WO2020035175A1 - Verfahren zur überwachung von ventilen - Google Patents

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WO2020035175A1
WO2020035175A1 PCT/EP2019/060104 EP2019060104W WO2020035175A1 WO 2020035175 A1 WO2020035175 A1 WO 2020035175A1 EP 2019060104 W EP2019060104 W EP 2019060104W WO 2020035175 A1 WO2020035175 A1 WO 2020035175A1
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sensor
valve
sensor signals
signals
pressure cylinder
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PCT/EP2019/060104
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Dirk K. Sprakel
Rüdiger E. KOPP
Ulrich Hiltemann
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Fogtec Brandschutz Gmbh & Co. Kg
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    • F16K37/0025—Electrical or magnetic means
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    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2876—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for valves
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/12—Covers for housings

Definitions

  • the subject relates to a method for monitoring valves and / or
  • valves must be subjected to at least a visual inspection at regular maintenance intervals. This results from the high requirements for the availability of these safety-relevant components and from the relevant standards and regulations.
  • a service technician must inspect each individual valve to ensure that the valves are also functional in the event of a fire. This also applies to pressure cylinders that are permanently filled with extinguishing liquid. This maintenance effort is time and cost intensive.
  • the inspection described does not always ensure that the valves are actually functional in the event of a fire. Between two maintenance intervals, a valve and / or pressure cylinder may suffer a defect. Such a defect is only detected during the next inspection. If a fire occurs between the time of the defect and the inspection, it may happen that the valve or pressure cylinder in question is not functional and that fire fighting is difficult.
  • the object of the object was to increase the functional reliability of valves and / or pressure cylinders, in particular in fire-fighting systems. Another task was to determine the distances between two
  • valves and / or pressure cylinders generally lead to changes in features which characterize the valve and / or the pressure cylinder.
  • Such features can relate to the external appearance of the valve, for example.
  • incrustations can occur around the leak, which can be recognized by an optical inspection.
  • Color changes to the valve and / or the valve may also occur in the area of a leak
  • Pressure cylinders occur or the reflection behavior of the material of the valve can change.
  • the vibration and oscillation behavior when understanding a valve by motor can e.g. in the case of incrustations or other mechanical defects within the valve body compared to an intact valve. Due to increased friction due to a defect, a temperature profile on a valve or on its motor can possibly be changed compared to an intact valve. Due to an increased torque during the understanding of the valve, a servomotor arranged on a defective valve takes on a servomotor on an intact valve
  • a valve may not be able to be moved completely to its end position or may not move back to its starting position.
  • first sensor signals In order to be able to determine whether a valve and / or pressure cylinder is defective, it is proposed that a sensor on the valve and / or pressure cylinder detect the first sensor signals in the intact state. These first sensor signals are read in for each sensor and the monitoring is taught in with these first sensor signals. This means that for the monitoring there are first sensor signals from a valve and / or pressure cylinder with which the valve and / or the pressure cylinder can be identified as intact. First sensor signals can be detected by one or different sensors. If first sensor signals are detected by sensors that are different from one another, errors can occur on the valve and / or the pressure cylinder
  • valve and / or the pressure cylinder can be checked at any later point in time by detecting second sensor signals on the valve and / or the pressure cylinder in an unknown state with the sensor.
  • the same sensor with which the first sensor signals were recorded measures the valve and / or the pressure cylinder in an unknown state.
  • An unknown state is always present when a time has passed between the last inspection and the current reading in of the second sensor signals.
  • the second sensor signals can also be detected by sensors different from one another.
  • a signal can be output. This signal can be used to initiate a manual inspection of the valve and / or to issue a warning signal. As part of this manual inspection, it can be checked on the valve and / or the pressure cylinder whether this is actually defective and an exchange or repair can be arranged.
  • a combination of sensor signals from different sensors can be useful.
  • a joint, possibly weighted evaluation of the sensor signals from different sensors can take place, so that changes to different ones
  • the objective evaluation can make sense. It is proposed that when the sensor signals are evaluated, if a limit value is exceeded, which may be less than the limit value mentioned above, a maintenance signal is already output. The deviation of the sensor signals can be an indication of wear without the valve and / or the pressure cylinder is actually broken. Maintenance can thus take place before a defect occurs, so that the reliability of the component is further increased. If a defect is mentioned below, what has been said there can also apply to wear and tear without the component already being defective.
  • the sensor signals recorded with the sensors can be very different.
  • a sound sensor In particular, a sound sensor, an image sensor, a thermal sensor, a
  • Vibration sensor a moisture sensor, a pressure sensor, a current sensor and / or a position sensor can be used alone or in combination with any other of these sensors.
  • a valve can be controlled by a motor and the valve can thereby be adjusted by a motor.
  • a valve is adjusted for maintenance purposes, e.g. at intervals, in particular to prevent incrustations.
  • a mechanical property of the valve can be detected with a sound sensor and / or a vibration sensor. Vibration and / or structure-borne noise can occur on valves
  • Incrustations or other mechanical defects may be changed compared to those valves that are intact.
  • Vibration sensor can detect vibrations and noises on the valve. These can be compared with the learned first sensor signals and a defective valve can be identified.
  • valve box As a rule, a valve is housed in a valve cabinet (valve box).
  • valve cabinet valve box
  • a pressure cylinder can also be in a housing, e.g. a technical room is enclosed. If an image of the valve and / or the
  • this image may already show information about a change in the valve and / or the pressure cylinder.
  • the outer skin of the valve and or of the pressure cylinder may already show information about a change in the valve and / or the pressure cylinder.
  • Changes are visually recognizable.
  • An image recorded with the image sensor shows these changes and thus enables a defective valve and / or to be detected Pressure cylinder.
  • the changes can be detected visually on a monitor or by means of suitable digital image processing.
  • the image sensor can be arranged inside the valve cabinet, the housing.
  • the image sensor can be arranged on the outside of the valve cabinet / the housing and to be guided into the housing in the manner of an endoscope through an opening, in particular a bore into the interior of the valve cabinet.
  • the interior of the valve cabinet or the housing can then be captured by a camera arranged on the outside of the valve cabinet or the housing.
  • the opening can be closed moisture-tight, e.g. via a circumferential seal, in particular a sealing lip, e.g. a rubber seal.
  • the material of the seal can be formed in such a way that it increases its volume, in particular swells, under the influence of water and / or at elevated temperatures, so that in the event of a fire the interior of the valve cabinet and the housing can be securely sealed from the exterior.
  • the seal can be arranged inside and / or outside of the opening and / or in the region of the inner wall of the opening.
  • the image sensor can be mobile. This makes it possible to examine several valve cabinets / housings sequentially with one system.
  • the system can be inserted into the opening provided by maintenance personnel. This can be designed so that the viewing angle of the optical sensor in the housing is always exactly the same.
  • Temperature in the valve, its motor and / or the supply line to the motor can be done, for example, with a thermal sensor, in particular an infrared sensor
  • valve and / or the pressure cylinder are in particular in a protected environment, for example the valve box (housing, housing), then leaks can also be detected by a moisture sensor.
  • extinguishing fluid for example water
  • the extinguishing fluid is also present at the outlet of the valve in wet systems.
  • a leakage point in the valve can also be detected with a moisture sensor at the outlet of the valve, since moisture then passes through the valve from its possibly wet inlet to the otherwise dry outlet.
  • the current consumption of the servomotor on the valve can be recorded when it adjusts the valve. Due to increased friction, which can occur, for example, through incrustations, there is an increased torque, which leads to an increased current consumption of the motor. This can be detected with the help of the current sensor.
  • a position sensor can be a limit switch, a proximity sensor, e.g. an inductive proximity sensor or the like. Encrusting or other mechanical impairments can result in the valve not being able to be fully opened and / or completely closed and the valve thus not reaching its end position. With the help of the position sensor this can be detected.
  • a position sensor can be a limit switch, a proximity sensor, e.g. an inductive proximity sensor or the like. Encrusting or other mechanical impairments can result in the valve not being able to be fully opened and / or completely closed and the valve thus not reaching its end position. With the help of the position sensor this can be detected.
  • Limit switches can detect the position of the valve.
  • a position of a valve can also be determined by means of image evaluation and evaluated accordingly.
  • Sensor signals are particularly time-variant.
  • the sensor signals can be recorded over a longer period of time.
  • a cross correlation for example an SSD correlation, is proposed in particular between the first and second sensor signals. The lower the correlation of the sensor signals to one another, the greater their
  • Image signals for example individual images, which have been recorded with an image sensor, for example a CCD sensor, a CMOS sensor or the like, can also be cross-correlated with one another.
  • an image sensor for example a CCD sensor, a CMOS sensor or the like
  • the acquired first and second image signals can be compared in such a way that pixel values, for example values for chroma and / or luma components of the pixels, are compared with one another and a deviation of these is determined. The amount of all deviations in an image can be recorded. If this is above a limit value, it can be concluded that something has changed in the sensor or its external appearance.
  • valves and / or the pressure cylinder are arranged in valve boxes / housings provided for this purpose.
  • the valves including servomotors, power supply and, if necessary, connections to a communication bus are combined in these valve boxes / housings.
  • the valve box / housing is closed after assembly. In such a valve box / housings, relatively constant environmental conditions prevail, in particular in such a valve box /
  • Enclosures are not an external light source, which is the acquisition of image signals
  • valve / the pressure cylinder be illuminated by a lamp when the image signal is acquired.
  • the illuminant can be provided together with the image sensor in a structural unit and illuminate the valve / pressure cylinder at the moment when the image is captured.
  • the illuminant can emit light in the visible range and / or in the infrared range and / or ultraviolet range.
  • the valve and / or the pressure cylinder and the sensor be housed in a common housing.
  • this housing which is, for example, a valve box, there are sufficiently constant environmental conditions for evaluation.
  • the sensor signals are recorded inside the housing.
  • the housing ensures that changes to the sensor signals are only due to changes from within the housing Components can be caused. This is in particular the valve and / or the pressure cylinder, which is to be objectively monitored.
  • the comparison of the first with the second sensor signals should take place at regular intervals or continuously. It is therefore proposed that the second sensor signals be recorded at intervals, in particular at regular intervals. After the detection, the second sensor signals are compared either directly on site, in a processor arranged in the valve box, for example, with the first sensor signals. It is also possible for the first and second sensor signals to be transmitted from the sensor to a central station via a communication link, wirelessly or by wire, in particular via glass fiber
  • Monitoring unit are transmitted.
  • the detected sensor signals can be evaluated there, as described.
  • the sensor signals from the sensor to a remote one communicating with a plurality of sensors
  • Evaluation device wired, in particular by fiber or wireless
  • a central evaluation entity can thus carry out an evaluation via a large number, preferably all sensors of a system, in particular a fire-fighting system.
  • the first and second sensor signals are compared with one another in a processor which is arranged directly on the valve and / or in the housing and / or the pressure cylinder, and the comparison result is wired to a remote evaluation device, in particular by means of glass fiber or wirelessly, especially via LoRa or WiFi.
  • a processor for comparing the sensor signals is inexpensive and can be arranged on any valve / pressure cylinder.
  • the valve / pressure cylinder therefore carries out a self-test together with the sensor and delivers the result of the self-test to the evaluation device.
  • the valves are, in particular, area valves of a fire-fighting system.
  • the valves can also be main valves or shut-off valves, in particular of a fire-fighting system
  • Another aspect is a system according to claim 11.
  • the valve can be a valve of a fire fighting system. In particular, this can be a range valve or a main valve. Other water powered ones too
  • Equipment of a fire fighting system can be objectively monitored.
  • a pressure cylinder water cylinder
  • a method for monitoring printing cylinders comprising detecting first sensor signals on a printing cylinder in an intact state with a sensor, teaching the monitoring with the first sensor signals recorded on the printing cylinder in an intact state, recording second sensor signals on the printing cylinder in an unknown state with the sensor, comparing the taught-in first sensor signals with the second sensor signals and outputting a signal if the second sensor signals deviate from the first
  • the pressure cylinders can be installed stationary in the area of a fire-fighting system and hold extinguishing liquid, in particular water, which is expelled from the pressure cylinder in the event of a fire.
  • the pressure cylinders can also be mobile, especially in the area of a rail vehicle, e.g. installed on the roof or in a technical room and are objectively monitored.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a fire fighting system
  • FIG. 2 shows a schematic structure of a valve box
  • 3a shows an arrangement of a sensor in a valve box
  • 3b shows an arrangement of a printing cylinder in a housing
  • a communication bus can be a CAN bus.
  • the control center 14 can control the valves 10 or the valve motors via the communication bus 12 and, if appropriate, receive sensor signals.
  • the range valves 10 are in an idle position, which can be either an open position or a closed position.
  • the control center 14 controls the motors of the area valves 10 so that they move from the rest position into a maintenance position and / or an active position, which can be an open position or a closed position, in order to check the function of the valves 10 in the event of a wet system, the range valve 10 is closed in the rest position.
  • a downstream maintenance valve is closed, the area valve 10 is opened and closed again, and then the maintenance valve is opened again.
  • FIG. 2 An area valve 10 in a valve box 16 is shown in FIG. 2.
  • the valve box 16 is a lockable housing, into which the pipeline of the main line 4 leads and the pipeline of the area line 6 leads out.
  • the valve 10 is arranged in the valve box 16.
  • a servomotor 18 is provided on the valve 10, with which the valve 10 can be opened and closed by a motor.
  • a magnetic drive can also be provided in a magnetic valve 10.
  • the examples presented here also apply to solenoid valves.
  • the servomotor 18 is controlled by a processor 20. Over a
  • an image sensor 24 for example, can be provided in the valve box 16 in addition to the components mentioned, as shown in FIG. 3a.
  • the image sensor 24 can be a CCD sensor or a CMOS sensor, for example.
  • the image sensor 24 can be oriented in such a way that its field of vision 24a detects the valve 10 together with the motor 18 and, if appropriate, parts of the pipeline from the main line 4 and the area line 6.
  • the sensor 24 is connected to the processor 20.
  • a light source can be provided in the valve box 16, which at least partially illuminates the valve box 16 when the image is captured.
  • the housing 16a can be used in addition to the aforementioned
  • an image sensor 24 may be provided.
  • the image sensor 24 can be a CCD sensor or a CMOS sensor, for example.
  • the image sensor 24 can be aligned in such a way that its field of vision 24a detects the pressure cylinder 10a together with the valve 10 and, if appropriate, parts of the pipeline from the main line 4 and the area line 6.
  • the sensor 24 is connected to the processor 20.
  • a light source can be provided in the housing 16, which at least partially illuminates the housing 16 when the image is captured. In particular, a light can be on the bottom of the housing 10a
  • Moisture sensor can be arranged with which moisture in the area of the pressure cylinder 10a can be detected.
  • a valve 10 in question can be arranged on a pressure cylinder 10a and monitored.
  • sensors can be arranged cumulatively or alternatively to one another on the valve 10 and the motor 18 as well as the lines connected to the valve 10 and the pressure cylinder. 4 shows an example of a number of different sensors.
  • a structure-borne noise sensor 26 can be arranged on the valve 10.
  • a motion sensor 28 can also be arranged on the valve 10.
  • a moisture sensor 30 can be provided in the valve box 16.
  • a temperature sensor or thermal image sensor 32 can also be arranged in the housing 16.
  • Position sensors 34 (or position switches) can be provided on the motor 18, which can detect a position / position of a valve position.
  • a current sensor 36 can also be provided on the feed line to the motor 18.
  • pressure sensors 38 and / or moisture sensors can be provided in the pipelines 4, 6. The most diverse sensors 24-38 can be used
  • FIG. 5a shows, for example, an image of the image sensor 24 from the valve 10. No incrustations or other deposits can be seen on the valve 10. After a certain time, for example after a few years, the image according to FIG. 5b can be recorded, for example, with the same image sensor 24. Deposits can be seen on the underside of the valve, for example by
  • a signal can be output.
  • the servomotor 18 is driven around the valve 10 to move to a maintenance position, for example. This creates frictional heat which, as can be seen in FIG. 6a, can be seen on the temperature image.
  • the image 6b of the temperature sensor 32 shows the valve 10 in an unknown state. This picture is also during a process of
  • Actuator 18 has been added to a maintenance position. A changed thermal profile can be seen. A comparison of the thermal images according to FIGS. 6a and b shows that the temperature distribution at the valve 10 is different, which can also indicate a need for maintenance. 7a and b show the course of structure-borne noise on the valve 10, for example, when the motor 18 moves the valve 10 from a closed position into a
  • FIG. 7a shows the sound profile in an intact state
  • FIG. 7b shows the sound profile on the same valve 10 in an unknown state.
  • the sensor signals are detected with the sensors in the valve box 16, as described above.
  • the processor 20 can transmit these sensor signals to the control center 14 or evaluate the first and second sensor signals automatically and transmit a signal to the control center 14 only when a need for maintenance is detected , With the aid of the method shown, it is possible in a particularly simple manner

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Abstract

Verfahren zur Überwachung von Ventilen, insbesondere von Ventilen einer Brandbekämpfungsanlage, umfassend Erfassen von ersten Sensorsignalen an einem Ventil in einem intakten Zustand mit einem Sensor, Anlernen der Überwachung mit den am Ventil im intakten Zustand erfassten ersten Sensorsignalen, Erfassen von zweiten Sensorsignalen an dem Ventil in einem unbekannten Zustand mit dem Sensor, Vergleichen der angelernten ersten Sensorsignale mit den zweiten Sensorsignalen und Ausgeben eines Signals bei einer Abweichung der zweiten Sensorsignalen von den ersten Sensorsignalen über einem Grenzwert.

Description

Verfahren zur Überwachung von Ventilen
Der Gegenstand betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Ventilen und/oder
Druckzylindem. Die Überwachung von Ventilen in weitverzweigten Rohrsystemen, beispielsweise von Ventilen und/oder Druckzylindem in Brandbekämpfungsanlagen für Tunnel oder
Schienenfahrzeuge, erfordert bisher einen erheblichen manuellen Aufwand. In
regelmäßigen Wartungsintervallen müssen die Ventile zumindest einer Sichtprüfung unterzogen werden. Dies ergibt sich aus den hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit dieser sicherheitsrelevanten Komponenten sowie aus den einschlägigen Normen und Vorschriften. Hierbei muss ein Servicetechniker jedes einzelne Ventil inspizieren, um sicherzustellen, dass im Brandfall die Ventile auch funktionstüchtig sind. Dies gilt auch für Druckzylinder, welche dauerhaft mit Löschflüssigkeit gefüllt sind. Dieser Wartungsaufwand ist zeit- und kostenintensiv. Darüber hinaus ist durch die beschriebene Inspektion nicht stets sichergestellt, dass die Ventile auch tatsächlich im Brandfall funktionstüchtig sind. So kann es zwischen zwei Wartungsintervallen dazu kommen, dass ein Ventil und/oder Druckzylinder einen Defekt erleidet. Ein solcher Defekt wird aber erst während der nächsten Inspektion detektiert. Tritt zwischen dem Zeitpunkt des Defektes und der Inspektion ein Brandfall ein, so kann es dazu kommen, dass das betreffende Ventil oder der betreffende Druckzylinder nicht funktionstüchtig ist und die Brandbekämpfung erschwert ist.
Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, die Funktionssicherheit von Ventilen und/oder Druckzylindem, insbesondere in Brandbekämpfüngsanlagen zu erhöhen. Eine weitere Aufgabe bestand darin, die Abstände zwischen zwei
Wartungsintervallen zu verlängern. Diese Aufgabe wird gegenständlich durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Es ist erkannt worden, dass Fehler an Ventilen und/oder Druckzylindem in der Regel zu Veränderungen an Merkmalen führen, welche das Ventil und/oder den Druckzylinder charakterisieren. Solche Merkmale können beispielsweise die äußere Erscheinung des Ventils betreffen. Beispielsweise bei Leckagen können Verkrustungen rund um die Leckstelle entstehen, die mittels einer optischen Prüfung erkennbar sind. Auch können im Bereich einer Leckstehe farbliche Veränderungen an dem Ventil und/oder dem
Druckzylinder auftreten oder es kann sich das Reflexionverhalten des Materials des Ventils verändern. Das Vibrations- und Schwingungs verhalten beim motorischen Verstehen eines Ventils kann z.B. bei Verkrustungen oder sonstigen mechanischen Defekten innerhalb des Ventilkörpers gegenüber einem intakten Ventil verändert sein. Durch erhöhte Reibung aufgrund eines Defektes kann ein Temperaturprofil an einem Ventil oder an dessen Motor gegebenenfalls gegenüber einem intakten Ventil verändert sein. Durch ein erhöhtes Drehmoment während des Verstehens des Ventils nimmt ein an einem defekten Ventil angeordneter Stellmotor gegenüber einem Stellmotor an einem intakten Ventil
gegebenenfalls eine erhöhte Leistung auf. Auch kann ein Ventil bei einem Defekt gegebenenfalls nicht vollständig in seine Endposition verfahren werden oder nicht in seine Ausgangsposition zurück fahren.
Diese und andere Merkmale lassen sich allesamt mit entsprechenden Sensoren erfassen. Um nun feststehen zu können, ob ein Ventil und/oder Druckzylinder defekt ist, wird vorgeschlagen, dass mit einem Sensor an dem Ventil und/oder Druckzylinder im intakten Zustand erste Sensorsignale erfasst werden. Diese ersten Sensorsignale werden für jeden Sensor eingelesen und die Überwachung wird mit diesen ersten Sensorsignalen angelernt. Das bedeutet, dass für die Überwachung erste Sensorsignale von einem Ventil und/oder Druckzylinder vorhegen, mit welchen das Ventil und/oder der Druckzylinder als intakt gekennzeichnet werden kann. Erste Sensorsignale können von einem oder verschiedenen Sensoren erfasst werden. Werden erste Sensorsignale von zueinander verschiedenen Sensoren erfasst, so können Fehler an dem Ventil und/oder dem Druckzylinder
gegebenenfalls zuverlässiger oder früher detektiert werden. Mit den angelernten ersten Sensorsignalen lässt sich das Ventil und/oder der Druckzylinder zu jedem späteren Zeitpunkt überprüfen, in dem mit dem Sensor zweite Sensorsignale an dem Ventil und/oder dem Druckzylinder in einem unbekannten Zustand erfasst werden.
Das heißt, dass der selbe Sensor, mit dem die ersten Sensorsignale erfasst wurden, das Ventil und/oder dem Druckzylinder in einem unbekannten Zustand ausmisst. Ein unbekannter Zustand ist stets dann gegeben, wenn zwischen der letzten Inspektion und dem aktuellen Einlesen der zweiten Sensorsignale eine Zeit vergangen ist. Auch die zweiten Sensorsignale können von zueinander verschiedenen Sensoren erfasst werden.
Durch das Vorhandensein der angelernten ersten Sensorsignale ist es möglich, zur
Inspektion zunächst die ersten Sensorsignale mit den zweiten Sensorsignalen zu
vergleichen. Tritt eine Abweichung der zweiten Sensorsignale von den ersten
Sensorsignalen auf und ist diese Abweichung größer als ein vorbestimmter Grenzwert, kann ein Signal ausgegeben werden. Dieses Signal kann dazu benutzt werden, eine manuelle Inspektion des Ventils zu veranlassen und/ oder ein Warnsignal abzugeben. Im Rahmen dieser manuellen Inspektion kann an dem Ventil und/oder dem Druckzylinder überprüft werden, ob dieses tatsächlich defekt ist und es kann ein Austausch oder eine Reparatur veranlasst werden.
Insbesondere kann eine Kombination von Sensorsignalen verschiedener Sensoren sinnvoll sein. So kann eine gemeinsame, ggf. gewichtete Auswertung der Sensorsignale von verschiedenen Sensoren erfolgen, so dass Veränderungen an unterschiedlichen
mechanischen Eigenschaften des Ventils und/oder Druckzylinders gemeinsam ausgewertet werden. Es ist erkannt worden, dass ein Defekt häufig zu einer Veränderung mehrerer Eigenschaften führt. Die Auswertung von mehreren Sensorsignalen verschiedener Sensoren kann diesem Phänomen Rechnung tragen.
Insbesondere im Bereich des Predictive Maintenance kann die gegenständliche Auswertung sinnvoll sein. Es wird vorgeschlagen, dass bei der Auswertung der Sensorsignale eine Überschreitung eines Grenzwertes, der ggf. kleiner ist als der oben genannte Grenzwert, bereits ein Wartungssignal ausgegeben wird. Die Abweichung der Sensorsignale kann dabei ein Indiz für einen Verschleiß sein, ohne dass das Ventil und/oder der Druckzylinder tatsächlich defekt ist. Somit kann, bevor ein Defekt eintritt, eine Wartung erfolgen, so dass die Ausfallsicherheit des Bauteils weiter erhöht wird. Wenn nachfolgend von einem Defekt die Rede ist, so kann das dort gesagte auch für einen Verschleiß gelten, ohne dass das Bauteil bereits defekt ist.
Die mit den Sensoren erfassten Sensorsignale können sehr unterschiedlich sein.
Insbesondere kann ein Schallsensor, ein Bildsensor, ein Thermosensor, ein
Schwingungssensor, ein Feuchtigkeitssensor, ein Drucksensor, ein Stromsensor und/oder ein Lagesensor allein oder in Kombination mit jedem anderen dieser Sensoren verwendet werden.
Ein Ventil kann motorisch angesteuert sein und das Ventil kann dadurch motorisch verstellt werden. Zu Wartungszwecken erfolgt die Verstellung eines Ventils z.B. in zeitlichen Abständen, insbesondere um Verkrustungen zu verhindern. Während eines solchen, zu Inspektionszwecken ausgelösten, Verstehens des Ventils mittels eines Motors kann mit einem Schallsensor und/oder einem Schwingungssensor eine mechanische Eigenschaft des Ventils erfasst werden. Vibrationen und/oder Körperschall können an Ventilen mit
Verkrustungen oder sonstigen mechanischen Defekten verändert gegenüber solchen Ventilen sein, die intakt sind. Mit Hilfe eines Schallsensors und/oder eines
Schwingungssensors lassen sich am Ventil Vibrationen und Geräusche erfassen. Diese können mit den angelernten ersten Sensorsignalen verglichen werden und so ein defektes Ventil identifiziert werden.
In der Regel ist ein Ventil in einem Ventilschrank (Ventilbox) eingehaust. Die
Umgebungsbedingungen des Ventils sind somit innerhalb des Gehäuses stets relativ konstant. Auch ein Druckzylinder kann in einer Einhausung, wie z.B. einen Technikraum eingehaust sein. Wenn mit einem Bildsensor ein Bild des Ventils und/oder des
Druckzylinders erfasst wird, kann dieses Bild gegebenenfalls bereits Aufschluss über eine Veränderung des Ventils und/oder des Druckzylinders zeigen. Bei Leckagen oder sonstigen Verkrustungen können an der Außenhaut des Ventils und oder des Druckzylinders
Veränderungen visuell erkennbar sein. Ein mit dem Bildsensor erfasstes Bild zeigt diese Veränderungen und ermöglicht somit ein Detektieren eines defekten Ventils und/oder Druckzylinders. Die Detektion der Veränderungen kann dabei visuell an einem Monitor oder mittels einer geeigneten digitalen Bildverarbeitung erfolgen. Der Bildsensor kann dabei innerhalb des Ventilschranks, der Einhausung angeordnet sein.
Auch ist es möglich, dass der Bildsensor außen an dem Ventilschrank / der Einhausung angeordnet ist und in der Art eines Endoskopes durch eine Öffnung, insbesondere Bohrung in das Innere des Ventilschranks , der Einhausung hinein geführt ist. Mit Hilfe der endoskopischen Optik kann dann das Innere des Ventilschranks oder der Einhausung durch eine außen am Ventilschrank oder der Einhausung angeordnete Kamera erfasst werden. Die Öffnung kann dabei feuchtigkeitsdicht verschlossen sein, z.B. über eine umlaufende Dichtung, insbesondere Dichtlippe, z.B. eine Gummidichtung. Das Material der Dichtung kann dabei so gebildet sein, dass es unter Einfluss von Wasser und/oder bei erhöhten Temperaturen sein Volumen vergrößert, insbesondere aufquillt, um so im Brandfall das Innere des Ventilschranks, der Einhausung gegenüber dem Äußeren sicher abzudichten.
Die Dichtung kann dabei innen und/oder außen an der Öffnung und/oder im Bereich der Innenwand der Öffnung angeordnet sein.
Der Bildsensor kann gemäß einem Ausführungsbeispiel mobil sein. Dadurch ist es möglich, mit einem System mehrere Ventilschränke / Einhausungen sequentiell zu untersuchen. Das System kann von Wartungspersonal in die dafür vorgesehene Öffnung eingesteckt werden. Diese kann so gestaltet sein, dass der Blickwinkel des optischen Sensors im Gehäuse immer exakt gleich ist.
Tritt durch mechanische Defekte an dem Ventil eine erhöhte Reibung während des
Verstehens des Ventils auf, so führt diese erhöhte Reibung auch zu einer erhöhten
Temperatur in dem Ventil, dessen Motor und/oder der Zuleitung zu dem Motor. Mit einem Thermosensor, insbesondere einem Infrarotsensor, lässt sich beispielsweise das
Thermoprofil des Ventils während einer motorischen Verstellung des Ventils erfassen.
Ist das Ventil und/oder der Druckzylinder insbesondere in einer geschützten Umgebung, beispielsweise der Ventilbox (Gehäuse, Einhausung), so können Leckagen auch durch einen Feuchtigkeitssensor erfasst werden. Am Eingang des Ventils liegt bei sogenannten nassen Systemen Löschfluid, beispielsweise Wasser an. Am Ausgang des Ventils liegt bei nassen Systemen ebenfalls das Löschfluid an. Mit Hilfe von Drucksensoren am Einlass und/oder Auslass des Ventils können
Druckveränderungen und/oder Druckunterschiede festgestellt werden. Das Ventil kann dadurch als Defekt erkannt werden. Auch bei trocken- vorgespannten Systemen liegt in der Rohrleitung ein Gasdruck an, welcher mit dem Drucksensor detektierbar ist.
Auch kann mit einem Feuchtigkeitssensor am Ausgang des Ventils bei einem trockenem System eine undichte Stelle in dem Ventil detektiert werden, da dann Feuchtigkeit durch das Ventil von seinem ggf. nassen Eingang zu dem ansonsten trockenen Ausgang gelangen.
Mit Hilfe eines Stromsensors lässt sich beispielsweise die Stromaufnahme des Stellmotors am Ventil erfassen, wenn dieser das Ventil verstellt. Durch erhöhte Reibung, die zum Beispiel durch Verkrustungen auftreten kann, kommt es zu einem erhöhten Drehmoment, welches zu einer erhöhten Stromaufnahme des Motors führt. Mit Hilfe des Stromsensors kann dies detektiert werden.
Schließlich lassen sich auch noch Endpositionen des Ventils mit einem Lagesensor erfassen. Ein Lagesensor kann ein Endschalter, ein Näherungssensor, z.B. ein induktiver Näherungssensor oder dergleichen sein. Durch Verkrustungen oder sonstige mechanische Beeinträchtigungen kann es dazu kommen, dass das Ventil nicht vollständig geöffnet und/oder vollständig geschlossen werden kann und das Ventil somit seine Endlage nicht erreicht. Mit Hilfe des Lagesensors kann dies detektiert werden. Insbesondere
Endlagenschalter können die Position des Ventils erfassen. Auch kann eine Position eines Ventils mittels Bildauswertung bestimmt werden und entsprechend ausgewertet werden.
Häufig ist es sinnvoll, einen zeitlichen Verlauf der Sensorsignale zu erfassen. Die
Sensorsignale sind insbesondere zeitvariant. Die Sensorsignale lassen sich über eine längere Zeit erfassen. Um einen Vergleich der angelernten ersten Sensorsignale mit den zweiten Sensorsignalen durchführen zu können, wird insbesondere eine Kreuzkorrelation, z.B, eine SSD Korrelation, zwischen den ersten und zweiten Sensorsignalen vorgeschlagen. Je geringer die Korrelation der Sensorsignale zueinander ist, desto größer ist deren
Abweichung. Auch lassen sich Bildsignale, beispielsweise einzelne Bilder, welche mit einem Bildsensor, beispielsweise einem CCD-Sensor, ein CMOS Sensor oder dergleichen erfasst wurden, miteinander kreuzkorrelieren.
Auch ist es möglich, dass die erfassten ersten und zweiten Bildsignale derart verglichen werden, dass Pixelwerte, beispielsweise Werte für Chroma und/oder Luma Komponenten der Pixel, miteinander verglichen werden und eine Abweichung dieser festgestellt wird. Der Betrag aller Abweichungen über ein Bild kann erfasst werden. Liegt dieser über einem Grenzwert, kann daraus geschlossen werden, dass sich am Sensor bzw. dessen äußeren Erscheinungsbild etwas verändert hat.
Wie bereits beschrieben, ist es möglich, dass Ventile und/oder der Druckzylinder in dafür vorgesehenen Ventilboxen / Einhausungen angeordnet sind. In diesen Ventilboxen / Einhausungen sind die Ventile samt Stellmotoren, Energieversorgung und ggf. Anschlüsse an einen Kommunikationsbus zusammengefasst. Die Ventilbox/ Einhausung wird nach der Montage verschlossen. In einer solchen Ventilbox/ Einhausungen herrschen dauerhaft relativ gleiche Umweltbedingungen, insbesondere ist in einer solchen Ventilbox/
Einhausungen keine externe Lichtquelle, welche das Erfassen von Bildsignalen
beeinflussen könnte. Um gute Ergebnisse bei dem Erfassen der Bildsignale zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das Ventil / der Druckzylinder von einem Leuchtmittel beim Erfassen des Bildsignals beleuchtet wird. Das Leuchtmittel kann zusammen mit dem Bildsensor in einer baulichen Einheit vorgesehen sein und in dem Moment, in dem das Bild erfasst wird, das Ventil / der Druckzylinder beleuchten. Das Leuchtmittel kann Licht im sichtbaren Bereich und/oder im Infrarotbereich und/oder Ultraviolettbereich ausstrahlen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Ventil und/oder der Druckzylinder und der Sensor in einem gemeinsamen Gehäuse eingehaust sind. In diesem Gehäuse, welches beispielsweise eine Ventilbox ist, herrschen für eine Auswertung ausreichend konstante Umweltbedingungen. Die Sensorsignale werden innerhalb des Gehäuses erfasst. Durch das Gehäuse wird sichergestellt, dass Veränderungen an den Sensorsignalen nur durch Veränderungen von innerhalb des Gehäuses vorhandenen Komponenten hervorgerufen werden können. Dies ist insbesondere das Ventil und/oder der Druckzylinder, welches gegenständlich überwacht werden soll.
Der Vergleich der ersten mit den zweiten Sensorsignalen soll in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich erfolgen. Daher wird vorgeschlagen, dass die zweiten Sensorsignale in Intervallen, insbesondere in regelmäßigen Intervallen, erfasst werden. Nach der Erfassung werden die zweiten Sensorsignale entweder unmittelbar vor Ort, in einem beispielsweise in der Ventilbox angeordneten Prozessor, mit den ersten Sensorsignalen verglichen. Auch ist es möglich, dass erste und zweite Sensorsignale über eine Kommunikationsstrecke, drahtlos oder drahtgebunden, insbesondere über Glasfaser, von dem Sensor an eine zentrale
Überwachungseinheit übermittelt werden. Dort können die erfassten Sensorsignale, wie beschrieben, ausgewertet werden.
Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, dass die Sensorsignale von dem Sensor an eine von dem Sensor entfernte, mit einer Vielzahl von Sensoren kommunizierende
Auswerteeinrichtung drahtgebunden, insbesondere per Glasfaser oder drahtlos,
insbesondere per LoRa oder Wlan, übermittelt werden. Eine zentrale Auswerteinstanz kann somit eine Auswertung über eine Vielzahl, bevorzugt alle Sensoren einer Anlage, insbesondere einer Brandbekämpfungsanlage durchführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die ersten und zweiten Sensorsignale in einem Prozessor, der unmittelbar an dem Ventil und/oder in dem Gehäuse und/oder dem Druckzylinder angeordnet ist, miteinander verglichen werden und das Vergleichsergebnis an eine entfernte Auswerteeinrichtung drahtgebunden, insbesondere per Glasfaser oder drahtlos, insbesondere per LoRa oder Wlan, übermittelt wird. Hierdurch wird der Kommunikationsaufwand erheblich verringert. Ein Prozessor zum Vergleichen der Sensorsignale ist kostengünstig und kann an jedem Ventil / Druckzylinder angeordnet werden. Das Ventil / der Druckzylinder führt somit zusammen mit dem Sensor einen Selbsttest durch und liefert das Ergebnis des Selbsttestes an die Auswerteeinrichtung. Wie bereits beschrieben, sind die Ventile insbesondere Bereichsventile einer Brandbekämpfungsanlage. Auch können die Ventile Hauptventile oder Absperrventile insbesondere einer Brandbekämpfungsanlage sein
Ein weiterer Aspekt ist ein System nach Anspruch 11.
Das Ventil kann ein Ventil einer Brandbekämpfungsanlage sein. Insbesondere kann dies ein Bereichsventil oder ein Hauptventil sein. Auch andere, mit Wasser betriebene
Betriebsmittel einer Brandbekämpfungsanlage lassen sich gegenständlich überwachen. Insbesondere kann anstelle eines Ventils ein Druckzylinder (Wasserzylinder) überwacht werden. Dazu wird ein Verfahren zur Überwachung von Druckzylindern, insbesondere von Druckzylindem einer Brandbekämpfungsanlage vorgeschlagen, umfassend Erfassen von ersten Sensorsignalen an einem Druckzylinder in einem intakten Zustand mit einem Sensor, Anlernen der Überwachung mit den am Druckzylinder im intakten Zustand erfassten ersten Sensorsignalen, Erfassen von zweiten Sensorsignalen an dem Druckzylinder in einem unbekannten Zustand mit dem Sensor, Vergleichen der angelernten ersten Sensorsignale mit den zweiten Sensorsignalen und Ausgeben eines Signals bei einer Abweichung der zweiten Sensorsignale von den ersten
Sensorsignalen über einem Grenzwert.
Die Druckzylinder können dabei stationär im Bereich einer Brandbekämpfungsanlage installiert sein und Löschflüssigkeit, insbesondere Wasser Vorhalten, welches im Brandfall aus dem Druckzylinder ausgetrieben wird. Die Druckzylinder können aber auch mobil, insbesondere im Bereich eines Schienenfahrzeugs, z.B. auf dem Dach oder in einem Technikraum installiert sein und werden gegenständlich überwacht.
Alle Ausführungen in diesem Dokument, die sich auch die Überwachung von Ventilen beziehen, lassen sich auch auf Druckzylinder anwenden uns werden hiermit ebenfalls beansprucht. Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Brandbekämpfungssystems;
Fig. 2 einen schematischen Aufbau einer Ventilbox;
Fig. 3a eine Anordnung eines Sensors in einer Ventilbox;
Fig. 3b eine Anordnung eines Druckzylinders in einem Gehäuse;
Fig. 4 die Anordnung verschiedener Sensoren an einem Ventil;
Fig. 5a, b die Veränderung von Bildinformationen;
Fig. 6a, b die Veränderung von Thermoinformationen;
Fig. 7a-c der Vergleich von Zeitvarianten Sensorsignalen.
Fig. 1 zeigt ein Brandbekämpfungssystem 2 mit einem Hauptverteilstrang 4 sowie Bereichssträngen 6. An den Bereichssträngen 6 sind je nach Bedarf Löschdüsen/ Löschnebeldüsen 8 angeordnet. Die Bereichsstränge 6 sind über Bereichsventile 10 an dem Hauptstrang 4 angeschlossen. Die Bereichsventile 10 sowie die zur Überwachung und Steuerung der Bereichsventile 10 vorgesehenen Einrichtungen sind über einen Kommunikationsbus 12 mit einer Zentrale 14 verbunden. Ein Kommunikationsbus kann ein CAN-Bus sein.
Über den Kommunikationsbus 12 kann die Zentrale 14 die Ventile 10 bzw. die Ventilmotoren ansteuern und gegebenenfalls Sensorsignale empfangen. lm Ruhezustand sind die Bereichsventile 10 in einer Ruheposition, die entweder eine Öffnungsposition oder eine Geschlossenposition sein kann. ln Wartungsintervallen steuert die Zentrale 14 die Motoren der Bereichsventile 10 so an, dass dieses von der Ruheposition in eine Wartungsposition und/oder einer Aktivposition, die eine Öffnungsposition oder eine Geschlossenposition sein kann, verfahren, um die Funktion der Ventile 10 zu überprüfen lm Falle eines nassen Systems ist das Bereichsventil 10 in der Ruheposition geschlossen. Zur Wartung wird ein nachgelagertes Wartungsventil geschlossen, das Bereichsventil 10 geöffnet und wieder geschlossen und anschließend wird das Wartungsventil wieder geöffnet. ln einem Brandfall wird mittels einer Brandmeldezentrale, einer Videoüberwachung oder eines Operators ein Bereich detektiert, in dem ein Brand ist. Abhängig hiervon werden eines oder mehrere der Bereichsventile 10 geöffnet, so dass Löschfluid ggf. zunächst in den Hauptstrang und dann ggf. von dem Hauptstrang 4 in den jeweiligen Bereichsstrang 6 strömen kann und dort über die jeweiligen Löschdüsen 8
ausgebracht werden kann. Es versteht sich, dass die Funktion der Bereichsventile 10 wesentlich für die Funktion des Brandbekämpfungssystems 2 ist. Eine manuelle Überprüfung der Ventile ist jedoch aufwendig und zeitintensiv. ln der Fig. 2 ist ein Bereichsventil 10 in einer Ventilbox 16 gezeigt. Die Ventilbox 16 ist ein abschließbares Gehäuse, in das die Rohrleitung des Hauptstrangs 4 hineinführt und die Rohrleitung des Bereichsstrangs 6 herausführt ln der Ventilbox 16 ist das Ventil 10 angeordnet. An dem Ventil 10 ist ein Stellmotor 18 vorgesehen, mit dem das Ventil 10 motorisch geöffnet und geschlossen werden kann. Anstelle des Stellmotors 18 kann auch ein magnetischer Antrieb in einem magnetischen Ventil 10 vorgesehen sein. Die hier vorgestellten Beispiele gelten somit auch für Magnetventile.
Der Stellmotor 18 wird über einen Prozessor 20 angesteuert. Über eine
Kommunikationseinrichtung 22 ist das Ventil 10, der Stellmotor 18 und der Prozessor 20 mit dem Kommunikationsbus 12 verbunden. Zu lnspektionszwecken kann in der Ventilbox 16 neben den genannten Komponenten, wie in der Fig. 3a gezeigt, beispielsweise ein Bildsensor 24 vorgesehen sein. Der Bildsensor 24 kann dabei beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS Sensor sein. Der Bildsensor 24 kann so ausgerichtet sein, dass sein Blickfeld 24a das Ventil 10 samt Motor 18 sowie gegebenenfalls Teile der Rohrleitung vom Hauptstrang 4 und Bereichsstrang 6 erfasst. Der Sensor 24 ist an den Prozessor 20 angeschlossen. Neben dem Bildsensor 24 kann eine Lichtquelle in der Ventilbox 16 vorgesehen sein, die im Moment des Erfassens des Bildes die Ventilbox 16 zumindest teilweise ausleuchtet.
Zu lnspektionszwecken kann in dem Gehäuse 16a neben den genannten
Komponenten, wie in der Fig. 3b gezeigt, beispielsweise ein Bildsensor 24 vorgesehen sein. Der Bildsensor 24 kann dabei beispielsweise ein CCD-Sensor oder ein CMOS Sensor sein. Der Bildsensor 24 kann so ausgerichtet sein, dass sein Blickfeld 24a den Druckzylinder 10a samt Ventil 10 sowie gegebenenfalls Teile der Rohrleitung vom Hauptstrang 4 und Bereichsstrang 6 erfasst. Der Sensor 24 ist an den Prozessor 20 angeschlossen. Neben dem Bildsensor 24 kann eine Lichtquelle in dem Gehäuse 16 vorgesehen sein, die im Moment des Erfassens des Bildes das Gehäuse 16 zumindest teilweise ausleuchtet lnsbesondere kann am Boden des Gehäuses 10a ein
Feuchtigkeitssensor angeordnet sein, mit dem eine Feuchtigkeit im Bereich des Druckzylinders 10a erfasst werden kann. Ein gegenständliches Ventil 10 kann an einem Druckzylinder 10a angeordnet sein und überwacht werden.
An dem Ventil 10 sowie dem Motor 18 als auch den an das Ventil 10 angeschlossenen Leitungen sowie dem Druckzylinder können verschiedenartigste Sensoren kumulativ oder alternativ zueinander angeordnet werden. Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Anzahl verschiedener Sensoren.
So kann beispielsweise ein Körperschallsensor 26 an dem Ventil 10 angeordnet werden. Auch kann ein Bewegungssensor 28 an dem Ventil 10 angeordnet sein.
Ferner kann ein Feuchtesensor 30 in der Ventilbox 16 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann auch ein Temperatursensor oder Wärmebildsensor 32 in dem Gehäuse 16 angeordnet sein. An dem Motor 18 können Lagesensoren 34 (oder Lageschalter) vorgesehen sein, die eine Lage/Position einer Ventilstellung erfassen können. Auch ein Stromsensor 36 kann an der Zuleitung zu dem Motor 18 vorgesehen sein. Darüber hinaus können Drucksensoren 38 und/oder Feuchtesensoren in den Rohrleitungen 4, 6 vorgesehen sein. Durch die verschiedensten Sensoren 24-38 lassen sich
Sensorsignale an dem Ventil 10 und dem Stellmotor 18 erfassen. ln einem intakten Zustand des Ventils 10 können die Sensoren erste Sensorsignale erfassen. Solche Sensorsignale sind beispielhaft in den Fig. 5a, 6a, 7a dargestellt. Diese Sensorsignale können zum Anlernen der Überwachung verwendet werden ln einem Betrieb können dann erneut mit demselben Sensor zweite Sensorsignale erfasst werden, wie sie in den Fig. 5b, 6b, 7b dargestellt sind. Diese zweiten Sensorsignale können mit den ersten Sensorsignalen verglichen werden und eine Abweichung kann detektiert werden. Eine solche Abweichung kann ein Hinweis auf einen Defekt des Ventils 10 sein.
Fig. 5a zeigt beispielsweise ein Bild des Bildsensors 24 von dem Ventil 10. An dem Ventil 10 sind keine Verkrustungen oder sonstige Anlagerungen zu erkennen. Nach einer gewissen Zeit, beispielsweise nach einigen Jahren, kann beispielsweise mit demselben Bildsensor 24 das Bild gemäß Fig. 5b aufgenommen werden. Zu erkennen sind an der Unterseite des Ventils 10 Ablagerungen, die beispielsweise durch
Leckagen oder Kondenswasser entstehen können.
Durch einen Pixelvergleich der Pixel des Bildes gemäß Fig. 5a mit den Pixeln des Bildes gemäß der Fig. 5b lässt sich feststellen, dass eine Anzahl an Pixeln verschiedene Chroma- und/oder Luma-Werte haben lst die Anzahl der sich unterscheidenden Pixel größer als ein Grenzwert, kann ein Signal ausgegeben werden.
Fig. 6a und b zeigen beispielhaft Bilder eines Temperatursensors 32. Zu
Wartungszwecken wird der Stellmotor 18 angetrieben, um das Ventil 10 beispielsweise in eine Wartungsposition zu verfahren. Hierbei entsteht Reibungswärme die, wie in der Fig. 6a zu erkennen ist, auf dem Temperaturbild zu erkennen ist. Das Bild 6b des Temperatursensors 32 zeigt das Ventil 10 in einem unbekannten Zustand. Dieses Bild ist ebenfalls während eines Verfahrens des
Stellmotors 18 in eine Wartungsstellung aufgenommen worden. Zu erkennen ist ein verändertes Thermoprofil. Durch ein Vergleich der Thermobilder gemäß Fig. 6a und b lässt sich feststellen, dass die Temperaturverteilung an dem Ventil 10 verschieden ist, was ebenfalls auf einen Wartungsbedarf hinweisen kann. Die Fig. 7a und b zeigen den Verlauf beispielsweise des Körperschalls an dem Ventil 10, wenn der Motor 18 das Ventil 10 von einer geschlossenen Position in eine
Wartungsposition verfährt. Fig. 7a zeigt das Schallprofil in einem intakten Zustand und Fig. 7b zeigt das Schallprofil am selben Ventil 10 in einem unbekannten Zustand. Durch eine Kreuzkorrelation der Verläufe gemäß Fig. 7a und b lässt sich, wie in der Fig. 7c dargestellt ist, feststellen, dass der zeitliche Verlauf des Schallsignals in bestimmten Zeiten nicht mehr korreliert ln diesem Fall sinkt der Wert der
Korrelation unter einen Grenzwert. Auf ein solches Unterschreiten kann auf einen Wartungsbedarf hinweisen. Das Erfassen der Sensorsignale erfolgt mit den Sensoren, wie oben beschrieben, in der Ventilbox 16. Der Prozessor 20 kann diese Sensorsignale an die Zentrale 14 übermitteln oder die ersten und zweiten Sensorsignale selbststätig auswerten und nur bei einem detektierten Wartungsbedarf ein Signal an die Zentrale 14 übermitteln. Mit Hilfe des gezeigten Verfahrens ist es in besonders einfacher Weise möglich,
Ventile 10, die über einen großen Bereich räumlich verteilt sind, automatisiert zu inspizieren. Bezugszeichenliste
2 Brandbekämpfungssystem
4 Hauptleitungsstrang
6 Bereichsleitungsstrang
8 Löschdüse
10 Ventil
10a Druckzylinder
12 Kommunikationsbus
14 Zentrale
16 Ventilbox
16a Gehäuse
18 Stellmotor
20 Prozessor
22 Kommunikationseinrichtung 24 Bildsensor
26 Schallsensor
28 Bewegungssensor
30 Feuchtigkeitssensor
32 Temperatursensor
34 Lagesensor
36 Stromsensor
38 Drucksensor

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Überwachung von Ventilen und/oder Druckzylindem
insbesondere von Ventilen einer Brandbekämpfungsanlage, umfassend: Erfassen von ersten Sensorsignalen an einem Ventil und/oder einem Druckzylindem in einem intakten Zustand mit einem Sensor,
Anlernen der Überwachung mit den am Ventil und/oder Druckzylinder im intakten Zustand erfassten ersten Sensorsignalen,
Erfassen von zweiten Sensorsignalen an dem Ventil und/oder Druckzylinder in einem unbekannten Zustand mit dem Sensor,
Vergleichen der angelernten ersten Sensorsignale mit den zweiten Sensorsignalen und Ausgeben eines Signals bei einer Abweichung der zweiten Sensorsignale von den ersten Sensorsignalen über einem Grenzwert.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensorsignale mit
einem Schallsensor,
einem Bildsensor,
einem Thermosensor,
einem Schwingungssensor,
einem Feuchtigkeitssensor,
einem Drucksensor
einem Stromsensor und/oder
einem Lagesensor
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sensorsignale kreuzkorreliert werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensorsignale Bildsignale eines Bildsensors sind und dass die Bildsignale miteinander verglichen werden, insbesondere dass eine Abweichung von Pixelwerten ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Erfassen der Bildsignale das Ventil und/oder der Druckzylinder von einem Leuchtmittel beleuchtet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventil und/oder Druckzylinder und der Sensor in einem gemeinsamen Gehäuse eingehaust sind, dass die Umgebungsbedingungen in dem Gehäuse konstant sind und dass die Sensorsignale innerhalb des Gehäuses erfasst werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweiten Sensorsignale in lntervallen, insbesondere in regelmäßigen lntervallen erfasst werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensorsignale von dem Sensor an eine von dem Sensor entfernte, mit einer Vielzahl von Sensoren kommunizierenden Auswerteeinrichtung drahtgebunden, insbesondere per Glasfaser oder drahtlos, insbesondere per LoRa oder Wlan übermittelt werden.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ersten und zweiten Sensorsignale in einem Prozessor der unmittelbar an dem Ventil und/oder Druckzylinder angeordnet ist, miteinander verglichen werden und das Vergleichsergebnis an eine entfernte Auswerteeinrichtung übermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventile Bereichsventile einer Brandbekämpfungsanlage sind.
11. System eingerichtet zur Überwachung von Ventilen und/oder Druckzylindem, insbesondere von Ventilen einer Brandbekämpfungsanlage, umfassend:
ein Sensor eingerichtet zum Erfassen von ersten Sensorsignalen an einem Ventil und/oder Druckzylinder in einem intakten Zustand,
einen Prozessor eingerichtet zum Anlernen der Überwachung mit den am Ventil und/oder Druckzylinder im intakten Zustand erfassten ersten Sensorsignalen,
wobei der Sensor zweite Sensorsignale an dem Ventil und/oder Druckzylinder in einem unbekannten Zustand erfasst, und
der Prozessor die angelernten ersten Sensorsignale mit den zweiten Sensorsignalen vergleicht und ein Signals bei einer Abweichung der zweiten Sensorsignalen von den ersten Sensorsignalen über einem Grenzwert aufgibt.
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