fires.
- the method according to the invention is not so much aimed at the general fire detection by means of CO and CO2, but at a highly efficient early detection with a very low false alarm rate.
- No multi-sensor system is needed, just CO and CO2 sensors. It is believed that the use of CO and CO2 sensors for the detection of general fires is state of the art. The state of the art is also that at high CO and high CO2 concentrations is likely to be a fire, since high natural CO levels do not occur in nature. This evaluation also use many CO detectors, which are already known.
- the peculiarity of the method according to the invention is the detection of gas concentrations already in the smoldering fire phase arise and are not detected by previous sensor combinations or too late. For this purpose, accurate measured values must be determined and evaluated. In order to achieve high measuring accuracy, the existing sensor drift is compensated and external environmental influences are eliminated. Furthermore, a very high long-term stability is achieved and the false alarm rate is kept below 0.1%. A reliable fire detection is carried out with the inventive method already from 50 ppm CO concentration, in which there is no health risk.
- the inventive method is based on two levels of detection of gas concentrations, in particular of a CO concentration.
- the CO or CO2 concentration or temperature is sampled once per second.
- the attachment of molecules in the CO or CO2 sensor is a dynamic process and requires a chemical equilibrium.
- the mathematical function for achieving the GG is known. Shortening the measurement, the GG is no longer reached. In the first stage, short measurement times are needed, which are less than one second. It is a slightly worse resolution due to the unfinished equilibrium process accepted. If there is no danger detection in this phase, it will continue to measure in this mode. If a signal is detected, the measuring time is automatically extended, so the resolution significantly improve.
- This measurement algorithm is extremely energy-efficient, as it is carried out in the charge balance method. Thus, it can also be operated by battery-based systems over a long period of time. If a detection event occurs in the first method step, a second method step is started with the entire electronic evaluation.
- both CO and CO 2 concentrations are determined with a longer measurement time.
- all environmental parameters are measured and their influences on the measurement result are corrected in order to increase the measuring accuracy.
- the data thus corrected are fed to a neural network or other intelligent evaluation method which classifies the fire probability.
- no thresholds for the gas concentrations are needed, making the system very stable and reproducible.
- the evaluation of the measurement results is done via a ⁇ Controller.
- another sensor can be added without major technical changes, which extends the system by a gas component, such as methane.
- a gas component such as methane.
- the system can also be used as a leak detector for Natural gas can be used.
- Other sensors or combinations are possible.
- a repeated execution shows the individual process steps for the identification of gas concentrations in the air.
- the evaluation of the CO and / or CO 2 concentration is carried out in an algorithm with one measurement per second.
- a very fast detection takes place.
- a second process section is switched on, which is executed in longer measuring sections and in this case evaluates CO, CO2, air pressure, temperature and humidity as measurement results.
- Another special process step is the correction of the long-term drift of CO and CO2 sensors. Subsequently, a normalization of the sensor data take place. Further supply of the given measurement data to a neural network or other intelligent evaluation units can specify the evaluation of the measurement result.
- the complexity of the method results from the many combinations of sensor data.
- a CO2 sensor with a long service life and lower Cross-sensitivity On the base board are in particular a CO2 sensor with a long service life and lower Cross-sensitivity, a CO sensor with a long service life and low cross-sensitivity and an expansion sensor for temperature, pressure, humidity, light, etc. available. These sensors are merged into a sensor data fusion and used for evaluation and risk assessment. An alarm output and visualization are carried out via the evaluation and hazard assessment.
- the FIG. 2 illustrates a CO2 module for schools and conference rooms.
- the light sensor serves to increase the operating time.
- the base board A is equipped with a CO2 sensor 1, a sensor light 6, a module solar operation 5V 12 and an LED display 14th
- the base board A has a dimension of 55 x 70 mm 2 .
- the inventive method is based on two levels of detection of gas concentrations, in particular of a CO concentration.
- the CO or CO2 concentration or temperature is sampled once per second.
- the attachment of molecules in the CO sensor is a dynamic process and requires a chemical equilibrium.
- the mathematical function for achieving the GG is known. Shortening the measurement, the GG is no longer reached. In the first stage, short measurement times are needed, which are less than one second. It is a slightly worse resolution due to the unfinished equilibrium process accepted. If there is no danger detection in this phase, it will continue to measure in this mode. When a signal is detected, the measurement time is automatically extended to significantly improve the resolution.
- This measurement algorithm is extremely energy-efficient, as it is carried out in the charge balance method. Thus, it can also be operated by battery-based systems over a long period of time. If a detection event occurs in the first method step, a second process step is started with the entire electronic evaluation.
- both CO and CO 2 concentrations are determined with a longer measurement time.
- all environmental parameters are measured and their influences on the measurement result are corrected in order to increase the measuring accuracy.
- the data thus corrected are fed to a neural network or other intelligent evaluation method which classifies the fire probability.
- no thresholds for the gas concentrations are needed, making the system very stable and reproducible.
- the evaluation of the measurement results is done via a ⁇ controller.
- another sensor can be added without major technical changes, which extends the system by a gas component, such as methane.
- a gas component such as methane.
- the system can also be used as a leak detector for natural gas.
- Other sensors or combinations are possible.
- a repeated execution shows the individual process steps for the identification of gas concentrations in the air.
- a first process step the evaluation of the CO and / or CO 2 concentration in an algorithm with one measurement per second carried out.
- a very fast detection takes place.
- Another special process step is the correction of the long-term drift of CO and CO2 sensors. Subsequently, a normalization of the sensor data take place. Further supply of the given measurement data to a neural network or other intelligent evaluation units can specify the evaluation of the measurement result.
- This danger detector in the form of the base board A is not a conventional fire detector, but a sensor module to increase safety in homes, schools, workspaces and other essential.
- the temperature and humidity can be helpful as additional information providers.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft, wobei Paramater über eine Datenverarbeitung unter Verwendung von Referenz- und/oder Klassifizierungsmustern ausgewertet werden und in Abhängigkeit der Ergebnisse der Auswertung eine Alarmausgabe und/oder Visualisierung als Gefahrenmelder stattfindet.The invention relates to a method and an arrangement for identifying gas concentrations in the air, whereby parameters are evaluated by means of data processing using reference and / or classification patterns and, depending on the results of the evaluation, an alarm output and / or visualization takes place as hazard alarms.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Identifizierung von Gaskonzentrationen als Gefahrenmelder in der Luft, wobei Paramater über eine Datenverarbeitung unter Verwendung von Referenz- und/oder Klassifizierungsmustern ausgewertet werden und in Abhängigkeit der Ergebnisse der Auswertung eine Alarmausgabe und/oder Visualisierung stattfindet.The invention relates to a method and an arrangement for identifying gas concentrations as danger detectors in the air, where parameters are evaluated by means of data processing using reference and / or classification patterns and, depending on the results of the evaluation, an alarm output and / or visualization takes place.
Aus dem Stand der Technik sind CO- und CO2-Detektoren zur Erkennung von Bränden bekannt. Dabei werden unterschiedliche Anordnungen und Messverfahren beschrieben. Es wird aber nicht auf die eine Früherkennung von Bränden und eine sehr geringe Fehlalarmrate eingegangen. Dazu müssen sowohl genaue als auch vermarktungsfähige Verfahren eingesetzt werden. Ein solches Verfahren wird hier beschrieben.From the prior art CO and CO2 detectors for detecting fires are known. Different arrangements and measuring methods are described. However, it does not address the early detection of fires and a very low false alarm rate. This requires both accurate and marketable methods. Such a method will be described here.
Bekannt ist eine Schrift
Der Nachteil der bestehenden Patentschrift sowie der handelsüblichen Sensoren besteht darin, dass sie ihre Genauigkeit nur in einem kleinen physikalischen Fenster garantieren.The disadvantage of the existing patent and the commercially available sensors is that they guarantee their accuracy only in a small physical window.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft zu finden, wobei eine hohe Messgenauigkeit mit einer geringen Querempfindlichkeit unter Zuhilfenahme von Erweiterungssensorik bestimmter Parameter erzielt wird und der Nachteil des Standes der Technik durch Einflussnahme von Umwelteinflüssen, welche zur Messwertverfälschung führen, kompensiert wird.The object of the invention is to find a method and an arrangement for the identification of gas concentrations in the air, wherein a high accuracy with a low cross sensitivity with the aid of extension sensors of certain parameters is achieved and the disadvantage of the prior art by influencing environmental influences, which lead to measured value corruption, is compensated.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Patentanspruch 1 und der Patentanspruch 5 mit seinen Unteransprüchen realisiert sind.The object is achieved in that the
Messwertverfahren für die Erkennung von gefährlichen und toxischen Gaskonzentrationen, wie sie bei Bränden entstehen, sind bekannt. Es werden vor allem chemische, Halbleitergassensoren und optische Sensoren im Bereich von CO und CO2 eingesetzt. Alle diese Sensoren verwenden jedoch eine Messzeit > 2s, um entsprechende Ergebnisse zu erreichen.Measured value methods for the detection of hazardous and toxic gas concentrations, such as occur in fires, are known. In particular, chemical, semiconductor gas sensors and optical sensors in the range of CO and CO2 are used. However, all these sensors use a measurement time> 2s to achieve the corresponding results.
Das neue erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich dadurch, dass bei dem ersten Verfahrensschritt Messzeiten von einer Sekunde erreicht werden und gleichzeitig eine hohe Erkennungssicherheit und geringster Fehlalarm entsteht. Damit erlaubt das Verfahren eine schnelle Erkennung von gefährlichen Gasen und Schwelbränden.The new method according to the invention differs in that, in the first method step, measurement times of one second are achieved and at the same time a high recognition reliability and lowest false alarm is produced. Thus, the method allows rapid detection of hazardous gases and smoldering fires.
Das erfindungsgemäße Verfahren zielt nicht so sehr auf die allgemeine Branderkennung mittels CO und CO2 ab, sondern auf eine hocheffiziente Früherkennung mit einer sehr geringen Fehlalarmrate. Dabei wird kein Multisensorsystem benötigt, sondern nur CO- und CO2-Sensoren. Es wird davon ausgegangen, dass die Nutzung von CO- und CO2-Sensorik für die Erkennung von allgemeinen Bränden Stand der Technik ist. Stand der Technik ist auch, dass bei hohen CO- und hohen CO2-Konzentrationen wahrscheinlich ein Brand vorliegt, da hohe natürliche CO-Werte in der Natur nicht vorkommen. Diese Auswertung nutzen auch viele CO-Melder, die bereits an sich bekannt sind.The method according to the invention is not so much aimed at the general fire detection by means of CO and CO2, but at a highly efficient early detection with a very low false alarm rate. No multi-sensor system is needed, just CO and CO2 sensors. It is believed that the use of CO and CO2 sensors for the detection of general fires is state of the art. The state of the art is also that at high CO and high CO2 concentrations is likely to be a fire, since high natural CO levels do not occur in nature. This evaluation also use many CO detectors, which are already known.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Erkennung von Gaskonzentrationen, die bereits in der Schwelbrandphase entstehen und die von bisherigen Sensorkombinationen nicht bzw. viel zu spät erkannt werden. Dazu müssen genaue Messwerte ermittelt und ausgewertet werden. Um eine hohe Messgenauigkeit zu erreichen, werden die bestehende Sensordrift kompensiert und äußere Umwelteinflüsse eliminiert. Weiterhin wird eine sehr hohe Langzeitstabilität erreicht und die Fehlalarmrate unter 0,1 % gedrückt. Eine zuverlässige Branderkennung erfolgt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits ab 50ppm CO-Konzentration, bei der noch keine Gesundheitsgefährdung vorliegt.The peculiarity of the method according to the invention is the detection of gas concentrations already in the smoldering fire phase arise and are not detected by previous sensor combinations or too late. For this purpose, accurate measured values must be determined and evaluated. In order to achieve high measuring accuracy, the existing sensor drift is compensated and external environmental influences are eliminated. Furthermore, a very high long-term stability is achieved and the false alarm rate is kept below 0.1%. A reliable fire detection is carried out with the inventive method already from 50 ppm CO concentration, in which there is no health risk.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf zwei Stufen der Erkennung von Gaskonzentrationen, insbesondere von einer CO-Konzentration.The inventive method is based on two levels of detection of gas concentrations, in particular of a CO concentration.
In der ersten Stufe wird die CO- oder CO2-Konzentration oder Temperatur einmal pro Sekunde abgetastet. Die Anlagerung von Molekülen im CO- bzw. CO2-Sensor ist ein dynamischer Prozess und bedarf eines chemischen Gleichgewichtes. Die mathematische Funktion zur Erreichung des GG ist bekannt. Verkürzt man die Messung, so wird das GG nicht mehr erreicht. In der ersten Verfahrensstufe werden kurze Messzeiten benötigt, welche unter einer Sekunde liegen. Es wird eine etwas schlechtere Auflösung aufgrund des nicht abgeschlossenen Gleichgewichtsprozesses in Kauf genommen. Falls in dieser Phase keine Gefahrendetektion erfolgt, wird in diesem Modus weitergemessen. Wird ein Signal erkannt, wird die Messzeit automatisch verlängert, um so die Auflösung erheblich zu verbessern. Diese Verfahrensschritte können auch auf zwei oder mehr Sensoren angewendet werden.In the first stage, the CO or CO2 concentration or temperature is sampled once per second. The attachment of molecules in the CO or CO2 sensor is a dynamic process and requires a chemical equilibrium. The mathematical function for achieving the GG is known. Shortening the measurement, the GG is no longer reached. In the first stage, short measurement times are needed, which are less than one second. It is a slightly worse resolution due to the unfinished equilibrium process accepted. If there is no danger detection in this phase, it will continue to measure in this mode. If a signal is detected, the measuring time is automatically extended, so the resolution significantly improve. These process steps can also be applied to two or more sensors.
Dieser Messalgorithmus ist extrem stromsparend, da er im Ladungsbalanceverfahren ausgeführt wird. Somit kann er auch von batteriegestützten Systemen über einen langen Zeitraum betrieben werden. Tritt im ersten Verfahrensschritt ein Detektionsereignis auf, wird ein zweiter Verfahrensschritt mit der gesamten elektronischen Auswertung gestartet.This measurement algorithm is extremely energy-efficient, as it is carried out in the charge balance method. Thus, it can also be operated by battery-based systems over a long period of time. If a detection event occurs in the first method step, a second method step is started with the entire electronic evaluation.
In dem zweiten Verfahrensschritt werden sowohl CO-als auch CO2-Konzentrationen mit einer längeren Messzeit ermittelt. Gleichzeitig werden alle Umweltparameter gemessen und deren Einflüsse auf das Messergebnis korrigiert, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. Die so korrigierten Daten werden einem Neuronalen Netz oder einem anderen intelligenten Auswerteverfahren zugeführt, die eine Klassifizierung der Brandwahrscheinlichkeit vornimmt. Es werden somit keine Schwellen für die Gaskonzentrationen benötigt, das System wird damit sehr stabil und reproduzierbar. Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt über einen µController.In the second process step, both CO and
Durch diese Struktur der Verfahrensabschnitte kann ohne große technische Änderungen ein weiterer Sensor hinzugefügt werden, der das System um eine Gaskomponente, wie zum Beispiel Methan, erweitert. Damit kann das System auch als Leckdetektor für Erdgas eingesetzt werden. Andere Sensoren oder Kombinationen sind möglich.Through this structure of the process sections, another sensor can be added without major technical changes, which extends the system by a gas component, such as methane. Thus, the system can also be used as a leak detector for Natural gas can be used. Other sensors or combinations are possible.
Eine nochmalige Ausführung zeigt die einzelnen Verfahrensschritte zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft.A repeated execution shows the individual process steps for the identification of gas concentrations in the air.
In einem ersten Verfahrensschritt wird die Auswertung der CO- und/oder CO2-Konzentration in einem Algorithmus mit einer Messung pro Sekunde durchgeführt. Hierbei findet eine sehr schnelle Erkennung statt.In a first method step, the evaluation of the CO and / or
Erfolgt in diesem ersten Messabschnitt eine Signalerkennung von einer Gaskonzentration von CO, wird ein zweiter Verfahrensabschnitt zugeschaltet, welcher in längeren Messabschnitten ausgeführt ist und hierbei CO, CO2, Luftdruck, Temperatur und Feuchte als Messergebnisse auswertet.If in this first measuring section a signal recognition of a gas concentration of CO, a second process section is switched on, which is executed in longer measuring sections and in this case evaluates CO, CO2, air pressure, temperature and humidity as measurement results.
In diesem Verfahrensschritt findet eine Korrektur der Messwerte, die durch reale Umweltbedingungen, wie zum Beispiel Luftdruckschwankungen, verfälscht sind, statt.In this process step, a correction of the measured values, which are falsified by real environmental conditions, such as, for example, atmospheric pressure fluctuations, takes place.
Ein weiterer spezieller Verfahrensschritt ist die Korrektur der Langzeitdrift von CO- und CO2-Sensoren. Nachfolgend kann eine Normierung der Sensordaten stattfinden. Eine weitere Zuführung der gegebenen Messdaten auf ein Neuronales Netz oder andere intelligente Auswerteeinheiten kann die Auswertung des Messergebnisses spezifizieren.Another special process step is the correction of the long-term drift of CO and CO2 sensors. Subsequently, a normalization of the sensor data take place. Further supply of the given measurement data to a neural network or other intelligent evaluation units can specify the evaluation of the measurement result.
Folgende Messergebnisse sind denkbar:
- kein Brand
- Schwelbrand
- Brand
- CO-Alarm
- kein Brand, CO2, Anzeige Feuchte zu hoch, Lüftung des Raumes.
- no fire
- smoldering
- fire
- CO alarm
- no fire, CO2, humidity indicator too high, room ventilation.
Die Komplexität des Verfahrens ergibt sich aus den vielen Kombinationen der Sensordaten.The complexity of the method results from the many combinations of sensor data.
Ein Verfahren zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens wurden so entwickelt, wie sie im Patentanspruch 1 und im Patentanspruch 5 mit den Unteransprüchen dargestellt sind,
- dass in einem ersten Verfahrensschritt eine Gaskonzentration über Sensoren oder eine Temperatur in kurzen Messzeiten von einmal pro Sekunde ermittelt wird und bei einer Signalerfassung eines von den Normalbedingungen abweichenden Messwertes ein zweiter Verfahrensschritt mit einer Messzeitverlängerung über einmal pro Sekunde der Messung der Gaskonzentration und einer gleichzeitigen Messung eines Druckes und/oder einer Temperatur und/oder einer Feuchte über gegebene Sensoren ausgeführt wird und in Abhängigkeit der Sensordatenfusion eine Korrektur der Gaskonzentration und eine Normierung erfolgt und nachfolgend ein angelerntes Neuronales Netz mit diesen Daten beaufschlagt wird, um eine Auswertung und Gefahrenbewertung mit einer Alarmausgabe und einer Visualisierung durchzuführen,
- dass im ersten Verfahrensschritt die Gaskonzentration über CO2- und CO-Sensoren ermittelt wird,
- dass im ersten Verfahrensschritt eine Temperatur über einen Temperatursensor ermittelt wird,
- dass im zweiten Verfahrensschritt mit einer Messzeitverlängerung die Messung der Gaskonzentration über einen CO- und/oder CO2-Sensor ausgeführt wird,
- dass durch das Heranziehen der Parameter Temperatur und/oder Druck und/oder Feuchte die Effizienz der Auswertung und Gefahrenbewertung der Gaskonzentration erhöht wird,
- dass durch die Sensordatenfusion des CO-Sensors und des CO2-Sensors über Parametervorgaben eine genaue Darstellung von Gefahren, insbesondere von Bränden, ermittelt wird,
- dass eine Korrektur der vorhandenen Temperatur-, Druck- und Langzeitdrift der Messdaten nach einem definierten Verfahren durchgeführt wird,
- dass eine zweistufige Detektionsanordnung zur extrem schnellen Erkennung von Gefahrensituationen vorhanden ist und in der zweiten Stufe eine genaue, schnelle und komplexe Auswertung erfolgt und eine Energieeinspeisung über ein Netzteil und/oder durch Solarbetrieb und/oder durch Akkubetrieb möglich ist und eine optische Anzeige vorhanden ist,
- dass die Konfiguration der Basisplatine zur Bestückung in Form eines Baukastenprinzips gegeben ist,
- dass die Basisplatine einen Buzzer und einen Datenlogger aufweist,
- dass insbesondere der CO2-Sensor und der CO-Sensor eine hohe Lebensdauer und eine geringe Querempfindlichkeit aufweisen.
- that in a first method step, a gas concentration is determined by sensors or a temperature in short measurement times of once per second and at a signal detection of deviating from the normal conditions measured value, a second process step with a measurement time extension over once per second of the measurement of gas concentration and a simultaneous measurement of a Pressure and / or a temperature and / or humidity via given sensors is performed and depending on the sensor data fusion, a correction of the gas concentration and a normalization takes place and Subsequently, a trained neural network is supplied with this data in order to carry out an evaluation and risk assessment with an alarm output and a visualization,
- that in the first process step the gas concentration is determined by means of CO2 and CO sensors,
- that in the first method step a temperature is determined via a temperature sensor,
- that in the second method step the measuring of the gas concentration is carried out with a measuring time extension via a CO and / or
CO 2 sensor, - that the use of the parameters temperature and / or pressure and / or humidity increases the efficiency of the evaluation and hazard assessment of the gas concentration,
- that the sensor data fusion of the CO sensor and the CO2 sensor determines an exact representation of hazards, especially of fires, via parameter specifications,
- that a correction of the existing temperature, pressure and long-term drift of the measured data is carried out according to a defined method,
- that a two-stage detection arrangement for extremely fast detection of hazardous situations is present and in the second stage an accurate, fast and complex evaluation takes place and a power supply via a power supply and / or solar operation and / or battery operation is possible and a visual display is present
- that the configuration of the base board for assembly is given in the form of a modular principle,
- that the motherboard has a buzzer and a data logger,
- that in particular the CO2 sensor and the CO sensor have a long service life and a low cross-sensitivity.
Das gegebene Verfahren und die Anordnung in Form eines Moduls auf einer Basisplatine zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft beinhalten drei Sensorikkomponenten, die eine gefährliche Situation rechtzeitig erkennen lassen. Es entsteht zum Beispiel bei fast jedem Brand durch den Verbrennungsprozess je nach Sauerstoffanteil CO bzw. CO2. Das System ist robust und langlebig. Neben den beiden Gasdetektoren werden Temperatur und/oder Druck und/oder Feuchte gemessen. Diese Parameter dienen der Driftkorrektur der CO- bzw. CO2-Sensorwerte. Zusätzlich kann die Temperatur auch in der Sensordatenfusion als Branderkennungssensor fungieren. Das Basismodul kann über Bausteinsysteme mit einem Netzteil oder mittels einer Solarzelle auch autark betrieben werden. Das bestehende Modul auf Grundlage der Basisplatine kann entsprechend der Kundenanforderung modular und skalierbar aufgebaut werden.The present method and arrangement in the form of a module on a base board for identifying gas concentrations in the air include three sensor components that allow timely detection of a hazardous situation. For example, in almost every fire caused by the combustion process, depending on the oxygen content, CO or CO2. The system is robust and durable. In addition to the two gas detectors, temperature and / or pressure and / or humidity are measured. These parameters serve to drift correction of the CO or CO2 sensor values. In addition, the temperature can also be used in sensor data fusion as a fire detection sensor act. The basic module can also be operated autonomously via modular systems with a power supply or by means of a solar cell. The existing module based on the motherboard can be modular and scalable according to customer requirements.
Dabei sind folgende Aufbauweisen möglich:
- 1. Welche Sensorik
Hier werden im Modul folgende Möglichkeiten angeboten: CO2 und CO als Primärparameter bzw. Temperatur, Druck als Korrekturparameter und ein abgesetztes Temperatur/Feuchte-Modul zur Erfassung von Raumklimadaten - nicht als alleinige Messgröße - als Sekundärparameter. - 2. Art der Stromversorgung
Es kann aus Netzbetrieb, Batteriebetrieb oder Solarbetrieb ausgewählt werden. - 3. Auswahl der Schnittstelle
Hier stehen USB, 4-20mA, 0-10V, andere Schnittstellen Zusatzmodule, WLAN oder LAN mit verschiedenen Protokollen zur Auswahl. Weitere Schnittstellen sind möglich. - 4. Anzeige
Für die Anzeige werden LED's bzw. Displays benutzt.
- 1. Which sensors
Here, the following options are offered in the module: CO2 and CO as primary parameters or temperature, pressure as correction parameter and a remote temperature / humidity module for the acquisition of indoor climate data - not as a single measured variable - as a secondary parameter. - 2. Type of power supply
It can be selected from mains operation, battery operation or solar operation. - 3. Selection of the interface
Here are USB, 4-20mA, 0-10V, other interfaces additional modules, WLAN or LAN with different protocols to choose from. Other interfaces are possible. - 4. Display
For the display LEDs or displays are used.
Unter der Sicht der höchsten Konfigurationswahrscheinlichkeit sind die Hauptkomponenten auf einer Basisplatine integriert, alle anderen Funktionen werden als Aufsteckmodule im Baukastenprinzip entsprechend des Kundenwunsches schnell und einfach konfiguriert.From the viewpoint of the highest configuration probability, the main components are integrated on a base board, all other functions are quickly and easily configured as plug-in modules in the modular principle according to the customer's request.
Das neu entwickelte Basismodul besitzt erhebliche Alleinstellungsmerkmale und Vorteile gegenüber dem bestehenden Stand der Technik. Diese sind:
- hohe Messgenauigkeit von +- 50 ppm durch Korrektur der Driften,
- Sensordatenfusion, denn mehrere Sensoren erlauben eine qualitativ hohe Sicht der Auswerteeinheit; das Alleinstellungsmerkmal ist, dass
man mit 2 Sensoren (CO2 und CO) nahezu jeden Brand bereits in der Entstehung erkennen kann; die Abtastrate beträgt 2s bis 15s und ist damit wesentlich schneller als die meisten Rauchmelder, - hohe Flexibilität in der Konfiguration durch das verwendete Baukastensystem.
- high measuring accuracy of + - 50 ppm by correction of drifts,
- Sensor data fusion, because several sensors allow a high quality view of the evaluation unit; the unique selling point is that with 2 sensors (CO2 and CO) you can detect almost every fire already in its formation; the sampling rate is 2s to 15s, which is much faster than most smoke detectors,
- high flexibility in the configuration due to the modular system used.
Durch das Baukastensystem und der Konfiguration der Sensorelektronik auf der Basisplatine kann ein Kundenwunsch innerhalb einer kurzen Zeit realisiert werden. Dabei wird der Aufwand an Hardware und Fertigung als gering betrachtet.Due to the modular system and the configuration of the sensor electronics on the base board, a customer request can be realized within a short time. The amount of hardware and production is considered low.
Auf der Basisplatine sind insbesondere ein CO2-Sensor mit hoher Lebensdauer und geringer Querempfindlichkeit, ein CO-Sensor mit hoher Lebensdauer und geringer Querempfindlichkeit sowie eine Erweiterungssensorik für Temperatur, Druck, Feuchte, Licht usw. vorhanden. Diese Sensoren werden zu einer Sensordatenfusion zusammengeführt und zur Auswertung und Gefahrenbewertung herangezogen. Über die Auswertung und Gefahrenbewertung wird eine Alarmausgabe und Visualisierung durchgeführt.On the base board are in particular a CO2 sensor with a long service life and lower Cross-sensitivity, a CO sensor with a long service life and low cross-sensitivity and an expansion sensor for temperature, pressure, humidity, light, etc. available. These sensors are merged into a sensor data fusion and used for evaluation and risk assessment. An alarm output and visualization are carried out via the evaluation and hazard assessment.
Durch die Kombination von CO2- und CO-Sensoren lassen sich nahezu alle Brandsituationen bis auf zum Beispiel reine Wasserstoffbrände, wo kein CO2 oder CO entsteht, abbilden. Das Verhältnis des Sauerstoffanteils ist entscheidend, wie groß der CO2-und der CO-Anteil im Brandgas sind.Thanks to the combination of CO2 and CO sensors, almost all fire situations can be reproduced except for pure hydrogen fires, where no CO2 or CO is produced. The ratio of the oxygen content is decisive, how large the CO2 and the CO content in the combustion gas are.
Die erfindungsgemäße Sensorkombination erkennt Gaskonzentrationen, die nur bei Bränden entstehen. Der hochgenaue CO2-Sensor kann aber auch als Luftgütesensor in Innenräumen zur Überwachung der Luftqualität eingesetzt werden.The sensor combination according to the invention detects gas concentrations that arise only in fires. The high-precision CO2 sensor can also be used as an indoor air quality sensor to monitor air quality.
Zusätzlich zu den ermittelten Gaskonzentrationen aus dem CO2-Sensor und dem CO-Sensor wird die Temperatur ebenfalls überwacht und zur Auswertung herangezogen. Des Weiteren ist es auch möglich, durch die Erweiterungssensorik Druck und Feuchte zur Auswertung heranzuziehen. Durch die Korrekturglieder der Erweiterungssensorik wird die Genauigkeit des Sensors erheblich erhöht. Durch die Verwendung querempfindlichkeitsarmer Sensorik wird eine geringe Fehlalarmwahrscheinlichkeit erreicht. Das Messsystem CO2 kalibriert sich automatisch. Grundsätzlich kann also festgestellt werden, dass das neuartige Modul als Baukastensystem hinsichtlich Sensorik und Schnittstellen ausgeführt ist.In addition to the determined gas concentrations from the CO2 sensor and the CO sensor, the temperature is also monitored and used for the evaluation. Furthermore, it is also possible to use the expansion sensor pressure and humidity for evaluation. The correction elements of the expansion sensor technology significantly increase the accuracy of the sensor. By using low-sensitivity sensors, a low false alarm probability is achieved. The measuring system CO2 calibrates automatically. Basically, it can therefore be stated that the novel module is designed as a modular system with regard to sensors and interfaces.
Anhand eines Ausführungsbeispiels ist die erfindungsgemäße Lösung beschrieben.Reference to an embodiment of the inventive solution is described.
Dabei zeigen:
Figur 1- Grundmodule des Baukastensystems
Figur 2- CO2-Modul
Figur 3- netzbetriebene Variante für Tagungs- und Schulungsräume mit Datenübertragung
- Figur 4
- Gefahrenmelder für allgemeine Anwendungen in Business- und Privaträumen
- FIG. 1
- Basic modules of the modular system
- FIG. 2
- CO2 module
- FIG. 3
- Mains operated variant for meeting and training rooms with data transmission
- FIG. 4
- Hazard detectors for general applications in business and private rooms
Aus der
- Eine Basisplatine A dient als Mainboard für die gesamte Schaltung. Es wird ein Mikroprozessor mit einer intelligenten Firmware als Herzstück eingesetzt. Der interne Speicher dient sowohl der Firmware als auch als Datenspeicher (Datenlogger). Auf der Basisplatine A können mehrere Sensor-Varianten realisiert werden, einschließlich der Zwischenspeicherung von Messwerten.
- Auf der Basisplatine A ist ein Uhrenchip mit Quarz und integrierter Lithiumzelle mit einer
Betriebszeit von 10 Jahren vorhanden. - Es sind ein CO2-
Sensor 1und ein CO-Sensor 2 angeordnet. Die Schaltung des CO-Sensors ist mit auf der Basisplatine A integriert. Ein Temperatursensor 3 ist auf der Basisplatine A implementiert und hat eine Genauigkeit von <+-1K. Dieser dient der Korrektur der Temperaturdrift.- Ein Sensor für die Messung von Temperatur und Feuchte (Erfassung der Raumklimadaten) ist als absetzbarer Zusatzsensor I2C angegliedert.
- Auf der Basisplatine A befindet sich ein Sensor für
Druck 5 mit absoluter Druckangabe. - Weiterhin ist auf der Basisplatine A ein Sensor für Licht auf mit bis zu 2000lux gegeben. Er dient der Sensorsteuerung bei Solarbetrieb (Energiemanagement).
Ein WLAN Zusatzmodul 7,ein Netzwerk Zusatzmodul 8 und andere Schnittstellenzusatzmodule sind auf der Basisplatine A über den Connector (Schnittstellenmodul) angeschlossen.- Des Weiteren ist eine serielle Schnittstelle 0-20mA und 0-
10V 10 vorhanden. Diese Einheit dient als Schnittstelle für die Sensordaten. Welche Sensordaten ausgewählt und über die Schnittstelle ausgegeben werden, wird über die Firmware definiert. - Das Modul Netzbetrieb 12-
24V 11 realisiert als abgesetztes Netzteil die Spannungsversorgung von 12-24V auf 5V der Basisplatine A. - Ein
Modul Solarbetrieb 5V 12 ist mit einem Solarpanel 5V >350mA oder mit mehreren Solarelementen und zwei Pufferakkus LiPo oder ähnlich ausgestattet. Es ist ein abgesetztes Zusatzmodul, jedoch nicht auf der Basisplatine A. Ein Modul Batteriebetrieb 7,2V 13 ist ein Zusatzmodul und mit auf der Zusatzplatine Solarmodul integriert.Eine LED Anzeige 14 zeigt den Betriebszustand der Basisplatine A.Ein Display Zusatzmodul 15 zeigt die LED Anzeige für den CO2-Wert bzw. den CO-Wert oder anderen Sensorwerten der Basisplatine A. Außerdem sind eine Schnittstelle für die Displayansteuerung und ein akustisches Ausgabeelement integriert.- Auf der Basisplatine A befinden sich
ein Buzzer 16und ein Datenlogger 17.
- A base board A serves as a motherboard for the entire circuit. It is a microprocessor with an intelligent firmware used as the heart. The internal memory serves both the firmware as well as data storage (data logger). Several sensor variants can be realized on the base board A, including the temporary storage of measured values.
- Base plate A has a quartz watch chip and integrated lithium cell with an operating time of 10 years.
- There are a
CO2 sensor 1 and aCO sensor 2 are arranged. The circuit of the CO sensor is integrated with the base board A. - A
temperature sensor 3 is implemented on the base board A and has an accuracy of <+ - 1K. This serves to correct the temperature drift. - A sensor for the measurement of temperature and humidity (detection of indoor climate data) is attached as a settable additional sensor I2C.
- On the base board A is a sensor for
pressure 5 with absolute pressure. - Furthermore, on the base board A, a sensor for light up to 2000lux given. It is used for sensor control during solar operation (energy management).
- A WLAN add-on
module 7, a network add-onmodule 8 and other interface add-on modules are connected to the base board A via the connector (interface module). - Furthermore there is a serial interface 0-20mA and 0-
10V 10 available. This unit serves as an interface for the sensor data. Which sensor data is selected and about the Interface are defined via the firmware. - The module network operation 12-
24V 11 implemented as a remote power supply, the power supply of 12-24V to 5V of the base board A. - A module
solar operation 5V 12 is equipped with a solar panel 5V> 350mA or with several solar panels and two buffer batteries LiPo or similar. It is a remote add-on module, but not on the base board A. - A module Battery operation 7.2
V 13 is an additional module and integrated with the additional board solar module. - An
LED display 14 shows the operating state of the base board A. - A display
additional module 15 shows the LED display for the CO2 value or the CO value or other sensor values of the base board A. In addition, an interface for the display control and an acoustic output element are integrated. - On the base board A there are a
buzzer 16 and adata logger 17.
Die nachfolgenden
Die
Die
- CO2-
Sensor 1 Temperatursensor PT1000 3- Temperatur / Feuchte xxx 4
Druck 5Licht 6- Schnittstelle 0-20mA 0-
10V 10 LED Anzeige 14- Netzbetrieb 12-
24V 11.
-
CO2 sensor 1 -
Temperature sensor PT1000 3 - Temperature / humidity xxx 4
-
Pressure 5 -
Light 6 - Interface 0-20mA 0-
10V 10 -
LED display 14 - Mains operation 12-
24V 11.
Aus der
- CO2-
Sensor 1 - CO-Sensor 2
Temperatursensor PT1000 3Druck 5LED Anzeige 14Buzzer 16- Netzbetrieb 12-
24V 11.
-
CO2 sensor 1 -
CO sensor 2 -
Temperature sensor PT1000 3 -
Pressure 5 -
LED display 14 -
Buzzer 16 - Mains operation 12-
24V 11.
Über entsprechende Erweiterungsplatinen als Aufsteckmodule können beispielsweise folgende Schnittstellen integriert werden:
- Zusatzmodul Schnittstelle WLAN -
Connector 1 - Zusatzmodul Schnittstelle Netzwerk -
Connector 1 - Zusatzmodul andere Schnittstelle -
Connector 1 - Zusatzmodul Schnittstelle 4-20mA, 0-10V -
Connector 1 - Zusatzmodul Solar-/Batteriebetrieb -
Connector 2 - Fremdplatine Display - Connector 4
- Additional module interface WLAN -
Connector 1 - Additional module Interface Network -
Connector 1 - Additional module other interface -
Connector 1 - Additional module Interface 4-20mA, 0-10V -
Connector 1 - Additional module solar / battery operation -
Connector 2 - External PCB Display - Connector 4
Die Basisplatine A hat eine Abmessung von 55 x 70 mm2.The base board A has a dimension of 55 x 70 mm 2 .
Eine allgemeine Funktionsbeschreibung des Verfahrens und der Anordnung zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft wird nun dargestellt. Über die entsprechenden Sensoren werden CO2- und CO-Daten erfasst. Beide zu detektierenden Gase sind ab einer bestimmten Konzentration tödlich. Bei einem Brand entsteht bei einer unvollständigen Verbrennung vorrangig CO, bei einer vollständigen Verbrennung vorrangig CO2. Durch die Einzelwerte und Verknüpfung beider lassen sich sehr gute Parameter für Gefahren ableiten. Die Visualisierung erfolgt wie diesseitig beschrieben durch eine LED Anzeige 14. Zusätzlich wird noch akustisch bei Überschreitung der CO- oder CO2-Grenzen eine Signalausgabe realisiert.A general functional description of the method and arrangement for identifying gas concentrations in the air will now be presented. The corresponding sensors record CO2 and CO data. Both gases to be detected are fatal from a certain concentration. In the event of a fire, incomplete combustion gives rise primarily to CO; in the case of complete combustion, primarily CO2. The individual values and the combination of both can be used to derive very good parameters for hazards. The visualization is done like this described by an
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf zwei Stufen der Erkennung von Gaskonzentrationen, insbesondere von einer CO-Konzentration.The inventive method is based on two levels of detection of gas concentrations, in particular of a CO concentration.
In der ersten Stufe wird die CO- bzw. CO2-Konzentration oder Temperatur einmal pro Sekunde abgetastet. Die Anlagerung von Molekülen im CO-Sensor ist ein dynamischer Prozess und bedarf eines chemischen Gleichgewichtes. Die mathematische Funktion zur Erreichung des GG ist bekannt. Verkürzt man die Messung, so wird das GG nicht mehr erreicht. In der ersten Verfahrensstufe werden kurze Messzeiten benötigt, welche unter einer Sekunde liegen. Es wird eine etwas schlechtere Auflösung aufgrund des nicht abgeschlossenen Gleichgewichtsprozesses in Kauf genommen. Falls in dieser Phase keine Gefahrendetektion erfolgt, wird in diesem Modus weitergemessen. Wird ein Signal erkannt, wird die Messzeit automatisch verlängert, um so die Auflösung erheblich zu verbessern. Diese Verfahrensschritte können auch auf zwei oder mehr Sensoren angewendet werden.In the first stage, the CO or CO2 concentration or temperature is sampled once per second. The attachment of molecules in the CO sensor is a dynamic process and requires a chemical equilibrium. The mathematical function for achieving the GG is known. Shortening the measurement, the GG is no longer reached. In the first stage, short measurement times are needed, which are less than one second. It is a slightly worse resolution due to the unfinished equilibrium process accepted. If there is no danger detection in this phase, it will continue to measure in this mode. When a signal is detected, the measurement time is automatically extended to significantly improve the resolution. These process steps can also be applied to two or more sensors.
Dieser Messalgorithmus ist extrem stromsparend, da er im Ladungsbalanceverfahren ausgeführt wird. Somit kann er auch von batteriegestützten Systemen über einen langen Zeitraum betrieben werden. Tritt im ersten Verfahrensschritt ein Detektionsereignis auf, wird ein zweiter Verfahrensschritt mit der gesamten elektronischen Auswertung gestartet.This measurement algorithm is extremely energy-efficient, as it is carried out in the charge balance method. Thus, it can also be operated by battery-based systems over a long period of time. If a detection event occurs in the first method step, a second process step is started with the entire electronic evaluation.
In dem zweiten Verfahrensschritt werden sowohl CO-als auch CO2-Konzentrationen mit einer längeren Messzeit ermittelt. Gleichzeitig werden alle Umweltparameter gemessen und deren Einflüsse auf das Messergebnis korrigiert, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. Die so korrigierten Daten werden einem Neuronalen Netz oder einem anderen intelligenten Auswerteverfahren zugeführt, die eine Klassifizierung der Brandwahrscheinlichkeit vornimmt. Es werden somit keine Schwellen für die Gaskonzentrationen benötigt, das System wird damit sehr stabil und reproduzierbar. Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt über einen µcontroller.In the second process step, both CO and
Durch diese Struktur der Verfahrensabschnitte kann ohne große technische Änderungen ein weiterer Sensor hinzugefügt werden, der das System um eine Gaskomponente, wie zum Beispiel Methan, erweitert. Damit kann das System auch als Leckdetektor für Erdgas eingesetzt werden. Andere Sensoren oder Kombinationen sind möglich.Through this structure of the process sections, another sensor can be added without major technical changes, which extends the system by a gas component, such as methane. Thus, the system can also be used as a leak detector for natural gas. Other sensors or combinations are possible.
Eine nochmalige Ausführung zeigt die einzelnen Verfahrensschritte zur Identifizierung von Gaskonzentrationen in der Luft.A repeated execution shows the individual process steps for the identification of gas concentrations in the air.
In einem ersten Verfahrensschritt wird die Auswertung der CO- und/oder CO2-Konzentration in einem Algorithmus mit einer Messung pro Sekunde durchgeführt. Hierbei findet eine sehr schnelle Erkennung statt.In a first process step, the evaluation of the CO and / or
Erfolgt in diesem ersten Messabschnitt eine Signalerkennung von einer Gaskonzentration von CO, wird ein zweiter Verfahrensabschnitt zugeschaltet, welcher in längeren Messabschnitten ausgeführt ist und hierbei CO, CO2, Luftdruck, Temperatur und Feuchte als Messergebnisse auswertet.If in this first measuring section a signal recognition of a gas concentration of CO, a second process section is switched on, which is executed in longer measuring sections and in this case evaluates CO, CO2, air pressure, temperature and humidity as measurement results.
In diesem Verfahrensschritt findet eine Korrektur der Messwerte, die durch reale Umweltbedingungen, wie zum Beispiel Luftdruckschwankungen, verfälscht sind, statt.In this process step, a correction of the measured values, which are falsified by real environmental conditions, such as, for example, atmospheric pressure fluctuations, takes place.
Ein weiterer spezieller Verfahrensschritt ist die Korrektur der Langzeitdrift von CO- und CO2-Sensoren. Nachfolgend kann eine Normierung der Sensordaten stattfinden. Eine weitere Zuführung der gegebenen Messdaten auf ein Neuronales Netz oder andere intelligente Auswerteeinheiten kann die Auswertung des Messergebnisses spezifizieren.Another special process step is the correction of the long-term drift of CO and CO2 sensors. Subsequently, a normalization of the sensor data take place. Further supply of the given measurement data to a neural network or other intelligent evaluation units can specify the evaluation of the measurement result.
Folgende Messergebnisse sind denkbar:
- kein Brand
- Schwelbrand
- Brand
- CO-Alarm
- kein Brand, CO2, Anzeige Feuchte zu hoch, Lüftung des Raumes.
- no fire
- smoldering
- fire
- CO alarm
- no fire, CO2, humidity indicator too high, room ventilation.
Dieser Gefahrenmelder in Form der Basisplatine A stellt keinen konventionellen Brandmelder dar, aber ein Sensormodul, um die Sicherheit in Wohnungen, Schulen, Arbeitsräumen und anderes wesentlich zu erhöhen. Neben den Gaskomponenten kann die Temperatur und Feuchtigkeit als zusätzliche Informationsgeber hilfreich ausgewertet werden.This danger detector in the form of the base board A is not a conventional fire detector, but a sensor module to increase safety in homes, schools, workspaces and other essential. In addition to the gas components, the temperature and humidity can be helpful as additional information providers.
Um die Genauigkeit der Messwerte zu gewährleisten, wird eine Korrektur der Messwertdrift durch Temperaturänderungen, der Messwertdrift durch Luftdruckänderungen und der Alterungsdrift der Sensoren vorgenommen. Dazu werden spezielle mathematische und statistische Verfahren verwendet. Jeder aufgenommene Rohdatenwert wird vor der Weiterverarbeitung korrigiert. Durch dieses Verfahren wird eine hohe Genauigkeit über Jahre gewährleistet.In order to guarantee the accuracy of the measured values, a correction of the measured value drift is made by temperature changes, the measured value drift by changes in air pressure and the aging drift of the sensors. For this purpose, special mathematical and statistical methods are used. Each recorded raw data value is corrected before further processing. This method ensures high accuracy over years.
Eine LED Anzeige 14 gibt die Werte des CO-Sensors 2 entsprechend der EN 50291 aus. Grün erscheint zum Beispiel bis 30 ppm bis maximal 120 Minuten, blau von 31 bis 50 ppm von 60 bis 90 Minuten, blau blinkend von 51 bis 100 ppm von 10 bis 40 Minuten, rot von 101 bis 300 ppm bis 3 Minuten und rot blinkend oberhalb von 300 ppm. Nach Überschreitung von Konzentrationen oder Zeitintervallen wird ein akustischer Alarm ausgegeben. Die Konzentrationen und Aufenthaltszeiten werden den gesetzlichen Vorgaben der Länder angepasst.An
Eine dritte LED kann zur Visualisierung eines bestimmten Parameters oder für die Anzeige des Betriebszustandes festgelegt werden. Die Datenausgabe erfolgt visuell/akustisch und über konfigurierte Schnittstellen, welche diesseitig schon aufgeführt wurden.A third LED can be used to visualize a specific parameter or to display the Operating state are set. Data is output visually / acoustically and via configured interfaces, which have already been listed on this page.
- AA
- BasisplatineDevelopment board
- 11
- CO2-SensorCO2 sensor
- 22
- CO-SensorCO sensor
- 33
- Temperatursensortemperature sensor
- 44
- Temperatur / FeuchteTemperature / humidity
- 55
- Druckprint
- 66
- Lichtlight
- 1111
- Netzbetrieb 12-24VMains operation 12-24V
- 1414
- LED AnzeigeLED display
- 1616
- Buzzerbuzzer
- 1717
- Datenloggerdata logger
- BB
- Erweiterungsplatine (aufsteckbar auf A)Expansion board (attachable to A)
- 77
- WLAN ZusatzmodulWLAN add-on module
- 88th
- Netzwerk ZusatzmodulNetwork add-on module
- 99
- USB SchnittstelleUSB interface
- 1010
- Schnittstelle 0-20mA 0-10VInterface 0-20mA 0-10V
- 1515
- Display ZusatzmodulDisplay add-on module
- CC
- Erweiterungsplatineexpansion board
- 1212
- Solarbetrieb 5VSolar operation 5V
- 1313
- Batteriebetrieb 7,2VBattery operation 7.2V
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016111817A1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Data collector and device and method for collecting measured data |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110379142A (en) * | 2019-07-02 | 2019-10-25 | 大唐微电子技术有限公司 | A kind of method, apparatus, computer storage medium and terminal for calibrating warning message |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5065140A (en) * | 1991-03-08 | 1991-11-12 | Bell Communications Research, Inc. | Early warning reactive gas detection system |
US5554273A (en) * | 1995-07-26 | 1996-09-10 | Praxair Technology, Inc. | Neural network compensation for sensors |
WO2005119618A2 (en) | 2004-02-11 | 2005-12-15 | Southwest Sciences Incorporated | Fire alarm algorithm using smoke and gas sensor |
WO2010070360A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Dinkeys Limited | Personal detection device |
-
2014
- 2014-10-08 EP EP20140401095 patent/EP2860715A1/en not_active Ceased
- 2014-10-08 DE DE201410114576 patent/DE102014114576A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5065140A (en) * | 1991-03-08 | 1991-11-12 | Bell Communications Research, Inc. | Early warning reactive gas detection system |
US5554273A (en) * | 1995-07-26 | 1996-09-10 | Praxair Technology, Inc. | Neural network compensation for sensors |
WO2005119618A2 (en) | 2004-02-11 | 2005-12-15 | Southwest Sciences Incorporated | Fire alarm algorithm using smoke and gas sensor |
WO2010070360A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Dinkeys Limited | Personal detection device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016111817A1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Data collector and device and method for collecting measured data |
Also Published As
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---|---|
DE102014114576A1 (en) | 2015-04-09 |
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