WO1999014719A1 - Brandmeldeanlage zur brandfrüherkennun - Google Patents

Brandmeldeanlage zur brandfrüherkennun Download PDF

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WO1999014719A1
WO1999014719A1 PCT/DE1998/002542 DE9802542W WO9914719A1 WO 1999014719 A1 WO1999014719 A1 WO 1999014719A1 DE 9802542 W DE9802542 W DE 9802542W WO 9914719 A1 WO9914719 A1 WO 9914719A1
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radiation
alarm system
fire alarm
infrared
receiver
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PCT/DE1998/002542
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Inventor
Klaus Dyballa
Wolfgang Schaefers
Herbert Schmitz
Original Assignee
Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/12—Actuation by presence of radiation or particles, e.g. of infrared radiation or of ions

Definitions

  • the invention relates to a fire alarm system according to the preamble of claim 1.
  • Fire alarm systems comprise a multiplicity of infrared detectors which are connected to a fire alarm center. When infrared radiation falls on the detector, each infrared detector generates a corresponding signal, which is either automatically sent from the detector to the fire alarm control panel or registered by the fire alarm control panel when the detectors are polled cyclically.
  • infrared detectors In addition to reporting fires, infrared detectors in particular also want to detect possible sources of fire before a fire has broken out by detecting unusual heat sources via the infrared radiation emitted by these heat sources.
  • a fire alarm system of the type mentioned is known from EP 0 421 032 AI.
  • the individual radiation collectors have a scanning head that can be rotated.
  • the radiation inlet is formed by an anamorphic lens.
  • the received radiation is imaged on a radiation outlet, from which an optical fiber leads to a radiation receiver.
  • the disadvantage of this solution is that the individual radiation collectors must be connected to the radiation receiver via the light guides. This requires a relatively high effort for the installation of the light lighter.
  • the invention has for its object to provide a fire alarm system of the type mentioned in the preamble of claim 1, which enables reliable monitoring of closed cavities or winding buildings with simple means.
  • the radiation collectors are passive radiation transmission elements, they are extremely reliable and can practically not fail.
  • the radiation collectors are designed to detect the radiation even in rooms that are difficult to see and to direct it to the radiation receiver, a large number of radiation collectors being able to be assigned to a single infrared radiation receiver. This can be placed in a location where it is easy to monitor and maintain.
  • the fire alarm system according to the invention is simple and inexpensive to set up and reliable in operation.
  • the radiation deflecting element can be, for example, a reflector, an infrared radiation conductor or a prism.
  • a collecting optic is preferably provided at the radiation inlet.
  • the radiation deflecting element and the Radiation outlet can be designed in such a way that the radiation of the infrared radiation from a radiation collector takes place in different directions.
  • the infrared radiation receiver can be an imaging receiver, for example an infrared camera.
  • the positioning device can be formed by a holder for the radiation receiver, which can be rotated about two axes.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a building corridor with an installed fire alarm system according to the invention
  • FIG. 2 shows a view from above into the suspended ceiling shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further room with infrared radiation collectors arranged on the ceiling
  • FIG. 4 shows an illustration of an infrared radiation collector according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an infrared radiation collector according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of an infrared radiation collector installed in a ceiling according to a third embodiment of the invention.
  • 1 shows a hallway with a floor 10, walls 12 with doors 14 that lead to different rooms, and a suspended ceiling 16.
  • the ceiling 16 includes a ceiling cavity 20 with the building ceiling 18, which according to FIG can be divided into different sections 24 and in which, for example, cables 26 are guided.
  • the ceiling cavity 20 and its individual sections 24 cannot be seen and can therefore not be monitored directly for early fire detection.
  • an infrared collector 28 is arranged in each section 24, as is shown in one of FIGS. 4 to 6.
  • the infrared collector 28 has a housing 30 with a radiation inlet 32 and a radiation outlet 34.
  • the radiation inlet 32 lies within the respective section 24 of the ceiling cavity 20, i.e. above the ceiling 16, while the radiation outlet is below the ceiling 16.
  • the collector 28 has collecting optics 36, which bundle the incident radiation and direct it onto a radiation deflecting element 38 within the housing 30.
  • the radiation deflecting element is shown as a reflector which reflects and deflects the radiation coming from the collecting optics 36 to the radiation outlet 34.
  • a reflector i.e. a mirror
  • a prism could also be used to deflect the radiation. If necessary, beam guides could also be used.
  • the radiation collectors 28 are mounted in the ceiling 16 in such a way that their radiation outlets 34 are directed towards an infrared camera 40.
  • This is suspended in a frame 42 so that it can pivot about a horizontal axis 44 and is connected to an evaluation alarm device 41, which is only indicated schematically.
  • the frame 42 itself is suspended from the ceiling about a vertical axis 46.
  • the camera With Hil- Fe of a drive, not shown, the camera can be pivoted about the two axes 44 and 46 and directed to the respective radiation collector 28. This means that a single infrared camera can monitor a large number of radiation collectors and, via them, a large number of rooms that cannot be viewed directly.
  • a simple reflector 38 is provided, which reflects the radiation on one side to a radiation outlet 34.
  • the radiation collector 28 has two outlets 34. Accordingly, the reflector 38 is designed as a roof-shaped double reflector, which reflects the incident radiation towards the radiation outlets 34 pointing to opposite sides. Such a radiation collector can be monitored from two sides.
  • FIG. 6 shows a radiation collector 28, in which the reflector 38 is formed by a cone which can radiate the incident radiation over 360 ° in all directions. This also enables the collector to be monitored from different sides, as a result of which a larger area of the monitored cavity is also detected.
  • FIG. 3 shows the schematic representation of a room with a corridor-like central area 48, from which individual rooms 52 are separated to the sides by columns 50, cupboards or partition walls. These cannot be monitored centrally for hot areas, ie areas emitting infrared radiation.
  • radiation collectors 28 are again arranged on the ceiling 54 of the room in such a way that their radiation inlet points to the room 52 to be monitored, while the respective radiation outlet is in turn directed towards a camera, not shown, which has a large camera. re number of radiation collectors can sense or sample.
  • each area 24 to be monitored 52 is a pulsed or modulated infrared light transmitter 56, the radiation of which is transmitted to the area 24; 52 assigned radiation collector 28 is detected by the radiation receiver 40 and the evaluation and display unit 41 is supplied. This detects the radiation from the infrared light transmitter 56 as an indication of the operational readiness of the fire alarm system. If the radiation is not recognized, the evaluation and display unit 41 emits an alarm signal. With this arrangement, foreign bodies, dirt, but also into the area 24; 52 penetrated cold smoke can be detected.

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Abstract

Bei einer Brandmeldeanlage mit mindestens einem Infrarotstrahlungsempfänger (40), der mit einer Auswerte- und Anzeigeeinheit (41) verbunden ist, ist dem Infrarotstrahlungsempfänger (40) eine Mehrzahl von Strahlungssammlern (28) zugeordnet, die jeweils einem einen zu überwachenden Raumbereich zugewandten Strahlungseinlaß, mindestens einen dem Infrarotstrahlungsempfänger (40) zugewandten Strahlungsauslaß und ein im Strahlungsweg zwischen Strahlungseinlaß und Strahlungsauslaß angeordnetes Strahlungsumlenkelement haben.

Description

Brandmeldeanlage zur Brandfrüherkennung
Die Erfindung betrifft eine Brandmeldeanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es sind Brandmeldeanlagen bekannt, die eine Vielzahl von Infrarotmeldern umfassen, die mit einer Brandmeldezentrale verbunden sind. Jeder Infrarotmelder erzeugt bei Einfall von Infrarotstrahlung auf den Melder ein entsprechendes Signal, das entweder selbsttätig von dem Melder an die Brandmeldezentrale abgesendet oder von der Brand- meldezentrale bei zyklischem Abfragen der Melder registriert wird.
Neben dem Melden von Bränden möchte man mit Infrarotmeldern insbesondere auch mögliche Brandherde erkennen, bevor ein Brand ausgebrochen ist, indem man ungewöhnliche Wärmequellen über die von diesen Wärmequellen ausgehende Infrarotstrahlung erfaßt.
Häufig entstehen aber Brände gerade in Räumen oder Hohlräumen die schlecht zugänglich sind und sich der direkten Überwachung entziehen, wie beispielsweise Deckenhohlräu- me, Kabelschächte und dergleichen. Um diese Hohlräume zu überwachen, brauchte man eine große Anzahl von Infrarot- meidern, so daß die Brandmeldeanlagen entsprechend aufwendig und teuer werden. Darüber hinaus können die Melder selbst schlecht überprüft, gewartet oder ausgetauscht werden.
Eine Brandmeldeanlage der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 421 032 AI bekannt. Bei dem dort beschriebenen Abtastsystem haben die einzelnen Strahlungssammler einen Abtastkopf, der drehbar ist. Der Strahlungseinlaß ist von einer anamorphen Linse gebildet. Die empfangene Strahlung wird auf einen Strahlungsauslaß abgebildet, von dem ein Lichtleiter zu einem Strahlungsempfänger führt. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die einzelnen Strahlungssammler mit dem Strahlungsempf nger über die Lichtleiter verbunden werden müssen. Dies bedingt einen relativ hohen Aufwand für die Installation der Lichtleichter.
Aus der DE 4026 676 AI ist ferner eine Anlage zur Überwachung von Wärmequellen wie beispielsweise Brandherden bekannt, die einen auf einem hohen Turm rotierenden Strahlungsempfänger hat. Mit dieser Anlage können nur Wärmequellen entdeckt werden, die in quasi Sichtverbindung mit dem Strahlungsempfänger stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brandmeldeanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, die mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Überwachung von abgeschlossenen Hohlräumen oder verwin- kelten Gebäuden ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst .
Da bei der erfindungsgemäßen Lösung die Strahlungssammler passive Strahlungsübertragungselemente sind, sind sie au- ßerordentlich zuverlässig und können praktisch nicht ausfallen. Die Strahlungssammler sind dazu bestimmt, die Strahlung auch in schlecht einsehbaren Räumen zu erfassen und dem Strahlungsempfänger zuzuleiten, wobei eine Vielzahl von Strahlungssammlern einem einzigen Infrarotstrah- lungsempfänger zugeordnet werden kann. Dieser kann an einer Stelle angeordnet werden, an der er leicht zu überwachen und zu warten ist. Dadurch ist die erfindungsgemäße Brandmeldeanlage einfach und preiswert im Aufbau und funktionssicher im Betrieb.
Das Strahlungsumlenkelement kann beispielsweise ein Reflektor, ein Infrarotstrahlungsleiter oder ein Prisma sein. Am Strahlungseinlaß ist vorzugsweise eine Sammeloptik vorgesehen. Das Strahlungsumlenkelement und der Strahlungsauslaß können so ausgebildet sein, daß die Ab- strahlung der Infrarotstrahlung von einem Strahlungssammler aus in verschiedene Richtungen erfolgt .
Der Infrarotstrahlungsempfänger kann ein bildgebender Empfänger, beispielsweise eine Infrarotkamera sein. Die Positionierungseinrichtung kann von einer Halterung für den Strahlungsempfänger gebildet sein, die um zwei Achsen drehbar ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Aus- führungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Gebäudeflures mit einer installierten er- findungsgemäßen Brandmeldeanlage,
Figur 2 einen Blick von oben in die in Figur 1 dargestellte abgehängte Decke,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Raumes mit an der Decke angeordneten Infra- rotstrahlungssammlern,
Figur 4 eine Darstellung eines Infrarotstrahlungssammlers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines Infraro - Strahlungssammlers gemäß einer zweiten Aus- führungsform der Erfindung und
Figur 6 eine schematische Darstellung eines in einer Decke eingebautem Infrarotstrahlungssammler gemäß einer dritten Ausführungsform der Er- findung. In Figur 1 erkennt man einen Raumflur mit einem Boden 10, Wänden 12 mit Türen 14, die zu verschiedenen Räumen führen, und einer abgehängten Decke 16. Die Decke 16 schließt mit der Gebäudedecke 18 einen Deckenhohlraum 20 ein, der gemäß Figur 2 durch Querwände 22 in verschiedene Abschnitte 24 unterteilt sein kann und in dem beispielsweise Kabel 26 geführt sind. Der Deckenhohlraum 20 und seine einzelnen Abschnitte 24 sind nicht einsehbar und können daher nicht direkt zur Brandfrüherkennung über- wacht werden.
Erfindungsgemäß ist in jedem Abschnitt 24 ein Infrarotsammler 28 angeordnet, wie er in einer der Figuren 4 bis 6 dargestellt ist. Der Infrarotsammler 28 hat ein Gehäuse 30 mit einem Strahlungseinlaß 32 und einem Strahlungsauslaß 34. Der Strahlungseinlaß 32 liegt innerhalb des jeweiligen Abschnittes 24 des Deckenhohlraumes 20, d.h. oberhalb der Decke 16, während der Strahlungsauslaß unterhalb der Decke 16 liegt. Am Strahlungseinlaß hat der Sammler 28 eine Sammeloptik 36, welche die einfallende Strahlung bündelt und auf ein Strahlungsumlenkelement 38 innerhalb des Gehäuses 30 richtet. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Strahlungsumlenkelement als Reflektor dargestellt, welcher die von der Sammeloptik 36 kommende Strahlung zum Strahlungsauslaß 34 reflektiert und ablenkt. Anstelle eines Reflektors, also Spiegels, könnte auch ein Prisma zum Umlenken der Strahlung Verwendung finden. Gegebenenfalls könnten auch Strahlleiter verwendet werden.
Die Strahlungssammler 28 sind in der Decke 16 so mon- tiert, daß ihre Strahlungsauslässe 34 zu einer Infrarotkamera 40 hin gerichtet sind. Diese ist in einem Gestell 42 um eine horizontale Achse 44 schwenkbar aufgehängt und mit einer nur schematisch angedeuteten Auswerte- Alarmeinrichtung 41 verbunden. Das Gestell 42 selbst ist um eine vertikale Achse 46 an der Decke aufgehängt. Mit Hil- fe eines nicht dargestellten Antriebes kann die Kamera um die beiden Achsen 44 und 46 verschwenkt und auf den jeweiligen Strahlungssammler 28 gerichtet werden. Damit kann eine einzige Infrarotkamera eine Vielzahl von Strah- lungssammlern und über diese eine Vielzahl von nicht direkt einsehbaren Räumen überwachen.
Bei dem Strahlungssammler gemäß Figur 4 ist ein einfacher Reflektor 38 vorgesehen, welcher die Strahlung nach einer Seite zu einem Strahlungsauslaß 34 reflektiert.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 hat der Strahlungssammler 28 zwei Auslässe 34. Dementsprechend ist der Reflektor 38 als dachförmiger Doppelre lektor ausgebildet, der die einfallende Strahlung nach den nach entgegengesetzten Seiten weisenden Strahlungsauslässen 34 reflek- tiert. Ein solcher Strahlungssammler kann von zwei Seiten her überwacht werden.
Figur 6 schließlich zeigt einen Strahlungssammler 28, bei dem Reflektor 38 von einem Kegel gebildet ist, der die einfallende Strahlung über 360° nach allen Seiten hin ab- strahlen kann. Dies ermöglicht ebenfalls eine Überwachung des Sammlers von verschiedenen Seiten her, wodurch auch ein größerer Bereich des überwachten Hohlraumes erfaßt wird.
Figur 3 zeigt die schematische Darstellung eines Raumes mit einem flurartigen Zentralbereich 48, von dem durch Säulen 50, Schränke oder auch Zwischenwände abgeteilt sich einzelne Räume 52 nach den Seiten hin öffnen. Diese können nicht zentral auf heiße Bereiche, d.h. Infrarotstrahlung aussendende Bereiche überwacht werden. Zu die- sem Zweck sind an der Decke 54 des Raumes wieder Strahlungssammler 28 so angeordnet, daß ihr Strahlungseinlaß zu dem jeweils zu überwachenden Raum 52 hinweist, während die jeweilige Strahlungsauslaß wiederum zu einer nicht dargestellten Kamera hingerichtet ist, welche eine große- re Anzahl von Strahlungssammlern erfassen oder abtasten kann .
In jedem zu überwachenden Raumbereich 24; 52 ist ein gepulster oder modulierter Infrarotlichtsender 56 angeord- net, dessen Strahlung über den dem Raumbereich 24; 52 zugeordneten Strahlungssammler 28 von dem Strahlungsempfänger 40 erfaßt und der Auswerte- und Anzeigeeinheit 41 zugeführt wird. Von dieser wird die Strahlung des Infrarot - lichtsenders 56 als Indiz für die Betriebsbereitschaft der Brandmeldeanlage erkannt . Bei Nichterkennen der Strahlung gibt die Auswerte- und Anzeigeeinheit 41 ein Alarmsignal ab. Mit dieser Anordnung können in den Strahlenweg gelangte Fremdkörper, Verschmutzungen, aber auch in den zu überwachenden Raumbereich 24; 52 eingedrungener kalter Rauch erfaßt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Brandmeldeanlage mit mindestens einem Infrarotstrahlungsempf nger (40), der mit einer Auswerte- und Anzeigeeinheit (41) verbunden ist und dem eine Mehrzahl von Strahlungssammlern (28) zugeordnet ist, die jeweils einen einem zu überwachenden Raumbereich (24; 52) zugewandten Strahlungseinlaß (32), mindestens einen Strahlungsauslaß (34) und ein im Strahlungsweg zwischen Strahlungseinlaß (32) und Strahlungsauslaß (34) angeordnetes Strahlungsumlenkelement (38) haben, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsauslaß (34) des jeweiligen Strahlungssammlers (28) dem Strahlungsempfänger (40) zugewandt ist und daß der Strahlungsempfänger (40) beweglich angeordnet und mit ei- nem Positionierungsantrieb verbunden ist derart, daß er auf jeden der Infrarotstrahlungssammler (28) ausgerichtet werden kann.
2. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsumlenkelement (38) ein Reflektor ist.
3. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsumlenkelement ein Infrarotstrahlungsleiter ist.
4. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Strahlungsumlenkelement ein Prisma ist .
5. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungseinlaß (32) eine Sammeloptik (36) umfaßt.
6. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsumlenkelement (38) und der Strahlungsauslaß (34) so ausgebil- det sind, daß der Strahlungssammler (28) die Infrarotstrahlung in verschiedene Richtungen abstrahlt .
7. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahlungs- empfänger (40) ein bildgebender Strahlungsempf nger ist .
8. Brandmeldeanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotstrahlungsempfänger (40) eine Infrarotkamera ist, die an einer um zwei Achsen (44, 46) drehbaren Kamerahalterung befestigt ist.
PCT/DE1998/002542 1997-09-17 1998-08-28 Brandmeldeanlage zur brandfrüherkennun WO1999014719A1 (de)

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