NO165939B - Brannalarmsystem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et brannalarmsystem som omfatter minst én første detekteringsseksjon for å detektere et fysisk fenomen i omgivelsene relatert til forekomsten av en brann og for å levere analoge data svarende til et slikt fenomen, hvor detekteringsseksjonen eller -seksjonene er forbundet med en datasamplingsseksjon for å sample dataene fra detekteringsseksjonen eller -seksjonene med forhåndsbestemte intervaller, hvor datasamplingsseksjonen er forbundet med en lagerseksjon for å lagre dataene levert fra datasamplingsseksjonen for detekteringsseksjonen eller hver detekteringsseksjon, hvor lagerseksjonen er forbundet med en første beregningsseksjon hvor den første beregningsseksjon er forbundet med en annen beregningsseksjon og den annen beregningsseksjon med en komparatorseksjon og komparatorseksjonen er forbundet med en alarmseksjon for å generere en alarm som reaksjon på utgangssignalet fra komparatorseksjonen.

På basis av forskning er det nylig utviklet et analogt intelligent brannalarmsystem, hvor en sentral signalstasjon mottar detekteringsdata fra en analog detektor og foretar en bestemmelse av brann basert på detekteringsdataene.

Tidligere er der foreslått f.eks. et system hvor detekteringsdataene som fremskaffes kontinuerlig fra den analoge detektor, sammenlignes med en forhåndsbestemt terskelverdi for bestemmelse av en brann, og et system hvor en endringsgrad i de detekterte data fra den analoge detektor blir beregnet i respektive forhåndsbestemte periode, for å fremskaffe en brannbestemmelse når endringsgraden overskrider den forhåndsbestemte verdi.

Disse systemer medfører imidlertid det problem at de lett

blir påvirket av transient støy.

Dessuten er det vanskelig for brannalarmsystemer av denne type å oppfatte spredningstendensen for en brann. F.eks. foreligger der et alvorlig problem i tilfelle av en flammebrann som utvikler brå temperaturendringer en viss tid etter brannutbruddet. I dette tilfelle vil brannen av og til ha spredt seg når sentralsignalstasjonen fatter en brannbe-slutning, og flukt fra brannen kan først finne sted etter at brannen er blitt meget farlig for mennesker.

Den foreliggende oppfinnelse er utviklet for å unngå de problemer som er omtalt ovenfor, og det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe et brannalarmsystem som gjør det mulig å forhindre en feilaktig brannalarm, og som gir tidlig alarm for en farlig brann.

Riktignok er det fra søkerens prioritetseldre norske søknad nr. 840628 kjent et brannalarmsystem av lignende art som benytter det tidsrom som medgår før brannen når et bestemt farenivå, til en sammenligning det med den nødvendige tid for flukt eller forholdsregler og gir ut et. alarmsignal på basis av denne sammenligningen. I den forbindelse gjør det kjente system bruk av en kvadratisk eller flergrads funksjonsapproksimasjon og databehandling basert på differensiering, en fremgangsmåte som er ressurskrevende og beregningsmessig komplisert.

I sammenligning med denne kjente teknikk er brannalarm-systemet i henhold til den foreliggende søknad funksjonelt innrettet til å benytte en enklere fremgangsmåte, nemlig ved å beregne et nåværende datanivå og estimere det fremtidige datanivå ved hjelp av en regresjonsanalyse.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse oppnås dette ved at et brannalarmsystem som innledningsvis angitt, er kjennetegnet ved at lagerseksjonen dessuten er forbundet direkte med den annen beregningsseksjon over en dataekstraheringsseksjon innrettet til å ekstrahere et forhåndsbestemt antall data fra lager-seks jonen og å levere disse data til den annen beregningsseksjon, at den første beregningsseksjon er innrettet til å ekstrahere dataene fra den første lagerseksjon sekvensielt og beregne en regresjonslinje som approksimerer en forandring i det detekterte fenomen, at den annen beregningsseksjon er innrettet til å beregne en fremtidig verdi av fenomenet predikert ved hjelp av regresjonslinjen og med bruk av det forhåndsbestemte antall av dataverdiene som er lagret i lagerseksjonen eller til å beregne et forventet tidsrom som medgår før en fremtidig verdi av fenomenet predikert ved hjelp av regresjonslinjen overskrider en forhåndsbestemt verdi ved å benytte det forhåndsbestemte antall dataverdier lagret i lagerseksjonen eller til å beregne en fremtidig verdi av fenomenet etter at et forhåndsbestemt tidsrom har medgått, idet den fremtidige verdi skaffes som en forventningsverdi fra regresjonslinjen ved å benytte de forhåndsbestemte dataverdier lagret i lagerseksjonen, og at komparatorseksjonen er innrettet til å sammenligne den fremtidige verdi predikert av den annen beregningsseksjon med en forhåndsinnstilt dataverdi relatert til en brannalarmsituasjon og for å generere et utgangssignal når relasjonen mellom den fremtidige verdi og den forhåndsinnstilte dataverdi ikke faller innenfor et forhåndsbestemt område eller til å sammenligne det forventede tidsrom med et tidsrom som er nødvendig for å unnslippe fra brannområdet og for å ta nødvendige forholdsregler, samt for å generere et utgangssignal når den forventede tid er kortere enn dette tidsrom eller til å sammenligne en fremtidig verdi med en forhåndsbestemt verdi og generere et utgangssignal når den fremtidige verdi er større enn den forhåndsbestemte verdi.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til den ledsagende tegning. Fig. 1 er et blokkdiagram over en første utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et blokkdiagram over et konkret eksempel på den første utførelsesform. Fig. 3 er et blokkdiagram som viser detaljer ved eksem-pelet illustrert på fig. 2. Fig. 4 og 5 er diagrammer som hver viser forholdet mellom dataene og regresjonslinjen.

Fig. 6 er et diagram som viser endringen av en røktetthet

i forhold til branndata og tid relatert til en bestemmelse vedrørende brann.

Fig. 7 er et flytdiagram for brannbestemmelsen i forbindelse med den første utførelsesform. Fig. 8 er et blokkskjema over en annen utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Fig. 9 er et blokkdiagram som viser detaljen ved utførel-sesformen anskueliggjort på fig. 8. Fig. 10 er et diagram som viser endringen av en røktetthet tet i forhold til branndata og tid relatert til en brannbestemmelse. Fig. 11 er et flytdiagram for brannbestemmelsen ved utførelsesformen på fig. 8. Fig. 12 er et blokkdiagram av en tredje utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Fig. 13 er et partielt flytdiagram for brannbestemmelsen ved den tredje utførelsesform; og Fig. 14a, 14b og 14c er diagrammer som hver viser innhol-det av nivåbestemmelsesseksjonen ved utførelsesformen på fig. 12.

Omtale av foretrukne utførelsesformer

Noen foretrukne utførelsesformer for den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet under henvisning til tegningsfigurene.

Fig. 1-7 viser en første utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse.

Pa tegningsfigurene betegner 1 en detekteringsseksjon som detekterer en endring i de fysiske fenomener i omgivelsene relatert til et brannutbrudd, og sender ut analoge data svarende til endringen. En rekke detekteringsseksjoner kan være innlemmet. Således betegner 2 en samplingsseksjon som omfatter et filter etc. for eliminering av støy fra datautgangssignalet, fra detekteringsseksjonen eller seksjonene 1, og som utfører datasampling i faste forhåndsbestemte intervaller. 3 betegner en lagerseksjon for lagring av de samplede datautgangssignaler fra datasamplingsseksjonen 2. I tilfelle der er anordnet en rekke

detekteringsseksjoner 1, vil data fra den respektive detekteringsseksjon 1 være tillagt adresser og lagret ved nevnte adresser.

På figuren betegner 4 en regresjonslinje-beregningsseksjon som beregner en fremtidig tendens som er å vente fra de data som lagres sekvensielt i lagerseksjonen. Beregningen av regresjonslinjen utføres ved bruk av konvensjonell statistisk metode, en lineær funksj onsapproksimasjon. 5 betegner en faregrad-beregningsseksjon som beregner en tid som er estimert nødvendig for den fremtidige verdi som det er ventet av regresjonslinjen for å overskride den forhåndsbestemte verdi, basert på det forhåndsbestemte antall av de seneste data som er lagret i lagerseksjonen 3. De seneste data som er nødvendige for denne beregning, blir ekstrahert og tilført en dataekstraheringsseksjon 6 fra lagerseksjonen 3. Den oppnådde estimerte tid blir i en faretid-komparatorseksjon 7 sammenlignet med en tid som er nødvendig til å unnslippe fra et brannbefenget område, en tid for innstil-ling av slukkeorganer, eller andre handlinger som må utføres. På dette tidspunkt, dersom den beregnede tid er kortere enn den påkrevde tid, vil faretid-komparatorseksjonen 7 avgi et

signal. Som reaksjon på signalet blir der gitt en alarm A.

Fig. 2 og 3 viser et konkret eksempel på systemet ved den utførelsesform som er anskueliggjort på fig. 1 .

Ved dette arrangement betegner 11a, 11b, ... 11n analoge detektorer for detektering av røk som skyldes en brann i form av en analog størrelse. De analoge detektorer 11a, 11b, ... 11n blir preliminært tillagt individuelle adresser. Hver av de analoge detektorer 11a, 11b, ... 11n innbefatter en føler for detektering av en røktetthet, samt en transmisjonskrets 13 for overføring av detekteringsdataene detektert av føleren 12. 14 betegner en sentral signalstasjon som innbefatter en mikrodatamaskin for behandling av detekteringsdataene fra de mange analoge detektorer 11a, 11b, ...11n for derved prediktivt å bestemme en brann basert på den prediktive beregning.

I sentralsignalstasjonen 14, 15 befinner det seg en mottakerseksjon innbefattende en A/D-omformerkrets som samler

detekteringsdataene fra de respektive analoge detektorer 11a, 11b, .... 11n ved hjelp av en oppsamlingsmetode på forhåndsbestemte tidspunkter t, og utfører A/D omforming av dataene for overføring av samme til en datasamplingsseks j on 16. Datasamplingsseksjonen 16 behandler A/D-omformede detekteringsdata fra mottakerseksjonen 15 separat ved hjelp av de analoge detektorer 11a, 11b, ... 11n for fremskaffelse av et utgangssignal til en lagerseksjon 17 og en nivåbestemmelsesseksjon 18. I nivåbestem-melsesseksj onen 18 blir der innstilt terskelverdier for et brannivå L2 og et beregningsbegynnelsesnivå L1 , som er lavere enn brannivået L2, for derved å kunne utføre brannbestemmelse når der bevirkes en brå endring i røktettheten, og bestemmelsen for den prediktive beregningsstart.

En beregningsseksjon 19 omfatter en primær beregningsseksjon 20 for utføring av en primær beregning, og en annen beregningsseksjon 21 for utføring av en sekundær beregning for derved å bevirke en predikterende beregning ved hjelp av primære og sekundære beregninger. Den primære beregningsseksjon 20 innbefatter en regresjonslinje-beregningsseksjon 20a, og en faregrad-beregningsseksjon 20b for beregning av en regresjons-linj e ved hjelp av minste kvadratisk metode, og bestemmelse av helningen av regresjonslinjen, eller for utførelse av predika-s j onsberegning basert på f aregrad-bestemmelsen. Den annen beregningsseksjon 21 blir påvirket av et signal fra den primære beregningsseksjon 20 for å ta ut data lagret i lagerseksjonen 17, og omforming av data til kvadratiske ligninger, eller funksjonelle ligninger av høyere grad ved hjelp av funksjonsapproksimasjon, slik at den tid som behøves fra den foreliggende tid for å nå farenivået L3 blir beregnet basert på approksima-sj onsligningen.

Alarmseks j onen 22 innbefatter et alarmindikasjonsorgan, f.eks. en ringeklokke, en lampe etc, og er innrettet til å bli påvirket av et brannsignal fra en hvilken som helst av nivåbestemmelsesseksjonen 18, regresjonslinje-beregningsseksjonen 2 0a, faregrad-beregningsseksjonen 20b, og den annen beregningsseksjon 21 for å drive alarmindikasjonsorganet til å avgi en alarm.

Pa tegningsfiguren betegner 23 en dataekstraksjonsseksjon som trekker ut og overfører data fra lagerseksjonen 17 til den primære beregningsseksjon 20, og den annen beregningsseksjon 21 etter behov.

Nivåbestemmelsesseksjon 18 omfatter, slik det fremgår av fig. 3 en beregningsinitierings-nivåsammenligningsseksjon 31,

en løpende gjennomsnittsberegningsseksjon 32, og en nivåsammenligningsseksjon 33. Beregningsinitierings-nivåsammenligningsseksjonen 31 fremskaffer et utgangssignal når verdien D i datautgangssignalet fra datasamplingsséksjonen 16 overskrider beregningsinitieringsnivået LI (D>L1), og påvirker den løpende gjennomsnittsberegningsseksjonen 32. Den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon 32 trekker ut en rekke samplede data (f.eks. 3 data) fra samplingsdata-lagringsseksjonen 17a, beregner sekvensielt det løpende gjennomsnitt LD derfra, og sender ut det samme til nivåsammenligningsseksjonen 33. Nivåsammenligningsseksjonen 3 3 sammenligner det løpende gjennomsnitt LD med det første nivå L2. Mer spesielt, når det

løpende gjennomsnitt LD er likt eller høyere enn brannivaet L2, vil nivåsammenligningsseksjonen 3 3 bestemme at dette skyldes en brå økning i røktetthet bevirket av en brann, og sender ut et brannsignal til alarmseksjonen 12. Når verdien LD av dataene er lik, eller høyere enn nivået LI, men lavere enn nivået L2, blir der instruert initiering av den predikerende beslutning til beregningsseksjon 19 ved designering av adressen hos den analoge detektor lia, 11b, ... lin som har sendt ut de detekteringsdata som overskrider terskelverdien LI. Når verdien LD av dataene er lavere enn nivået LI, vil videre seksjonen bestemme at det er en normal tilstand, og forhinderer predi-ksjonsberegningen ved å stoppe signalutgangen til beregningsseks jonen 19.

Den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon 32 eller beregningsseks jon 19 kan være slik innrettet at den aktueres når en rekke av de samplede data Dl, D2, ... Dn kontinuerlig overskrider beregningsinitieringsnivået LI, eller en rekke av de løpende gjennomsnitt LD1, LD2, ... LDn, er kontinuerlig lik eller høyere enn nivået LI, men lavere enn nivået L2. I dette tilfelle kan feilaktig drift på grunn av støy reduseres til et minimum. Alternativt kan alle beregningsseksjonene 19 være i drift, men det er ikke fordelaktig med hensyn til effektivitet. De beregnede løpende gjennomsnitt LD blir også overført til en løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b som utgjør datalager-seksjonen 17.

Regresj ons 1 in j e-beregningsseksj onen 20a omfatter en funksjonsberegningsseksjon 34 og en helningssammenligningsseksjon 35. Funksjonsberegningsseksjonen 34 mottar løpende gjennomsnitt LD1, LD2, ... LDn fra den løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b ved et signal fra nivåsammenlignings-seks jonen 30, og beregner regresjonslinjen dannet av disse løpende gjennomsnitt Dm. Mer spesielt, når de løpende gjennomsnittsdata LD blir bestemt til å være lik eller høyere enn nivået LI, men ikke lik eller høyere enn nivået L2 i nivåbe-stemmelsesseksj onen 18, vil der bli innstilt et ekstraksjons-punkt Ts som ligger foran en forhåndsbestemt tid i forhold til den foreliggende tid To slik det er vist på fig. 4, og dataene LD7, LD8, LD), LD10, LD11, LD12, ... LDn (ekstraksjonsdata) som forekommer under ekstraksjonstiden fra ekstraksjonspunktet Ts til den foreliggende tid To blir ekstrahert. Ekstraksjonstiden. tQ blir innstilt til f.eks. å være 90 sek. Regresjonslinjen Ml blir beregnet etter minste kvadraters metode basert på de ekstraherte data LD7, LD8, LD9, LD10, LD11, ... LDn, under den nevnte ekstraksjonstid. Dersom betingelsen LI < LD< L2 vedvarer, blir der beregnet regresjonslinjer Ml, M2, ... ved hjelp av minste kvadraters metode basert på ekstraksjonsdata under ekstraksjonstiden tQ tilbake fra den foreliggende tid To når de følgende data LDn+1, LDn+2, LDn+3 ... blir oppnådd, slik det fremgår av fig. 5. Ved helningssammenligningsseksjonen 35 blir koeffisienten K for regresjonslinjene M2, M2 beregnet og der foretas en brannforutsigelsesbeslutning basert på verdiene av koeffisientene K. I helningssammenligningsseksjoen 35 blir der preliminært innstilt en terskelverdi Ko som representerer en normalverdi, og en terskelverdi Ks som er høyere enn terskelverdien Ko, og når den beregnede koeffisient K er lik eller høyere enn terskelverdien Ks blir det bestemt at der foreligger en brann, og et brannsignal sendes ut til alarmseksjonen 12. Når Ko < K < Ks, blir faregrad-beregningsseksjonen 10b påvirket.

Beregningen av regresjonslinjen M blir utført ved minimalisering av

hvor forskjellen mellom dé respektive løpende gjennomsnittsdata LD7, LD8, ... LDn og en stiplet linje som vist på fig. 4 blir antatt å være d7, d8, ... dn.

Faregrad-beregningsseksjonen 20b omfatter en faretid-beregningsseksjonen 36 og en faretid-komparatorseksjon 37. I

faretid-beregningsseksjonen 36 blir der innstilt et farenivå L3 som er høyere enn brannivået L2, slik det fremgår av fig. 6, og en tid t (i det følgende betegnet som en faregrad R) som skal strekke seg fra nå og til man når farenivået L3, blir beregnet basert på regresjonslinjen. I faretid-komparatorseksjonen 37

blir der preliminært innstilt en terskelverdi Ro som representerer en normalverdi, og en terskelverdi Rs som er mindre enn

terskelverdien Ro (som er mer farlig enn terskelverdien Ro) for å utføre en forutsigbar bestemmelse av en brann basert på faregraden R. Når den beregnede faregrad R er lik eller mindre enn terskelverdien Rs, blir dette bestemt som en brann, og en brannsignal blir sent ut til alarmseksjonen 22. Når Ro <>> R <>> Rs, blir det bestemt som en usikkerhet, og et signal blir sent til den annen beregningsseks j on 21. På tegningen beregner 38 en tidsindikeringsseksjon som direkte kan indikere tiden t (som kan være en faregrad R).

I denne forbindelse kommer tilbake-tiden inn i bildet, slik det fremgår av fig. 6. I henhold til eksperimenter som er utført av oppfinnerene, har man oppdaget at dersom regresjonslinjene Mol, Mo2, Mo3 blir oppnådd basert på ekstraks j onsda ta som man får ved punkter som ligger tilbake i tid over en kortere periode, f.eks. 40 sekunder fra den nåværende tid, henholdsvis T2, T3, T4, kan helningene for regresj onslinj ene noen ganger være positive og andre ganger negative. Det er så fordi regresjonslinjene blir oppnådd basert på data som inneholder ikke bare en grunnbølgekomponent for røk, men også støykomponenter, f.eks. varierende frekvenskomponenter hos flammen. Som et resultat, vil beslutning om brann bli fattet eller ikke avhengig av støybetin-gelsene.

På den annen side, dersom regresjonslinjen basert på ekstraksjonsdata på et punkt som ligger 40 sek. tilbake i

tid, og som inneholder støy på grunn av røk fra sigaretter etc. har en helning hvis koeffisient overskrider terskelverdien, vil der bli fattet en beslutning om brann, og der avgis et feilsig-nal. Når ekstraksjonstiden er så kort som 40 sekunder, vil således påvirkningen av forstyrrende støy kunne være større, og der foreligger en mulighet for feilfunksjon.

Dersom ekstraksjonstiden blir innstilt til å være lenger, og slik det fremgår på fig. 6, dersom der oppnåes en regresjonslinje Mo8, basert på ekstraksjonsdata på et punkt som ligger tilbake i tid, f.eks. 6 minutter fra den foreliggende tid T8, vil imidlertid helningen av regresjonslinjen Mo8 være utjevnet på grunn av den lange ekstraksjonstid. Nærmere bestemt vil brannen, selv om den sprer seg meget raskt i tilfelle av en oljebrann, bli behandlet av data som innbefatter data ved et normaltidspunkt, såvel som branndata. Således vil de brått økende data bli utjevnet av dataene ved normaltid, og helningen gjort jevnere. Som et resultat vil de fremtidige verdier av dataene ikke overskride terskelverdien på lenge, og en beslutning om brann vil ikke bli fattet før da. I dette tilfelle foreligger der en frykt for at en alarm feilaktig ikke er blitt avgitt, selvom røktettheten øker brått. Det kan således trekkes den konklusjon i henhold til oppfinnerenes eksperimenter, at den tid som man skal referere tilbake til, fortrinnsvis bør være 60 sekunder eller mer, men opptil 5 minutter eller mindre. Imidlertid skal tiden bestemmes under betraktning av forskjellige betingelser, f.eks. stedet hvor systemet i henhold til oppfinnelsen blir installert, og de materialer som man frykter kan bli antent.

Den sekundære beregningsseksjon 21 blir påvirket av et uvisst signal fra den primære beregningsseksj on 20 for å ta ut de løpende gjennomsnitt Ld av de data som er lagret i den løp-ende gjennomsnittslagerseksjon 17b, og omformer de samme til en kvadratisk ligning eller en funksjonell ligning av høyere grad, det vil si en approksimasjonsligning ved hjelp av funksjonsapproksimasjon for beregning av en tid (faregrad RR) som er nødvendig fra nå bg til å nå farenivået L3. I den sekundære beregningsseksjon 21 blir der innstilt en terskelverdi Rf (Rf ^ Rs), og når den beregnede faregrad RR er lik eller mindre enn Rf blir der fattet' en beslutning om brann, og et brannsignal overføres til alarmseksjonen 22. Alarmseksjonen 22 innbefatter et alarrnorgan, f.eks. en ringeklokke, en lampe etc. som omtalt ovenfor, og blir påvirket av et brannsignal fra enten nivåbes-temmelsesseksj onen 18, regresjonslinje-beregningsseksjonen 20a, f aregrad-beregningsseks j onen 20b, eller den sekundære beregningsseksjon 21.

Fig. 7 er et flytdiagram for en mikrodatamaskin som kan benyttes, og viser driften av forutsigbar bestemmelse basert på forutsigelsesberegningen. Dersom f.eks. den analoge detektor 11a detekterer røk på grunn av en brann, og overfører detekteringsdataene svarende til røkgraden, blir sampling utført i hver forhåndsbestemt periode, og data som skal behandles D1 , D2, ... Dn blir oppnådd ved blokk a. Ved blokk b blir disse data D1 . D2,

.... Dn sammenlignet med beregningsinitiering sni vået L1 i beregningsinitierings-nivåsammenligningsseksjonen 31 i nivåbe-stemmelsesseksj onen 18, og når det blir bestemt Dn <>> L1 ved det foreliggende tidspunkt To, blir behandlingen videreført til blokk c. Ved blokk c blir forløpsgjennomsnittene LD1 , LD2,... LDn sekvensielt beregnet fra disse data D1 , D2, ... Dn. Ved blokken d blir de løpende gjennomsnitt LD beregnet av den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon 32 sammenlignet med terskelverdien L2, som representerer brannivået, og når dataene LDn er mindre enn terskelverdien L2, blir blir der sendt ut et instruksjonssignal til den primære beregningsseksjon 10 for instruksjon om initiering av den primære beregning. Ved blokken e blir dataene LD7, LD8, ... LDn, som fremkommer under den forhåndsbestemte tid fra det foreliggende tidspunkt tQ tilbake til ekstraksjonspunktet Ts, trukket ut fra den løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b, og regresjonslinjen Mn blir beregnet ved hjelp av minste kvadrater metode basert på de uttrukne data LD7, LD8, .. LDn. Ved blokken g blir helningen Kn av regresjons-linj en Mn beregnet. Ved blokken h blir helningen Kn sammenlignet med terskelverdien Ks, og dersom helningen Kn er mindre enn terskelverdien Ks, blir beregningen ført videre til blokk i for ytterligere sammenligning av helningen Kn med terskelverdien Ko. Dersom helningen Kn er mindre enn terskelen Ko, vil behandlingen

blir ført tilbake til blokk a, og samplingen av de følgende detekteringsdata Dn+1 starter etter at en forhåndsbestemt tid t er medgått. Når verdien av detekteringsdataene Dn+1 er lik eller større enn nivået LI, vil behandlingen blir ført videre til blokk e gjennom bestemmelsen hos blokkene b og d, og der finner sted ekstrak-sjon av dataene LD8, LD9, ... LDn+1 under den periode fra tids-punktet To' etter at tiden t er medgått til ekstraksjonspunktet Ts' som ligger tilbake i tid tQ. Ved blokken f blir regresjonslinjen Mn+1 beregnet basert på de ekstraherte data LD8, LD9,..LDn+1. Ved blokken g vil helningen Kn+1 av regresjonslinjen Mn+1 bli beregnet, og verdien av helningen Kn+1 blir bestemt ved blokkene h og i. Når Kn + 1 < Ko < Ks, blir behandlingen pånytt ført tilbake til blokk a for sampling av detekteringsdata. Lignende operasjoner vil bli gjentatt for derved å ekstrahere data under bestemmelsestidspunktet tQ tilbake fra den foreliggende tid når

detekteringsdata innenfor det forhåndsbestemte område oppnåes, og helningene Kn+2, Kn+3 for regresj onslinj en Mn+2, Mn+3, — basert på de ekstraherte data blir beregnet. I dette tilfelle vil, dersom Ko<Kn+3<Ks behandlingstrinnet bli ført videre til blokk j, etter bestemmelse ved blokkene h og i. Ved blokken j blir faregraden R1, R2, ... Rn beregnet basert på regresjonslinjene, og ved blokk k blir verdien av faregraden Rn sammenlignet med terskelverdien Rs. Når det blir bestemt at Rn er lik eller mindre enn Rs, vil beregningstrinnet fortsette til blokk o for avgivelse av en alarmindikasjon. Nar Rn>Rs, vil behandlingstrinnet fortsette til blokk 1 for sammenligning av verdien hos faregraden Rn med terskelverdien Ro. Dersom Rn<<>Ro, vil et usikkerhetssignal bli sendt ut til den sekundære beregningsseksjon 21 for instruksjon om initiering av den sekundære beregning. Ved blokk m vil alle dataene LD1, LD2, LD3, LDn, LDn+1, ... bli trukket ut fra den løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b for derved å bli omformet til approksimasjonsligninger ved hjelp av funksjonsapproksimasjonsmetoden for beregning av faregraden RR1, RR2, ... RRn basert på approksimasjonsligningene. Ved blokken n blir verdien av faregraden RRn underkastet en beslutning, og dersom RRn4Rf, treffes der en beslutning om en brann, og behandlingstrinnet fortsetter til blokk o for avgivelse av alarmindikasjon. Som et alternativ kan man arrangere den løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b til å muliggjøre lagring av noen

data LD, f.eks. tyve data, og muliggjøre utelatelse av de lagrede eldste data når de nyeste data føres inn fra den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon 32.

Selv om faregrad-beregningsseksjonen 20b blir betjent når man oppnår en bestemmelse om usikkerhet (Ko£k<Ks) blir oppnådd i den forutgående bestemmelse av regresjonslinje-beregningsseksjonen 20a i den foreliggende utførelsesform, kan regresjonslinje-beregningsseksjonen 20a og faregrad-beregningsseksjonen 20b kunne betjenes parallelt basert på en instruksjon fra nivåbes-temmelsesseksj onen 18, slik at der ved beslutning om en brann (K^Ks eller RiRs) oppnådd fra den ene eller annen av seksjonene, øyeblikkelig blir sendt ut et brannsignal for avgivelse av alarmindikasjon. I dette tilfelle blir beslutningen om brann fattet raskere.

I den primære beregningsseksjon 20 og den sekundære beregningsseksjon 21 er antallet av ekstraheringsdata fra forløpsgjennomsnitt-lagringsseksjonen 17b eventuelt forskjellige fra hverandre. Det vil nemlig være mulig å anordne seg slik at dersom lagerseksjonen 17b lagret tyve data LD, vil primærseksjo-nen 20 trekke ut ti data talt fra de nyeste lagrede data for beregning, mens den sekundære seksjon 21 trekker ut alle tyve lagrede data for også å beregne og utføre en mer detaljer bedømmelse. Selvsagt er det mulig å anordne seksjonene 20, 21 til å trekke ut det samme antall av data for beregning og bedømmelse.

Ved den viste utførelsesform er der benyttet en rekke

analoge detektorer 11a, 11b, ... 11n som ved en analog størrelse detekterer røk bevirket av en brann, men andre typer analoge detektorer kan alternativt benyttes, f.eks. en varmeføler som detekterer temperaturstigning, eller økning i CO-gasskonsentrasjon, eller en gassføler.

På fig. 8-11 er der vist en annen utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Denne utførelsesform har, som vist på fig. 8, et arrangement i likhet med den første utførelsesform, og en detekteringsseksjon 1, en datasamplingsseksjon 2, en lagringsseksj on 3, en regresjonslinje-beregningsseksjon 4, en dataekstraksjonsseksjon 6, og en alarmseksjon 8, som hovedsaklig er de samme som ved den første utførelsesform.

En farenivå-beregningsseksjon 9 beregner en fremtidig verdi av det fysiske fenomen ved omgivelsene relatert til et brannutbrudd etter en forhåndsbestemt tid td har passert, noe som forutsies fra regresjonslinjen som oppnåes ved regresjons-linj e-beregningsseksj onen 4, basert på et forhåndsbestemt antall av de seneste data som er lagret i lagerseksjonen 3. Som ved den første utførelsesform, blir disse data tilført ved hjelp av dataekstraheringsseksjonen 6. Den resulterende forutsagte verdi av dataene blir sammenlignet med et forhåndsbestemt datanivå ved en farenivå-sammenligningsseksjon 10. Når den forutsagte verdi overskrider det forhåndsbestemte datanivå, sender sammenlig-ningsseksjonen 10 ut et signal til en alarmsignal 8. Alarmseksjonen 8 fremskaffer en alarm A som reaksjon på signalet.

Den konkrete oppbygning av den annen utførelsesform er lik den som er vist på fig. 2 med unntak av faregrad-beregningsseksjon 20b, slik det fremgår av detaljene vist på fig. 9. Ved den annen utførelsesform omfatter faregrad-beregningsseksjonen 20b en farenivå-beregningsseksjon 41, og en farenivå-sammenligningsseksjon 42. Farenivå-beregningsseksjon 41 beregner et ventet datanivå etter en forhåndsbestemt tid passert fra nåværende tidspunkt basert på de data som er trukket ut fra den løpende

gjennomsnittslagerseksjon 17b gjennom dataekstraksjonsseksjonen 23 og regresjonslinjen (fig. 10). På den annen side har farenivå-sammenligningsseksjonen 42 forhåndsinnstilte nivåer L1 , L2 og L3 som beskrevet ovenfor for utførelse av en forutsigbar bestemmelse av en brann basert på prediksjonsdatanivået F, og

fremskaffer et utgangssignal svarende til det beregnede nivå ved beregningsseksjonen 41. Mer spesielt vil, når FÅL2 eller F^L3, et forhåndsbestemt brannsignal eller faresignal bli sendt ut til alarmseksjonen 22. Når L1^.F<L2, vil en usikker tilstand bli bestemt, og et signal blir sendt ut til en sekundær beregningsseksjon 21. Den sekundære beregningsseksjon 21 opererer på en lignende måte som ved den første utførelsesform. 43 er en nivåindikeringsseksjon for fremstilling av nivået, slik at det kan bekreftes visuelt. Fig. 11 er et flytskjema som kan benyttes i forbindelse med bruken av en mikrodatamaskin ved den foreliggende oppfinnelse, et diagram som er lik det som er vist på fig. 7 i forbindelse med den første utførelsesform. Her vil bare forskjellene, det vil si blokkene j, k og 1 bli beskrevet. Ved blokken j blir der beregnet et forutsigbart nivå F basert p å regresjonslinjen, og ved blokk k blir det forutsigbare nivå F sammenlignet med■de forhåndsbestemte nivåer, det vil si brann-nivået L2 og farenivået L3. Når det blir bestemt at F<>>L2 eller F<>>L3, vil prosedyren gå videre til blokk o for avgivelse av alarmindikasjon. Imidlertid kan de to nivåer, L2 og L3, behandles som det samme nivå. Når F<L2, vil prosedyren gå videre til blokk 1, og når F<L1, blir det bestemt at tilstanden er normal, og prosedyren returnerer til' blokk a. Når L1<<>F<L2, blir det bestemt at tilstanden er uviss, og prosedyren går videre til blokk m. Blokkene m og n utøver hovedsakelig den samme beregning og bestemmelse som ved den første utførelsesform. Fig. 12, 13 og 14a, 14b og 14c anskueliggjør en tredje utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse. Den tredje utførelsesform benytter referanser mellom de respektive data for nivåbestemmelse av dataene. Det fremgår tydelig ved sammenligning av fig. 3 og fig. 12 at en analog detektor 11, en datasamplingsseksjon 16, en regresjonslinje-beregningsseksjon 20a, og en faregrad-beregningsseksjon omfattende en faretid-beregningsseksjon 36, og en faretid-komparatorseksjon 37 er de samme som dem ifølge den første utførelsesform. Ved det foreliggende utførelses-eksempel omfatter imidlertid en lagerseksjon bare en løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b. En sekundær beregningsseksjon 21 og en tidsindikasjonsseksjon 38, som er vist på fig. 3, er ikke vist på tegningsfiguren, men kan anvendes etter behov.

En nivåbestemmelsesseksjon 50 omfatter en løpende gjennomsnittsberegningsseksjon 52, en helningsberegningsseksjon 53, en helningssammenligningsseksjon 54, en differansberegningsseksjon 55, og en differansberegningsseksjon 56. Ved den foreliggende utførelsesform blir de data som behandles ved datasamplingsseksjonen 16 ført direkte inn i den løpende gjennomsnittsberegningsseksjonen 51, og et sammenhengende antall n av løpende gjennomsnitt LD1, LD2, ... LDn blir lagret sekvensielt for respektive detektorer lia, 11b, ... lin. Det siste løpende gjennomsnitt LDn blir sammenlignet med et preliminært sett beregnet initieringsnivå LI ved beregningsinitierings-nivåsammenligningsseksjonen 52. Når gjennomsnittet LDn overskrider nivået LI, blir flere antall av data LDn, LDN-1, ... innbefattet det seneste løpende gjennomsnitt LDn tilført fra den løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b til helningsberegningsseksjonen 5 3 som reaksjon på et utgangssignal fra beregningsinitierings-nivåsammenligningsseksjonen 52.

Helningsberegningsseksjonen 53 beregner endringsgraden (forholdet mellom verdi og tid: helning) mellom respektive data LDn, LDn-1 , ... Det resulterer i beregning av forskjellene y1, y2, ... mellom de respektive data LDn, LDn-1 ... fordi bereg-ningsintervallene for de løpende gjennomsnitt LD er satt til å være konstant (fig. 14a og 14b). Helningssammenligningsseksjonen 54 teller antallet N av forskjellene som overskrider den forhåndsbestemte verdi yk blant det forhåndsbestemte antall av forskjeller (helninger), og når antallet N blir Nd eller mere, vil det påvirke differansberegningsseksjonen 55.

Differansberegningsseksjonen 55 trekker ut et forhåndsbestemt antall av data, f.eks. data LDn til LD11 fra den løpende gjennomsnittslagerseksjon 17b, og beregner hvor meget dataverdiene endrer seg innenfor den tidsperiode når disse data detekteres, det vil si forskjeller yd mellom dataverdiene (fig. 14c). I dette tilfelle blir LDn og LD11 ikke direkte sammenlignet med hverandre, men et gjennomsnitt mellom LDn og en noe tidligere LDn-3 og et gjennomsnitt mellom LD11 og en noe senere LDn-9 blir sammenlignet med hverandre for eliminering av støypåvirkning.

Dif feransberegningsseksjonen 55 sender ut et signal til regresjonslinje-beregningsseksjonen 20a, eller alarmseksjonen 22 for påvirkning av samme, når forskjellen yd mellom disse to gjennomsnittsverdier er større enn de to forhåndsbestemte nivåer Ld1 , Ld2. Mer spesielt blir forskjellen kontrollert for grovt å bestemme hvorvidt der foreligger en brann eller ikke, og dersom det tilsynelatende detekteres som en brann (yd=Ld1), blir et signal sendt ut direkte til alarmseksjonen 22, og dersom det blir bestemt at der behøves en ytterligere detaljert kontroll (Ld2iyd<Ld1), blir beregning utført ved bruk av regresjonslin-j en.

Fig. 13 er et flytskjema som benyttes i forbindelse med bruken av en mikrodatamaskin for utøvelse av den foreliggende utførelsesform. Bare forskjeller mellom flytskjemaet vist på fig. 7 vil bli forklart.

Det skal nå antaes at data D1 , D2, ... blir samplet ved blokken a, og de løpende gjennomsnittene sekvensielt innhentet vea blokk b for å oppnå tyve løpende gjennomsnitt Ldl, LD2, ... LD20. Ved blokken b blir beregningsinitieringsnivået LI sammenlignet med det seneste løpende gjennomsnitt LD20, og når LD20>L1, vil prosedyren gå videre til blokk d1. Ved blokken d1 blir forskjellene y1 , y2, og y3 mellom LD17 og LD18, LD18 og LD19 og LD19 og LD20 beregnet hver for seg." Ved blokken d2 vil antallet av forskjeller som overskrider den forhåndsbestemte verdi.yk opptalt, og når antallet N er to eller mer (blokk d3), vil prosedyren gå videre til blokk d4. Ved blokk d4 vil forskjellen yd mellom gjennomsnittet mellom LD20 og LD17, og gjennomsnittet mellom LD14 og LD11 bli beregnet, og de blir sammenlignet med de forhåndsbestemte verdier Ld1 og Ld2 ved blokk d5. Når yd>Ld1 , vil prosedyren gå videre til blokk o for å foreta alarmindikasjon, og når Ld1<<>yd<Ld2, vil prosedyren gå videre til blokkene e og f for utførelse av en estimert beregning ved hjelp av regresj onslinj e. Fig. 14a viser en tilstand hvor bare y.3 er større enn yk, og N<Nd = 2, og det er her bestemt at ingen brann er brutt ut. Fig. 14b viser en tilstand hvor y2 og y3 er større enn yk, og N = Nd = 2, og det er bestemt at der foreligger en frykt for brann, og prosedyretrinnet bør gå videre til senere trinn.

Seksjonene i systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan omfatte forskjellige elektriske og/eller elektroniske kretser, eller der kan benyttes en mikrodatamaskin hvor maskinens ROM lagrer passende programmer. Detektorene 11 og beregningsseksj onen 19 kan da forenes ved bruk av en en-brikke datamaskin. Overføringskretsen 13 vil ved denne utførelse ikke være nødvendig.

Claims (8)

1. Brannalarmsystem som omfatter minst én første detekteringsseksjon (1) for å detektere et fysisk fenomen i omgivelsene relatert til forekomsten av en brann og for å levere analoge data svarende til et slikt fenomen, hvor detekteringsseksjonen eller -seksjonene (1) er forbundet med en datasamplingsseksjon (2) for å sample dataene fra detekteringsseksjonen eller -seksjonene (1) med forhåndsbestemte intervaller, hvor datasamplingsseksjonen er forbundet med en lagerseksjon (3) for å lagre dataene levert fra datasamplingsseksjonen (2) for detekteringsseksjonen eller hver detekteringsseksjon (1), hvor lagerseksjonen er forbundet med en første beregningsseksjon (4), hvor den første beregningsseksjon (4) er forbundet med en annen beregningsseksjon (5) og den annen beregningsseksjon (6) med en komparatorseksjon (7) og komparatorseksjonen (7) er forbundet med en alarmseksjon (8) for å generere en alarm som reaksjon på utgangssignalet fra komparatorseksjonen (7), karakterisert ved at lagerseksjonen (3) dessuten er forbundet direkte med den annen beregningsseksjon (5) over en dataekstraheringsseksjon (6) innrettet til å ekstrahere et forhåndsbestemt antall data fra lagerseksjonen (3) og å levere disse data til den annen beregningsseksjon (5), at den første beregningsseksjon (4) er innrettet til å ekstrahere dataene fra den første lagerseksjon (3) sekvensielt og beregne en regresjonslinje som approksimerer en forandring i det detekterte fenomen, at den annen beregningsseksjon (5) er innrettet til å beregne en fremtidig verdi av fenomenet predikert ved hjelp av regresjonslinjen og med bruk av det forhåndsbestemte antall av dataverdiene som er lagret i lagerseksjonen (3) eller til å beregne et forventet tidsrom som medgår før en fremtidig verdi av fenomenet predikert ved hjelp av regresjonslinjen overskrider en forhåndsbestemt verdi ved å benytte det forhåndsbestemte antall dataverdier lagret i lagerseksjonen (3) eller til å beregne en fremtidig verdi av fenomenet etter at et forhåndsbestemt tidsrom har medgått, idet den fremtidige verdi skaffes som en forventningsverdi fra regresjonslinjen ved å benytte de forhåndsbestemte dataverdier lagret i lagerseksjonen (3), og at komparatorseksjonen er innrettet til å sammenligne den fremtidige verdi predikert av den annen beregningsseksjon (5) med en forhåndsinnstilt dataverdi relatert til en brannalarmsituasjon og for å generere et utgangssignal når relasjonen mellom den fremtidige verdi og den forhåndsinnstilte dataverdi ikke faller innenfor et forhåndsbestemt område eller til å sammenligne det forventede tidsrom med et tidsrom som er nødvendig for å unnslippe fra brannområdet og for å ta nødvendige forholdsregler, samt for å generere et utgangssignal når den forventede tid er kortere enn dette tidsrom eller til å sammenligne en fremtidig verdi med en forhåndsbestemt verdi og generere et utgangssignal når den fremtidige verdi er større enn den forhåndsbestemte verdi.

2. Brannalarmsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at den omfatter en nivåbestemmelsesseksjon (18) forbundet mellom lagerseksjonen (3;17) og den første beregningsseksjon (4;19) innrettet til å generere et signal for å aktivere den første beregningsseksjon (4;19) når utgangsdataene fra datasamplingsseksjonen (2;16) overskrider et forhåndsbestemt nivå for å initiere beregningen.

3. Brannalarmsystem i henhold til krav 2, karakterisert ved at den første nivåbestemmelsesseksjon (18) omfatter en seriell forbindelse av en første nivåsammenligningsseksjon (31) innrettet til å generere et utgangssignal når utgangsdataene fra datasamplingsseksjonen (2;16) overskrider et forhåndsbestemt beregningsinitieringsnivå, en løpende gjennomsnittsberegningsseksjon (32) innrettet til å ekstrahere et forhåndsbestemt antall dataverdier fra lagerseksjonen (17a) som reaksjon på utgangssignalet fra den første nivåsammenligningsseksjon (31) og til a beregne løpende gjennomsnittsverdier, en lagerseksjon (17b) for løpende gjennomsnittsverdier innrettet til sekvensielt å lagre beregningsresultatene generert av den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon (32) og en annen nivåsammenligningsseksjon (33) innrettet til å generere et signal for å aktivere den første beregningsseksjon (4;19) når en verdi beregnet av den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon (32) overskrider et forhåndsbestemt nivå, idet den første beregningsseksjon (4; 19) er innrettet til å beregne regresjonslinjer basert på et forhåndsbestemt antall løpende gjennomsnittsverdier.

4. Brannalarmsystem i henhold til krav 3, karakterisert ved at den første nivåsammen-ligningsseks jon (31) er innrettet til å generere et utgangssignal når et forhåndsbestemt antall utgangsverdier fra datasamplingsseksjonen (2;16) suksessivt overskrider det forhåndsbestemte beregningsinitieringsnivå.

5. Brannalarmsystem i henhold til krav 3 eller 4, karakterisert ved at den annen nivåsammenligningsseksjon (33) omfatter en differanseberegningsseksjon (55) innrettet til å beregne differansene mellom en rekke løpende gjennomsnittsverdier beregnet av den løpende gjennomsnittsberegningsseksjon (32;51) og en differansesammenligningsseksjon (56) innrettet til å levere et signal for å aktivere den første beregningsseksjon (4;19) når de beregnede differanser overskrider en forhåndsbestemt verdi.

6. Brannalarmsystem i henhold til et av de foregående krav, hvor det er anordnet en rekke detekteringsseksjoner (1;11;lla-lln) som kalles sekvensielt, karakterisert ved at lagerseksjonen (3;17a) lagrer dataene ved å tilordne adresser til de respektive detekteringsseksjoner (1;11;lla-lln).

7. Brannalarmsystem i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved- at den første beregningsseksjon (4;19) er innrettet til å beregne regresjonslinjen ved hjelp av minste kvadraters metode.

8. Brannalarmsystem i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den første beregningsseksj on (4;19) er innrettet til å beregne regresjonslinjen fra lagrede data samplet over et umiddelbart forutgående tidsrom som ikke er større enn 5 min. eller mindre enn 1 min.