WO1998017350A1 - Evakuierungssystem - Google Patents

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WO1998017350A1
WO1998017350A1 PCT/EP1997/005840 EP9705840W WO9817350A1 WO 1998017350 A1 WO1998017350 A1 WO 1998017350A1 EP 9705840 W EP9705840 W EP 9705840W WO 9817350 A1 WO9817350 A1 WO 9817350A1
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WO
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evacuation system
evacuation
doors
fire
detecting
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/005840
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfram Klingsch
Andreas Wagner
Original Assignee
Wolfram Klingsch
Andreas Wagner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Wolfram Klingsch, Andreas Wagner filed Critical Wolfram Klingsch
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B7/00—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00
    • G08B7/06—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources
    • G08B7/066—Signalling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00; Personal calling systems according to more than one of groups G08B3/00 - G08B6/00 using electric transmission, e.g. involving audible and visible signalling through the use of sound and light sources guiding along a path, e.g. evacuation path lighting strip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B3/00—Devices or single parts for facilitating escape from buildings or the like, e.g. protection shields, protection screens; Portable devices for preventing smoke penetrating into distinct parts of buildings

Definitions

  • the invention relates to a dynamic evacuation system for objects, in particular for buildings, structures, high-rise buildings, large meeting rooms or facilities, underground train stations, shopping centers, tunnel structures, industrial complexes or ships, in connection with escape route signage.
  • Static signage can lead to the flow of people into the area of the actual danger zone, since there is no differentiated escape route guidance. This leads to delays in evacuation, confusion and even panic conditions. In the event of fire, this leads to the risks of fire spreading or at least the spread of fire by-products into the escape routes and more.
  • the escape route signage is designed to be variable and adaptable to respective dangerous situations.
  • detectors for object monitoring are preferably provided for automatic hazard detection, identification and localization.
  • a central recording unit which records and evaluates detector messages.
  • the central detection unit is connected to a device for risk-oriented control of the variable escape route signage.
  • a particularly powerful evacuation system is obtained if the central acquisition unit has a computer expert system or a neural network simulated by software.
  • a safe and quick handling of the evacuation phase is achieved by additional means for the output of variable acoustic speech output for the escape route display.
  • An advantageous improvement in safety is achieved in that means for detecting the current position of elevators and / or for detecting the current position of escape doors and / or for detecting the current position of smoke vents, and / or for detecting the current status of lighting systems within or outside the object and / or for detecting the condition of ventilation systems and / or for detecting the condition of supply air openings and / or for detecting the condition of comfort doors and / or for detecting the condition of escalators and / or for querying a people counting device .
  • variable escape route signs have means for optically and or acoustically indicating the direction of escape.
  • the means for displaying the direction of escape have a display of changeable pictograms and / or switchable light strips. This also makes it easier for people unfamiliar with the location to quickly find the optimal escape route.
  • variable escape route signs have means for optically and / or acoustically indicating the direction to a danger point, in particular a source of fire.
  • means are advantageously provided for creating and outputting an information report for rescue teams, in particular information about a danger location, in particular a fire location, and / or information about the spread of danger, in particular fire spread, and / or information about a number of objects in the object persons and / or information about the condition of windows, doors, elevators, escalators, smoke extraction systems, fire protection doors, smoke / heat extractors, ventilation systems, supply air openings, comfort doors or lighting systems inside or outside the property.
  • an optimization of the evacuation phase is achieved in that means for determining an average probability of a person's stay depending on the time of day, based on a hazard zone, in particular fire zone, and / or for evaluating events with a high number of people and / or for determining a current hazard probability with advance planning of an evacuation, related to individual danger zones, in particular fire zones, are provided.
  • a fire alarm system 10 is connected via alarm line 12 to redundantly connected computers 20, 22 and to a unit of the building management system.
  • Computers 20 and 22 are each connected to the building management system (BMS) via control and signaling lines 16, 17.
  • BMS building management system
  • the computers receive data from the fire alarm system 10 when detectors 26 detect a source of fire, for example.
  • the computers 20 and 22 also receive data from the BMS unit about a wide variety of conditions, such as doors, smoke flaps, elevators, etc. From these data, the computers 20 and 22 determine measures for the escape route via the expert system or the neural network simulated by software - Signage, lighting, smoke flap position etc. and give control impulses via control lines 16 or 17 to the BMS unit.
  • the latter controls the variable escape route signage 24, means for outputting variable acoustic speech outputs 28 and, if appropriate, further means (not shown) for supporting, checking and ensuring the evacuation.
  • a consistency check of the decisions is carried out continuously via a signal line 18 and a corresponding redundancy of the system is ensured. The system is therefore constantly self-checking.
  • the evacuation management system according to the preferred embodiment according to the invention shown essentially comprises three components:
  • Object monitoring 10 by means of sensors or detectors 26 for automatic hazard detection, identification and localization. To do this different detector systems, each of which is risk-oriented, usually used in combination of several systems.
  • a central activation with a computer-controlled evaluation is provided, which is carried out using suitable software via a corresponding Knowledge base.
  • a risk-oriented, automatic control 16, 17, 14 of the escape route signage 24 with acoustic voice support 28 By means of a new generation of escape route signage, a risk-adapted, dynamic escape route guidance takes place, which leads to an equalization of the flow of people, does not affect the risk area and guaranteed unimpeded access for the rescue teams.
  • Components of an acoustic information transmission 28 as well as special measures for the disabled or the elderly can advantageously be integrated here.
  • Essential components of such a system are knowledge-based software and variable escape route descriptions 24.
  • the entire system must meet high requirements with regard to general operational safety and the reliability of the decision made. To do this, the current dangerous situation must be correctly assessed at all times.
  • Decision criteria for a dynamically controlled evacuation are, among other things, a time-of-day person's probability of residence, which provides information about the likely number of people involved stay at a certain time of day in delimited areas of a building, whereby unusual crowds of people, e.g. at events, must be taken into account, the integration of the building management system also plays a decisive role, i.e. the current position of the lifts and escape doors, the position of the smoke vents and the state of the The system must be familiar with lighting.
  • an optimal access to the fire brigade can be determined, taking into account the building geometry, fire brigade lifts, possible hose lengths and others.
  • expert knowledge from various areas can be included in the escape route plan and supplemented at any time.
  • the above-described model of a dynamic EMS represents innovation in terms of a high quality of personal protection and rescue in complex objects with a large number of people.
  • the effects on property, object and environmental protection are also given by the increased effectiveness of the rescue measures.
  • the evacuation management system aims at dynamic evacuation planning and escape route control.
  • the EMS continuously records data relevant to the current state of the building, which is preferably also displayed simultaneously.
  • the intrinsic safety and integrity of the system is constantly monitored, ie a consistency analysis of the measurement data takes place.
  • the system cooperates with the building management system (GLT) 14 and the fire alarm system (BMA) 10.
  • the system takes over the fire detection from the BMA, locates the source of the fire, determines the potential for danger online, determines an evacuation plan that is optimized with regard to the rescue of people, directs flows of people by actively influencing the escape route signage 24, and directs the fire brigade upon arrival Rescue teams to the source of the fire and issues information reports for the fire brigade, e.g. stating the location of the fire and the spread of fire, number of people in the building, condition of the doors, elevators, etc.
  • the external functions of the system in the idle state are to query the sensors 26 of the BMA 10 and thus e.g. Determine the status or position of smoke detectors, sprinkler systems, smoke extraction systems, fire doors and smoke / heat exhaust ventilators.
  • the sensors of the BMS are also queried. For example, the status or position of the ventilation system, supply air openings, comfort doors, lighting system inside and outside the building, elevators or escalators and people counting device are queried.
  • the mean, daytime-dependent probability of a person's stay in relation to a fire section is determined or calculated, events with a high number of people are evaluated and a current risk probability with advance planning of an evacuation, based on individual fire sections, is determined or calculated.
  • the external functions of the system in the event of a fire are to influence the GLT 14. That means, for example, supply air openings are controlled, lights are switched on in all rooms, motor-driven windows, doors, underground garage doors etc. are controlled, revolving doors or turnstiles are unlocked. applies, lift evacuation trips activated, escalators stopped and evacuation announcements activated.
  • the escape route signage 24 is actively controlled, for example in the form of a variable escape direction display by means of changeable pictograms or switchable light strips in different fire zones.
  • the direction to the danger point for example to the source of the fire, is displayed for the fire brigade.
  • acoustic information and warnings are given.
  • an expert system or a software-modeled neural network (Modular Object-Specific Evacuation System (MOSES)) is preferred to an analytical method.
  • An expert system or a neural network simulated by software has the following advantages: Expert knowledge can be brought into the system by fire protection experts without programming knowledge; fewer errors in knowledge acquisition than in program creation by non-specialist programmers; the knowledge base can be expanded based on new knowledge without programming; Knowledge can be structured according to priorities; it is the only system that can respond to unforeseen or unpredictable situations; it enables a consistency analysis of the data; the explanatory component can justify decisions made; The system practically contains a simulation option and even seemingly strange situations can be simulated; as distributed intelligence, the system can cooperate with other, differently qualified expert systems or a neural network simulated by software.
  • the system software actively controls the escape route signage, has a graphical user interface for the acquisition and dialog components, simulates various fire situations, communicates permanently with the local BMS and the BMA, has a high level of intrinsic safety for the overall system, and sets redundant systems with adjustment Decisions (safety value), has a short, predictable reaction time in the event of a fire (real-time system, runtime analysis), makes comprehensible decisions (explanatory component) and can be influenced by authorized persons in the event of a fire, especially in the event of a fire.
  • the hardware is preferably a PC-based system with a secure operating system, such as Windows NT, has a redundant structure with mains-independent power supplies and fire-protected installations in different rooms.
  • a secure operating system such as Windows NT
  • the escape route signage shows various variable pictograms, has a high luminance in the event of an alarm, is designed for at least two hours of battery operation, is tamper-proof and theft-proof, has wireless communication with the host computer, and provides messages in a daisy chain process Intermediate storage and handshake to the next sign, optionally has smoke density and temperature measuring means, has output means for digitally transmitted voice messages and carries out a cyclical function check by Hanshake with a master computer.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dynamisches Evakuierungssystem (100) für Objekte, insbesondere für Gebäude, Bauwerke, Hochhäuser, große Versammlungsräume, bzw. -stätten, unterirdische Bahnhöfe, Einkaufszentren, Tunnelbauwerke, Industriekomplexe oder Schiffe, in Verbindung mit einer Rettungsweg-Beschilderung. Die Rettungsweg-Beschilderung (24) ist variabel und an jeweilige Gefahrensituationen anpaßbar ausgebildet.

Description

Beschreibung
Evakuierunqssystem
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein dynamisches Evakuierungssystem für Objekte, insbesondere für Gebäude, Bauwerke, Hochhäuser, große Versammlungsräume bzw. -statten, unterirdische Bahnhöfe, Einkaufszentren, Tunnelbauwerke, Industriekomplexe oder Schiffe, in Verbindung mit einer Rettungsweg-Beschilderung.
Für alle Gebäude, Bauwerke und sonstige Objekte, die für eine Nutzung mit großen Personenzahlen bestimmt sind, müssen geeignete Maßnahmen baulicher und organisatorischer Art bereitgehalten werden, welche eine sichere Evakuierung im Gefahrenfall ermöglichen. Dies betrifft insbesondere komplexe Hochhäuser, große Versammlungsräume bzw. -statten, unterirdische Bahnhöfe und Einkaufszentren als Beispiele baulicher Objekte ebenso, wie z.B. ausgedehnte Tunnelsysteme bzw. -bauwerke, Industriekomplexe, große Schiffe und anderes mehr. Erschwerend wirkt sich aus, wenn sich in den jeweiligen Objekten Personen ohne ausreichende Ortskenntnisse oder behinderte Personen aufhalten.
Stand der Technik
Bei bekannten Evakuierungssystemen erfolgt eine Perso- nenalarmierung für das Gesamtobjekt oder auch nur in Teilbereichen, die dann auffordert, über ausgeschilderte Rettungswege bzw. Fluchtwege den Gefahrenbereich zu verlassen. Da die Rettungsweg-Beschilderung statisch erfolgt, kann es hierbei beispielsweise zu folgenden, zu kritischen Situationen kommen, welche bei bekannten Rettungsweg-BeschiIderungen äußerst nachteilig sind.
Die statische Beschilderung kann Personenstrome in den Bereich des eigentlichen Gefahrenbereichs führen, da keine differenzierte Rettungsweg-Führung vorliegt. Dies führt zu Verzögerungen der Evakuierung, zu Verwirrungen bis hin zu Panikzuständen. Im Falle von Bränden führt dies zu den Risiken einer Brandausbreitung oder zumindest der Ausbreitung von Brandnebenprodukten in die Rettungswege und anderem mehr.
Durch die nicht dynamisch geführte und nicht den jeweiligen Risiken angepaßte Evakuierung können sich Personenströme unkontrolliert im Objekt verteilen oder sich an einzelnen Bereichen konzentrieren. Dies kann zu Problemen einer Evakuierungskontrolle oder im Evakuierungsverlauf mit dem Risiko erheblicher Folge-Personenschäden führen.
Die Zugangsmöglichkeit von Rettungsmannschaften wird durch die entgegenkommenden Personenströme behindert und die Zugänglichkeit zum eigentlichen Gefahrenbereich wird erschwert.
Diese vorstehend nur exemplarisch aufgeführten, möglichen Szenarien sind bei Katastrophenfällen in der letzten Zeit wiederholt beobachtet worden und lassen sich auf der Basis des bisherigen, statischen Systems der Obj ktevakuierung nicht mit einer notwendigen Sicherheit ausschließen.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Evakuierungssystem der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die vorstehend umschriebenen Risi- ken und Szenarien mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit kontrolliert und beseitigt.
Diese Aufgabe wird durch ein Evakuierungssystem der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Rettungsweg-Beschilderung variabel und an jeweilige Gefahrensituationen anpaßbar ausgebildet ist.
Dies hat den Vorteil, daß ein derartiges dynamisches System im Sinne eines Evakuierungs Management System (EMS) auf unterschiedliche, auch nicht vorhersehbare Situationen mit entsprechenden Maßnahmen für die Evakuierung, wie beispielsweise die Rettungswegausschilde- rung reagieren kann.
Zur optimalen Erkennung von Gefahrensituationen sind bevorzugt Detektoren zur Objektüberwachung zur automatischen Gefahrenerkennung, -Identifizierung und -loka- lisierung vorgesehen.
Für eine zuverlässige und aussagekräftige Auswertung zum Einleiten entsprechender Maßnahmen, beispielsweise zum Bestimmen des gerade optimalen Rettungsweges, ist eine zentrale Erfassungseinheit vorgesehen, welche Detektor-Meldungen aufnimmt und auswertet. Dabei ist in besonders vorteilhafter Weise die zentrale Erfassungseinheit mit einer Vorrichtung zur risikoorientierten Ansteuerung der variablen Rettungsweg-Beschilderung verbunden.
Ein besonders leistungsfähiges Evakuierungssystem erhält man dadurch, daß die zentrale Erfasεungseinheit ein Computer-Expertensystem oder ein durch Software nachgebildetes Neuronales Netz aufweist. Eine sichere und schnelle Abwicklung der Evakuierungs- phase erzielt man dadurch, daß zusätzlich Mittel zur Ausgabe variabler akustischer Sprachausgaben zur Rettungsweg-Anzeige vorgesehen sind.
Eine vorteilhafte Verbesserung der Sicherheit erzielt man dadurch, daß Mittel zur Erfassung der momentanen Position von Aufzügen und/oder zur Erfassung der momentanen Position von Fluchttüren und/oder zur Erfassung der momentanen Position von Rauchabzügen, und/oder zur Erfassung des momentanen Zustands von Beleuchtungsanlagen innerhalb bzw. außerhalb des Objekts und/oder zum Erfassen des Zustands von Lüftungsanlagen und/oder zum Erfassen des Zustands von Zuluftöffnungen und/oder zum Erfassen des Zusands von Komforttüren und/oder zum Erfassen des Zustands von Rolltreppen und/oder zum Abfragen einer Personenzähleinrichtung vorgesehen sind.
In besonders vorteilhafter Weise weisen die variable Rettungsweg-Beschilderung Mittel zum optischen und oder akustischen Anzeigen der Fluchtrichtung auf. Ferner ist es besonders bevorzugt, daß die Mittel zum Anzeigen der Fluchtrichtung eine Anzeige veränderbarer Piktogramme und/oder umschaltbarer Lichtbänder aufweisen. Dies erleichtert auch ortsunkundigen Personen ein schnelles Auffinden des optimalen Fluchtweges.
Zur Unterstützung von Rettungsmannschaften ist es besonders vorteilhaft, daß die variable Rettungsweg-Beschilderung Mittel zum optischen und/oder akustischen Anzeigen der Richtung zu einer Gefahrenstelle, insbesondere einem Brandherd, aufweisen. Ferner sind in vorteilhafter Weise Mittel zur Erstellung und Ausgabe eines Informationsreports für Rettungsmannschaften vorgesehen, wobei insbesondere Angaben über eine Gefahrenstelle, insbesondere einen Brandort, und/oder Angaben über Gefahrenausbreitung, insbesondere Feuerausbreitung, und/oder Angaben über eine Anzahl von im Objekt befindlichen Personen und/oder Angaben über den Zustand von Fenstern, Türen, Aufzügen, Rolltreppen, Entrau- chungsanlage, Brandschutztüren, Rauch/Wärmeabzüge, Lüftungsanlage, Zuluftöffnungen, Komforttüren oder Beleuchtungsanlage innerhalb bzw. außerhalb des Objekts ausgegeben werden.
Zur Verbesserung der Sicherheit, Flexibilität und Effektivität des Gesamtsystems sind Mittel zum Steuern von Zuluftöffnungen und/oder zum Einschalten von Beleuchtung in allen oder vorbestimmten Räumen und/oder zum Steuern motorisch angetriebener Fenster, Türen oder Tiefgaragentoren und/oder zum Entriegeln von Drehtüren oder Drehkreuzen und/oder zum Aktivieren von Evakuierungsfahrten der Aufzüge und/oder zum Anhalten von Rolltreppen und/oder zum Aktivieren von Evakuierungsdurchsagen vorgesehen.
Ferner wird eine Optimierung der Evakuierungsphase dadurch erzielt, daß Mittel zum Ermitteln einer mittleren, tageszeitabhängigen Personenaufenthaltswahrscheinlichkeit, bezogen auf einen Gefahrenabschnitt, insbesondere Brandabschnitt, und/oder zum Bewerten von Veranstaltungen mit hohem Personenaufkommen und/oder zum Ermitteln einer momentanen Gefahrenwahrscheinlichkeit mit Vorausplanung einer Evakuierung, bezogen auf einzelne Gefahrenabschnitte, insbesondere Brandabschnitte, vorgesehen sind.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt ein schemati- sches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Evakuierungssystems 100. Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Eine Brandmeldeanlage 10 ist über Alarmleitung 12 mit redundant geschalteten Rechnern 20, 22 und mit einer Einheit der Gebäudeleittechnik verbunden. Rechner 20 und 22 sind jeweils über Steuer- und Meldeleitungen 16, 17 mit der Einheit der Gebäudeleittechnik (GLT) verbunden.
Die Rechner empfangen Daten aus der Brandmeldeanlage 10, wenn Detektoren 26 beispielsweise einen Brandherd detektieren. Ferner empfangen die Rechner 20 und 22 Daten aus der Einheit der GLT über verschiedenste Zustände, wie beispielsweise über Türen, Rauchklappen, Aufzüge etc. Aus diesen Daten ermitteln über das Expertensystem oder das durch Software nachgebildete Neuronale Netz die Rechner 20 und 22 Maßnahmen für die Rettungsweg-Beschilderung, Beleuchtung, Rauchklappenstellung etc. und geben Steuerimpulse über Steuerleitungen 16 bzw. 17 an die Einheit der GLT. Diese steuert dann die variable Rettungsweg-Beschilderung 24, Mittel zur Ausgabe variabler akustischer Sprachausgaben 28 und ggf. weitere nicht dargestellte Mittel zur Unterstützung, Kontrolle und Sicherstellung der Evakuierung an. Über eine Signalleitung 18 erfolgt ständig eine Konsistenzprüfung der Entscheidungen und wird eine entsprechende Redundanz des Systems sichergestellt. Es erfolgt somit ständig eine Selbstkontrolle des Systems.
Das Evakuierungs Management System (EMS) entsprechend der dargestellten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt dabei im wesentlichen drei Komponenten:
1. Eine Objektüberwachung 10 mittels Sensoren bzw. Detektoren 26 zur automatischen Gefahrenerkennung, - Identifizierung und -lokalisierung. Hierzu bieten sich verschiedene Detektorsysteme an, die jeweils risikoorientiert, in der Regel in Kombination mehrerer Systeme eingesetzt werden.
2. Eine zentrale Erfassung 12, 16, 17, 20, 22 aller Detektor-Meldungen, eine rechnergesteuerte Auswertung und automatische Aktivierung des risikoangepaßten dynamischen Evakuierungssystems 100. Hierzu ist ein zentrale Aufschaltung mit einer rechnergesteuerten Auswertung vorgesehen, die mittels einer geeigneten Software über eine entsprechende Wis- sensbasis verfügt.
3. Eine risikoorientierte, automatische Ansteuerung 16, 17, 14 der Rettungswege-Beschilderung 24 mit akustischer Sprachunterstützung 28. Mittels einer neuen Generation von Rettungswege-Ausschilderung erfolgt eine risikoangepaßte, dynamische Rettungswegeführung, die zu einer Entzerrung der Personenströme führt, den Risikobereich nicht tangiert und einen unbehinderten Zugang der Rettungsmannschaften gewährleistet. Integriert werden können hier vorteilhafter Weise komponenten einer akustischen In- formationsübermittlung 28 ebenso wie Sondermaßnahmen für Behinderte oder alte Personen.
Wesentliche Bestandteile eines derartigen Systems sind eine wissensbasierte Software und eine variable Rettungswege-Bschilderung 24. An das gesamte System sind hohe Anforderungen bezüglich der allgemeinen Betriebssicherheit und der Zuverlässigkeit der getroffenen Entscheidung zu stellen. Dazu muß die aktuelle Gefahrensituation jederzeit richtig eingeschätzt werden. Entscheidungskriterien für eine dynamisch geregelte Evakuierung sind unter anderem eine tageszeitabhängige Personen-Aufenthaltswahrscheinlichkeit, welche Auskünfte über die wahrscheinliche Anzahl von Personen gibt, die sich zu einer bestimmten Tageszeit in abgegrenzten Bereichen eines Gebäudes aufhalten, wobei außergewöhnliche Personenansammlungen, z.B. bei Veranstaltungen, Berücksichtigung finden müssen, auch die Einbindung der Gebäudeleittechnik spielt eine entscheidende Rolle, d.h. die momentane Position der Aufzüge und der Fluchttüren, die Stellung der Rauchabzüge und der Zustand der Beleuchtung muß dem System bekannt sein. Durch exakte Lokalisierung beispielsweise eines Brandherdes und Bestimmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit kann ein optimaler FeuerwehrZugang, unter der Berücksichtigung von Gebäudegeometrie, Feuerwehraufzügen, möglichen Schlauchlängen u.a. bestimmt werden. Mit Hilfe einer adaptiven Wissensbasis kann Expertenwissen aus verschiedenen Bereichen in den Rettungswegeplan einbezogen und jederzeit ergänzt werden.
Das vorstehend umschriebene Modell eines dynamischen EMS stellt Innovation in Bezug auf eine hohe Qualität des Personenschutzes und der Personenrettung in komplexen Objekten mit großer Personenzahl dar. Die Auswirkungen auf Sach-, Objekt- und Umweltschutz sind durch die gesteigerte Effektivität der Rettungsmaßnahmen zusätzlich gegeben.
Das erfindungsgemäße Evakuierungs-Management-System (EMS) zielt auf eine dynamische Evakuierungsplanung und Rettungswegesteuerung ab. In seinem Ruhezustand erfaßt das EMS permanent für den Ist-Zustand des Gebäudes relevante Daten, welche vorzugsweise auch gleichzeitig dargestellt werden. Ferner wird die Eigensicherheit und Integrität des Systems ständig überwacht, d.h. es erfolgt eine Konsistenzanalyse der Meßdaten. Schließlich kooperiert das System mit der Gebäudeleittechnik (GLT) 14 und der Brandmeldeanlage (BMA) 10. Im Gefahrenfall, wie beispielsweise einem Brandfall, übernimmt das System die Branderkennung von der BMA, lokalisiert den Brandherd, ermittelt online das Gefahrenpotential, bestimmt einen hinsichtlich der Personenrettungoptimierten Evakuierungsplan, lenkt Personenströme durch aktive Beeinflussung der Rettungswege-Beschilderung 24, lenkt nach Eintreffen der Feuerwehr die Rettungsmannschaften zum Brandherd und gibt Informationsreports für die Feuerwehr z.B. mit Angabe des Brandortes und der Feuerausbreitung, Anzahl der Personen im Gebäude, Zustand der Türen, der Aufzüge usw. aus.
Die externen Funktionen des Systems im Ruhezustand bestehen darin, die Sensoren 26 der BMA 10 abzufragen und so z.B. Status bzw. Stellung von Rauchmeldern, Sprinkleranlage, Entrauchungsanlage, Brandschutztüren und Rauch/Wärmeabzüge zu bestimmen. Ferner erfolgt eine Abfrage der Sensoren der GLT. So werden beispielsweise Status bzw. Stellung der Lüftungsanlage, Zuluftöffnungen, Komforttüren, Beleuchtungsanlage innerhalb und außerhalb des Gebäudes, Aufzüge oder Rolltreppen und Personenzählein- richtung abgefragt. Ferner werden permanent die mittlere, tageszeitabhängige Personenaufenthaltswahrscheinlichkeit bezogen auf einen Brandabschnitt ermittelt bzw. berechnet, Veranstaltungen mit hohem Personenaufkommen bewertet und eine momentane Gefahrenwahrscheinlichkeit mit Vorausplanung einer Evakuierung, bezogen auf einzelne Brandabschnitte, ermittelt bzw. berechnet.
Die externen Funktionen des Systems im Brandfall liegen darin, die GLT 14 zu beeinflussen. D.h. es werden beispielsweise Zuluftöffnungen gesteuert, Beleuchtungen in allen Räumen eingeschaltet, motorisch angetriebene Fenster, Türen, Tiefgaragentore etc. gesteuert, Drehtüren bzw. Drehkreuze entrie- gelt, Evakuierungsfahrten der Aufzüge aktiviert, Rolltreppen angehalten und Evakuierungsdurchsagen aktiviert. Ferner erfolgt eine aktive Ansteuerung der Rettungswege-Beschilderung 24 beispielsweise in Form von variabler Fluchtrichtungsanzeige durch veränderbare Piktogramme oder umschaltbare Lichtbänder in verschiedenen Brandabschnitten. Zusätzlich erfolgt eine Anzeige der Richtung zur Gefahrenstelle, beispielsweise zum Brandherd, für die Feuerwehr. Zusätzlich werden akustische Hinweise und Warnungen abgegeben.
Für die Software wird ein Expertensystem oder ein durch Software nachgebildetes Neuronales Netz (Modular Object-Specific Evacuation System (MOSES) ) einem analytischen Verfahren vorgezogen. Ein Expertensystem oder ein durch Software nachgebildetes Neuronales Netzes hat folgende Vorteile: Expertenwissen kann von Brandschutz-Experten ohne Programmiererkenntnise in das System eingebracht werden; weniger Fehler bei der Wissensakquisition als bei Programmerstellung durch fachfremde Programmierer; die Wissensbasis kann aufgrund neuer Erkenntnisse ohne Programmierung erweitert werden; Wissen kann nach Prioritäten strukturiert werden; es kann als einziges System auf nicht vorgedachte oder unvorhersehbare Situationen reagieren; es ermöglicht eine Konsistenzanalyse der Daten; die Erklärungskomponente kann getroffene Entscheidungen begründen; im System ist praktisch eine Simulationsmöglichkeit enthalten und es können auch scheinbar abwegige Situationen simuliert werden; das System kann als verteilte Intelligenz mit anderen, unterschiedliche qualifizierten Expertensystemen oder ein durch Software nachgebildetes Neuronales Netz kooperieren. Die Software des Systems steuert aktiv die Rettungswege-Beschilderung, weist eine grafische Benutzerführung der Akquisitions- und der Dialogkomponente auf, simuliert verschiedene Brandsituationen, kommuniziert permanent mit der lokalen GLT und der BMA, hat eine hohe Eigensicherheit des Gesamtsystems, setzt redundante Systeme mit Abgleich der Entscheidungen ein (Sicherheitswert) , hat eine kurze, abschätzbare Reaktionszeit im Brandfall (Echtzeitsystem, Laufzeitanalyse) , trifft nachvollziehbare Entscheidungen (Erklärungskomponente) und bleibt im Einsatzfall, insbesondere im Brandfall, durch autorisierte Personen beeinflußbar.
Die Hardware ist vorzugsweise ein PC-basiertes System mit sicherem Betriebssystem, wie beispielsweise Windows NT, hat einen redundanten Aufbau mit netzunabhängigen Stromversorgungen und brandgeschützten Installationen in verschiedenen Räumen.
Die Rettungswege-Beschilderung stellt verschiedene variable Piktogramme dar, weist im Alarmfall eine hohe Leuchtdichte auf, ist auf einen mindestens zweistündigen Batteriebetrieb ausgelegt, ist Sabotage- und diebstahlsicher montiert, hat eine drahtlose Kommunikation mit dem Leitrechner, gibt Nachrichten im Daisy-Chain-Verfahren mit Zwischenspei- cherung und Handshake zum nachfolgenden Schild weiter, hat optional Rauchdichte- und Temperatur meßmittel, verfügt über Ausgabemittel für digital übertragene Sprachmeldungen und führt eine zykli- sehe Funktionskontrolle durch Hanshake mit einem Leitrechner aus. B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
!00 Evakuierungssystem 10 Brandmeldeanlage 12 Alarmleitungen 14 Gebäudeleittechnik 16,17 Steuer- und Meldeleitungen 18 Rechnerverbindung 20 Rechner I 22 Rechner II
24 variable Rettungsweg-Beschilderung 26 Detektoren
28 Mittel zur Ausgabe der variabler akustischer Sprachausgaben

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Evakuierungssystem (100) für Objekte, insbesondere für Gebäude, Bauwerke, Hochhäuser, große Versammlungsräume bzw. -Stätten, unterirdische Bahnhöfe, Einkaufszentren, Tunnelbauwerke, Industriekomplexe oder Schiffe mit einer Rettungswege-Beschilderung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rettungsweg-Beschilderung (24) variabel und an jeweilige Gefahrensituationen anpaßbar ausgebildet ist.
Evakuierungssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Detektoren (26) zur Objektüberwachung zur automatischen Gefahrenerkennung, -Identifizierung und -lo- kalisierung vorgesehen sind.
Evakuierungssystem (110) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Erfassungseinheit (20, 22) vorgesehen ist, welche Detektor-Meldungen aufnimmt und auswertet.
Evakuierungssystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Erfassungseinheit (20, 22) mit einer Vorrichtung (14) zur risikoorientierten Ansteuerung der variablen Rettungsweg-Beschilderung (24) verbunden ist.
Evakuierungssystem (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Erfassungseinheit (20, 22) ein Computer-Expertensystem oder ein durch Software nachgebildetes Neuronales Netz aufweist.
6. Evakuierungssystem (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel (28) zur Ausgabe variabler akustischer Sprachausgaben zur Rettungsweg-Anzeige vorgesehen sind.
7. Evakuierungssystem (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel zur Erfassung der momentanen Position von Aufzügen und/oder zur Erfassung der momentanen Position von Fluchttüren und/oder zur Erfassung der momentanen Position von Rauchabzügen und/oder zur Erfassung des momentanen Zustands von Beleuchtungsanlagen innerhalb bzw. außerhalb des Objekts und/oder zum Erfassen des Zustands von Lüftungsanlagen und/oder zum Erfassen des Zustands von Zuluftöffnungen und/oder zum Erfassen des Zustands von Komforttüren und/oder zum Erfassen des Zustand von Rolltreppen und/oder zum Abfragen einer Perso- nenzähleinrichtung vorgesehen sind.
8. Evakuierungssystem (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Rettungsweg-Beschilderung (24) Mittel zum optischen und/oder akustischen Anzeigen der Fluchtrichtung aufweisen.
9. Evakuierungssystem 8100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Anzeigen der Fluchtrichtung eine Anzeige veränderbarer Piktogramme und/oder umschaltbarer Lichtbänder aufweisen.
10. Evakuierungssystem (100) nach wenigstens ein der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Rettungsweg-Beschilderung (24) Mittel zum optischen und/oder akustischen Anzeigen der Richtung zu einer Gefahrenstelle, insbesondere in dem Brandherd, aufweisen.
11. Evakuierungssystem (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel zum Steuern von Zuluftöffnungen und/oder zum Einschalten von Beleuchtung in allen oder vorbestimmten Räumen und/oder zum Steuern motorisch angetriebener Fenster, Türen oder Tiefgaragentoren und/oder zum Entriegeln von Drehtüren oder Drehkreuzen und/oder zum Aktivieren von Evakuierungsfahrten der Aufzüge und/oder zum Anhalten von Rolltreppen und/oder zum Aktivieren von Evakuierungsdurchsagen vorgesehen sind.
12. Evakuierungssystem (100) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel zum Ermitteln einer mittleren, tageszeitabhängigen Personenaufenthaltswahrscheinlichkeit, bezogen auf eine Gefahrenabschnitt, insbesondere Brandabschnitt, und/oder zum Bewerten von Veranstaltungen mit hohem Personenaufkommen und/oder zum Ermitteln einer momentanen Gefahrenwahrscheinlich- keit mit Vorausplanung einer Evakuierung, bezogen auf einzelne Gefahrenabschnitte, insbesondere Brandabschnitte, vorgesehen sind.
13. Evakuierungssystem (100) nach wenigsten einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erstellung und Ausgabe eines Informationsreports für Rettungsmannschaften vorgesehen sind.
14. Evakuierungssystem (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erstellung und Ausgabe eines Informationsreports für Rettungsmannschaften insbesondere Angaben über eine Gefahrenstelle, insbesondere einen Brandort, und/oder Angaben über Gefahrenausbreitung, insbesondere Feuerausbreitung, und/oder Angaben über eine Anzahl von im Objekt befindlichen Personen und/oder Angaben über den zustand von Fenster, Türen, Aufzügen, Rolltreppen, Entrauchungsan- lage, Brandschutztüren, Rauch/Wärmeabzüge, Lüftungsanlage, Zuluftöffnungen, Komforttüren oder Beleuchtungsanlage innerhalb bzw. außerhalb des Objekts ausgeben.
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