EP4690164A1 - System und verfahren zur wartung von brandmeldern - Google Patents
System und verfahren zur wartung von brandmeldernInfo
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- EP4690164A1 EP4690164A1 EP24704325.0A EP24704325A EP4690164A1 EP 4690164 A1 EP4690164 A1 EP 4690164A1 EP 24704325 A EP24704325 A EP 24704325A EP 4690164 A1 EP4690164 A1 EP 4690164A1
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- EP
- European Patent Office
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- fire
- fluctuations
- evaluation unit
- detectors
- memory
- Prior art date
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
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- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
- G08B17/113—Constructional details
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
- G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
- G08B29/04—Monitoring of the detection circuits
- G08B29/046—Monitoring of the detection circuits prevention of tampering with detection circuits
Definitions
- the invention relates to a maintenance system and a method for maintaining fire detectors, in particular for detecting dirt or an impermissible covering of at least one inlet opening for smoke or fire gas in a fire detector.
- So-called dust protection caps are often put on fire detectors installed in buildings, for example to prevent dust from getting into the measuring chamber during construction work and thus an unwanted alarm being triggered.
- the fire detector is also often taped over with adhesive tape, for example to prevent the detector from being painted during painting work.
- other types of caps, bags or other objects are often put on the detector to prevent the fire detector from being triggered accidentally. Unfortunately, these objects are often forgotten to be removed after work has been completed, or such objects are deliberately put on to suppress any alarm.
- the fire detector is no longer able to trigger an alarm and can no longer fulfill its purpose.
- These manipulations of the detector which prevent an alarm function in the event of a fire, are normally detected, for example, during a visual inspection that takes place every six months and can then be removed. If such a manipulation of the detector were to be carried out one day after the visual inspection, in the worst case the detector would not function until the next inspection and would not be able to detect a fire.
- the aim of the present invention is to detect the functionality of a fire detector without a visual inspection.
- a maintenance system for fire detectors installed in one or more fire compartments, each fire detector being set up to detect at least one fire parameter in a detected fire, the fire detector having a housing with at least one inlet opening, a sensor system communicating with the ambient air via this for detecting a flow in the area of the sensor system, and a control unit, - the control unit being connected to the sensor system for evaluating the operational capability of the fire detector, - the sensor system having at least one preferably unheated temperature sensor arranged in the area of at least one of the inlet openings for measuring or measuring thermal fluctuations, in particular at least one thermistor, preferably at least one NTC, - the control unit being connected to the at least one temperature sensor for detecting a respective temperature measurement signal, and - the control unit being further set up to detect whether or not thermal fluctuations exist in the inlet opening, - the control unit is further set up to enter a corresponding message in a memory (database, list) of an evaluation unit (server) of the maintenance system if no thermal
- thermal sensors i.e. temperature sensors
- fluctuations are detected, ie it is detected whether smoke can get into the smoke inlet openings and thus into the measuring chamber of the fire detector. If fluctuations are detected, the smoke inlet is very likely to be unobstructed. If no fluctuations are detected, there is a risk or the probability is high that the smoke inlet is obstructed.
- Temperature-dependent resistors such as NTC (for Negative Temperature Coefficient Thermistor) or PTC (for Positive Temperature Coefficient Thermistor), i.e. thermistors or PTCs, or corresponding semiconductor sensors such as semiconductor diodes, can be used as temperature sensors.
- Fire detectors with unheated temperature sensors in particular with unheated thermistors, preferably with unheated NTCs, are advantageously used to detect thermal fluctuations in the area of the inlet openings, or fire detectors have such. It can be assumed that a fire detector with a short operating time can hardly have any contamination in the area of the inlet openings in such a way that the flow of smoke or fire gas to be detected through the inlet opening into the interior of the fire detector for fire detection is prevented. One reason for the lack of fluctuations is then most likely that the inlet openings have been covered with a protective cap or, in the absence of such, have been taped over with adhesive tape in order to avoid painting over the fire detectors during upcoming painting work.
- a first advantageous embodiment of the invention is that thermal fluctuations are detected in the control unit (MC) by evaluating the signal bandwidth of signal fluctuations, with the message that no thermal fluctuations were detected being entered into the memory (database, list) of the evaluation unit (server) if the signal bandwidth of signal fluctuations of at least one of the recorded, preferably all, temperature measurement signals (S1-S4) falls below a value of 30 mK, in particular 20 mK, preferably 15 mK, for a minimum time (MZ). At least 90% of the recorded signal fluctuations, preferably at least 95% of the recorded signal fluctuations, occur within this signal bandwidth.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the evaluation unit (server) issues a service message after evaluating the messages entered in the memory (database, list) that there is no fluctuation if the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment.
- the service message can be output on a display of a fire alarm control panel, for example.
- the service message advantageously includes a reference to the affected fire compartment.
- the evaluation unit is advantageously implemented in a suitably set up cloud server.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the messages entered in the memory (database, list) in a defined monitoring interval with regard to the number of messages and/or with regard to the respective installation location of the detectors that do not report fluctuation are evaluated by the evaluation unit. This allows thermal fluctuations to be determined and evaluated specifically for an installation location.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the defined monitoring interval is one day or one month or one year.
- the minimum time for the monitoring interval is in a range from 1 day to 1 year, in particular in a range from 1 day to 1 month, and preferably in a range from 1 day to 1 week.
- the fire alarm can have a timer.
- the timer can be an electronic counter module. This can already be integrated in the control unit. Alternatively, the timer can also be implemented as software which is executed on a processor-supported control unit, in particular on a microcontroller.
- the control unit is advantageously set up to initially set the counter reading of the timer to a counter start value corresponding to the minimum time, which the timer continuously counts down.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the memory (database, list) of the evaluation unit (server) can be read via cloud access and/or via Internet access and/or via remote maintenance. A facility manager or a service employee can thus access the memory or read the memory contents, for example in a building control center.
- a further advantageous embodiment of the invention is that in the event of an inspection, in particular an annual inspection, only those fire detectors are checked for which no fluctuations were detectable. This saves effort and costs in the facility management of the building.
- a further advantageous embodiment of the invention is that a service message is issued if there are two or more fire detectors in a fire compartment, in particular in a room, of which one fire detector detects fluctuations but the other does not.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the maintenance system, in particular the evaluation unit, is implemented in a cloud infrastructure. This means that the maintenance system can easily be expanded to include additional fire detectors or adapted to a changed room layout.
- the task is further solved by a method for maintaining fire detectors, in particular for detecting contamination or an impermissible covering of at least one inlet opening for smoke or fire gas in a fire detector.
- At least one preferably unheated temperature sensor in particular at least one preferably unheated thermistor, is arranged for measuring or metrologically detecting thermal fluctuations in the region of one of the inlet openings, - wherein a temperature measurement signal is detected by the respective temperature sensor, - wherein a message for the absence of moving ambient air around the at least one temperature sensor is entered into the memory of an evaluation unit, and - wherein the evaluation unit (server) issues a service message after evaluating the messages entered into the memory (database, list) that there is no fluctuation if the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment.
- Temperature-dependent resistors such as NTC (for Negative Temperature Coefficient Thermistor) or PTC (for Positive Temperature Coefficient Thermistor, i.e. thermistors or PTCs) or corresponding semiconductor sensors such as semiconductor diodes can be used as temperature sensors.
- Fire detectors with unheated temperature sensors, in particular with unheated thermistors, preferably with unheated NTCs, are advantageously used to detect thermal fluctuations in the area of the inlet openings or fire detectors have such. It can be assumed that a fire detector with a short operating time can hardly have any contamination in the area of the inlet openings in such a way that the flow of smoke or fire gas to be detected through the inlet opening into the interior of the fire detector for fire detection is prevented.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the message for the absence of moving ambient air around the at least one temperature sensor is generated when the signal bandwidth of signal fluctuations of at least one of the detected, preferably all, temperature measurement signals (S1-S4) falls below a value of 30 mK, in particular 20 mK, preferably 15 mK, for a minimum time (MZ). At least 90% of the detected signal fluctuations, preferably at least 95% of the detected signal fluctuations, are within this signal bandwidth.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the messages entered in the memory (database, list) in a defined monitoring interval with regard to the number of messages and/or with regard to the respective installation location of the detectors that do not report fluctuation are analyzed by the evaluation unit to determine whether the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment. This allows thermal fluctuations to be determined and evaluated specifically for an installation location.
- the defined monitoring interval is one day or one month or one year. The minimum time for the monitoring interval is in a range from 1 day to 1 year, in particular in a range from 1 day to 1 month, and preferably in a range from 1 day to 1 week.
- the fire detector can have a timer to detect the expiration of the minimum time.
- the timer can be an electronic counter module.
- the timer can also be implemented as software that is executed on a processor-based control unit, in particular on a microcontroller.
- the control unit is advantageously set up to initially set the timer's counter reading to a counter start value corresponding to the minimum time, which the timer continuously counts down.
- the memory database, list
- the memory is read out by the evaluation unit via on-premise access and/or via cloud access and/or via Internet access and/or via remote maintenance. This allows the memory to be accessed flexibly via alternative interfaces.
- a further advantageous embodiment of the invention is that in the event of a maintenance inspection, in particular an annual maintenance inspection, only those fire detectors are checked for which no fluctuations were detected. This saves costs and time.
- a further advantageous embodiment of the invention is that a service message is issued by the evaluation unit if there are two or more fire detectors in a fire compartment, in particular in a room, of which at least one of the fire detectors is not reporting any fluctuations. If there are two or more detectors in a room, of which one detector sees fluctuations but the other does not, it can be assumed with a high degree of probability that the detector without fluctuations is covered. In this case, a service message or technical information can be issued immediately.
- the maintenance system in particular the evaluation unit, is implemented in a cloud infrastructure. This means that the maintenance system can easily be expanded to include additional fire detectors or adapted to a changed room layout.
- FIG 1 an example of a fire detector according to the invention with four exemplary thermistors distributed in the area of the inlet opening
- FIG 2 shows a top view of the fire detector according to the viewing direction II shown in FIG 1
- FIG 3 shows a block diagram of an electronic control unit of the fire detector according to the invention
- FIG 4 shows the course of an unfiltered temperature measurement signal of a thermistor, arranged in the region of an inlet opening of a fire detector according to the invention
- FIG 5 shows the course of the magnitude of a high-pass filter signal after filtering the unfiltered temperature measurement signal from FIG 4 in an enlarged view
- FIG 6 shows the course of the magnitude of a filter output signal after filtering the high-pass filter signal from FIG 5 by means of a low-pass filter in a greatly enlarged view
- FIG 7 shows an exemplary maintenance system for fire detectors
- FIG 8 shows an exemplary flow chart for a method for maintaining fire detectors.
- FIG 1 shows an example of a fire detector M according to the invention with four exemplary thermistors T1-T4 distributed in the area of the inlet opening OF as an example of temperature sensors.
- G designates a housing of the fire detector M, which comprises a base body GG and a cover H.
- the fire detector M has, for example, an inlet opening OF that runs completely around a main axis A of the fire detector M.
- the thermistors T1-T4 shown are part of a sensor system for detecting a flow in the area of the sensor system.
- the hood H shown is supported by a measuring chamber accommodated inside the housing G and communicating with the ambient air via the at least one inlet opening OF.
- the optical measuring chamber MK here is the preferred embodiment of a fire detection unit MK for detecting the at least one fire parameter and is also referred to as a labyrinth. It has characteristically unspecified slats. The latter are designed to shield the optical measuring chamber MK from ambient light entering through the inlet opening OF on the one hand and to be permeable to smoke or fire gases to be detected on the other.
- N designates an insect screen that prevents insects and the like from entering the interior of the measuring chamber MK via the inlet opening OF.
- the four thermistors T1-T4 are arranged radially outside the screen N in relation to the main axis A.
- the grid N is therefore located between the thermistors T1-T4 and the slats of the optical measuring chamber MK. If the inlet opening OF is now covered, for example, by means of a protective cover, the thermistors T1-T4 are then shielded from the surrounding room air in terms of flow.
- the optical measuring chamber MK has, in the known manner, two light-emitting diodes LED of different colors, each of which is arranged in a scattered light arrangement to form a photosensor PD.
- another sensor can also be arranged, for example for detecting poisonous gases such as carbon monoxide (CO), or a humidity sensor as a comfort sensor.
- the optical measuring chamber can also have two light-emitting diodes LED with the same wavelength. All of the sensors mentioned above as well as the light-emitting diode LED can be installed together with an electronic, processor-based control unit MC of the fire detector M on a circuit carrier PCB of the fire detector M.
- the control unit MC of the fire detector M is preferably a microcontroller that is set up or programmed to issue an alarm AL in the event of a fire being detected, symbolized by an arrow. In the present case, the alarm is triggered if a scattered light level that is too high or a CO level that is too high from a CO sensor in the measuring chamber MK is detected.
- the four thermistors T1-T4 that are radially outward in relation to the main axis A of the fire detector M are evenly distributed in the circumferential direction.
- the thermistors T1-T4 are preferably NTCs. The latter are extremely robust, very small in their dimensions and also inexpensive. Such NTCs have, apart from the connecting wires, maximum dimensions in their three dimensions in the range of 1 mm to 5 mm. Typically, two of the three dimensions are even smaller than 2 mm.
- This extremely compact design with its low thermal capacity ensures a fast thermal response of a maximum of 3 s, in particular a maximum of 2 s and preferably a maximum of 1 s.
- Short-term, minor temperature fluctuations in the moving ambient air are then also shown at the two electrical connections of the respective NTC in the form of corresponding, metrologically detectable ohmic resistance changes and thus also in an associated electrical temperature measurement signal.
- the previously mentioned thermistors T1-T4 are therefore set up or intended to output a respective temperature measurement signal.
- the NTC for the respective thermistors T1-T4 can, for example, have an ohmic resistance value of 10 k ⁇ , 20 k ⁇ , 25 k ⁇ , 50 k ⁇ or 100 k ⁇ specified for an ambient temperature of 25°C.
- the respective NTC is typically connected in series with a resistor (component) that has a has a constant resistance value.
- the ohmic resistance value of the resistor (component) corresponds to the resistance value of the respective NTC at 25°C.
- This series connection is connected to a constant voltage difference, such as a voltage difference of 3.0 V, typically formed from the voltage difference between a reference potential (ground) and a positive constant supply voltage.
- the center tap of the series connection is then fed to an input of an A/D converter.
- the latter is usually already integrated in a microcontroller MC.
- the electronic control unit or the microcontroller MC is set up or programmed to apply this voltage difference only for the period of an (impending) A/D conversion. This can be done, for example, by electrically controlling a switching element connected in series with this series connection, such as a transistor. This further minimizes power consumption.
- a constant current source can be connected in series with the NTC or generally with the thermistor.
- a signal amplifier can be connected between the center tap of the series connection, the output signal of which is connected to the input of the A/D converter.
- the control unit MC shown is advantageously set up or programmed to output a warning message WM if the (average) signal bandwidth of signal fluctuations in at least one of the recorded, preferably all, temperature measurement signals S1-S4 falls below a value of 30 mK, in particular 20 mK, preferably 15 mK, for a minimum time MZ.
- the minimum time MZ is in particular in a range from 1 day to 1 year, in particular in a range from 1 day to 1 month, and preferably in a range from 1 day to 1 week.
- FIG 3 shows a block diagram of an electronic control unit MC of the fire detector M according to the invention, realized as a microcontroller.
- a software program PRG is executed on the microcontroller MC by its processor unit in order to control the associated light-emitting diode LED in the case of a connected optical fire detection unit, to receive a sensor signal from the associated photodiode PD and to analyze this using an evaluation program and, if necessary, to issue a fire alarm AL.
- the software program PRG is also executed in order to issue a warning message WM in accordance with the invention if there is no moving ambient air around the at least one thermistor T1-T4. The absence of thermal fluctuations is an indication of an unacceptably high level of contamination or a blockage of the at least one inlet opening.
- the microcontroller MC has, for example, four integrated A/D converters ADC, which convert the temperature measurement signals S1-S4 originating from the four thermistors T1-T4 into a respective digital temperature measurement signal D1-D4.
- the four digital signals D1-D4 are filtered or converted in a functional block not further designated by means of a respective high-pass filter HP into a respective high-pass signal F H1 -F H4 .
- the four high-pass signals F H1 -F H4 are then preferably fed to a respective moving root mean square filter RMS.
- the filter output signals F O1 -F O4 provided on the output side are then monitored according to the invention to determine whether at least one of the filter output signals F O1 -F O4 exceeds a predetermined limit value GW. If this is the case, the counter value of a timer TIMER implemented as software in the microcontroller MC is set to a starting counter value corresponding to the minimum time and started to count down. The timer TIMER is reset or restarted with the starting counter value each time if at least one of the filter output signals F O1 -F O4 exceeds the specified limit value GW again.
- the warning message WM is issued for the absence of moving ambient air around at least one thermistor T1-T4 if the timer TIMER reaches the counter value zero or another specified counter value.
- the four high-pass signals F H1 -F H4 can also be fed to a respective moving arithmetic mean filter AVS or a low-pass filter TP.
- the previously described filters HP, RMS, AVS, TP are digital filters, preferably FIR filters.
- FZ designates a filter time for the moving average filters RMS, AVS or for the low-pass filter TP.
- the control unit MC can be connected to an operating timer BZM, which is started when the electrical power supply to the fire detector begins.
- control unit MC is set up or programmed (PRG) to output a covered message COV, or the warning message WM together with a covered message COV as an indication of an impermissible covering of at least one inlet opening, if the signal bandwidth of signal fluctuations in at least one of the recorded, preferably in all temperature measurement signals S1-S4, falls below a value of 30 mK, in particular 20 mK, preferably 15 mK, for a minimum waiting time WZ in a range from 1 hour to 3 days, preferably from 1 hour to 24 hours, and if, in addition, an operating time measurement value BZW of the operating time meter BZM is less than 2 years, preferably less than 1 year.
- PRG programmed
- FIG 4 shows the course of an unfiltered temperature measurement signal of a thermistor, arranged in the area of an inlet opening of a fire detector according to the invention.
- the temperature measurement signal was sampled with a sampling time of 2 seconds and recorded over a period of just over a month (28.08. to 02.10.) in a non-air-conditioned room in the applicant's development department.
- the temperature measurement signal reflects the course of the ambient temperature with the respective maximum temperatures during the day and the respective minimum temperatures in the night. The maximum temperature range for this period was approximately 8 degrees Celsius.
- FIG 5 shows the progression of the magnitude of a high-pass filter signal after filtering the unfiltered temperature measurement signal from FIG 4 in an enlarged view.
- the high-pass filter used to decouple the DC component in the temperature measurement signal had a filter time of 25 seconds, which corresponds to a filter frequency of 1/25 of a second.
- Detector cover greatly enlarged, comparatively large signal deflections in the form of signal fluctuations with absolute maximum deflections of approximately 80 mK can be seen up to the time the protective cover is put on (see the two boxes labeled "Detector cover"), which are associated with thermal fluctuations in the ambient air. These thermal fluctuations wash around the immediate area around the thermistor being measured. Surprisingly, these signal fluctuations decrease very quickly when the protective cover is put on. The reason for this is the shielding effect of the protective cover.
- the amount of the filtered temperature measurement signal only shows signal fluctuations with fluctuations of a maximum of approx. 6 mK, which corresponds to a signal bandwidth of twice the value of approx. 12 mK, and is therefore around an order of magnitude lower than in the period before the inlet opening was covered with the protective cover.
- the high-pass filtering with the absolute temperature differences shown means that the temperature measurement signal remains above the zero line and related to the zero line.
- the reference symbol B/2 designates half of the signal bandwidth of the signal fluctuations in the period in which the detector is covered.
- FIG 6 shows the course of the magnitude of a filter output signal after filtering the high-pass filter signal from FIG 5 by means of a low-pass filter (eg IIR filter 1st order) with a filter time of 60 minutes in greatly enlarged View.
- a low-pass filter eg IIR filter 1st order
- the reference symbol GW indicates a limit value with an example value of 1.5 mK, which is definitely not exceeded by the absolute values of the low-pass filter signal during the period in which the detector is covered. This very large and consistently reproducible signal difference advantageously enables reliable discrimination as to whether the inlet openings have been covered or are completely dirty.
- So-called dust protection caps are often put on installed fire detectors, for example to prevent dust from getting into the measuring chamber during construction work and thus triggering an unwanted alarm.
- the fire detector is also often taped over with adhesive tape, for example to prevent the detector from being painted during painting work.
- other types of caps, bags or other objects are often placed on the detector to prevent the fire alarm from being triggered accidentally.
- these objects are often forgotten to be removed after work has been completed, or they are deliberately placed there to suppress any alarm.
- the detector especially a fire detector
- the detectors are entered into a list by the system and an error message does not necessarily have to be issued.
- the following options are available for evaluating the detectors entered in the list without fluctuations: •
- the list can be viewed via remote maintenance. The person responsible decides how to proceed. •
- the detectors are checked as soon as possible during patrols or other inspections and, if they are actually covered, are repaired accordingly. • During the annual inspection, only those detectors from the list where no fluctuations were detected are visually checked. All others are considered OK.
- the system can be set up so that the listed detectors are reported spontaneously or at certain times by the system as a technical message.
- FIG 7 shows an exemplary maintenance system WS for one or more exemplary fire detectors M1 - M3 according to the invention.
- the correspondingly configured fire detectors are described in Figures 1 to 6.
- the maintenance system WS for fire detectors M1 - M3 is advantageously installed in one or more fire compartments (e.g. rooms, zones in a building), whereby each fire detector M1 - M3 is configured to record at least one fire characteristic in a detected fire, whereby the fire detector M1 - M3 has a housing G with at least one inlet opening OF, a Sensors for detecting a flow in the area of the sensors and a control unit MC (see Figure 3), - wherein the control unit MC is connected to the sensors for evaluating the operational capability of the fire detector M1 - M3, - wherein the sensors have at least one thermistor T1-T4 arranged in the area of at least one of the inlet openings OF, in particular at least one NTC, as an example of a temperature sensor for measuring thermal fluctuations, - wherein the control unit MC is connected to the at least one thermistor T1-T4 for detecting a respective
- FIG 7 shows an example of a detector line ML with fire detectors M1 - M3 according to the invention.
- the fire detectors M1 - M3 are assigned to a specific fire section (e.g. room, zone) in a building, ie are arranged in this fire section. If a fire detector M1 - M3 detects that there is no thermal fluctuation in the area of its entry opening, it sends a message "No fluctuation" KFL (par).
- the message No fluctuation KFL (par) can be sent via the detector line ML to a fire alarm control panel BMZ (e.g. panel), and from the fire alarm control panel BMZ to the evaluation unit AE via a suitable communication connection KV1.
- BMZ e.g. panel
- the message "No fluctuation" KFL (par) can also be sent directly from the detector M1 - M3 to the evaluation unit AE via a suitable communication connection KV2.
- a "No fluctuation" KFL (par) message preferably includes parameters and/or metadata and/or attributes, such as information about the fire detector, information about the installation location, information about the fire compartment, or information about the time or period when no fluctuations are detected.
- the parameters can also include information about the installation (e.g. time of installation, installer, test data).
- the parameters can also include information about the last maintenance.
- the communication connections KV1, KV2 can be implemented using suitable radio connections (e.g. WLAN), for example.
- the evaluation unit AE is implemented as a rule engine or as an AI engine based on appropriately trained neural networks.
- the evaluation unit AE can also be based on corresponding decision tables.
- the evaluation unit AE can be based on machine learning methods.
- the evaluation unit AE is implemented, for example, in a suitably configured server S with corresponding processing, communication, input/output and storage resources.
- the evaluation unit AE and the server S are advantageously implemented in a cloud infrastructure CLOUD.
- the server S stores the "No fluctuation" KFL (par) messages and the evaluation results of the evaluation unit AE in a storage DB (e.g. database).
- the KFL (par) messages and the evaluation results are advantageously stored in a building information model BIM (Building Information Model).
- the server S is advantageously set up to send corresponding SM messages to a building control center and/or a facility management system FM based on the evaluation results of the evaluation unit AE.
- the maintenance system is advantageously set up so that thermal fluctuations in the control unit (MC) are detected by evaluating the signal bandwidth of signal fluctuations, with the message that no thermal fluctuations were detected being entered into the memory DB of the evaluation unit AE if the signal bandwidth of signal fluctuations of at least one of the recorded, preferably all, temperature measurement signals (S1-S4) falls below a value of 30 mK, in particular 20 mK, preferably 15 mK, for a minimum time (MZ).
- the evaluation unit AE is advantageously set up so that after evaluating the messages KFL (par) entered into the memory DB, when it is detected that there is no fluctuation, a service message SM is issued if the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment. It is advantageous for the messages entered in the memory DB in a defined monitoring interval to be evaluated by the evaluation unit AE with regard to the number of messages and/or the respective installation location of the detectors that do not report any fluctuation.
- the defined monitoring interval can be, for example, one day, one month or one year. It is advantageous for the memory DB of the server S to be readable via cloud access and/or via Internet access and/or via remote maintenance.
- FIG 8 shows an example flow chart for a method for servicing fire detectors according to the invention. The method is particularly suitable for detecting contamination or an impermissible covering of at least one inlet opening for smoke or fire gas in a fire detector.
- the method comprises the following steps: - (VS1) wherein at least one unheated thermistor is arranged in the region of one of the inlet openings, - (VS2) wherein a temperature measurement signal is recorded by the respective thermistor, - (VS3) wherein a message for the absence of moving ambient air around the at least one thermistor is entered into the memory of an evaluation unit, and - (VS4) wherein the evaluation unit, after evaluating the messages entered into the memory (e.g. database, list, BIM) that there is no fluctuation, issues a service message if the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment.
- the memory e.g. database, list, BIM
- the message for the absence of moving ambient air around the at least one thermistor is generated when the signal bandwidth of signal fluctuations of at least one of the recorded, preferably all, temperature measurement signals falls below a value of 30 mK, in particular 20 mK, preferably 15 mK, for a minimum period of time.
- the messages entered into the memory (database, list) in a defined monitoring interval are divided into the number of messages and/or the respective installation location of the detectors that do not have Report fluctuation, analyzed by the evaluation unit to determine whether the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment.
- the defined monitoring interval can be, for example, a day or a month or a year.
- the memory e.g.
- database, list is advantageously read out by the evaluation unit via on-premise access and/or via cloud access and/or via internet access and/or via remote maintenance.
- a maintenance inspection particularly an annual maintenance inspection, it is advantageous to only check those fire detectors for which no fluctuations were detected.
- the evaluation unit it is advantageous for the evaluation unit to issue a service message if there are two or more fire detectors in a fire compartment, particularly in a room, and at least one of the fire detectors is not reporting any fluctuations.
- the invention relates to a maintenance system and a method for maintaining fire detectors, in particular for detecting contamination or an impermissible covering of at least one inlet opening for smoke or fire gas in a fire detector, - wherein at least one preferably unheated temperature sensor is arranged in the area of one of the inlet openings for measuring thermal fluctuations, - wherein a temperature measurement signal is recorded by the respective temperature sensor, - wherein a message for the absence of moving ambient air around the at least one temperature sensor is entered into the memory of an evaluation unit, and - wherein the evaluation unit, after evaluating the messages entered into the memory (database, list, BIM), that there is no fluctuation, issues a service message if the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment.
- the evaluation unit after evaluating the messages entered into the memory (database, list, BIM), that there is no fluctuation, issues a service message if the evaluation indicates a lack of fluctuation in a fire compartment.
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Abstract
Wartungssystem und Verfahren zur Wartung von Brandmeldern, insbesondere zur Detektion von Verschmutzungen oder einer unzulässigen Abdeckung zumindest einer Eintrittsöffnung für Rauch oder Brandgas bei einem Brandmelder, - wobei zumindest ein vorzugsweise unbeheizter Temperatursensor, insbesondere zumindest ein Thermistor, im Bereich einer der Eintrittsöffnungen angeordnet ist, - wobei ein Temperaturmesssignal vom jeweiligen Temperatursensor (Thermistor erfasst wird, - wobei eine Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umgebungsluft um den zumindest einen Temperatursensor herum in den Speicher einer Auswerteeinheit eingetragen wird, und - wobei die Auswerteeinheit nach Auswertung der in den Speicher (Datenbank, Liste, BIM) eingetragenen Meldungen, dass keine Fluktuation vorliegt, eine Servicemeldung ausgibt, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet.
Description
Beschreibung System und Verfahren zur Wartung von Brandmeldern Die Erfindung betrifft ein Wartungssystem und ein Verfahren zur Wartung von Brandmeldern, insbesondere zur Detektion von Verschmutzungen oder einer unzulässigen Abdeckung zumindest einer Eintrittsöffnung für Rauch oder Brandgas bei einem Brandmelder. Oft werden bei in Gebäuden installierten Brandmeldern soge- nannte Staubschutzkappen aufgesetzt, um z.B. zu verhindern, dass bei Baumassnahmen Staub in die Messkammer gelangen kann und somit ein ungewollter Alarm ausgelöst wird. Auch wird der Brandmelder in der Praxis oft mit Klebebändern abgeklebt, um z.B. zu verhindern, dass bei Malerarbeiten der Melder bemalt wird. Aus beiden Gründen werden auch oft andere Arten von Kappen, Tüten oder anderen Gegenständen auf den Melder aufge- bracht, um eine ungewollte Auslösung des Brandmelders zu ver- hindern. Leider wird oft vergessen, diese Gegenstände nach Abschluss der Arbeiten wieder zu entfernen oder es werden solche Gegenstände mutwillig aufgebracht, um jeglichen Alarm zu unterdrücken. Dadurch ist der Brandmelder nicht mehr alarmfähig und kann seinen Zweck nicht mehr erfüllen. Diese Manipulationen am Melder, die eine Alarmierungsfunktion im Falle eines Brandes verhindern, werden normalerweise z.B. im Rahmen einer halbjährlichen stattfindenden visuellen In- spektion erkannt und könnten dann entfernt werden. Würde eine solche Meldermanipulation einen Tag nach der visuellen In- spektion angebracht, so wäre im schlimmsten Falle der Melder bis zur nächsten Inspektion ohne Funktion und könnte keinen Brand erkennen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Funk- tionsfähigkeit eines Brandmelders ohne visuelle Inspektion zu erkennen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Wartungssystem für Brand- melder, installiert in einem oder mehreren Brandabschnitten, wobei jeder Brandmelder eingerichtet ist zur Erfassung zumin- dest einer Brandkenngrösse in einem detektierten Brandfall, wobei der Brandmelder ein Gehäuse mit zumindest einer Ein- trittsöffnung, eine über diese mit der Umgebungsluft kommuni- zierende Sensorik zur Erfassung einer Strömung im Bereich der Sensorik sowie eine Steuereinheit aufweist, - wobei die Steuereinheit mit der Sensorik zur Bewertung der Einsatzfähigkeit des Brandmelders verbunden ist, - wobei die Sensorik zumindest einen im Bereich zumindest ei- ner der Eintrittsöffnungen angeordneten, vorzugsweise unbe- heizten Temperatursensor zur Messung bzw. messtechnischen Erfassung thermischer Fluktuationen, insbesondere zumindest einen Thermistor, vorzugsweise zumindest einen NTC, auf- weist, - wobei die Steuereinheit mit dem zumindest einen Temperatur- sensor zur Erfassung eines jeweiligen Temperaturmesssignals verbunden ist, und - wobei die Steuereinheit weiter dazu eingerichtet ist, zu erkennen, ob in der Eintrittsöffnung thermische Fluktuatio- nen existieren oder nicht, - wobei die Steuereinheit weiter eingerichtet ist, im Fall, dass keine thermischen Fluktuationen erkannt werden, eine entsprechende Meldung in einen Speicher (Datenbank, Liste) einer Auswerteeinheit (Server) des Wartungssystems einzu- tragen. Durch den Einsatz von thermischen Sensoren, also von Tempera- tursensoren, in Brandmeldern werden Fluktuationen erkannt, d.h. es wird erkannt, ob Rauch in die Raucheintrittsöffnungen und damit in die Messkammer des Brandmelders gelangen kann. Werden Fluktuationen erkannt, ist der Raucheintritt mit sehr grosser Wahrscheinlichkeit frei von Behinderungen. Werden keine Fluktuationen erkannt besteht die Gefahr bzw. ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass der Raucheintritt behindert ist.
Als Temperatursensoren können z.B. temperaturabhängige Wider- stände, wie z.B. NTC (für Negative Temperature Coefficient Thermistor) oder PTC (für Positive Temperature Coefficient Thermistor), d.h. Heissleiter bzw. Kaltleiter, oder entspre- chende Halbleitersensoren, wie z.B. Halbleiter-Dioden, ver- wendet werden. Mit Vorteil werden Brandmelder mit unbeheizten Temperatursensoren, insbesondere mit unbeheizten Thermisto- ren, vorzugsweise mit unbeheizten NTCs, zur Erfassung thermi- scher Fluktuationen im Bereich der Eintrittsöffnungen verwen- det bzw. weisen Brandmelder solche auf. Hierbei kann angenommen werden, dass ein Brandmelder mit ge- ringer Betriebslaufzeit kaum Verschmutzungen im Bereich der Eintrittsöffnungen derart aufweisen kann, dass ein Hinein- strömen von zu detektierendem Rauch bzw. Brandgas durch die Eingangsöffnung in das Innere des Brandmelders zur Brandde- tektion unterbunden wird. Eine Ursache für das Ausbleiben von Fluktuationen liegt dann mit hoher Wahrscheinlichkeit daran, dass die Eintrittsöffnungen mit einer Schutzkappe abgedeckt worden sind oder mangels einer solchen mit einem Klebeband abgeklebt worden sind, um bei anstehenden Malerarbeiten ein Überstreichen der Brandmelder zu vermeiden. Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt da- rin, dass das Erkennen von thermischen Fluktuationen in der Steuereinheit (MC) durch die Auswertung der Signalbandbreite von Signalfluktuationen erfolgt, wobei die Meldung, dass keine thermischen Fluktuationen erkannt wurden, in den Spei- cher (Datenbank, Liste) der Auswerteeinheit (Server) einge- tragen werden, falls die Signalbandbreite von Signalfluktua- tionen zumindest eines der erfassten, vorzugsweise aller Tem- peraturmesssignale (S1-S4), eine Mindestzeit (MZ) lang einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet. Dabei verlaufen zumindest 90% der er- fassten Signalfluktuationen, vorzugsweise zumindest 95% der erfassten Signalfluktuationen, innerhalb dieser Signalbrand- breite.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Auswerteeinheit (Server) nach Auswertung der in den Speicher (Datenbank, Liste) eingetragenen Meldungen, dass keine Fluktuation vorliegt, eine Servicemeldung ausgege- ben wird, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. Die Servicemeldung kann z.B. auf einem Display einer Brandmeldezentrale ausgegeben werden. Mit Vorteil umfasst die Servicemeldung einen Hinweis auf den betroffenen Brandabschnitt. Mit Vorteil ist die Aus- werteeinheit in einem entsprechend eingerichteten Cloud-Ser- ver implementiert. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die in einem definierten Überwachungsintervall in den Speicher (Datenbank, Liste) eingetragenen Meldungen hin- sichtlich Anzahl der Meldungen und/oder bezüglich des jewei- ligen Installationsortes der Melder, die keine Fluktuation melden, von der Auswerteeinheit ausgewertet werden. Dadurch können thermische Fluktuationen dediziert für einen Installa- tionsort bestimmt und ausgewertet werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das definierte Überwachungsintervall einen Tag oder einen Monat oder ein Jahr beträgt. Die Mindestzeit für das Überwachungsintervall liegt in einem Bereich von 1 Tag bis 1 Jahr, insbesondere in einem Bereich von 1 Tag bis 1 Mo- nat, und vorzugsweise in einem Bereich von 1 Tag bis 1 Woche. Zur Detektion des Ablaufs der Mindestzeit kann der Brandmel- der einen Timer aufweisen. Der Timer kann ein elektronischer Zählerbaustein sein. Dieser kann bereits in der Steuereinheit integriert sein. Der Timer kann alternativ auch als Software realisiert sein, welche auf einer prozessorgestützten Steuer- einheit, insbesondere auf einem Mikrocontroller, ausgeführt wird. Mit Vorteil ist die Steuereinheit eingerichtet, den Zählerstand des Timers zunächst auf einen der Mindestzeit entsprechenden Zählerstartwert zu setzen, den der Timer fort- laufend herunterzählt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Speicher (Datenbank, Liste) der Auswerteein- heit (Server) über einen Cloud-Zugriff und/oder über einen Internet-Zugriff und/oder über Fernwartung auslesbar ist. Ein Facility Manager oder ein Servicemitarbeiter kann somit z.B. in einer Gebäudeleitstelle auf den Speicher zugreifen bzw. den Speicherinhalt auslesen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass im Falle einer Inspektion, insbesondere bei einer jährlichen Inspektion, nur diejenigen Brandmelder kontrol- liert werden, bei denen keine Fluktuationen detektierbar wa- ren. Dies erspart Aufwand und Kosten im Facility Management des Gebäudes. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass eine Servicemeldung ausgegeben wird, wenn sich zwei oder mehr Brandmelder in einem Brandabschnitt, insbeson- dere in einem Raum, befinden, von denen der eine Brandmelder Fluktuationen detektiert, der andere jedoch nicht. Sollten sich zwei oder mehr Melder in einem Raum befinden, von denen der eine Melder Fluktuationen sieht, der andere jedoch nicht, so ist mit hoher Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der Melder ohne Fluktuationen abgedeckt ist. In diesem Falle kann sofort eine Servicemeldung oder technische Information herausgegeben werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Wartungssystem, insbeson- dere die Auswerteeinheit, in einer Cloud-Infrastruktur reali- siert ist. Dadurch kann das Wartungssystem leicht um weitere Brandmelder erweitert oder an eine geänderte Raumaufteilung angepasst werden. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Wartung von Brandmeldern, insbesondere zur Detektion von Ver- schmutzungen oder einer unzulässigen Abdeckung zumindest ei- ner Eintrittsöffnung für Rauch oder Brandgas bei einem Brand- melder,
- wobei zumindest ein vorzugsweise unbeheizter Temperatur- sensor, insbesondere zumindest ein vorzugsweise unbeheizter Thermistor, zur Messung bzw. messtechnischen Erfassung thermischer Fluktuationen im Bereich einer der Eintritts- öffnungen angeordnet ist, - wobei ein Temperaturmesssignal vom jeweiligen Temperatur- sensor erfasst wird, - wobei eine Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umge- bungsluft um den zumindest einen Temperatursensor herum in den Speicher einer Auswerteeinheit eingetragen wird, und - wobei die Auswerteeinheit (Server) nach Auswertung der in den Speicher (Datenbank, Liste) eingetragenen Meldungen, dass keine Fluktuation vorliegt, eine Servicemeldung aus- gibt, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. Als Temperatursensoren können z.B. temperaturabhängige Wider- stände, wie z.B. NTC (für Negative Temperature Coefficient Thermistor) oder PTC (für Positive Temperature Coefficient Thermistor, d.h. Heissleiter bzw. Kaltleiter, oder entspre- chende Halbleitersensoren, wie z.B. Halbleiter-Dioden, ver- wendet werden. Mit Vorteil werden Brandmelder mit unbeheizten Temperatursensoren, insbesondere mit unbeheizten Thermisto- ren, vorzugsweise mit unbeheizten NTCs, zur Erfassung thermi- scher Fluktuationen im Bereich der Eintrittsöffnungen verwen- det bzw. weisen Brandmelder solche auf. Hierbei kann angenommen werden, dass ein Brandmelder mit ge- ringer Betriebslaufzeit kaum Verschmutzungen im Bereich der Eintrittsöffnungen derart aufweisen kann, dass ein Hinein- strömen von zu detektierendem Rauch bzw. Brandgas durch die Eingangsöffnung in das Innere des Brandmelders zur Brandde- tektion unterbunden wird. Eine Ursache für das Ausbleiben von Fluktuationen liegt dann mit hoher Wahrscheinlichkeit daran, dass die Eintrittsöffnungen mit einer Schutzkappe abgedeckt worden sind oder mangels einer solchen mit einem Klebeband abgeklebt worden sind, um bei anstehenden Malerarbeiten ein Überstreichen der Brandmelder zu vermeiden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umge- bungsluft um den zumindest einen Temperatursensor herum gene- riert wird, wenn die Signalbandbreite von Signalfluktuationen zumindest eines der erfassten, vorzugsweise allen Temperatur- messsignale (S1-S4), eine Mindestzeit (MZ) lang einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet. Dabei verlaufen zumindest 90% der erfassten Signalfluktuationen, vorzugsweise zumindest 95% der erfassten Signalfluktuationen, innerhalb dieser Signalbrandbreite. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die in einem definierten Überwachungsintervall in den Speicher (Datenbank, Liste) eingetragenen Meldungen hin- sichtlich Anzahl der Meldungen und/oder bezüglich des jewei- ligen Installationsortes der Melder, die keine Fluktuation melden, von der Auswerteeinheit analysiert werden zur Bestim- mung, ob die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in ei- nem Brandabschnitt hindeutet. Dadurch können thermische Fluk- tuationen dediziert für einen Installationsort bestimmt und ausgewertet werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das definierte Überwachungsintervall einen Tag oder einen Monat oder ein Jahr beträgt. Die Mindestzeit für das Überwachungsintervall liegt in einem Bereich von 1 Tag bis 1 Jahr, insbesondere in einem Bereich von 1 Tag bis 1 Mo- nat, und vorzugsweise in einem Bereich von 1 Tag bis 1 Woche. Zur Detektion des Ablaufs der Mindestzeit kann der Brandmel- der einen Timer aufweisen. Der Timer kann ein elektronischer Zählerbaustein sein. Dieser kann bereits in der Steuereinheit integriert sein. Der Timer kann alternativ auch als Software realisiert sein, welche auf einer prozessorgestützten Steuer- einheit, insbesondere auf einem Mikrocontroller, ausgeführt wird. Mit Vorteil ist die Steuereinheit dabei eingerichtet, den Zählerstand des Timers zunächst auf einen der Mindestzeit entsprechenden Zählerstartwert zu setzen, den der Timer fort- laufend herunterzählt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Speicher (Datenbank, Liste) über einen On- Premise-Zugriff und/oder über einen Cloud-Zugriff und/oder über einen Internet-Zugriff und/oder über Fernwartung von der Auswerteeinheit ausgelesen wird. Dadurch kann auf den Spei- cher über alternative Schnittstellen flexibel zugegriffen werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass im Falle einer Wartungsinspektion, insbesondere bei einer jährlichen Wartungsinspektion, nur diejenigen Brandmelder kontrolliert werden, bei denen keine Fluktuatio- nen feststellbar waren. Dies erspart Kosten und Zeit. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass von der Auswerteeinheit eine Servicemeldung aus- gegeben wird, wenn sich zwei oder mehr Brandmelder in einem Brandabschnitt, insbesondere in einem Raum, befinden, von de- nen mindestens einer der Brandmelder keine Fluktuationen mel- det. Sollten sich zwei oder mehr Melder in einem Raum befin- den, von denen der eine Melder Fluktuationen sieht, der an- dere jedoch nicht, so ist mit hoher Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass der Melder ohne Fluktuationen abgedeckt ist. In diesem Falle kann sofort eine Servicemeldung oder techni- sche Information herausgegeben werden. Eine weitere vorteil- hafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das War- tungssystem, insbesondere die Auswerteeinheit, in einer Cloud-Infrastruktur realisiert ist. Dadurch kann das War- tungssystem leicht um weitere Brandmelder erweitert oder an eine geänderte Raumaufteilung angepasst werden. Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der vorliegen- den Erfindung werden am Beispiel der nachfolgenden Figur er- läutert. Dabei zeigt: FIG 1 ein Beispiel für einen erfindungsgemässen Brandmel- der mit vier beispielhaften im Bereich der Ein- trittsöffnung verteilt angeordneten Thermistoren,
FIG 2 eine Draufsicht auf den Brandmelder gemäss der in FIG 1 eingetragenen Blickrichtung II, FIG 3 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuerein- heit des erfindungsgemässen Brandmelders, FIG 4 den Verlauf eines ungefilterten Temperaturmesssig- nals eines Thermistors, angeordnet im Bereich einer Eintrittsöffnung eines erfindungsgemässen Brandmel- ders, FIG 5 den Verlauf des Betrags eines Hochpassfiltersignals nach Filterung des ungefilterten Temperaturmesssig- nals aus FIG 4 in vergrösserter Ansicht, FIG 6 den Verlauf des Betrags eines Filterausgangssignals nach Filterung des Hochpassfiltersignals aus FIG 5 mittels eines Tiefpasses in stark vergrösserter An- sicht, FIG 7 ein beispielhaftes Wartungssystem für Brandmelder, und FIG 8 ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfahren zur Wartung von Brandmeldern. FIG 1 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemässen Brand- melder M mit vier beispielhaften im Bereich der Eintrittsöff- nung OF verteilt angeordneten Thermistoren T1-T4 als Beispiel für Temperatursensoren. Mit G ist ein Gehäuse des Brandmel- ders M bezeichnet, welches einen Grundkörper GG und eine Haube H umfasst. Dazwischenliegend weist der Brandmelder M beispielhaft eine um eine Hauptachse A des Brandmelders M komplett umlaufende Eintrittsöffnung OF auf. Die gezeigten Thermistoren T1-T4 sind Teil einer Sensorik zur Erfassung ei- ner Strömung im Bereich der Sensorik.
Die gezeigte Haube H wird bespielhaft durch eine im Inneren des Gehäuses G aufgenommene, über die zumindest eine Ein- trittsöffnung OF mit der Umgebungsluft kommunizierende Mess- kammer getragen. Die hier optische Messkammer MK ist die be- vorzugte Ausführungsform einer Branddetektionseinheit MK zur Erfassung der zumindest einen Brandkenngrösse und wird auch als Labyrinth bezeichnet. Es weist in charakteristischer Weise nicht weiter bezeichnete Lamellen auf. Letztere sind dazu ausgebildet, die optische Messkammer MK einerseits gegen über die Eintrittsöffnung OF eindringendes Umgebungslicht ab- zuschirmen und andererseits durchlässig für zu detektierenden Rauch oder für zu detektierende Brandgase zu sein. Mit N ist ein Insektengitter bezeichnet, das ein Eindringen von Insekten und dergleichen über die Eintrittsöffnung OF in das Innere der Messkammer MK verhindert. Dabei sind die vier Thermistoren T1-T4 in Bezug zur Hauptachse A radial aussen- liegend zum Gitter N angeordnet. Das Gitter N befindet sich also zwischen den Thermistoren T1-T4 und den Lamellen der op- tischen Messkammer MK. Wird die Eintrittsöffnung OF nun z.B. mittels einer Schutzhaube abdeckt, so sind die Thermistoren T1-T4 dann gegenüber der umgebenden Raumluft in strömungs- technischer Hinsicht abgeschirmt. Im vorliegenden Beispiel weist die optische Messkammer MK in bekannter Weise zwei Leuchtdioden LED unterschiedlicher Far- ben auf, die jeweils in einer Streulichtanordnung zu einem Photosensor PD angeordnet sind. In der Messkammer MK kann zu- dem ein weiterer Sensor z.B. zur Detektion von giftigen Ga- sen, wie z.B. von Kohlenstoffmonoxid (CO), oder z.B. auch ein Feuchtigkeitssensor als Komfortsensor angeordnet sein. In weiteren beispielhaften Ausführungen kann die optische Mess- kammer auch zwei Leuchtdioden LED mit gleicher Wellenlänge aufweisen. Sämtliche zuvor genannten Sensoren sowie die Leuchtdiode LED können zusammen mit einer elektronischen, prozessorgestützten Steuereinheit MC des Brandmelders M auf einem
Schaltungsträger PCB des Brandmelders M angeordnet sein. Die Steuereinheit MC des Brandmelders M ist vorzugsweise ein Mik- rocontroller, der dazu eingerichtet bzw. programmiert, einen Alarm AL in einem detektierten Brandfall auszugeben, symboli- siert durch einen Pfeil. Im vorliegenden Fall erfolgt die Alarmierung, wenn ein zu hoher Streulichtpegel oder ein zu hoher CO-Pegel eines CO-Sensors in der Messkammer MK detek- tiert wurde. Eine Alarmierung könnte auch erfolgen, wenn der Thermistor einen Maximalwert (Max wert) oder einen zu schnel- len Anstieg detektiert hat. Gemäss dem Beispiel der FIG 1 und FIG 2 sind die vier in Be- zug zur Hauptachse A des Brandmelders M radial aussenliegen- den Thermistoren T1-T4 in Umfangsrichtung gleichmässig ver- teilt angeordnet. Die Thermistoren T1-T4 sind vorzugsweise NTCs. Letztere sind äusserst robust, sehr klein in ihren Ab- messungen und zudem kostengünstig. Solche NTCs weisen, abge- sehen von den Anschlussdrähten - maximale Abmessungen in ih- ren drei Dimensionen im Bereich von 1 mm bis 5 mm auf. Typi- scherweise sind zwei der drei Dimensionen sogar kleiner als 2 mm. Diese äusserst kompakte Bauform mit ihrer geringen ther- mischen Kapazität gewährleistet ein schnelles thermisches An- sprechverhalten von maximal 3 s, insbesondere von maximal 2 s und vorzugsweise von maximal 1 s. Kurzzeitige geringfügige Temperaturschwankungen in der bewegten Umgebungsluft (thermi- sche Fluktuationen) zeigen sich dann auch an den beiden elektrischen Anschlüssen des jeweiligen NTC in Form entspre- chender, messtechnisch abgreifbarer ohmscher Widerstandsände- rungen und somit auch in einem zugehörigen elektrischen Tem- peraturmesssignal. Die zuvor genannten Thermistoren T1-T4 sind somit zur Ausgabe eines jeweiligen Temperaturmesssignals eingerichtet bzw. vorgesehen. Der NTC für die jeweiligen Thermistoren T1-T4 kann z.B. einen auf eine Umgebungstemperatur von 25°C spezifizierten ohmschen Widerstandswert von 10 k ^, 20 k ^, 25 k ^, 50 k ^ oder 100 k ^ aufweisen. Der jeweilige NTC ist typischerweise in Reihe mit einem Widerstand (Bauelement) geschaltet, der einen
konstanten Widerstandswert aufweist. Vorzugsweise entspricht der ohmsche Widerstandswert des Widerstands (Bauteil) dem Wi- derstandswert des jeweiligen NTC bei 25°C. Diese Reihenschal- tung ist an eine konstante Spannungsdifferenz geschaltet, wie z.B. an eine Spannungsdifferenz von 3.0 V, gebildet typi- scherweise aus der Spannungsdifferenz zwischen einem Bezugs- potential (Masse) und einer positiven konstanten Versorgungs- spannung. Der Mittenabgriff der Reihenschaltung ist dann ei- nem Eingang eines A/D-Umsetzers zugeführt. Letzterer ist üb- licherweise bereits in einem Mikrocontroller MC integriert. Vorzugsweise ist die elektronische Steuereinheit bzw. der Mikrocontroller MC dazu eingerichtet bzw. programmiert, nur für den Zeitraum einer (anstehenden) A/D-Umsetzung diese Spannungsdifferenz aufzuschalten. Diese kann z.B. durch elektrische Ansteuerung eines in Reihe zu dieser Reihenschal- tung geschalteten Schaltelements, wie z.B. eines Transistors, erfolgen. Dadurch wird der Stromverbrauch weiter minimiert. Alternativ kann anstelle des ohmschen Widerstands (Bauteil) eine Konstantstromquelle in Reihe zum NTC bzw. allgemein zum Thermistor geschaltet werden. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen dem Mittenabgriff der Reihenschaltung auch ein Sig- nalverstärker geschaltet werden, dessen Ausgangssignal an den Eingang des A/D-Umsetzers geschaltet wird. Mit Vorteil ist die gezeigte Steuereinheit MC dazu eingerich- tet bzw. programmiert, eine Warnmeldung WM auszugeben, falls die (mittlere) Signalbandbreite von Signalfluktuationen in zumindest einem der erfassten, vorzugsweise in allen Tempera- turmesssignalen S1-S4, eine Mindestzeit MZ lang einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet. Die Mindestzeit MZ liegt insbesondere in ei- nem Bereich von 1 Tag bis 1 Jahr, insbesondere in einem Be- reich von 1 Tag bis 1 Monat, und vorzugsweise in einem Be- reich von 1 Tag bis 1 Woche. FIG 3 zeigt ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- einheit MC des erfindungsgemässen Brandmelders M, realisiert
als Mikrocontroller. Auf dem Mikrocontroller MC wird durch dessen Prozessoreinheit ein Softwareprogramm PRG ausgeführt, um im Falle einer angeschlossenen optischen Branddetektions- einheit die zugehörige Leuchtdiode LED anzusteuern, ein Sen- sorsignal von der zugehörigen Photodiode PD zu empfangen und dieses mittels eines Auswerteprogramms zu analysieren und um gegebenenfalls einen Brandalarm AL auszugeben. Das Software- programm PRG wird zudem ausgeführt, um gemäss der Erfindung eine Warnmeldung WM bei einem Ausbleiben von bewegter Umge- bungsluft um den zumindest einen Thermistor T1-T4 herum aus- zugeben. Das Ausbleiben von thermischen Fluktuationen ist da- bei ein Indiz auf eine unzulässig hohe Verschmutzung oder ei- ner Blockade der zumindest einen Eintrittsöffnung. Wie die FIG 3 zeigt, weist der Mikrocontroller MC hierzu bei- spielhaft vier bereits integrierte A/D-Umsetzer ADC auf, wel- che die von den vier Thermistoren T1-T4 stammenden Tempera- turmesssignale S1-S4 in ein jeweiliges digitales Temperatur- messsignal D1-D4 umsetzen. Die vier Digitalsignale D1-D4 wer- den in einem nicht weiter bezeichneten Funktionsblock mittels eines jeweiligen Hochpassfilters HP in ein jeweiliges Hoch- passsignal FH1-FH4 gefiltert bzw. umgewandelt. Im vorliegenden Beispiel werden dann die vier Hochpasssignale FH1-FH4 vorzugs- weise einem jeweiligen gleitenden quadratischen Mittelwert- filter RMS zugeführt. Die ausgangsseitig bereitgestellten Filterausgangssignale FO1-FO4 werden gemäss der Erfindung an- schliessend daraufhin überwacht, ob zumindest eines der Fil- terausgangssignale FO1-FO4 einen vorgegebenen Grenzwert GW überschreitet. Ist dies der Fall, wird der Zählerwert eines als Software im Mikrocontroller MC realisierter Timers TIMER auf einen der Mindestzeit entsprechenden Startzählerwert ge- setzt und zum Herunterzählern gestartet. Dabei wird der Timer TIMER jedes Mal wieder zurückgesetzt bzw. neu mit dem Startzählerwert gestartet, falls zumindest eines der Filter- ausgangssignale FO1-FO4 den vorgegebenen Grenzwert GW wieder überschreitet. Letztlich wird gemäss der Erfindung die Warn- meldung WM für das Ausbleiben von bewegter Umgebungsluft um den zumindest einen Thermistor T1-T4 herum auszugeben, falls
der Timer TIMER den Zählerwert Null oder einen anderen vorge- gebenen Zählerwert erreicht. Alternativ können die vier Hochpasssignale FH1-FH4 auch einem jeweiligen gleitenden arithmetischen Mittelwertfilter AVS oder einem Tiefpassfilter TP zugeführt werden. Die zuvor be- schriebenen Filter HP, RMS, AVS, TP sind digitale Filter, vorzugsweise FIR-Filter. Mit FZ ist eine Filterzeit für die gleitenden Mittelwertfilter RMS, AVS bzw. für das Tiefpass- filter TP bezeichnet. Gemäss einer Ausführungsform kann die Steuereinheit MC mit einem Betriebszeitmesser BZM verbunden sein, der mit Beginn der elektrischen Stromversorgung des Brandmelders gestartet wird. Die Steuereinheit MC ist in diesem Fall dazu eingerich- tet bzw. programmiert (PRG), eine Abgedeckt-Meldung COV, oder die Warnmeldung WM zusammen mit einer Abgedeckt-Meldung COV als Indiz für eine unzulässige Abdeckung der zumindest einen Eintrittsöffnung auszugeben, falls die Signalbandbreite von Signalfluktuationen in zumindest einem der erfassten, vor- zugsweise in allen Temperaturmesssignalen S1-S4, eine Min- destwartezeit WZ lang in einem Bereich von 1 Stunde bis 3 Tage, vorzugsweise von 1 Stunde bis 24 Stunden, einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet, und falls zudem ein Betriebszeitmesswert BZW des Betriebszeitmessers BZM kleiner ist als 2 Jahre, vorzugs- weise kleiner als 1 Jahr. FIG 4 zeigt den Verlauf eines ungefilterten Temperaturmess- signals eines Thermistors, angeordnet im Bereich einer Ein- trittsöffnung eines erfindungsgemässen Brandmelders. Das Tem- peraturmesssignal wurde beispielhaft mit einer Abtastzeit von 2 Sekunden abgetastet und über einen Zeitraum von etwas mehr als einem Monat (28.08. bis 02.10.) in einem nichtklimati- sierten Raum der Entwicklungsabteilung der Anmelderin aufge- zeichnet. Im Temperaturmesssignal spiegelt sich dabei der Verlauf der Umgebungstemperatur mit den jeweiligen Maximal- temperaturen am Tag und den jeweiligen Minimaltemperaturen in
der Nacht. Die maximale Temperaturspanne betrug für diesen Zeitraum ca. 8 Grad Celsius. FIG 5 zeigt den Verlauf des Betrags eines Hochpassfiltersig- nals nach Filterung des ungefilterten Temperaturmesssignals aus FIG 4 in vergrösserter Ansicht. Das eingesetzte Hochpass- filter zur Entkopplung des Gleichanteils im Temperaturmess- signal wies eine Filterzeit von 25 Sekunden auf, was einer Filterfrequenz von 1/25 Sekunden entspricht. Messtechnisch stark vergrössert zeigen sich bis zum Zeitpunkt des Aufset- zens der Schutzhaube (siehe die beiden Kästen mit der Be- schriftung «Abdeckung Melder») vergleichsweise grosse Signal- ausschläge in Form von Signalfluktuationen mit absoluten Ma- ximalausschlägen von ca. 80 mK, die mit thermischen Fluktua- tionen der Umgebungsluft eingehen. Dabei umspülen sozusagen diese thermischen Fluktuationen die direkte Umgebung um den vermessenen Thermistor. Überraschenderweise gehen diese Signalausschläge mit dem Auf- setzen der Schutzhaube sehr schnell zurück. Ursache hierfür ist die abschirmende Wirkung der Schutzhaube. Im weiteren Verlauf zeigt der Betrag des gefiltertes Temperaturmesssig- nals lediglich noch Signalfluktuationen mit Ausschlägen von ca. maximal 6 mK auf, was einer Signalbandbreite mit dem dop- pelten Wert von ca. 12 mK entspricht, und ist damit um ca. eine Grössenordnung niedriger als im Zeitraum vor der Abde- ckung der Eintrittsöffnung mit der Schutzhaube. Die Hochpass- filterung mit den gezeigten absoluten Temperaturdifferenzen führt dazu, dass das Temperaturmesssignal oberhalb der Null- linie und auf die Nulllinie bezogen bleibt. Mit dem Bezugs- zeichen B/2 ist die Hälfte der Signalbandbreite der Signal- fluktuationen im Zeitraum der Abdeckung des Melders bezeich- net. FIG 6 zeigt den Verlauf des Betrags eines Filterausgangssig- nals nach Filterung des Hochpassfiltersignals aus FIG 5 mit- tels eines Tiefpassfilters (z.B. IIR-Filter 1. Ordnung) mit einer Filterzeit von 60 Minuten in stark vergrösserter
Ansicht. Wie die FIG 6 zeigt, gehen die absoluten Werte des Tiefpasssignals von ca. 5 mK vor dem Aufsetzen der Schutz- kappe drastisch auf einen Wert von etwa 1 mK nach dem Aufset- zen der Schutzkappe zurück. Mit dem Bezugszeichen GW ist ein Grenzwert mit einem beispielhaften Wert von 1.5 mK eingetra- gen, der von den absoluten Werten des Tiefpassfiltersignals im Zeitraum der Abdeckung des Melders sicher nicht über- schritten wird. Dieser sehr grosse und stabil reproduzierbare Signalunterschied ermöglicht vorteilhaft eine zuverlässige Diskriminierung darüber, ob die Eintrittsöffnungen abgedeckt worden sind bzw. komplett verschmutzt sind. Oft werden bei installierten Brandmeldern sog. Staubschutz- kappen aufgesetzt, um z.B. zu verhindern, dass bei Baumass- nahmen Staub in die Messkammer gelangen kann und somit ein ungewollter Alarm ausgelöst wird. Auch wird der Brandmelder in der Praxis oft mit Klebebändern abgeklebt, um z.B. zu ver- hindern, dass bei Malerarbeiten der Melder bemalt wird. Aus beiden Gründen werden auch oft andere Arten von Kappen, Tüten oder anderen Gegenständen auf den Melder aufgebracht, um eine ungewollte Auslösung des Brandmelders zu verhindern. Leider wird oft vergessen, diese Gegenstände nach Abschluss der Arbeiten wieder zu entfernen oder es werden solche Gegen- stände mutwillig aufgebracht, um jeglichen Alarm zu unterdrü- cken. Dadurch ist der Melder (insbesondere ein Brandmelder) nicht mehr alarmfähig und kann seinen Zweck nicht mehr erfüllen. Diese Manipulationen am Melder, die eine Alarmierungsfunktion im Falle eines Brandes verhindern, werden normalerweise im Rahmen einer halbjährlichen stattfindenden visuellen Inspek- tion erkannt und könnten dann entfernt werden. Würde eine solche Meldermanipulation einen Tag nach der visuellen In- spektion angebracht, so wäre im schlimmsten Falle der Melder bis zur nächsten Inspektion von z.B. fast einem halben Jahr ohne Funktion und könnte keinen Brand erkennen.
Erfindungsgemäss werden kleinste thermische Schwankungen im Bereich Millikelvin gemessen aus ausgewertet, mit denen eine solche Abdeckung erkannt werden kann. Leider gibt es in der Praxis auch geschlossene Räume, in de- nen nahezu keine Fluktuationen messbar sind. In diesen Räumen ist eine sichere Erkennung abgedeckter Melder nicht möglich, da der Algorithmus nicht unterscheiden kann, ob der Melder abgedeckt wurde oder sich lediglich keine Fluktuationen im Raum ergeben. D.h. werden Fluktuationen erkannt ist der Raucheintritt mit sehr grosser Wahrscheinlichkeit frei von Behinderungen. Werden keine Fluktuationen erkannt besteht die Gefahr bzw. ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass der Rauch- eintritt behindert ist. Es wird vorgeschlagen all die Melder in einer Liste zu füh- ren, bei denen über einen gewissen Zeitraum keine Fluktuatio- nen messbar waren. Der Zeitraum kann typischerweise festge- legt werden auf mind. 24 Stunden bis hin zu einem Monat in jedem Fall aber Kürzer als der in dieser Anlage / diesem Land anzuwendende Inspektionsintervall (z.B. ein Inspektionsinter- vall von 6 Monaten). Normalerweise ergeben sich ausreichende Fluktuationen in Räu- men schon beim Öffnen einer Türe oder wenn sich eine Person im Raum bewegt oder natürlich auch, wenn Geräte mit einem Lüfter in diesem Raum in Betrieb genommen werden. Für die Angaben dieser Fluktuationsüberwachungszeiträume: • Normalerweise sollten sich innerhalb eines Tages Fluktuati- onen ergeben, wenn der Raum durch Menschen benutzt oder be- treten wird. • Ist eine tägliche Nutzung nicht immer gegeben, bietet sich eine Ausdehnung des Überwachungsintervalls auf eine Woche an.
• Ein Überwachungszeitraum von einem Monat bietet sich an, um zu vermeiden, dass eine Abdeckung fälschlicherweise gemel- det wird, wenn der Raum z.B. während Ferienabwesenheiten nicht genutzt wird. Alle Zeiträume bieten statisch immer noch einen höhere Erken- nungssicherheit eines abgedeckten Melders, verglichen mit der normungskonformen Situation einer visuellen Inspektion. Sollten sich zwei oder mehr Melder in einem Raum befinden, von denen der eine Melder Fluktuationen sieht, der andere je- doch nicht, so ist mit hoher Wahrscheinlichkeit davon auszu- gehen, dass der Melder ohne Fluktuationen abgedeckt ist. In diesem Falle kann sofort eine Servicemeldung oder technische Information herausgegeben werden. In allen anderen Fällen werden bei ausbleibenden Fluktuatio- nen im gewählten Überwachungszeitraum die Melder vom System in eine Liste eingetragen und es muss nicht zwingend eine Fehlermeldung erfolgen. Zur Auswertung der in der Liste eingetragenen Melder ohne Fluktuationen bieten sich z.B. folgende Möglichkeiten an: • Die Liste kann per Fernwartung eingesehen werden. Der Ver- antwortliche entscheidet über das weitere Vorgehen. • Die Melder werden baldmöglichst im Rahmen von Wachgängen oder sonstigen Inspektionsgängen mitkontrolliert und bei tatsächlicher Abdeckung entsprechend instandgesetzt. • Bei der jährlichen Inspektion werden nur noch die Melder aus der Liste visuell kontrolliert, bei denen keine Fluktu- ationen feststellbar waren. Alle anderen werden als OK an- gesehen.
• Das System kann so eingestellt werden, dass die gelisteten Melder spontan oder zu gewissen Zeitpunkten vom System als technischen Mittteilung gemeldet werden. Obwohl die Methode der thermischen Raucheintrittsüberwachung abhängig von Fluktuationen im Raum ist und die nicht immer vorhanden sind, kann doch mit hoher Sicherheit davon ausge- gangen werden, dass der Raucheintritt behindert ist, wenn keine Fluktuationen messbar sind. Weiterhin können nach einer gewissen Überwachungszeit (> 1 Jahr) schon vorsorglich Räume identifiziert werden, an denen keine Fluktuationen auftreten. Diese Räume können dann der normalen visuellen Inspektion unterzogen werden. Generell ist hier bei dem Begriff von Räumen auch der Begriff von Orten gleichzusetzen (dies z.B. um Installationen z.B. in einer Zwischendecke mit einzubeziehen). Da die thermische Raucheintrittsüberwachung zumindest bei den meisten Brandmeldern kostenneutral zu implementieren ist, bietet sich diese Methode zusätzlich zu anderen Verfahren wie z.B. der optischen Raucheintrittskontrolle oder der Git- terüberwachung an. FIG 7 zeigt ein beispielhaftes Wartungssystem WS für einen oder mehreren von beispielhaften erfindungsgemässen Brandmel- dern M1 – M3. Die entsprechend eingerichteten Brandmelder sind in den Figuren 1 bis 6 beschrieben. Das Wartungssystem WS für Brandmelder M1 – M3 ist mit Vorteil installiert in einem oder mehreren Brandabschnitten (z.B. Räume, Zonen in einem Gebäude), wobei jeder Brandmelder M1 – M3 eingerichtet ist zur Erfassung zumindest einer Brandkenn- grösse in einem detektierten Brandfall, wobei der Brandmelder M1 – M3 ein Gehäuse G mit zumindest einer Eintrittsöffnung OF, eine über diese mit der Umgebungsluft kommunizierende
Sensorik zur Erfassung einer Strömung im Bereich der Sensorik sowie eine Steuereinheit MC (siehe Figur 3) aufweist, - wobei die Steuereinheit MC mit der Sensorik zur Bewertung der Einsatzfähigkeit des Brandmelders M1 – M3 verbunden ist, - wobei die Sensorik zumindest einen im Bereich zumindest ei- ner der Eintrittsöffnungen OF angeordneten Thermistor T1- T4, insbesondere zumindest einen NTC, als Beispiel für ei- nen Temperatursensor zur Messung thermischer Fluktuationen aufweist, - wobei die Steuereinheit MC mit dem zumindest einen Thermis- tor T1-T4 zur Erfassung eines jeweiligen Temperaturmesssig- nals S1-S4 verbunden ist, und - wobei die Steuereinheit MC weiter dazu eingerichtet ist, zu erkennen, ob in der Eintrittsöffnung OF thermische Fluktua- tionen existieren oder nicht, - wobei die Steuereinheit MC weiter eingerichtet ist, im Fall, dass keine thermischen Fluktuationen erkannt werden, eine entsprechende Meldung in einen Speicher (z.B. Daten- bank, Liste) einer Auswerteeinheit AE des Wartungssystems WS einzutragen. FIG 7 zeigt eine exemplarische Melderlinie ML, mit erfin- dungsgemässen Brandmeldern M1 – M3. Die Brandmelder M1 – M3 sind z.B. einem bestimmten Brandabschnitt (z.B. Raum, Zone) in einem Gebäude zugeordnet, d.h. in diesem Brandabschnitt angeordnet. Wenn ein Brandmelder M1 – M3 erkennt, dass im Bereich seiner Eintrittsöffnung keine thermische Fluktuation vorhanden ist, setzt er eine Meldung "Keine Fluktuation" KFL (par) ab. Die Meldung Keine Fluktuation KFL (par) kann über die Melderlinie ML zu einer Brandmeldezentrale BMZ (z.B. Panel), und von der Brandmeldezentrale BMZ zur Auswerteeinheit AE über eine ge- eignete Kommunikationsverbindung KV1 gesendet werden. Die Meldung "Keine Fluktuation" KFL (par) kann aber auch direkt vom Melder M1 – M3 über eine geeignete Kommunikationsverbin- dung KV2 zur Auswerteeinheit AE gesendet werden.
Mit Vorteil umfasst eine Meldung "Keine Fluktuation" KFL (par) Parameter und/oder Metadaten und/oder Attribute, wie z.B. Informationen über den Brandmelder, Informationen über den Installationsort, Informationen über den Brandabschnitt, oder Informationen über den Zeitpunkt bzw. den Zeitraum zu denen keine Fluktuationen erkannt werden. Die Parameter kön- nen auch Informationen zur Installation umfassen (z.B. Zeit- punkt der Installation, Installateur, Testdaten). Die Parame- ter können auch Informationen zur letzten Wartung umfassen. Die Kommunikationsverbindungen KV1, KV2 können z.B. durch ge- eignete Funkverbindungen (z.B. WLAN) realisiert werden. Die Auswerteeinheit AE ist z.B. als Rule Engine oder als AI Engine, basierend auf entsprechend trainierten Neuronalen Netzen, realisiert. Die Auswerteeinheit AE kann aber auch auf entsprechenden Entscheidungstabellen beruhen. Die Auswer- teeinheit AE kann auf Methoden des maschinellen Lernens beru- hen. Die Auswerteeinheit AE ist z.B. in einem entsprechend einge- richteten Server S mit entsprechenden Verarbeitungs-, Kommu- nikations-, Ein-/Ausgabe- und Speichermitteln realisiert. Mit Vorteil sind die Auswerteeinheit AE und der Server S in einer Cloud-Infrastruktur CLOUD realisiert. Der Server S legt die Meldungen "Keine Fluktuation" KFL (par) und die Auswerteergebnisse der Auswerteeinheit AE in einem Speicher DB (z.B. Datenbank) ab. Mit Vorteil werden die Mel- dungen KFL (par) und die Auswerteergebnisse in einem Gebäu- deinformationsmodell BIM (Building Information Model) abge- legt. Mit Vorteil ist der Server S eingerichtet, um, basierend auf den Auswerteergebnissen der Auswerteeinheit AE entsprechende Meldungen SM an ein Gebäudeleitstelle und/oder ein Facility Management System FM abzusetzen.
Mit Vorteil ist das Wartungssystem eingerichtet, dass das Er- kennen von thermischen Fluktuationen in der Steuereinheit (MC) durch die Auswertung der Signalbandbreite von Signal- fluktuationen erfolgt, wobei die Meldung, dass keine thermi- schen Fluktuationen erkannt wurden, in den Speicher DB der Auswerteeinheit AE eingetragen werden, falls die Signalband- breite von Signalfluktuationen zumindest eines der erfassten, vorzugsweise aller Temperaturmesssignale (S1-S4), eine Min- destzeit (MZ) lang einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet. Mit Vorteil ist die Auswerteeinheit AE eingerichtet, dass nach Auswertung der in den Speicher DB eingetragenen Meldun- gen KFL (par), beim Erkennen, dass keine Fluktuation vor- liegt, eine Servicemeldung SM ausgegeben wird, wenn die Aus- wertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. Mit Vorteil werden die in einem definierten Überwachungsin- tervall in den Speicher DB eingetragenen Meldungen hinsicht- lich Anzahl der Meldungen und/oder bezüglich des jeweiligen Installationsortes der Melder, die keine Fluktuation melden, von der Auswerteeinheit AE ausgewertet. Das definierte Überwachungsintervall kann z.B. einen Tag oder einen Monat oder ein Jahr betragen. Mit Vorteil ist der Speicher DB des Servers S über einen Cloud-Zugriff und/oder über einen Internet-Zugriff und/oder über Fernwartung auslesbar. Mit Vorteil werden im Falle einer Inspektion, insbesondere bei einer jährlichen Inspektion, nur diejenigen Brandmelder kontrolliert werden, bei denen keine Fluktuationen detektier- bar waren. Mit Vorteil wird eine Servicemeldung SM ausgegeben, wenn sich zwei oder mehr Brandmelder M1 – M3 in einem Brandabschnitt,
insbesondere in einem Raum, befinden, von denen der eine Brandmelder Fluktuationen detektiert, der andere jedoch nicht. FIG 8 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm für ein Verfah- ren zur Wartung von erfindungsgemässen Brandmeldern. Das Ver- fahren eignet sich insbesondere zur Detektion von Verschmut- zungen oder einer unzulässigen Abdeckung zumindest einer Ein- trittsöffnung für Rauch oder Brandgas bei einem Brandmelder. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: - (VS1) wobei zumindest ein unbeheizter Thermistor im Bereich einer der Eintrittsöffnungen angeordnet ist, - (VS2) wobei ein Temperaturmesssignal vom jeweiligen Ther- mistor erfasst wird, - (VS3) wobei eine Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umgebungsluft um den zumindest einen Thermistor herum in den Speicher einer Auswerteeinheit eingetragen wird, und - (VS4) wobei die Auswerteeinheit nach Auswertung der in den Speicher (z.B. Datenbank, Liste, BIM) eingetragenen Meldun- gen, dass keine Fluktuation vorliegt, eine Servicemeldung ausgibt, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. Mit Vorteil wird die Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umgebungsluft um den zumindest einen Thermistor herum gene- riert, wenn die Signalbandbreite von Signalfluktuationen zu- mindest eines der erfassten, vorzugsweise allen Temperatur- messsignale, eine Mindestzeit lang einen Wert von 30 mK, ins- besondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet. Mit Vorteil werden die in einem definierten Überwachungsin- tervall in den Speicher (Datenbank, Liste) eingetragenen Mel- dungen hinsichtlich Anzahl der Meldungen und/oder bezüglich des jeweiligen Installationsortes der Melder, die keine
Fluktuation melden, von der Auswerteeinheit analysiert zur Bestimmung, ob die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. Das definierte Überwachungsintervall kann z.B. einen Tag oder einen Monat oder ein Jahr betragen. Mit Vorteil wird der Speicher (z.B. Datenbank, Liste) über einen On-Premise-Zugriff und/oder über einen Cloud-Zugriff und/oder über einen Internet-Zugriff und/oder über Fernwar- tung von der Auswerteeinheit ausgelesen. Mit Vorteil werden im Falle einer Wartungsinspektion, insbe- sondere bei einer jährlichen Wartungsinspektion, nur diejeni- gen Brandmelder kontrolliert, bei denen keine Fluktuationen feststellbar waren. Mit Vorteil wird von der Auswerteeinheit eine Servicemeldung ausgegeben, wenn sich zwei oder mehr Brandmelder in einem Brandabschnitt, insbesondere in einem Raum, befinden, von de- nen mindestens einer der Brandmelder keine Fluktuationen mel- det. Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Wartungssystem und ein Verfahren zur Wartung von Brandmeldern, insbesondere zur Detektion von Verschmutzungen oder einer unzulässigen Abde- ckung zumindest einer Eintrittsöffnung für Rauch oder Brand- gas bei einem Brandmelder, - wobei zumindest ein vorzugsweise unbeheizter Temperatur- sensor zur Messung thermischer Fluktuationen im Bereich ei- ner der Eintrittsöffnungen angeordnet ist, - wobei ein Temperaturmesssignal vom jeweiligen Temperatur- sensor erfasst wird, - wobei eine Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umge- bungsluft um den zumindest einen Temperatursensor herum in den Speicher einer Auswerteeinheit eingetragen wird, und - wobei die Auswerteeinheit nach Auswertung der in den Spei- cher (Datenbank, Liste, BIM) eingetragenen Meldungen, dass
keine Fluktuation vorliegt, eine Servicemeldung ausgibt, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet.
Bezugszeichen A Hauptachse, Symmetrieachse ADC A/D-Umsetzer AL Brandalarm, Alarm AVS gleitendes arithmetisches Mittelwertfilter B/2 halbe Signalbandbreite BZM Betriebszeitmesser BZW Betriebszeitmesswert COV Abdeckt-Meldung DET Auswerteeinheit D1-D4 digitales Temperaturmesssignal FH1-FH4 Hochpassfiltersignal FO1-FO4 Filterausgangssignale FZ Filterzeit GG Grundkörper GW Grenzwert H Haube, Melderhaube HP Hochpassfilter LED Lichtsender, Leuchtdiode M, M1 – M3 Brandmelder, Rauchmelder MC elektronische Steuereinheit, Mikrocontroller MK Branddetektionseinheit, optische Messkammer MZ Mindestzeit N Insektengitter, Netz OF Eintrittsöffnung, Raucheintrittsöffnung PCB Schaltungsträger PD Lichtempfänger, Photodiode PRG Computerprogramm, Software RMS gleitendes quadratisches Mittelwertfilter S1-S4 Temperaturmesssignal t Zeit, Zeitachse T1-T4 Thermistor, NTC TIMER Timer, Zeitmessglied TP Tiefpassfilter WM Warnmeldung, Verschmutzungsmeldung WZ Mindestwartezeit ^ ^ Temperaturänderung
^ Temperatur VS1 – VS4 Verfahrensschritt WS Wartungssystem S Server AE Auswerteeinheit DB Speicher BIM Gebäudeinformationsmodell CLOUD Cloud-Infrastruktur BMZ Brandmeldezentrale ML Melderlinie KV1, KV2 Kommunikationsverbindung KFL (par) Meldung Keine Fluktuation FM Facility Management SM Servicemeldung
Claims
Patentansprüche 1. Wartungssystem (WS) für Brandmelder (M1 – M3), installiert in einem oder mehreren Brandabschnitten, wobei jeder Brand- melder (M1 – M3) eingerichtet ist zur Erfassung zumindest ei- ner Brandkenngrösse in einem detektierten Brandfall, wobei der Brandmelder (M1 – M3) ein Gehäuse (G) mit zumindest einer Eintrittsöffnung (OF), eine über diese mit der Umgebungsluft kommunizierende Sensorik zur Erfassung einer Strömung im Be- reich der Sensorik sowie eine Steuereinheit (MC) aufweist, - wobei die Steuereinheit (MC) mit der Sensorik zur Bewertung der Einsatzfähigkeit des Brandmelders (M) verbunden ist, - wobei die Sensorik zumindest einen im Bereich zumindest ei- ner der Eintrittsöffnungen (OF) angeordneten Temperatur- sensor (T1-T4) zur Messung thermischer Fluktuationen, ins- besondere zumindest einen Thermistor, aufweist, - wobei die Steuereinheit (MC) mit dem zumindest einen Tempe- ratursensor (T1-T4) zur Erfassung eines jeweiligen Tempera- turmesssignals (S1-S4) verbunden ist, und - wobei die Steuereinheit (MC) weiter dazu eingerichtet ist, zu erkennen, ob in der Eintrittsöffnung (OF) thermische Fluktuationen existieren oder nicht, - wobei die Steuereinheit (MC) weiter eingerichtet ist, im Fall, dass keine thermischen Fluktuationen erkannt werden, eine entsprechende Meldung (KFL (par)) in einen Speicher (DB) einer Auswerteeinheit (AE) des Wartungssystems (WS) einzutragen. 2. Wartungssystem (WS) nach Anspruch 1, wobei das Erkennen von thermischen Fluktuationen in der Steuereinheit (MC) durch die Auswertung der Signalbandbreite von Signalfluktuationen erfolgt, wobei die Meldung (KFL (par)), dass keine thermi- schen Fluktuationen erkannt wurden, in den Speicher (DB) der Auswerteeinheit (AE) eingetragen werden, falls die Signal- bandbreite von Signalfluktuationen zumindest eines der er- fassten, vorzugsweise aller Temperaturmesssignale (S1-S4), eine Mindestzeit (MZ) lang einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschreitet.
3. Wartungssystem (WS) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (AE) nach Auswertung der in den Speicher (DB) eingetragenen Meldungen (KFL (par)), dass keine Fluktuation vorliegt, eine Servicemeldung (SM) ausgegeben wird, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. 4. Wartungssystem (WS) nach Anspruch 3, wobei die in einem definierten Überwachungsintervall in den Speicher (DB) einge- tragenen Meldungen (KFL (par)) hinsichtlich Anzahl der Mel- dungen und/oder bezüglich des jeweiligen Installationsortes der Melder, die keine Fluktuation melden, von der Auswer- teeinheit (AE) ausgewertet werden. 5. Wartungssystem (WS) nach Anspruch 4, wobei das definierte Überwachungsintervall einen Tag oder einen Monat oder ein Jahr beträgt. 6. Wartungssystem (WS) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Speicher (DB) der Auswerteeinheit (AE) über einen Cloud-Zugriff und/oder über einen Internet-Zugriff und/oder über Fernwartung auslesbar ist. 7. Wartungssystem (WS) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im Falle einer Inspektion, insbesondere bei einer jähr- lichen Inspektion, nur diejenigen Brandmelder (M1 – M3) kon- trolliert werden, bei denen keine Fluktuationen detektierbar waren. 8. Wartungssystem (WS) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Servicemeldung (SM) ausgegeben wird, wenn sich zwei oder mehr Brandmelder in einem Brandabschnitt, insbeson- dere in einem Raum, befinden, von denen der eine Brandmelder Fluktuationen detektiert, der andere jedoch nicht.
9. Wartungssystem (WS) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Wartungssystem (WS), insbesondere die Auswerteein- heit, in einer Cloud-Infrastruktur (CLOUD) realisiert ist. 10. Verfahren zur Wartung von Brandmeldern, insbesondere zur Detektion von Verschmutzungen oder einer unzulässigen Abde- ckung zumindest einer Eintrittsöffnung (OF) für Rauch oder Brandgas bei einem Brandmelder (M), - (VS1) wobei zumindest ein Temperatursensor (T1-T4), insbe- sondere zumindest ein Thermistor, zur Messung thermischer Fluktuationen im Bereich einer der Eintrittsöffnungen (OF) angeordnet ist, - (VS2) wobei ein Temperaturmesssignal (S1-S4) vom jeweiligen Temperatursensor (T1-T4) erfasst wird, - (VS3) wobei eine Meldung für das Ausbleiben von bewegter Umgebungsluft um den zumindest einen Temperatursensor (T1- T4) herum in den Speicher einer Auswerteeinheit eingetragen wird, und - (VS4) wobei die Auswerteeinheit nach Auswertung der in den Speicher (Datenbank, Liste, BIM) eingetragenen Meldungen (KFL (par)), dass keine Fluktuation vorliegt, eine Service- meldung (SM) ausgibt, wenn die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Meldung (KFL (par)) für das Ausbleiben von bewegter Umgebungsluft um den zumin- dest einen Temperatursensor (T1-T4) herum generiert wird, wenn die Signalbandbreite von Signalfluktuationen zumindest eines der erfassten, vorzugsweise allen Temperaturmesssignale (S1-S4), eine Mindestzeit (MZ) lang einen Wert von 30 mK, insbesondere von 20 mK, vorzugsweise von 15 mK, unterschrei- tet. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die in einem definierten Überwachungsintervall in den Speicher (DB) einge- tragenen Meldungen hinsichtlich Anzahl der Meldungen und/oder bezüglich des jeweiligen Installationsortes der Melder, die keine Fluktuation melden, von der Auswerteeinheit analysiert
werden zur Bestimmung, ob die Auswertung auf eine fehlende Fluktuation in einem Brandabschnitt hindeutet. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das definierte Überwachungsintervall einen Tag oder einen Monat oder ein Jahr beträgt. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Speicher (DB) über einen On-Premise-Zugriff und/oder über ei- nen Cloud-Zugriff und/oder über einen Internet-Zugriff und/oder über Fernwartung von der Auswerteeinheit (AE) ausge- lesen wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei im Falle einer Wartungsinspektion, insbesondere bei einer jähr- lichen Wartungsinspektion, nur diejenigen Brandmelder kon- trolliert werden, bei denen keine Fluktuationen feststellbar waren. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei von der Auswerteeinheit (AE) eine Servicemeldung (SM) ausgegeben wird, wenn sich zwei oder mehr Brandmelder in einem Brandab- schnitt, insbesondere in einem Raum, befinden, von denen min- destens einer der Brandmelder keine Fluktuationen meldet.
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