WO1996034659A1 - Fire fighting process and system - Google Patents

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WO1996034659A1
WO1996034659A1 PCT/EP1996/001821 EP9601821W WO9634659A1 WO 1996034659 A1 WO1996034659 A1 WO 1996034659A1 EP 9601821 W EP9601821 W EP 9601821W WO 9634659 A1 WO9634659 A1 WO 9634659A1
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WO
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fire
extinguishing agent
sensors
extinguishing
values
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PCT/EP1996/001821
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German (de)
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Inventor
Klaus Schäfer
Rainer Koch
Original Assignee
Schaefer Klaus
Rainer Koch
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Publication date
Application filed by Schaefer Klaus, Rainer Koch filed Critical Schaefer Klaus
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Priority to DE59605407T priority patent/DE59605407D1/en
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0292—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by spraying extinguishants directly into the fire
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C27/00—Fire-fighting land vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for fighting fires, in particular by means of an airfield fire-fighting vehicle, a remote-controlled fire-fighting robot or the like, using electronic aids, such as optics with remote data transmission to a monitor or the like.
  • DE-A-41 22 820 which shows a method and a device for stopping oil and gas outbreaks. There, two vehicles with different tasks are brought up to the borehole to be stuffed by radio.
  • DE-C-35 46 298 shows an automatic fire detection device for chemical laboratories or the like in table size
  • DE-A-21 45 194 shows a fire protection device on port moles with automatic extinguishing systems to protect tankers or extinguish fires that break out, the extinguishing systems being arranged stationary on the pier.
  • a particular problem is the beginning of the extinguishing process, in which the jet of extinguishing agent is directed at the target. Exact targeting is achieved iteratively in that the operator observes the area of impact of the extinguishing agent jet and corrects it accordingly for the target.
  • the extinguishing agent reservoir is limited, so that a particular disadvantage of this method of operation is that initially a not inconsiderable part of the extinguishing agent supply is used uselessly only during the target finding phase.
  • the subsequent extinguishing-tactical movement and shaping of the extinguishing agent jet (wide-beam circular, oscillating or the like) is likewise controlled manually in the known system, it also being known to carry out simple oscillating movements hydromechanically in the manner of a sprinkler.
  • Special requirements, such as complex motion sequences for cooling, for suppressing flame fronts or covering larger fire areas, are only possible with the current technology if they are carried out by an operator by hand.
  • the object of the invention is to provide a solution with which, in addition to optimizing fire-fighting tactical movements, in particular the target detection of the source of the fire is optimized in such a way that the smallest possible amount of extinguishing agent must be uselessly used for this purpose.
  • this object is achieved according to the invention in that sensors for recording data of the damage or fire site and sensors for detecting the movement of the fire truck or the extinguishing agent delivery device are used, the data a computer feed to control the extinguishing agent nozzle.
  • the invention makes use of the knowledge that with electronic target acquisition and further processing of the data determined therefrom, for example, test ejections of the extinguishing agent are no longer necessary solely for the purpose of setting the target.
  • the extinguishing agent wasted in this way can be saved and used for immediate fire fighting.
  • the precise detection of the source of the fire or the fire site to be combated is of particular importance for saving, which is possible with the invention, so that extinguishing robots or hydraulic cantilever arms or the like equipped with the extinguishing agent dispensing devices can also be used without problems. the without endangering a person must be brought, for example, to be able to penetrate burning buildings in order to be able to determine and fight the fire site to be combated based on its sensors.
  • the invention provides that the information about the damage location or the source of the fire is fed via the computer to a screen for visual monitoring of the damage location and the extinguishing process.
  • the pure optical detection of a source of fire is known per se, e.g. from mobile fire-fighting vehicles which have a screen in the vehicle cockpit in order to be able to operate the extinguishing agent launcher.
  • the present invention goes beyond that, for example, by making all further information available to the control system, for example distances to the source of the fire, wind direction relative to the source of the fire, insofar as measurement data are available, type of pollutant development and the like.
  • distances to the source of the fire for example distances to the source of the fire, wind direction relative to the source of the fire, insofar as measurement data are available, type of pollutant development and the like.
  • the values determined by the sensors are used to carry out a computer-controlled distance calculation, the values of which are included in the control of the extinguishing agent delivery device, it also being possible for the values determined by the sensors to be provided Values for the geometrical formation of the beam shape and / or the jet movement of the extinguishing agent can be used.
  • the invention also provides an extinguishing system with a movable extinguishing agent delivery device, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, which is characterized by sensors for detecting the climate / wind values, the fire site values and, if appropriate, the values of the movement of the fire-fighting vehicle and by means of a computer-aided control for actuating and moving the fire-extinguishing agent delivery device.
  • Such a system can be designed by IR spectral image processing and a monitor for displaying the values via electronic data processing and / or can be characterized in that computer-controlled means for target detection based on the distance and type of the source of the fire and for Range calculation and / or change in the jet shape and / or movement of the extinguishing agent jet are provided.
  • rinsing or cleaning devices for the sensors and / or measuring devices for cleaning fire particles or deposits or other contaminants are provided, in order to ensure optimum fire detection. most.
  • the invention also provides that the extinguishing agent dispensing device, the target device and / or the sensors are provided on an extinguishing robot, a telescopic arm or an articulated arm, it being self-evident that the articulated arm also can be designed to be telescopic.
  • the invention also provides that the control is equipped with fuzzy logic components.
  • 1 is a symbolic representation of a burning aircraft and a fire truck
  • FIG. 1 a shows a simplified representation of an operating surface
  • 2 shows a connection diagram of the electronic components and software components
  • 3 shows the simplified illustration of fighting a fire with cooling
  • Fig. 5 shows the simplified representation of a
  • Fig. 7 is a schematic representation of such a target device with cleaning device.
  • FIG. 1 shows an extinguishing vehicle, generally designated 1, and has an extinguishing agent thrower 2, the extinguishing agent jet 3 of which is aimed at a source of fire, denoted 4, in the example shown a burning engine of an aircraft 5 , meets.
  • the fire engine 1 has a device 6 for detecting the source of the fire 4, symbolically this is indicated by a target detection guide beam or a stereoscopic distance measuring system 7.
  • a control station In the interior of the vehicle, a control station, generally designated 8, is shown with a monitor 9, which has the necessary operating elements, for example also a kind of "joy stick" 10 for operating the extinguishing agent lance 2 and for aiming and Movement input for the computer system.
  • the target i.e. the target detection device 6, which may be equipped with a possibly stereoscopic video camera, the source of the fire 4 is shown on the monitor 9.
  • a monitor cross 11 for symbolizing the target acquisition is shown in the monitor.
  • the target is measured, if necessary, by means of the target system guided by a "joy stick" and the crosshairs.
  • the system for aiming and for actuating and guiding the extinguishing agent jet 3 has a number of components.
  • Essential elements are sensors for detecting the fire point 4, here only symbolically indicated as spectral image processing 12, sensors 13 for detecting the vehicle movement and sensors for detecting the environmental conditions, such as temperature, wind direction, air humidity and the like.
  • the distance is calculated from the target via computers and associated measuring systems, indicated at 15; the target detection itself is in the operator panel 8 as the target capture 16 symbolizes.
  • the operator can preselect the jet shape and jet movement, which is indicated by a symbol field 17, the type of extinguishing agent can also be predetermined, this is denoted by 18, in particular if the extinguishing vehicle has different types of extinguishing agent.
  • a field 18 is also the pure triggering of the extinguishing agent ejection, i.e. the activation of the extinguishing agent purples or the completion of the operator input symbolizes. The system will not release the extinguishing agent until the target is within the calculated range.
  • corrections can be made, be it in the calculations that are carried out by the system, or that the user considers corrections to be expedient on the basis of their own experience.
  • the extinguishing target can be determined by visual or sensor-assisted target acquisition, even with a view obstructed by fire smoke gases, aerosols or the like.
  • the spread of a fire front can also be detected and the beam guidance and the beam shape can be electronically adapted accordingly.
  • task-specific motion sequences are defined in the "teach-in mode" or standard motion sequences can be called up via the system.
  • the system also makes it possible to distinguish main fire zones from secondary fire zones and to adapt and automate the extinguishing movements including the corresponding extinguishing agent dispensing.
  • a particular advantage is that fire-fighting robots can be used, since the movements of the vehicle itself can be included in the determination of the physical trajectory of the fire-extinguishing agent and the range determination, taking into account the pump and monitor maps.
  • the change in position of the fire-fighting vehicle can be included in the same way as, for example, the change in position of a fire front.
  • the system can expediently also be equipped with data acquisition and data documentation so that, after successful fire fighting, the data determined during the extinguishing can also be used to determine the cause of the fire.
  • Input parameters for the control are here - in addition to the climatic influences (wind etc.) the beam shape (S) and the beam movement (SB), which influence the range (R).
  • S beam shape
  • SB beam movement
  • R range
  • the target device 6 By means of the target device 6, the individual points and areas are measured, the beam shape and movement are predetermined by means of the control, so that the extinguishing agent release and an optimal device of the extinguishing agent dispensing device 2 are determined without loss of extinguishing agent through aiming based on the range calculation.
  • FIG. 4 shows the extinguishing agent jet target device 6a on a fire-fighting robot system 1a in a danger area that can no longer be entered by people.
  • the main fire source 4a is located by means of the target device 6a and the beam shape and movement are specified by means of the control. As soon as the system is within the range determined by these parameters, the supply of extinguishing agent is released and the sequence control is activated.
  • 5 shows the application of the target device 6b - analogous to the robot system - at the tip of an articulated extinguishing arm 19.
  • the operating conditions The jet shape, movement and range are adjusted in order to optimize the use of extinguishing agent and to avoid unnecessary dispensing of extinguishing agent and consequential damage associated therewith, particularly when attacking the interior.
  • 5 shows a fire-fighting vehicle 1b with a telescopic articulated arm 19 which can be guided through a ceiling hole 20 in the ceiling of a building 21 and which has the fire-fighting device 2b and the target detection device 6b at its tip.
  • FIG. 6 shows, as part of the extinguishing agent jet target device 6, the arrangement of two sensors for target detection and measurement with an extinguishing agent dispensing device 2 indicated below.
  • a special feature is a device 22 for rinsing the measuring device with liquid or gaseous media, to keep the measuring device free of fire particles and deposits and to cool them (Fig. 7 schematic representation).
  • extinguishing devices which are designed to be stationary or semi-stationary, for example on industrial systems, on tankers or the like, can be equipped with corresponding computer-aided systems.
  • the extinguishing agent delivery device also called “monitor” by the experts, not to be confused with the screen monitor
  • the extinguishing agent delivery device can be within reach and Movement can be controlled with computer assistance, of course also in the extinguishing jet shape as a spot jet, wide jet, extinguishing agent mist or the like.
  • This extinguishing jet shape is directly included in the calculation of the range. It can also be preset manually so that the system then calculates the range.
  • the movement of the vehicle can also be monitored on the screen, in particular if it is a fire-fighting robot and the like.
  • the movement of the vehicle can also be monitored on the screen, in particular if it is a fire-fighting robot and the like.

Abstract

A fire fighting process and system, in particular by means of fire extinguishing vehicles for landing fields, remote control fire extinguishing robots and the like, uses electronic means, such as remote data transmission optics that transmit data to a monitor, to optimise fire fighting tactical operations, in particular to determine the source of the fire, so that the amount of wasted fire extinguishing substance may be reduced as much as possible. For that purpose, sensors for detecting data on the damages or location of the fire and sensor for detecting the displacement of the fire extinguishing vehicle or fire extinguishing substance dispensers supply their data to a computer that controls fire extinguishing substance distribution.

Description

"Verfahren und Löschanlaσe zur Brandbekämpfung" "Procedures and extinguishing systems for fire fighting"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brandbekämpfung, insbesondere mittels eines Flugfeldlöschfahrzeuges, eines ferngesteuerten Löschroboters od. dgl. unter Einsatz elektronischer Hilfsmittel, wie einer Optik mit Daten¬ fernübertragung zu einem Monitor od. dgl.The invention relates to a method for fighting fires, in particular by means of an airfield fire-fighting vehicle, a remote-controlled fire-fighting robot or the like, using electronic aids, such as optics with remote data transmission to a monitor or the like.
Zu dem Stand der Technik, der allerdings nur am Rande mit der vorliegenden Erfindung Berührungspunkte aufweist, sei auf die DE-A-41 22 820, die ein Verfahren und eine Ein¬ richtung zum Stoppen von Erdöl- und Gasausbrüchen zeigt, hingewiesen. Dort werden zwei Fahrzeuge mit unterschied¬ lichen Aufgaben über Funk an das zu stopfende Bohrloch herangeführt. Die DE-C-35 46 298 zeigt eine automatische Branderkennungseinrichtung für chemische Labors od. dgl. in Tischgröße, während die DE-A-21 45 194 eine Feuer¬ schutzeinrichtung an Hafenmolen zeigt mit automatischen Löschanlagen, um ggf. Tankschiffe zu schützen bzw. bei ausbrechenden Bränden diese zu löschen, wobei die Lösch¬ anlagen stationär auf der Mole angeordnet sind.Regarding the prior art, which, however, only has points of contact with the present invention, reference is made to DE-A-41 22 820, which shows a method and a device for stopping oil and gas outbreaks. There, two vehicles with different tasks are brought up to the borehole to be stuffed by radio. DE-C-35 46 298 shows an automatic fire detection device for chemical laboratories or the like in table size, while DE-A-21 45 194 shows a fire protection device on port moles with automatic extinguishing systems to protect tankers or extinguish fires that break out, the extinguishing systems being arranged stationary on the pier.
Es ist auch bekannt, Brandherde von Löschfahrzeugen aus zu bekämpfen, wobei das Löschfahrzeug mit einem Lösch¬ mittelspeicher mit Löschmittel und einem Löschmittel¬ werfer versehen ist, mit dessen Hilfe das Löschmittel zum Brandherd gefördert wird. Dabei ist es auch bekannt, z.B. bei Flugfeldlöschfahrzeugen, Servosysteme einzusetzen, mit deren Hilfe der Löschmittelwerfer durch den Bediener per Handsteuerung geführt wird. Das Zielen auf die Brand¬ zone erfolgt visuell oder mit Unterstützung durch Bild¬ übertragungssysteme.It is also known to fight fires from fire-fighting vehicles, the fire-fighting vehicle being provided with an extinguishing agent store with extinguishing agent and an extinguishing agent thrower, with the aid of which the extinguishing agent is conveyed to the source of the fire. It is also known, for example, to use servo systems in airfield fire-fighting vehicles, with the aid of which the extinguishing agent launcher can be used by the operator is guided by hand control. Aiming at the fire zone is done visually or with the support of image transmission systems.
Ein besonderes Problem stellt der Beginn des Löschvor¬ ganges dar, bei dem der Löschmittelstrahl auf das Ziel gerichtet wird. Eine exakte Einrichtung auf das Ziel er¬ folgt dabei iterativ, indem der Bediener den Auftreffbe- reich des Löschmittelstrahles beobachtet und entsprechend auf das Ziel korrigiert. Bei tankgestützten Systemen für Löschmittel ist das Löschmittelreservoir beschränkt, so daß ein besonderer Nachteil dieser Arbeitsweise darin be¬ steht, daß zunächst ein nicht unerheblicher Teil des Löschmittelvorrates allein während der Zielfxndungsphase nutzlos verbraucht wird.A particular problem is the beginning of the extinguishing process, in which the jet of extinguishing agent is directed at the target. Exact targeting is achieved iteratively in that the operator observes the area of impact of the extinguishing agent jet and corrects it accordingly for the target. In the case of tank-based systems for extinguishing agents, the extinguishing agent reservoir is limited, so that a particular disadvantage of this method of operation is that initially a not inconsiderable part of the extinguishing agent supply is used uselessly only during the target finding phase.
Die anschließende löschtaktische Bewegung und Ausformung des Löschmittelstrahles (breitstrahlkreisend, oszillie¬ rend od. dgl.) wird ebenfalls bei dem bekannten System manuell gesteuert, wobei es auch bekannt ist, einfache oszillierende Bewegungen hydromechanisch in Art eines Ra¬ sensprengers auszuführen. Spezielle Anforderungen, wie komplexe Bewegungsabläufe zum Kühlen, zum Zurückdrängen von Flammenfronten oder Abdecken größerer Brandflächen, sind mit der derzeitigen Technologie nur dann möglich, wenn sie von einem Bediener von Hand durchgeführt werden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der neben einer Optimierung löschtaktischer Bewegungsab¬ läufe insbesondere die Zielerfassung des Brandherdes so optimiert wird, daß eine möglichst geringe Menge an Löschmittel nutzlos dazu eingesetzt werden muß.The subsequent extinguishing-tactical movement and shaping of the extinguishing agent jet (wide-beam circular, oscillating or the like) is likewise controlled manually in the known system, it also being known to carry out simple oscillating movements hydromechanically in the manner of a sprinkler. Special requirements, such as complex motion sequences for cooling, for suppressing flame fronts or covering larger fire areas, are only possible with the current technology if they are carried out by an operator by hand. The object of the invention is to provide a solution with which, in addition to optimizing fire-fighting tactical movements, in particular the target detection of the source of the fire is optimized in such a way that the smallest possible amount of extinguishing agent must be uselessly used for this purpose.
Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Sensoren zur Erfassung von Daten der Schadens- bzw. Brandstelle und Sensoren zur Erfassung der Bewegung des Löschfahrzeuges bzw. der Löschmittel-Abgabeeinrichtung eingesetzt werden, die ihre Daten einem Rechner zur Steuerung der Löschmitteldüse zuführen.With a method of the type described above, this object is achieved according to the invention in that sensors for recording data of the damage or fire site and sensors for detecting the movement of the fire truck or the extinguishing agent delivery device are used, the data a computer feed to control the extinguishing agent nozzle.
Die Erfindung macht sich die Erkenntis zunutze, daß mit einer elektronischen Zielerfassung und der Weiterverar¬ beitung der daraus ermittelten Daten beispielsweise Pro¬ beauswürfe des Löschmittels nur allein zum Zwecke der Zielstellung nicht mehr notwendig sind. Das damit ver¬ geudete Löschmittel kann eingespart und zur unmittelbaren Brandbekä fpung eingesetzt werden. Erkennbar ist die ge¬ naue Erfassung des Brandherdes bzw. der zu bekämpfenden Brandstelle zum Einsparen von besonderer Bedeutung, was mit der Erfindung möglich ist, so daß auch problemlos Löschroboter bzw. mit den Lösch ittelabgabeeinrichtungen bestückte hydraulische Auslegerarme od. dgl. eingesetzt werden können, die, ohne daß eine Person in Gefahr ge- bracht werden muß, z.B. in brennende Gebäude eindringen können, um aufgrund ihrer Sensorik die zu bekämpfende Brandstelle ermitteln und bekämpfen können.The invention makes use of the knowledge that with electronic target acquisition and further processing of the data determined therefrom, for example, test ejections of the extinguishing agent are no longer necessary solely for the purpose of setting the target. The extinguishing agent wasted in this way can be saved and used for immediate fire fighting. The precise detection of the source of the fire or the fire site to be combated is of particular importance for saving, which is possible with the invention, so that extinguishing robots or hydraulic cantilever arms or the like equipped with the extinguishing agent dispensing devices can also be used without problems. the without endangering a person must be brought, for example, to be able to penetrate burning buildings in order to be able to determine and fight the fire site to be combated based on its sensors.
In Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Informationen über die Schadensstelle bzw. den Brand¬ herd über den Rechner einem Bildschirm zur bildlichen Überwachung der Schadensstelle und des Löschvorganges zu¬ geführt werden.In an embodiment, the invention provides that the information about the damage location or the source of the fire is fed via the computer to a screen for visual monitoring of the damage location and the extinguishing process.
Wie schon oben angegeben, ist die reine optische Erfas¬ sung eines Brandherdes für sich gesehen bekannt, z.B. aus mobilen Löschfahrzeugen, die einen Bildschirm in der Fahrzeugkanzel aufweisen, um den Löschmittelwerfer bedie¬ nen zu können. Die vorliegende Erfindung geht aber dar¬ über hinaus, indem sie beispielsweise dem Steuerungssy¬ stem auch alle weiteren Informationen zukömmlich macht, so beispielsweise Entfernungen zum Brandherd, Windrich¬ tung relativ zum Brandherd, soweit Meßdaten zur Verfügung stehen, Art der Schadstoffentwicklung u. dgl. mehr.As already stated above, the pure optical detection of a source of fire is known per se, e.g. from mobile fire-fighting vehicles which have a screen in the vehicle cockpit in order to be able to operate the extinguishing agent launcher. However, the present invention goes beyond that, for example, by making all further information available to the control system, for example distances to the source of the fire, wind direction relative to the source of the fire, insofar as measurement data are available, type of pollutant development and the like. Like. more.
Vorteilhaft ist es auch, wenn über die von den Sensoren ermittelten Werte eine rechnergesteuerte Entfernungsbe¬ rechnung erfolgt, deren Werte in die Steuerung der Lösch¬ mittel-Abgabeeinrichtung einbezogen werden, wobei eben¬ falls vorgesehen sein kann, daß die über die Sensoren er¬ mittelten Werte zur geometrischen Ausbildung der Strahl- form und/oder der Strahlbewegung des Löschmittels heran¬ gezogen werden.It is also advantageous if the values determined by the sensors are used to carry out a computer-controlled distance calculation, the values of which are included in the control of the extinguishing agent delivery device, it also being possible for the values determined by the sensors to be provided Values for the geometrical formation of the beam shape and / or the jet movement of the extinguishing agent can be used.
Zur Lösung der weiter oben formulierten Aufgabe sieht die Erfindung auch eine Löschanlage mit bewegbarer Löschmit¬ tel-Abgabeeinrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche vor, die sich auszeichnet durch Sensoren zur Erfassung der Klima-/Windwerte, der Brandstellenwerte sowie ggf. der Werte der Bewegung des Löschfahrzeuges und durch eine rechnergestützte Steuerung zur Betätigung und Bewegung der Löschmittel-Abgabeeinrichtung.To achieve the object formulated above, the invention also provides an extinguishing system with a movable extinguishing agent delivery device, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, which is characterized by sensors for detecting the climate / wind values, the fire site values and, if appropriate, the values of the movement of the fire-fighting vehicle and by means of a computer-aided control for actuating and moving the fire-extinguishing agent delivery device.
Ausgestaltet kann eine derartige Anlage durch eine IR- Spektral-Bildverarbeitung sowie einen Monitor zur Dar¬ stellung der Werte über eine elektronische Datenverarbei¬ tung sein und/oder sich dadurch auszeichnen, daß rechner¬ gesteuerte Mittel zur Zielerfassung nach Entfernung und Art des Brandherdes sowie zur Reichweitenberechnung und/oder Veränderung der Strahlform und/oder Bewegung des Löschmittelstrahles vorgesehen sind.Such a system can be designed by IR spectral image processing and a monitor for displaying the values via electronic data processing and / or can be characterized in that computer-controlled means for target detection based on the distance and type of the source of the fire and for Range calculation and / or change in the jet shape and / or movement of the extinguishing agent jet are provided.
In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß Spül¬ bzw. Reinigungseinrichtungen für die Sensoren und/oder Meßeinrichtungen zum Säubern von Brandpartikeln oder An¬ lagerungen oder anderen Verunreinigungen vorgesehen sind, um jeweils eine optimale Brandherderkennung zu gewährlei- sten .In a further embodiment, it can be provided that rinsing or cleaning devices for the sensors and / or measuring devices for cleaning fire particles or deposits or other contaminants are provided, in order to ensure optimum fire detection. most.
Wie eingangs schon erwähnt, sieht die Erfindung auch vor, daß die Löschmittel-Abgabeeinrichtung, die Zieleinrich¬ tung und/oder die Sensoren an einem Löschroboter, einem Teleskop- oder einem Gelenkarm vorgesehen sind, wobei es sich von selbst versteht, daß auch der Gelenkarm teles- kopierbar ausgebildet sein kann.As already mentioned at the beginning, the invention also provides that the extinguishing agent dispensing device, the target device and / or the sensors are provided on an extinguishing robot, a telescopic arm or an articulated arm, it being self-evident that the articulated arm also can be designed to be telescopic.
Um insbesondere möglich auftretende Meßfehler, die durch Funkenflug, Rauchschwall oder Dampfbildung, um nur einige Möglichkeiten zu erwähnen, entstehen können, ist nach der Erfindung auch vorgesehen, daß die Steuerung mit Fuzzy- Logic-Komponenten ausgerüstet ist.In order, in particular, to occur measurement errors that may arise due to flying sparks, gush of smoke or the formation of steam, to mention just a few possibilities, the invention also provides that the control is equipped with fuzzy logic components.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei¬ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. This shows in
Fig. 1 eine symbolische Darstellung eines brennenden Flugzeuges sowie eines Löschfahrzeuges,1 is a symbolic representation of a burning aircraft and a fire truck,
Fig. la eine vereinfachte Darstellung einer Bedienungs¬ oberfläche,FIG. 1 a shows a simplified representation of an operating surface,
Fig. 2 ein Verknüpfungsdiagramm der elektronischen Bau¬ elemente und Softwarekomponenten, Fig. 3 die vereinfachte Darstellung der Bekämpfung ei¬ nes Brandes mit Kühlung,2 shows a connection diagram of the electronic components and software components, 3 shows the simplified illustration of fighting a fire with cooling,
Fig. 4 die vereinfachte Darstellung einer Brandbe¬ kämpfung mit einem Löschroboter,4 the simplified representation of fire fighting with an extinguishing robot,
Fig. 5 die vereinfachte Darstellung eines durch eineFig. 5 shows the simplified representation of a
Gebäudedecke geführten Teleskoparmes mit der er¬ findungsgemäßen Einrichtung,Building ceiling guided telescopic arm with the inventive device,
Fig. 6 eine Löschmittelstrahl-Zieleinrichtung sowie in6 an extinguishing agent jet aiming device and in
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer derartigen Zieleinrichtung mit Reinigungseinrichtung.Fig. 7 is a schematic representation of such a target device with cleaning device.
In Fig. 1 ist ein Löschfahrzeug, das allgemein mit 1 be¬ zeichnet ist, dargestellt und weist einen Löschmittelwer¬ fer 2 auf, dessen Löschmittelstrahl 3 auf einen mit 4 be¬ zeichneten Brandherd, im dargestellten Beispiel ein bren¬ nendes Triebwerk eines Flugzeuges 5, trifft.1 shows an extinguishing vehicle, generally designated 1, and has an extinguishing agent thrower 2, the extinguishing agent jet 3 of which is aimed at a source of fire, denoted 4, in the example shown a burning engine of an aircraft 5 , meets.
Neben dem Löschmittelwerfer 2 verfügt das Löschfahrzeug 1 über eine Einrichtung 6 zur Erfassung des Brandherdes 4, symbolisch ist dies mit einem Zielerfassungsleitstrahl bzw. einem stereoskopischen Entfernungsmeßsystem 7 ange¬ deutet. Im Inneren des Fahrzeuges ist ein allgemein mit 8 be¬ zeichneter Steuerstand mit einem Monitor 9 dargestellt, der über die notwendigen Bedienungselemente verfügt, so auch beispielsweise über einen Art "Joy-Stick" 10 zur Be¬ dienung der Löschmittellanze 2 und zur Ziel- und Bewe¬ gungseingabe für das Rechnersystem.In addition to the extinguishing agent launcher 2, the fire engine 1 has a device 6 for detecting the source of the fire 4, symbolically this is indicated by a target detection guide beam or a stereoscopic distance measuring system 7. In the interior of the vehicle, a control station, generally designated 8, is shown with a monitor 9, which has the necessary operating elements, for example also a kind of "joy stick" 10 for operating the extinguishing agent lance 2 and for aiming and Movement input for the computer system.
Über das Zielerfassungsgerät 6, das mit einer ggf. ste¬ reoskopischen Videokamera ausgerüstet sein kann, wird das Ziel, d.h. der Brandherd 4, auf dem Monitor 9 darge¬ stellt. Im Monitor ist im dargestellten Beispiel ein Fa¬ denkreuz 11 zur Symbolisierung der Zielerfassung wie¬ dergegeben. Das Einmessen auf das Ziel erfolgt ggf. mit¬ tels des per "Joy-Stick" geführten Zielsystemes und dem Fadenkreuz.The target, i.e. the target detection device 6, which may be equipped with a possibly stereoscopic video camera, the source of the fire 4 is shown on the monitor 9. In the example shown, a monitor cross 11 for symbolizing the target acquisition is shown in the monitor. The target is measured, if necessary, by means of the target system guided by a "joy stick" and the crosshairs.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weist die Anlage zur Zielein¬ richtung und zur Betätigung und Führung des Löschmittel¬ strahles 3 eine Reihe von Komponenten auf. Wesentliche Elemente sind dabei Sensoren zur Erfassung der Brand¬ stelle 4, hier lediglich symbolisch als Spektral-Bild- verarbeitung 12 angedeutet, Sensoren 13 zur Erfassung der Fahrzeugbewegung und Sensoren zur Erfassung der Umweltbe¬ dingungen, wie Temperatur, Windrichtung, Luftfeuchtigkeit u. dgl. Über Rechner und zugehörige Meßsysteme erfolgt eine Entfernungsberechnung des Zieles, mit 15 angedeutet, die Zielerfassung selbst ist im Bedienerfeld 8 als Ziel- erfassung 16 symbolisiert.As can be seen from FIG. 2, the system for aiming and for actuating and guiding the extinguishing agent jet 3 has a number of components. Essential elements are sensors for detecting the fire point 4, here only symbolically indicated as spectral image processing 12, sensors 13 for detecting the vehicle movement and sensors for detecting the environmental conditions, such as temperature, wind direction, air humidity and the like. The distance is calculated from the target via computers and associated measuring systems, indicated at 15; the target detection itself is in the operator panel 8 as the target capture 16 symbolizes.
Der Bediener kann die Strahlform und Strahlbewegung vor¬ wählen, was mit einem Symbolfeld 17 angedeutet ist, auch die Art des Löschmittels kann vorbestimmt werden, dies ist mit 18 bezeichnet, insbesondere dann, wenn das Lösch¬ fahrzeug über unterschiedliche Löschmittelarten verfügt. Dabei ist mit einem Feld 18 auch die reine Auslösung des Löschmittelauswurfes, d.h. der Aktivierung der Löschmit- telpurapen bzw. der Abschluß der Bedienereingaben, symbo¬ lisiert. Die Abgabe der Löschmittel wird durch das System erst dann freigegeben, wenn sich das Ziel innerhalb der errechneten Reichweite befindet.The operator can preselect the jet shape and jet movement, which is indicated by a symbol field 17, the type of extinguishing agent can also be predetermined, this is denoted by 18, in particular if the extinguishing vehicle has different types of extinguishing agent. A field 18 is also the pure triggering of the extinguishing agent ejection, i.e. the activation of the extinguishing agent purples or the completion of the operator input symbolizes. The system will not release the extinguishing agent until the target is within the calculated range.
In Fig. 2 ist auch noch angegeben, daß Korrekturen vorge¬ nommen werden können, sei es bei den Berechnungen, die von der Anlage durchgeführt werden, oder sei es, daß die benutzende Person aufgrund ihrer eigenen Erfahrungen Kor¬ rekturen für zweckmäßig hält.In FIG. 2 it is also stated that corrections can be made, be it in the calculations that are carried out by the system, or that the user considers corrections to be expedient on the basis of their own experience.
Erkennbar ist es mit einer derartigen Anlage möglich, durch die visuelle oder sensorunterstützte Zielerfassung auch unter Sichtbehinderung durch Brandrauchgase, Aeroso¬ le od. dgl., das Löschziel zu ermitteln. Auch kann die Ausbreitung einer Brandfront erfaßt und die Strahlführung und die Strahlform entsprechend elektronisch angepaßt werden. Dabei können beispielsweise aufgabenangepaßte Be- wegungsabläufe im "teach-in-mode" definiert oder Stan¬ dardbewegungsabläufe über die Anlage abgerufen werden.With a system of this type, it is recognizable that the extinguishing target can be determined by visual or sensor-assisted target acquisition, even with a view obstructed by fire smoke gases, aerosols or the like. The spread of a fire front can also be detected and the beam guidance and the beam shape can be electronically adapted accordingly. For example, task-specific motion sequences are defined in the "teach-in mode" or standard motion sequences can be called up via the system.
Die Anlage macht es auch möglich, Hauptbrandzonen von Ne- benbrandzonen zu unterscheiden und die löschtaktischen Bewegungen einschließlich der entsprechenden Löschmittel¬ abgabe anzupassen und zu automatisieren. Ein besonderer Vorteil besteht dabei auch darin, daß Löschroboter einge¬ setzt werden können, da die Bewegungen des Fahrzeuges selbst in die Ermittlung der physikalischen Wurfbahn des Löschmittels und der Reichweitenermittlung unter Berück¬ sichtigung der Pumpen- und der Monitorkennfelder einbezo¬ gen werden können. Die Positionsänderung des Löschfahr¬ zeuges kann dabei in gleicher Weise mit einbezogen wer¬ den, wie etwa die Positionsänderung einer Brandfront.The system also makes it possible to distinguish main fire zones from secondary fire zones and to adapt and automate the extinguishing movements including the corresponding extinguishing agent dispensing. A particular advantage is that fire-fighting robots can be used, since the movements of the vehicle itself can be included in the determination of the physical trajectory of the fire-extinguishing agent and the range determination, taking into account the pump and monitor maps. The change in position of the fire-fighting vehicle can be included in the same way as, for example, the change in position of a fire front.
Zweckmäßig kann das System auch mit einer Datenerfassung und Datendokumentation ausgerüstet sein, um nach erfolg¬ reicher Brandbekämpfung die beim Löschen ermittelten Da¬ ten ggf. zur Bestimmung der Brandursache mit einsetzen zu können.The system can expediently also be equipped with data acquisition and data documentation so that, after successful fire fighting, the data determined during the extinguishing can also be used to determine the cause of the fire.
Fig. 3 zeigt beispielartig die Brandbekämfpung und Küh¬ lung eines Anlagenbrandes von einer beweglichen oder sta¬ tionären Basis aus. Eingangsparameter für die Steuerung sind hier - neben den klimatischen Einflüssen (Wind etc.) die Strahlausformung (S) sowie die Strahlbewegung (SB), die die Reichweite (R) beeinflussen. Im Beispiel wird an¬ genommen, daß ein Bereich des Objektes mittels Sprüh¬ strahl abzulöschen und anschließend durch einen oszillie¬ renden und kreisenden Vollstrahl eine Kühlung durchge¬ führt wird, um abschließend mit einem oszillierenden Flachstrahl das Gesamtobjekt zu benetzen. Mittels der Zieleinrichtung 6 werden die Einzelpunkte und Bereiche eingemessen, die Strahlform und -bewegung mittels der Steuerung vorgegeben, so daß ohne Löschmittelverlust durch Zielen aufgrund der Reichweitenberechnung die Löschmittelfreigabe und eine optimale Einrichtung der Löschmittel-Abgabeeinrichtung 2 ermittelt werden.3 shows an example of fire fighting and cooling of a system fire from a movable or stationary base. Input parameters for the control are here - in addition to the climatic influences (wind etc.) the beam shape (S) and the beam movement (SB), which influence the range (R). In the example it is assumed that an area of the object is to be erased by means of a spray jet and then cooling is carried out by an oscillating and rotating full jet, in order to finally wet the entire object with an oscillating flat jet. By means of the target device 6, the individual points and areas are measured, the beam shape and movement are predetermined by means of the control, so that the extinguishing agent release and an optimal device of the extinguishing agent dispensing device 2 are determined without loss of extinguishing agent through aiming based on the range calculation.
Fig. 4 zeigt die Löschmittelstrahl-Zieleinrichtung 6a auf einem Brandbekämpfungs-Robotersystem la in einem nicht mehr durch Personen betretbaren Gefahrenbereich. Mittels der Zieleinrichtung 6a werden der Hauptbrandherd 4a geor¬ tet und mittels der Steuerung Strahlform und -bewegung vorgegeben. Sobald sich das System innerhalb der durch diese Parameter bestimmten Reichweite befindet, wird die Löschmittelabgabe freigegeben und die Ablaufsteuerung ak¬ tiviert.FIG. 4 shows the extinguishing agent jet target device 6a on a fire-fighting robot system 1a in a danger area that can no longer be entered by people. The main fire source 4a is located by means of the target device 6a and the beam shape and movement are specified by means of the control. As soon as the system is within the range determined by these parameters, the supply of extinguishing agent is released and the sequence control is activated.
Fig. 5 zeigt die Anwendung der Zieleinrichtung 6b - ana¬ log zum Robotersystem - an der Spitze eines Gelenklösch¬ armes 19. Auch hierbei werden die Einsatzbedingungen Strahlform, -bewegung und Reichweite abgeglichen, um den Löschmitteleinsatz zu optimieren und insbesondere im In¬ nenangriff unnötige Löschmittelabgaben und damit verbun¬ dene Folgeschäden zu vermeiden. In Fig. 5 ist ein Lösch¬ fahrzeug lb mit einem teleskopierbaren Gelenkarm 19 dar¬ gestellt, der durch ein Deckenloch 20 in der Decke eines Gebäudes 21 führbar ist und an seiner Spitze den Lösch¬ mittelwerfer 2b und die Zielerfassungseinrichtung 6b auf¬ weist.5 shows the application of the target device 6b - analogous to the robot system - at the tip of an articulated extinguishing arm 19. Here, too, the operating conditions The jet shape, movement and range are adjusted in order to optimize the use of extinguishing agent and to avoid unnecessary dispensing of extinguishing agent and consequential damage associated therewith, particularly when attacking the interior. 5 shows a fire-fighting vehicle 1b with a telescopic articulated arm 19 which can be guided through a ceiling hole 20 in the ceiling of a building 21 and which has the fire-fighting device 2b and the target detection device 6b at its tip.
Fig. 6 zeigt als Teil der Löschmittelstrahl-Zieleinrich¬ tung 6 die Anordnung von zwei Sensoren zur Zielerfassung und -einmessung mit einer darunter angedeuteten Lösch¬ mittel-Abgabeeinrichtung 2. Besonderes Merkmal ist eine Vorrichtung 22 zum Umspülen der Meßeinrichtung durch flüssige oder gasförmige Medien, um die Meßeinrichtung von Brandpartikeln und Anlagerungen frei zu halten und sie zu kühlen (Fig. 7 schematische Darstellung).6 shows, as part of the extinguishing agent jet target device 6, the arrangement of two sensors for target detection and measurement with an extinguishing agent dispensing device 2 indicated below. A special feature is a device 22 for rinsing the measuring device with liquid or gaseous media, to keep the measuring device free of fire particles and deposits and to cool them (Fig. 7 schematic representation).
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. In gleicher Weise können Löscheinrichtungen, die stationär oder halbstationär aus¬ geführt sind, etwa an Industrieanlagen, auf Tankschiffen od. dgl. , mit entsprechend computerunterstützten Systemen ausgerüstet sein. Die Löschmittel-Abgabeeinrichtung (von den Fachleuten auch "Monitor" genannt, nicht mit dem Bildschirm-Monitor zu verwechseln) kann in Reichweite und Bewegung rechnerunterstützt gesteuert sein, selbstver¬ ständlich auch in der Löschstrahlausformung als Punkt¬ strahl, Breitstrahl, Löschmittelnebel od. dgl., wobei diese Löschstrahlausformung unmittelbar in die Berechnung der Reichweite mit eingeht. Sie kann auch manuell vorein¬ gestellt werden, so daß das System danach dann die Reich¬ weite berechnet. Über den Bildschirm kann neben der opti¬ schen Überwachung der Schadensstelle und des Löschvorgan¬ ges auch die Fahrzeugbewegung überwacht werden, insbeson¬ dere wenn es sich um Löschroboter handelt u. dgl. mehr. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In the same way, extinguishing devices which are designed to be stationary or semi-stationary, for example on industrial systems, on tankers or the like, can be equipped with corresponding computer-aided systems. The extinguishing agent delivery device (also called "monitor" by the experts, not to be confused with the screen monitor) can be within reach and Movement can be controlled with computer assistance, of course also in the extinguishing jet shape as a spot jet, wide jet, extinguishing agent mist or the like. This extinguishing jet shape is directly included in the calculation of the range. It can also be preset manually so that the system then calculates the range. In addition to the optical monitoring of the damage site and the extinguishing process, the movement of the vehicle can also be monitored on the screen, in particular if it is a fire-fighting robot and the like. Like. more.

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. Verfahren zur Brandbekämpfung, insbesondere mittels eines Flugfeldlöschfahrzeuges, eines ferngesteuerten Löschrobo¬ ters u. dgl. , unter Einsatz elektronischer Hilfsmittel, wie einer Optik mit Datenfernübertragung zu einem Monitor od. dgl. , dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren zur Erfassung von Daten der Schadens- bzw. Brandstelle und Sensoren zur Erfassung der Bewegung des Löschfahrzeuges bzw. der Löschmittel-Abgaseinrichtung eingesetzt werden, die ihre Daten einem Rechner zur Steuerung der Löschmittelabgabe zuführen.1. Fire-fighting method, in particular by means of an airfield fire-fighting vehicle, a remote-controlled fire-fighting robot and the like. Like., Using electronic aids, such as optics with remote data transmission to a monitor or the like, characterized in that sensors for detecting data of the damage or fire site and sensors for detecting the movement of the fire truck or the extinguishing agent exhaust device are used that feed their data to a computer to control the delivery of the extinguishing agent.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen über die Schadensstelle bzw. den Brandherd über den Rechner einem Monitor zur bildlichen Überwachung der Schadensstelle und des Löschvorganges zu¬ geführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the information about the damage site or the source of the fire are fed to the computer via a monitor for visual monitoring of the damage site and the extinguishing process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die von den Sensoren ermittelten Werte eine rechnergesteuerte Entfernungsberechnung erfolgt, deren Werte in die Steuerung der Löschmittelabgabe einbezogen werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a computer-controlled distance calculation is carried out via the values determined by the sensors, the values of which are included in the control of the extinguishing agent delivery.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Sensoren ermittelten Werte zur geome¬ trischen Ausbildung der Strahlform und/oder der Strahl¬ bewegung des Löschmittels herangezogen werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the values determined via the sensors are used for the geometric formation of the beam shape and / or the beam movement of the extinguishing agent.
5. Löschanlage, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer beweg¬ baren Löschmittel-Abgabeeinrichtung, gekennzeichnet durch5. extinguishing system, in particular for performing the method according to any one of the preceding claims with a movable extinguishing agent delivery device, characterized by
Sensoren zur Erfassung der Klima-/Windwerte, der Brand¬ stellenwerte sowie der Werte der Bewegung des Löschfahr¬ zeuges od. dgl., und durch eine rechnergesteuerte Steue¬ rung zur Betätigung und Bewegung der Löschmittel-Abga¬ beeinrichtung.Sensors for recording the climate / wind values, the fire point values and the values of the movement of the fire-fighting vehicle or the like, and by means of a computer-controlled control for actuating and moving the extinguishing agent dispensing device.
6. Anlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine IR-Spektral-Bildverarbeitung sowie einen Monitor zur Darstellung der Werte über eine elektronische Datenverar¬ beitung.6. System according to claim 5, characterized by an IR spectral image processing and a monitor for displaying the values via an electronic data processing.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß rechnergesteuerte Mittel zur Zielerfassung nach Ent¬ fernung und Art des Brandherdes sowie zur Reichweitenbe- rechnung und/oder Veränderung der Strahlform und/oder Be¬ wegung des Löschmittelstrahles vorgesehen sind.7. Plant according to claim 5 or 6, characterized in that computer-controlled means for target detection after Ent¬ distance and type of fire and for range- calculation and / or change in the jet shape and / or movement of the extinguishing agent jet are provided.
8. Anlage nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Spül- bzw. Reinigungseinrichtungen (22) für die Sen¬ soren und Meßeinrichtungen zum Säubern von Brandpartikeln oder Anlagerungen oder anderen Verunreinigungen vor¬ gesehen sind.8. Plant according to claim 5, 6 or 7, characterized in that rinsing or cleaning devices (22) for the sen¬ sensors and measuring devices for cleaning fire particles or deposits or other contaminants are provided.
9. Anlage nach Anspruch 5 oder einem der folgenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschmittel-Abgabeeinrichtung (2-2b), die Ziel¬ einrichtung (6-6b) und/oder die Sensoren an einem Lösch¬ roboter (la), einem Teleskop- oder einem Gelenkarm (19) vorgesehen sind.9. System according to claim 5 or one of the following Ansprü¬ che, characterized in that the extinguishing agent delivery device (2-2b), the target device (6-6b) and / or the sensors on a Lösch¬ robot (la) , a telescopic or an articulated arm (19) are provided.
10. Anlage nach Anspruch 5 oder einem der folgenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Fehlerkompensation von Meßfehlern durch Funkenflug, Rauchschwall oder Dampfbildung mit Fuzzy-Logic-Komponenten versehen ist. 10. Plant according to claim 5 or one of the following Ansprü¬ che, characterized in that the control for error compensation of measurement errors by flying sparks, smoke or steam is provided with fuzzy logic components.
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