NO341256B1

NO341256B1 - System for å kontrollere en kraft-, vann- eller gassforsyning

Info

Publication number: NO341256B1
Application number: NO20084208A
Authority: NO
Inventors: MATTI MYLLYMäKI
Original assignee: Innohome Oy
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2017-09-25
Also published as: EP2013954A1; WO2007122296A1; RU2008146392A; EP2013954A4; FI20065263A0; US20090312883A1; NO20084208L; FI20065263A

Description

System for å kontrollere en kraft-, vann- eller gassforsyning

Oppfinnelsen vedrører et system for å kontrollere en kraft-, vann- eller gassforsyning i krise og energisparesituasjoner, systemet innbefatter en eller flere detektorer som indikerer ulike servicetilstander for et overvåket område, en kontrollenhet og en nettilkoblet beskyttelsesinnretning forfeil eller overbelastning eller andre kontrollreleer for å kontrollere driftskraft eller -vann eller -gass for husholdningsmaskiner.

I erstatningskostnader for bygninger er brann- og vannskader nesten 100 ganger høyere enn kostnadene som resulterer fra innbrudd. Husholdningsapparater er ansvarlig for nesten 60% av elektriske branner og vannskader i hjemmet, og forbruket av elektroniske anordninger i standby-modus overskrider forbruket derav i praktisk service. Det som ellers er felles for alle disse aspektene er at mesteparten av de elektriske- og gassbrannene og vannskadene, så vel som energiforbruket i standby-modus kan elimineres ved å kontrollere forsyningen av kraft, vann og gass.

Bruk av en beskyttelsesinnretning for feilstrøm for å koble fra elektrisk kraft har blitt beskrevet i publikasjonen Fl 05861 B, hvori beskyttelsesinnretningen for feilstrøm er kontrollert av en røykalarm gjennom et tileggsrelé, og i publikasjonen DK29393, hvori for eksempel en gassdetektor er brukt for en kontrollert frakobling av elektrisk kraft ved hjelp av en beskyttelsesinnretning for feilstrøm for å unngå gnistoverslag. Tidligere kjente kontrolløsninger for en gass-, vann- og kraftforsyning inkluderer sentraliserte sikkerhets- og bygningsautomasjonssystemer, hvori detektorene er satt i kommunikasjon med en sentral prosesseringsenhet (eng: central processing unit) som i sin tur kontrollerer kraft-, vann- og gassforsyningen med sine aktuatorer. En tredje tidligere kjent løsning innbefatter apparatspesifikk mellomliggende kontaktuttak, som observerer omgivelsen og statusen til apparatene koblet dertil, så vel som å kontrollere kraft-, vann- og gassforsyningen som nødvendig ved ulike tilfeller.

Et problem her er at alle de foregående løsningene er bare utformet for å dekke noen få aspekter av de beskrevne bygningskravene, hvorved hver løsning krever separat utstyr. De kommersielt tilgjengelige løsningene er ikke anvendbare for å minimere forbruket av standby-modusenergi for elektriske apparater, innkjøpsprisene til anvendbart utstyr er på et slikt høyt nivå at de oppnådde innsparingene ikke dekker kjøpsinvesteringene.

Et problem med løsningen beskrevet i publikasjonen Fl 05861 B er at løsningen krever installasjon av en permanent wire i eksisterende bygninger fra en alarmdetektor til en beskyttelsesinnretning for feilstrøm, apparatene som skal beskyttes er ofte i forskjellige faser i forhold til hverandre. Installeringen av en ekstra wire resultere enten i estetiske ulemper og/eller signifikante ekstrakostnader. Følgelig er løsningen prinsipielt nyttig i nye bygninger, men ikke særlig anvendbar for eksisterende steder. Et problem med løsningen beskrevet i publikasjonen DK29393 er at mens gnistoverslag er eliminert, er ikke gasslekkasje det og dermed har bare et problem blitt løst. I begge de foregående tidligere kjente løsningene er kontrollen av et elektrisk nettverk implementert ved å bruke et relé som er bare egnet for å kontrollere en beskyttelsesinnretning for feilstrøm.

Et problem med beskyttelsessystemer for brann og sanitæranlegg er at systemene krever formålsbygde detektorer, som krever enten permanent wirelegging eller detektorspesifikk dataoverføring, som gjør utstyret dyrt. De apparatspesifikke sikkerhetsløsningene krever at hvert apparat er utstyrt med separate beskyttelsesanordninger, som også gjør denne løsningen dyr.

US 5701117 beskriver en løsning der tilstedeværelsen av en person kan detekteres i et område, men uten å knytte dette opp mot andre typer anvendelser.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et system som aktiverer eliminering av problemene over og på en slik fordelaktig måte at systemet også er nyttig for å redusere forbruket av standby-modusenergi i husholdningsapparater. Formålet er oppnådd slik som angitt i det foreliggende krav 1.

Et nytt trekk i løsningen er det faktum at en enkel felles kontrollanordning er i stand til å håndtere både krisesitasjoner og energisparing. Kontrollanordningen gjenkjenner også automatisk når et overvåket område er okkupert og er i stand til å samtidig kontrollere alle deler av utstyr innenfor beskyttelsesomfanget så vel som energisparing, primært ved å analysere omgivende lyder. Lydanalyse kan brukes for å identifisere alarmlyder fra alarmdetektorer, så vel som bevegelse av personer i og ut av dørene på et sted og normale lydsignaler laget av folk. Løsningen i henhold til oppfinnelsen muliggjør bruk av økonomiske standard alarmdetektorer for å indikere ulike krisesituasjoner, muliggjøre så vel som en deteksjon av åpning og lukking av dører uten dørmonterte sensorer. En infrasonisk sensor ledsaget av en identifikasjon av normale lyder, muliggjør en pålitelig deteksjon om når et område er okkupert og når et område er tomt. En annen nyhet i løsningen er en kontroll av kraftforsyning, basert på feil- eller overbelastningsbeskyttelse eller separat dataoverføring, uten ekstra kabellegging. De økonomiske batteridrevne detektorene kan også plasseres mer passende i en optimal posisjon uten restriktiv kabellegging. Ved hjelp av et enkelt, lett å installere utstyr, muliggjør løsningen i henhold til oppfinnelsen en identifikasjon av røyk-, gass- og vannlekkasjehendelser med økonomiske standarddetektorer, så vel som en beskyttelse mot slike hendelser uten ekstra kabellegging, så vel som en minimering av energiforbruk i både standby-modus og oppvarming.

Løsningen er basert på et nett- eller batteridrevet apparat, som dekker alle de

ovennevnte kravene og som kan kobles til et vanlig stikkontaktuttak eller et sted som skal overvåkes. Apparatet identifiserer alarmlyder fra alarmdetektorer og i tillegg når det er en tilstedeværelse på stedet og anvender denne informasjonen for å kontrollere en vann-, kraft- og gassforsyning både i alarm- og energisparingsforhold. Kontrollen av et elektrisk nettverk eller dataoverføringen er utført ved hjelp av en elektrisk bryter, som direkte instruerer en ønsket beskyttelsesinnretning forfeil- eller overbelastning eller et relé for å koble fra elektrisk kraft fra et relevant stikkontaktuttak eller fra uttak inkludert i en sikkerhetskrets ved å bruke eksisterende elektriske kabler eller annen kjent kommunikasjon. Dersom bygningen allerede har installert egnede

beskyttelsesanordninger for feil eller overbelastning og røykdetektorer, da vil omforming og installeringsoperasjoner unngås helt i prosessen med å sette opp alarmkontrollene. Derfor, i tilfellet med å bruke bare alarmdetektorer vil det være tilstrekkelig at et enkelt utstyr kobles til et stikkontaktuttak.

Løsningen forenkler også beskyttelse av gass- og vannlekkasje, siden, i tillegg til et apparat som identifiserer alarmlyder, alt som trengs er sylinderventiler hvis kontroll er oppnådd direkte fra et elektrisk nettverk. Derav, i en alarmsituasjon, kutter frakoblingen av kraftforsyningen også av vann og gass, og forhindrer dermed samtidig skade. De fleste oppvaskmaskiner inkluderer allerede Aqua Stop-trekket som en standardfunksjon, hvori frakobling av elektrisitet stenger av forsyningen av vann, den eneste nødvendige prosedyren i dette tilfellet er installeringen av et apparat i en stikkontakt og installeringen av en lekkasjedetektor under vaskemaskinen.

Et felles apparat kan også automatisk kontrollere kraft-, gass- og vannforsyningen for husholdningsutstyr, slik at forsyningene er koblet fra når et overvåket område er ledig. Dette minimerer elektriske branner, vannsøl og gassutslipp forårsaket av husholdningsapparater, så vel som energiforbruket i standby-modus. Minimeringen av energiforbruket i standby-modus vil også være økonomisk levedyktig, prisen av et felles apparat som er trinndelt blant flere apparater. I tillegg kan den ene og samme kontrolleren også bli brukt som en oppvarmingskontroll.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i mer detalj med referanse til de vedlagte figurene, i hvilke: Fig. 1 viser et strukturblokkdiagram for et utstyr inkludert i et system av

oppfinnelsen og dets kobling til et elektrisk nettverk,

Fig. 2 viser den mekaniske konstruksjonen av et utstyr av oppfinnelsen tiltenkt for en gass- og vannkontroll, Fig. 3 viser den mekaniske konstruksjonen av et utstyr av oppfinnelsen,

og

Fig. 4 viser et system av oppfinnelsen implementert med utstyret.

Refererer til fig. 1. Det er vist et apparat 1 i blokkdiagram og dets direkte kobling 5 med et elektrisk nettverk 6. Kontrollreleet, som identifiserer en kontrollbeskjed, kan være en beskyttelsesinnretning for feilstrøm 7 og/eller en beskyttelsesinnretning for overbelastning 8. Apparatet 1 inkluderer en mikrofon 2 som lytter etter omgivende alarmdetektorer og infralyder, så vel som en temperatursensor 8 for å måle omgivende temperatur. Apparatets mikroprosessor 3 analyserer lydene så vel som temperatur, og kontrollerer en halvlederbryter 4 brukt for kommunikasjon. Når mikroprosessoren 3, ved hjelp av mikrofonen 2, identifiserer alarmlyden til en røyk- eller gassdetektor, lukker den halvlederbryteren 4 som kortslutter (koblet til den stiplede linjewiren 5) en faseforskyvning L og en nøytral wire N, beskyttelsesinnretningen for overbelastning 8 koples ut og kobler dermed fra kraftforsyningen. Alternativt, halvlederbrytere 4 kortslutter (koblet til en kontinuerlig linjewire, som vist i fig. 1) den nøytrale wiren N og en jordwire GND, beskyttelsesinnretningen for feilstrøm 7 kobler ut og dermed frakobles kraftforsyningen. I dette tilfellet er den eneste måten å gjenopprette kraftforsyningen på å drifte manuelt enten beskyttelsesinnretningen for overbelastning eller beskyttelsesinnretningen for feilkrets for å gjenetablere forsyningen. En kontrollmelding kan også sendes fra utstyret ved hjelp av en halvlederbryter som en elektrisk melding, for eksempel ved hjelp av en bærebølgelenke som bruker et elektrisk nettverk, hvorved forsyningen kan både være frakoblet og tilkoblet ved hjelp av beskyttelsesinnretningen for feilstrøm 7. Dette trekket kan bli brukt for å spare energi, temperatursensoren 8 inkludert i apparatet som blir brukt for å kontrollere oppvarmingen av et romområde på en slik måte at deteksjonen av infra- og normale lyder med mikrofonen 2 er anvendt for å verifisere når det overvåkede området er forlatt. Forsyningen for varmeutstyret eller luftkondisjoneringen er kontrollert av releet 7, slik at temperaturen til et rom kan senkes ved å frakoble elektrisk kraft fra varmeforsyning og ved å skru på oppvarmingen for området ved hjelp av apparatets 1 temperatursensor 8 bare når temperaturen faller under et ønsket minimum. Når området blir okkupert igjen skrus den elektriske kraften på igjen kontinuerlig, oppvarmingen blir kontrollert av termostater inkludert i varmeapparatene og en luftkondisjonering. Den samme løsningen kan også bli brukt for å minimere kraftforbruket for elektriske apparater i standby-modus der ingen er tilstede i det overvåkede området. Et kontrollrelé 9 inkludert i apparatet kan også bli brukt for å direkte kontrollere en eksisterende termostat.

Refererer til fig. 2. Det er vist en sylinder- eller motordrevet ventil 11 brukt i oppfinnelsen for å skru på en vann- eller gassforsyning når en kraftforsyning 12 allerede er på. Ventilen 11 er basert på en nettforsyningskontrollert sylinder-eller motordrevet ventil, som er åpen når den har servicekraften 12 på og lukket når kraftforsyningen 12 er av. I tilfellet med en motordrevet ventil 11 kan ventilsettet tilpasses til å inkludere et batteri fra hvilket ventilen tar sin driftskraft når kraftforsyningen er frakoblet.

Referer til fig. 3. Det er vist den enkleste mekaniske utformingen for et apparat 1. Elektronikken 2, 3, 4 installert i apparatet er huset i en enkel stikkontaktplugg 1, alt som er nødvendig er å åpne for mikrofonen 2 for lydovervåking. Pluggen er enkel å sette inn i en standards stikkontakt 12.

Refererer til fig. 4. Det er vist en disposisjon av apparatet 1 i et overvåket område og omgivende alarmsensorer relevant dertil, slik som en røykdetektor 14, en gassdetektor 15 eller en lekkasjedetektor 16, så vel som kontrollerte apparater, slik som en vaskemaskin 19, en gasskomfyr 20 og en varmeradiator 21. I det overvåkede området er apparatet 1 koblet til den samme fasen 6 som de kontrollerte apparatene 19, 20, 21. Når en alarm er utløst av en av de omgivende sensorene, røyk/karbonmonoksiddetektoren 14 eller gassdetektoren 15 eller vannlekkasjedetektoren 16, aktiverer apparatet 1 en frakobling av kraftforsyning ved hjelp av en bryterenhet 7 eller 8 eller 21 fra utstyret koblet til den samme fasen. Når en sparing i varme er ønsket er varmeradiatoren 21 kontrollert av apparatets 1 temperatursensor 8, slik at temperaturen til et område er senket når området ikke er okkupert ved å frakoble den elektriske kraften fra varmeradiatoren ved hjelp av et mellomliggende stikkontaktuttak 22 og ved å holde temperaturen som ønsket under kontroll av apparatet 1. Det kontrollerte apparatet kan også være et annet utstyr der energiforbruket skal reduseres. Kommunikasjonen kan etableres ved hjelp av hvilken som helst kjent dataoverføringsprotokoll, slik som et nettmodem. Samtidig som kraftforsyningen frakobles åpnes sylinderventilene 9 til vaskemaskinen 19 og gasskomfyren 20 er åpnet, derfor frakobles en vannforsyning 18 og en gassforsyning 17.

I tilfellet med fig. 4 er kontrollenheten 1 innebygd i en plugg 1 som kan settes inn i hvilket som helst stikkontaktuttak 11, en eller flere kontrollenheter 1 er i kommunikasjon med anordningen 7, 8 som kobler til/eller kobler fra regional kraftforsyning.

Oppfinnelsen erkarakterisert vedevnen til en enkel kontrollenhet 1 til å koble fra en vann-, gass- og kraftforsyning ved hjelp av en alarm mottatt fra standard alarmdetektorer på en trådløs måte.

Claims

1. Et system for å kontrollere en kraft- (6), vann- (18) eller gass- (17) forsyning i krise- og energisparesituasjoner, systemet innbefatter en eller flere detektorer (2, 8, 14, 15, 16) for å indikere ulike servicetilstander for et overvåket område, en kontrollenhet (1) så vel som en beskyttelsesinnretning for nettilkoblet feil (7) eller beskyttelsesinnretning for overbelastning (8) eller andre kontrollreleer for å kontrollere kraft- vann-eller gass-forsyningen (6, 18, 17) for apparater,karakterisert vedat lyden fra en eller flere omgivende tilstandsovervåkende detektorer (14, 15, 16) og tilstedeværelsen av personer i området er identifisert av kontrollenhetens (1) lyddetektor (2, 3) koblet til det overvåkede eller kontrollerte område og på grunnlag av alarmlyden og tilstedeværelsen av personer, - blir nettets jordwire (GND) og nøytralwire (N) eller nettets nøytralwire (N) og faseforskyvning (L) aktivert til å sammenkoblet ved hjelp av en bryter (4) eller en eller flere releer eller - beskyttelsesinnretningen for feil (7) eller overbelastning (8) inkludert i kraftforsyningen er aktivert til å koble fra eller på kraftforsyningen (6) for et ønsket sted (22) eller område.

2. Et system i henhold til krav 1, karakterisert vedat det er også tilpasset til å kontrollere sylinder- eller motordrevnet ventiler (9) for en gass- eller vannforsyning.

3. Et system i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert vedat vannlekkasjen er tilpasset til å bli detektert også ved hjelp av en kablet sensor.

4. Et system i henhold til hvilke som helst av krav 1 - 3,karakterisert vedat det er brukt som en automatisk aktivert og inaktivert langtidstimer, som skrur på elektrisk kraft ved åpning av døren i et område eller ved registrering av en lyd/bevegelse i området og skrur av elektrisk kraft etter at en gitt tid har gått siden den seneste åpningen av døren og/eller lyden/bevegelsen.

5. Et system i henhold til hvilke som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat okkuperingen av et område er også tilpasset til å bli identifisert ved å bruke en infrarød detektor alene eller sammen med lydidentifikasjon.

6. Et system i henhold til hvilke som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat kontrollenheten (1) er bygd inn i en plugg (1) innsatt i hvilket som helst stikkontaktuttak (11), en eller flere kontrollenheter (1) som er i kommunikasjon med anordningen (7, 8) som kobler til og/eller kobler fra regional kraftforsyning.