WO2015117744A1 - Gasdetektionsvorrichtung - Google Patents

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WO2015117744A1
WO2015117744A1 PCT/EP2015/000194 EP2015000194W WO2015117744A1 WO 2015117744 A1 WO2015117744 A1 WO 2015117744A1 EP 2015000194 W EP2015000194 W EP 2015000194W WO 2015117744 A1 WO2015117744 A1 WO 2015117744A1
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WO
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gas detection
detection device
camera
radiation
gas
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PCT/EP2015/000194
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Inventor
Marcus OERTEL
Wilfried Diekmann
Original Assignee
Dräger Safety AG & Co. KGaA
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Publication date
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    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10048—Infrared image

Definitions

  • the invention relates to a gas detection device.
  • Gas detection devices are used for example in plants for the promotion and processing of combustible and / or toxic gases to detect unintentionally leaking gases.
  • Gas detection devices which measure the concentration of such gases locally, i. in the immediate vicinity, and are networked together to allow the monitoring of larger areas.
  • open-line gas detection devices there are also open-line gas detection devices called open-path gas detection devices.
  • the measuring distances can be from a few meters to a few hundred meters.
  • Open-path gas detection devices evaluate electromagnetic or light radiation that has passed through a defined monitoring area. The electromagnetic or light radiation is analyzed with regard to a possible, the properties of the radiation changing interaction with an unintentionally leaked gas. This allows a continuous monitoring of a relatively large area with regard to an undesired escape of gases, whereby it is also possible to draw conclusions about the quantity and the nature of the leak or gases by evaluating the changed properties of the radiation.
  • the radiation used for the monitoring can be, for example, thermal radiation of the background or comes from a radiation source of the gas detection device itself.
  • the functional devices used in gas detection devices usually have a limited field of view, ie they must be aligned relatively accurately to the radiation source or to the area to be monitored.
  • This also applies to open-path gas detection devices, which usually have at least one Transmitter with a radiation source and a receiver with a radiation detector, on which the radiation emitted by the radiation source is focused, as functional devices.
  • the radiation source may be, for example, a thermal radiator, such as a xenon flash lamp, or a semiconductor radiator, such as a tunable laser.
  • Such open-path gas detection devices require alignment of both the transmitter and the radiation source integrated therein to direct sufficient radiant power to the entrance aperture of the receiver, as well as the receiver so that the radiation incident on the entrance aperture impinges on the radiation detector as centrally as possible.
  • Another type of open-path gas detection device includes a reflector positioned at a distance of regularly up to fifty meters from a combined transceiver unit and onto which the radiation emitted by a radiation source of the transmitter is projected.
  • the reflector reflects the radiation towards the transmitter / receiver unit, whereby it can be detected by a radiation detector of the unit.
  • open-path gas detection devices In the case of open-path gas detection devices, it is principally not the concentration of the detected gas that is determined but the so-called integral concentration. This is the product of the concentration and the length of the measuring section. A localization of an associated gas leak, ie a determination of the concentration and size of the gas cloud is not possible because a large cloud with small concentration can lead to the same reading as a small cloud with high concentration. For this reason, the failure messages from open-path gas detection devices are rarely used solely to trigger follow-up, such as emergency shutdown or evacuation of the equipment to be monitored. As a rule, at least additional confirmation of the detection by means of point measuring devices is required, which can measure the absolute concentration.
  • the measuring range causing the fault must also be visited by emergency personnel, eg, fire brigade personnel, in order to determine the cause of the fault message.
  • Open measuring paths can also be blocked by obstacles, eg vehicles or people, or contamination of the functional devices of the gas detection device and thus the detection of radiation can be interrupted (so-called "beam block") because then it can no longer be assumed that only one person or one vehicle is moving through the measuring section.
  • the fire detector can also have a camera, through which the room can be visually inspected for burglary surveillance. For this purpose, an image captured by the camera can be transmitted via a radio network.
  • the fire detector may comprise a gas sensor which serves to detect carbon dioxide produced in a fire.
  • the monitoring center comprises a steel cylinder with an attached mast, which has at least one sensor system and an insertion means, wherein the steel cylinder comprises a supply unit with a mains or battery supply. Furthermore, a control unit and a device for online communication should be available.
  • the sensors should be image-receiving devices, a motion detector and a stereo-metric switching device.
  • a possible use of a module for gas detection is also disclosed.
  • the resources should include headlamps and devices for visual and audible signaling. Based on this prior art, the invention has the object underlying, advantageously further develop an open-path gas detection device and in particular to improve the readability of one of these transmitted fault message.
  • the invention is based on the idea that the readability of a fault message issued by the gas detection device can be improved by integrating a camera into a generic (open-path) gas detection device and linking the data generated thereby.
  • a gas detection device with at least one functional device, which is designed at least for receiving a radiation passing through a defined monitoring area, and with at least one evaluation unit, which detects and evaluates a change in the received radiation in an interaction of the radiation with one within the monitoring area formed (to be detected) gas is formed, by at least one camera, ie an optical image recording device, characterized, whose field of view at least partially, preferably completely detects the monitoring area.
  • the gas detection device has at least one data transmission device which can serve to generate data generated by the functional device and the at least one camera to a data transmission device (remote positioned) to transfer the receiving station.
  • the receiving station can be, for example, a monitoring center or a (further) evaluation unit used in a monitoring center, optionally in combination with an output device (eg a monitor).
  • the monitoring center can also centrally serve as a receiving point for a variety of gas detection devices according to the invention and also other monitoring devices.
  • the data transmission can be wired as well as wireless (eg via any radio transmission).
  • the at least one evaluation unit can be used to evaluate the data generated by the function device based on the received radiation and the data generated by the at least one camera and, if appropriate, to derive or initiate subsequent measures.
  • the or at least one evaluation unit can be integrated into a functional unit comprising the functional unit and the at least one camera, whereby an evaluation of the data can already be carried out locally.
  • the data transmission device can be used for transmitting a fault message to the receiving point only when a fault has been determined by the evaluation unit by evaluating the data.
  • the or at least one evaluation unit can also be integrated in the receiving point, so that it can be provided to transmit the data generated by the function device and the camera to the receiving point and only then to be evaluated by the evaluation unit.
  • a (first) evaluation unit is integrated into the functional unit and a (second) evaluation unit is integrated into the receiving station.
  • provision may be made in particular for a fault message to be output by the first evaluation unit based on an evaluation of the received radiation and transmitted to the receiving point.
  • the output of the fault message can serve as a trigger for an incipient transfer of the (image) data generated by the camera to the receiving point.
  • the image data can then be transmitted or evaluated by the second evaluation device to an output device (for example a monitor) and, in particular, linked to the fault message output by the first evaluation device.
  • image data to the receiving point be transmitted when a fault message is output by the first evaluation unit due to an evaluation of the data dependent on the received radiation. It is also possible, however, that the image data are transmitted independently of such a fault message, in particular on polling or permanently to the receiving station (and shown and / or stored there, for example on a monitor), but only the output of a fault message by the first Evaluation unit leads to that of the second evaluation is an evaluation of this query or permanently transmitted image data. It can preferably be provided that the camera is sensitive in the visible and / or infrared, in particular the near infrared region of the light spectrum and thus records corresponding images. This allows in particular a visual evaluation of the image data. A sensitivity in the infrared range of the light spectrum also makes it possible to illuminate the monitoring area invisible by means of infrared light sources.
  • the camera is designed as a thermal imaging camera or additionally such a thermal imaging camera, i. in addition to one or more sensitive in the visible and / or near infrared range cameras, is present.
  • a thermal imaging camera which is sensitive to the medium to far infrared range, is advantageously suitable for the detection of potential ignition sources by determining the surface temperatures of objects in the monitoring area and from the evaluation device (s) by means of data determined by the latter Monitoring is carried out in terms of exceeding possible limit temperatures.
  • the integration of a camera into the gas detection device according to the invention and the thus facilitated linkage of a fault message generated by this can With the images taken by the camera, an evaluation of the fault message can be improved so far that a direct initiation of a follow-up action can be derived therefrom.
  • the linking of the fault message with the pictures can manually (ie, by a person) by having a person relate the content of the trouble message and the visual content of the images taken by the camera. But it is also possible an automatic link through the or one of the evaluation, including means for automatic analysis of the images should be available. In both ways of linking the fault message with the images, it can be provided that initiation of one or more follow-up measures based thereon takes place manually or automatically (in particular by an evaluation unit integrated in the receiving point).
  • a follow-up decision can be made, for example, by shutting down a plant, in particular that plant for the monitoring of which the gas detection device is used, or by shutting off a gas line which carries a gas present in the monitoring area in an inadmissibly high concentration.
  • a source of a detected gas can be determined.
  • it can be decided whether an interruption of the reception of the radiation is temporary (and thus no initiation of a further follow-up action is required).
  • a potential source of feed for a gas to be detected can be determined.
  • the inventive integration of a camera into a gas detection device can preferably also be used to detect a maladjustment of the functional device.
  • the evaluation unit can be designed to compare an image recorded by the camera with a reference image (recorded with a correctly aligned functional device) in order to deduce the direction and size of the misalignment on the basis of a deviation or displacement of the images compared with one another.
  • the camera should preferably be arranged on or in a housing of the functional device, so that it is correspondingly moved during an alignment movement of the functional device.
  • a detected maladjustment of the functional device can lead to a reorientation of the functional device as a consequence. This can be done automatically occur when the gas detection device has a corresponding adjusting device with Ausrichtaktoren.
  • the alignment actuators can be designed, for example, in the form of electric stepper motors, servomotors, motor / gearbox combinations and / or piezomotors. Pneumatic or hydraulic alignment actuators can also be used.
  • a supply of the alignment actuators (and / or the evaluation unit) with energy can be effected via a power supply provided for the function device (in particular the radiation source and / or the radiation detector) and / or a separate energy supply.
  • a separate power supply can be realized by means of a temporarily to be connected supply line for connection to an electrical supply network and / or by means of batteries.
  • connection between the functional device and the platform can preferably be pivotable, in particular pivotable about at least two pivot axes, in order to enable an exact alignment of the functional device with the monitoring area.
  • a particularly exact alignment of the functional device can be achieved when the
  • Swivel axes are aligned perpendicular to each other. In particular, these can be aligned vertically and horizontally in the position of the platform intended for the operation of the gas detection device.
  • the "platform” is a structure (preferably immovable for the intended monitoring area) on which the functional device is permanently or detachably fixed or can be fixed, for example, a wall or an earth-resistant floor structure (eg a floor surface or floor space) a pillar anchored in the ground), or a base plate which can be fastened to a wall or an earth-resistant floor structure, or a platform in the form of a stand device, for example a tripod, which can be set up on the floor.
  • a wall or an earth-resistant floor structure eg a floor surface or floor space
  • a base plate which can be fastened to a wall or an earth-resistant floor structure
  • a platform in the form of a stand device for example a tripod, which can be set up on the floor.
  • the camera in a particularly preferred embodiment, provision can be made for the camera to be arranged inside a housing of the functional device that is flameproof and in particular encapsulated in accordance with EN 60079-1.
  • Such housings are designed to withstand the pressure of an explosion occurring inside the housing (an unintentionally leaked gas to be detected) and substantially prevent the escape of hot combustion gases.
  • the gas detection device itself serves as an ignition source for the escaped gas or that an ignition of this gas within the housing is transmitted to the environment.
  • the housing has a passage window on a side facing the monitoring area, wherein the passage window is in a first area, which is provided for passage of the radiation, as a lens and thus at least one side is curved, while a lying in the field of view of the camera second area is formed plane-parallel.
  • the radiation entering the housing of the functional device can be bundled so as to be projected substantially completely onto a radiation detector of the functional device.
  • the lenticular configuration of the first region can serve to parallelize the radiation emerging from the housing of the functional device so that it is as completely as possible remotely located on a device remote from this functional device can be aligned, serving as a receiver function device or a reflector of the gas detection device.
  • the gas detection device is designed such that it has an additional, designed to emit the radiation functional device, both functional devices are preferably each fixed to a platform and for aligned positioning at a defined distance (eg see between about 4 m and ca 200 m) are provided.
  • the functional device is designed for emitting and for receiving the radiation, ie as a transmitter / receiver unit, and in addition a reflector which can be independently positioned by this transmitter / receiver unit is provided.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a gas detection device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a gas detection device according to the invention.
  • the gas detection device shown schematically in FIG. 1 comprises a first functional device 1 which is connected to a base plate 3 via a pivot joint 2.
  • the base plate 3 is placed at one end of a defined monitoring area 4 on a bottom surface 5.
  • a radiation source 7, a camera 8 and a first evaluation unit 9, which is signal-connected to the radiation source 7 and the camera 8, are integrated into a housing 6 of the first functional apparatus 1 that is flameproof encapsulated according to EN 60079-1.
  • the monitoring area 4 facing side of the housing 6 is formed by an optically transmissive passage window, can escape through the radiation generated by the radiation source 7 10 radiation from the housing 8. Furthermore, ambient light can enter the housing 8 via the passage window, so that an image of the surveillance area 4 can be taken by the camera 8.
  • the Field of view 11 of the camera 8 is designed or oriented in such a way that it detects a majority of the monitoring area 4.
  • a radiation detector 14 is arranged within a likewise in accordance with EN 60079-1 flameproof encapsulated housing 6 of the second functional device 13.
  • the radiation 10 enters the housing 6 of the second functional device 13 via a passage window facing the monitoring area 4 and is focused into the radiation detector 14 by a (first) region 12 of the passage window formed as a lens on both sides.
  • the two functional devices 1, 13 are aligned with one another such that the optical axes 15 of the radiation source 7 and of the radiation detector 14 extend as coaxially as possible.
  • the received signals generated by the radiation detector 14 as a function of the received radiation 10 are conducted via a signal transmission path 16, which may be wired or wireless, to the evaluation unit 9 integrated into the first functional device 1 and evaluated there.
  • This evaluation is based on the detection of altered properties (e.g., radiant power, spectral components, etc.) of the received radiation 10, the changes being due to interactions of the radiation 10 with gases that may be detected in the monitoring area.
  • a fault message is transmitted to a receiving station 18 via a data transmission path 17, which may be preferably wireless but also wired.
  • the receiving station 18 comprises a second evaluation unit 19 and an output device, such as a monitor 20, and may, for example, be in a staffed one. Monitoring center 21 may be arranged.
  • the fault message can also contain specific information regarding the detection, for example the type of gas detected and its integral concentration.
  • the camera may be activated 8, wherein the image data generated by the camera 8 through the first evaluation unit 9 and the data transfer path 17 to the second evaluation unit 19 transmitter 1 are).
  • the image data can then be reproduced as individual images or image sequences (film) on the monitor 20.
  • This makes it possible, for example, for the staff of the monitoring center 21 to close the source of the gas present in unduly high concentration in the monitoring area 4 by means of visual evaluation of the images and to take appropriate action, for example switching off a system monitored by the gas detection device or shutting off a gas line which initiates the gas detected in inadmissibly high concentration.
  • the integration of a camera 8 into a radiation-evaluating gas detection device according to the invention can, for example, also make it possible to infer the cause for this when the radiation is received by the radiation detector 14 be detected by a visual evaluation of the images generated by the camera 8, whether the monitoring area 4 only briefly from, for example, a vehicle or a passing through or passing through a person and thus blocked, or if another, then a follow-up action necessitating disorder exists.
  • a possible contamination of the optics of the gas detection device can also be detected by a linked evaluation of the data generated by the radiation detector 4 or by the first evaluation unit 9 and the camera 8.
  • the camera 8 is embodied as a thermal imaging camera or if such a thermal imaging camera is present next to a camera 8 which is sensitive in the visible and / or near infrared region of the light spectrum, it is also possible, in particular automatically, to detect possible ignition sources for flammable gases, such as open flames or hot objects become.
  • the readability of the fault message is thus considerably improved.
  • the radiation source 7 is integrated with the camera 8 and the first evaluation unit 9 in the first functional device 1
  • any other configurations are possible.
  • the camera 8 and / or the first evaluation unit 9 can also be integrated in the radiation detector 14 receiving second functional device 13.
  • the second embodiment of a gas detection device according to the invention shown in FIG. 2 differs from the gas detection device shown in FIG. 1 essentially in terms of the functional devices 1 used.
  • a first functional device 1 is used, which is designed as a transmitter / receiver unit and in the housing 6, the radiation source 7, the radiation detector 14, the camera 8 and the first evaluation unit 9 integrated.
  • the second functional unit 13 at the corresponding opposite end of the monitoring area 4 is designed as a reflector, which reflects the radiation 10 emitted by the radiation source 7 into the radiation detector 14.
  • the structure and operation of this gas detection device can or those of the gas detection device according to the figure 1 correspond.

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Abstract

Eine Gasdetektionsvorrichtung mit mindestens einem Funktionsgerät (1, 13), das zum Empfang einer einen definierten Überwachungsbereich (4) durchlaufenden Strahlung (10) ausgebildet ist, und mindestens einer Auswerteeinheit (9, 19), die zur Erkennung und Auswertung einer Veränderung der empfangenen Strahlung (10), die durch die Wechselwirkung der Strahlung (10) mit einem innerhalb des Überwachungsbereichs (4) befindlichen Gas begründet ist, ausgebildet ist, weist mindestens eine Kamera (8) auf, deren Blickfeld (11) den Überwachungsbereich (4) zumindest teilweise erfasst.

Description

Gasdetektionsvorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Gasdetektionsvorrichtung.
Gasdetektionsvorrichtungen werden beispielsweise in Anlagen zur Förderung und Verarbeitung von brennbaren und/oder toxischen Gasen eingesetzt, um ungewollt austretende Gase zu detektieren.
Bekannt sind Gasdetektionsvorrichtungen, die die Konzentration solcher Gase lokal, d.h. in unmittelbarer Umgebung messen, und dabei miteinander vernetzt sind, um die Überwachung größerer Bereiche zu ermöglichen.
Daneben gibt es auch Gasdetektionsvorrichtungen mit offener Messstrecke, die als Open-Path-Gasdetektionsvorrichtungen bezeichnet werden. Die Messstrecken können dabei von wenigen Metern bis zu einigen hundert Metern betragen. Open-Path- Gasdetektionsvorrichtungen werten elektromagnetische oder Lichtstrahlung aus, die einen definierten Überwachungsbereich durchlaufen hat. Die elektromagnetische o- der Lichtstrahlung wird hinsichtlich einer möglichen, die Eigenschaften der Strahlung verändernden Wechselwirkung mit einem ungewollt ausgetretenen Gas analysiert. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung eines relativ großen Bereichs hinsichtlich eines ungewollten Austretens von Gasen, wobei durch Auswertung der ver- änderten Eigenschaften der Strahlung auch Rückschlüsse auf die Menge und die Art des oder der ausgetretenen Gase möglich sind. Bei der zur Überwachung genutzten Strahlung kann es sich beispielsweise um thermische Strahlung des Hintergrunds handeln oder diese stammt aus einer Strahlungsquelle der Gasdetektionsvorrichtung selbst.
Die in Gasdetektionsvorrichtungen genutzten Funktionsgeräte haben in der Regel ein eingeschränktes Blickfeld, d.h. diese müssen relativ genau auf die Strahlungsquelle beziehungsweise auf den zu überwachenden Bereich ausgerichtet werden. Dies gilt auch für Open-Path-Gasdetektionsvorrichtungen, die in der Regel zumindest einen Sender mit einer Strahlungsquelle und einen Empfänger mit einem Strahlungsdetektor, auf den die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung fokussiert wird, als Funktionsgeräte umfassen. Bei der Strahlungsquelle kann es sich beispielsweise um einen thermischen Strahler, wie beispielsweise eine Xenon-Blitzlampe, oder einen Halbleiterstrahler, wie beispielsweise einen durchstimmbaren Laser, handeln. Derartige Open-Path-Gasdetektionsvorrichtungen erfordern eine Ausrichtung sowohl des Senders beziehungsweise der darin integrierten Strahlungsquelle, um genügend Strahlungsleistung auf die Eintrittsapertur des Empfängers zu richten, als auch des Empfängers, damit die auf die Eintrittsapertur fallende Strahlung möglichst zentral auf den Strahlungsdetektor trifft.
Ein anderer Typ von Open-Path-Gasdetektionsvorrichtungen umfasst einen Reflektor, der in einer Entfernung von regelmäßig bis zu fünfzig Metern von einer kombinierten Sender/Empfänger-Einheit positioniert wird und auf den die von einer Strahlungsquelle des Senders emittierte Strahlung projiziert wird. Der Reflektor reflektiert die Strahlung in Richtung der Sender/Empfänger-Einheit, wodurch diese von einem Strahlungsdetektor der Einheit detektiert werden kann.
Bei Open-Path-Gasdetektionsvorrichtungen wird prinzipiell nicht die Konzentration des detektierten Gases sondern die sogenannte integrale Konzentration ermittelt. Diese ist das Produkt aus der Konzentration und der Länge der Messstrecke. Eine Lokalisierung eines dazugehörigen Gaslecks, d.h. eine Bestimmung der Konzentration und Größe der Gaswolke ist nicht möglich, da eine große Wolke mit kleiner Konzentration zu dem gleichen Messwert wie eine kleine Wolke mit großer Konzentration führen kann. Aus diesem Grund werden die Störungsmeldungen von Open-Path- Gasdetektionsvorrichtungen selten allein zur Auslösung von Folgemaßnahmen, wie beispielsweise einem Notabschalten oder einer Evakuierung der zu überwachenden Anlage herangezogen. In der Regel wird zumindest eine zusätzliche Bestätigung der Detektion durch Punktmessgeräte benötigt, welche die absolute Konzentration mes- sen können. Vielfach muss der die Störung verursachende Messbereich auch von Notfallpersonal, z.B. Feuerwehrpersonal, aufgesucht werden, um die Ursache für die Störungsmeldung zu ermitteln. Offene Messstrecken können zudem durch Hindernisse, z.B. Fahrzeuge oder Personen, oder eine Verschmutzung der Funktionsgeräte der Gasdetektionsvorrichtung geblockt und damit die Detektierung der Strahlung unterbrochen werden (sogenannter„Beamblock"). In der Regel wird dann erst bei einer längerfristigen Unterbrechung der Messstrecke eine Störungsmeldung ausgegeben, da dann nicht mehr davon ausgegangen werden kann, dass sich nur eine Person oder ein Fahrzeug durch die Messstrecke bewegt.
Bei der Ermittlung eines„Beamblocks" oder einer einen Grenzwert überschreitenden Konzentration eines zu detektierenden Gases sollte möglichst schnell die Ursache dafür ermittelt werden können.
Aus der DE 10 2010 0115 467 B4 ist ein Brandmelder zur Überwachung eines Raums und zur Auslösung eines Brandalarms bekannt. Dieser umfasst einen
Rauchsensor und einen Temperatursensor, wobei die Messergebnisse des Rauch- und des Temperatursensors verknüpft werden, um Fehlauslösungen möglichst zu vermeiden. Der Brandmelder kann zudem eine Kamera aufweisen, durch die der Raum optisch zur Einbruchsüberwachung eingesehen werden kann. Dazu kann ein von der Kamera aufgenommenes Bild über ein Funknetz übertragen werden. Weiter- hin ist offenbart, dass der Brandmelder einen Gassensor aufweisen kann, der zur Detektion von bei einem Brand entstandenem Kohlendioxid dient.
Die DE 20 2008 010 173 U1. offenbart ein mobiles Überwachungszentrum für den Innen- und Außeneinsatz. Das Überwachungszentrum umfasst einen Stahlzylinder mit einem aufgesetzten Mast, der mindestens eine Sensorik und ein Einsatzmittel aufweist, wobei der Stahlzylinder eine Versorgungseinheit mit einer Netz- oder Batterieversorgung umfasst. Weiterhin sollen eine Steuereinheit und eine Vorrichtung zur Online-Kommunikation vorhanden sein. Bei den Sensoren soll es sich um bildaufnehmende Vorrichtungen, einen Bewegungsmelder und eine stereometrische Schal- laufnahmevorrichtung handeln. Auch ein möglicher Einsatz eines Moduls zur Gasde- tektion ist offenbart. Die Einsatzmittel sollen Scheinwerfer und Vorrichtungen zur optischen und akustischen Signalgebung umfassen. Ausgehend von diesem Stand der Technik hat der Erfindung die Aufgabe zugrunde gelegen, eine Open-Path-Gasdetektionsvorrichtung vorteilhaft weiterzubilden und insbesondere die Auswertbarkeit einer von- dieser übermittelten Störungsmeldung zu verbessern.
Voranstehende Aufgabe wird durch eine Gasdetektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Verwendung einer erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Patentansprü- chen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Gasdetektionsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der Verwendung einer erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird be- ziehungsweise werden kann.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass durch eine Integration einer Kamera in eine gattungsgemäße (Open-Path-)Gasdetektionsvorrichtung und eine Verknüpfung der von diesen erzeugten Daten die Auswertbarkeit einer von der Gasdetekti- onsvorrichtung ausgegebenen Störungsmeldung verbessert werden kann.
Demnach ist eine Gasdetektionsvorrichtung mit mindestens einem Funktionsgerät, das zumindest zum Empfang einer einen definierten Überwachungsbereich durchlaufenden Strahlung ausgebildet ist, und mit mindestens einer Auswerteeinheit, die zur Erkennung und Auswertung einer Veränderung der empfangenen Strahlung, die in einer Wechselwirkung der Strahlung mit einem innerhalb des Überwachungsbereichs befindlichen (zu detektierenden) Gas begründet ist, ausgebildet ist, durch mindestens eine Kamera, d.h. eine optische Bildaufzeichnungsvorrichtung, gekennzeichnet, deren Blickfeld den Überwachungsbereich zumindest teilweise, vorzugsweise voll- ständig erfasst.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Gasdetektionsvorrichtung mindestens eine Datenübertragungsvorrichtung aufweist, die dazu dienen kann, von dem Funktionsgerät und der mindestens einen Kamera erzeugte Daten an eine (entfernt positionierte) Empfangsstelle zu übertragen. Bei der Empfangsstelle kann es sich beispielsweise um eine Überwachungszentrale beziehungsweise um eine in einer Überwachungszentrale eingesetzte (weitere) Auswerteeinheit, gegebenenfalls in Kombination mit einer Ausgabeeinrichtung (z.B. einem Monitor), handeln. Die Überwachungszentrale kann dabei auch zentral als Empfangsstelle für eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtungen und auch anderen Überwachungseinrichtungen dienen. Die Datenübertragung kann sowohl kabelgebunden als auch kabellos (z.B. über eine beliebige Funkübertragung) erfolgen. Die mindestens eine Auswerteeinheit kann dazu dienen, die von dem Funktionsgerät erzeugten, auf der empfangenen Strahlung basierenden Daten sowie die von der mindestens einen Kamera erzeugten Daten auszuwerten und daraus gegebenenfalls Folgemaßnahmen abzuleiten beziehungsweise solche zu initiieren. Dabei kann die oder zumindest eine Auswerteeinheit in eine das Funktionsgerät und die mindestens eine Kamera umfassende Funktionseinheit integriert sein, wodurch eine Auswertung der Daten bereits vor Ort erfolgen kann. Dies ermöglicht insbesondere, dass die Datenübertragungsvorrichtung erst dann für die Übertragung einer Störungsmeldung an die Empfangsstelle genutzt wird, wenn von der Auswerteeinheit durch Auswertung der Daten eine Störung ermittelt wurde. Die oder zumindest eine Auswerteeinheit kann aber auch in die Empfangsstelle integriert sein, so dass vorgesehen sein kann, die von dem Funktionsgerät und der Kamera erzeugten Daten an die Empfangsstelle zu übermitteln und erst dort von der Auswerteeinheit auswerten zu lassen.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine (erste) Auswerteeinheit in die Funktionseinheit und eine (zweite) Auswerteeinheit in die Empfangsstelle integriert ist. Dann kann insbesondere vorgesehen sein, dass von der ersten Auswerteeinheit basierend auf einer Auswertung der empfangenen Strahlung eine Störungsmeldung ausgegeben und an die Empfangsstelle übertragen wird. Gleichzeitig kann die Ausgabe der Störungsmeldung als Auslöser für eine beginnende Übertragung der von der Kamera erzeugten (Bild-)Daten an die Empfangsstelle dienen. Die Bilddaten können dann von der zweiten Auswertevorrichtung an eine Ausgabevorrichtung (z.B. Monitor) übertragen oder ausgewertet und dabei insbesondere auch mit der von der ersten Auswertevorrichtung ausgegebenen Störungsmeldung verknüpft werden.
Demnach kann vorgesehen sein, dass nur dann Bilddaten an die Empfangsstelle übermittelt werden, wenn von der ersten Auswerteeinheit aufgrund einer Auswertung der von der empfangenen Strahlung abhängigen Daten eine Störungsmeldung ausgegeben wird. Möglich ist aber auch, dass die Bilddaten unabhängig von einer solchen Störungsmeldung, insbesondere auf Abfrage oder dauerhaft an die Empfangs- stelle übertragen (und dort beispielsweise auf einem Monitor gezeigt und/oder gespeichert) werden, wobei jedoch erst die Ausgabe einer Störungsmeldung durch die erste Auswerteeinheit dazu führt, dass von der zweiten Auswerteeinheit eine Auswertung dieser auf Abfrage oder dauerhaft übertragenen Bilddaten erfolgt. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Kamera im sichtbaren und/oder infraroten, insbesondere dem nahen infraroten Bereich des Lichtspektrums empfindlich ist und somit entsprechende Bilder aufzeichnet. Dies ermöglicht insbesondere eine visuelle Auswertung der Bilddaten. Eine Empfindlichkeit im infraroten Bereich des Lichtspektrums ermöglicht zudem, den Überwachungsbereich nicht sichtbar mittels Infrarotlichtquellen auszuleuchten.
Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Kamera als Wärmebildkamera ausgebildet ist oder eine solche Wärmebildkamera zusätzlich, d.h. neben einer oder mehreren, im sichtbaren und/oder nahen infraroten Bereich empfindlichen Kameras, vorhanden ist. Eine solche Wärmebildkamera, die für den mittleren bis fernen Infrarotbereich empfindlich ist, eignet sich in vorteilhafter Weise zur Detektion von potentiellen Zündquellen, indem mittels von dieser ermittelten Daten die Oberflächentemperaturen von Gegenständen in dem Überwachungsbereich ermittelt und von (einer) der Auswerteeinrichtung(en) eine Überwachung hinsichtlich eines Überschreitens möglicher Grenztemperaturen erfolgt.
Anders als bei gattungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtungen, bei denen in der Regel die Ermittlung einer einen Grenzwert überschreitenden Gaskonzentration alleine nicht für die Initiierung von Folgemaßnahmen ausreichend ist, kann durch die erfin- dungsgemäße Integration einer Kamera in die Gasdetektionsvorrichtung und die somit ermöglichte Verknüpfung einer von dieser erzeugten Störungsmeldung mit den von der Kamera aufgenommen Bildern eine Auswertung der Störungsmeldung soweit verbessert werden, dass daraus eine direkte Initiierung einer Folgemäßnahme abgeleitet werden kann. Die Verknüpfung der Störungsmeldung mit den Bildern kann manuell (d.h. durch eine Person) erfolgen, indem eine Person den Inhalt der Störungsmeldung und den visuellen Inhalt der von der Kamera aufgenommenen Bilder in Bezug setzt. Möglich ist aber auch eine automatische Verknüpfung durch die beziehungsweise eine der Auswerteeinheiten, wozu Mittel zur automatischen Analyse der Bilder vorhanden sein sollten. Bei beiden Möglichkeiten zur Verknüpfung der Störungsmeldung mit den Bildern kann vorgesehen sein, dass eine darauf basierende Initiierung einer oder mehrerer Folgemaßnahmen manuell oder automatisch (insbesondere durch eine in die Empfangsstelle integrierte Auswerteinheit) erfolgt.
Als Folgemaßnahme kann beispielsweise über das Abschalten einer Anlage, insbesondere derjenigen Anlage, zu deren Überwachung die Gasdetektionsvorrichtung eingesetzt wird, oder über das Absperren einer Gasleitung, die ein in unzulässig hoher Konzentration im Überwachungsbereich vorhandenes Gas führt, entschieden werden. Weiterhin kann eine Quelle eines detektierten Gases ermittelt werden. Zudem kann entschieden werden, ob eine Unterbrechung des Empfangs der Strahlung temporär ist (und somit keine Initiierung einer weiteren Folgemaßnahme erforderlich ist). Auch kann eine potentielle Zühdquelle für ein zu detektierendes Gas ermittelt werden.
Die erfindungsgemäße Integration einer Kamera in eine Gasdetektionsvorrichtung kann vorzugsweise auch dazu genutzt werden, eine Dejustierung des Funktionsgeräts zu erkennen. Dazu kann die Auswerteeinheit dazu ausgelegt sein, ein von der Kamera aufgenommenes Bild mit einem (bei korrekt ausgerichtetem Funktionsgerät aufgenommenen) Referenzbild zu vergleichen, um anhand einer Abweichung bzw. Verschiebung der miteinander verglichenen Bilder auf Richtung und Größe der Dejustierung zu schließen.
Um eine solche Dejustierung des Funktionsgeräts erkennen zu können, sollte die Kamera vorzugsweise an oder in einem Gehäuse des Funktionsgeräts angeordnet sein, so dass diese bei einer Ausrichtbewegung des Funktionsgeräts entsprechend mitbewegt wird.
Eine erkannte Dejustierung des Funktionsgeräts kann dazu führen, dass als Folgemaßnahme eine Neuausrichtung des Funktionsgeräts erfolgt. Dies kann automatisch erfolgen, wenn die Gasdetektionsvorrichtung eine entsprechende Justiervorrichtung mit Ausrichtaktoren aufweist. Die Ausrichtaktoren können beispielsweise in Form von elektrischen Steppermotoren, Servomotoren, Motor/Getriebe-Kombinationen und/oder Piezomotoren ausgebildet sein. Auch pneumatische oder hydraulische Aus- richtaktoren können genutzt werden. Eine Versorgung der Ausrichtaktoren (und/oder der Auswerteeinheit) mit Energie kann über eine für das Funktionsgerät (insbesondere die Strahlungsquelle und/oder den Strahlungsdetektor) vorgesehene Energieversorgung und/oder eine separate Energieversorgung erfolgen. Eine separate Energieversorgung kann mittels einer temporär anzuschließenden Versorgungsleitung zum Anschluss an ein elektrisches Versorgungsnetz und/oder mittels Batterien realisiert werden.
Neben einer in oder an dem Gehäuse des Funktionsgeräts integrierten Kamera kann auch vorgesehen sein, dass diese separat, d.h. strukturell und räumlich getrennt von dem Funktionsgerät vorgesehen ist oder mit einer auch das Funktionsgerät fixierenden Plattform verbunden ist. Dabei kann die Verbindung zwischen dem Funktionsgerät und der Plattform vorzugsweise schwenkbar, insbesondere um zumindest zwei Schwenkachsen schwenkbar ausgebildet sein, um eine exakte Ausrichtung des Funktionsgeräts auf den Überwachungsbereich zu ermöglichen. Eine besonders exakte Ausrichtung des Funktionsgeräts kann dabei erreicht werden, wenn die
Schwenkachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere können diese in der für den Betrieb der Gasdetektionsvorrichtung vorgesehenen Stellung der Plattform vertikal und horizontal ausgerichtet sein. Bei der„Plattform" handelt es sich um eine (vorzugsweise unbeweglich zum vorgesehenen Überwachungsbereich ausgebildete) Struktur, an der das Funktionsgerät dauerhaft oder lösbar fixiert ist beziehungsweise fixierbar ist. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Wand oder eine erdfeste Bodenstruktur (z.B. eine Bodenfläche oder ein im Boden verankerter Pfosten), oder um eine an einer Wand oder einer erd- festen Bodenstruktur befestigbare Grundplatte handeln. Möglich ist auch eine Plattform in Form einer auf dem Boden aufstellbaren Standvorrichtung, z.B. eines Dreibeins. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gasdetekti- onsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Kamera innerhalb eines insbesondere gemäß der EN 60079-1 druckfest gekapselten Gehäuses des Funktionsgeräts angeordnet ist. Derartige Gehäuse sind so ausgelegt, dass sie dem Druck einer im Gehäuseinneren stattfindenden Explosion (eines zu detektierenden, ungewollt ausgetretenen Gases) standhalten und den Austritt heißer Verbrennungsgase im Wesentlichen verhindern. Dadurch kann möglichst vermieden werden, dass die Gasdetekti- onsvorrichtung selbst als Zündquelle für das ausgetretene Gas dient beziehungsweise eine Entzündung dieses Gases innerhalb des Gehäuses sich auf die Umgebung überträgt.
Die Integration sowohl des Funktionsgeräts als auch der Kamera in ein gemeinsames Gehäuse kann eine kostengünstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtung ermöglichen, da so die Notwendigkeit, mehr als ein druckfest gekapseltes Gehäuse bereitzustellen, vermieden wird. Derartige Gehäuse sind nämlich vergleichsweise teuer und können einen Großteil der Gesamtkosten für eine Gasdetektionsvorrichtung ausmachen.
Sofern die Kamera in ein Gehäuse des Funktionsgeräts integriert ist, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Gehäuse an einer dem Überwachungsbereich zugewandte Seite ein Durchtrittsfenster aufweist, wobei das Durchtrittsfenster in einem ersten Bereich, der für einen Durchtritt der Strahlung vorgesehen ist, als Linse und somit zumindest einseitig gekrümmt ausgebildet ist, während ein im Blickfeld der Kamera liegender zweiter Bereich planparallel ausgebildet ist. Durch die linsenförmige Ausgestaltung des ersten Bereichs kann die in das Gehäuse des Funktionsgeräts eintretende Strahlung gebündelt werden, um so im Wesentlichen vollständig auf einen Strahlungsdetektor des Funktionsgeräts projiziert zu werden. Sofern das oder ein Funktionsgerät (auch) eine Strahlungsquelle umfasst und somit als Sender dient, kann die linsenartige Ausgestaltung des ersten Bereichs dazu dienen, die aus dem Gehäuse des Funktionsgeräts austretende Strahlung zu parallelisieren, so dass diese möglichst vollständig auf ein von diesem Funktionsgerät entfernt angeordnetes, als Empfänger dienendes Funktionsgerät oder einen Reflektor der Gasdetektionsvorrichtung ausgerichtet werden kann. Vorzugsweise ist die Gasdetektionsvorrichtung derart ausgebildet, dass diese ein zusätzliches, zur Emittierung der Strahlung ausgebildetes Funktionsgerät aufweist, wobei beide Funktionsgeräte vorzugsweise jeweils an einer Plattform fixiert sind und zur zueinander ausgerichteten Positionierung in einem definierten Abstand (z.B. zwi- sehen ca. 4 m und ca. 200 m) vorgesehen sind. Möglich ist aber auch, dass das Funktionsgerät zur Emittierung und zum Empfang der Strahlung, d.h. als Sender/Empfänger-Einheit, ausgebildet ist und zudem ein von dieser Sender/Empfänger- Einheit unabhängig positionierbarer Reflektor vorhanden ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtung; und
Figur 2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtung.
Die in der Figur 1 schematisch dargestellte Gasdetektionsvorrichtung umfasst ein erstes Funktionsgerät 1 , das über ein Schwenkgelenk 2 mit einer Grundplatte 3 verbunden ist. Die Grundplatte 3 ist an einem Ende eines definierten Überwachungsbereichs 4 auf einer Bodenfläche 5 abgestellt.
In einem gemäß EN 60079-1 druckfest gekapselten Gehäuse 6 des ersten Funkti- onsgeräts 1 sind eine Strahlungsquelle 7, eine Kamera 8 sowie eine erste Auswerteeinheit 9 integriert, die mit der Strahlungsquelle 7 und der Kamera 8 signalleitend verbunden ist.
Die dem Überwachungsbereich 4 zugewandte Seite des Gehäuses 6 wird von einem optisch durchlässigen Durchtrittsfenster ausgebildet, durch das von der Strahlungsquelle 7 erzeugte Strahlung 10 aus dem Gehäuse 8 austreten kann. Weiterhin kann Umgebungslicht über das Durchtrittsfenster in das Gehäuse 8 eintreten, so dass von der Kamera 8 ein Bild von dem Überwachungsbereich 4 gemacht werden kann. Das Blickfeld 11 der Kamera 8 ist dabei derart ausgebildet beziehungsweise ausgerichtet, dass dieses einen Großteil des Überwachungsbereichs 4 erfasst.
Die von der Strahlungsquelle 7 emittierte Strahlung 10, bei der es sich beispielsweise um thermische oder Lichtstrahlung handeln kann, wird von einem ersten, beidseitig gekrümmten und somit eine Linse ausbildenden Bereich 12 des Durchtrittsfensters parallelisiert und so gerichtet in Richtung eines an einem gegenüberliegenden Ende des Überwachungsbereichs 4 angeordneten zweiten Funktionsgeräts 13 ausgesendet. Ein zweiter Bereich 22 des Durchtrittsfensters, der von dem Blickfeld 11 der Kamera 8 erfasst wird, ist plänparallel ausgebildet, um die von der Kamera 8 aufzunehmenden Bilder möglichst geringfügig zu verzerren.
Innerhalb eines ebenfalls gemäß EN 60079-1 druckfest gekapselten Gehäuses 6 des zweiten Funktionsgeräts 13 ist ein Strahlungsdetektor 14 angeordnet. Die Strahlung 10 tritt über ein dem Überwachungsbereich 4 zugewandtes Durchtrittsfenster in das Gehäuse 6 des zweiten Funktionsgeräts 13 ein und wird dabei von einem als Linse ausgebildeten, beidseitig gekrümmten (ersten) Bereich 12 des Durchtrittsfensters in den Strahlungsdetektor 14 fokussiert. Um die von der Strahlungsquelle 7 emittierte Strahlung 10 möglichst vollständig mittels des Strahlungsdetektors 14 empfangen zu können, sind die beiden Funktionsgeräte 1 , 13 derart zueinander ausgerichtet, dass die optischen Achsen 15 der Strahlungsquelle 7 und des Strahlungsdetektors 14 möglichst koaxial verlaufen.
Die von dem Strahlungsdetektor 14 in Abhängigkeit von der empfangenen Strahlung 10 erzeugten Empfangssignale werden über einen Signalübertragungsweg 16, der kabelgebunden oder kabellos ausgebildet sein kann, an die in das erste Funktionsgerät 1 integrierte Auswerteeinheit 9 geleitet und dort ausgewertet. Diese Auswertung beruht auf der Erkennung veränderter Eigenschaften (z.B. Strahlungsleistung, Spektralanteile, etc.) der empfangenen Strahlung 10, wobei die Veränderungen in Wechselwirkungen der Strahlung 10 mit im Überwachungsbereich gegebenenfalls auftretenden, zu detektierenden Gasen begründet sind.
Wird aufgrund der Auswertung der empfangenen Strahlung 10 von der ersten Auswerteeinheit 9 die Anwesenheit mindestens eines zu detektierenden Gases in unzu- lässig hoher Konzentration festgestellt, wird über einen Datenübertragungsweg 17, der vorzugsweise kabellos jedoch auch kabelgebunden ausgebildet sein kann, eine Störungsmeldung an eine Empfangsstelle 18 übermittelt. Die Empfangsstelle 18 um- fasst eine zweite Auswerteeinheit 19 sowie eine Ausgabevorrichtung, wie beispiels- weise einen Monitor 20, und kann beispielsweise in einer mit Personal besetzten . Überwachungszentrale 21 angeordnet sein. Die Störungsmeldung kann neben einer allgemeinen Störungsaussage auch konkrete Hinweise hinsichtlich der erfolgten Erkennung, beispielsweise zur Art des detektierten Gases sowie zu dessen integraler Konzentration, beinhalten.
Gleichzeitig mit der Erzeugung der Störungsmeldung durch die erste Auswerteeinheit 9 kann von dieser die Kamera 8 aktiviert werden, wobei die von der Kamera 8 erzeugten Bilddaten über die erste Auswerteeinheit 9 und den Datenübertragungsweg 17 an die zweite Auswerteeinheit 19 Übertrager1) werden. Die Bilddaten können dann als Einzelbilder oder Bildsequenzen (Film) auf dem Monitor 20 wiedergegeben werden. Dies ermöglicht beispielsweise, dass von dem Personal der Überwachungszentrale 21 durch visuelle Auswertung der Bilder auf die Quelle des in unzulässig hoher Konzentration in dem Überwachungsbereich 4 vorhandenen Gases geschlossen wird und entsprechende Folgemaßnahmen, beispielsweise eine Abschaltung einer mittels der Gasdetektionsvorrichtung überwachten Anlage oder eine Absperrung einer Gasleitung, die das in unzulässig hoher Konzentration detektierte Gas führt, initiiert wird. Es ist aber auch möglich, dass mittels der zweiten Auswerteeinheit 19 eine automatische Auswertung der Bilddaten, beispielsweise hinsichtlich der Quelle des in unzulässig hoher Konzentration vorliegenden Gases, durchgeführt wird, wodurch von der zweiten Auswerteeinheit 19 entsprechende Folgemaßnahmen dem Personal der Überwachungszentrale 21 vorgeschlagen oder automatisch initiiert werden können.
Neben einer Identifizierung einer Quelle für ein in unzulässig hoher Konzentration vorhandenes Gas kann die erfindungsgemäße Integration einer Kamera 8 in eine Strahlung auswertende Gasdetektionsvorrichtung beispielsweise auch ermöglichen, bei einer Unterbrechung eines Empfangs der Strahlung durch den Strahlungsdetektor 14 auf die Ursache hierfür zu schließen, Insbesondere kann dabei durch eine visuelle Auswertung der von der Kamera 8 erzeugten Bilder erkannt werden, ob der Überwachungsbereich 4 nur kurzfristig von beispielsweise einem Fahrzeug oder ei- ner Person durchfahren beziehungsweise durchschritten und damit geblockt wird, oder ob eine andere, dann eine Folgemaßnahme erforderlich machende Störung vorliegt. Auch kann eine mögliche Verschmutzung der Optik der Gäsdetektionsvorrich- tung durch eine verknüpfte Auswertung der von dem Strahlungsdetektor 4 bezie- hungsweise der ersten Auswerteeinheit 9 sowie der Kamera 8 erzeugten Daten erkannt werden. Ist die Kamera 8 als Wärmebildkamera ausgebildet oder ist eine solche Wärmebildkamera neben einer im sichtbaren und/oder nahen infraroten Bereich des Lichtspektrums empfindlichen Kamera 8 vorhanden, können auch vorteilhaft, insbesondere automatisch, mögliche Zündquellen für entzündliche Gase, wie offene Flammen oder heiße Objekte, erkannt werden.
Durch die Verknüpfung der von der Kamera 8 erzeugten Bilddaten mit einer auf einer unzulässig hohen Konzentration eines zu detektierenden Gases beruhenden Störungsmeldung wird die Auswertbarkeit der Störungsmeldung somit erheblich verbes- sert.
Anstelle der in der Figur 1 gezeigten Konfiguration, bei der die Strahlungsquelle 7 mit der Kamera 8 und der ersten Auswerteeinheit 9 in dem ersten Funktionsgerät 1 integriert sind, sind beliebige andere Konfigurationen möglich. Insbesondere können die Kamera 8 und/oder die erste Auswerteinheit 9 auch in das den Strahlungsdetektor 14 aufnehmende zweite Funktionsgerät 13 integriert sein.
Die in der Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasdetektionsvorrichtung unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Gasde- tektionsvorrichtung im Wesentlichen hinsichtlich der eingesetzten Funktionsgeräte 1.
Hier kommt ein erstes Funktionsgerät 1 zum Einsatz, das als Sender/Empfänger- Einheit ausgebildet ist und in dem Gehäuse 6 die Strahlungsquelle 7, den Strahlungsdetektor 14, die Kamera 8 und die erste Auswerteeinheit 9 integriert. Das zwei- te Funktionsgerät 13 am entsprechend gegenüberliegenden Ende des Überwachungsbereichs 4 ist dagegen als Reflektor ausgebildet, der die von der Strahlungsquelle 7 emittierte Strahlung 10 in den Strahlungsdetektor 14 reflektiert. Im Übrigen können der Aufbau und die Funktionsweise dieser Gasdetektionsvorrichtung dem- beziehungsweise derjenigen der Gasdetektionsvorrichtung gemäß der Figur 1 entsprechen.
Bezugszeichenliste
1 erstes F'unktionsgerät
2 Schwenkgelenk
3 Grundplatte
4 Überwachungsbereich
5 Bodenfläche
6 Gehäuse
7 Strahlungsquelle
8 Kamera
9 erste Auswerteeinheit
10 Strahlung
11 Blickfeld der Kamera
12 erster Bereich des Durchtrittsfensters des Gehäuses
13 zweites Funktionsgerät
14 Strahlungsdetektor
5 optische Achse der Strahlungsquelle und des Strahlungsdetektors
16 Signalübertragungsweg
17 Datenübertragungsweg
18 Empfangsstelle
19 zweite Auswerteeinheit
0 Monitor
1 Überwachungszentrale
2 zweiter Bereich des Durchtrittsfensters des Gehäuses

Claims

Patentansprüche
1. Gasdetektionsvorrichtung mit mindestens einem Funktionsgerät (1 , 13), das zum Empfang einer einen definierten Überwachungsbereich (4) durchlaufenden Strahlung (10) ausgebildet ist, und mindestens einer Auswerteeinheit (9, 19), die zur Erkennung und Auswertung einer Veränderung der empfangenen Strahlung (10), die durch die Wechselwirkung der Strahlung (10) mit einem innerhalb des Überwachungsbereichs (4) befindlichen Gas begründet ist, ausgebildet ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Kamera (8), deren Blickfeld (11 ) den Überwachungsbereich (4) zumindest teilweise erfasst.
2. Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein zusätzliches, zur Emittierung der Strahlung (10) ausgebildetes Funktionsgerät (1 ), wobei die Funktionsgeräte (1 , 13) voneinander beabstandet positionierbar sind.
3. Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsgerät (1 ) zusätzlich zur Emittierung der Strahlung (10) ausgebildet ist und ein von dem Funktionsgerät (1 ) beabstandet positionierbarer Reflektor vorhanden ist.
4. Gasdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (8) im sichtbaren und/oder infraroten Bereich des Lichtspektrums empfindlich ist.
5. Gasdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (8) als Wärmebildkamera ausgebildet ist oder eine solche Wärmebildkamera zusätzlich vorhanden ist.
6. Gasdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (8) an oder in einem Gehäuse (6) des Funktionsgeräts (1 , 13) angeordnet oder an einer mit dem Funktionsgerät (1 , 13) schwenkbar verbundenen Plattform befestigt ist.
7. Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (8) innerhalb eines druckfest gekapselten Gehäuses (6) des Funktionsgeräts (1 , 13) angeordnet ist.
8. Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) an einer dem Überwachungsbereich (4) zugewandte Seite ein Durchtrittsfenster aufweist, wobei das Durchtrittsfenster in einem ersten Bereich (12), der für einen Durchtritt der Strahlung (10) vorgesehen ist, als Linse ausgebildet ist und in einem im Blickfeld (11 ) der Kamera (8) liegenden zweiten Bereich (22) planparallel ausgebildet ist.
9. Gasdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine das Funktionsgerät (1 , 13) mit einer Empfangsstelle (18) verbindenden Datenübertragungsvorrichtung.
10. Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (9) derart ausgebildet ist, dass diese, basierend auf einer automatischen Auswertung einer empfangenen Strahlung (10) und/oder eines von der Kamera (8) und/oder der Wärmebildkamera aufgenommenen Bildes, Daten mittels der Datenübertragungsmittel an die Empfangsstelle (18) überträgt.
11. Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten Bilddaten eines von der Kamera (8) und/oder der Wärmebildkamera aufgenommenen Bildes und/oder eine Störungsmeldung umfassen.
12. Gasdetektionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (9, 19) dazu ausgelegt ist, ein von der Kamera (8) aufgenommenes Bild mit einem Referenzbild zu vergleichen, um eine Dejustierung des Funktionsgeräts (1 , 13) zu ermitteln.
13. Verwendung einer Gasdetektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Störungsmeldung mit den Bilddaten verknüpft wird und auf Basis dieser Verknüpfung als Folgemaßnahme
- über das Abschalten einer technischen Anlage entschieden wird, - eine Quelle eines detektierten Gases ermittelt wird,
- entschieden wird, ob eine Unterbrechung des Empfangs der Strahlung (10) temporär ist, und/oder
- eine potentielle Zündquelle für ein zu detektierendes Gas ermittelt wird.
Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Folgemaßnahmen automatisch initiiert werden.
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