WO2007051820A1 - Kombinierter streulicht- und extinktionsbrandmelder - Google Patents

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WO2007051820A1
WO2007051820A1 PCT/EP2006/068036 EP2006068036W WO2007051820A1 WO 2007051820 A1 WO2007051820 A1 WO 2007051820A1 EP 2006068036 W EP2006068036 W EP 2006068036W WO 2007051820 A1 WO2007051820 A1 WO 2007051820A1
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fire
light beams
sensor unit
fire detector
monitoring
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PCT/EP2006/068036
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Kurt Müller
Peter Steiner
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
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    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a fire with a comprehensive at least two sensor units a structurally limited space monitoring fire detector, in which a first sensor unit of the fire detector he ⁇ ste fire characteristic is monitored by the scattered light method.
  • the scattered light method can also be used outside a darkened measuring chamber in the room to be monitored.
  • Most such disadvantages are attempted to be solved by limiting the measurement or monitoring to the immediate vicinity of the fire engine.
  • a distance of 4 to 10 is generally cm from the surface of the fire detector as typical ⁇ he respects.
  • the disadvantages limited re ⁇ cuted can be.
  • Linear smoke detectors send a beam of light across the room to be monitored and trigger an alarm when the beam is attenuated by smoke (extinction). It is irrelevant whether transmitter and receiver are arranged in separate devices on opposite walls of the room or if they are combined in one unit. In one unit then a reflector on the opposite wall is necessary. Since the measured distance is usually several meters, the sensitivity of linear detectors in general ⁇ my larger than that of scattered light detectors. In addition, they can be positioned in high rooms at a height where smoke is still to be expected. Naturally, the Beeinflus ⁇ is sung, or even a total interruption of the light beam in such arrangements far more likely than would be the case if the beam is only effective in the detector environment.
  • the object of the present invention is to be seen in proposing a simple and efficient way for the earliest possible detection of a fire ⁇ .
  • a core of the invention is to be seen in that for the earliest possible detection of a fire, a fire detector with a first sensor unit for monitoring a first fire characteristic according to the scattered light method and a second sensor unit for monitoring a second fire characteristic according to the extinction method is used.
  • the first sensor unit consists of at least one light emitting transmitter unit and at least one receiving unit receiving the transmitted light.
  • the second sensor unit consists of at least two strongly bundled light emitting transmitting units and at least one received from ⁇ sent light receiving unit.
  • the signals of the two sensor units of the fire detector can be evaluated individually or in combination by a suitable evaluation unit such as a fuzzy processor.
  • the fire detector is generally mounted on the ceiling of the structurally limited space.
  • the two sensor units can partially use the same components.
  • the at least two transmitting units emitting the highly concentrated light beams can be used jointly by both sensor units.
  • an IR laser diode, an IR diode, etc. can be used.
  • the receiving units can then forward the received signals to a dedicated evaluation unit of the fire detector.
  • the highly collimated light beams emitted by the at least two transmitting units are directed from the ceiling towards the ground and may be inclined either parallel or slightly (outwardly). The angle of inclination is generally less than 10 degrees.
  • Smoke in the immediate vicinity of the fire detector is detected by the scattered light method and by the Extintechnischsmaschine, further away from the ceiling smoke only by the Extintechnischsmaschine because the scattered light is too weak.
  • the transmitting units are controlled shifted in time and therefore the light beams are transmitted temporally shifted.
  • a distance measurement provides information on whether a level change involves a partially reflecting object extending in the direction of the room height. It can then be gone away from ⁇ that place where takes place between "normal" reflection point in the room monitoring the second fire characteristic according to the invention, and the fire alarm in the room, a measure interfering object is located.
  • the distance measurement can be carried out, for example, with the aid of the principle disclosed in EP 1391860 Al With this principle, relative distances of a few centimeters can be detected sufficiently quickly .
  • the individual transmission units allocated receive signals each other and taking into ⁇ supply the transmission time offset correlated.
  • Receive signals which arise due to changed reflection by moving objects, can additionally be discriminated by the temporal sequence of the signals.
  • a major advantage of the method according to the invention is that a fire can be detected or detected much earlier. In this way, a fire alarm can be triggered earlier and thus risks for damage to property and personal injury can be reduced to a minimum.
  • Another great advantage of this inventive fire alarm is that it can be integrated into the ceiling panel of a room and thus is flush with the ceiling.
  • the invention is further illustrated with reference to a set in a Darge in Figure 1 ⁇ embodiment.
  • Figure 1 shows a fire detector with two inventive sensor units 1, 2 and a cover plate AP.
  • cover plate AP which may consist of plastic, metal, wood, glass, etc.
  • windows or openings for the receiving units SLE and EE, as well as for the transmitting units SE are indicated.
  • This fire detector can be integrated into the ceiling of a room.
  • the cover AP of the fire detector can then be flush with the ceiling or slightly protruding.
  • the thick black lines indicate the respective measuring range.
  • the two sensor units 1, 2 are shown separated from each other, but according to the invention, both sensor units 1, 2 should be integrated in one fire detector and at least the transmission units SE shared by the two sensor units 1, 2.
  • the first sensor unit 1 consists of two transmitting light emitting units SE and a scattered light receiving unit SLE.
  • the scattered-light receiving unit SLE is aligned with ⁇ means of two optics so that it detects only a decimal cutout or measuring range of the beams. Thanks to the bundling of rays, these sections have only an extension in the direction of the beam axes, which is important for distinguishing between interfering objects and smoke or a fire. Smoke spreads in one or more of the depicted beam sections, so taking the scattered light ⁇ with the rule for a particular type of fire charac ⁇ smoke density development. The increase in smoke density development is correlated in the mean course due to the proximity to the fire detector.
  • Device an object such as an insect, a cleaning device etc.
  • the second sensor unit 2 consists of the same two transmission units SE and an extinction reception unit EE.
  • the extinction receiving unit EE detects smoke by the extinction method.
  • the extinction receiver EE with its optics forms an area at a greater distance from the ceiling, which covers all emitted light beams and lies outside the area monitored by the scattered light method. Mapped the points of incidence of the Sen ⁇ destatten SE on the ground or objects which are about 2 to 5 meters from the ceiling. Thus, the reflection of the emitted light rays on the ground or at most on pieces of furniture such as tables, shelves, etc. is detected up to a ceiling height of for example 5 meters.
  • the fire detector according to the invention adapts to the present situation at the start of operation. take and later in operation. Of course, only a transmitted light beam could also be used for the erfindungsge- Permitted method, but must then ⁇ Lich more disturbances are expected interpreting.
  • a distance measurement provides information about whether at ei ⁇ ner level change, in the direction from the floor to the ceiling of a structurally limited space, at least partially reflective object is involved. If this is the case can usually be closed to an impairment by a living being (human, animal, etc.) or a moving object.
  • Be used according to the inventions to the invention method at least two transmitting units SE, to the individual transmitting units SE allocated receive signals are mutually and Be ⁇ consideration of the transmission time offset correlated. Smoke is a strong correlation with respect to time and level, but at the same time as it does not show any extreme local concentration differences.
  • the received signals are combined in accordance with the scattered light method and the received signals according to the extinction method (Neuro Fuzzy Processor) the presence of a fire of one in conjunction with a rather uncertain statement of the other sensor system is sufficient to trigger a fire alarm.
  • the extinction method Neuro Fuzzy Processor
  • Such actuation of a fire alarm is in ERAL ⁇ nen significantly happen earlier than that at point detectors that operate only according to the scattered light method, is the case.
  • the received signals are caught units of the recom- SLE and EE as a processing unit for playing In ⁇ forwarded a fuzzy processor for evaluation. If the analysis indicates a possible fire, an alarm is triggered. Exemplary characterize the following to ⁇ the input variables of the fuzzy processor stands a fire:
  • ⁇ Alarm is triggered. It is obvious that it becomes difficult in the case of being affected by moving objects at the same time to measure smoke by means of extinction. The signal changes as a consequence of the moving objects are dominant. The fire detection in this state is more based on the monitoring according to the scattered light method. It is acceptable that the sensitivity is somewhat reduced under these circumstances.
  • the open scattered light method ie the measurement of scattered light in an environment in the vicinity of the fire engine, is superior to a classic point detector with regard to the response speed, since the smoke does not first have to penetrate into a darkened room in the fire detector.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einem mindestens zwei Sensoreinheiten umfassenden, einen baulich begrenzten Raum überwachenden, Brandmelder, zur Detektion eines Brandes. Erfindungsgemäss wird mit einer ersten Sensoreinheit in Deckennähe eine erste Brandkenngrösse nach dem Streulichtverfahren überwacht. Mit mindestens einer zweiten mindestens zwei stark gebündelte Lichtstrahlen in Richtung des Bodens des baulich begrenzten Raumes aussendenden Sensoreinheit des Brandmelders wird eine zweite Brandkenngrösse gemäß dem Extinktionsverfahren überwacht.

Description

Beschreibung
Kombinierter Streulicht- und Extinktionsbrandmelder
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion eines Brandes mit einem mindestens zwei Sensoreinheiten umfassenden einen baulich begrenzten Raum überwachenden Brandmelder, bei dem mit einer ersten Sensoreinheit des Brandmelders eine er¬ ste Brandkenngrösse nach dem Streulichtverfahren überwacht wird.
Konventionelle Punktmelder wie zum Beispiel so genannte Streulichtmelder messen fast ausnahmslos in einer abgedunkelten Messkammer, dem so genannten Labyrinth. Damit werden Störeinflüsse durch Licht stark reduziert. Ausserdem werden der Ruhestrom der Empfängerdiode und das damit verbundene Rauschen minimiert. Andererseits hat das Labyrinth zwangsläu¬ fig den Nachteil, dass der Rauch nur verzögert eindringen kann und die Rauchdichte im Inneren des Labyrinths besten- falls asymptotisch den Wert der äußeren Konzentration erreicht. Dadurch wird ein etwaiger Brand entsprechend spät de- tektiert .
In hohen Räumen nimmt die Rauchdichte im Allgemeinen zur Dek- ke hin stark ab. Abhängig von der Brandenergie und der Raumhöhe kann die größte Konzentration weit von der Decke ent¬ fernt sein. Konventionelle Punktmelder können daher einen etwaigen Brand deshalb nur verzögert detektieren.
Das Streulichtverfahren kann auch außerhalb einer abgedunkelten Messkammer im zu überwachenden Raum angewendet werden. Jedoch gibt es bei einer solchen Anwendung deutlich mehr Störeinflüsse aus der Umgebung. So müssen beispielsweise In¬ sekten, die in den Messbereich gelangen oder versehentliches Abdecken zum Beispiel bei der Reinigung sicher von einem Brand bzw. von Rauch unterschieden werden können. Meist werden derartige Nachteile dadurch versucht zu lösen, dass die Messung bzw. Überwachung auf die unmittelbare Nähe des Brand- meiders begrenzt wird. Hier wird allgemein ein Abstand von 4 bis 10 cm von der Oberfläche des Brandmelders als typisch er¬ achtet. Leider können damit die Nachteile nur beschränkt re¬ duziert werden.
Lineare Rauchmelder senden einen Lichtstrahl quer durch den zu überwachenden Raum und lösen einen Alarm aus, wenn der Strahl durch Rauch abgeschwächt (Extinktion) wird. Dabei ist es bedeutungslos, ob Sender und Empfänger in getrennten Geräten auf gegenüberliegenden Wänden des Raumes angeordnet sind oder ob sie in einer Einheit zusammengefasst sind. Bei einer Einheit ist dann ein Reflektor auf der gegenüberliegenden Wand notwendig. Da die Messstrecke in der Regel mehrere Meter beträgt, ist die Empfindlichkeit von Linearmeldern im Allge¬ meinen größer als diejenige von Streulichtmeldern. Zudem kön- nen sie in hohen Räumen in einer Höhe positioniert werden, in der noch Rauch zu erwarten ist. Naturgemäß ist die Beeinflus¬ sung oder gar eine totale Unterbrechung des Lichtstrahls bei solchen Anordnungen weitaus wahrscheinlicher als dies der Fall ist, wenn der Strahl nur in der Melderumgebung wirksam ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine einfache und effiziente Möglichkeit zur möglichst früh¬ zeitigen Detektion eines Brandes vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die Gegenstän¬ de der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass für die möglichst frühzeitige Detektion eines Brandes ein Brandmelder mit einer ersten Sensoreinheit zum Überwachen einer ersten Brandkenngrösse gemäss dem Streulichtverfahren und einer zweiten Sensoreinheit zum Überwachen einer zweiten Brandkenngrösse gemäss dem Extinktionsverfahren verwendet wird. Die erste Sensoreinheit besteht erfindungsgemäss aus zumindest einer Licht aussendender Sendeeinheit und zumindest einer das ausgesandte Licht empfangende Empfangseinheit. Die zweite Sensoreinheit besteht aus zumindest zwei stark gebündeltes Licht aussendende Sendeeinheiten und zumindest einer das aus¬ gesandte Licht empfangende Empfangseinheit. Die Signale der zwei Sensoreinheiten des Brandmelders können einzeln oder auch in Kombination durch eine geeignete Auswerteinheit wie zum Beispiel einen Fuzzy Prozessor ausgewertet werden. Der Brandmelder wird dabei im Allgemeinen an der Decke des baulich begrenzten Raumes montiert. Die beiden Sensoreinheiten können teilweise die gleichen Komponenten nutzen. Dies bedeutet, dass die mindestens zwei die stark gebündelten Licht- strahlen aussendenden Sendeeinheiten gemeinsam von beiden Sensoreinheiten verwendet werden können. Für derartige Sendeeinheiten kann erfindungsgemäss eine IR-Laserdiode, eine IR- Diode etc. verwendet werden. Die Empfangseinheiten können die empfangenen Signale dann an eine dafür vorgesehene Auswert- einheit des Brandmelders weiterleiten. Die von den mindestens zwei Sendeeinheiten ausgesendeten stark gebündelten Lichtstrahlen sind von der Decke gegen den Boden gerichtet und können dabei entweder parallel oder leicht (nach außen) geneigt sein. Der Neigungswinkel beträgt im Allgemeinen weniger als 10 Grad. Rauch in unmittelbarer Umgebung des Brandmelders wird durch das Streulichtverfahren und durch das Extinktionsverfahren erfasst, weiter von der Decke entfernter Rauch nur noch durch das Extinktionsverfahren, da das gestreute Licht zu schwach ist. Um eine Zuordnung der Messsignale zu einem der ausgesendeten Lichtstrahlen zu erhalten, werden die Sendeeinheiten zeitlich verschoben angesteuert und werden daher die Lichtstrahlen zeitlich verschoben ausgesendet. Eine Distanzmessung gibt Aufschluss darüber ob bei einer Pegelände- rung ein, in Richtung der Raumhöhe ausgedehntes, teilweise reflektierendes Objekt beteiligt ist. Es kann dann davon aus¬ gegangen werden, dass zwischen „normalem" Reflexionsort, Ort im Raum an dem die Überwachung der zweiten Brandkenngrösse erfindungsgemäss stattfindet, und dem Brandmelder im Raum sich ein die Messung störendes Objekt befindet. Ist dies der Fall kann in der Regel auf eine Beeinträchtigung durch Lebewesen (Personen, Tiere etc.) oder bewegte Objekte geschlossen werden. Die Distanzmessung kann beispielsweise mit Hilfe des in der EP 1391860 Al offenbarten Prinzips erfolgen. Mit die- sem Prinzip lassen sich Relativ-Distanzen von einigen Zentimetern genügend schnell erfassen. Zur Überwachung der zweiten Brandkenngrösse werden die den einzelnen Sendeeinheiten zugeordneten Empfangssignale gegenseitig und unter Berücksichti¬ gung des Sendezeitversatzes korreliert. Eine starke Korrela- tion bezüglich Zeitverlauf und Pegel bei gleichzeitigen typi¬ schen Verlauf charakterisiert Rauch bzw. einen Brand, da die¬ ser im Abstand der beiden Sendestrahlen keine nennenswerte lokalen Konzentrationsunterschiede aufweist. Empfangssignale, die auf Grund veränderter Reflexion durch bewegte Objekte entstehen, können zusätzlich durch die zeitliche Abfolge der Signale diskriminiert werden. Grosse bzw. ausgedehnte Objekte werden mehrere Lichtstrahlen beeinflusst, wohingegen bei Objekte, die kleiner als die Strahlabstände sind (zum Beispiel Insekten) , sich immer für alle empfangenen Signale eine zeit- liehe Verschiebung ergibt und so Fehlalarme vermieden werden können. Um das Risiko eines Fehlalarms weiter zu reduzieren, kann ein Alarm nur dann ausgelöst werden, wenn sowohl gemäss dem Streulichtverfahren als auch gemäss dem Extinktionsverfahren ein Brand detektiert wird. Ein großer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass ein Brand deutlich früher detektiert bzw. erkannt werden kann. Damit kann dann auch früher Brand-Alarm ausge- löst werden und somit können Risiken für Sach- und Personenschäden auf ein Minimum reduziert werden.
Ein weiterer großer Vorteil dieses erfindungsgemässen Brandmelders besteht darin, dass er in die Deckenverkleidung eines Raumes integriert sein kann und damit bündig mit der Decke ist.
Die Erfindung wird anhand eines in einer in Figur 1 darge¬ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen Brandmelder mit zwei erfindungsgemässen Sensoreinheiten 1, 2 und einer Abdeckplatte AP. Bei der dargestellten Abdeckplatte AP, die aus Kunststoff, Metall, Holz, Glas etc. bestehen kann, sind Fenster bzw. Öffnungen für die Empfangseinheiten SLE und EE, sowie für die Sendeeinheiten SE angedeutet. Dieser Brandmelder kann in die Decke eines Raumes integriert sein. Die Abdeckung AP des Brandmelders kann dann bündig mit der Decke sein oder geringfügig hervorstehend sein. Die dicken schwarzen Striche deuten den jeweiligen Messbereich an. Zur besseren Veranschaulichung sind die beiden Sensoreinheiten 1, 2 getrennt voneinander dargestellt, jedoch sollen erfindungsgemäss beide Sensoreinheiten 1, 2 in einem Brandmelder integriert sein und zumindest die Sendeeinheiten SE gemeinsam von den beiden Sensoreinheiten 1, 2 ge- nutzt werden. Die erste Sensoreinheit 1 besteht aus zwei, Licht aussendende Sendeeinheiten SE und einer Streulichtempfangseinheit SLE. Die Streulichtempfangseinheit SLE ist mit¬ tels zweier Optiken so ausgerichtet, dass sie nur einen dek- kennahen Ausschnitt bzw. Messbereich der Strahlen erfasst. Diese Ausschnitte haben dank der Strahlbündelung nur eine Ausdehnung in Richtung der Strahlachsen, was für die Unterscheidung zwischen störenden Objekten und Rauch bzw. einem Brand wichtig ist. Breitet sich Rauch in einem oder mehreren der abgebildeten Strahlabschnitte aus, so nimmt das Streu¬ licht mit der für einen bestimmten Brandtyp charakteristi¬ schen Rauchdichte-Entwicklung zu. Die Zunahme der Rauchdichte-Entwicklung ist wegen der räumlichen Nähe zum Brandmelder im mittleren Verlauf korreliert. Gerät ein Objekt wie zum Beispiel ein Insekt, ein Putzgerät etc. in einem der Strah¬ lenabschnitte, so wird dank dem extrem kleinen erfindungsge- mässen Strahlenquerschnitt immer ein Signalsprung gemessen, der sich deutlich von einem durch Rauch erzeugten Signal unterscheidet. Die zweite Sensoreinheit 2 besteht aus den glei- chen zwei Sendeeinheiten SE und einer Extinktionsempfangseinheit EE. Die Extinktionsempfangseinheit EE erfasst Rauch nach dem Extinktionsverfahren. Dazu bildet der Extinktionsempfänger EE mit seiner Optik einen Bereich in größerer Distanz von der Decke ab, der alle ausgesendeten Lichtstrahlen umfasst und außerhalb des mittels Streulichtverfahrens überwachten Bereichs liegt. Abgebildet werden die Auftreffpunkte der Sen¬ deeinheiten SE auf dem Boden oder Objekten, die ca. 2 bis 5 Meter von der Decke entfernt sind. Damit wird die Reflexion der ausgesendeten Lichtstrahlen am Boden oder allenfalls an Möbelstücken wie Tische, Regale etc. bis zu einer Raumhöhe von beispielsweise 5 Meter erfasst.
In ungestörter Umgebung, d. h. wenn die ausgesendeten Lichtstrahlen ungehindert den Boden erreichen, wird das reflektierte Licht gemessen. Die ausgesendeten Lichtstrahlen durch- dringen jede Rauchschicht in beliebiger Höhe. Das führt nicht nur zu einer sicheren sondern in der Regel auch zu einer frühen Erfassung von Rauch. Da der Reflexionsgrad und die Distanz nicht vorab bekannt sind, adaptiert der erfindungsgemä- sse Brandmelder auf die vorliegende Situation bei Inbetrieb- nähme und später auch im Betrieb. Selbstverständlich könnte auch nur ein ausgesendeter Lichtstrahl für das erfindungsge- mässe Verfahren verwendet werden, jedoch muss dann mit deut¬ lich mehr Störeinflüssen gerechnet werden.
Damit Fehlalarme auf ein Minimum reduziert werden können, werden die folgenden Maßnahmen und Algorithmen für das erfin- dungsgemässe Verfahren verwendet:
- Durch die starke Lichtstrahlenbündelung wird ein Unterbruch des Strahls sehr rasch und vollständig eintreten, selbst wenn zum Beispiel ein sich bewegendes Objekt sich nur sehr langsam verschiebt . Die Geschwindigkeit einer Abnahme des Pegels unterscheidet sich deshalb deutlich von derjenigen bei Rauchentstehung.
- Eine Distanzmessung gibt Aufschluss darüber, ob bei ei¬ ner Pegeländerung ein, in Richtung vom Boden zur Decke eines baulich begrenzten Raumes hin, zumindest teilweise reflektierendes Objekt beteiligt ist. Ist dies der Fall kann in der Regel auf eine Beeinträchtigung durch ein Lebewesen (Mensch, Tier etc.) oder einen sich bewegenden Gegenstand geschlossen werden. Werden gemäss dem erfin- dungsgemässen Verfahren mindestens zwei Sendeeinheiten SE verwendet, werden die den einzelnen Sendeeinheiten SE zugeordneten Empfangssignale gegenseitig und unter Be¬ rücksichtigung des Sendezeitversatzes korreliert. Eine starke Korrelation bezüglich Zeitverlauf und Pegel bei gleichzeitig typischem Verlauf charakterisiert Rauch, da dieser keine extrem großen lokalen Konzentrationsunter- schiede aufweist. Empfangene Signale, die auf Grund ei¬ ner veränderter Reflexion bei sich bewegenden Objekten (Lebewesen, ein sich bewegender Gegenstand) entstehen, können im Fall mehrerer Lichtstrahlen zusätzlich durch die zeitliche Abfolge der Empfangssignale diskriminiert werden. Bei ausgedehnten und großen Objekten können zwei Lichtstrahlen gleichzeitig beeinflusst werden. Für Ob¬ jekte wie zum Beispiel Insekten etc., die kleiner sind als die Lichtstrahlenabstände, ergibt sich immer für al- Ie Empfangssignale eine zeitliche Verschiebung.
Im ungestörten Zustand, also wenn kein Lebewesen oder kein sich bewegender Gegenstand sich im baulich begrenzten Raum befinden, werden die Empfangssignale gemäss dem Streulicht- verfahren und die Empfangssignale gemäss dem Extinktionsver¬ fahren derart kombiniert (Neuro Fuzzy Prozessor) , dass eine sehr sichere Aussage bezüglich des Vorliegens eines Brandes des einen in Verbindung einer eher unsicheren Aussage des anderen Sensorsystems genügt um einen Brand-Alarm auszulösen. Ein derartiges Auslösen eines Brand-Alarms wird im Allgemei¬ nen deutlich früher geschehen als das bei Punktmeldern, die nur nach dem Streulichtverfahren arbeiten, der Fall ist.
Im Allgemeinen werden die empfangenen Signale von den Emp- fangseinheiten SLE und EE an eine Auswerteinheit wie zum Bei¬ spiel einen Fuzzy Prozessor zum Auswerten weitergeleitet. Deutet die Auswertung auf einen möglichen Brand hin, wird ein Alarm ausgelöst . Beispielhaft charakterisieren folgende Zu¬ stände der Eingangsvariablen des Fuzzy Prozessors einen Brand:
- Die Extinktion hat brandverlaufsartig deutlich zugenommen, die Distanz vom Brandmelder zum Detektionspunkt ist jedoch unverändert. - Eine schwache Zunahme des Streulichts zeigt an, dass er¬ ster Rauch bis zur Decke aufgestiegen ist
^ Alarm wird ausgelöst. Es ist offensichtlich, dass es schwierig wird im Fall einer Beeinträchtigung durch bewegte Objekte gleichzeitig mittels Extinktion eine Rauchentwicklung zu messen. Die Signaländerungen als Folge der bewegten Objekte sind dominant. Die Branddetektion wird in diesem Zustand mehr auf die Überwachung gemäss dem Streulichtverfahren gestützt. Es ist akzeptabel, dass die Empfindlichkeit unter diesen Umständen etwas reduziert wird. Das offene Streulichtverfahren, also die Mes¬ sung von Streulicht in einer Umgebung in der Nähe des Brand- meiders ist einem klassischem Punktmelder bezüglich der Ansprechgeschwindigkeit überlegen, da der Rauch nicht erst in einen abgedunkelten Raum im Brandmelder eindringen muss.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Detektion eines Brandes mit einem mindestens zwei Sensoreinheiten (1, 2) umfassenden, einen baulich begrenzten Raum überwachenden, an der Decke befestigten Brandmelder,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit einer ersten Sensoreinheit (1) in Deckennähe eine erste Brandkenngrösse nach dem Streulichtverfahren überwacht wird und dass mit mindestens einer zweiten mindestens zwei stark ge¬ bündelte Lichtstrahlen in Richtung des Bodens des baulich be- grenzten Raumes aussendenden Sensoreinheit (2) des Brandmel¬ ders eine zweite Brandkenngrösse gemäß dem Extinktionsverfah¬ ren überwacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überwachung der zweiten Brandkenngrösse gemäss dem Extinktionsverfahren durch die zweite Sensoreinheit (2) au- ßerhalb des Bereichs, der mittels der ersten Sensoreinheit
(1) gemäss dem Streulichtverfahren überwacht wird, geschieht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass gemeinsam für die erste (1) und die zweite (2) Sensor¬ einheit mindestens zwei Sendeeinheiten (SE) , die jeweils ei¬ nen stark gebündelten Lichtstrahl aussenden, und jeweils min- destens eine Empfangseinheit (SLE, EE) , welche die ausgesen¬ deten stark gebündelten Lichtstrahlen empfangen, verwendet werden .
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überwachung der zweiten Brandkenngrösse im freien Raum zwischen Decke und Boden des baulich begrenzten Raumes erfolgt .
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei von den mindestens zwei Senderein¬ heiten (SE) der zweiten Sensoreinheit (2) ausgesendeten Lichtstrahlen zeitlich verschoben sind.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Überwachen der zweiten Brandkenngrösse die Distanz zwischen der die mindestens zwei Lichtstrahlen aussendenden zweiten Sensoreinheit (2) und einem die ausgesendeten Lichtstrahlen zumindest teilweise reflektierenden Objekt gemessen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt entweder ein Lebewesen oder ein sich bewegender Gegenstand ist .
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass gemäss dem Extinktionsverfahren das reflektierte Licht der ausgesendeten Lichtstrahlen vom Brandmelder ausgewertet wird .
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Überprüfung der zweiten Brandkenngrösse die von der zweiten Sensoreinheit (2) empfangenen reflektierten Lichtstrahlen mit den mindestens zwei ausgesendeten Lichtstrahlen zugeordnet und bezüglich ihres zeitlichen Verlaufs und/oder ihres Pegels ausgewertet werden.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuordnung der empfangenen reflektierten Lichtstrahlen unter Berücksichtigung der zeitlichen Verschiebung der ausgesendeten Lichtstrahlen erfolgt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass nur bei Übereinstimmung des zeitlichen Verlaufs und/oder des Pegels ein Brandalarm vom Brandmelder ausgelöst wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur dann ein Brandalarm ausgelöst wird, wenn die Distanz zu einem, die mindestens zwei ausgesendeten Lichtstrahlen re- flektierenden Objekt, konstant bleibt.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur dann ein Brandalarm ausgelöst wird, wenn zusätzlich die eine erste Brandkenngrösse überwachende erste Sensorein¬ heit (1) einen Brand detektiert.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die stark gebündelten Lichtstrahlen Laserlicht ver- wendet wird.
15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei ausgesendeten Lichtstrahlen entweder parallel oder zueinander geneigt sind.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens zwei ausgesendeten Lichtstrahlen nach au- ßen geneigt sind.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Neigungswinkel weniger als 10 Grad beträgt.
18. Brandmelder zur Deckenmontage, zur Überwachung eines baulich begrenzten Raumes und zur Detektion eines Bran- des ,
- mit einer Abdeckplatte (AP) zum Abdecken des in der Dek- ke des baulich begrenzten Raumes integrierten Brandmelders, - mit einer ersten Sensoreinheit (1) des Brandmelders zur Überwachung einer ersten Brandkenngrösse nach dem Streulichtverfahren,
- mit mindestens einer zweiten mindestens zwei stark ge¬ bündelte Lichtstrahlen in Richtung des Bodens des bau- lieh begrenzten Raumes aussendende Sensoreinheit (2) zur Überwachung einer zweiten Brandkenngrösse gemäß dem Extinktionsverfahren .
19. Brandmelder nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass gemeinsam für die erste (1) und zweite (2) Sensoreinheit mindestens zwei Sendeeinheiten (SE) zum Aussenden mindestens zwei stark gebündelter Lichtstrahlen vorgesehen sind.
20. Brandmelder nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Sendeeinheit (SE) eine IR-Laserdiode und/oder eine IR-Diode vorgesehen sind.
21. Brandmelder nach den Ansprüchen 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass je eine Empfangseinheit (SLE, EE) für die erste (1) und die zweite (2) Sensoreinheit zum Empfangen der von den minde¬ stens zwei Sendeeinheiten (SE) ausgesendeten stark gebündelten Lichtstrahlen vorgesehen ist.
22. Brandmelder nach den Ansprüchen 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Auswerteinheit zum Auswerten der von der mindestens einen Empfangseinheit (SLE, EE) empfangenen Lichtstrahlen und zum Auslösen eines Alarms vorgesehen ist.
23. Brandmelder nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Auswerteinheit ein Fuzzy Prozessor vorgesehen ist.
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