WO2008061742A1 - Brandschutzsysteme für technische anlagen - Google Patents

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WO2008061742A1
WO2008061742A1 PCT/EP2007/010099 EP2007010099W WO2008061742A1 WO 2008061742 A1 WO2008061742 A1 WO 2008061742A1 EP 2007010099 W EP2007010099 W EP 2007010099W WO 2008061742 A1 WO2008061742 A1 WO 2008061742A1
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fire
fire alarm
sensors
alarm system
control unit
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PCT/EP2007/010099
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English (en)
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Inventor
Wilfried Van Schwartzenberg
Joachim Männich
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Funa Gmbh - Nachrichtentechnik
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/002—Generating a prealarm to the central station
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B29/183—Single detectors using dual technologies
    • G—PHYSICS
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    • G08B29/18—Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/185—Signal analysis techniques for reducing or preventing false alarms or for enhancing the reliability of the system
    • G08B29/186—Fuzzy logic; neural networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30—Wind power

Definitions

  • the invention relates to the fire protection of technical equipment and plant buildings.
  • the invention relates to a fire alarm system and an extinguishing system for extinguishing with liquid extinguishing agents.
  • a fire detector obtains information about physical and / or chemical conditions within a detected area by means of a physical and / or chemical process that the fire detector implements.
  • Smoke detectors here again a distinction is made between two types: Ionisation meiders, which determine the conductivity of a gas, whereby the gas, normal
  • optical smoke detectors typically measure a scattered light produced by a photodiode and reflected by smoke particles by means of a receiving diode.
  • Route detectors monitor a longer distance (for example, 100 meters) for smoke.
  • the sensor principle is based on optical absorption, typically detected by the attenuation of an infrared beam.
  • Smoke aspiration systems work according to the detection principles of smoke detectors but actively suck air, which can be exploited, for example, to obtain a faster, more sensitive and more precisely localizable detection.
  • Heat detector temperature sensor
  • Flame detectors detect the characteristic wavelength of the hot carbon dioxide. These detectors are suitable, for example, for the detection of smokeless
  • CO sensors react to carbon monoxide (CO). The evolution of CO during a fire is preceded by smoke and open fire. CO is thus characteristic of the fire development phase.
  • Dual detectors combine a smoke detector with a thermal sensor.
  • a good fire detection system is characterized by fast fire detection, a high fire detection rate and a low false alarm rate. Furthermore, damage caused by the deletion is to be kept low.
  • the object of the present invention is to provide improved fire protection for technical installations.
  • the at least one sensor, whose detection sensitivity is increased, and the sensor, whose detection result is increased by the detection capability are sensors with different functional principles.
  • the senor whose detection result increases the detection capability is designed to monitor a physical and / or chemical property of a technical device located in the danger zone or the control electronics of a technical device or a technical device located in the danger zone which cooperates with the technical equipment located in the danger zone, with regard to certain operating conditions, for example miscarriages, or to record information regarding the local weather.
  • the sensor on which Detection result towards the detection sensitivity is increased is also a fire alarm.
  • control unit is designed to trigger a fire alarm, if the detection result of at least one fire detector and the detection result of at least one sensor indicates a fire.
  • control unit is designed to trigger a fire alarm if the detection results of at least two fire detectors indicate a fire.
  • an automatic deletion is initiated when a fire alarm is triggered.
  • the automatic deletion is essentially limited to the monitored danger area.
  • the fire detector (s) are designed to transmit at least two signaling levels to the control unit, one level carrying the meaning "no fire” and the other level carrying the meaning "fire”.
  • the fire detector (s) are / are designed to transmit to the control unit at least one further signaling stage which carries the meaning "possibly fire” and indicates a fire probability which is between the fire probabilities of the signaling levels "no fire”.
  • an increase in detection sensitivity means that the signaling levels have a lower probability of fire.
  • the control unit is designed to switch off together with the increase in the detection sensitivity located in the danger area technical device or to reduce their burden.
  • the control unit is designed to cause the operation or the expansion of the operation of another technical device, which is able to take over the task of the switched off or reduced in operation technical equipment.
  • the fire alarm system advantageously comprises further sensors which are suitable for determining information from or relating to a further common danger zone, at least one of these sensors being a fire detector, and the control unit being assigned the detection results of these further sensors receive and process as in the case of the first sensors.
  • the detection results of the sensors are transmitted to the control unit via potential-free contacts or by means of a protocol.
  • a fire alarm system which has the following features: a plurality of sensors which are suitable for determining information from or relating to a common danger zone, of which at least two sensors operate according to a different operating principle, a control unit which is pronounced the detection results of the sensors is to be received and, in the presence of detection results of at least two sensors operating according to a different operating principle, which each indicate a fire, trigger a fire alarm, wherein at least one of the at least two sensors, whose detection results indicate a fire, a fire detector is.
  • one of the at least two sensors whose detection results indicate a fire, is designed to monitor a physical and / or chemical property of a technical device located in the danger area or the control electronics of a technical facility located in the danger area or a technical device, which with the technical equipment located in the danger zone cooperates to monitor with respect to certain operating conditions, for example malfunctions.
  • two of the at least two sensors whose detection results indicate a fire are fire detectors.
  • control unit is designed to initiate an automatic deletion when a fire alarm is triggered. It is advantageous if the automatic deletion is essentially limited to the monitored danger area.
  • an extinguishing system for extinguishing with liquid extinguishing agents which has the following features: Austrittsöffhungen for discharging the extinguishing agent in an area to be erased, a device for providing a rinsing agent, means for discharging the rinsing agent through the Austrittsöffhungen and a control unit, which pronounced after discharge of the extinguishing agent to initiate a discharge of the detergent through the Auseriesöffhungen.
  • the amount of the rinsing agent discharged is chosen to be sufficiently large in order to achieve rinsing of a technical device to be extinguished in the area to be extinguished.
  • the extinguishing system comprises lines, which serve to supply the extinguishing agent and the rinsing agent to the Austrittsöffhungen.
  • the extinguishing system is a fine spray extinguishing system.
  • the rinsing agent is adapted to rid articles of an extinguishing agent containing ethylene glycol, calcium chloride, alkyl sulfates and / or fluorosurfactants.
  • the device for providing a rinsing agent is given by a container which is designed to be filled with the rinsing agent.
  • control unit is designed to wait a period after completion of the discharge of the extinguishing agent before the discharge of the detergent is initiated by the Austrittsöffhungen.
  • the means for discharging the rinsing agent comprise a pump.
  • Fig. 1 is a schematic partial view of an embodiment of the present invention and Fig. 2 shows an extinguishing system which is part of the embodiment.
  • the exemplary embodiment is based on the application of the present invention for the purpose of fire protection of a wind energy plant (WEA).
  • WEA wind energy plant
  • the considered WEA is a wind turbine in which a mounted on a high tower and driven by the wind rotor by means of a generator generates electricity.
  • the location of the WEA is at sea or on land.
  • the conditions for the fire protection of wind turbines are u.a. characterized by the following parameters: small space available, hardly any fire extinguishing by persons possible, because endangerment of the forces too large and plants often far away, tower is the only escape route, extreme climatic conditions, long maintenance intervals, many potential fire hazards.
  • the parameters of a WEA include, for example: lightning, hydrocarbons such as mineral oils and synthetic oils, superheated greases, superheated transformers, clutches and gears, paints and other coatings, and electric fires in control cabinets, distributors, generators and rectifiers.
  • Disturbances which can trigger a false alarm include, for example, lightning (ionization of the air), dusting of brakes and clutches, fumes of oils and fats, vapors of paints and varnishes, and thermal wind movements.
  • Fig. 1 shows schematically a rotor-carrying shaft 14 of a wind turbine (WEA) with a brake system 12.
  • WEA wind turbine
  • the rotor head with a weight of 120 * 10 3 kg of the wind turbine turned out of the wind and braked by means of the brake system 12, which has brake discs of 4 meters in diameter.
  • Braking is associated with a fire hazard.
  • the hazard zone is monitored by a flame detector 4, which detects the brake system 12, a smoke detector 6, which is attached to the brake system, for example, on the ceiling, a temperature sensor 10, which the Detect the temperature of the brake system 12 at a characteristic point of the brake system 12 and a microphone 8 and the sound of the operating room, in which the brake system 14 is located, detek- ted.
  • Each of the sensors 4, 6, 8, 10 operates on a different principle of operation.
  • a sensor gains information or with regard to a danger zone, which can contribute, for example, to estimating the risk of fire within the danger zone, for example to estimate an increased risk of fire.
  • the flame detector 4 and the smoke detector 6 are fire detectors.
  • a fire panel 2 receives the detection results of the sensors, that is the flame detector 4, the smoke detector 6 and the temperature sensor 10. This is done for example by means of potential-free contacts or by means of an interface protocol.
  • the fire panel 2 is advantageously not in or near the danger area, but is placed in another location, for example in another room. This other room may be placed in a different building than the technical installation itself. In the event of a detected fire, a fire alarm will be triggered and the brake system 12 will be extinguished along with its fire-prone environment.
  • an extinguishing system 40 having a plurality of outlet nozzles 16, leads 18 and a quenching unit 14 are available.
  • the erasing unit 14 has extinguishing means and flushing means (not shown) and suitable driving or pumping means for discharging the extinguishing agent and the rinsing agent via the supply lines 18 and the nozzles 16 into the desired extinguishing area.
  • the dispensing of the extinguishing agent and the dispensing of the rinsing agent by the erase unit 20 is controlled by the fire panel 2, which is to be regarded as part of the extinguishing system 40 in this sense.
  • the decision whether a fire alarm should be triggered or not, is made in the fire panel 2 by an evaluation of a Boolean link.
  • Each Boolean input variable of this link is based on the detection Result exactly one of the sensors.
  • the link is positive, that is, a fire alarm is triggered if the flame detector 4 and the temperature sensor 10 trigger, if the smoke detector 6 and the temperature sensor 10 trigger and if the flame detector 4 and the smoke detector 6 trigger.
  • the fire alarm is triggered in the event of the presence of positive detection results by at least two sensors with different operating principles, one of which is a fire detector.
  • the triggering of a sensor is the case in which a sensor provides a detection result which indicates a fire, for example a detection result which by definition indicates a fire. If only one sensor triggers, the fire panel 2 generates a
  • Warning message but no fire alarm and no associated deletion.
  • This warning message may, for example, alert operating personnel to a fire hazard, which then expediently endeavors to assess the situation. The latter can be done, for example, with the remote diagnostic software described below.
  • the fire detectors used in the embodiment work with a three-stage signaling.
  • a level of signaling has the meaning of "no fire.” This level indicates a very low probability of fire, and does not indicate a fire or increased fire hazard.Another level is called “fire,” which indicates a relatively high probability of fire and fire indicates by definition a fire.
  • the level “3rand” indicates a fire, and another level has the meaning “possibly fire” and indicates an intermediate probability of fire.
  • the "possibly fire” level indicates an increased likelihood of fire, and the case of a fire alarm is triggered if the detection result of the fire alarm signifies "fire”.
  • the fire panel 2 performs a transfer of the respective detection results in a, the Boolean evaluation accessible system with multiple signaling levels.
  • the Boolean evaluation accessible system with multiple signaling levels.
  • the fire panel 2 can be made adaptive to the sensor signals by integration of the sensors by means of fuzzy logic.
  • the exemplary embodiment has - according to another aspect of the invention - a further functionality. If the temperature sensor 10 measures a temperature which indicates an increased risk of fire or even a fire, and transmits this to the fire control panel 2, then the fire control panel 2 causes the fire detectors, ie the flame detector 4 and the smoke detector 6, to have their detection sensitivity humiliate. This means that flame detector 4 and smoke detector 6 trigger faster, that is to say with less suspicion. The fire alarm system is thus placed in a state of heightened vigilance. This means that a fire is detected earlier. Since the state of heightened alertness is not constantly achieved, but only under special conditions that indicate a fire, false alarms are reduced.
  • the detection sensitivity of the smoke detector 6 is increased and if a detection result of the smoke detector 6 is present which indicates an increased risk of fire or fire , carried out an increase in the detection sensitivity of the flame detector 4.
  • the fire alarm system is provided with further sensors which monitor other danger areas, and with further extinguishing units which extinguish fires which are detected in the other danger areas.
  • the procedure is identical to the procedure in the case of the just described danger zone of the brake.
  • the operating principle of the sensors and the type of erasure method may differ from case to case.
  • the extinguishing system 40 will be explained in more detail with reference to FIG. If the fire alarm control panel 2 triggers a fire alarm and initiates the extinguishing, an igniter ignites one of the two nitrogen-filled cylinders 22 and releases the propellant gas into lines. The propellant displaces the extinguishing liquid from one of the two pressure-resistant extinguishing liquid container 24 and the extinguishing liquid flows through the lines 18 to the nozzles 16, from which they, finely atomized, escapes into the danger zone. The mist from the atomized liquid droplets causes a chill and a suffocation of the fire.
  • the extinguishing agent is water-based and contains, inter alia, minerals in order to protect against re-ignition of the fire to shooters.
  • the extinguishing agent contains ethylene glycol, calcium chloride, alkyl sulfates and fluorosurfactants.
  • the extinguishing agent For use in a wind turbine in Central European latitudes, it is expedient if the extinguishing agent to -3O 0 C is frost-proof. To this end, if necessary, antifreeze is added. If the filling of a
  • the extinguishing system 40 knows another Löschnetkeits capableer 24 and another nitrogen-filled bottle 22, the detonator fire alarm panel 2 triggers when needed.
  • extinguishing agent containers of max. 40 liters capacity typically sufficient.
  • blowing agent an amount of 3 liters of liquid nitrogen is sufficient.
  • the extinguishing liquid is aggressive and damages, for example by corrosive salts, the technical system. Therefore, the extinguishing system 40 has a rinsing agent container 28.
  • the rinsing agent container contains a rinsing agent which is suitable for cleaning objects which have come into contact with the extinguishing agent from extinguishing agent residues.
  • the detergent is water-based and contains, among other things, an antifreeze to ensure frost protection down to -30 ° C.
  • the detergent is pressed through the nozzles at a pressure of 3-4 bar (3 * 10 3 -4 * 10 3 hPa).
  • the described deletion with a mist spray generating fine spray extinguishing system is not only suitable for the brake area, but for most substantially mechanical parts of a plant, such as bearings, shafts and hydraulics.
  • One advantage of fog quenching over quenching with a jet is that cooling does not occur abruptly and thermal distortion is reduced.
  • a control cabinet is monitored both with a smoke extraction system and with a smoke detector installed in the control cabinet.
  • the smoke aspiration system is CO-sensitive.
  • electronic or logical signals from the control cabinet electronics are used via appropriate sensors from the fire panel 2 for quick and low-false alarm fire detection.
  • the control cabinet electronics are, for example, a PLC.
  • the fire panel 2 triggers a fire alarm in the event that the fire alarm and the smoke aspiration system trigger and in the event that the smoke detector and a sensor trigger. Detection signals of the sensor or of the smoke aspiration system which indicate a fire or an increased risk of fire lead to the fire control panel 2 instructing the smoke detector to increase the detection sensitivity.
  • the deletion is initiated by means of an extinguishing gas.
  • the control cabinet is flooded for this purpose with the extinguishing gas.
  • the extinguishing gas consists of 50% nitrogen and 50% argon.
  • the outlet temperature of this gas is about -30 0 C. It is possible to monitor several cabinets in this way with only one smoke aspiration system. If the possibility exists, sets the fire panel 2 together with the increase in detection sensitivity, the electrical / electronics of the cabinet out of service or reduced their operating load. Due to the very early detection of a fire, so the outbreak of a fire can be prevented. This is possible, mind you, without deleting.
  • Together with the increase does not necessarily mean “simultaneously with the increase” but “in the event that the conditions for an increase are given.” For example, a shutdown of a component can only after certain preparatory work, which up to the cessation of the operation of WEA are sufficient, if replacement components (here: functionally equivalent electrics / electronics) are present, the operation continues with these redundant components.
  • Extinguishing with extinguishing gas is not only suitable for control cabinets, but for most of the substantially electrical / electronic parts of a system.
  • Another example is the monitoring of the transformer compartment and the transformer room with a microphone to detect the bang of lightning strikes which can occur in a humid climate or in the event of overvoltage.
  • the microphone complements the conventional monitoring by one or more fire detectors and a flame detector that is able to detect lightning.
  • the detection sensitivity of the fire detector is increased.
  • Fires in the transformer room or in the Traforaum are extinguished by a gas extinguishing, as described above. Ventilation openings are closed, for example, by an electromagnetically triggered fall gate. If necessary, this is also recommended for control cabinets.
  • special flaps are installed which can remove the overpressure.
  • states of the system controlling electronics can be used as indicators of a fire or increased fire risk.
  • Another example is the monitoring of vibrations by acceleration sensors.
  • the vibrations can indicate defective bearings and thus an increased risk of fire.
  • an oil spill detector can indicate a gearbox damage and thus an increased risk of fire.
  • a change within the sound pattern of a WEA recorded for example by the microphone 8, give an indication of an increased risk of fire.
  • the detection results of these sensors are used to control the detection sensitivity of fire detectors.
  • the above-described techniques are supplemented by monitoring the interior, in particular one or more danger zones, of a WEA by means of one or more video cameras. All information, including the audiovisual information, is recorded and can be retrieved using remote diagnostic software, i. away from the WT, for example, on the mainland, if required by the operating personnel. This is particularly advantageous in combination with a delay in triggering the erasure. After triggering the fire alarm by the fire panel 2, the fire control center 2 waits for a period of time, the so-called incubation period, before issuing the control command for deletion.
  • the incubation period of typically 2-4 minutes is available to the operating staff to gain an overview of the situation, for which he can, for example, rely on the audiovisual information, and then, possibly, suspend the deletion.
  • the fire control center 2 generates a warning message in the event that a sensor, for example a fire alarm, triggers.
  • the remote diagnostics software gives the operator the ability to view data regarding the system, in particular the special danger areas, and thus to monitor the danger situation to monitor monitor and if necessary initiate countermeasures.
  • configured monitoring stations are duplicated and wired with two loops.
  • Each fire detector, or each reporting loop works for itself and the associated detection results are processed by the fire panel 2 as described above.
  • the remaining detector, or the remaining loop continues to operate as usual and its detection results are evaluated by the fire panel 2 as described above.
  • the present invention can be used in particular for the purpose of fire protection of the following hazard areas of a wind turbine: electrical control cabinets, containers (containers contain various technical equipment and are mounted at a WEA above sea level but at a relatively low altitude at the WEA tower) , Switch rooms, dream rooms, nacelle, platform, intermediate level, transmission area, brake area, areas where moving parts are mounted, areas with motors, areas with substances that are at risk of fire.
  • the present invention has been explained with reference to specific sensor types in special sensor combination used in special monitoring situations. However, the invention is not limited to these particular sensor types and sensor combinations.
  • the described evaluation and processing of the detection results of the sensors by the fire alarm panel can also be carried out with other sensors in other sensor combination.
  • the sensors and sensor combination are to be selected according to the requirements of a respective hazardous area to be monitored.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Brandmeldesystem aufweisend mehrere Sensoren (4, 6, 10), welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wobei es sich bei mindestens einem dieser Sensoren um einen Brandmelder handelt, und eine Kontrolleinheit (2), welche dazu ausgeprägt ist, Detektionsergebnisse der Sensoren (4, 6, 10) zu empfangen und bei Vorliegen eines Detektionsergebnisses eines Sensors, welches auf einen Brand oder auf eine erhöhte Brandgefahr hindeutet, die Detektionsempfindlichkeit mindestens eines anderen Sensors zu erhöhen, wobei dieser mindestens eine andere Sensor ein Brandmelder ist.

Description

Brandschutzsvsteme für technische Anlagen
Die Erfindung betrifft den Brandschutz von technischen Anlagen und Anlagengebäuden. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Brandmeldesystem und eine Löschanlage zur Löschung mit flüssigen Löschmitteln.
Ein Brandmelder gewinnt Information über physikalische und/oder chemische Zustände innerhalb eines erfassten Bereiches mittels eines physikalischen und/oder chemischen Verfahrens, welches der Brandmelder implementiert. Man unterscheidet Brandmelder insbesondere in folgende gängige Meldertypen:
• Rauchmelder, hierbei unterscheidet man wiederum zwei Typen: Ionisations- meider, welche die Leitfähigkeit eines Gases ermitteln, wobei das Gas, normale
Raumluft beispielsweise, typischerweise künstlich durch radioaktive Proben grundionisiert wird, und optische Rauchmelder, welche typischerweise ein von einer Photodiode erzeugtes und von Rauchpartikeln reflektiertes Streulicht mittels einer Empfangsdiode vermessen. • Streckenmelder überwachen eine längere Strecke (beispielsweise 100 Meter) auf Rauchbildung. Das Sensorprinzip beruht auf optischer Absorption, typischerweise erfasst durch die Abschwächung eines Infrarotstrahl.
• Rauchansaugsysteme arbeiten nach den Detektionsprinzipien von Rauchmeldern saugen jedoch aktiv Luft an, was beispielsweise dahin ausgenutzt werden kann eine schnellere, empfindlichere und genauer lokalisierbare Detektion zu erhalten.
• Wärmemelder (Temperaturfühler), man unterscheidet Maximalmelder und Dif- ferenzialmelder.
• Flammenmelder detektieren charakteristische Wellenlänge des heißen Kohlen- dioxids. Diese Melder eignen sich beispielsweise zur Detektion von rauchlosen
Flüssigkeits-oder Gasbränden und von rauchbildenden, offenen Feuern, die beim Verbrennen von kohlenstoffhaltigen Materialien, wie z.B. Kunststoffen, Gasen, Ölprodukten entstehen. Man unterscheidet Ein-Sensor-Auswertung, und Drei-Sensor- Auswertung. Bei letzterer werden zusätzlich Störgrößen auf anderen Wellenlängen gemessen.
• CO-Sensoren reagieren auf Kohlenmonoxid (CO). Die Entwicklung von CO während eines Brandes geht der von Rauch und offenen Feuer voraus. CO ist somit charakteristisch für die Brandentstehungsphase.
• Dualmelder kombinieren einen Rauchmelder mit einem thermischen Fühler.
In der Brandschutztechnik ist es bekannt die Detektionsergebnisse der Brandmelder in einer Zentrale auszuwerten und bei Vorliegen eines positiven Detektionsergebnisses eines Brandmelders, einen Feueralarm auszulösen und eine Löschung einzuleiten.
Ein gutes Brandmeldesystem zeichnet durch eine schnelle Branderkennung, eine hohe Branderkennungsquote und eine geringe Fehlalarmquote aus. Des weiteren sind Schäden, die durch die Löschung entstehen möglicht gering zu halten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen verbesserten Brandschutz für technische Anlagen bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Vorteilhafterweise sind der mindestens eine Sensor, dessen Detektionsempfϊndlichkeit erhöht wird, und der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektion- sempfmdlichkeit erhöht wird, Sensoren mit unterschiedlichem Funktionsprinzip.
Vorteilhafterweise ist der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektion- sempfmdlichkeit erhöht wird, dazu ausgeprägt ist, eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung zu überwachen oder die Steuerelektronik einer im Gefahrenbereich befindlichen techni- sehen Einrichtung oder einer technischen Einrichtung, welche mit der im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung zusammenwirkt, in Bezug auf bestimmte Betriebszustände, beispielsweise Fehlftinktionen, zu überwachen oder Informationen bezüglich des lokalen Wetters zu erfassen. Alternativ dazu ist der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, ebenfalls ein Brandmelder ist.
Vorteilhafterweise ist die Kontrolleinheit dazu ausgeprägt einen Feueralarm auszulö- sen, falls das Detektionsergebnis mindestens eines Brandmelders und das Detektionsergebnis mindestens eines Sensors auf einen Brand hindeutet. Vorteilhafterweise ist die Kontrolleinheit dazu ausgeprägt einen Feueralarm auszulösen, falls die Detektion- sergebnisse mindestens zweier Brandmelder auf einen Brand hindeuten. Vorteilhafterweise wird bei einer Auslösung eines Feueralarms eine automatische Löschung einge- leitet.
Vorteilhafterweise ist die automatische Löschung im wesentlichen auf den überwachten Gefahrenbereich beschränkt.
Vorteilhafterweise sind der oder die Brandmelder dazu ausgeprägt, mindestens zwei Signalisierungsstufen an die Kontrolleinheit zu übermitteln, wobei eine Stufe die Bedeutung „kein Brand" trägt, und die andere Stufe die Bedeutung „Brand" trägt. In diesem Fall ist es weiter vorteilhaft, wenn der oder die Brandmelder dazu ausgeprägt sind, mindestens eine weitere Signalisierungsstufe an die Kontrolleinheit zu übermitteln, welche die Bedeutung „möglicherweise Brand" trägt und eine Brandwahrscheinlichkeit anzeigt, die zwischen den Brandwahrscheinlichkeiten der Signalisierungsstufen „kein Brand" und „Brand" liegt. In diesen beiden Fällen ist es vorteilhaft, wenn eine Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit es bedeutet den Signalisierungsstufen eine geringere Brandwahrscheinlichkeit zuzuordnen.
Vorteilhafterweise ist die Kontrolleinheit dazu ausgeprägt, zusammen mit der Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit eine im Gefahrenbereich befindliche technische Einrichtung abzuschalten oder deren Belastung zu verringern. In diesem Fall es vorteilhaft, wenn die Kontrolleinheit dazu ausgeprägt ist, den Betrieb oder die Ausweitung des Betriebs einer weiteren technische Einrichtung zu veranlassen, welche im Stande ist die Aufgabe der abgeschalteten oder im Betrieb reduzierten technischen Einrichtung zu übernehmen. Vorteilhafterweise umfasst das Brandmeldesystem weitere Sensoren, welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines weiteren gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wobei es sich bei mindestens einem dieser Sensoren um einen Brandmelder handelt, und die Kontrolleinheit dazu ausgeprägt ist, die Detektionser- gebnisse dieser weiteren Sensoren zu empfangen und zu verarbeiten wie im Falle der ersten Sensoren.
Vorteilhafterweise werden die Detektionsergebnisse der Sensoren mittels potentialfreier Kontakte oder mittels eines Protokolls einer Schnittstelle an die Kontrolleinheit ü- bergeben.
Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch ein Brandmeldesystem nach Anspruch 18, welches folgende Merkmale aufweist: Mehrere Sensoren, welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wovon mindestens zwei Sensoren nach einem unterschiedlichen Funktionsprinzip arbeiten, eine Kontrolleinheit, welche dazu ausgeprägt ist Detektionsergebnisse der Sensoren zu empfangen und bei Vorliegen von Detektionsergebnissen mindestens zweier nach einem unterschiedlichen Funktionsprinzip arbeitender Sensoren, welche je auf einen Brand hindeuten, einen Feueralarm auszulösen, wobei mindestens einer der min- destens zwei Sensoren, deren Detektionsergebnisse auf einen Brand hindeuten, ein Brandmelder ist.
Vorteilhafterweise ist einer der mindestens zwei Sensoren, deren Detektionsergebnisse auf einen Brand hindeuten, dazu ausgeprägt ist, eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung zu überwachen oder die Steuerelektronik einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung oder einer technischen Einrichtung, welche mit der im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung zusammenwirkt, in Bezug auf bestimmte Be- triebszustände, beispielsweise Fehlfunktionen, zu überwachen. Alternativ hierzu sind zwei der mindestens zwei Sensoren, deren Detektionsergebnisse auf einen Brand hindeuten, Brandmelder.
Vorteilhafterweise ist die Kontrolleinheit dazu ausgeprägt bei einer Auslösung eines Feueralarms eine automatische Löschung einzuleiten. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die automatische Löschung im wesentlichen auf den überwachten Gefahrenbereich beschränkt ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Brandmeldesystems nach Anspruch 18 sind in den abhängigen Ansprüchen 24 bis 31 angegeben.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Löschanlage zur Löschung mit flüssigen Löschmitteln welche folgende Merkmale aufweist: Austrittsöffhungen zum Austragen des Löschmittels in einen zu löschenden Bereich, eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Spülmittels, Mittel zum Austragen des Spülmittels durch die Austrittsöffhungen und eine Steuereinheit, welche dazu ausgeprägt ist nach einer Austragung des Lösch- mittels eine Austragung des Spülmittels durch die Austrittsöffhungen einzuleiten.
Vorteilhafterweise die Menge des ausgetragenen Spülmittels hinreichend groß gewählt ist, um eine Spülung einer im zu löschenden Bereich sich befindlichen technischen Einrichtung zu erzielen.
Vorteilhafterweise umfasst die Löschanlage Leitungen, welche der Zufuhrung des Löschmittels und des Spülmittels zu den Austrittsöffhungen dienen.
Vorteilhafterweise ist die Löschanlage ein Feinsprühlöschsystem.
Vorteilhafterweise ist das Spülmittel daran angepasst, Gegenstände von einen Löschmittel, welches auf Ethylenglykol, Calciumchlorid, Alkylsulfate und/oder Fluortenside enthält, zu befreien.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zum Bereitstellen eines Spülmittels durch ein Behältnis gegeben, welches dazu ausgeprägt ist mit dem Spülmittel gefüllt zu sein.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit dazu ausgeprägt, nach einer Beendigung des Austragens des Löschmittels eine Zeitspanne zu warten bevor die Austragung des Spülmittels durch die Austrittsöffhungen eingeleitet wird.
Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zum Austragen des Spülmittels eine Pumpe. Kurze Beschreibung der Figuren
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren gleiche Elemente bezeichnen. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 eine Löschanlage welche Teil des Ausführungsbeispiels ist.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dem Ausfüh- rungsbeispiel liegt die Anwendung der vorliegenden Erfindung zum Zwecke des Brandschutzes einer Windenergieanlage (WEA) zugrunde. Die betrachtete WEA ist eine WEA bei der ein auf einem hohen Turm angebrachter und durch den Wind angetriebener Rotor mittels eines Generators elektrischen Strom erzeugt. Der Standort der WEA ist auf See oder an Land. Es handelt sich also um eine off-shore WEA auf See und eine on-shore WEA an Land. Die Bedingungen für den Brandschutz von WEA sind u.a. durch folgende Parameter gekennzeichnet: geringes Platzangebot, kaum Feuerlöschung durch Personen möglich, da Gefährdung der Einsatzkräfte zu groß und Anlagen oftmals weit abgelegen, Turm ist einziger Fluchtweg, extreme klimatische Bedingungen, lange Wartungsintervalle, viele potentielle Brandgefahren. Die Brandgrö- ßen einer WEA beinhalten beispielsweise: Blitzschlag, überhitze Kohlenwasserstoffe wie Mineralöle und Synthetiköle, überhitzte Schmierfette, überhitzte Transformatoren, Kupplungen und Getriebe, Lacke und sonstige Beschichtungen sowie Elektrobrände in Schaltschränken, Verteilern, Generatoren und Gleichrichtern. Störgrößen, welche einen Fehlalarm auslösen können, beinhalten beispielsweise Blitzschlag (Ionisation der Luft), Staubentwicklung von Bremsen und Kupplungen, Dämpfe von Ölen und Fetten, Dämpfe von Farben und Lacken sowie thermische Windbewegungen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine rotortragende Welle 14 einer Windenergieanlage (WEA) mit einer Bremsanlage 12. Bei übermäßigem Wind beispielsweise wird der Rotorkopf mit einem Gewicht von 120*103 Kg der WEA aus dem Winde gedreht und mittels der Bremsanlage 12, welche Bremsscheiben von 4 Metern Durchmesser aufweist gebremst. Das Abbremsen ist mit einer Brandgefahr verbunden. Die Bremsanlage 12 stellt den Kern eines zu überwachenden Gefahrenbereichs dar. Der Gefahrenbereich wird überwacht durch einen Flammenmelder 4, welcher die Bremsanlage 12 erfasst, einen Rauchmelder 6, welcher über der Bremsanlage, beispielsweise an der Raumdecke, befestigt ist, ein Temperaturfühler 10, welche die Temperatur der Bremsanlage 12 an einer charakteristischen Stelle der Bremsanlage 12 erfassen und ein Mikrofon 8 und den Schall des Betriebsraumes, in welchem die Bremsanlage 14 sich befindet, detek- tiert. Jeder der Sensoren 4, 6, 8, 10 arbeitet nach einem anderen Funktionsprinzip.
Ganz allgemein gewinnt ein Sensor Information aus oder bezüglich eines Gefahrenbereichs, welche beispielsweise zur Einschätzung der Brandgefahr innerhalb des Gefahrenbereiches, zum Beispiel zur Einschätzung einer erhöhten Brandgefahr beitragen können. Der Flammenmelder 4 sowie der Rauchmelder 6 sind Brandmelder. Eine Brandmeldezentrale 2 empfängt die Detektionsergebnisse der Sensoren, das heißt des Flammenmelders 4, des Rauchmelders 6 und des Temperaturfühlers 10. Dies geschieht beispielsweise mittels potentialfreier Kontakte oder mittels einem Schnittstellenprotokoll. Die Brandmeldezentrale 2 befindet sich vorteilhafterweise nicht im oder in der Nähe des Gefahrenbereichs, sondern ist an einem anderen Ort, beispielsweise in einem anderen Raum platziert. Dieser andere Raum ist möglicherweise in einem anderen Gebäude platziert als die technische Anlage selbst. Im Falle eines detektierten Brandes wird ein Feueralarm ausgelöst und die Bremsanlage 12 zusammen mit ihrer brandgefährdeten Umgebung gelöscht. Zu diesem Zwecke stehen eine Löschanlage 40 aufweisend mehrere Austrittsdüsen 16, Zuleitungen 18 und eine Löscheinheit 14 bereit. Die Löscheinheit 14 verfügt über (nicht gezeigt) Löschmittel und Spülmittel und geeignete Trieb- bzw. Pumpeinrichtungen um das Löschmittel und das Spülmittel über die Zuleitungen 18 und die Düsen 16 in den gewünschten Löschbereich auszubringen. Das Ausbringen des Löschmittels und das Ausbringen des Spülmittels durch die Löscheinheit 20 wird durch die Brandmeldezentrale 2 angesteuert, welche in diesem Sinne als Bestandteil der Löschanlage 40 anzusehen ist.
Die Entscheidung ob ein Feueralarm ausgelöst werden soll oder nicht, wird in der Brandmeldezentrale 2 durch eine Auswertung einer boolschen Verknüpfung getroffen. Dabei basiert jede boolsche Eingangsvariable dieser Verknüpfung auf dem Detektion- sergebnis genau eines der Sensoren. Die Verknüpfung ist positiv, das heißt ein Feueralarm wird ausgelöst, falls der Flammenmelder 4 und der Temperaturfühler 10 auslösen, falls der Rauchmelder 6 und der Temperaturfühler 10 auslösen und falls der Flammenmelder 4 und der Rauchmelder 6 auslösen. In jedem der drei Auslösefalle er- folgt demnach die Auslösung des Feueralarms im Falles des Vorliegens positiver De- tektionsergebnisse mindestens zweier Sensoren mit unterschiedlichen Funktionsprinzipien, wovon jeweils einer ein Brandmelder ist. Unter dem Auslösen eines Sensors versteht man den Fall, dass ein Sensor ein Detektionsergebnis liefert, welches auf einen Brand hindeutet, beispielsweise ein Detektionsergebnis, welches per Definition einen Brand anzeigt. Löst nur ein Sensor aus, so generiert die Brandmeldezentrale 2 eine
Warnmeldung, jedoch keinen Feueralarm und keine damit verbundene Löschung. Diese Warnmeldung kann beispielsweise Bedienpersonal auf eine Brandgefahr hinweisen, welches sich dann zweckmäßigerweise um eine Einschätzung der Situation bemüht. Letzteres kann beispielsweise mit der weiter unten beschriebenen Ferndiagnosesoft- wäre geschehen.
Die in dem Ausführungsbeispiel eingesetzten Brandmelder, arbeiten mit einer dreistufigen Signalisierung. Eine Signalisierungsstufe trägt die Bedeutung „kein Brand". Diese Stufe zeigt eine sehr geringe Brandwahrscheinlichkeit an und weist weder auf einen Brand noch auf eine erhöhte Brandgefahr hin. Eine weitere Stufe trägt die Bedeutung „Brand", diese Stufe zeigt eine relativ hohe Brandwahrscheinlichkeit an und zeigt per Definition einen Brand an. Die Stufe ,3rand" weist also auf einen Brand hin. Eine weitere Stufe trägt die Bedeutung „möglicherweise Brand" und zeigt eine dazwischen liegende Brandwahrscheinlichkeit an. Die Stufe „möglicherweise Brand" zeigt eine erhöhte Brandwahrscheinlichkeit an. Der Fall des Auslösens eines Brandmelders ist gegeben, falls das Detektionsergebnis des Brandmelders die Bedeutung „Brand" trägt.
Im Falle, das ein Sensor, welcher kein Brandmelder ist, beispielsweise der Temperaturfühler 10, keine entsprechenden Signalisierungsstufen an die Brandmeldezentrale 2 übermittelt, führt die Brandmeldezentrale 2 eine Übertragung der jeweiligen Detekti- onsergebnisse in ein, der boolschen Auswertung zugängliches System mit mehreren Signalisierungsstufen aus. Beispielsweise in das beschriebene dreistufige System mit den Bedeutungen „Brand", „kein Brand" und „möglicherweise Brand". Sensoren, können beispielsweise mittels Fuzzy Logik in das Brandmeldesystem eingebunden wer- den. Dies erlaubt eine einfach zu handhabende Umsetzung der Sensorsignale in ein abgestuftes System. Auch kann die Brandmeldezentrale 2 durch Einbindung der Sensoren mittels Fuzzy Logik lernfähig bezüglich der Sensorsignale gemacht werden.
Erzeugt nun eine Bremsung mit der Bremsanlage 12 einen kurzzeitigen Funkenflug, so dass der Flammenmelder 4 auslöst, so wird eine Warnmeldung generiert, jedoch wird zunächst kein Feueralarm ausgelöst. Hat jedoch ein Funken eine Ölschicht auf einer Anlagenkomponente entzündet, so dass der Rauchmelder 6 den dabei entstehenden weißen Rauch detektiert und ebenfalls auslöst oder hat zusätzlich ein Temperaturfühler 10 eine kritisch erhöhte Temperatur gemessen, so wirdder Feueralarm ausgelöst und die Löschung eingeleitet. In diesem Aspekt der vorliegende Erfindung werden also verschiedenartige Informationen, welche von Sensoren unterschiedlicher Funktions- prinzipen ermittelt werden, dazu verwendet einen Brand möglicht sicher zu detektie- ren, wobei durch die Vielfältigkeit der Informationen Fehlalarme wirksam vermieden werden.
Das Ausfuhrungsbeispiel verfugt - entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung - über eine weitere Funktionalität. Misst der Temperaturfühler 10 eine Temperatur, welche auf eine erhöhte Brandgefahr oder gar auf einen Brand hinweist, und übermit- telt dies der Brandmeldezentrale 2, so veranlasst die Brandmeldezentrale 2 die Brandmelder, d.h. den Flammenmelder 4 und den Rauchmelders 6, ihre Detektionsempfind- lichkeit zu erniedrigen. Dies bedeutet, dass Flammenmelder 4 und Rauchmelder 6 schneller, das heißt bei geringerem Verdacht, auslösen. Das Brandmeldesystem wird also in einen Zustand erhöhter Wachsamkeit versetzt. Dies bedeutet, dass ein Brand früher detektiert wird. Da der Zustand erhöhter Wachsamkeit nicht andauernd erreicht wird, sondern nur unter besonderen Bedingungen, welche auf einen Brand hindeuten, werden Fehlalarme reduziert. Ebenso wird bei Vorliegen eines Detektionsergebnisses des Flammenmelders 4, welches auf eine erhöhte Brandgefahr oder auf einen Brand hinweist, eine Erhöhung der Detektionsempfmdlichkeit des Rauchmelders 6 durchge- fuhrt und bei Vorliegen eines Detektionsergebnisses des Rauchmelders 6, welches auf eine erhöhte Brandgefahr oder auf einen Brand hinweist, eine Erhöhung der Detektion- sempfindlichkeit des Flammenmelders 4 durchgeführt. Das Brandmeldesystem ist mit weiteren Sensoren, welche weitere Gefahrenbereiche überwachen, und mit weiteren Löscheinheiten, welche Brände löschen, die in den weiteren Gefahrenbereichen detektiert werden, versehen. Das Vorgehen ist dabei identisch zu dem Vorgehen im Falle des soeben beschriebenen Gefahrenbereiches der Bremse. Das Funktionsprinzip der Sensoren und die Art der Löschmethode mögen sich von Fall zu Fall unterscheiden.
Im folgenden wird die Löschanlage 40 anhand der Fig. 2 näher erläutert. Löst die Brandmeldezentrale 2 einen Feueralarm aus und leitet die Löschung ein, so zündet ein Zünder einer der beiden mit Stickstoff gefüllten Flaschen 22 und gibt das Treibgas in Leitungen frei. Das Treibgas verdrängt die Löschflüssigkeit aus einem der beiden druckfesten Löschflüssigkeitsbehälter 24 und die Löschflüssigkeit strömt durch die Leitungen 18 zu den Düsen 16, aus denen sie, fein zerstäubt, in den Gefahrenbereich entweicht. Der Nebel aus den zerstäubten Löschflüssigkeitströpfchen bewirkt ein Küh- hing und eine Erstickung des Brandes. Das Löschmittel ist wasserbasiert und enthält unter anderem Mineralien um nachhaltig vor Wiederentzündung des Brandes zu Schützen. Beispielsweise enthält das Löschmittel Ethylenglykol, Calciumchlorid, Al- kylsulfate und Fluortenside. Für den Einsatz in einer WEA in mitteleuropäischen Breitengraden ist es zweckmäßig, wenn das Löschmittel bis -3O0C frostsicher ist. Zu die- sem Zweck wird, insofern benötigt, ein Frostschutz zugegeben. Falls die Füllung eines
Löschflüssigkeitsbehälters 24 nicht ausreichen sollte um den Brand endgültig zu lö- • sehen sowie aus Gründen der Redundanz, weißt die Löschanlage 40 einen weiteren Löschflüssigkeitsbehälter 24 und eine weitere mit Stickstoff gefüllte Flasche 22 auf, deren Zünder die Brandmeldezentrale 2 bei Bedarf auslöst. Für dem Einsatz in einer WEA sind Löschmittelbehälter von je max. 40 Litern Fassungsvermögen typischerweise ausreichend. Als Treibmittel reicht dabei eine Menge von jeweils 3 Litern flüssigem Stickstoff aus. Die Löschflüssigkeit ist jedoch aggressiv und schädigt, beispielsweise durch korrodierende Salze, die technische Anlage. Deshalb verfügt die Löschanlage 40 über einen Spülmittelbehälter 28. Der Spülmittelbehälter enthält ein Spülmittel, welches geeignet ist, Gegenstände, welche mit dem Löschmittel in Kontakt gekommen sind, von Löschmittelresten zu reinigen. Das Spülmittel ist wasserbasiert und enthält unter anderem ein Frostschutzmittel um Frostschutz bis -30° C zu gewährleisten. Nach einem Löschvorgang gibt, nach Ablauf einer gegebenen Zeitspanne, die Brandmeldezentrale 2 den Befehl das Magnetventil 26, welches die Spülmittelleitun- gen 32 von den Leitungen 18 trennt zu öffnen und das Spülmittel mittels einer Tauchpumpe 30, welche sich in dem Spülmittelbehälter 28 befindet, durch die Spülmittellei- tungen 32, die Leitungen 18 und die Düsen 16 in den Löschbereich auszutragen. Dadurch erfolgt eine Spülung sowohl der Leitungen 18 und Düsen 16 als auch der AnIa- genteile, hier insbesondere der Bremsanlage 14, die sich im Löschbereich befinden. Da die schädigende Löschflüssigkeit nur mehr kurz oder verdünnt die Anlage angreifen kann wird der Schaden, den eine Löschung verursacht, reduziert. Der Spülvorgang kann mehrmals durchgeführt werden, pro Spülvorgang werden dabei typischerweise nicht mehr als 25 Liter Spülflüssigkeit benötigt. Die geringen Mengen von Löschmittel und Spülmittel sind sehr vorteilhaft aufgrund des geringen Platzangebots in einer
WEA. Das Spülmittel wird mit einem Druck von 3-4 bar (3* 103-4* 103 hPa) durch die Düsen gepresst.
Die beschriebene Löschung mit einem Löschnebel erzeugenden Feinsprühlöschsystem ist nicht nur für den Bremsenbereich geeignet, sondern für die meisten im wesentlichen mechanischen Teile einer Anlage, wie beispielsweise Lager, Wellen und Hydraulik. Ein Vorteil der Nebellöschung gegenüber der Löschung mit einem Strahl ist, dass die Kühlung nicht schlagartig eintritt und thermische Verformungen reduziert werden.
Im folgenden werden einige Bespiele für die Überwachung und Löschung weiterer Gefahrenbereiche gegeben.
Beispielsweise wird ein Schaltschrank sowohl mit einem Rauchansaugsystem als auch mit einem in dem Schaltschrank installierten Rauchmelder überwacht. Das Rauchan- saugsystem ist CO-empfindlich. Zusätzlich werden elektronische oder logische Signale aus der Schaltschrankelektronik über entsprechende Sensoren von der Brandmeldezentrale 2 zur schnellen und fehlalarmarmen Branderkennung herangezogen. Bei der Schaltschrankelektronik handelt es sich beispielsweise um eine SPS. Die Brandmeldezentrale 2 löst einen Feueralarm aus im Falle, dass der Brandmelder und das Rauchan- saugsystem auslösen und im Falle, dass der Rauchmelder und ein Sensor auslösen. De- tektionssignale des Sensors oder des Rauchansaugsystems welche auf einen Brand o- der auf eine erhöhte Brandgefahr hinweisen führen dazu, dass die Brandmeldezentrale 2 den Rauchmelder anweist die Detektionsempfindlichkeit zu erhöhen. Ist ein Brand detektiert wird die Löschung mittels eines Löschgases eingeleitet. Der Schaltschrank wird hierzu mit dem Löschgas geflutet. Das Löschgas besteht zu 50% aus Stickstoff und zu 50% aus Argon. Die Austrittstemperatur dieses Gases liegt bei circa -300C. Es ist möglich mehrere Schaltschränke auf diese Weise mit nur einem Rauchansaugsystem zu überwachen. Sofern die Möglichkeit gegeben ist, setzt die Brandmeldezentrale 2 zusammen mit der Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit die Elektrik/Elektronik des Schaltschranks außer Betrieb oder reduziert deren Betriebsbelastung. Durch die sehr frühe Detektion eines Brandes, kann also der Ausbruch eines Feuers verhindert werden. Dies ist möglich, wohlgemerkt, ohne Löschen zu müssen. „Zusammen mit der Erhöhung" bedeutet nicht notwendigerweise „gleichzeitig mit der Erhöhung" sondern „im Falle, dass die Bedingungen für eine Erhöhung gegeben sind". So kann ein Abschalten einer Komponente beispielsweise erst nach gewissen Vorarbeiten, welche bis hin zur Einstellung des Betriebs der WEA reichen, geschehen. Sofern Ersatzkomponenten (hier: funktionell gleichwertige Elektrik/Elektronik) vorhanden sind, wird der Betrieb mit diesen redundanten Komponenten fortgesetzt.
Eine Löschung mit Löschgas ist nicht nur für Schaltschränke geeignet, sondern für die meisten im wesentlichen elektrischen/elektronischen Teile einer Anlage.
Ein weiteres Beispiel ist die Überwachung des Umspannrichterraumes und des Trafo- raumes mit einem Mikrophon, um den Knall von Blitzschlägen zu detektieren, die in einem feuchten Klima oder bei Überspannung auftreten können. Das Mikrofon ergänzt die konventionelle Überwachung durch einen oder mehrere Brandmelder sowie eines Flammenmelders der in der Lage ist Blitze zu detektieren. Bei Detektion von Blitzen wird die Detektionsempfindlichkeit der Brandmelder erhöht. Brände im Umspannrich- terraum oder im Traforaum werden durch eine Gaslöschung, wie oben beschrieben gelöscht. Lüftungsöffnungen werden dabei, beispielsweise durch ein elektromagnetisch ausgelöstes Falltor, verschlossen. Gegebenenfalls ist dies auch bei Schaltschränken zu empfehlen. Für den entstehenden Überdruck beim Löschvorgang werden spezielle Klappen installiert die den Überdruck abfuhren können.
Auch Zustände der die Anlage steuernden Elektronik, beispielsweise eine SPS oder ein Mikrocomputer, können als Indikatoren für einen Brand oder eine erhöhte Brandgefahr herangezogen werden. Ein weiteres Beispiel ist die Überwachung von Schwingungen durch Beschleunigungssensoren. Die Schwingungen können auf defekte Lager und damit auf eine erhöhte Brandgefahr hinweisen. Ebenso kann ein Ölspandetektor auf einen Getriebeschaden und damit auf eine erhöhte Brandgefahr hinweisen. Ganz allgemein kann eine Veränderung innerhalb des Tonmusters einer WEA, beispielsweise durch das Mikrofon 8 aufgenommen, einen Hinweis auf eine erhöhte Brandgefahr geben. Die Detekti- onsergebnisse dieser Sensoren, werden benutzt um die eine Anpassung der Detektion- sempfindlichkeit von Brandmeldern zu Steuern.
Vorteilhaft ergänzt werden die oben beschriebenen Techniken durch eine Überwachung des Innenraumes, insbesondere eines oder mehrerer Gefahrenbereiche, einer WEA durch eine oder mehrere Videokameras. Alle Informationen inklusive der audiovisuellen Informationen werden aufgezeichnet und können mit Hilfe einer Ferndiagnosesoftware, d.h. entfernt von der WEA, beispielsweise auf dem Festland, im Bedarfs- fall vom Bedienpersonal abgefragt werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft in Kombination mit einer Verzögerung des Auslösens der Löschung. Nach dem Auslösen des Feueralarms durch die Brandmeldezentrale 2, wartet die Brandzentrale 2 eine Zeitspanne, die sogenannte Inkubationszeit, ab, bevor sie den Steuerbefehl zum Löschen erteilt. Die Inkubationszeit von typischerweise 2-4 Minuten steht dem Bedienpersonal zur Verfügung um sich einen Überblick über die Lage zu verschaffen, wozu es beispielsweise auf die audiovisuellen Informationen zurückgreifen kann, und um daraufhin, eventuell, die Löschung auszusetzen. Wie oben beschrieben generiert die Brandzentrale 2 eine Warnmeldung, im Falle, dass ein Sensor, beispielsweise ein Brandmelder, auslöst. Auch in diesem Falle gibt die Ferndiagnosesoftware dem Bedienpersonal die Möglichkeit Daten bezüglich der Anlage, insbesondere der speziellen Gefahrenbereiche, einzusehen und sich somit eine Einschätzung der Gefahrensituation zu verschaffen überwachen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Insbesondere an ausfallgefährdeten Stellen werden projektierte Melderstellen doppelt besetzt und mit zwei Loops verkabelt. Das heißt, die beiden Brandmelder einer Melderstelle sind je auf eine von zwei unabhängigen Meldeschleifen geschaltet. Dies erhöht die Wartungsintervalle der Brandmeldeanlage. Jeder Brandmelder, beziehungsweise jede Meldeschleife, arbeitet für sich und die zugehörigen Detektionsergebnisse werden von der Brandmeldezentrale 2 wie oben beschrieben verarbeitet. Verfügen die Brandmelder über eine Selbstdiagnosefunktion und zeigen der Brandmeldezentrale 2 an, dass sie nicht mehr verlässlich sind, beispielsweise aufgrund von Verschmutzungen, so kann der Brandmelder oder die entsprechende Meldeschleife, einfach abgeschaltet oder ignoriert werden. Der verbleibende Melder, beziehungsweise die verblei- bende Schleife, arbeiten wie gewohnt weiter und dessen bzw. deren Detektionsergeb- nisse werden von der Brandmeldezentrale 2 wie oben beschrieben ausgewertet.
Die vorliegende Erfindung kann insbesondere zum Zwecke des Brandschutzes folgender Gefahrenbereiche einer WEA eingesetzt werden: Elektrische Schaltschränke, Con- tainer (Container enthalten verschiedene technische Einrichtungen und sind bei einer auf See stationierten WEA über der Wasserlinie jedoch auf relativ niedriger Höhe am Turm der WEA angebracht), Umschalträume, Traforäume, Gondel, Plattform, Zwischenebene, Getriebebereich, Bremsenbereich, Bereiche in denen bewegliche Teile montiert sind, Bereiche mit Motoren, Bereiche mit brandgefährdeten Stoffen.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand spezieller Sensorentypen in speziellen Sensorkombination, die in speziellen Überwachungssituationen verwendet wurden, erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese speziellen Sensorentypen und Sensorenkombinationen beschränkt. Die beschriebene Auswertung und Verarbeitung der Detek- tionsergebnisse der Sensoren durch die Brandmeldezentrale lässt sich auch mit anderen Sensoren in anderen Sensorkombination durchführen. Die Sensoren und Sensorkombination sind entsprechend den Erfordernissen eines jeweiligen zu überwachenden Gefahrenbereiches zu wählen.

Claims

FUNA GmbH Nachrichtentechnik P33973WOAnsprüche
1. Ein Brandmeldesystem aufweisend mehrere Sensoren (4, 6, 10), welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wobei es sich bei mindestens einem dieser Sensoren um einen Brandmelder handelt, und eine Kontrolleinheit (2), welche dazu ausgeprägt ist, Detektionsergebnisse der
Sensoren (4, 6, 10) zu empfangen und bei Vorliegen eines Detektionsergebnisses eines Sensors, welches auf einen Brand oder auf eine erhöhte Brandgefahr hindeutet, die De- tektionsempfindlichkeit mindestens eines anderen Sensors zu erhöhen, wobei dieser mindestens eine andere Sensor ein Brandmelder ist.
2. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor, dessen Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, und der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, Sensoren mit unterschiedlichem Funktionsprinzip sind.
3. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, dazu ausgeprägt ist, eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung (12) zu überwachen.
4. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, dazu ausgeprägt ist, die Steuerelektronik einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung (12) oder einer technischen Einrichtung, welche mit der im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung zusammenwirkt, in Bezug auf bestimmte Betriebszustände, beispielsweise Fehlfunktionen, zu überwachen.
5. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, dazu ausgeprägt ist, Informationen bezüglich des lokalen Wetters zu erfassen.
6. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor, auf dessen Detektionsergebnis hin die Detektionsempfindlichkeit erhöht wird, ebenfalls ein Brandmelder ist.
7. Ein Brandmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist einen Feueralarm auszulösen, falls das Detektionsergebnis mindestens eines Brandmelders und das Detektionsergebnis mindestens eines Sensors auf einen Brand hindeuten.
8. Ein Brandmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist einen Feueralarm auszulösen, falls die Detektionsergebnisse mindestens zweier Brandmelder auf einen Brand hindeuten.
9. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist bei einer Auslösung eines Feueralarms eine automatische Löschung einzuleiten.
10. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Löschung im wesentlichen auf den überwachten Gefahrenbereich beschränkt ist.
11. Ein Brandmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Brandmelder dazu ausgeprägt sind, mindestens zwei
Signalisierungsstufen an die Kontrolleinheit (2) zu übermitteln, wobei eine Stufe die Bedeutung „kein Brand" trägt, und die andere Stufe die Bedeutung „Brand" trägt.
12. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Brandmelder dazu ausgeprägt sind, mindestens eine weitere Signalisierungs- srufe an die Kontrolleinheit (2) zu übermitteln, welche die Bedeutung „möglicherweise Brand" trägt und eine Brandwahrscheinlichkeit anzeigt, die zwischen den Brandwahrscheinlichkeiten der Signalisierungsstufen „kein Brand" und ,3rand" liegt.
13. Ein Brandmeldesystem nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit bedeutet den Signali- sierungsstufen eine geringere Brandwahrscheinlichkeit zuzuordnen.
14. Ein Brandmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist, zusammen mit der Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit eine im Gefahrenbereich befindliche technische Einrichtung abzuschalten oder deren Belastung zu verringern.
15. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist, den Betrieb oder die Ausweitung des Betriebs einer weiteren technische Einrichtung zu veranlassen, welche im Stande ist die Aufgabe der abgeschalteten oder im Betrieb reduzierten technischen Einrichtung zu übernehmen.
16. Ein Brandmeldesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandmeldesystem weitere Sensoren umfasst, welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines weiteren gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wobei es sich bei mindestens einem dieser Sensoren um einen Brandmelder handelt, und die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist, die Detektion- sergebnisse dieser weiteren Sensoren zu empfangen und zu verarbeiten wie im Falle der ersten Sensoren.
17. Ein Brandmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsergebnisse der Sensoren (4, 6, 10) mittels potentialfreier Kontakte oder mittels eines Protokolls einer Schnittstelle der Kontrolleinheit (2) übergeben werden.
18. Ein Brandmeldesystem aufweisend mehrere Sensoren (4, 6, 10), welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wovon mindestens zwei Sensoren nach einem unterschiedlichen Funktionsprinzip arbeiten, eine Kontrolleinheit (2), welche dazu ausgeprägt ist Detektionsergebnisse der Sensoren (4, 6, 10) zu empfangen und bei Vorliegen von Detektionsergebnissen min- destens zweier nach einem unterschiedlichen Funktionsprinzip arbeitender Sensoren, welche je auf einen Brand hindeuten, einen Feueralarm auszulösen, wobei mindestens einer der mindestens zwei Sensoren, deren Detektionsergeb- nisse auf einen Brand hindeuten, ein Brandmelder ist.
19. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass einer der mindestens zwei Sensoren, deren Detektionsergebnisse auf einen Brand hindeuten, dazu ausgeprägt ist, eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung (12) zu überwachen.
20. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass einer der mindestens zwei Sensoren, deren Detektionsergebnisse auf einen Brand hindeuten, dazu ausgeprägt ist, die Steuerelektronik einer im Gefahrenbereich befindlichen technischen Einrichtung oder einer technischen Einrichtung, welche mit der im Gefahren- bereich befindlichen technischen Einrichtung zusammenwirkt, in Bezug auf bestimmte Betriebszustände, beispielsweise Fehlfunktionen, zu überwachen.
21. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der mindestens zwei Sensoren, deren Detektionsergebnisse auf einen Brand hindeuten, Brandmelder sind.
22. Ein Brandmeldesystem nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist bei einer Auslösung eines Feueralarms eine automatische Löschung einzuleiten.
23. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Löschung im wesentlichen auf den überwachten Gefahrenbereich beschränkt ist.
24. Ein Brandmeldesystem nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Brandmelder dazu ausgeprägt sind, mindestens zwei Signa- lisierungsstufen an die Kontrolleinheit (2) zu übermitteln, wobei eine Stufe die Bedeutung „kein Brand" trägt, und die andere Stufe die Bedeutung „Brand" trägt.
25. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Brandmelder dazu ausgeprägt sind, mindestens eine weitere Signalisierungs- stufe an die Kontrolleinheit (2) zu übermitteln, welche die Bedeutung „möglicherweise Brand" trägt und eine Brandwahrscheinlichkeit anzeigt, die zwischen den Brandwahr- scheinlichkeiten der Signalisierungsstufen „kein Brand" und ,3rand" liegt.
26. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit bedeutet den Signalisierungsstufen eine geringere Brandwahrscheinlichkeit zuzuordnen.
27. Ein Brandmeldesystem nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist bei Vorliegen eines Detekti- onsergebnisses mindestens eines Sensors, welches auf einen Brand oder auf eine erhöhte Brandgefahr hindeutet, die Detektionsempfindlichkeit mindestens eines anderen Sensors zu erhöhen, wobei dieser mindestens eine andere Sensor ein Brandmelder ist.
28. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist, zusammen mit der Erhöhung der Detektionsempfindlichkeit eine im Gefahrenbereich befindliche technische Einrichtung abzu- schalten oder deren Belastung zu verringern.
29. Ein Brandmeldesystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist, den Betrieb oder die Ausweitung des Betriebs einer weiteren technische Einrichtung zu veranlassen, welche im Stande ist, die Auf- gäbe der abgeschalteten oder im Betrieb reduzierten technischen Einrichtung zu übernehmen.
30. Ein Brandmeldesystem nach einem der Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandmeldesystem weitere Sensoren umfasst, welche dazu geeignet sind Informationen aus oder bezüglich eines weiteren gemeinsamen Gefahrenbereichs zu ermitteln, wobei es sich bei mindestens einem dieser Sensoren um einen Brandmelder handelt, und die Kontrolleinheit (2) dazu ausgeprägt ist, die Detektionsergebnisse dieser weiteren Sensoren zu empfangen und zu verarbeiten wie im Falle der ersten Sensoren.
31. Ein Brandmeldesystem nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsergebnisse der Sensoren mittels potentialfreier Kontakte oder mittels eines Protokolls einer Schnittstelle der Kontrolleinheit (2) übergeben wer- den.
32. Eine Löschanlage (40) zur Löschung mit flüssigen Löschmitteln aufweisend Austrittsöffiiungen (16) zum Austragen des Löschmittels in einen zu löschenden
Bereich, eine Vorrichtung (28) zum Bereitstellen eines Spülmittels,
Mittel zum Austragen (30, 32, 18) des Spülmittels durch die Austrittsöfϊhungen und eine Steuereinheit (2), welche dazu ausgeprägt ist nach einer Austragung des
Löschmittels eine Austragung des Spülmittels durch die Austrittsöfϊhungen (16) einzuleiten.
33. Eine Löschanlage (40) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des ausgetragenen Spülmittels hinreichend groß gewählt ist, um eine Spülung einer im zu löschenden Bereich sich befindlichen technischen Einrichtung (12) zu er- zielen.
34. Eine Löschanlage (40) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschanlage (40) Leitungen (18) umfasst, welche der Zufuhrung des Löschmittels und des Spülmittels zu den Austrittsöffhungen dienen.
35. Eine Löschanlage (40) nach Anspruch 32, 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschanlage (40) ein Feinsprühlöschsystem ist.
36. Eine Löschanlage (40) nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Spülmittel daran angepasst ist Gegenstände von einen Löschmittel, welches auf Ethylenglykol, Calciumchlorid, Alkylsulfate und/oder Fluortenside enthält, zu befreien.
37. Eine Löschanlage (40) nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (28) zum Bereitstellen eines Spülmittels durch ein Behältnis (28) gegeben ist, welches dazu ausgeprägt ist mit dem Spülmittel gefüllt zu sein.
38. Eine Löschanlage (40) nach einem der Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) dazu ausgeprägt ist, nach einer Beendigung des Austragens des Löschmittels eine Zeitspanne zu warten bevor die Austragung des Spülmittels durch die Austrittsöfrhungen (16) eingeleitet wird.
39. Eine Löschanlage (40) nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, das die Mittel zum Austragen des Spülmittels eine Pumpe (30) umfassen.
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