EP4065244A1 - Auslöseglied für eine brandschutzanlage, damit ausgestattetes brandschutzelement und verfahren zur erkennung des auslösens eines brandschutzelementes - Google Patents

Auslöseglied für eine brandschutzanlage, damit ausgestattetes brandschutzelement und verfahren zur erkennung des auslösens eines brandschutzelementes

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Publication number
EP4065244A1
EP4065244A1 EP19836790.6A EP19836790A EP4065244A1 EP 4065244 A1 EP4065244 A1 EP 4065244A1 EP 19836790 A EP19836790 A EP 19836790A EP 4065244 A1 EP4065244 A1 EP 4065244A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical waveguide
fire protection
protection system
predetermined breaking
trigger member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19836790.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schade
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4065244A1 publication Critical patent/EP4065244A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers
    • A62C37/10—Releasing means, e.g. electrically released
    • A62C37/11—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive
    • A62C37/14—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive with frangible vessels

Definitions

  • Trigger element for a fire protection system a fire protection element equipped with it and a method for detecting the triggering of a fire protection element
  • the invention relates to a trigger element for a fire protection system with at least one bursting body.
  • the invention also relates to a fire protection element, for example a sprinkler head or a smoke extraction flap with at least one such trigger element, a fire protection system with a plurality of fire protection elements and a method for detecting the triggering of a sprinkler head or a smoke extraction flap.
  • Such a trigger element for sprinklers is known from DE 3808384 A1.
  • the known trip member consists of a bursting body in the form of a cylindrical tube, the ends of which are each fused to form a plug.
  • the pipe is filled with a liquid which expands when heated and causes the pipe to burst. This opens the sprinkler valve so that water can escape.
  • Such sprinkler systems can have a large number of sprinkler heads in larger buildings.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a fire protection system and its parts which enable a triggered element to be located easily.
  • a release element for a fire protection element of a fire protection system which has at least one bursting body.
  • the fire protection element proposed according to the invention can, for example, be a smoke extraction flap and / or a sprinkler head.
  • the trigger element can contain a bursting body which can have a cylindrical basic shape with a cavity which is filled with a liquid.
  • an air or gas bubble can be present in the cavity, which can compensate for temperature-related volume fluctuations in the liquid below the trigger temperature. When a predefinable temperature is exceeded, the liquid expands so much that the bursting body bursts and the fire protection element is triggered.
  • the bursting body can be made of glass or plastic. In some embodiments of the invention, different bursting bodies can be provided which have different trigger temperatures in order to adapt the fire protection system or its fire protection elements to the conditions of their place of use. According to the invention it is now proposed to mechanically bind the bursting body with at least one optical waveguide.
  • the optical waveguide can be a single-mode fiber, a few-mode fiber or a multi-mode fiber.
  • the optical waveguide can be or contain a glass fiber.
  • the optical waveguide can be a polymer fiber or contain a polymer fiber.
  • optical waveguides from telecommunications can be used, which are inexpensively available in large quantities.
  • the predetermined breaking point means that the optical waveguide is reliably destroyed when the bursting body bursts.
  • optical signals propagating in the optical waveguide are no longer forwarded at this point.
  • the failure of the optical signal can thus be recognized as a triggering of the fire protection system. If it is known which optical waveguide is laid at which location or the trigger elements have been coded in some other way, the location of the triggering of the fire protection system can be reliably determined.
  • the optical waveguide contains a core and a cladding surrounding the core, so that optical signals are totally reflected at the interface between the core and cladding.
  • the at least one predetermined breaking point can be introduced into the optical waveguide by damaging or weakening the jacket.
  • the core and thus the optical properties of the optical waveguide remain unchanged.
  • the previous damage to the optical waveguide ensures that it is reliably destroyed if the bursting body bursts.
  • damage to the optical waveguide leading to a predetermined breaking point can take place by mechanical processing, for example by grinding.
  • the optical waveguide can be chemically damaged, for example by etching.
  • the predetermined breaking point can be generated by laser material processing.
  • Material processing with a focused short-pulse laser can be used for this in particular.
  • the focus position, the pulse energy, the number of individual pulses and the pulse shape, the desired damage to the optical waveguide can be precisely controlled both locally and in terms of its scope.
  • the optical waveguide can be attached to the bursting body at at least two points by means of gluing or clamping. This ensures that when the bursting body bursts, a sufficiently large mechanical stress is introduced into the optical waveguide so that it is reliably destroyed at at least one predetermined breaking point.
  • the fastening by means of gluing or clamping enables already installed fire protection systems to be retrofitted without the need for extensive new construction of the fire protection system. Since the gluing of the optical waveguide leaves the bursting body as such unchanged, a renewed certification of the fire protection system or the bursting body can be avoided.
  • the fire protection system can perform all previous functions unchanged and is expanded to include the function of local detection of the trigger point.
  • the optical waveguide can bear against the bursting body at least in a partial section.
  • the mechanical stress acting on the optical waveguide when the bursting body bursts is increased.
  • the optical waveguide can have between one and about ten predetermined breaking points over a length of about 5 mm to about 15 mm.
  • the redundant introduction of a large number of predetermined breaking points can ensure that the optical waveguide is reliably destroyed when the bursting body bursts.
  • a predetermined breaking point can run approximately perpendicular to the longitudinal direction of the optical waveguide. If the optical waveguide runs approximately parallel to the longitudinal direction of the bursting body of the release element, it is reliably and completely severed at the predetermined breaking point.
  • the optical waveguide can contain at least one fiber Bragg grating.
  • the fiber Bragg grating contains a plurality of spatial areas or voxels which are at least partially introduced into the core of the optical waveguide and which have a refractive index which differs from the refractive index of the surrounding material of the core. The distance between adjacent spatial areas or voxels defines the grating constant of the fiber Bragg grating.
  • Such a fiber Bragg grating has the effect that light of a predeterminable wavelength defined by the grating constant is reflected, whereas light of a different wavelength is transmitted.
  • the fiber Bragg grating can thus be used to reflect an optical signal coupled into the optical waveguide.
  • the fiber Bragg grating can be a chirped fiber Bragg grating.
  • the grating constant changes along the length of the fiber Bragg grating.
  • the fiber Bragg grating reflects a larger wavelength range, so that even with thermal drifts in the wavelengths of the optical signals, reliable reflection and thus reliable detection without false alarms is possible.
  • a plurality of optical waveguides can each be coupled to a central optical waveguide via a fusible coupler or another 3 dB coupler known per se.
  • the plurality of optical fibers can be between 2 and about 35 or between about 2 and about 50. This means that all sprinkler or smoke extraction flaps of a fire section or floor can be connected to the building's fire alarm system with a single central fiber optic cable.
  • the central optical waveguide can at one end, for example in one Fire control panel connected to a spectrometer.
  • a spectrometer can be designed as an integrated optical component, for example as an AWG.
  • the spectrometer can be integrated into the central optical waveguide in that at least one chirped fiber Bragg grating is included at one end, which is designed to direct light onto an optoelectronic semiconductor component.
  • at least a portion of the chirped fiber Bragg grating can be provided with additional scattering centers. This means that there is no need to use an external spectrometer. Rather, light is coupled out laterally from the central optical waveguide, i. H. approximately orthogonal to the longitudinal extension.
  • a spatially resolving detector for example a photodiode array or a CCD line sensor.
  • the different trigger elements have been provided with optical waveguides with different fiber Bragg gratings, individual pixels or pixel groups of a CCD line sensor or individual diodes of a photodiode array can be assigned directly to a trigger element of the fire protection system that is to be monitored. In this way, the location of the triggering of a sprinkler or the installation location of a smoke extraction flap can be easily determined and visualized, for example by means of a database or a conversion table,
  • FIG. 1 shows a trigger member according to the present invention in longitudinal section.
  • FIG. 2 shows the cross section through an optical waveguide used according to the invention.
  • Figure 3 shows a sprinkler head according to the invention.
  • Figure 4 shows a fire protection system according to the invention.
  • FIG. 5 shows an example of a measurement signal obtained according to the invention without triggering a sprinkler.
  • FIG. 6 shows an example of a measurement signal obtained according to the invention after three sprinklers have been triggered.
  • the trigger element can be used, for example, to trigger a sprinkler or a smoke extraction flap in the event of a fire.
  • the release element 1 contains a bursting body 10, which can be made of glass or plastic, for example.
  • the bursting body 10 has an approximately cylindrical basic shape which comprises a first end 101 and an opposite second end 102.
  • the cross section of the bursting body 10 can be polygonal or, in particular, round.
  • the bursting body 10 contains a cavity 13 which is filled with a liquid and optionally an air or gas bubble. When the bursting body 10 and the enclosed liquid are heated, the liquid expands and, when the internal pressure rises, generates a mechanical tension on the material of the bursting body 10, which eventually leads to the bursting of the bursting body 10 if the temperature is sufficient.
  • the geometry of the bursting body 10 and / or the enclosed amount of liquid and / or the composition can be selected so that different bursting bodies with different trigger temperatures can be provided so that, depending on the requirements of the fire protection system, different trigger temperatures can be selected for the elements combined in the fire protection system, such as sprinklers or smoke extraction flaps.
  • the sprinkler or the smoke extraction flap are constructed in such a way that, for example, a spring-loaded valve or a valve pressurized by water is held in a closed position by the bursting body 10. After bursting the bursting body 10, the valve is opened so that extinguishing water can escape from a sprinkler head.
  • the triggering of a sprinkler can only be insufficiently recognized. If monitoring is provided at all, the pressure drop in the water pipe following the triggering is usually detected. Particularly in the case of large installations in larger buildings, the fire brigade can therefore often not move quickly to the source of the fire because the location of the source of the fire that triggered the sprinkler is not known. In the event of a sprinkler being triggered incorrectly, leaking extinguishing water can often cause major damage, which is less the faster the sprinkler can be found and the flow of water can be stopped. It is therefore desirable to monitor the release elements of a fire protection system so that the release can be recognized quickly and the position of the released release element within a building can be quickly determined.
  • a light waveguide 2 it is proposed according to the invention to attach a light waveguide 2 to the bursting body 10.
  • a clamping device (not shown) can also be used to close the optical waveguide 2 on the bursting body 10 attach.
  • the optical waveguide 2 can run along the longitudinal extent of the bursting body 10 and be fastened in such a way that it at least partially rests on the bursting body 10 in at least one section 23.
  • the light waveguide 2 can be set up to reflect incoming light and throw it back in the direction of incidence. This can be done, for example, by a mirrored end or by a fiber Bragg grating.
  • the end of the optical waveguide can be routed to a fire alarm center, for example.
  • an optical signal can be coupled into the optical waveguide 2 and reflected at the end located on the trigger member.
  • the trigger element is intact. If the bursting body 10 is destroyed, the optical waveguide 2 is also damaged, so that the reflected signal is no longer detected in the fire alarm center.
  • the optical waveguide 2 contains at least one predetermined breaking point 25. In the illustrated embodiment, three predetermined breaking points 25a, 25b and 25c are shown. In some embodiments of the invention, the optical waveguide 2 can have between one and about ten predetermined breaking points 25 over a length of approximately 5 mm to approximately 15 mm.
  • each trigger element is provided with an optical waveguide
  • the location of the respective trigger element or the sprinkler provided with it can be determined from the respective assigned optical waveguide.
  • the location of the respective trigger element can be determined by the transit time of a pulsed optical signal.
  • fiber Bragg gratings of different release elements can have a different grating constant. This leads to the fact that in each case a different wavelength range of a broadband optical signal is reflected. In this way, different trigger elements can be distinguished from one another in the wavelength division multiplex.
  • Figure 2 shows the cross section through a light wave conductor 2, as this is usable for the present invention.
  • the light waveguide 2 has a core 21 and a jacket 22 surrounding the core.
  • the core has a core diameter d which can be between approximately 5 ⁇ m and approximately 80 ⁇ m.
  • the jacket has a jacket diameter d m which can be between approximately 80 ⁇ m and approximately 250 ⁇ m.
  • Core 21 and jacket 22 can be made of glass or plastic.
  • the core and cladding have different refractive indices, so that a signal propagating in the core 21 is totally reflected at the interface between the core and cladding and thus propagates along the optical waveguide 2.
  • a predetermined breaking point 25 was produced by material processing with a short pulse laser.
  • the short pulse laser can have a pulse duration of less than 250 fs and / or a pulse energy of more than 500 nJ at a wavelength of approximately 800 nm.
  • the pulse repetition rate can be between approximately 50 MHz and approximately 120 MHz.
  • the interaction of the material of the sheath 22 with the intense laser radiation damage the material of the sheath and thus a reduction in the mechanical stability of the optical waveguide 2 is generated. This creates a predetermined breaking point in the optical waveguide 2 at this point.
  • the position of the predetermined breaking point 25 can be precisely controlled.
  • the predetermined breaking point 25 is located exclusively in the jacket 22, so that the optical properties for the optical signals propagating in the core 21 remain unaffected.
  • fiber Bragg gratings can be produced in the core 21 by point-to-point exposure of individual spatial areas or voxels.
  • the sprinkler head 4 has at one end a thread 41 with which it can be connected to a pipeline.
  • an extinguishing agent for example water, flows to the sprinkler head.
  • the sprinkler head 4 has a valve, not visible in FIG. 3, which keeps the sprinkler head 4 closed during normal operation and thus prevents water from escaping.
  • the valve of the sprinkler head 4 is kept closed by a trigger element 1, which was explained in more detail with reference to FIG. 1 described above.
  • the release member 1 is clamped by a bracket 45 on the sprinkler head 4 so that it can exert a closing force on the valve.
  • An optional plate 42 can be arranged at the end of the bracket 45, which plate distributes the escaping extinguishing agent when the sprinkler head 4 is in operation.
  • the trigger element 1 is destroyed, as described above. This releases the flow of extinguishing agent so that the fire can be extinguished shortly after it has started and the fire is prevented from spreading.
  • the at least partially parallel optical waveguide 2 is destroyed, so that the triggering of the sprinkler head 4 can be registered in a fire alarm center of the building.
  • FIG. 4 shows a fire protection system 6 with a plurality of sprinkler heads and / or smoke extraction flaps.
  • bursting bodies 10 of two such sprinkler heads or smoke exhaust flaps are shown in FIG.
  • between about two and about 35 bursting bodies 10, each with associated optical waveguides 2, can be present.
  • the optical waveguides 2 are coupled to a central optical waveguide 29 via a 3 dB coupler, for example a fusible coupler 28.
  • the central optical waveguide 29 leads from a fire alarm center to the last sprinkler of the fire protection system 6 to be monitored.
  • the 3 dB couplers 28 represent branch elements to which optical signals can be routed to the respective optical waveguide 2.
  • the fire protection system contains at least one light source 6.
  • the light source 6 can be, for example, an LED, a semiconductor laser, a superluminescent diode or another light source known per se.
  • the light from the light source 6 is coupled into the central optical waveguide 29 and propagates along its longitudinal extension.
  • a portion of the light intensity propagating in the central optical waveguide 29 is transferred to the optical waveguide 2.
  • the light propagates further in the optical waveguide 2 up to the respective fiber Bragg grating 23 present there.
  • the fiber Bragg grating 23a of the first optical waveguide 2 has a different grating constant than the second fiber Bragg grating 23b of the second optical waveguide 2. This results in a different wavelength or a different one Wavelength range reflected on the fiber Bragg grating 23a and 23b.
  • the reflected portion is thrown back in the light wave conductor 2 in the direction of incidence.
  • the transmitted portion can leave the optical waveguide 2 and be emitted into the environment.
  • the portion of the light reflected on the fiber Bragg grating 23 is transferred back into the central light waveguide 29 via the 3 dB coupler 28 and thus reaches a longitudinal section in which a chirped fiber Bragg grating 27 is arranged.
  • This fiber Bragg grating 27 results in the light being coupled out to the side of the central light waveguide 29, light of a first wavelength li interfering at a different location than light of a different wavelength l h .
  • An optoelectronic semiconductor component 5 is used for spatially resolved reception of the optical signals, for example by a photodiode array or a CCD line sensor or a CMOS sensor.
  • a multi-mode fiber with a core diameter of about 60 ⁇ m is used as the central optical waveguide 29, 32 or more measuring points or
  • Sprinkler heads 4 with a single central light wave conductor 29 are read. In this case, there would be a dynamic difference of 22.5 dB between the first and the thirty-second measuring point along the longitudinal extension of the central optical waveguide 29. These dynamics can easily be read with common CCD line sensors, which offer a dynamic range of around 48 dB. To further increase the sensitivity, the integration time of the optoelectronic semiconductor component 5 can be between approximately 0.1 second and approximately 5 seconds or between approximately 1 second and approximately 5 seconds. It should be pointed out that the fire protection system according to FIG. 4 is only to be understood as an example. Of course, instead of the chirped fiber Bragg grating 27, another spectrometer can also be used, for example an AWG or another design known per se.
  • each sprinkler is encoded by a fiber Bragg grating 23 as described above.
  • the reflection maximum of each fiber Bragg grating can have a half width of about 0.5 nm and differ from the reflection maximum of other, in particular neighboring, fiber Bragg gratings. It is thus possible to infer the position of the sprinkler directly from the measurement location on the optoelectronic semiconductor component 5 behind the spectrometer.
  • FIG. 5 shows a fully functional fire protection system before it is triggered. It can be seen that a reflection maximum was obtained for each of the 26 sprinklers installed by way of example in the building, as explained above with reference to FIG. Because of the signal weakening along the central optical waveguide 29, the intensity decreases with increasing distance from the fire alarm control center.
  • FIG. 6 shows the same measurement after the sprinklers 6, 11 and 23 have triggered, for example due to a fire or a false trigger. The release occurs when the bursting body 10 bursts, whereby the respective assigned optical waveguides 2 are also destroyed at at least one predetermined breaking point 25. This leads to the fact that the respective fiber Bragg grating 23 is no longer supplied with light and a reflection peak can no longer be measured.
  • the triggering of the sprinklers can thus be recognized in a simple manner by setting a trigger threshold, which can also be selected relatively just above the zero line and thus enables reliable recognition without unnecessary false alarms.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auslöseglied (1) für eine Brandschutzanlage mit zumindest einem Berstkörper (10), welcher mit einem Lichtwellenleiter (2) versehen ist, in welchen zumindest eine Sollbruchstelle (25) eingebracht ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Sprinklerkopf oder eine Rauchabzugklappe mit zumindest einem solchen Auslöseglied und ein Verfahren zur Erkennung des Auslösens eines Sprinklerkopfes oder einer Rauchabzugklappe einer Brandschutzanlage.

Description

Auslöseglied für eine Brandschutzanlage, damit ausgestattetes Brandschutzelement und Verfahren zur Erkennung des Auslösens eines Brandschutzelementes
Die Erfindung betrifft ein Auslöseglied für eine Brand- schutzanlage mit zumindest einem Berstkörper. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Brandschutzelement, beispiels weise einen Sprinklerkopf oder eine Rauchabzugklappe mit zumindest einem solchen Auslöseglied, eine Brandschutzanlage mit einer Mehrzahl von Brandschutzelementen sowie ein Verfahren zur Erkennung des Auslösens eines Sprinklerkopfes oder einer Rauchabzugklappe.
Aus der DE 3808384 Al ist ein solches Auslöseglied für Sprinkler bekannt. Das bekannte Auslöseglied besteht aus einem Berstkörper in Form eines zylindrischen Rohres, dessen Enden jeweils zu einem Pfropfen verschmolzen sind. Das Rohr ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, welche sich bei Erwärmung ausdehnt und zum Bersten des Rohres führt. Hierdurch wird das Ventil des Sprinklers geöffnet, sodass Löschwasser austreten kann. Solche Sprinkleranlagen können in größeren Gebäuden eine Vielzahl von Sprinklerköpfen aufweisen.
Diese bekannten Sprinkler weisen den Nachteil auf, dass bei größeren Gebäuden der Ort der Auslösung oft nur unzulänglich bestimmt werden kann. Dies führt einerseits dazu, dass die Feuerwehr den Brandherd innerhalb des Gebäudes erst auf wendig lokalisieren muss, ehe mit den Löscharbeiten begonnen werden kann. Im Falle einer Fehlauslösung können erhebliche Wassermengen austreten und große Schäden verursachen, ehe der Ort der Auslösung und die Tatsache einer Fehlauslösung erkannt wurden. Im Falle der Fehlauslösung einer Rauchabzug- klappe kann unbemerkt Niederschlagswasser eintreten und Gebäudeschäden verursachen.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Brandschutzanlage und deren Teile anzugeben, welche eine einfache Lokalisierung eines ausgelösten Elementes ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, einen Sprinklerkopf oder eine Rauchabzug klappe nach Anspruch 11, eine Brandschutzanlage nach Anspruch 12 und ein Verfahren nach Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird in einer Ausführungsform ein Auslöse- glied für ein Brandschutzelement einer Brandschutzanlage vorgeschlagen, welches zumindest einen Berstkörper aufweist. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Brandschutzelement kann beispielsweise eine Rauchabzugklappe und/oder ein Sprinkler kopf sein. Das Auslöseglied kann in einigen Ausführungs formen der Erfindung einen Berstkörper enthalten, welcher eine zylindrische Grundform mit einem Hohlraum aufweisen kann, welcher mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Neben der Flüssigkeit kann im Hohlraum eine Luft- bzw. Gasblase vorhanden sein, welche temperaturbedingte Volumen schwankungen der Flüssigkeit unterhalb der Auslösetemperatur ausgleichen kann. Bei Überschreiten einer vorgebbaren Tempe ratur dehnt sich die Flüssigkeit jedoch so stark aus, dass der Berstkörper platzt und das Brandschutzelement auslöst.
Der Berstkörper kann aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können unterschiedliche Berstkörper vorgesehen sein, welche unterschiedliche Auslösetemperaturen aufweisen, um die Brandschutzanlage bzw deren Brandschutzelemente an die Gegebenheiten ihres Einsatzortes anzupassen. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, den Berstkörper mechanisch mit zumindest einem Lichtwellenleiter zu ver binden. Der Lichtwellenleiter kann in einigen Ausführungs formen der Erfindung eine Single-Mode-Faser, eine Few-Mode- Faser oder eine Multi-Mode-Faser sein. In einigen Aus führungsformen der Erfindung kann der Lichtwellenleiter eine Glasfaser sein oder eine solche enthalten. In anderen Aus führungsformen der Erfindung kann der Lichtwellenleiter eine Polymerfaser sein oder eine Polymerfaser enthalten. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können Lichtwellen leiter aus der Telekommunikation verwendet werden, welche kostengünstig in großer Menge verfügbar sind.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in den Lichtwellenleiter zumindest eine Sollbruchstelle einzubringen. Die Sollbruch stelle führt dazu, dass der Lichtwellenleiter beim Platzen des Berstkörpers zuverlässig zerstört wird. Dies führt dazu, dass im Lichtwellenleiter propagierende optische Signale an dieser Stelle nicht mehr weitergeleitet werden. Das Aus bleiben des optischen Signals kann somit als Auslösung der Brandschutzanlage erkannt werden. Sofern bekannt ist, welcher Lichtwellenleiter an welchem Ort verlegt ist oder eine anderweitige Codierung der Auslöseglieder erfolgt ist, kann der Ort der Auslösung der Brandschutzanlage zuverlässig festgestellt werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält der Lichtwellenleiter einen Kern und einen den Kern umgebenden Mantel, sodass optische Signale an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel totalreflektiert werden. Die zumindest eine Sollbruchstelle kann in diesem Fall durch Beschädigung bzw. Schwächung des Mantels in den Lichtwellenleiter eingebracht werden. Hierdurch bleibt der Kern und damit die optischen Eigenschaften des Lichtwellenleiters unverändert. Durch die Vorschädigung des Lichtwellenleiters wird jedoch sicher gestellt, dass dieser bei Platzen des Berstkörpers zuver lässig zerstört wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine solche, zu einer Sollbruchstelle führende Schädigung des Licht wellenleiters durch mechanische Bearbeitung erfolgen, beispielsweise durch Schleifen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Lichtwellenleiter chemisch geschädigt sein, beispielsweise durch Ätzen. In wiederum anderen Aus führungsformen der Erfindung kann die Sollbruchstelle durch Lasermaterialbearbeitung erzeugt werden. Hierfür kann insbesondere die Materialbearbeitung mit einem fokussierten Kurzpulslaser dienen. Durch Wahl der Fokuslage, der Pulsenergie, der Anzahl der Einzelpulse und der Pulsform kann die gewünschte Schädigung des Lichtwellenleiters sowohl örtlich als auch in ihrem Umfang präzise kontrolliert werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Lichtwellen leiter mittels Klebung oder Klemmung an zumindest zwei Stellen am Berstkörper befestigt sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass beim Platzen des Berstkörpers eine hinreichend große mechanische Spannung in den Lichtwellen leiter eingebracht wird, sodass dieser zuverlässig an zumin dest einer Sollbruchstelle zerstört wird. Darüber hinaus ermöglicht die Befestigung mittels Klebung oder Klemmung das Nachrüsten bereits installierter Brandschutzanlagen, ohne dass eine umfangreiche Neuerrichtung der Brandschutzanlage erforderlich wäre. Da das Aufkleben des Lichtwellenleiters den Berstkörper als solchen unverändert lässt, kann eine erneute Zertifizierung der Brandschutzanlage bzw. des Berst körpers vermieden werden. Die Brandschutzanlage kann alle bisherigen Funktionen unverändert ausüben und wird um die Funktion der örtlichen Detektion des Auslöseortes erweitert.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Licht wellenleiter zumindest in einem Teilabschnitt am Berstkörper anliegen. Hierdurch wird einerseits die auf den Lichtwellen leiter einwirkende mechanische Spannung beim Platzen des Berstkörpers vergrößert. Andererseits besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Lichtwellenleiter durch Scherben bzw. Splitter des Berstkörpers zusätzlich beschädigt wird. Hierdurch kann die Erkennungswahrschein lichkeit und damit die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens erhöht sein.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Licht wellenleiter auf einer Länge von etwa 5 mm bis etwa 15 mm zwischen einer und etwa zehn Sollbruchstellen aufweisen. Durch das redundante Einbringen einer Vielzahl von Soll- bruchstellen kann sichergestellt werden, dass der Licht wellenleiter beim Platzen des Berstkörpers zuverlässig zerstört wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Soll- bruchstelle in etwa senkrecht zur Längsrichtung des Licht wellenleiters verlaufen. Sofern der Lichtwellenleiter in etwa parallel zur Längsrichtung des Berstkörpers des Aus- lösegliedes verläuft, wird dieser zuverlässig und voll ständig an der Sollbruchstelle durchtrennt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Licht wellenleiter zumindest ein Faser-Bragg-Gitter enthalten. Das Faser-Bragg-Gitter enthält eine Mehrzahl von Raumbereichen bzw. Voxeln, welche zumindest teilweise in den Kern des Lichtwellenleiters eingebracht sind und welche einen Brechungsindex aufweisen, welcher sich vom Brechungsindex des umgebenden Materials des Kernes unterscheiden. Der Abstand benachbarter Raumbereiche bzw. Voxel definiert die Gitterkonstante des Faser-Bragg-Gitters. Ein solches Faser- Bragg-Gitter hat die Wirkung, dass Licht einer vorgebbaren, durch die Gitterkonstante definierten Wellenlänge reflek tiert wird, wohingegen Licht einer anderen Wellenlänge transmittiert wird. Das Faser-Bragg-Gitter kann somit dazu eingesetzt werden, ein in den Lichtwellenleiter einge koppeltes optisches Signal zu reflektieren. Hierdurch kann der Sender und der Empfänger des optischen Signals an einem Ende des Lichtwellenleiters angeordnet sein, sodass sich die Komplexität der erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert. Sofern für Auslöseglieder bzw. Sprinklerköpfe oder auch Abzugklappen an unterschiedlichen Orten Faser-Bragg-Gitter mit unterschiedlicher Gitterkonstante verwendet werden, können unterschiedliche Orte durch Wellenlängenmultiplex unterschieden werden. Alternativ oder zusätzlich können unterschiedliche Orte durch die Laufzeit eines gepulsten optischen Signals unterschieden werden. Somit kann die Komplexität weiter sinken, da nicht von jedem Element der Brandschutzanlage ein Lichtwellenleiter bis zur Brandmelde zentrale des Gebäudes gezogen werden muss. Insbesondere bei der Altbausanierung ergeben sich hierdurch Einbauvorteile.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Faser- Bragg-Gitter ein gechirptes Faser-Bragg-Gitter sein. Bei einem solchen gechirpten Faser-Bragg-Gitter verändert sich die Gitterkonstante entlang der Längserstreckung des Faser- Bragg-Gitters . Hierdurch reflektiert das Faser-Bragg-Gitter einen größeren Wellenlängenbereich, sodass auch bei thermischen Driften der Wellenlängen der optischen Signale eine zuverlässige Reflexion und damit eine zuverlässige Erkennung ohne Fehlalarme möglich ist.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Mehrzahl von Lichtwellenleitern über jeweils einen Schmelz koppler oder einen anderen, an sich bekannten 3-dB-Koppler an einen Zentrallichtwellenleiter gekoppelt sein. Die Mehrzahl von Lichtwellenleitern kann zwischen 2 und etwa 35 oder zwischen etwa 2 und etwa 50 betragen. Hierdurch können sämtliche Sprinkler- bzw. Rauchabzugklappen eines Brand abschnittes oder einer Etage mit einem einzigen Zentral lichtwellenleiter an die Brandmeldeanlage des Gebäudes angeschlossen werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Zentral- lichtwellenleiter an einem Ende, beispielsweise in einer Brandmeldezentrale mit einem Spektrometer verbunden sein.
Ein Spektrometer kann als integrierte optische Komponente ausgeführt sein, beispielsweise als AWG. In einigen Aus führungsformen der Erfindung kann das Spektrometer in den Zentrallichtwellenleiter integriert sein, indem an einem Ende zumindest ein gechirptes Faser-Bragg-Gitter enthalten ist, welches dazu eingerichtet ist, Licht auf ein optoelek tronisches Halbleiterbauelement zu lenken. In einigen Aus führungsformen der Erfindung kann zumindest ein Teilbereich des gechirpten Faser-Bragg-Gitters mit zusätzlichen Streuzentren versehen sein. Hierdurch kann auf den Einsatz eines externen Spektrometers verzichtet werden. Vielmehr wird Licht aus dem Zentrallichtwellenleiter seitlich ausgekoppelt, d. h. in etwa orthogonal zur Längserstreckung. Dabei wird Licht unterschiedlicher Wellenlänge an unter schiedlichen Orten abgebildet, sodass durch Einsatz eines ortsauflösenden Detektors, beispielsweise einem Fotodioden array oder einem CCD-Zeilen-Sensor die Lichtintensität in unterschiedlichen Wellenlängen bzw. Wellenlängenbereichen erfasst werden kann. Sofern die unterschiedlichen Auslöse- glieder mit Lichtwellenleitern mit unterschiedlichen Faser- Bragg-Gittern versehen wurden, können einzelne Pixel bzw. Pixelgruppen eines CCD-Zeilen-Sensors bzw. einzelne Dioden eines Fotodiodenarrays unmittelbar einem zu überwachenden Auslöseglied der Brandschutzanlage zugeordnet werden. Auf diese Weise kann der Ort der Auslösung eines Sprinklers bzw. der Einbauort einer Rauchabzugklappe einfach bestimmt und visualisiert werden, beispielsweise mittels einer Datenbank bzw. einer Umsetztabelle,
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt
Figur 1 ein Auslöseglied gemäß der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt. Figur 2 zeigt den Querschnitt durch einen erfindungsgemäß verwendeten Lichtwellenleiter.
Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Sprinklerkopf.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Brandschutzanlage.
Figur 5 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäß erhaltenen Messsignals ohne Auslösung eines Sprinklers .
Figur 6 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäß erhaltenen Messsignals nach Auslösung von drei Sprinklern .
Anhand der Figur 1 wird ein Ausführungsbeispiel eines Aus- lösegliedes 1 für eine Brandschutzanlage erläutert. Das Aus- löseglied kann beispielsweise dazu dienen, einen Sprinkler oder eine Rauchabzugklappe im Brandfall auszulösen.
Hierzu enthält das Auslöseglied 1 einen Berstkörper 10, welcher beispielsweise aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein kann. Der Berstkörper 10 weist eine in etwa zylindrische Grundform auf, welche ein erstes Ende 101 und ein gegenüberliegendes zweites Ende 102 umfasst. Der Querschnitt des Berstkörpers 10 kann polygonal oder insbesondere rund sein. Der Berstkörper 10 enthält einen Hohlraum 13, welcher mit einer Flüssigkeit und optional einer Luft- bzw. Gasblase gefüllt ist. Bei Erwärmung des Berstkörpers 10 und der eingeschlossenen Flüssigkeit dehnt sich die Flüssigkeit aus und erzeugt bei steigendem Innendruck eine mechanische Spannung auf das Material des Berstkörpers 10, welche schließlich bei hinreichender Erwärmung zum Platzen des Berstkörpers 10 führt. Die Geometrie des Berstkörpers 10 und/oder die eingeschlossene Flüssigkeitsmenge und/oder die Zusammensetzung können so gewählt sein, dass unterschiedliche Berstkörper mit unterschiedlichen Auslösetemperaturen bereitgestellt werden können, sodass je nach Anforderung an die Brandschutzanlage unterschiedliche Auslösetemperaturen für die in der Brand schutzanlage zusammengefassten Elemente wie beispielsweise Sprinkler oder auch Rauchabzugklappen gewählt werden können.
Der Sprinkler bzw. die Rauchabzugklappe sind so konstruiert, dass beispielsweise ein federbelastetes oder durch Wasser druck beaufschlagtes Ventil vom Berstkörper 10 in einer geschlossenen Position gehalten wird. Nach Platzen des Berstkörpers 10 wird das Ventil geöffnet, sodass Löschwasser aus einem Sprinklerkopf austreten kann.
Bei bekannten Brandschutzanlagen kann das Auslösen eines Sprinklers nur unzureichend erkannt werden. Wenn überhaupt eine Überwachung vorgesehen ist, so wird meist der auf die Auslösung folgende Druckabfall in der Wasserleitung detek- tiert. Insbesondere bei großen Installationen in größeren Gebäuden kann die Feuerwehr daher oftmals nicht schnell zum Brandherd vorrücken, weil die Lage des Brandherdes, welcher zum Auslösen des Sprinklers geführt hat, nicht bekannt ist. Im Falle einer Fehlauslösung eines Sprinklers können durch austretendes Löschwasser oftmals große Schäden entstehen, welche umso geringer ausfallen, je schneller der Sprinkler gefunden und der Wasserfluss gestoppt werden kann. Somit ist es wünschenswert, die Auslöseglieder einer Brandschutzanlage zu überwachen, sodass die Auslösung rasch erkannt und die Lage des ausgelösten Auslösegliedes innerhalb eines Gebäudes rasch erfasst werden kann.
Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Licht wellenleiter 2 am Berstkörper 10 anzubringen. Erfindungs gemäß wird in einigen Ausführungsformen vorgeschlagen, den Lichtwellenleiter mittels einer oder zwei Klebungen 3 am Berstkörper 10 zu befestigen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine nicht dargestellte Klemmvorrichtung verwendet werden, um den Lichtwellenleiter 2 am Berstkörper 10 zu befestigen. Hierbei kann der Lichtwellenleiter 2 entlang der Längserstreckung des Berstkörpers 10 verlaufen und so befestigt sein, dass dieser zumindest in einem Teilabschnitt 23 am Berstkörper 10 zumindest teilweise anliegt. Der Licht wellenleiter 2 kann dazu eingerichtet sein, eintreffendes Licht zu reflektieren und in die Einfallsrichtung zurückzu werfen. Dies kann beispielsweise durch ein verspiegeltes Ende oder durch ein Faser-Bragg-Gitter erfolgen. Das in der Figur nicht dargestellte Ende des Lichtwellenleiters kann beispielsweise bis zu einer Brandmeldezentrale geführt werden. Dort kann ein optisches Signal in den Lichtwellen leiter 2 eingekoppelt und an dem am Auslöseglied befind lichen Ende reflektiert werden. So lange das reflektierte Signal in der Brandmeldezentrale detektiert wird, ist das Auslöseglied intakt. Bei Zerstörung des Berstkörpers 10 wird auch der Lichtwellenleiter 2 beschädigt, so dass das reflektierte Signal in der Brandmeldezentrale nicht mehr detektiert wird. Hierzu enthält der Lichtwellenleiter 2 zumindest eine Sollbruchstelle 25. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Sollbruchstellen 25a, 25b und 25c dargestellt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Lichtwellenleiter 2 auf einer Länge von etwa 5 mm bis etwa 15 mm zwischen einer und etwa zehn Sollbruchstellen 25 aufweisen.
Sofern jedes Auslöseglied mit einem Lichtwellenleiter versehen ist, kann der Ort des jeweiligen Auslösegliedes bzw. des damit versehenen Sprinklers aus dem jeweiligen zugeordneten Lichtwellenleiter ermittelt werden. Wenn mehrere Lichtwellenleiter mit einem Zentrallichtwellenleiter gekoppelt werden, wie nachstehend beschrieben, kann der Ort des jeweiligen Auslösegliedes durch die Laufzeit eines gepulsten optischen Signals bestimmt werden. In anderen Aus führungsformen der Erfindung können Faser-Bragg-Gitter unterschiedlicher Auslöseglieder eine unterschiedliche Gitterkonstante aufweisen. Dies führt dazu, dass jeweils ein unterschiedlicher Wellenlängenbereich eines breitbandigen optischen Signals reflektiert wird. Somit können unter schiedliche Auslöseglieder im Wellenlängenmultiplex voneinander unterschieden werden.
Figur 2 zeigt den Querschnitt durch einen Lichtwellen leiter 2, wie dieser für die vorstehende Erfindung verwend bar ist. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, weist der Licht wellenleiter 2 einen Kern 21 und einen den Kern umgebenden Mantel 22 auf. Der Kern weist einen Kerndurchmesser d auf, welcher zwischen etwa 5 pm und etwa 80 pm betragen kann. Der Mantel weist einen Manteldurchmesser dm auf, welcher zwischen etwa 80 pm und etwa 250 pm betragen kann.
Kern 21 und Mantel 22 können aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein. Kern und Mantel weisen unterschiedliche Brechungsindizes auf, sodass ein im Kern 21 propagierendes Signal an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel totalreflektiert wird und dadurch entlang des Lichtwellen leiters 2 propagiert.
Wie aus Figur 2 weiter ersichtlich ist, wurde eine Soll bruchstelle 25 durch Materialbearbeitung mit einem Kurzpulslaser erzeugt. Der Kurzpulslaser kann eine Pulsdauer von weniger als 250 fs und/oder eine Pulsenergie von mehr als 500 nJ bei einer Wellenlänge von etwa 800 nm aufweisen. Die Pulswiederholrate kann zwischen etwa 50 MHz und etwa 120 MHz betragen. Durch die Wechselwirkung des Materials des Mantels 22 mit der intensiven Laserstrahlung wird eine Schädigung des Materials des Mantels und damit eine Redu zierung der mechanischen Stabilität des Lichtwellenleiters 2 erzeugt. Hierdurch entsteht an dieser Stelle eine Sollbruch stelle im Lichtwellenleiter 2. Durch Wahl der Fokuslage der zur Herstellung der Sollbruchstelle 25 verwendeten Laser strahlung kann die Lage der Sollbruchstelle 25 präzise kontrolliert werden. Wie Figur 2 zeigt, befindet sich die Sollbruchstelle 25 ausschließlich im Mantel 22, sodass die optischen Eigenschaften für die im Kern 21 propagierenden optischen Signale unbeeinflusst bleiben.
In gleicher Weise wie vorstehend für eine Sollbruchstelle 25 beschrieben, lassen sich im Kern 21 Faser-Bragg-Gitter durch Punkt-zu-Punkt-Belichten einzelner Raumbereiche bzw. Voxel erzeugen .
Anhand der Figur 3 wird ein Sprinklerkopf gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Der Sprinklerkopf 4 weist an einem Ende ein Gewinde 41 auf, mit welchem dieser mit einer Rohrleitung verbindbar ist. In der Rohrleitung strömt ein Löschmittel zum Sprinklerkopf, beispielsweise Wasser.
Der Sprinklerkopf 4 weist ein in Figur 3 nicht sichtbares Ventil auf, welches den Sprinklerkopf 4 im Normalbetrieb geschlossen hält und so das Austreten von Wasser verhindert. Das Ventil des Sprinklerkopfes 4 wird durch ein Auslöseglied 1 geschlossen gehalten, welches anhand der vorstehend beschriebenen Figur 1 näher erläutert wurde. Das Auslöse glied 1 ist durch einen Bügel 45 am Sprinklerkopf 4 einge spannt, sodass dieses eine Schließkraft auf das Ventil ausüben kann. Am Ende des Bügels 45 kann ein optionaler Teller 42 angeordnet sein, welcher bei Betrieb des Sprinklerkopfes 4 das austretende Löschmittel verteilt.
Wird der Sprinklerkopf einer starken Wärmequelle ausgesetzt, beispielsweise durch einen Brand, wird das Auslöseglied 1 zerstört, wie vorstehend beschrieben. Dies gibt den Lösch mittelfluss frei, sodass der Brand kurz nach seiner Ent stehung gelöscht werden kann und eine Brandausbreitung verhindert wird.
Gleichzeitig mit der Zerstörung des Auslösegliedes 1 wird der zumindest abschnittsweise parallel verlaufende Licht wellenleiter 2 zerstört, sodass das Auslösen des Sprinkler- kopfes 4 in einer Brandmeldezentrale des Gebäudes registriert werden kann.
Figur 4 zeigt eine Brandschutzanlage 6 mit einer Mehrzahl von Sprinklerköpfen und/oder Rauchabzugklappen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 4 nur die Berstkörper 10 von zwei solchen Sprinklerköpfen bzw. Rauchabzugklappen dargestellt. In einigen Ausführungsformen der Erfindung können zwischen etwa zwei und etwa 35 Berstkörper 10 mit jeweils zugeordneten Lichtwellenleitern 2 vorhanden sein.
Die Lichtwellenleiter 2 sind über einen 3-dB-Koppler, beispielsweise einen Schmelzkoppler 28, an einen Zentral lichtwellenleiter 29 gekoppelt. Der Zentrallichtwellenleiter 29 führt von einer Brandmeldezentrale bis zum letzten zu überwachenden Sprinkler der Brandschutzanlage 6. Die 3-dB- Koppler 28 stellen Abzweigelemente dar, an welchen optische Signale zum jeweiligen Lichtwellenleiter 2 geführt werden können.
Wie Figur 4 weiterhin erläutert, enthält die Brandschutz anlage zumindest eine Lichtquelle 6. Die Lichtquelle 6 kann beispielsweise eine LED, ein Halbleiterlaser, eine Superlumineszenzdiode oder eine andere, an sich bekannte Lichtquelle sein. Das Licht der Lichtquelle 6 wird in den Zentrallichtwellenleiter 29 eingekoppelt und propagiert entlang dessen Längserstreckung. An den 3-dB-Kopplern 28 wird jeweils ein Teil der im Zentrallichtwellenleiter 29 propagierenden Lichtintensität in die Lichtwellenleiter 2 überführt. Das Licht propagiert weiter im Lichtwellenleiter 2 bis zum jeweiligen dort vorhandenen Faser-Bragg-Gitter 23.
Wie in Figur 4 schematisch dargestellt ist, weist das Faser- Bragg-Gitter 23a des ersten Lichtwellenleiters 2 eine andere Gitterkonstante auf als das zweite Faser-Bragg-Gitter 23b des zweiten Lichtwellenleiters 2. Hierdurch wird jeweils eine unterschiedliche Wellenlänge bzw. ein unterschiedlicher Wellenlängenbereich am Faser-Bragg-Gitter 23a und 23b reflektiert. Der reflektierte Anteil wird im Lichtwellen leiter 2 in die Einfallsrichtung zurückgeworfen. Der transmittierte Anteil kann den Lichtwellenleiter 2 verlassen und in die Umgebung abgestrahlt werden.
Der am Faser-Bragg-Gitter 23 reflektierte Anteil des Lichtes wird über den 3-dB-Koppler 28 wieder in den Zentrallicht wellenleiter 29 überführt und gelangt so in einen Längs abschnitt, in welchem ein gechirptes Faser-Bragg-Gitter 27 angeordnet ist. Dieses Faser-Bragg-Gitter 27 führt dazu, dass das Licht seitlich des Zentrallichtwellenleiters 29 ausgekoppelt wird, wobei Licht einer ersten Wellenlänge li an einem anderen Ort interferiert als Licht einer davon verschiedenen Wellenlänge lh. Ein optoelektronisches Halbleiterbauelement 5 dient zum ortsaufgelösten Empfang der optischen Signale, beispielsweise durch ein Fotodiodenarray oder einen CCD-Zeilen-Sensor oder einen CMOS-Sensor. Somit kann aus dem jeweiligen Messort auf dem optoelektronischen Halbleiterbauelement 5 auf die Lage des Lichtwellenleiters 2 und damit des jeweiligen Sprinklerkopfes 4 innerhalb des Gebäudes geschlossen werden.
Wird als Zentrallichtwellenleiter 29 eine Multi-Mode-Faser mit einem Kerndurchmesser von etwa 60 pm eingesetzt, so können problemlos 32 oder mehr Messstellen bzw.
Sprinklerköpfe 4 mit einem einzigen Zentrallichtwellen leiter 29 ausgelesen werden. In diesem Fall ergäbe sich zwischen der ersten und der zweiunddreissigsten Messstelle entlang der Längserstreckung des Zentrallichtwellenleiters 29 ein Dynamikunterschied von 22,5 dB. Diese Dynamik kann leicht mit gängigen CCD-Zeilen-Sensoren ausgelesen werden, welche etwa 48 dB Dynamikumfang bieten. Zur weiteren Erhöhung der Empfindlichkeit kann die Integrationszeit des optoelektronischen Halbleiterbauelementes 5 zwischen etwa 0,1 Sekunde und etwa 5 Sekunden oder zwischen etwa 1 Sekunde und etwa 5 Sekunden betragen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Brandschutzanlage gemäß Figur 4 lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Selbstver ständlich kann statt dem gechirpten Faser-Bragg-Gitter 27 auch ein anderes Spektrometer eingesetzt werden, beispiels weise ein AWG oder eine andere, an sich bekannte Bauform.
Auch wenn die Lichtquelle 6 in Figur 4 am gegenüberliegenden Ende des Zentrallichtwellenleiters 29 eingezeichnet ist, so ist dem Fachmann selbstverständlich geläufig, dass das Spektrometer bzw. das gechirpte Faser-Bragg-Gitter 27 und die Lichtquelle 6 auch an ein und demselben Ende des Zentrallichtwellenleiters 29 angeordnet werden können. Hierdurch kann die Komplexität der Brandschutzanlage sinken und die Betriebssicherheit erhöht werden.
Anhand der Figuren 5 und 6 wird die Funktionsweise der Brandschutzanlage gemäß Figur 4 erläutert. Dargestellt ist die Signalintensität auf der Ordinate und die Nummer des jeweiligen Sprinklers auf der Abszisse. Jeder Sprinkler ist durch ein Faser-Bragg-Gitter 23 codiert, wie vorstehend beschrieben. Das Reflexionsmaximum eines jeden Faser-Bragg- Gitters kann dabei eine Halbwertsbreite von etwa 0,5 nm aufweisen und sich vom Reflexionsmaximum anderer, ins besondere benachbarter Faser-Bragg-Gitter unterscheiden. Somit kann aus dem Messort am optoelektronischen Halbleiter bauelement 5 hinter dem Spektrometer unmittelbar auf die Lage des Sprinklers geschlossen werden.
Figur 5 zeigt eine voll funktionsfähige Brandschutzanlage vor deren Auslösung. Es ist erkennbar, dass für jeden der im Gebäude beispielhaft verbauten 26 Sprinkler ein Reflexions maximum erhalten wurde, wie vorstehend anhand der Figur 4 erläutert. Aufgrund der Signalschwächung entlang des Zentrallichtwellenleiters 29 nimmt dabei die Intensität mit zunehmender Entfernung von der Brandmeldezentrale ab. Figur 6 zeigt dieselbe Messung, nachdem die Sprinkler 6, 11 und 23 ausgelöst haben, beispielsweise durch einen Brand oder eine Fehlauslösung. Die Auslösung erfolgt durch Platzen des Berstkörpers 10, wodurch die jeweiligen zugeordneten Lichtwellenleiter 2 an zumindest einer Sollbruchstelle 25 ebenfalls zerstört werden. Dies führt dazu, dass dem jeweiligen Faser-Bragg-Gitter 23 kein Licht mehr zugeführt wird und kein Reflexionspeak mehr gemessen werden kann. Das Auslösen der Sprinkler kann somit in einfacher Weise durch Setzen einer Triggerschwelle erkannt werden, welche auch relativ knapp über der Nulllinie gewählt werden kann und somit eine zuverlässige Erkennung ohne unnötige Fehlalarme ermöglicht .
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die darge stellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Be schreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste" und „zweite" Ausführungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Aus führungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.

Claims

Ansprüche
1. Auslöseglied (1) für eine Brandschutzanlage mit zumindest einem Berstkörper (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Berstkörper (10) mit einem Lichtwellenleiter (2) versehen ist, in welchen zumindest eine Sollbruchstelle (25) eingebracht ist.
2. Auslöseglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Berstkörper (10) aus Glas oder Kunststoff gefertigt ist.
3. Auslöseglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der Berstkörper (10) als Hohlkörper gefertigt und mit einer Flüssigkeit zumindest teilweise gefüllt ist.
4. Auslöseglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (2) mittels Klebung (3) oder Klemmung an zumindest zwei Stellen (11, 12) am Berstkörper (10) befestigt ist und/oder dass der Lichtwellenleiter (2) zumindest in einem Teilabschnitt (23) am Berstkörper (10) anliegt.
5. Auslöseglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (2) auf einer Länge von etwa 5 mm bis etwa 15 mm zwischen einer und etwa zehn Sollbruchstellen (25) aufweist.
6. Auslöseglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (2) einen Kern (21) und einen den Kern umgebenden Mantel (22) aufweist und zumindest eine Sollbruchstelle (25) enthält, welche durch Bearbeitung eines Teils des Kerns erzeugt wurde.
7. Auslöseglied nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (25) durch Bestrahlung des Mantels (22) mit einem Kurzpulslaser erhältlich ist.
8. Auslöseglied nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, dass die Sollbruchstelle (25) in etwa senkrecht zur Längsrichtung des Lichtwellenleiters (2) verläuft.
9. Auslöseglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (2) zumindest ein Faser-Bragg-Gitter (23) enthält.
10.Auslöseglied nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Faser-Bragg-Gitter (23) ein gechirptes Faser- Bragg-Gitter (23) ist.
11. Sprinklerkopf (4) oder Rauchabzugklappe mit zumindest einem Auslöseglied nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Brandschutzanlage (6) mit einer Mehrzahl von Sprinkler köpfen und/oder Rauchabzugklappen nach Anspruch 11.
13. Brandschutzanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Lichtwellenleitern (2) über jeweils einen 3dB-Koppler (28) an einen Zentral lichtwellenleiter (29) gekoppelt sind oder dass zwischen etwa 2 und etwa 35 Lichtwellenleiter (2) über jeweils einen 3dB-Koppler (28) an einen Zentral lichtwellenleiter (29) gekoppelt sind.
14. Brandschutzanlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrallichtwellenleiter (29) an einem Ende mit einem Spektrometer verbunden ist oder ein Spektrometer enthält.
15. Brandschutzanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Spektrometer zumindest ein gechirptes Faser-Bragg-Gitter (27) enthält oder daraus besteht, welches zumindest teilweise im Kern des Zentral lichtwellenleiters (29) angeordnet und dazu eingerichtet ist, Licht auf ein optoelektronisches Halbleiter bauelement (5) zu lenken.
16.Verfahren zur Erkennung des Auslösens eines Sprinkler kopfes oder einer Rauchabzugklappe einer Brandschutz- anlage mit einem Auslöseglied (1) mit zumindest einem Berstkörper (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Berst körper (10) mit einem Lichtwellenleiter (2) versehen ist, in welchen zumindest eine Sollbruchstelle (25) eingebracht ist und der Bruch des Lichtwellenleiters (2) detektiert wird.
17.Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den Lichtwellenleiter (2) Licht einer LED oder einer Superlumineszenzdiode oder eines Halbleiterlasers zur Erzeugung eines optischen Signals eingekoppelt und das durch den Lichtwellenleiter transmittierte optische Signal detektiert wird.
18.Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (2) zumindest ein Faser-Bragg-Gitter (23) enthält und das Auslösen eines Auslösegliedes (1) aus einer Mehrzahl von Auslöse glied ern (1) einer Brandschutzanlage durch Wellenlängen- multiplex und/oder die Laufzeit des optischen Signals erkannt wird.
19.Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (2) einen Kern (21) und einen den Kern umgebenden Mantel (22) aufweist und zumindest eine Sollbruchstelle (25) im Mantel (22) angeordnet ist.
20.Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ort, an welchem das Auslösen eines Sprinklerkopfes oder einer Rauchabzugklappe erkannt wurde, in einem Lageplan visualisiert wird.
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