ES2814005T3 - Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con conexión escalonada de otra unidad LED para irradiar otros pulsos de luz de diferentes longitudes de onda y ángulos de luz dispersa, así como tales detectores de humo de luz dispersa - Google Patents

Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con conexión escalonada de otra unidad LED para irradiar otros pulsos de luz de diferentes longitudes de onda y ángulos de luz dispersa, así como tales detectores de humo de luz dispersa Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con los siguientes pasos: Irradiación de pulsos de luz de una primera longitud de onda λ_1, en un volumen de luz dispersa (SV) y medición de una primera intensidad de radiación dispersa I_1F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa (SV); Irradiación de pulsos de luz de una segunda longitud de onda λ_2, en el volumen de luz dispersa (SV) y medición de una segunda intensidad de radiación dispersa I_2F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa (SV), en el que la segunda longitud de onda λ_2 es mayor que la primera longitud de onda λ_1. Determinación de un primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F así como comparar el primer cociente Q1 con un primer y segundo valor de comparación F0, S0, en el que el primer valor de comparación F0 es mayor que el segundo valor de comparación S0, y Si el primer cociente Q1 está entre el primer y el segundo valor de comparación F0, S0: e) Irradiación de pulsos de luz de la segunda longitud de ondaλ _2 en el volumen de luz dispersa (SV) y medición de una tercera intensidad de radiación dispersa I_2R generada por la dispersión hacia atrás en el volumen de luz dispersa (SV), f) Determinación de un segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F y comparar el segundo cociente Q2 con un tercer valor de comparación F, y g) Emisión de una alarma de incendio (AL) si el segundo cociente Q2 excede el tercer valor de comparación F.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con conexión escalonada de otra unidad LED para irradiar otros pulsos de luz de diferentes longitudes de onda y ángulos de luz dispersa, así como tales detectores de humo de luz dispersa
La invención se refiere a un procedimiento para la detección de incendios basado en el principio de dispersión de luz. Aquí, los pulsos de luz de una primera longitud de onda A_1, como la luz azul o la luz UV cercana (UV-A), y los pulsos de luz de una segunda longitud de onda A_2, como por ejemplo la luz roja o la luz infrarroja cercana (NIR), se irradian a un volumen de luz dispersa común o a un volumen de medición. Preferentemente los diodos emisores de luz se usan para irradiar los pulsos de luz. Por medio de un fotosensor, como por ejemplo un fotodiodo, o si es necesario, por medio de otro fotosensor, se miden las intensidades de radiación dispersa, que se generan por la dispersión hacia adelante y hacia atrás en el volumen de luz dispersa. Por medio de la formación de cocientes adecuados a partir de las intensidades de radiación dispersa medidas permite obtener información sobre el tamaño y la naturaleza de las partículas detectadas en el volumen de luz dispersa.
Estos procedimientos se conocen, por ejemplo, de DE 102011 119431 A1, de EP 1408469 A2, de EP 1884904 A1 o de EP 2336993 A1.
También se conoce un procedimiento de EP 1430 457 A1, en el que un segundo diodo emisor de luz solo se enciende cuando la señal de luz dispersa que procede del primer diodo emisor de luz ha superado un nivel mínimo.
Partiendo del estado anterior de la técnica mencionada al principio, es por lo tanto un objeto de la invención proporcionar un procedimiento mejorado de detección de humo. Otro objeto es especificar un procedimiento de detección de humo con mayor ahorro de energía.
Otro objeto de la invención es proporcionar un detector de humo de luz dispersa mejorado y/o en particular que ahorre energía.
El objeto de la invención se logra mediante un procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con los siguientes pasos:
Irradiación de pulsos de luz de una primera longitud de onda A_1, en un volumen de luz dispersa y medición de una primera intensidad de radiación dispersa I_1F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa;
Irradiación de pulsos de luz de una segunda longitud de onda A_2, en el volumen de luz dispersa y medición de una segunda intensidad de radiación dispersa I_2F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa, en el que la segunda longitud de onda A_2 es mayor que la primera longitud de onda A_1.
Determinación de un primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F así como comparar el primer cociente Q1 con un primer y segundo valor de comparación F0, S0, en el que el primer valor de comparación F0 es mayor que el segundo valor de comparación S0, y
si el primer cociente Q1 está entre el primer y el segundo valor de comparación F0, S0:
e) Irradiación de pulsos de luz de la segunda longitud de onda A_2 en el volumen
de luz dispersa y medición de una tercera intensidad de radiación dispersa I_2R generada por la dispersión hacia atrás en el volumen de luz dispersa,
f) Determinación de un segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F y comparar el segundo cociente Q2 con un tercer valor de comparación F, y
g) Emisión de una alarma de incendio si el segundo cociente Q2 excede el tercer
valor de comparación F.
El núcleo de la invención radica en la irradiación escalonada de pulsos de luz en el volumen de luz dispersa. Esto tiene lugar ventajosamente solo cuando no se puedenhacer afirmaciones claras sobre el tamaño y la naturaleza de las partículas detectadas, de modo que no se puede emitir ni una alarma de incendio clara ni un mensaje variable de perturbación claro, por ejemplo, en el caso de polvo o vapor detectados.
Por lo tanto, otros pulsos de luz de la segunda longitud de onda A_2 se irradian posteriormente en el volumen de luz dispersa para medir una tercera intensidad de radiación dispersa I_2R que se genera por dispersión hacia atrás en el volumen de dispersión de luz como "información" adicional para la evaluación actual. Se ha demostrado así, que si esta tercera intensidad de radiación dispersa I_2R se establece en relación con la primera intensidad de luz dispersa I_1F, ahora es posible asignar ventajosamente el resultado previamente indeterminado a una alarma de incendio o a un mensaje variable de perturbación. Lo esencial aquí es la determinación apropiada del tercer valor de comparación F.
Esta evaluación escalonada conduce ventajosamente a un análisis de fuego particularmente fiable. El hecho de que estos casos "no definidos" ocurren comparativamente raramente y, por lo tanto, raramente necesiten ser irradiados otros pulsos de luz, hace que este procedimiento, según la invención, sea particularmente eficiente en cuanto a ahorro de energía.
Se observa que, en lugar de la formación del primer y segundo cociente, también se puede determinar el valor recíproco respectivo. En este caso, los valores de referencia F0, S0 y F también tienen el valor recíproco. Además, también se invierten los operadores de comparación como los más pequeños o los más grandes.
Según una variante del procedimiento, el paso del procedimiento e) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento b) y/o el paso del procedimiento f) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento c).
Esta variante es particularmente ventajosa si se pueden medir tanto la dispersión hacia adelante como al mismo tiempo la dispersión hacia atrás, por así decirlo, "en stock". Este es el caso si la dispersión hacia adelante y la dispersión hacia atrás se registran cada una con un fotosensor separado. La determinación del segundo cociente Q2 y, si es necesario, la comparación con el tercer valor de comparación F, solo tienen lugar si el resultado del cálculo del primer cociente Q1 debe ser indeterminado, o alternativamente después de la medición de la tercera intensidad de dispersión de radiación I_2R. En el primer caso, en promedio, se requiere menos potencia de cálculo dado que el cálculo del cociente Q2 solo se lleva a cabo según sea necesario.
Según una variante particularmente ventajosa del procedimiento, el procedimiento según la invención tiene los siguientes pasos adicionales si el primer cociente Q1 alcanza o excede el primer valor de comparación F0:
Irradiación de pulsos de luz de la primera longitud de ondá_1, en el volumen de luz dispersa y medión de una cuarta intensidad de radiación dispersa I 1R generada por dispersión hacia atrás en el volumen de luz dispersa,
Determinación de un tercer cociente Q3 a partir de la cuarta y primera intensidad de radiación dispersa I_1R, I_1F y comparación del tercer cociente Q3 con un cuarto valor de comparación 0F, y
Emisión de una alarma de incendio para fuego abierto, si el tercer cociente Q3 también excede el cuarto valor de referencia, así como
En otro caso, emisión de una alarma de incendio por fuego latente.
En este caso, ya no hay duda de que hay un incendio claro, porque el primer cociente Q1 ha alcanzado o superado el primer valor de comparación F0.
Según la invención, ahora es ventajosamente posible diferenciar el incendio determinado en un fuego abierto o en un fuego latente. La información obtenida de esta manera se puede emitir como alternativa o como complemento de una alarma de incendio general no específica. Esta información adicional sobre el tipo de incendio es particularmente útil para los servicios de emergencia al evaluar la situación, así como para seleccionar losequipos contra incendios. Además, los eventos SB, OB, WS que se han producido pueden procesarse más adelante en el lado del detector, para, por ejemplo, controlar el tiempo de reacción del detector. El detector puede, por ejemplo, después de la primera aparición de un incendio latente detectado SB o fuego abierto OF en forma de bucle, iniciar y evaluar una nueva medición. Una alarma solo puede emitirse hacia el exterior en el lado del detector cuando un evento específico, como un incendio latente SB o un fuego abierto OF, por ejemplo, han ocurrido varias veces dentro de un tiempo predeterminado de, por ejemplo, 10 segundos.
Aquí nuevamente es esencial la determinación apropiada del cuarto valor de comparación OF.
Según una variante del procedimiento, el paso del procedimiento h) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento a) y/o el paso del procedimiento i) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento anterior c). Aquí también, la medición de la cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R tiene lugar ventajosamente, por así decirlo, "en stock". La determinación del tercer cociente Q3 y, si es necesario, la comparación con el cuarto valor de comparación OF solo tiene lugar si se desea o se requiere una diferenciación del fuego en "fuego abierto" o en "fuego latente", o alternativamente después de medir la cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R. En el primer caso, se requiere menos potencia de cálculo en promedio, dado que el cálculo del cociente Q3 solo tiene lugar según sea necesario.
Alternativamente, en lugar del tercer cociente Q3, se determina un cuarto cociente Q4 a partir de la cuarta y segunda intensidad de radiación dispersa I_1R, I_2F y esto se puede comparar con un quinto valor de comparación OF'. También en este caso alternativo, es ventajosamente posible diferenciar el fuego calculado en un fuego abierto o en un fuego latente. Aquí nuevamente, el cálculo adecuado del quinto valor de comparación OF' es esencial.
Según una variante particularmente ventajosa de la invención, la irradiación de los pulsos de luz de la segunda longitud de onda A_2 y la medirán de la segunda y tercera intensidad de radiación dispersa I_2F, I_2F solo tienen lugar cuando la primera intensidad de radiación dispersa I_1F, excede o ha excedido un nivel mínimo de luz dispersa MIN para la detección de humo.
Alternativamente, los pulsos de luz de la segunda longitud de onda A_2 pueden irradiarse repetidamente, en particular cíclicamente, en el volumen de luz dispersa. Si la segunda intensidad de radiación dispersa medida I_2F alcanza o excede un nivel mínimo de luz dispersa MIN para la detección de humo, entonces los pulsos de luz de la primera longitud de onda A_1 se irradian en el volumen de luz dispersa y se mide la primera intensidad de radiaón dispersa I_1F, y opcionalmente la cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R.
Típicamente, los pulsos de luz de la primera longitud de onda i A] _1 se irradian repetidamente, en particular cíclicamente, en el volumen de luz dispersa, por ejemplo, con una frecuencia de repetición en el rango de 0.1 a 5 Hz. En un promedio de tiempo, la primera intensidad de radiación dispersa medida I_1F rara vez alcanza el nivel mínimo de luz dispersa MIN. El nivel mínimo de luz dispersa MIN solo se supera si una concentración suficiente de partículas de humo, polvo o vapor entra en el volumen de luz dispersa.
El uso de la primera longitud de onda "azul" i A] _1 tiene la gran ventaja de que se dispersa tanto en pequeñas partículas de humo como también en partículas grandes, como el polvo o el vapor. Frente a esto, la luz "roja" de la segunda longitud de onda i A] _1 se dispersa solo ligeramente sobre las pequeñas partículas de humo. Esto asegura ventajosamente una vigilancia completa tanto de las partículas de humo como de las variables de perturbación. Al mismo tiempo, la activación escalonada de la radiación de luz de la segunda longitud de onda i A] _2 reduce drásticamente el consumo de energía.
Según otra variante del procedimiento, los pulsos de luz de la primera y segunda longitud de onda i A] _1 , i A] _2 se irradian en el volumen de luz dispersa a una frecuencia de repetición más alta cuando la primera intensidad de radiación dispersa I_1F excede o ha excedido un nivel mínimo de luz dispersa MIN para la detección de humo. La frecuencia de repetición puede, por ejemplo, aumentar en un factor de 2, 4, 5 u 8. Esto permite una detección más segura de un posible incendio o una variable de perturbación, como, por ejemplo, debido a una mayor relación señal-ruido resultante o debido a un mejor sincronismo de los pulsos de luz.
Según una variante preferente del procedimiento, el primer y segundo cociente Q1, Q2 se calibran a un valor de relación idéntico, preferentemente a un valor de 2 para las partículas dispersas con un diámetro promedio en el rango de 0.5 a 1.5 pm. El tercer o cuarto cociente Q3, Q4 en adelante se calibran a la mitad de este valor de relación idéntico, preferentemente a un valor de 1.
La calibración se lleva a cabo típicamente con un aerosol que fluye a través del volumen de luz dispersa. En el curso de un proceso de calibración, se introducen en el volumen de dispersión las partículas dispersas de un diámetro medio en el rango de 0.5 a 1.5 pm de una concentran i de partículas predeterminada. Las partículas dispersas pueden ser, alternativamente, polvos, como por ejemplo el polvo de cemento. Después de que estén presentes las condiciones estables, se mide un valor de referencia i I] _(1FA' ) i ,I] _(2FA' ), i I] _(1RA' ), i I] _(2RA' )para cada intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F, I_1R i ,I] _2R.
Si el primer cociente Q1 = I_1F / I_2F, tiene entonces, por ejemplo, el valor de relación deseado 2, entonces esto debe multiplicarse por una constante de ajuste, que resulta de este valor de relación multiplicado por el cociente de los valores de referencia medidos actualmente i I] _(2FA' ), i I] _(1FA' ). Lo mismo se aplica al segundo, tercer y cuarto cocientes Q2, Q3, Q4. Como alternativa a la constante de ajuste, la duración del pulso de luz o la corriente de LED sepueden ajustar hasta alcanzar la proporción deseada Q1 - Q4.
Si el primer cociente Q1 se calibra con el valor de relación de 2 para un tamaño de partícula promedio de, por ejemplo, 0.55 pm, en el canal de humo, hay un primer valor de comparóai F0 para la presencia particularmente segura de fuego a un valor de 2 y un segundo valor de comparación S0 para la presencia particularmente segura de variables de perturbación a un valor de 0.9.
Si el segundo cociente Q2 también se calibra con un valor de relación de 2 con un tamaño de partícula promedio de, por ejemplo, 0.55 pm, en el canal de humo, hay un tercer valor de compararán F para la presencia particularmente segura de fuego a un valor de 1.
Si el tercer cociente Q3 se calibra con un valor de relación de 1 con un tamaño de partícula promedio de, por ejemplo, 0.55 pm, en el canal de humo, hay un cuarto valor de comparé OF para la presencia particularmente segura de fuego abierto a un valor de 1.5.
Finalmente, si el cuarto cociente Q4 se calibra en un valor de relación de 1 para un tamaño de partícula promedio de, por ejemplo, 0.55 pm en el canal de humo, hay un quinto valor de cóm|5Bfacjara la presencia particularmente segura de fuego abierto a un valor de 4.
El objeto de la invención se resuelve además mediante un (primer) detector de humo de luz dispersa con una unidad de detección que funciona según el principio de dispersión de luz. El detector de humo de luz dispersa en este caso, comprende una primera y una segunda unidad LED para irradiar pulsos de luz en un volumen de luz dispersa, así como un fotosensor (común) que es espectralmente sensible al respecto. La primera unidad LED con el fotosensor está dispuesta en un ángulo de dispersión hacia adelante y la segunda unidad LED con el fotosensor está dispuesta en un ángulo de dispersión hacia atrás.
Las primera y segunda unidad LED están diseñadas respectivamente para emitir pulsos de luz de una primera y una segunda longitud de onda i A3 _1, i A] _2, en el que la segunda longitud de onda i A] _2 es mayor que la primera longitud de onda i A] _1. Además, el detector de humo de luz dispersa tiene una unidad de control soportada por el procesador que está conectada a la primera y segunda unidad LED, así como al fotosensor. Además, la unidad de control tiene medios de salida para al menos una alarma de incendio, así como una memoria electrónica que se puede cargar con un programa informático. Según la invención, el programa informático tiene instrucciones que puede ejecutar la unidad de control apoyada por el procesador para llevar a cabo el procedimiento según la invención.
El fotosensor es en particular un fotodiodo semiconductor, en particular un fotodiodo PIN de silicio. Es preferiblemente un fotodiodo PIN de silicio con sensibilidad azul mejorada.
El programa informático se carga preferentemente en una memoria electrónica no volátil del microcontrolador, como, por ejemplo, una memoria flash. El microcontrolador generalmente tiene varias unidades funcionales de hardware integradas, como, por ejemplo, convertidor analógico-digital, convertidor digital-analógico, temporizador, unidades de entrada/salida digital, así como interfaces de bus, entre otras cosas, como medios de salida para una alarma de incendio o un mensaje variable de perturbación.
En esta forma de realización el detector de humo de luz dispersa, tiene dos unidades LED, así como un fotosensor común.
La unidad de control soportada por el procesador se usa para el control individual de las dos unidades LED, para medir una primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F I_(2F ) generada por la dispersión hacia adelante de la primera y segunda longitudes de onda i A] _1 , i A] _2 así como para medir una tercera intensidad de radiación dispersa I_(2R ) generada por la dispersión hacia atrás de la segunda longitud de onda i A] _2 configurada cada una por medio del fotosensor.
Así, la unidad de control está configurada para,
determinar el primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F y compararlo con el primer y segundo valor de comparación F0, S0,
controlar la segunda unidad LED para la emisión de pulsos de luz y para medir la tercera intensidad de radiación dispersa I_2R si el primer cociente Q1 está entre el primer y el segundo valor de comparación F0, S0, determinar el segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidades de radiación dispersas I_1F, I_2R y compare este cociente Q2 con un tercer valor de comparación F, y
emitir la alarma de incendio cuando el segundo cociente Q2 exceda el tercer valor de comparación F. En el otro caso, es decir, si el segundo cociente Q2 no excede el tercer valor de comparación F, la unidad de control puede configurarse para emitir un mensaje de variable de perturbación, como, por ejemplo, un aviso de polvo o vapor.
Alternativa o adicionalmente, la unidad de control puede estar configurada para iniciar una nueva medición y para ignorar este evento. Debido a que es precisamente la determinación particularmente segura de la presencia de una variable de perturbación, como polvo o vapor, lo que impide ventajosamente la salida de una falsa alarma que de otro modo sería posible.
La segunda unidad LED también puede diseñarse para emitir pulsos de luz de la primera longitud de onda A_1. En esta forma de realización, la unidad de control se puede configurar para,
controlar la segunda unidad LED para emitir pulsos de luz de la primera longitud de onda A_1 y medir una cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R generada por la dispersión hacia atrás de la primera longitud de onda A_1 si el primer cociente Q1alcanza o supera el primer valor de comparación F0,
determinar un tercer cociente Q3 a partir de la cuarta y primera intensidad de radiación dispersa I_1R, I_1F y comparar este cociente Q3 con un cuarto valor de comparación 0F, y
emitir una alarma de incendio, en particular una alarma de incendio por fuego abierto si el tercer cociente Q3 excede el cuarto valor de comparación, o en otro caso, emitir una alarma de incendio por fuego latente.
El ángulo de la dispersión hacia adelante esta en un rango de 20° y 90°, en particular de 30° a 70°. El ángulo de dispersión hacia atrás está en un rango de más de 90° a 160°, en particular de 110° a 150°. Los valores preferentes para los ángulos de dispersión de luz hacia adelante y hacia atrás están en 60° y 120°.
La unidad LED respectiva está diseñada para emitir luz de la primera longitud de ondaA_1 en el rango de 350 nm a 550 nm y para emitir luz de la segunda longitud de onda A_2 en el rango de 665 nm a 1000 nm. Está diseñado en particular para emitir luz de la primera longitud de onda A_1 de 460 nm ± 40 nm o 390 nm ± 40 nm y para emitir luz de la segunda longitud de onda A_2 de 940 nm ± 40 nm o 860 nm ± 40 nm, es decir, para emitir luz monocromática. El objeto de la invención se consigue además mediante un (segundo) detector de humo de luz dispersa con una unidad de detección que funciona según el principio de dispersión de luz.
La disposición de dispersión de luz del segundo detector de humo de luz dispersa se basa en una disposición alternativa de luz dispersa dual en comparación con el primer detector de humo de luz dispersa. Porque, como se muestra en las figuras 5 y 6, existen básicamente dos disposiciones de luz dispersa dual para llevar a cabo el procedimiento según la invención. En el primer caso según la figura 5, dos unidades LED se dirigen hacia un volumen de luz dispersa común, pero con un ángulo de dispersión hacia adelante y un ángulo de dispersiónhacia atrás en relación con un único fotosensor. En el segundo caso, según la figura 6, una única unidad LED se dirige hacia el volumen de luz dispersa, en el que aquí ahora dos fotosensores están dispuestos con respecto a la unidad LED en un ángulo de dispersión hacia adelante y hacia atrás de la unidad LED. El resultado de la detección de luz dispersa es básicamente el mismo para ambas disposiciones.
El (segundo) detector de humo de luz dispersa tiene una (única) unidad LED para irradiar pulsos de luz en un volumen de luz dispersa, así como un primer y segundo fotosensor espectralmente sensible al respecto. El primer fotosensor está dispuesto en relación con la unidad LED en un ángulo de dispersión hacia adelante y el segundo fotosensor está dispuesto, en relación con la unidad LED en un ángulo de dispersión hacia atrás. La primera unidad LED está configurada para emitir pulsos de luz de una primera y segunda longitud de onda1, A_2, en el que la segunda longitud de onda A_2 es nuevamente mayor que la primera longitud de onda A_1. El detector de humo de luz dispersa también tiene una unidad de control soportada por el procesador que está conectada a la unidad LED y al primer y segundo fotosensor. La unidad de control también comprende medios de salida para al menos una alarma de incendio, así como una memoria electrónica que puede cargarse con un programa informático. Según la invención, el programa informático tiene instrucciones que puede ejecutar la unidad de control soportada por el procesador para llevar a cabo el procedimiento según la invención.
Por lo tanto, en esta forma de realización, solo hay una unidad LED común y dos fotosensores.
En este caso, la unidad de control soportada por el procesador está configurada para controlar la (única) unidad LED, para medir una primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F de la primera y segunda longitudes de onda A_1, A_2, emitidas por el primer fotosensor y para medir una tercera intensidad de rad i aci dispersa I_2R de la segunda longitud de onda A_2 emitida por el segundo fotosensor.
Por lo tanto, la unidad de control se configura así,
determinación de un primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F y compararlo con un primer y segundo valor de comparación F0, S0,
determinación de un segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F si el primer cociente Q1 está entre el primer y el segundo valor de comparación F0, S0,
comparar el segundo cociente Q2 con un tercer valor de comparación F, y
emisión de la alarma de incendio, si el segundo cociente Q2 excede el tercer valor de comparación F. De lo contrario, la unidad de control se puede configurar para emitir un mensaje de variable de perturbación, como por ejemplo una advertencia de polvo o vapor. A su vez, se puede configurar adicional o alternativamente para iniciar una nueva medición e ignorar este evento.
La unidad de control también se puede configurar adicionalmente
para medir una cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R, de la primera longitud de onda A_1, emitida por el segundo fotosensor y determinar un tercer cociente Q3 a partir de la cuarta y primera intensidad de radiación dispersa I_1R, I_1F si el primer cociente Q1 alcanza o supera el primer valor de comparación F0,
para comparar el tercer cociente Q3 con un cuarto valor de comparación OF, y
emitir una alarma de incendio, en particular una alarma de incendio por fuego abierto, si el tercer cociente Q3 excede el cuarto valor de comparación, o en el otro caso emitir una alarma de incendio por incendio latente. Según una forma de realización preferente, la unidad LED respectiva es un diodo emisor de luz bicolor para emitir luz de la primera y segunda longitudes de onda A_1, A_2. Tal LED bicolorse conoce, por ejemplo, por EP 2908298 A1, por DE 202014009739 U1 o por DE 202015000820 U1.
El diodo emisor de luz bicolor es un componente optoelectrónico de una pieza o de un conjunto, en otras palabras, es una unidad estructural. Tal diodo emisor de luz bicolor es preferentemente un diodo emisor de luz con una carcasa (estándar) transparente con un diámetro de 3 mm o 5 mm. Se sabe que tales diodos emisores de luz de 3 mm o 5 mm se venden "off the shelf" como un producto de consumo masivo. Alternativamente, también se puede implementar como un componente SMD para el montaje en superficie.
La ventaja particular del diodo emisor de luz bicolor como unidad LED es que, en comparación con la unidad de detección según EP 1 408 469 A2, en lugar de cuatro componentes optoelectrónicos (de una pieza), solo se requieren tres componentes optoelectrónicos (de una pieza).
Ventajosamente, además de ahorrar un componente, se reduce el error restante después de la calibración de la ruta óptica en la unidad de detección. Habitualmente, del montaje de dos diodos emisores de luz separados, resultan mayores desviaciones con respecto a la alineación y colocación entre sí que en el caso de un diodo emisor de luz bicolor.
Otra ventaja es que la eliminación, ahora posible, del cuarto componente suprime una variable de perturbación de dispersión óptica. En lugar del cuarto componente, por lo demás, se pueden usar otros componentes absorbentes de luz o direccionadores de luz como trampas de luz en la unidad de detección. Esto reduce significativamente el pulso básico que está perturbando la tecnología de medición.
Como alternativa a esto, la unidad LED respectiva también puede comprender dos diodos emisores de luz adyacentes monocromáticos que están ópticamente alineados de forma idéntica para emitir luz de la primera y segunda longitud de onda A_1, A_2. En este caso, los ejes de transimos» óptica de los dos LED monocromáticos funcionan de tal manera que se cruzan en el centro de la luz dispersa.
Alternativa o adicionalmente, la unidad LED respectiva puede comprender dos diodos emisores de luz monocromático para emitir la luz de la primera y segunda longitudes de ondal, A_2, en el que los dos diodos emisores de luz de la unidad LED respectiva están dispuestos espacialmente separados entre sí, sin embargo, con el volumen de luz dispersa común están alineados al respectivo fotosensor, bajo un mismo ángulo de luz dispersa. La luz dispersada de ambos diodos emisores de luz incide así, en un ángulo igual, en el fotosensor común.
De manera habitual, la unidad de control está configurada para conducir la unidad LED respectiva alternativamente para emitir los pulsos de luz de la primera longitud de onda A_1 y de la segunda longitud de onda A_2. La luz dispersa asociada del volumen de luz dispersa se mide luego por el fotosensor respectivo en tiempo sincronizado. Tales detectores de humo de luz dispersa suelen tener una caja del detector con al menos una abertura de entrada de humo y una unidad de detección para la detección del humo alojado en la caja del detector. La unidad de detección comprende preferentemente una cámara de medición óptica que está protegida de la luz ambiental, pero es transparente al humo a detectar. Este último generalmente tiene una pluralidad de láminas que filtran la luz ambiental y, por eso, también se le conoce como laberinto. La unidad de detección óptica comprende la unidad LED respectiva descrita anteriormente y el fotosensor respectivo en una disposición de luz dispersa hacia adelante y hacia atrás.
Alternativamente, el detector de humo de luz dispersa puede ser un denominado detector de humo de luz dispersa abierto. En este caso, el detector de humo de luz dispersa no tiene laberinto. Más bien, la unidad LED respectiva y el fotosensor respectivo están dispuestos en la caja del detector. También están dispuestos en un sistema de luz dispersa hacia adelante y hacia atrás con un volumen de luz dispersa que se encuentra fuera de la caja del detector y,
por lo tanto, fuera de todo el detector de humo de luz dispersa.
La invención, así como las realizaciones ventajosas de la presente invención, se explican usando el ejemplo de las siguientes figuras. En ellas se muestra:
FIGURA 1 un diagrama de flujo ejemplar según una variante del procedimiento para explicar el procedimiento según la invención,
FIGURA 2 un diagrama de flujo ejemplar según una segunda variante del procedimiento,
FIGURA 3 un diagrama de flujo ejemplar según una tercera variante del procedimiento,
FIGURA 4 un ejemplo de un detector de humo de luz dispersa con una unidad de control con un programa informático para realizar el procedimiento según la invención,
FIGURA 5 una primera forma de realización ejemplar de una unidad de detección para un detector de humo con dos unidades LED y un fotorreceptor que funciona según el principio de dispersión de luz según la invención, FIGURA 6 una segunda forma de realización de una unidad de detección para un detector de humo con una unidad LED y dos fotorreceptores según la invención,
FIGURA 7 muestra una forma de realización alternativa de la unidad de detección, por ejemplo, según la figura 5, y
FIGURA 8 muestra una forma de realización alternativa de la unidad de detección, por ejemplo, según la figura 6.
La FIG 1 muestra un diagrama de flujo ejemplar según una variante del procedimiento para explicar el procedimiento según la invención.
Los pasos individuales V1-V11 se reproducen preferentemente mediante pasos de programa adecuados de un programa informático y se llevan a cabo en una unidad de control soportada por el procesador de un detector de humo de luz dispersa, como, por ejemplo, un microcontrolador.
En el paso V1, un pulso de luz con una primera longitud de onda A_1, como, por ejemplo, un pulso de luz azul, se irradia en el volumen de luz dispersa y se mide una primera intensidad de radiación dispersa I_1F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa SV. En el paso V2, un pulso de luz con una segunda longitud de onda A_2, como, por ejemplo, un pulso de luz infrarroja, se irradia en el volumen de luz dispersa y se mide una segunda intensidad de radiación dispersa I_2F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa SV. Los dos pasos V1, V2 también se pueden realizar a la inversa. En el siguiente paso V3, se determina un primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa, I_1F I_2F. A continuación, en el paso V4, se compara el primer cociente Q1 con un primer valor de comparación F0 y con un segundo valor de comparación S0. El primer valor de comparación F0 es así mayor en términos de cantidad que el segundo valor de comparación S0. Si el primer cociente Q1 alcanza o supera el primer valor de comparación F0, se emite una alarma de incendio AL en el paso V5. Si el primer cociente Q1 es igual o menor que el segundo valor de comparación S0, se emite un mensaje de variable de perturbación WS en el paso V6. Esto es el caso, por ejemplo, cuando se ha detectado polvo o vapor de agua. De lo contrario, el primer cociente Q1 se encuentra entre los dos valores de comparación F0 y S0, y se clasifica como indeterminado. Por "indeterminado" se entiende que no se puede hacer ninguna afirmación fiable sobre si hay un incendio, es decir, partículas de humo, o si solo hay partículas de polvo o vapor de agua.
Por lo tanto, en el caso indeterminado, en el paso V7, se irradia un pulso de luz con la segunda longitud de onda A_2, en el volumen de luz dispersa y se mide una tercera intensidad de raid ¡dispersa I_2R generada por dispersión hacha atrás en el volumen de luz dispersa. Después, en el paso V8, se determina un segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidad de radiación dispersa I_1f , I_2R. A continuación, en el paso V9, se compara este cociente Q2 con un tercer valor de comparación F. Si el segundo cociente Q2 ahora excede el tercer valor de comparación F, en el paso V11 se emite una alarma de incendio AL. De lo contrario, en el paso V10 se emite un mensaje de variable de perturbación WS.
La FIG 2 muestra un diagrama de flujo ejemplar según una segunda variante del procedimiento.
Los pasos individuales W1-W10 se reproducen de nuevo preferentemente mediante pasos de programa adecuados de un programa informático y se llevan a cabo en una unidad de control soportada en el procesador de un detector de humo de luz dispersa, como, por ejemplo, un microcontrolador.
En comparación con la variante del procedimiento anterior, en los dos primeros pasos W1, W2 se irradian pulsos de luz de la primera y segunda longitudes de onda A_1, A_2 en el volumen de luz disperso. Al lado de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_(2F )- por así decirlo en stock - también se mide la tercera intensidad de radiación dispersa I_2R, y más preferentemente también la cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R de dispersión hacia atrás. Una posible irradiación posterior de los pulsos de luz de la primera y segunda longitud de onda A_1, A_2, y la medid de la tercera y cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R, I_2R, es entonces ventajosamente innecesaria.
A continuación, en el paso W3 el primer cociente Q1, a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_(2F ) y al mismo tiempo en el paso W3', o alternativamente más tarde en el paso W7, se determina el segundo cociente Q2. Los pasossiguientes W4-W10 corresponden de nuevo a los pasos V8-V11 según la variante del procedimiento anterior.
La FIG 3 muestra un diagrama de flujo ejemplar según una tercera variante del procedimiento.
Los pasos individuales SK, S1-S17 se reproducen de nuevo preferentemente mediante pasos de programa adecuados de un programa informático y se llevan a cabo en una unidad de control soportada en el procesador de un detector de humo de luz dispersa, como, por ejemplo, un microcontrolador.
En el paso SK, tiene lugar una calibración (única) de las intensidades de radiación dispersas I_1F, I_(2F ), I_1R, I_(2R ), como, por ejemplo, con partículas dispersas, como puede ser con un aerosol con un diámetro promedio dado en el rango de 0.5 a 1.5 pm, que fluye a través del volumen de luz dispersa. Preferentemente, los cocientes Q1 y Q2 se calibran a un valor de proporción de 2 y los cocientes Q3 o Q4 a un valor de proporción de 1.
En el paso S1, un pulso de luz de la primera longitud de onda A_1, como, por ejemplo, un pulso de luz azul, se irradia a un volumen de luz dispersa y se mide una primera intensidad de radiación dispersa I_1F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa. En el paso S2, se compara si el nivel de la primera intensidad de radiación dispersa medida I_1F excede un nivel mínimo MIN para la detección de humo. Si este no es el caso, - que es lo que pasa la mayor parte de las veces -, entonces el proceso vuelve al paso S1 para una nueva medición.
De lo contrario, en el paso S3, un pulso de luz con una segunda longitud de onda i A] _2 ,como por ejemplo un pulso de luz infrarroja, se irradia al volumen de luz dispersa y se mide una segunda intensidad de radiación dispersa I_2F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa.
En el siguiente paso S4, se determina un primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F,I_2F. A continuación, en el paso S5, el primer cociente Q1 se compara con un primer y segundo valor de comparación F0, S0. El primer valor de comparación F0 es mayor en términos de cantidad que el segundo valor de comparación S0.
Si el primer cociente Q1 alcanza o supera el primer valor de comparación F0, se emite una alarma de incendio AL en el paso S6.
Alternativa o adicionalmente, en el paso S8 - como se muestra en el ejemplo de la figura 3 - se irradia un pulso de luz de la primera longitud de onda i A] _1 al volumen de luz disperso y se mide una cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R, generada por dispersión hacia atrás en el volumen de luz dispersa. En el siguiente paso S9, se determina un tercer cociente Q3 a partir de la cuarta y primera intensidad de radiación dispersa I_1R,I_1F. A continuación, en el paso S10, el tercer cociente Q3 se compara con un cuarto valor de comparación OF para fuego abierto. Si el tercer cociente Q3 excede el cuarto valor de comparación OF, se emite en el paso S12 una alarma de incendio AL-OF para fuego abierto, y en caso contrario, en el paso S11se emite una alarma de incendio AL-SB para fuego latente.
Si el primer cociente Q1 es igual o menor que el segundo valor de comparación S0, se emite, en el paso S7, un mensaje de variable de perturbación WS. Este es el caso, por ejemplo, si se ha detectado polvo o vapor de agua. Alternativa o adicionalmente, se vuelve a realizar una derivación al paso S1 para una nueva medición.
De lo contrario, el primer cociente Q1 se encuentra entre los dos valores de comparación F0, S0 y, por lo tanto, se clasifica como indeterminado. Luego, en el paso S13, se irradia un pulso de luz de la segunda longitud de onda i A] _2 hacia el volumen de luz dispersa y se mide una tercera intensidad de radiación dispersa I_2R, generada por dispersión hacia atrás para proporcionar, por así decirlo, "claridad" con respecto al acontecimiento indeterminado detectado.
A continuación, en el paso S14 se determina un segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidad de radiación dispersa I_1F,I_2R y luego se compara en el paso S15 con un tercer valor de comparación F para el fuego. Si el segundo cociente Q2 ahora excede el tercer valor de comparación F, se emite una alarma de incendio AL en el paso S16. En el otro caso, en el paso S17 se emite un mensaje de variable de perturbación WS. Alternativa o adicionalmente, se vuelve de nuevo al paso S1 para una nueva medición y más o menos se ignora este acontecimiento presente.
En general, en lugar de un solo pulso de luz de longitud de onda i A] _1, i A] _2, se pueden irradiar varios pulsos de luz en el volumen de luz dispersa y, en consecuencia, se pueden medir varios valores para la intensidad de radiación dispersa respectiva I_1F,I_2F,I_1R,I_2R, para formar un valor promedio de cada uno.
Además, los pulsos de luz se activan de forma escalonada hasta que el acontecimiento detectado finalmente se aclara, es decir si se ha detectado una alarma general de incendio AL, un incendio abierto AL-OF, un incendio latente AL-SB o una variable de perturbación WS, brevemente uno tras otro. Con respecto a la frecuencia de repetición de la detección de incendios, la determinación del acontecimiento detectado tiene lugar, por así decirlo al mismo tiempo y, por lo tanto, simultáneamente. Esta frecuencia de repetición aumenta preferentemente si la primera intensidad de radiación dispersa I_1F, excede un nivel mínimo de luz dispersa MIN para la detección de humo. La figura 4 muestra un ejemplo de un detector de humo de luz dispersa 100 con una unidad de control 15 con un programa informático PRG para llevar a cabo el procedimiento según la invención.
El detector de humo de luz dispersa 100 tiene una caja 11 con un cuerpo base 12 y con una tapa de detector 13. En el medio hay aberturas de entrada de humo OF para el posible paso de partículas de humo a detectar en una cámara de medición óptica interna 10. Como unidad de detección óptica, la cámara de medición óptica 10 comprende un gran número de láminas de protección contra la luz. Estos sirven, en particular, para proteger de la luz ambiental directa, pero son permeables al humo a detectar. La unidad de detección óptica 10 comprende una disposición de luz dispersa que comprende al menos una unidad LED y al menos un fotosensor. Con el signo de referencia 14 se designa un soporte del circuito en el cual, entre otras cosas, la unidad de control 15 soportada por el procesador, se aplica en forma de microcontrolador. Finalmente, el número de referencia 16 designa una pantalla contra insectos.
La figura 5 muestra una primera forma de realización ejemplar de una unidad de detección 10 para un detector de humo de luz dispersa 100 que funciona según el principio de luz dispersa, con dos unidades LED IF, IR y un (único) fotorreceptor 2 según la invención.
En el presente ejemplo, la primera unidad LED 1F está dispuesta en un ángulo de dispersión hacia adelante aF de 60° con respecto al fotosensor 2. La segunda unidad LED 1R está dispuesta en un ángulo de dispersión hacia atrás aR de 120° con el mismo fotosensor 2. Al menos la primera unidad lEd 1F, preferentemente ambas unidades LED 1F, 1R, son diodos emisores de luz bicolores para emitir la luz de las primera y segunda longitudes de onda i A ] _1 , i A] _2, es decir, para emitir luz en el rango de 350 nm a 550 nm y para emitir luz en el rango de 665 nm a 1000 nm.
Desde el punto de vista del diseño, los dos ángulos de dispersión aF, aR están determinados por la intersección del eje de transmisión respectivo SA y el eje de recepción EA del fotosensor común 2. El punto de intersección se encuentra en el centro del volumen de luz disperso común SV, como volumen de intersección entre los haces de luz emitidos de la unidad LED 1F, 1R y el rango de detección óptica del fotosensor 2. Los dos ejes de transmisión SA y el eje de recepción EA no están necesariamente en el mismo plano.
lR' es una posición alternativa que se muestra en líneas discontinuas para la segunda unidad LED 1R, también en un ángulo de dispersión hacia atrásaR de 120°. Sin embargo, esta disposioón es menos ventajosa en términos de tecnología de medición, ya que una unidad LED opuesta respectiva lF, lR' actúa como un cuerpo de dispersión óptico para la otra. Este es particularmente el caso si todos los ejes SA, EA se encuentran en un plano común. Los tres componentes IF, IR, 2 están típicamente conectados eléctricamente a un soporte del circuito 14, que generalmente se encuentra fuera de la unidad de detección 10 y está adyacente a ella. Se pueden disponer componentes adicionales en el soporte del circuito, como, por ejemplo, un microcontrolador, componentes activos o pasivos.
La figura 6 muestra una segunda forma de realización de una unidad de detección 10 con una (única) unidad LED 1 y dos fotorreceptores 2F, 2R según la invención.
En la disposición dual, que en principio es funcionalmente idéntica a la mostrada en comparación con la disposición anterior, un primer fotosensor 2F está dispuesto en un ángulo de dispersión hacia adelante de 60° a la unidad LED 1. El segundo fotosensor 2R está dispuesto en un ángulo de dispersión hacia ataáfe de 120° a la misma unidad LED 1. Desde el punto de vista del diseño, los dos ángulos de dispersióruF, aR están determinados por la intersección de los respectivos ejes receptores EA y el eje de transmisión Sa de la unidad LED común 1.
2R' es una posición alternativa que se muestra en líneas discontinuas para el segundo fotosensor 2R también con un ángulo de dispersión hacia atrás aR de 120°.
La figura 7 muestra una forma de realización alternativa de la unidad de detección 10, por ejemplo, según la figura 5 con dos diodos emisores de luz de un solo color distribuidos espacialmente 1FA_1, 1FA_2; |Ra_1, IRA_2 cada una de una unidad LED aF, aR.
En esta disposición, las dos unidades LED 1F, 1R no se realizan cada una como una unidad optoelectrónica en forma de un LED bicolor, sino que se dividen cada una en dos diodos emisores de luz de un solo color 1FA_1, 1F A_2; lRA_1, IRA_2, pero nuevamente en el mismo ángulo de dispersión aF, aR.
La figura 8 muestra una forma de realización alternativa de la unidad de detección, por ejemplo, según la figura 6, con dos diodos emisores de luz de un solo color distribuidos espacialmente 1A_1, 1A_2, de la unidad LED 1.
En esta disposición, la unidad LED 1 no se realiza como una unidad optoelectrónica en forma de un LED bicolor, sino que se divide en dos diodos emisores de luz de un solo color 1A_1 , 1FA_2, pero nuevamente cada uno con el mismo ángulo de dispersión aF, aR.
Lista de signos de referencia
1, 1F, 1R, unidad LED, LED bicolor, diodo emisor de luz
1R' disposición de posición equivalente
1FA_1, 1FA_2 diodo emisor de luz de un solo color de una unidad LED
1RA_1, 1RA_2
1A_1, 1A_2
2, 2F, 2R fotosensor, fotodiodo, fotodiodo PIN de silicio
2R' disposición de posición equivalente
10 unidad de detección, cámara de medición
11 caja del detector
12 cuerpo base
13 tapa del detector
14 placa de circuito impreso, soporte del circuito
15 unidad de control, microcontrolador, microordenador
16 pantalla contra insectos, rejilla
100 detectores de humo, detectores de incendios, detectores de humo de luz dispersa
AL aviso de alarma, alarma de incendio, alarma de fuego
AL-SB aviso de incendio por fuego latente
AL-OF aviso de incendio por fuego abierto
EA ejes receptores, eje óptico, eje óptico principal del fotosensor
OF abertura de entrada de humo
PRG programa informático
SA eje de transmisión, eje óptico, eje principal óptico de la unidad LED SV volumen de luz dispersa, centro de dispersión, volumen de medición WS aviso de variable de perturbación, aviso de polvo/vapor
SK, S1-17, pasos del procedimiento
V1 -V11,
W1-W10, W3'
a F, ángulo de dispersión, ángulo de dispersión hacia adelante
a R ángulo de dispersión, ángulo de dispersión hacia atrás

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con los siguientes pasos:
Irradiación de pulsos de luz de una primera longitud de onda A_1, en un volumen de luz dispersa (SV) y medición de una primera intensidad de radiación dispersa I_1F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa (SV);
Irradiación de pulsos de luz de una segunda longitud de onda A_2, en el volumen de luz dispersa (SV) y medición de una segunda intensidad de radiación dispersa I_2F generada por la dispersión hacia adelante en el volumen de luz dispersa (SV), en el que la segunda longitud de onda A_2 es mayor que la primera longitud de onda A 1.
Determinación de un primer cociente Q1 a partir de la primera y segunda intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F así como comparar el primer cociente Q1 con un primer y segundo valor de comparación F0, S0, en el que el primer valor de comparación F0 es mayor que el segundo valor de comparación S0, y
Si el primer cociente Q1 está entre el primer y el segundo valor de comparación F0, S0:
e) Irradiación de pulsos de luz de la segunda longitud de ondá_2 en el volumen de luz dispersa (SV) y medición de una tercera intensidad de radiación dispersa I_2R generada por la dispersión hacia atrás en el volumen de luz dispersa (SV),
f) Determinación de un segundo cociente Q2 a partir de la primera y tercera intensidad de radiación dispersa I_1F, I_2F y comparar el segundo cociente Q2 con un tercer valor de comparación F, y
g) Emisión de una alarma de incendio (AL) si el segundo cociente Q2 excede el tercer valor de comparación F.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el paso del procedimiento e) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento b) y/o el paso del procedimiento f) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento c).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
en el que si el primer cociente Q1 alcanza o excede el primer valor de comparación F0:
Irradiación de pulsos de luz de la primera longitud de oA_a , en el volumen de luz dispersa (SV) y medición de una cuarta intensidad de radiación dispersa I_1R generada por dispersión hacia atrás en el volumen de luz dispersa (SV),
Determinación de un tercer cociente Q3 a partir de la cuarta y primera intensidad de radiación dispersa I_1R, I_1F y comparación del tercer cociente Q3 con un cuarto valor de comparación 0F, y
Emisión de una alarma de incendio para fuego abierto (AL-0F), si el tercer cociente Q3 también excede el cuarto valor de referencia 0F, así como
En otro caso, emisión de una alarma de incendio por fuego latente (AL-SB).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
en el que el paso del procedimiento h) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento a) y/o el paso del procedimiento i) ya tiene lugar junto con el paso del procedimiento c) de la reivindicación 1.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 o 4,
en el que en lugar del tercer cociente Q3, se determina un cuarto cociente Q4 a partir de la cuarta y segunda intensidad de radiación dispersa I_1R, I_2F y en el que el cuarto cociente Q4 se compara con un quinto valor de comparación OF'.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,
en el que se emite una alarma de incendio (AL) si el primer cociente Q1 alcanza o supera el primer valor de comparación F0.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
en el que la irradiación de los pulsos de luz de la segunda longitud de onda A_2 y la meóhc i de la segunda y tercera intensidad de radiación dispersa I_2F, I_2R solo tienen lugar cuando la primera intensidad de radiación dispersa I_1F excede un nivel mínimo de luz dispersa MIN para la detección de humo.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
en el que la irradiación de los pulsos de luz de la primera y segunda longitud de ondaA_1, A_2 en el volumen de luz dispersa (SV) tiene lugar a una frecuencia de repetición más alta si la primera intensidad de radiación dispersa I_1F excede un nivel mínimo de luz dispersa MIN para la detección de humo.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
en el que el primer y segundo cocientes Q1, Q2 se calibran a un valor de relación idéntico, preferentemente a un valor de 2, y en el que el tercer o cuarto cociente Q3, Q4 se calibran a la mitad de este valor de relación idéntico, preferentemente a un valor de 1, para partículas dispersar con un diámetro medio en el rango de 0.5 a 1.5 pm.
10. Detector de humo de luz dispersa con una unidad de detección (10) que funciona según el principio de luz dispersa, que comprende
una primera y una segunda unidad LED (1F, 1R) para irradiar pulsos de luz en un volumen de luz dispersa (SV) y un fotosensor (2) que es espectralmente sensible al mismo, en el que la primera unidad LED (1F) está dispuesta con el fotosensor (2) en un ángulo de dispersión hacia adelanteaf) y la segunda unidad LED (1R) esá dispuesta con el fotosensor (2) en un ángulo de dispersión hacia atrásaR), en el que la primera y la segunda unidad LED (1F, 1R) cada una se forma para emitir pulsos de luz de una primera y segunda longitud de onda A_1, A_2, en el que la segunda longitud de onda A_2 es mayor que la primera longitud de onda A_1, y
una unidad de control (15) soportada por el procesador que está conectada a la primera y segunda unidad LED (1F, 1R) y al fotosensor (2) y que tiene medios de salida al menos para una alarma de incendio (AL, AL-OF, AL -SB) y un almacén de memoria electrónica que se puede cargar con un programa informático (PRG), en el que el programa informático (PRG) comprende instrucciones que son ejecutables por la unidad de control (15) soportada por el procesador para llevar a cabo el procedimiento como se reivindica en una de las reivindicaciones anteriores 1, 3, 5 a 9.
11. Detector de humo de luz dispersa con una unidad de detección (10) que funciona según el principio de dispersión de luz, que comprende
una unidad LED (1) para irradiar pulsos de luz en un volumen de luz dispersa (SV) y un primer y segundo fotosensor (2F, 2R) que es espectralmente sensible al mismo, en el que el primer fotosensor (2F) está dispuesto, en relación con la unidad LED (1), en un ángulo de dispersión hacia delante (aF) y el segundo fotosensor (2R) eát dispuesto, en relación con la unidad LED (1), en un ángulo de dispersión hacia atrásaR), en el que la unidad LED (1) está configurada para emitir pulsos de luz de una primera y segunda longitud deAonda ±, A2, en donde la segunda longitud de onda A2 es mayor que la primera longitud de onda A^
una unidad de control (15) soportada por el procesador que está conectada a la unidad LED (1) y al primer y segundo fotosensor (2F, 2R) y que tiene medios de salida al menos para una alarma de incendio (AL, AL-OF, AL -SB) y un almacén de memoria electrónica que se puede cargar con un programa informático (PRG), en el que el programa informático (PRG) contiene instrucciones ejecutables por la unidad de control (15) soportada por el procesador para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 2, 4 a 9.
12. Detector de humo de luz dispersa según la reivindicación 10 u 11,
en el que la unidad LED respectiva (1F, 1R; 1) está configurada para emitir luz de la primera longitud de onda A 1 en el rango de 350 nm a 550 nm y para emitir luz de la segunda longitud de onda A2 en el rango de 665 nm a 1000 nm, en particular para emitir luz de la primera longitud de onda A 1 de 460 nm ± 40 nm o 390 nm ± 40 nm y para emitir luz de la segunda longitud de onda A2 de 940 nm ± 40 nm o 860 nm ± 40 nm.
13. Detector de humo de luz dispersa según una de las reivindicaciones 10 a 12,
en el que la unidad LED respectiva (1F, 1R; 1) es un diodo emisor de luz bicolor para emitir la luz de la primera y segunda longitud de onda At , A2.
14. Detector de humo de luz dispersa según una de las reivindicaciones 10 a 13,
en el que la unidad LED respectiva (1F, 1R; 1) comprende dos diodos emisores de luz de un solo color adyacentes y alineados ópticamente para emitir la luz de la primera y segunda longitud de onda A±, A2 y/o
en donde la unidad LED respectiva (1F, 1R; 1) comprende dos diodos emisores de luz de un solo color (1FAi, 1FA2, 1RAi, 1RA2; 1Ai, 1A2) para emitir la luz de la primera y segunda longitud de onda (At , A2), en donde los dos diodos emisores de luz de un solo color (1FAt , 1FA2, ÍRA^ 1RA2; 1At , 1A2) de la unidad LED respectiva (1F, 1R; 1) están configurados espacialmente separados entre sí y están orientados hacia el volumen de luz disperso común (SV) en un ángulo de luz disperso idéntico (aF, aR) al fotosensor respectivo (2; 2R, 2F).
15. Detector de humo de luz dispersa según una de las reivindicaciones 10 a 14,
en el que la unidad de control (15) está configurada para controlar la unidad LED respectiva (1F, 1R, 1) alternativamente para emitir los pulsos de luz de la primera longitud de onda \ 1 y de la segunda longitud de onda Á2.
ES17754297T 2016-08-25 2017-07-31 Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con conexión escalonada de otra unidad LED para irradiar otros pulsos de luz de diferentes longitudes de onda y ángulos de luz dispersa, así como tales detectores de humo de luz dispersa Active ES2814005T3 (es)

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EP16185789.1A EP3287999A1 (de) 2016-08-25 2016-08-25 Verfahren zur branddetektion nach dem streulichtprinzip mit gestaffelter zuschaltung einer weiteren led-einheit zum einstrahlen weiterer lichtimpulse unterschiedlicher wellenlänge und streulichtwinkel sowie derartige streulichtrauchmelder
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ES17754297T Active ES2814005T3 (es) 2016-08-25 2017-07-31 Procedimiento para la detección de incendios según el principio de dispersión de luz, con conexión escalonada de otra unidad LED para irradiar otros pulsos de luz de diferentes longitudes de onda y ángulos de luz dispersa, así como tales detectores de humo de luz dispersa

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3287999A1 (de) 2016-08-25 2018-02-28 Siemens Schweiz AG Verfahren zur branddetektion nach dem streulichtprinzip mit gestaffelter zuschaltung einer weiteren led-einheit zum einstrahlen weiterer lichtimpulse unterschiedlicher wellenlänge und streulichtwinkel sowie derartige streulichtrauchmelder
IT201800007932A1 (it) * 2018-08-07 2020-02-07 Inim Electronics Srl Metodo e sistema per la calibrazione di un rilevatore di particolato e rilevatore di particolato
EP3608657A3 (en) * 2018-08-07 2020-03-25 Inim Electronics S.r.l. Method and system for enhancing the detection dynamics of a particulate detector and particulate detector
US11506590B2 (en) * 2018-09-28 2022-11-22 Siemens Schweiz Ag Scattered light smoke detector having a two-color LED, a photosensor, and a wavelength-selective polarizer connected upstream of the photosensor or connected downstream of the two-color LED, and suitable use of such a polarizer
CN110009864A (zh) * 2019-04-19 2019-07-12 汉威科技集团股份有限公司 一种立式多光路双向散射感烟探测器迷宫
CN109979155A (zh) * 2019-04-19 2019-07-05 汉威科技集团股份有限公司 一种感烟探测迷宫
CN110136390A (zh) * 2019-05-28 2019-08-16 赛特威尔电子股份有限公司 一种烟雾检测方法、装置、烟雾报警器及存储介质
CN112562253B (zh) * 2019-09-26 2022-06-03 杭州海康消防科技有限公司 一种烟雾传感器、烟雾报警方法及装置
CN111009094B (zh) * 2019-11-27 2022-02-18 吴雪丹 新型光电式感烟火灾探测报警方法、装置及系统
CN111179539A (zh) * 2020-01-19 2020-05-19 秦皇岛锐安科技有限公司 一种烟雾探测器迷宫结构
US11402326B2 (en) 2020-09-25 2022-08-02 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Systems and methods for multi-wavelength scattering based smoke detection using multi-dimensional metric monitoring
CN112991666B (zh) * 2021-02-08 2023-04-28 三明学院 一种火灾烟雾探测器及其烟室和抗干扰烟雾探测方法
KR20230096640A (ko) * 2021-12-23 2023-06-30 한국전자통신연구원 다파장 기반의 연기 감지 장치 및 방법

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3924252A (en) * 1973-03-15 1975-12-02 Espey Mfg & Electronics Corp Laser smoke detection
US3982130A (en) * 1975-10-10 1976-09-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Ultraviolet wavelength smoke detector
US5352901A (en) * 1993-04-26 1994-10-04 Cummins Electronics Company, Inc. Forward and back scattering loss compensated smoke detector
DE19902319B4 (de) * 1999-01-21 2011-06-30 Novar GmbH, Albstadt-Ebingen Zweigniederlassung Neuss, 41469 Streulichtbrandmelder
AUPQ553800A0 (en) * 2000-02-10 2000-03-02 Cole, Martin Terence Improvements relating to smoke detectors particularily duct monitored smoke detectors
GB2379977B (en) 2001-09-25 2005-04-06 Kidde Plc High sensitivity particle detection
DE10246756B4 (de) * 2002-10-07 2006-03-16 Novar Gmbh Branderkennungsverfahren und Brandmelder zu dessen Durchführung
GB2397122B (en) * 2003-01-03 2006-02-08 David Appleby Fire detector with low false alarm rate
CN100394456C (zh) * 2004-04-06 2008-06-11 诺瓦尔有限公司 火灾识别方法及实施该方法的火灾报警器
EP1619640A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-25 Siemens Schweiz AG Scattered-light smoke detector
EP1630758B1 (de) * 2004-08-31 2008-01-02 Siemens Schweiz AG Streulicht-Rauchmelder
WO2006050570A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Vfs Technologies Limited Particle detector, system and method
EP1732049A1 (en) 2005-06-10 2006-12-13 Siemens S.A.S. Fire or smoke detector with high false alarm rejection performance
CN1987426A (zh) * 2005-12-23 2007-06-27 蚌埠依爱消防电子有限责任公司 立式双向散射感烟探测器迷宫
EP1884904A1 (de) 2006-07-26 2008-02-06 Siemens Schweiz AG Bestimmung der Gefahrenart mittels mindestens zwei Signalen
AU2009301879B2 (en) * 2008-10-09 2014-10-09 Hochiki Corporation Smoke detector
DE102010039230B3 (de) * 2010-08-11 2012-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Auswerten von Streulichtsignalen bei einem optischen Gefahrenmelder sowie Ausgeben einer Staub-/Dampf-Warnung oder eines Brandalarms
WO2013030918A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 日本フェンオール株式会社 光電式煙感知器
DE102011119431C5 (de) * 2011-11-25 2018-07-19 Apparatebau Gauting Gmbh Streustrahlungsbrandmelder und Verfahren zur automatischen Erkennung einer Brandsituation
EP2608174B1 (de) * 2011-12-20 2016-10-19 Siemens Schweiz AG Verfahren zur Erkennung eines Störobjektes in einem Streuvolumen eines optischen Brandmelders und optischer Brandmelder
EP2706515B1 (de) * 2012-09-07 2014-11-12 Amrona AG Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Streulichtsignalen
EP2908298B1 (de) 2014-02-13 2018-04-18 Siemens Schweiz AG Rauchmelder nach dem Streulichtprinzip mit einer zweifarbigen Leuchtdiode mit unterschiedlich grossen LED-Chips
EP3029648A1 (de) 2014-12-01 2016-06-08 Siemens Schweiz AG Streulichtrauchmelder mit zwei zweifarbigen Leuchtdioden und einem gemeinsamen Photosensor oder mit einer zweifarbigen Leuchtdiode und mit zwei Photosensoren jeweils in einer Vorwärts- und Rückwärtsstreulichtanordnung
ES2721929T3 (es) * 2014-12-01 2019-08-06 Siemens Schweiz Ag Detector de humo de luz dispersa con un diodo emisor de luz de dos colores
EP3029647B1 (de) * 2014-12-04 2017-05-31 Siemens Schweiz AG Offener Streulichtrauchmelder, insbesondere mit einer Sidelooker-LED
CN104392577B (zh) * 2014-12-08 2016-08-31 王殊 一种基于双波长散射信号的气溶胶粒径传感方法
EP3073458A1 (de) * 2015-03-23 2016-09-28 Siemens Schweiz AG Brandmelder mit einer streulichtanordnung im bereich einer raucheintrittsöffnung zur verschmutzungsüberwachung
EP3287999A1 (de) 2016-08-25 2018-02-28 Siemens Schweiz AG Verfahren zur branddetektion nach dem streulichtprinzip mit gestaffelter zuschaltung einer weiteren led-einheit zum einstrahlen weiterer lichtimpulse unterschiedlicher wellenlänge und streulichtwinkel sowie derartige streulichtrauchmelder

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