NO163877B - Fremgangsmaate til behandling av brannspesifikke data i etbrannalarmsystem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til å beregne brannspesifikke data i et brannalarmsystem som består av en rekke branndetektorer til registrering av de brannspesifikke data og som overfører de registrerte data til en sentral, hvor disse blir behandlet i en datamaskin for avgivelse av brannalarmsignaler, idet datamaskinen sammenligner de serielle data fra branndetektorene og eventuelt ber om ytterligere data.

I alminnelighet arbeider et konvensjonelt brannalarmanlegg slik at dets signalstasjon mottar et analogt branndeteksjons-signal utsendt av en eller flere branndetektorer etter av-føling av en brann, og sammenligner branndeteksjonssignalet med det forhåndsinnstilte terskelnivå for å fastslå at signalet betyr en fare når signalet overskrider et terskelnivå, og da gir en alarm. Disse anlegg innebærer imidlertid problemer, idet de vil kunne frembringe et falsk brannsignal forårsaket

av støy, siden de frembringer et slikt signal når som helst deteksjonssignalet ligger over terskelnivået.

Det har derfor f.eks. i japansk patentsøknad med publika-sjonsnr. 57-15437, DAS 2.341.087 og CH-PS nr. 575629 vært foreslått å unngå denne vanskelighet med et brannalarmsystem av en type som vist på fig. 1A og med en virkemåte som anskueliggjort på fig. 1B.

Nærmere bestemt er et brannalarmsystem av denne type sammensatt av branndetektorer M;Q-Mmn hver utstyrt med signalorganer til kontinuerlig eller periodisk å sende signaler som identifiserer dem, såvel som signaler som gir informasjon om tilstandene i øyeblikket og en sentral signalstasjon Z som inneholder anordninger til å identifisere og lagre detektorsignalene, som sammenlignes periodisk, en kompa-rator til å bekrefte en kronologisk endring av detektorenes tilstander samt en logisk funksjonskrets til å skaffe et informasjonsdesisjonskriterium beroende på differensiering av signalene fra en eller flere detektorer med hensyn på

tiden.

Dette brannalarmsystem arbeider som vist ved feltene K1-K4 på fig. IB. I tilfellet av K1 forandrer brannkarakteristikkverdien Uk seg brått på kort tid, f.eks. ved lynnedslag, men endringens varighet A er kortere enn observasjonstidsrommet t o, så detektorens informasjonstilstand bestemmes som normal og ingen alarm blir gitt. I tilfellet av K2 endrer brannkarakteristikkverdien seg under observasjonstidsrommet monotont med en fastlagt helning ( —— > S), og der blir gitt alarm. I tilfellet av K3 er brannkarakteristikkverdien Uk innenfor risikoområdet (9-11) gjennom hele observasjons-tiden, og en alarm blir gitt. I tilfellet av K4 er brannkarakteristikkverdien likedan som i K3 hele tiden ovenfor alarmnivået 11, og en alarm blir gitt. Det normale arbeids-område for brannalarmsystemet er mellom verdiene 2 og 11.

Imidlertid har dette brannalarmsystem ingen annen funksjon enn å avgjøre om en brann er startet eller ikke, og det kan ikke på grunnlag av deteksjonsresultatene på forhånd anslå

den grad av fare som vil true folk i nærheten. Av den grunn er det ikke alltid mulig å treffe endelige tiltak mot en brann som forplanter seg, f.eks. veiledning om flukt.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte ved et brannalarmsystem som er i stand til å gi skikkelig veiledning om flukt i samsvar med brannens forløp såvel som hastverksgraden ved å beregne og forhåndsanslå den tid som skal til for å nå det nivå som blir farlig for folk, basert på data vedrørende en endring i de fysikalske fenomener i miljøet, og sammenligner den tid som skal til for å nå farenivået, med den tid som kreves for flukt, samt frembringe en brannalarm i sammenheng med flukttiden.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte

ved et brannalarmsystem som er i stand til å eliminere en forsinkelse i databehandlingen ved å forhåndsinnstille et nivå for start av behandlingen for bestemmelse av en brann og starte denne behandling ved å beregne en faregrad basert på alle data fra begynnelsen av, bare når vedkommende deteksjonsdata er kommet opp på det nevnte nivå. Det blir derfor mulig å unnvære

behandlingen innen et område hvor de leverte data finnes ikke å være bundet til noen brann, slik at behandlingen bare blir foretatt innen det område hvor det finnes å bety brann.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte ved

et brannalarmsystem hvor der er innstilt både et brannivå og et fare-

nivå som finnes farlig for folk, så det kan frembringe en alarm når den faregrad som truer folk på brannstedet, og som beregnes fra de avfølte data, ligger under det nevnte farenivå, men overstiger brannivået.

Hovedhensikten med den foreliggende oppfinnelse er således å skaffe en fremgangsmåte til behandling av brannspesifikke data i et brannalarmsystem av den art som innledningsvis er angitt. I henhold til oppfinnelsen er fremgangsmåten derfor kjennetegnet ved at branndetektorene avspørres periodisk, at den nødvendige tid som medgår til å nå et for personer farlig brannivå forhåndsberegnes ved hjelp av de registrerte data og deres endring over tid, at den forhåndsberegnede tid sammenlignes med en forhåndsbestemt tid som er nødvendig for flukt fra brannstedet, og at det avgis en brannalarm, straks den forhåndsberegnede tid er kortere enn den forhåndsbestemte flukttid.

Oppfinnelsen vil bli nærmere belyst i det følgende under henvisning til tegningen og tilknytning til et brannalarmsystem hvor fremgangsmåten kommer til anvendelse.

Fig. 1A og 1B er som nevnt henholdsvis et blokkskjema

over grunnstrukturen av et konvensjonelt brannalarmsystem og et diagram som viser desisjonskriteriet ved en brann-karakteristikk. Fig. 2 er et diagram over data detektert med branndetektorer av analog type.

Fig. 3 er et blokkskjema over en første utførelsesform

av brannalarmsystemet benyttet med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 er et programskjerna for utførelsesformen på fig. 3.

Fig. 5 er et blokkskjema for en annen utførelsesform

av brannalarmsystemet benyttet i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 6 er et diagram som viser desisjonskriteriet for informasjon. Fig. 7 er et blokkoblingsskjerna over et tredje brannalarmsystem benyttet i henhold til oppfinnelsen. Fig. 8 er et forløpsskjerna for differanseverdi-behandlingen ved brannalarmsystemet på fig. 7.

Fig. 9 er et tidsdiagram som viser endringer i temperatur

og tetthet av røk og CO-gass.

Fig. 10 er et tidsskjema over funksjonsbølgeform for

en bedømmelseslogikk.

Et brannalarmsystem benyttet med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er utført slik at det omdanner endringer i fysikalske fenomener i omgivelsene til en fleregraders approksimasjonsligning basert på analoge detekterte data for temperatur, tetthet av røk og CO-gass,

avfølt med en analog branndetektor, og bestemmer en grad av fare ved hjelp av approksimasjonsligningen slik at det frembringer en brannalarm når faregraden er over det forhåndsinnstilte nivå.

Begrepet "faregrad" er her basert på et tidsrom som

skal til for at miljøtilstanden skal nå en viss grad av fare for folk. F.eks. når det gjelder temperatur, blir der innstilt en farlig temperatur T n for den tilstand av omgivelsene som er farlig for folk, som vist på fig. 2, og de tidsrom R^ ,

1*2 og som skal til for å nå den farlige temperatur TD, ;er definert som respittgrader i brannforløpene henholdsvis A, B og C. Med andre ord, jo mindre verdien av respittgraden ;er, jo større blir graden av fare for folk. ;Det terskelnivå Rs som utgjør en referanseverdi for bestemmelsen av faregrad, er definert som en tid som behøves for å flykte fra brannstedet under hensyntagen til de forskjellige tilstander som hersker der. ;Der vil nå bli beskrevet en første variant av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. ;Fig. 3 er et blokkdiagram over et brannalarmsystem som benyttes med denne første variant, la,lb..., ln betegner branndetektorer som hver detekterer en brann i analog form proporsjonalt med de endringer i de fysikalske fenomener i omgivelsene som forårsakes av en brann. Hver av branndetektorene omfatter en detektor 2 til å avføle en temperatur, tettheter av gass eller røk, en A/D-omformer 4 til å omforme den av detektoren 2 avfølte analogverdi til en digitalverdi, samt en sendekrets 3 til å sende de detekterte data. 10 betegner en sentral signalstasjon utstyrt med en mikrodatamaskin og tilkoblet de forskjellige branndetektorer 1a, 1b ... 1n ved signalledninger. 11 er en mottagerkrets til etter tur med visse mellomrom å motta de A/D-omformede analoge deteksjonsdata fra de respektive branndetektorer 1a, 1b ... 1n samtidig med å identifisere disse. De deteksjonsdata som mottas av mottagerkretsen 11, utgjør inngangsdata til en lagringskrets 12 og lagres der under de respektive adresser. 13 betegner en approksimasjonsligningsomformerkrets, til å omforme innholdet av lagringskretsen 12 til en approksimasjonsligning. Approksimasjonsligningsomformeren 13 er tilkoblet en faregradberegningskrets eller regnekrets 14 hvor de lagrede verdier behandles for beregning av faregrad. Den således oppnådde faregrad-verdi blir sammenlignet med en fastlagt alarmreferanseverdi for å gjøre det mulig for en brannbe-dømmelseskrets eller logisk bestemmelseskrets 15 å bedømme en brann og å frembringe et utgangssignal for å drive en alarmkrets 16 bestående av en varsellampe og en summer. ;Fig. 4 er et flytskjema for approksimerings-omformnings-kretsen 13, faregradberegningskretsen 14 og brannbedømmelses-kretsen 15. Virkemåten av brannalarmanlegget ifølge oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til dette programskjerna. ;De detekterte data fra branndetektorene 1a, 1b ... 1n ;blir med fastlagte mellomrom etter tur mottatt av mottagerkretsen 11, mens de samtidig identifiseres med hensyn til branndetektorene. Man kan nå betegne m detekterte data fra branndetektoren 1a som: ;;hvor x.j f • • • xm hver betegner en deteks jonstid og ;f(x^), f(*2) ••• ^^xm^ hver betegner en analog verdi innenfor deteksjonstiden. Disse deteksjonsdata { x^, f(x.j) ) ( x2f f(x2> ) ... ( xm, f(xm) ) lagres i lagringskretsen 12 og innføres til en blokk g (fig. 4). Blokkene h, i og j anskue-liggjør forløpet av omdannelsen av de m detekterte data til en kvadratisk approksimasjonsligning. Metoden til å behandle de simultane ligninger som anskueliggjort i blokk j basert på de m deteksjonsdata, vil bli forklart ut fra metoden med minste kvadrater. Lar man nå de datafunksjoner som fås fra de m deteksjonsdata (x^ f( x^) ), ( x2<>><f>(<x>2^ ' ••• ^ <xm>' f(xm) ) være f(x), blir den kvadratiske approksimasjon F(x) av datafunskjonen f(x) uttrykt som følger:

hvor a, b og c er koeffisienter.

For å få approksimasjonsligningen F(x) for datafunksjonen f(x) kan man skaffe de koeffisienter a, b og c i uttrykket for F(x) som minimaliserer følgende uttrykk

/(F(x) - f(x) )<2> dx.

Imidlertid er den virkelige datafunksjon f(x) ikke kontinuerlig, men fås i form av n diskrete verdier, og hvis funksjonen Q(a, b, c) av a, b og c uttrykkes ved

er det mulig å finne slike verdier av a, b og c som minimaliserer funksjonen Q(a, b, c). Man får derfor Ligningene (3) omskrives til

Siden F(x) = ax 2 + bx + c, fås følgende simultane ligninger fra (1) og (4):

I blokk h blir hver verdi av på venstre side av likhetstegnet i ligning (5) beregnet ut fra de detekterte data hos blokk g, og i blokk i blir hver verdi på høyre side av likhetstegnet i ligning (5), altså

ut fra de detekterte data hos blokk g. I blokk j blir de simultane ligninger (5) beregnet ved Gauss-Jordan-metoden fra venstre side av (5) som beregnet i blokk h og fra høyre side av (5) som beregnet i blokk i, for å gi de koeffisienter

2

a, b og c i den kvadratiske funksjon F(x) = ax + bx + c som gir approksimasjonsligningen for datafunksjonen f(x).

Blokkene 1, u, v og w viser metoden til å beregne respittgraden R basert på verdiene a, b og c fra blokk j. Denne metode til å beregne respittgrad R er som følger:

Den temperatur som gjør miljøet farlig for folk, settes lik Tp, siden faregraden er basert på respittgraden R som er en tid som skal til for å nå faretemperaturen , og man finner denne respittgrad R ved å løse ligningen:

Nærmere bestemt blir ligning (6) substituert for ligning (1), og man får:

Siden respittgraden R er en verdi oppnådd fra ligning (7) ved løsning med hensyn på x, som er en tid som skal til for å nå den farlige temperatur TQ, kan man oppnå den som følger:

Ved å substituere den innledningsvis innstilte verdi for farlig temperatur T og verdiene av koeffisientene a,

b og c i den kvadratiske approksimasjonsligning F(x) som oppnådd med blokk j for ligning (8), er det mulig å beregne respittgraden R.

Denne bestemmelse av respittgraden R vil nå bli forklart.

Etter at verdiene av koeffisientene a, b og c er skaffet til veie ved beregningene i blokkene h, i og j, kan uttrykket

beregnes i blokk 1 og den oppnådde verdi underkastes bedømmelse i blokk u med hensyn til kriteriet:

Det er nok å fortsette beregningen bare når respitt-verdien R er et reelt tall i (8), dvs. at verdien av (9)

blir et positivt tall. Er derfor (9) et negativt tall som de detekterte data ifølge kurve C på fig. 2, blir blokken g etter bedømmelsen i blokk u påny aktivert for å hente inn deteksjonsdata for fastlagt tidsrom fra de respektive branndetektorer la, 1b ... 1n.

Skjønt den beregnede approksimasjonsligning basert på

de analoge deteksjonsdata fra den analoge branndetektor er en kvadratisk funksjon, er det også mulig å anvende en: approksimasjonsligning av tredje eller høyere grad. I dette tilfelle er det mulig å oppnå mer nøyaktige verdier for faregrad.

A/D-omformerkretsen kan inneholdes i den sentrale signalstasjon istedenfor i de respektive branndetektorer.

I så fall kan koblingsanordningen hos branndetektoren forenkles og utføres med små dimensjoner. En slettekrets til å slette de analoge deteksjonsdata under et fastlagt nivå kan anordnes i signalstasjonen for å gjøre det mulig å la lagringskretsens kapasitet bli mindre.

Faregrad-beregningskoblingen kan alternativt være slik

at den tilveiebringer faregraden i form av en differanseverdi i de detekterte data, som det vil bli beskrevet i detalj senere. Uttrykket differanseverdi benyttes her for å betegne en verdi som fås ved at differansen i deteksjonsdata substi-tueres for en differanseligning.

En annen variant av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil nå bli beskrevet.

Denne annen variant er utformet slik at den

gir differansen mellom detekterte data som temperatur, tetthet av CO-gass eller røk detektert av detektorene, i form av en differanseverdi, sammenligner differanseverdien med et første terskelnivå og et annet terskelnivå for å gi en alarm når differansevedien overskrider annet terskelnivå, slette deteksjonsdata under det første terskelnivå for å minske belastningen av beregningsbehandlingen på den sentrale signal-stas jon, omdanne deteksjonsdata fra detektoren til en approksi-mas jonsligning når differanseverdien overskrider første terskelverdi, men er under annen terskelverdi, og gir faregraden fra approksimasjonsligningen for å bedømme brannen.

Fig. 5 er et blokkskjema for et brannalarmsystem som benyttes med denne annen variant av oppfinnelsen.

1a, 1b ... 1n betegner branndetektorer til å detektere

i analog form en endring i fysisk tilstand av omgivelsene forårsaket ved en opptredende brann. Hver av branndetektorene omfatter en detektor 2 til å avføle en temperatur, tetthet av en CO-gass eller røk og en sendekrets 3 til å sende de således detekterte data. 20 er en sentral signalstasjon inne-holdende en mikrodatamaskin til å gjennomføre beregningsbehandlingen basert på de detekterte data fra branndetektorene 1a, 1b ... 1n. Signalstasjonen 20 er tilkoblet branndetektorene 1a, 1b ... 1n ved signalledninger. 21 betegner en mottagerkrets til med fastlagte mellomrom etter tur å motta de detekterte data og samtidig identifisere dem, og 22 betegner en A/D omformerkrets til å omforme de av mottagerkretsen 21 mottatte analogverdier av detekterte data til digitale verdier. De detekterte data blir etter A/D-omformningen inn-ført i en lagringskrets 23 og lagret der under adresser til-ordnet de respektive branndetektorer 1a, 1b ... 1n. 24 er en gjennomsnittsverdi-beregningskrets som etter tur henter ut de i lagringskretsen 23 lagrede deteksjonsdata for de respektive branndetektorer i grupper på tre og beregner en gjennomsnittsverdi for å forhindre at en falsk alarm blir frembragt av en anormal dataverdi forårsaket av støy. 25 er en differanseverdi-beregningskrets til å beregne en grad av endring for hvert fastlagt tidsrom, idet differansen mellom de respektive gjennomsnittsverdier tas som differanseverdi. Differanseverdien, som representerer størrelsen av endring for hvert fastlagt tidsrom, utgjør utgangsverdi til en differanseverdi-bedømmelseskrets eller desisjonskrets 26. I denne krets 26 er der på forhånd innstilt et annet terskelnivå °^og et første terskelnivå 3 som er lavere enn det første terskelnivå a,

og disse blir sammenlignet med den verdi som blir beregnet med differanséverdi-beregningskretsen 25.

Som et resultat av sammenligningen i differanseverdi-bedømmelseskretsen 26 finnes ingen brann fastslått hvis differanseverdien er under første terskelverdi 3, og de detekterte data blir da slettet for å minske belastningen på beregnings-operasjonen i signalstasjonen 20. Overskrider differanseverdien annet terskelnivå a, blir en alarmkrets 29 omfattende en summer og en varsellampe aktivert for straks å melde brann.

Er differanseverdien over første terskelverdi 8, men under annen terskelverdi, blir de relevante data som er lagret i lagringskretsen 23, tatt ut og levert til en approksimasjons-lignings-beregningskrets 27 for å bevirke omformning til en approksimasjonsligning. 28 er en faregrad-bedømmelseskrets (desisjonskrets) som beregner respittgraden R basert på den omformede approksi-mas jonsligning og sammenligner den med et forhåndsinnstilt terskelnivå Rs. Er respittgraden R mindre enn terskelnivået Rs, dvs. hvis faregraden er større enn den forhåndsinnstilte faregrad som representeres ved terskelverdien Rs, blir alarm-kretsen 29 aktivert for å frembringe brannalarm.

I denne sammenheng utgjør første terskelnivå 3 og annet terskelnivå a en differanseverdi som ventes å nå henholdsvis et alarmnivå og et brannivå i henhold til fig. 6 innen et fastlagt tidsrom. Respittgraden R er en tid som skal til for å nå farenivået, og terskelnivået Rs er en tid som skal til for flukt fra brannstedet.

Ved denne annen variant blir en differanseverdi

beregnet på basis av deteksjonsdata samplet i et fastlagt tidsrom, og der blir gitt en brannalarm etter sammenligning

med den forhåndsinnstilte annen terskelverdi, slik at en brann som viser lineær og brå endring i et fysikalsk fenomen, kan avføles på sitt tidlige stadium.

Videre blir ifølge oppfinnelsen de detekterte data hvis differanseverdi ligger under første terskelnivå, slettet,

og de deteksjonsdata hvis differanseverdi er over første terskelnivå, men under annet terskelnivå, blir omdannet til en approksimasjonsligning basert på de detekterte data fra detektoranordningen for å skaffe faregraden fra approksimasjonsligningen og gi en alarm i relasjon til det tidligere innstilte terskelnivå. Således blir belastningen på behand-lingsberegningen i signalstasjonen minsket, og nødvendig deteksjonsdata kan behandles raskere samtidig som brannalarm-anleggets pålitelighet kan økes ved nøyaktig brannbedømmelse.

I henhold til oppfinnelsen blir der ennvidere når detekterte data overskrider annet terskelnivå, dvs. brannivået, øyeblikkelig frembragt en brannalarm uansett etterfølgende bedømmelse og beregning. Derfor er det selv når faregraden ikke er høy nok til å forårsake alarm, mulig å informere om en farlig tilstand. Brannalarmanlegget kan dermed bedre sikkerheten mot brann.

I den omtalte annen variant er det når det gjelder beregningen av differanseverdien for de respektive gjennomsnittsverdier som beregnes på basis av grupper av flere deteksjonsdata, f.eks. tre slike data i det fastlagte tidsrom, mulig å la slike deteksjonsdata overlappe med deteksjonsdata i etterfølgende eller foregående gruppe for å underkastes behandling for brannbedømmelse. Det blir dermed mulig å ut-føre behandlingen av differanseverdiene fra et redusert antall deteksjonsdata og dermed gjennomføre en brannbedømmelse raskere.

I tillegg til alarmnivået er det mulig også å innstille et annet nivå for innledningsvis å starte behandlingen når de detekterte data ligger under alarmnivået, men overskrider dette annet innstilte nivå. Straks de detekterte data i dette tilfelle overskrider det sistnevnte nivå, blir behandlingen av approksimasjonsligningen startet for å eliminere en forsinkelse i behandlingen. Behandlingsstartnivået ved denne variant svarer til et alarmnivå innen et forhåndsinn-

stilt nivå dersom man gjør bruk av det.

Skjønt terskelnivået Rs, dvs. et tidsrom som skal til

for flukt, kan velges passende under hensyntagen til forskjellige lokale forhold på installasjonsstedet for branndetektoren, er det mulig ytterligere å innstille en tid R^

som skal til for å forberede flukt i tillegg til innstillingen av terskelnivået Rs. Ved denne anordning vil der når respittgraden R bedømmes å ligge innenfor forberedelsestiden R^

etter forhåndsantagelse og beregning av denne, kunne frembringes et aktsomhetssignal.

Der vil nå bli beskrevet en tredje variant av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Denne tredje variant er utformet slik at deteksjonsdata om flere fysikalske fenomener som forandrer seg i tilfellet av opptreden av brann, blir forhåndsanslått, beregnet og bedømt, og som resultat av dette blir der bare når faregradene med hensyn til to eller flere fysikalske fenomener er over terskelnivået, regnet å foreligge en brann. Ved denne variant blir en tid som skal til for å nå

et farlig nivå, beregnet ut fra de detekterte data, og når den beregnede tid er innenfor en innstilt tid som skal til for flukt, blir der sendt et faresignal, og hvis den beregnede tid er under den innstilte tid, sendt et uvisshetssignal. Logisk bedømmelse blir foretatt på basis av faresignal og uvisshetssignal på en slik måte at der når faresignalet fås, blir gitt ut et brannsignal og når uvisshetssignalet fås etter at faresignalet allerede er inntruffet, blir sendt et brannsignal, og at der selv når faresignalet forsvinner, fortsatt blir gitt ut et brannsignal for en viss tid.

Fig. 7 er et blokkoblingsskjerna over brannalarmsystemet som benyttes med denne tredje variant av oppfinnelsen, og fig.

8 er et flytskjema for funksjonene i den forbindelse.

På fig. 7 betegner 31 en temperaturføler til i analog form å detektere en omgivelsestemperatur som bringes til å stige av en brann, 32 en gassføler til å detektere tettheten av CO-gass frembragt av en brann, og 33 en røkføler til å detektere tettheten av en røk forårsaket av en brann. Et temperaturdeteksjonssignal T, et gasstetthetssignal G og et røktetthetssignal S utgjør analoge utgangs-deteksjons-signaler fra henholdsvis temperaturtøleren 31, gassføleren 32 og røkføleren 33. 34 er en di fferenséverdi-behandlings- og -bedømmelseskrets som med fastlagte mellomrom sampler de analoge deteksjons-signaler fra henholdsvis temperaturføleren 31, gassføleren 32 og røkføleren 33, foretar beregning av differanseverdier hver gang et visst antall m samplede data er innkommet for å bestemme en tid som skal til for å nå et terskelnivå som er farlig for folk, samt foreta en bedømmelse med hensyn til fare, uvisshet eller sikkerhet.

Bestemmelsen av en brann ved forhåndsanslag og behandling av deteksjonsdata som utføres med differanseverdi-beregnings-og -bedømmelseskretsen 34, skjer etter et regneprogram som vist i flytskjemaet på fig. 8, hvor data for temperaturen T er valgt som eksempel.

Først blir der i blokk a etter hver sampling av m temperaturdata, beregnet en gjennomsnittsverdi Ta ifølge formelen:

Etter beregningen i blokk a beregnes en differanseverdi (

Ta - (Ta - 1) ) i blokk b basert på den gjennomsnittsverdi Ta - 1 som man fikk tidligere i den foregående syklus. I blokk c beregnes deretter helningen a av temperaturendringen ved at differanseverdien ( Ta - (Ta - 1) ) divideres med en samplingstid to (en fast verdi). Så beregnes i blokk d en tid t som skal til for å nå den fastlagte terskelverdi TD for farlig temperatur som bestemmes som en brann, ut fra følgende formler:

I bedømmelsesblokken e blir så en første terskelverdi, dvs. tiden t1 og den tid t som ble beregnet i blokk d, sammenlignet med hverandre, og hvis tiden t er under første terskelnivå, tid t1, bedømmes en brann å foreligge og et faresignal blir gitt ut ved blokk f.

I denne forbindelse skal det bemerkes at første terskelnivå, tidsrommet t1, er en tid for å bestemme fare eller uvissethet og tilsvarer den nødvendige tid Rs for flukt eller forberedelse R^ i de foregående varianter. Tiden t svarer til den tid R som skal til for å nå det farlige nivå

i annen variant. Imidlertid kan terskelnivået TQ for farlig temperatur skille seg fra et farenivå og kan utgjøre et brannivå. I det sistnevnte tilfelle kan første terskeltid t1 blir endret.

Hvis på den annen side tiden t er større enn første terskeltid ti ved bedømmelsesblokken e, blir den tid t som skal til for å nå farlig temperatur T^, sammenlignet med en annen terskeltid t2 for at det i blokk g kan bedømmes om tiden t er trygg og fri for brann eller er uviss eller tvilsom. Er tiden t under annen terskeltid t2, blir der gitt ut et uvisshetssignal ved blokk h. Når uvisshetssignalet kommer til blokk i, fortsetter behandlingen til en funksjons-approksimerings-beregningsrutine. Når tiden t1 overskrider annen terskeltid t3 ved bedømmelsesblokken g, bedømmes tempe-raturstigningen å skyldes en annen årsak enn en brann og bestemt som trygg ved blokken i.

Etter fullførelse av rekken av bedømmelsesoperasjoner basert på differanseverdiene, blir den tidligere gjennomsnittsverdi Ta-1 substituert for den nå oppnådde gjennomsnittsverdi ta ved blokken j, og operasjonen går tilbake til blokk a.

På fig. 7, som der påny henvises til, ses et funksjonsapproksimasjons-beregnings- og bedømmelseskrets 35 som etter-følger differanseverdi-beregnings- og bedømmelseskretsen 34 for å kunne utføre databehandling og bedømmelse av brann behandlet på deteksjonsdata fra den respektive detektorføler, på en slik måte som i første utførelsesform bare når differanseverdi-beregnings- og bedømmelseskretsen 34 gir ut et uvissethetssignal.

Et faresignal som gis ut etter behandlingen med differanseverdi-beregnings- og -bedømmelseskretsen 34 og funksjonsapproksimasjons-beregnings- og -bedømmelseskretsen 35, danner inngangssignal til en logisk tolke-(bedømmelses)-krets 36. Denne logiske tolkekrets 36 utfører logisk bedømmelse på en slik måte

at der når der frembringes faresignaler basert på minst to forskjellige deteksjonsdata, blir gitt ut et brannsignal.

Tenker man seg mer spesielt at differanseverdi-beregnings-og -bedømmelsesleddet 34 gir ut et faresignal d1 basert på temperaturdata, et faresignal d2 basert på gasstetthet og et faresignal d3 basert på røktetthet, og at funksjonsapproksimasjons-beregnings- og bedømmelseskretsen 35 gir ut faresignaler d10, d20 og d30 basert på henholdsvis temperatur, gasstetthet og røktetthet, blir der via ELLER-portene 37, 38 og 39 på basis av de samme deteksjonsdata tatt ut logiske summer, henholdsvis av faresignalene d1 og d10, av faresignalene d2 og d20 og av faresignalene d3 og d30. Som resultat avgir ELLER-porten 37 et temperaturtaresignal Et, ELLER-porten 37 et gassfaresignal Eg og ELLER-porten 39 et røkfaresignal Es. Utgangssignalene fra ELLER-portene 37-39 tilføres inngangene til OG-porter 40, 41 og 42. OG-porten 40 leverer høynivåsignalet Etg når temperaturtaresignalet Et og gassfaresignalet Eg dannes. OG-porten 41 gir ut et høynivåsignal Egs når gassfaresignalet Eg og røkfaresignalet Es innkommer. OG-porten 42 frembringer et høynivåsignal Ets når røkfare-signalet Es og temperaturfaresignalet Et innkommer.

Utgangssignalene fra OG-portene 40-42 blir alle tilført

en ELLER-port 43 som gir ut et høynivåsignal for å frembringe et brannsignal ved hjelp av en ELLER-port 44.

I tillegg til den logiske tolkekrets 36 som bedømmer

en brann og gir ut et brannsignal basert på minst to faresignaler, er der anordnet en logisk tolkekrets 55 til å bevirke

fortsatt levering av et brannsignal når der kommer inn et uvisshetssignal etter at der har vært levert et brannsignal basert på faresignalene, eller når-hverken et faresignal eller et uvisshetssignal fås temporært.

Den logiske tolkekrets 55 omfatter en ELLER-port 45

som får tilført uvisshetssignaler u1, u2 og u3 svarende til de respektive deteksjonsdata fra differanseverdi-beregnings-

og -bedømmelsesleddet 34, og en ELLER-port 46 som får tilført uvisshetssignaler u10, u20 og u30 fra funksjonsapproksimasjons-beregnings- og -bedømmelsesleddet 35. Utgangssignaler fra ELLER-portene 45 og 46 blir levert direkte til en av inngangene til ELLER-portene henholdsvis 49 og 50, og ennvidere levert til en annen inngang via forsinkelseskretser, henholdsvis 47 og 48. Utganger fra ELLER-portene 49 og 50 er forbundet med den ene inngang til OG-porter henholdsvis 51 og 52. Andre innganger til de respektive OG-porter 51 og 52 er koblet for å motta et utgangssignal fra ELLER-porten 44 gjennom en forsinkelseskrets 54. Utgangssignaler fra OG-portene 51

og 52 leveres til en ELLER-port 53, og et utgangssignal fra ELLER-porten 53 leveres til en av inngangene til ELLER-porten 44, hvis annen inngang er koblet for å motta utgangssignalet fra den logiske tolkekrets 36.

Forsinkelseskretsene 47, 48 og 54 har til oppgave å forsinke de respektive innkommende signaler med en syklus av behandlingen i differanseverdi-beregnings- og -bedømmelses-krets 34 og funksjonsberegnings- og -bedømmelseskretsen 35.

I den forbindelse er å bemerke at den logiske tolkekrets 36 også vil kunne levere ut et brannsignal som reaksjon på

en kombinasjon av to eller flere forskjellige slags faresignaler fra differanseverdi-beregnings- og -bedømmelses-kretsen 34 og funksjonsapproksimasjons-beregnings- og bedømmel-seskretsen 35.

Virkemåten av den logiske tolkekrets 55 i alarmsystemet formen på fig. 7 vil nå bli beskrevet.

I diagrammet på fig. 9 vil der, idet tettheten av røk eller CO-gass nå antas å øke med tiden på grunn av ulming og ulrningen utvikle seg til en brann på tidspunktet tn, inntre en forbigående senkning av røk- eller CO-gasstettheten som følge av utviklingen av en varmluftstrøm eller fullstendig forbrenning forårsaket av den begynnende brann. På den annen side holder temperaturen seg stort sett konstant under ulme-fasen før brannen starter, slik det er vist ved en stiplet linje, men stiger raskt etter at brannen er begynt på tidspunktet tn.

Når det gjelder endringen i tetthetene av røk og CO-gass og temperatur som vist på fig. 9, vil der hvis der blir levert faresignaler d2 og d3 som følge av beregning og forhåndsanslag av differanseverdi eller funksjonsapproksimering basert på økningen i røktetthet, f.eks. som vist ved tids-skjemaet på fig. 10, fra den logiske tolkekrets 36 bli gitt ut et brannsignal gjennom ELLER-porten 44 basert på

de to faresignaler d2 og d3. Slike faresignaler d2 og d3

blir sendt for hver syklus av beregning og forhåndsanslag

som tilmålt med en klokke.

Deretter synker tetthetene av røk og CO-gass på grunn

av begynnende brann på tidspunktet tn, og isteden begynner utsendelse av uvisshetssignaler u2 og u3. Som reaksjon på uvisshetssignalene u2 og u3 frembringer ELLER-porten 45 i den logiske tolkekrets 55 et utgående høynivåsignal som leveres til den ene inngang til OG-porten 51. På dette tidspunkt blir et forsinket utgangssignal, basert på faresignalet fra foregående periode, levert til OG-porten 51 fra forsinkelseskretsen 54, og OG-porten 51 er i funksjonsdyktig tilstand. Derfor blir et brannsignal, basert på uvisshetssignalene

u2 og u3, utsendt gjennom OG-porten 51, ELLER-porten 53 og ELLER-porten 44.

Hvis differanseverdi-beregnings- og -bedømmelseskretsen 34 deretter konstaterer sikkerhet basert på senkningen i røkog CO-gass-tetthetene og der ikke blir frembragt noe faresignal og uvisshetssignal, siden utgangssignalet fra ELLER-porten 45 basert på det foregående uvisshetssignal leveres til ELLER-porten 49 etter å være forsinket en syklus av forsinkelseskretsen 47 og der på dette tidspunkt blir frembragt et forsinket utgangssignal fra forsinkelseskretsen 54 forårsaket av utgangssignalet fra det foregående brannsignal basert på uvisshetssignalet, er OG-porten 51 i sin funksjonsdyktige tiltand, og et H-nivå-utgangssignal basert på det av forsinkelseskretsen 47 forsinkede uvisshetssignal blir sendt som brannsignal gjennom ELLER-porten 49, OG-porten 51, ELLER-porten 53 og ELLER-porten 44.

Når der så er forløpet et visst tidsrom fra brannens begynnelse, begynner tetthetene av røk og CO-gass igjen å tilta. Der blir derfor påny sendt uvisshetssignaler u2 og u3, og disse blir omkoblet til faresignaler d2 og d3, så

der fortsatt blir levert ut et brannsignal fra ELLER-porten 44 uansett den forbigående tilstand som ble bedømt som trygg.

Skjønt utførelsen av den logiske bedømmelse er basert

på det faresignal som fås ved kombinasjonen av differanseverdimetoden og funksjonsapproksimasjonsmetoden i tredje utførelses-form, er det mulig å bedømme en brann på en slik måte at en brann finnes å foreligge når der fås minst to faresignaler fra forskjellige slags deteksjonsdata oppnådd ved brannbedøm-melsen etter differanseverdimetoden og funksjonsapproksimasjonsmetoden.

Forskjellige teknikker som er beskrevet i forbindelse

med de respektive varianter, vil kunne anvendes på hvilken som helst annen variant som er beskrevet oven-

for, skjønt slike varianter ikke er tatt med i beskrivelsen.

Som beskrevet ovenfor blir ifølge oppfinnelsen en tid

som skal til for å nå det nivå som er farlig for folk, beregnet og forhåndsanslått basert på data om en endring i fysikalske fenomener i omgivelsene, og tiden blir sammenlignet med en tid som skal til for flukt for å gi en brannalarm referert til flukttid. Det blir dermed mulig å gi passende veiledning om flukt.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til å beregne brannspesifikke data i et brannalarmsystem som består av en rekke branndetektorer (la-ln) til registrering av de brannspesifikke data og som overfører de registrerte data til en sentral (10) hvor disse blir behandlet i en datamaskin for avgivelse av brannalarmsignaler, idet datamaskinen sammenligner de serielle data fra branndetektorene og eventuelt ber om ytterligere data, karakterisert ved at branndetektorene (la-n) avspørres periodisk, at den nødvendige tid (Ri, 1*2,1*3) som medgår til å nå et for personer farlig brannivå, forhåndsberegnes ved hjelp av de registrerte data og deres endring over tid, at den forhåndsberegnede tid (R1(R2,R3) sammenlignes med en forhåndsbestemt tid (Rs) som er nødvendig for flukt fra brannstedet, og at det avgis en brannalarm, straks den forhåndsberegnede tid (Ri,R2,R3) er kortere enn den forhåndsbestemte flukttid (Rs).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at en beregningskrets (14) omformer de mottatte data til en approksimasjonsligning og utfører beregning og forhåndsestimering ved hjelp av en funksj onsapproksimasj orismetode.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at beregningskretsen (14) utfører beregning og forhåndsestimering på basis av en differanseverdi som fås fra en differanse mellom de nå samplede og de tidligere samplede data.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at beregningskretsen (14) sammenligner en differanseverdi oppnådd ved en første beregning etter differanseverdimetoden, med et første og et annet terskelnivå, gir ut et slettesignal for å slette de detekterte data når den oppnådde differanseverdi er lavere enn første terskelverdi, avgir et brannalarmsignal når differanseverdien er over annet terskelnivå, og utfører en annen beregning etter funksjonsapproksimasjonsmetoden når differanseverdien er høyere enn første, men lavere enn annen terskelverdi.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at en logisk bestemmelseskrets (36) til henholdsvis beregning og evaluering samt bestemmelse av de mottatte data om flere slags fysikalske fenomener som endres av en brann, gir ut et brannalarmsignal når de tidsrom som skal til for å nå de respektive farenivåer med hensyn til to eller flere fysikalske fenomener, er kortere enn den forhåndsinnstilte flukttid.

6. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at beregningskretsen (14) sammenligner de periodisk, avspurte, detekterte data med et beregnet startnivå for å innlede behandling og forhåndsestimering bare når de nevnte detekterte data overskrider dette forhåndsberegnede startnivå.

7. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-6, karakterisert ved at den logiske bestemmelseskrets (36) fastslår et brannivå som bedømmes å representere en brann, i tillegg til det farenivå som bedømmes å være farlig for folk, og gir ut et brannalarmsignal uavhengig av beregningen og forhåndsestimeringen når de detekterte data overskrider det nevnte brannivå.