WO2023232413A1 - Verfahren zum betreiben eines löschsystems - Google Patents

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WO2023232413A1
WO2023232413A1 PCT/EP2023/062392 EP2023062392W WO2023232413A1 WO 2023232413 A1 WO2023232413 A1 WO 2023232413A1 EP 2023062392 W EP2023062392 W EP 2023062392W WO 2023232413 A1 WO2023232413 A1 WO 2023232413A1
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WO
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extinguishing agent
camera
image processing
processing device
areas
Prior art date
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PCT/EP2023/062392
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English (en)
French (fr)
Inventor
Albert Orglmeister
Original Assignee
Albert Orglmeister
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A62C37/40—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone with electric connection between sensor and actuator
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/28—Accessories for delivery devices, e.g. supports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A62C31/24—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing attached to ladders, poles, towers, or other structures with or without rotary heads

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an extinguishing system with an electronic control with a computer module for data processing and a storage device, the control comprising an image processing device that receives and evaluates data from the camera, at least one extinguishing agent launcher connected to the control, which is used for Supply of extinguishing agent is connected to an extinguishing agent line and at least one camera connected to the control,
  • extinguishing system e.g. water or extinguishing foam
  • a fire is detected in a warehouse at a fire alarm temperature of 80°C and an extinguishing system is switched on, which sprays or floods a large amount of extinguishing agent, e.g. water or extinguishing foam, into the fire area and thus extinguishes the fire.
  • extinguishing agent e.g. water or extinguishing foam
  • sprinkler systems and significantly more powerful deluge systems or extinguishing monitors which are also referred to as extinguishing cannons or water cannons, are used as extinguishing systems.
  • all extinguishing systems are referred to individually and collectively as extinguishing agent launchers.
  • Thermal disturbances that can lead to incorrect deletion occur, for example, due to a hot exhaust or a hot wheel loader engine. During operation, high temperatures above the fire alarm temperature are reached relatively quickly.
  • a device for thermal monitoring is known for, in particular, large warehouses, waste incineration plants, production facilities and the like by means of an extinguishing system for extinguishing a fire.
  • the extinguishing system consists of a combination of one or more infrared cameras and one or more controllable extinguishing cannons in the monitored room, with at least one infrared camera detecting a fire.
  • the source of the fire is localized in the initial phase using intelligent evaluation software and, based on the temperature increase determined by the infrared camera, is automatically extinguished in the initial phase using at least one intelligently controlled extinguishing cannon.
  • EP 3 167 937 A1 discloses a method for eliminating thermal interference in infrared and video early fire detection in waste incineration plants, recycling plants, outdoor storage facilities and the like.
  • This method uses a noise or vibration analysis of vehicles in the area to be detected or other sources of thermal interference, such as drive motors of machines, in order to detect an object whose temperature is above the fire alarm temperature using the noise pattern (e.g. that of a wheel loader exhaust) to distinguish between a fire or a thermal disturbance.
  • the noise pattern e.g. that of a wheel loader exhaust
  • a distinction is made between daytime operation and nighttime operation by measuring the noise level.
  • post-operation for example, there are no vehicles driving around and therefore significantly fewer disturbances.
  • Extinguishing systems are known, for example, from DE 10 2016 104 349 A1, DE 10 2011 053 373 A1 and DE 21 2010 000 060 U1 and are increasingly being used to protect garbage bunkers and storage facilities both outdoors and in halls.
  • these predominantly automatic extinguishing systems include at least one camera, which is usually arranged on the top, for example on a ceiling or on a mast or the like, and is pivoted over the area to be monitored.
  • the control directs an extinguishing agent launcher at the source of the fire and opens a valve so that the extinguishing agent flows out under a relatively high pressure and in a relatively large quantity. Due to inaccuracies in detecting the source of the fire and in the target alignment of the extinguishing agent launcher, the extinguishing agent launcher is often pivoted vertically and/or horizontally in order to extinguish the source of the fire.
  • DE 102 53 360 A1 shows an early fire detection system with an infrared radiation detection device, which has a geometric resolution of not more than 1 cm x 1 cm, a pivoting device, which is coupled to the infrared radiation detection device in such a way that an area is line-wise and/or is scanned column by column by the infrared radiation detection device, a comparison device which compares an output signal of the infrared radiation detection device corresponding to the amount of energy of the detected infrared radiation with a predetermined threshold value and determines whether the output signal of the infrared radiation detection device exceeds the threshold value, an output device, which, in response to a signal from the comparison device, indicates that the threshold value has been exceeded and outputs coordinates of an area of the scanned surface from which infrared radiation is emitted, which has led to the threshold value being exceeded, and one Control device which controls and coordinates the infrared radiation detection device, the pivoting device, the comparison device and the output device.
  • KR 10 1 297 121 B1 discloses a tunnel fire detection device using an infrared image with an infrared camera, an infrared image capture and pre-processing unit.
  • KR 10 0 690 661 B1 describes fire extinguishing device and a method in which a fire is detected using a heat sensor, wherein a shape and color pattern of a heat source is extracted using a camera when the fire is detected. The pattern is compared with a preset fire pattern and the fire is automatically assessed according to the comparison result.
  • the invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the outset, with which disturbances in optical fire detection are reduced, in particular by distinguishing critical hotspots from non-critical hotspots.
  • a hotspot is understood to mean a hot spot above a critical temperature, for example the fire pre-alarm temperature and/or the fire alarm temperature, which can be a source of fire or another hot component in a monitoring area.
  • the critical temperature is specified and stored in the storage device.
  • the object is achieved in that the image processing device evaluates image areas that indicate a hotspot with regard to isothermal areas, compares these evaluated areas with stored patterns and, depending on the comparison, controls the extinguishing agent launcher to discharge extinguishing agent or prevents the discharge of extinguishing agent.
  • the image processing device evaluates image areas that indicate a hotspot with regard to isothermal areas, compares these evaluated areas with stored patterns and, depending on the comparison, controls the extinguishing agent launcher to discharge extinguishing agent or prevents the discharge of extinguishing agent.
  • areas equipped with extinguishing systems for example storage, production, recycling or disposal sites, vehicles are often used that cause a false alarm and possibly an associated false extinguishment, which must be avoided, due to hot exhaust mufflers in particular.
  • the mufflers and/or exhaust pipes and/or engine and/or transmission blocks of vehicles designed, for example, as wheel loaders are generally relatively open to the monitoring cameras, which can be designed as video cameras or infrared cameras, and depending on the manufacturer and/or type often have similar geometries and often similar temperature curves during operation, which can be displayed and recognized as thermal images, whereby the thermal images are structured relatively clearly and simply if an evaluation is carried out according to isotherms and temperature ranges are defined on the control or the image processing device, which are displayed and/or evaluated in a color, a gray tone, a line and/or dot pattern or the like.
  • images can be created as samples, in particular of the vehicles used within the monitoring area or their hot components, which may cause an alarm due to a temperature above the stored limit temperature for a fire alarm, and similar to the actual image processing Define temperature ranges that have characteristic geometries and/or surfaces in an isothermal representation. These patterns can be created, for example, by reference thermal images or by calculating thermal conditions.
  • the image processing device is able to display the isothermal areas of the actual thermal images available in real time on a screen and compare them with the stored patterns. If the comparison allows a result that suggests a known hot component, for example an exhaust muffler, a transmission or an engine block, the extinguishing agent launcher is used not controlled to discharge extinguishing agent. Here, for example, an alarm can be sent on a screen to enable a visual inspection by a human observer and, if necessary, manual control of the extinguishing agent launcher to discharge extinguishing agent. If the comparison of the image with the isothermal areas with the stored patterns does not allow any conclusion to be drawn about a known and uncritical heat source, i.e. a hotspot, then the extinguishing agent launcher is activated to discharge extinguishing agent. The saved patterns represent known and uncritical heat sources.
  • both temperature zones and/or temperature ranges as well as areas of the respective temperature zones and/or temperature ranges are expediently taken into account. This is done on the computer side in order to simplify the representation and evaluation of the areas of interest if necessary.
  • the actual areas are expediently compared with the patterns stored as geometric patterns and/or color gradient and/or temperature gradient patterns.
  • a noise and/or vibration analysis is carried out on the control by detecting at least one noise pattern or by measuring the noise level of vehicles or other sources of thermal interference in the area to be detected, such as drive motors of machines, whereby when measuring or detecting For example, noise patterns determine volume thresholds and use them as threshold values to decide whether a fire will be extinguished.
  • a vibration analysis of the monitored room is also carried out using vibration sensors, and the respective actual data is compared with threshold values and/or patterns on the control in order to activate the at least one extinguishing agent launcher for discharge if the threshold values are exceeded or if there are deviations from the stored patterns from to effect extinguishing agents.
  • analog and/or digital filters, directional microphones, external microphones for a 3-dimensional noise pattern, brand-specific noise filters and/or vibration sensors are used, which are connected to the control or implemented in the control.
  • analog and/or digital filters in noise analysis it can be recognized which vehicle or type of vehicle, e.g. wheel loaders, trucks or the like, is in the area to be detected or whether it is a specific operating area of a vehicle to be monitored system. This can also be used to filter out noise from outside the system.
  • at least one directional microphone is used, which is used in parallel with the infrared or video analysis, the disturbance variable can be spatially assigned to the currently detected object.
  • a 3-dimensional noise pattern can also provide information about the devices being operated and include them in the analysis.
  • the image processing device can be switched into a working mode and a rest mode, wherein in the rest mode the control activates the extinguishing agent launcher independently of a comparison of the isotherms of hotspots evaluated on the image processing device in images of the camera designed as a thermal imaging camera or video camera with stored patterns for discharging extinguishing agent controlled.
  • the switch from work mode to sleep mode can, for example, be determined based on times and calendar dates. During working hours, thermal disturbances and the associated appearance of images, especially thermal images, which can indicate a warm component of a vehicle are possible.
  • the extinguishing agent launcher is controlled using an input device connected to the control, independently of a comparison of the isotherms of hotspots in images from the camera with stored patterns evaluated on the image processing device for discharging extinguishing agent.
  • the input device can, for example, include a touchscreen, a joystick or the like and essentially allows the control to be overridden.
  • an extinguishing agent thrower in its discharge direction and/or the discharge quantity of extinguishing agent, independently of data from the control or the image processing device, in order to reliably extinguish a fire that is optically detected on a monitor or touchscreen.
  • an extinguishing process i.e. in particular the discharge of extinguishing agent using the extinguishing agent launcher, can be ended or prevented by means of the input device if there is a false alarm that is visually recognized by the operating personnel.
  • the camera for example an IR or video camera
  • the camera is pivoted around a fastening axis in an oscillating or continuously rotating manner and the data from the resulting thermal image are transmitted to the image processing device.
  • the camera is panned, for example, a distorted spherical image is created, or a circular image or an annular image, which allows the hotspots to be identified based on their coloring.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a room to be monitored in which the method according to the invention can be used and
  • FIG. 2 shows a partial representation of a hot component that is located in the monitored room and whose detection should not cause the discharge of extinguishing agent.
  • the method is used, for example, in a room 1 of a processing plant, for example for the processing of recycling material or a waste incineration plant or a storage facility for flammable objects, for example a storage area for rubber tires or wood or plastics or the like, or in a production facility.
  • material 2 for example recycling material or garbage or stored goods, is usually transported with a wheel loader 3.
  • Such a wheel loader 3 which is listed as an example for any motor vehicle, comprises at least one heat-generating internal combustion engine and an exhaust 4 that is warm during operation with a generally characteristic exhaust muffler 5, these heat-radiating components being thermal disturbances, for example so-called hotspots 6 Fire sources can be represented in an image 20, which is designed as a thermographic image or a thermally evaluated video image or processed computer-aided by an image processing device or, of course, their image data can be perceived.
  • an extinguishing system In order to monitor the monitored room 1, which can also be a warehouse or an outdoor storage area, for the occurrence of a fire in the existing stored material 2 and, if necessary, to start extinguishing the fire automatically, an extinguishing system is installed essentially a camera 8 designed as a thermal imaging camera 7, for example an infrared camera, and an extinguishing agent launcher 9, which can also be used as an extinguishing monitor or Extinguisher can be named includes.
  • a camera 8 designed as a thermal imaging camera 7, for example an infrared camera
  • an extinguishing agent launcher 9 which can also be used as an extinguishing monitor or Extinguisher can be named includes.
  • the camera 7 and the extinguishing agent launcher 9 are fastened at certain positions in a defined position, in particular in space 1 and/or relative to one another, in such a way that, for example, a fastening axis 10 of the camera 8, which includes, for example, a lens 12, is parallel to a fastening axis 13 the extinguishing agent launcher 9 is aligned.
  • the camera 7 can be pivoted, for example, by means of a motor 21, in particular a stepper motor, by up to 360° about the fastening axis 10, in particular in an oscillating manner.
  • the camera 8 or its optical axis 14 assumes a defined position relative to the fastening axis 10.
  • the camera 7 can be pivoted in such a way that the axis 14 describes a larger or smaller angle to the fastening axis 10.
  • the camera 8 can be pivoted by means of at least one associated motor 21, which can be designed as a stepper motor.
  • the extinguishing agent launcher 9 can be pivoted about two axes, as indicated by the double arrows 11 assigned to the extinguishing agent launcher 9, namely around its fastening axis 13 and an axis aligned at an angle to it.
  • the extinguishing agent launcher 9 is connected to pipelines or hose lines for the extinguishing agent.
  • the extinguishing agent launcher 9 is coupled to an electronic control 15, which in the present case is designed as a tablet computer 16, and comprises at least one storage device 17 for readable storage of data, a computer module 18 for data processing and a screen designed as a touchscreen 19, the touchscreen 19 serves both as an input unit and for displaying the images 20 recorded by the thermal imaging camera 7, the thermal imaging camera 7 of course also being connected to the tablet computer 16, which serves as a computer controller 15.
  • an electronic control 15 which in the present case is designed as a tablet computer 16
  • the touchscreen 19 serves both as an input unit and for displaying the images 20 recorded by the thermal imaging camera 7, the thermal imaging camera 7 of course also being connected to the tablet computer 16, which serves as a computer controller 15.
  • the basic geometric data of the room 1 are stored in the storage device 17 of the electronic control 15, in which the image processing device is also implemented, which are measured on site as actual data. These basic geometric data of the room 1 describe the base area, i.e. the dimensions of the floor 3 and the height of the room 1. The coordinates to which the camera 7 and the extinguishing agent launcher 8 are attached are also stored.
  • the software and image data processing devices ensure detection of a hotspot 6 that can develop into a fire.
  • image areas that indicate a hotspot 6 are evaluated with regard to isothermal areas 22 on the image processing device and these isothermal areas 22 or isothermal curves are compared with stored patterns.
  • both temperature zones and/or temperature ranges as well as areas of the respective temperature zones and/or temperature ranges are taken into account.
  • the present example is a first isothermal area 22.1 with an average temperature of approximately 450°C and a size of approximately 0.1 m 2 , a second isothermal area 22.2 with an average temperature of approximately 350°C and a size of approximately 0.15 m 2 , a third isothermal area 22.3 with an average temperature of approximately 240°C and a size of approximately 0.25 m 2 , a fourth isothermal area 22.4 with an average temperature of approximately 170°C and a size of approximately 0.4 m 2 and a fifth isothermal area 22.5 with an average temperature of approximately 120 ° C and a size of approximately 0.5 m 2 can be seen.
  • each of these isothermal areas 22 of the exhaust muffler 5 of the wheel loader 3 lead to an alarm and possibly an incorrect deletion triggered by the controller 15. Since a pattern with a corresponding temperature-Z surface distribution is known on the image processing device, the image processing device closes on the exhaust muffler 5 and does not trigger the discharge of extinguishing agent. Of course, an alarm can take place, for example, in the form of a pre-alarm on the tablet computer 16, which must be evaluated by operating personnel and, if necessary, overridden. It will be apparent to those skilled in the art that, in addition to the temperature surface distributions, characteristic geometry data can also be stored on the image processing device.
  • the ambient temperature is also measured and a corresponding value is applied to the controller 15, which uses this ambient temperature when comparing the Actual isothermal areas 22 with stored patterns are taken into account, for example, with a factor assigned to the ambient temperature.
  • the factor takes particular account of the fact that the pattern was created based on, for example, an ambient temperature of 20 ° C or was recorded with a camera and the actual isothermal areas 22 are, for example, colder and smaller at a relatively low ambient temperature and at a relatively high one Ambient temperature, for example, can be warmer and Z or larger.
  • the thermal images evaluated by the image processing device are output on the screen with the color-graded isothermal areas 22.
  • the hotspots 6, which represent sources of fire and are not marked as known by the image processing device, are extinguished automatically by the controller 15 aligning the extinguishing agent launcher 9 with the hotspot 6 and controlling it to discharge extinguishing agent.
  • the extinguishing agent launcher 9 is aligned and controlled for deletion using the touchscreen 19 and/or a joystick as an input device on a computer with an associated screen.
  • the controller 15 can be switched to at least one working mode and a rest mode with the image processing device, with the controller 15 in the rest mode controlling the extinguishing agent launcher 9 independently of a comparison of the isothermal areas 22 of hotspots 6 in images evaluated on the image processing device the thermal imaging camera 7 is controlled with the stored patterns for discharging extinguishing agent and different isothermal characters are evaluated in the different working modes.
  • the rest mode it is therefore also possible for the rest mode to be defined as a special work mode and/or for such a rest mode to be used, for example, in non- Working hours can be switched in which there are usually no known heat sources in the room 1 to be monitored and a hotspot 6 is therefore very likely to be the source of a fire.
  • At least the camera 8 is assigned a laser 23 aligned in the image recording direction, which can be designed for distance measurement and/or for emitting a pulsed laser beam.
  • the positions of the hotspot 6 recorded by the camera 7 can be described with relatively little computing effort and the extinguishing agent launcher 9 can be tracked relatively precisely, since in particular the fastening axes 10, 13 on both sides are aligned parallel to one another, so that deviations or errors are of less importance due to the different attachment points, as long as the distance between the extinguishing agent 9 and the camera 7 is relatively small, for example up to about 5 m, preferably up to about 2 m distance.
  • the error is usually so small that the fire can be extinguished at this point using the extinguishing agent.
  • the error corresponds to a maximum of the distance between an axis 14 of the camera 7 and a quasi exit axis of the extinguishing agent launcher 8.
  • the camera 7 and the extinguishing agent launcher 8 can be offset from one another, for example offset by approximately 1 m, so that the extinguishing agent launcher 8 is e.g. do not destroy the camera 7 with extinguishing agent.
  • the height difference is relatively insignificant for real accuracy.
  • the vertical angular offset of the extinguishing agent turret 8 can be calculated via the control 15 or the extinguishing agent turret 8 is pivoted vertically over a larger area.
  • all points in space 1 can be calculated on the control 15, for example by means of triangulation and the The extinguishing agent launcher 8 can be quickly aligned by appropriately controlling the motors 21 assigned to it, so that a source of fire can be extinguished.
  • the camera 7 pivots continuously in order to monitor the entire room 1, namely oscillating or rotating around the fastening axis 10, if necessary by up to 360 °.
  • additional detection means 23 for example for operating noises and/or vibrations, can be connected to the controller 15 and provide data to ensure reliable extinguishing of a fire and to avoid incorrect extinguishing. For example, if there are no known engine noises on the control, then no known isothermal areas 22 can be present in the room 1 to be monitored.
  • corresponding acoustic data or the like are stored, for example, on the memory device 17 of the controller 15, which can be assigned, for example, to the wheel loader 3 or other known motor vehicles or operating equipment.
  • Control 15 carries out a noise and/or vibration analysis by detecting and evaluating at least one noise pattern from vehicles located in the area to be detected or other sources of thermal interference, such as drive motors of machines or the wheel loader 3.
  • at least one microphone 24 is provided, which is connected to the controller 15.
  • At least one vibration voltage sensor 25 is attached in the room 1 to be monitored, which is connected to the controller 15, whereby the vibration sensor 25 can also be a special low-frequency microphone, for example.
  • an evaluation of the recorded volume and vibration data also takes place using analog and/or digital filters and their comparison with threshold or limit values or patterns, in particular also noise patterns, stored in the memory device 17 in order to ensure that the threshold values or in the event of deviations from the stored patterns and a comparison with the patterns of the isothermal areas 22, to trigger the at least one extinguishing agent launcher to discharge extinguishing agent if the conclusion about a source of fire is given at the control 15.

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Löschsystems umfasst − eine elektronischen Steuerung (15) mit einem einen Rechnerbaustein (18) zur Datenverarbeitung und einer Speichereinrichtung (17), wobei die Steuerung (15) eine Bildverarbeitungseinrichtung umfasst, die Daten einer Kamera (8) empfängt und auswertet, − mindestens einen mit der Steuerung verbundenen Löschmittelwerfer (9), der zur Versorgung mit Löschmittel an eine Löschmittelleitung angeschlossen ist und − mindestens eine mit der Steuerung verbundenen Kamera (8). Die Bildverarbeitungseinrichtung wertet Bildbereiche, die auf einen Hotspot (6) schließen lassen, bezüglich isothermer Bereiche (22) aus, vergleicht diese Bereiche (22) mit gespeicherten Mustern und steuert in Abhängigkeit des Vergleichs den Löschmittelwerfer (9) zum Austragen von Löschmittel an oder verhindert das Austragen von Löschmittel.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Löschsystems
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Löschsystems mit einer elektronischen Steuerung mit einem einen Rechnerbaustein zur Datenverarbeitung und einer Speichereinrichtung, wobei die Steuerung eine Bildverarbeitungseinrichtung umfasst, die Daten der Kamera empfängt und auswertet, mindestens einem mit der Steuerung verbundenen Löschmittelwerfer, der zur Versorgung mit Löschmittel an eine Löschmittelleitung angeschlossen ist und mindestens einer mit der Steuerung verbundenen Kamera,
Üblicherweise wird ein Brand beispielsweise in einer Lagerhalle bei einer Brandalarmtemperatur von 80°C detektiert und eine Löschanlage eingeschaltet, die eine große Menge Löschmittel, z.B. Wasser oder Löschschaum, in den Brandbereich hinein sprüht bzw. flutet und damit den Brand löscht. Als Löschsysteme kommen insbesondere Sprinkleranlagen und erheblich leistungsfähigere Sprühflutanlagen oder Löschmonitore, die auch als Löschkanonen oder als Wasserwerfer bezeichnet werden zum Einsatz. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden sämtliche Löschsysteme einzeln und gemeinsam als Löschmittelwerfer bezeichnet.
Aufgrund der großen Menge von Löschmittel, die relativ schnell ausgetragen wird, kann ein verhältnismäßig großer Schaden entstehen, so dass Fehllöschungen bei einer möglichst hohen Sicherheit für eine zuverlässige Brandbekämpfung zu vermeiden sind.
Thermische Störungen, die zu Fehllöschungen führen können, entstehen z.B. durch einen heißen Auspuff oder einen heißen Motor eines Radladers. Im Betrieb werden hier relativ schnell hohe Temperaturen oberhalb der Brandalarmtemperatur erreicht.
Aus der WO 2011/103915 A1 ist eine Einrichtung zur thermischen Überwachung für insbesondere große Lager, Müllverbrennungsanlagen, Produktionseinrichtungen und dergleichen mittels eines Löschsystems zum Löschen eines Brandes bekannt. Das Löschsystem besteht aus einer Kombination einer oder mehrerer Infrarotkameras und eines oder mehrerer steuerbarer Löschkanonen in dem überwachten Raum, wobei wenigstens eine Infrarotkamera einen Brand detektiert. Der Brandherd wird mittels einer intelligenten Auswertungssoftware bereits in der Entstehungsphase lokalisiert und auf der Basis der von der Infrarotkamera ermittelten Temperaturerhöhung in der Entstehungsphase gezielt mit der wenigstens einen intelligent gesteuerten Löschkanone automatisch gelöscht.
Im Weiteren offenbart die EP 3 167 937 A1 ein Verfahren zur Eliminierung von thermischen Störungen bei der Infrarot- und Video-Brandfrüherkennung in Müllverbrennungsanlagen, Recyclinganlagen, Freilagern und dergleichen. Bei diesem Verfahren wird mittels einer Geräusch- bzw. Schwingungsanalyse von im zu de- tektierenden Bereich befindlichen Fahrzeugen oder anderen thermischen Störquellen, wie Antriebsmotoren von Maschinen vorgenommen, um bei einem Objekt, dessen Temperatur über der Brandalarmtemperatur liegt, mittels des Geräuschmusters (z.B. dem eines Radladerauspuffs) zwischen einem Brand oder einer thermischen Störungen unterscheiden zu können. Weiterhin unterscheidet man über das Messen des Lärmpegels zwischen einem Tagbetrieb und einem Nachtbetrieb. Im Nachbetrieb gibt es z.B. keine herumfahrenden Fahrzeuge und somit auch erheblich weniger Störgrößen. Löschsysteme sind beispielsweise aus der DE 10 2016 104 349 A1 , der DE 10 2011 053 373 A1 und der DE 21 2010 000 060 U1 bekannt und finden zunehmend Verwendung zum Schutz von Müllbunkern und Lagerstätten sowohl im Freien als auch in Hallen. Zur Branderkennung bzw. Brandfrüherkennung umfassen diese überwiegend selbsttätigen Löschsysteme mindestens eine Kamera, die in der Regel oberseitig, beispielsweise an einer Raumdecke oder an einem Mast oder dergleichen, angeordnet ist, und über die zu überwachende Fläche verschwenkt wird. Wird ein Brandherd, ein Glutnest oder ein Bereich mit einer für das zu überwachende Gut ungewöhnlich hohen Temperatur, die auf einen Entstehungsbrand möglicherweise auch in einem tieferen Bereich unterhalb der thermografisch überwachbaren Oberfläche hinweist, diese Orte höherer Temperatur im Folgenden auch als Hot-Spot bezeichnet, detektiert, richtet die Steuerung einen Löschmittelwerfer auf diesen Brandherd und öffnet ein Ventil, damit das Löschmittel unter einem verhältnismäßig hohen Druck und in einer relativ großen Menge ausströmt. Aufgrund von Ungenauigkeiten in der Erfassung des Brandherdes und bei der Zielausrichtung des Löschmittelwerfers wird der Löschmittelwerfer häufig vertikal und/oder horizontal verschwenkt, um den Brandherd zu löschen.
Die DE 102 53 360 A1 zeigt eine Brandfrüherkennungsanlage mit einer Infrarotstrahlungserfassungseinrichtung, welche eine geo-metrische Auflösung von nicht mehr als 1 cm x 1 cm besitzt, einer Schwenkeinrichtung, welche mit der Infrarot- strahlungserfassungs-einrichtung derart gekoppelt ist, dass eine Fläche zeilen- und/oder spaltenweise von der Infrarotstrahlungserfassungseinrichtung abge-tastet wird, einer Vergleichseinrichtung, welche ein Ausgangssignal der Infrarotstrahlungserfassungseinrichtung entsprechend der Ener-giemenge der erfassten Infrarotstrahlung mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht und ermittelt, ob das Ausgangssignal der Infrarotstrahlungserfassungseinrichtung den Schwellenwert über-schreitet, einer Ausgabeeinrichtung, welche im Ansprechen auf ein Signal der Vergleichseinrichtung ein Überschreiten des Schwellenwerts und Koordinaten eines Bereichs der abgetasteten Fläche aus-gibt, von welchem Infrarotstrahlung abgestrahlt wird, das zur Über-schreitung des Schwellenwerts geführt hat, und einer Steuereinrich-tung, welche die Steuerung und Koordinierung der Infrarotstrahlungserfassungseinrichtung, der Schwenkeinrichtung, der Vergleich-seinrichtung und der Ausgabeeinrichtung durchführt.
Im Weiteren offenbart die KR 10 1 297 121 B1 eine ein Infrarotbild verwendende Tunnelbranderkennungsvorrichtung mit einer Infrarot-kamera, einer Infrarotbild-Er- fassungs- und -Vorverarbeitungseinheit.
Darüber hinaus beschreibt die KR 10 0 690 661 B1 Feuerlöschvor-richtung und ein Verfahren bei dem ein Brand unter Verwendung ei-nes Wärmesensors erkannt wird, wobei ein Form- und Farbmuster einer Wärmequelle unter Verwendung einer Kamera extrahiert wird, wenn der Brand erkannt wird. Das Muster wird mit einem vor- einge-stellten Brandmuster verglichen und der Brand wird automatisch ge-mäß dem Vergleichsergebnis beurteilt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem Störungen bei der optischen Branderkennung reduziert werden, insbesondere durch eine Unterscheidung kritischer Hotspots von unkritischen Hotspots.
Unter einem Hotspot wird im Sinne der Erfindung eine heiße Stelle oberhalb einer kritischen Temperatur, beispielsweise der Brandvoralarmtemperatur und/oder der Brandalarmtemperatur, verstanden, bei der es sich um einen Brandherd oder ein sonstiges heißes Bauteil in einem Überwachungsbereich handeln kann. Die kritische Temperatur ist vorgegeben und in der Speichereinrichtung hinterlegt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Bildverarbeitungseinrichtung Bildbereiche, die auf einen Hotspot schließen lassen, bezüglich isothermer Bereiche auswertet, diese ausgewerteten Bereiche mit gespeicherten Mustern vergleicht und in Abhängigkeit des Vergleichs den Löschmittelwerfer zum Austragen von Löschmittel ansteuert oder das Austragen von Löschmittel verhindert. In den mit Löschsystemen ausgestatteten Bereichen, also beispielsweise Lager- Produktions- Recycling- oder Entsorgungsstätten kommen häufig Fahrzeuge zum Einsatz, die einen Fehlalarm und gegebenenfalls eine damit verbundene Fehllöschung, die es zu vermeiden gilt, aufgrund von insbesondere heißen Auspufftöpfen verursachen. Die Auspufftöpfe und/oder Abgasrohre und oder Motor- und/oder Getriebeblöcke von beispielsweise als Radlader ausgebildeten Fahrzeugen liegen in der Regel relativ offen für die überwachenden Kameras, die als Videokameras oder Infrarotkameras ausgebildet sein können, und weisen in Abhängigkeit des Herstellers und/oder Typen häufig ähnliche Geometrien und im Betrieb oftmals ähnliche Temperaturverläufe auf, die sich als Wärmebilder darstellen und auch erkennen lassen, wobei die Wärmebilder relativ klar und einfach strukturiert sind, wenn eine Auswertung nach Isothermen erfolgt und an der Steuerung oder der Bildverarbeitungs- vorrichtung Temperaturbereiche definiert werden, die in einer Farbe, einem Grauton, einem Linien- und/oder Punktmuster oder dergleichen zur Darstellung und/oder Auswertung gebracht werden.
Zur Vermeidung oder Reduzierung von Fehllöschungen lassen sich insbesondere von den innerhalb des Überwachungsbereichs eingesetzten Fahrzeugen bzw. deren heißen Bauteile, die gegebenenfalls eine Alarmierung aufgrund einer Temperatur oberhalb der gespeicherten Grenztemperatur für einen Brandalarm verursachen, Bilder als Muster anfertigen und ähnlich der Ist-Bildverarbeitung lassen sich Temperaturbereiche definieren, die in einer isothermen Darstellung charakteristische Geometrien und/oder Flächen aufweisen. Diese Muster lassen sich beispielsweise durch Referenz-Wärmebilder oder Berechnung thermischer Bedingungen erzeugen.
Die Bildverarbeitungseinrichtung ist in der Lage die isothermen Bereiche der in Echtzeit vorliegenden Ist-Wärmebilder auf einem Bildschirm zur Darstellung zu bringen und mit den gespeicherten Mustern zu vergleichen. Lässt der Vergleich ein Ergebnis zu, das auf ein bekannten heißes Bauteil, beispielswiese einen Auspufftopf, einen Getriebe- oder einen Motorblock schließen lässt, wird der Löschmittelwerfer nicht zum Austragen von Löschmittel angesteuert. Hierbei kann beispielsweise eine Alarmierung auf einem Bildschirm erfolgen, um eine optische Überprüfung durch einen menschlichen Beobachter und gegebenenfalls ein manuelles Ansteuern des Löschmittelwerfers zum Austragen von Löschmittel zu ermöglichen. Lässt der Vergleich des Bildes mit den isothermen Bereichen mit den hinterlegten Mustern keinen Rückschluss auf eine bekannte und unkritische Wärmequelle, also einen Hotspot, zu, dann erfolgt die Ansteuerung des Löschmittelwerfers zum Austragen von Löschmittel. Die gespeicherten Muster bilden bekannte und unkritische Wärmequellen ab.
Zweckmäßigerweise werden bei der Bildauswertung der isothermen Bereiche sowohl Temperaturzonen und/oder Temperaturbereiche als auch Flächen der jeweiligen Temperaturzonen und/oder Temperaturbereiche berücksichtigt. Dies erfolgt rechnerseitig, um gegebenenfalls die Darstellung und Auswertung der Bereiche von Interesse zu vereinfachen.
Weiterhin wird zweckmäßigerweise der Vergleich der Ist-Bereiche mit den als geometrische Muster und/oder Farbverlaufs- und/oder Temperaturverlaufsmuster gespeicherten Mustern vorgenommen.
Nach einer Weiterbildung wird an der Steuerung eine Geräusch- und/oder Schwingungsanalyse durch Erfassen mindestens eines Geräuschmusters oder durch Messen des Lärmpegels von im zu detektierenden Bereich befindlichen Fahrzeugen oder anderen thermischen Störquellen, wie Antriebsmotoren von Maschinen, vorgenommen, wobei beim Messen bzw. Erfassen von Geräuschmustern beispielsweise Lautstärkeschwellen ermittelt und als Schwellwerte zur Entscheidung eingesetzt werden, ob eine Brandlöschung ausgelöst wird. Selbstverständlich wird gleichermaßen mittels Schwingungssensoren eine Schwingungsanalyse des überwachten Raums vorgenommen, und die jeweiligen Ist-Daten werden mit Schwellwerten und oder Mustern an der Steuerung verglichen, um bei einer Überschreitung der Schwellwerte oder bei Abweichungen von den gespeicherten Mustern eine Ansteuerung des mindestens einen Löschmittelwerfers zum Austragen von Löschmittel zu bewirken. Zur Geräusch- bzw. Schwingungsanalyse werden analoge oder/und digitale Filter, Richtmikrofone, externe Mikrofone für ein 3-dimensio- nales Geräuschmuster, brandspezifische Geräuschfilter und/oder Schwingungssensoren verwendet, die an die Steuerung angeschlossen bzw. in der Steuerung realisiert sind. Beim Einsatz von analogen oder/und digitalen Filtern in der Geräuschanalyse kann damit erkannt werden, um welches Fahrzeug oder welchen Typ von Fahrzeug, z.B. Radlader, Lastkraftwagen oder dergleichen, es sich im zu detektierenden Bereich oder ob es sich um einen bestimmten Betriebsbereich einer zu überwachenden Anlage handelt. Hierüber können auch anlagenfremde Störgeräusche ausgefiltert werden. Wird mindestens ein Richtmikrofon verwendet, das parallel zur Infrarot- oder Videoanalyse eingesetzt wird, kann die Störgröße dem aktuell detektierten Objekt örtlich zugeordnet werden. Bei der Verwendung mehrerer externer Mikrofone kann auch ein 3-dimensionales Geräuschmuster Aufschlüsse über betriebene Geräte geben und diese in die Analyse mit einbeziehen.
In Ausgestaltung ist die Bildverarbeitungseinrichtung in einen Arbeitsmodus und einen Ruhemodus schaltbar, wobei in dem Ruhemodus die Steuerung den Löschmittelwerfer unabhängig von einem Vergleich der an der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Isothermen von Hotspots in Bildern der als Wärmebildkamera oder Videokamera ausgebildeten Kamera mit gespeicherten Mustern, zum Austragen von Löschmittel ansteuert. Die Umschaltung vom Arbeitsmodus in den Ruhemodus kann beispielsweise anhand von Uhrzeiten und Kalenderdaten festgelegt werden. Während der Arbeitszeit sind thermische Störungen und das damit verbundene Auftreten von Bildern, insbesondere Wärmebildern, die auf ein warmes Bauteil eines Fahrzeugs schließen lassen können möglich. Während der Ruhezeiten, also insbesondere beispielsweise nachts, an Wochenenden und Feiertagen oder dergleichen können diese thermische Störungen mit den damit verbundenen Wärmebildern in der Regel nicht auftreten und es erfolgt ohne weiteren Datenabgleich von Ist-Bildern mit Mustern oder Muster-Bildern eine Ansteuerung des mindestens einen Löschmittelwerfers zum Austragen von Löschmittel. Nach einer Weiterbildung wird mit einer an die Steuerung angeschlossenen Eingabeeinrichtung der Löschmittelwerfer unabhängig von einem Vergleich der an der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Isothermen von Hotspots in Bildern der Kamera mit gespeicherten Mustern zum Austragen von Löschmittel angesteuert. Die Eingabeeinrichtung kann beispielsweise einen Touchscreen, einen Joystick oder dergleichen umfassen und ermöglicht quasi ein Übersteuern der Steuerung. Sonach kann Bedienungspersonal unabhängig von Daten der Steuerung oder der Bildverarbeitungseinrichtung einen Löschmittelwerfer in seiner Austragsrichtung und/oder der Austragsmenge von Löschmittel beeinflussen, um einen auf einem Monitor oder den Touchscreen optisch erkannten Brand zuverlässig zu löschen. Gleichermaßen kann mittels der Eingabeeinrichtung ein Löschvorgang, also insbesondere das Austragen von Löschmittel mittels des Löschmittelwerfers beendet oder verhindert werden, sollte ein Fehlalarm vorliegen, der von dem Bedienpersonal optisch erkannt wird.
Um den zu beobachtenden Raum abzutasten, wird die Kamera, beispielsweise eine IR- oder Videokamera, oszillierend oder fortlaufend drehend um eine Befestigungsachse geschwenkt und die Daten des dabei entstehenden Wärmebildes werden an die Bildverarbeitungseinrichtung übertragen. Bei dem Verschwenken der Kamera entsteht beispielsweise ein verzerrtes Kugelbild, oder ein Kreisbild oder ein Kreisringbild, das die Hotspots aufgrund ihrer Einfärbung erkennen lässt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zu überwachenden Raums bei dem das Verfahren nach der Erfindung Anwendung finden kann und
Fig. 2 eine Teildarstellung eines heißen Bauteils, das sich in dem überwachten Raum befindet und dessen Erkennung keinen Löschmit- telaustrag verursachen soll.
Das Verfahren findet beispielsweise Anwendung in einem Raum 1 einer Verarbeitungsanlage, beispielsweise zur Aufbereitung von Recyclingmaterial oder einer Müllverbrennungsanlage oder einem Lager für brennbare Gegenstände, beispielsweise einem Lagerplatz für Gummireifen oder Holz oder Kunststoffen oder dergleichen oder in einer Produktionseinrichtung. In dem zu überwachenden Raum wird üblicherweise Material 2, beispielsweise Recyclingmaterial oder der Müll oder Lagergut, mit einem Radlader 3 transportiert. Ein solcher Radlader 3, der beispielhaft für ein beliebiges Kraftfahrzeug aufgeführt ist, umfasst zumindest einen Wärme erzeugenden Verbrennungsmotor und einem im Betrieb warmen Auspuff 4 mit einem in der Regel charakteristischen Auspufftopf 5 wobei diese wärmestrahlenden Komponenten als thermische Störungen, also beispielsweise so genannte Hotspots 6 die Brandherde darstellen können, in einem Bild 20, das als ein Thermographiebild oder ein thermisch ausgewertete Videobild ausgebildet bzw. computergestützt mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung aufbereitet bzw. selbstverständlich deren Bilddaten, wahrnehmbar sind.
Um den überwachten Raum 1 , bei dem es sich auch um eine Lagerhalle oder einen Lagerplatz im Freien handeln kann, auf das Auftreten eines Brandes des vorhandenen gelagerten Materials 2 zu überwachen und gegebenenfalls ein selbsttätiges Löschen des Brandes zu starten, ist ein Löschsystem installiert, das im Wesentlichen eine als eine Wärmebildkamera 7 ausgebildete Kamera 8, beispielsweise eine Infrarot-Kamera, sowie einen Löschmittelwerfer 9, der auch als Löschmonitor oder Löschwerfer benannt werden kann, umfasst. Die Kamera 7 und der Löschmittelwerfer 9 sind an bestimmten Positionen in einer definierten Lage, insbesondere im Raum 1 und/oder relativ zueinander, derart befestigt, dass beispielsweise eine Befestigungsachse 10 der Kamera 8, die beispielsweise ein Objektiv 12 umfasst, parallel zu einer Befestigungsachse 13 des Löschmittelwerfers 9 ausgerichtet ist. Die Kamera 7 ist beispielsweise mittels eines Motors 21 , insbesondere eines Schrittmotors, um bis zu 360° um die Befestigungsachse 10 insbesondere oszillierend schwenkbar. Im Weiteren nimmt die Kamera 8 bzw. deren optische Achse 14 eine definierte Lage zu der Befestigungsachse 10 ein. Weist der zu überwachende Raum 1 besondere Gegebenheiten auf, dann ist die Kamera 7 derart schwenkbar, dass die Achse 14 einen größeren oder kleineren Winkel zu der Befestigungsachse 10 beschreibt. Auch in dieser Lage ist die Kamera 8 mittels mindestens eines zugeordneten Motors 21 , der als Schrittmotor ausgebildet sein kann, schwenkbar.
Der Löschmittelwerfer 9 ist um zwei Achsen schwenkbar, wie durch die dem der Löschmittelwerfer 9 zugeordneten Doppelpfeile 11 angedeutet, nämlich um seine Befestigungsachse 13 sowie eine winkelversetzt dazu ausgerichtete Achse. Der Löschmittelwerfer 9 ist an Rohrleitungen oder Schlauchleitungen für das Löschmittel angeschlossen. Im Weiteren ist der Löschmittelwerfer 9 mit einer elektronischen Steuerung 15 gekoppelt, die vorliegend als ein Tabletcomputer 16 ausgebildet ist, und mindestens eine Speichereinrichtung 17 zur auslesbaren Speicherung von Daten, einen Rechnerbaustein 18 zur Datenverarbeitung und einen als Touchscreen 19 ausgebildeten Bildschirm umfasst, wobei der Touchscreen 19 sowohl als Eingabeeinheit als auch zur Darstellung der von der Wärmebildkamera 7 aufgenommenen Bilder 20 dient, wobei die Wärmebildkamera 7 selbstverständlich ebenfalls mit dem Tabletcomputer 16, das als Computer-Steuerung 15 dient, verbunden ist.
Selbstverständlich ist die Befestigung der mindestens einen Kamera 8 und des mindestens einen Löschmittelwerfers 9 an Masten, Raumwänden oder Raumdecken oder dergleichen insbesondere stationären Bauteilen möglich. In der Speichereinrichtung 17 der elektronischen Steuerung 15, in der auch die Bildverarbeitungseinrichtung realisiert ist, sind die geometrischen Grunddaten des Raums 1 hinterlegt, die vor Ort als Ist-Daten gemessen werden. Diese geometrischen Grunddaten des Raums 1 beschreiben die Grundfläche, also die Abmessungen des Bodens 3 und die Höhe des Raums 1. Im Weiteren sind die Koordinaten, an denen die Kamera 7 und der Löschmittelwerfer 8 befestigt sind, gespeichert. Darüber hinaus können herstellerseitig ermittelte Standardwerferkurven, die Wurfweiten des Löschmittels unter einem bestimmten Druck und vorgegebener Löschmittelwerfereinstellungen beschreibenT sowie verschiedene Software- und Bilddatenverarbeitungseinrichtungen gespeichert werden.
Die Software und Bilddatenverarbeitungseinrichtungen stellen zum einen eine Erkennung eines Hotspots 6, der sich zu einem Brand entwickeln kann sicher. Um Fehllöschungen, die durch bekannte Wärmequellen, also beispielsweise den Auspufftopf 5 des im vorliegenden Beispiel dargestellten Radladers 3 zu vermeiden, werden an der Bildverarbeitungseinrichtung Bildbereiche, die auf einen Hotspot 6 schließen lassen, bezüglich isothermer Bereiche 22 auswertet und diese Isother- men-Bereiche 22 bzw. Isothermenverläufe mit gespeicherten Mustern verglichen. Bei der Bildauswertung der Isothermen-Bereiche 22 werden sowohl Temperaturzonen und/oder Temperaturbereiche als auch Flächen der jeweiligen Temperaturzonen und/oder Temperaturbereiche berücksichtigt. Vorliegend sind beispielsweise ein erster Isothermen-Bereich 22.1 mit einer mittlere Temperatur von ca. 450°C und einer Größe von etwa 0,1 m2, ein zweiter Isothermen-Bereich 22.2 mit einer mittleren Temperatur von ca. 350°C und einer Größe von etwa 0,15 m2, ein dritter Isothermen-Bereich 22.3 mit einer mittleren Temperatur von ca. 240°C und einer Größe von etwa 0,25 m2, ein vierter Isothermen-Bereich 22.4 mit einer mittleren Temperatur von ca. 170°C und einer Größe von etwa 0,4 m2 und ein fünfter Isothermen-Bereich 22.5 mit einer mittleren Temperatur von ca. 120°C und einer Größe von etwa 0,5 m2 zu erkennen. Bei einer Brandmeldetemperatur von 70°C oder größer würde jeder dieser Isothermen-Bereiche 22 des Auspufftopfs 5 des Radladers 3 zu einer Alarmierung und einer gegebenenfalls durch die Steuerung 15 ausgelösten Fehllöschung führen. Da vorliegend an der Bildverarbeitungseinrichtung ein Muster mit einer entsprechenden Temperatur-ZFlächenverteilung bekannt ist, schließt die Bildverarbeitungseinrichtung auf den Auspufftopf 5 und löst keinen Austrag von Löschmittel aus. Selbstverständlich kann eine Alarmierung beispielsweise in Form eines Voralarms auf dem Tabletcomputer 16 stattfinden, die von Bedienpersonal auszuwerten und gegebenenfalls zu übersteuern ist. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass neben den Temperatur-ZFlächenverteilungen auch charakteristische Geometriedaten an der Bildverarbeitungseinrichtung gespeichert werden können. Werden darüber hinaus entsprechende Daten verschiedener gängiger Auspufftöpfe von Radladern 3 oder sonstigen Kraftfahrzeugen oder Muster nicht dargestellter isothermen Bereiche von Motorblöcken oder dergleichen gespeichert und die mit der Kamera 8 aufgenommenen Bilddaten an der Steuerung 15 mit der Bildverarbeitungseinrichtung entsprechend des Auftretens ausgewertet, ist eine Vielzahl von Fehllöschungen zu vermeiden.
Um Temperarturänderungen oder Temperaturverlaufsänderungen oder Flächenänderungen, die Abweichungen der entsprechenden Ist-Daten von den gespeicherten Mustern darstellen und bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen berücksichtigen zu können, wird auch die Umgebungstemperatur gemessen und ein entsprechender Wert liegt an der Steuerung 15 an, die diese Umgebungstemperatur bei einem Vergleich der Ist- Isothermen-Bereiche 22 mit gespeicherten Mustern beispielsweise mit einem der Umgebungstemperatur zugeordneten Faktor berücksichtigt. Der Faktor trägt insbesondere dem Umstand Rechnung, dass das Muster auf Grundlage beispielsweise einer Umgebungstemperatur von 20°C erstellt oder mit einer Kamera aufgenommen wurde und die Ist- Isothermen-Bereiche 22 bei einer demgegenüber relativ niedrigen Umgebungstemperatur beispielsweise kälter undZoder kleiner und bei einer relativ hohen Umgebungstemperatur beispielsweise wärmer undZoder größer sein können. Weitere Änderungen können sich durch verändernde Abstände beispielsweise des Auspufftopfs 5 oder einer sonstigen Wärmequelle zur Kamera 8 oder eine objektivbedingten Verzerrung ergeben. Diese Änderungen sind insofern von der Bildverarbeitungseinrichtung berücksichtigbar als die prozentualen Bezugsgrößen der einzelnen Isothermen-Bereiche 22 zueinander gleich bleiben und entsprechend mit den gespeicherten Mustern vergleichbar sind.
Damit Bedienpersonal die relevanten Wärmequellen, die Hotspots 6 darstellen, schnell und zuverlässig auf dem Tabletcomputer 16 erkennen können, werden die von der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Wärmebilder mit den farblich abgestuften Isothermen-Bereichen 22 auf dem Bildschirm ausgegeben.
Insgesamt erfolgt die Löschung der Hotspots 6, die Brandherde darstellen und nicht entsprechend von der Bildverarbeitungseinrichtung als bekannt gekennzeichnet werden, automatisch, indem die Steuerung 15 den Löschmittelwerfer 9 auf den Hot- spot 6 ausrichtet und zum Austragen von Löschmittel ansteuert.
Damit Bedienpersonal diese automatische Löschung übersteuern kann, ist eine Ausrichtung und Ansteuerung der Löschmittelwerfer 9 zum Löschen mittels des Touchscreen 19 und/oder eines Joystick als eine Eingabeeinrichtung an einem Computer mit zugeordnetem Bildschirm vorgesehen.
Zur Erreichung einer relativ hohen Sicherheit ist die Steuerung 15 mit der Bildverarbeitungseinrichtung in mindestens einen Arbeitsmodus und einen Ruhemodus schaltbar, wobei in dem Ruhemodus die Steuerung 15 den Löschmittelwerfer 9 unabhängig von einem Vergleich der an der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Isothermen-Bereichen 22 von Hotspots 6 in Bildern der Wärmebildkamera 7 mit den gespeicherten Mustern zum Austragen von Löschmittel ansteuert und in den verschiedenen Arbeitsmodi unterschiedliche Isothermencharakteren ausgewertet werden. Somit ist es auch möglich, dass der Ruhemodus als ein spezieller Arbeitsmodus definiert ist und/oder ein solcher Ruhemodus beispielsweise in Nicht- Arbeitszeiten geschaltet sein kann, in denen sich üblicherweise keine bekannten Wärmequellen in dem zu überwachenden Raum 1 befinden und ein Hotspot 6 demnach mit sehr großer Wahrscheinlichkeit ein Brandherd ist.
Mindestens der Kamera 8 ist ein in Bildaufnahmerichtung ausgerichteter Laser 23 zugeordnet, der zur Distanzmessung und/oder zur Abgabe eines gepulsten Laserstrahls ausgebildet sein kann.
Die von der Kamera 7 erfasste Positionen des Hotspots 6 lässt sich mit einem relativ geringen Rechenaufwand beschreiben und der Löschmittelwerfer 9 verhältnismäßig exakt nachführen, da insbesondere die beiderseitigen Befestigungsachsen 10, 13 parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass sich Abweichungen bzw. Fehler von einer geringeren Bedeutung durch die unterschiedlichen Befestigungspunkte ergeben, solange der Abstand zwischen dem Löschmittelwerfer 9 und der Kamera 7 relativ klein ist, beispielsweise bis etwa 5 m, bevorzugt bis ca. 2 m Entfernung beträgt. Der Fehler ist aber in der Regel derart klein, dass der Brand an diesem Punkt mit dem Löschmittel auch zum Löschen zu treffen, ist. Der Fehler entspricht maximal dem Abstand zwischen einer Achse 14 der Kamera 7 und einer quasi Austrittsachse des Löschmittelwerfers 8. In der Höhenlage können die Kamera 7 und der Löschmittelwerfer 8 zueinander versetzt sein, beispielsweise um ca. 1 m versetzt, so dass der Löschmittelwerfer 8 z.B. nicht die Kamera 7 mit Löschmittel zerstört. Der Höhenunterschied ist für die reale Treffgenauigkeit relativ unerheblich. Bei größeren Höhenunterschieden, die erheblich sind, kann über die Steuerung 15 der vertikale Winkelversatz des Löschmittelwerfers 8 berechnet werden oder der Löschmittelwerfer 8 wird vertikal über einen größeren Bereich geschwenkt.
Mit den gespeicherten Ist-Daten und den Koordinaten der Befestigungspunkte der Kamera 8 und des Löschmittelwerfers 9 sowie den Entfernungsdaten, die zum Beispiels mittels der Laser 23 ermittelt werden, lassen sich an der Steuerung 15 sämtliche Punkte im Raum 1 beispielsweise mittels Triangulation berechnen und der Löschmittelwerfer 8 ist durch eine entsprechende Ansteuerung der ihm zugeordneten Motoren 21 schnell auszurichten, so dass eine Löschung eines Brandherdes möglich ist.
Im Normalbetrieb oder Regelbetrieb verschwenkt die Kamera 7 fortlaufend, um den gesamten Raum 1 zu überwachen, und zwar um die Befestigungsachse 10 oszillierend oder umlaufend drehend gegebenenfalls um bis zu 360°.
Selbstverständlich können an die Steuerung 15 weitere Erfassungsmittel 23 beispielsweise für Betriebsgeräusche und/oder Schwingungen angeschlossen sein, die Daten liefern, um eine zuverlässige Löschung einen Brandes sicher zu stellen und Fehllöschungen zu vermeiden. Liegen beispielsweise keine bekannten Motorengeräusche an der Steuerung an, dann können auch keine bekannten Isother- men-Bereiche 22 in dem zu überwachenden Raum 1 vorhanden sein.
Selbstverständlich sind bei einer solchen Überwachung beispielsweise an der Speichereinrichtung 17 der Steuerung 15 entsprechende Akustikdaten oder dergleichen gespeichert, die beispielsweise dem Radlader 3, oder anderen bekannten Kraftfahrzeugen oder Betriebsmittel zuzuordnen sind.
Zur weitergehenden Verbesserung der Erkennungsgenauigkeit thermischer Störquellen und zur Verringerung von Fehllöschungen erfolgt an der
Steuerung 15 eine Geräusch- und/oder Schwingungsanalyse durch Erfassung und Auswertung mindestens eines Geräuschmusters von im zu detektierenden Bereich befindlichen Fahrzeugen oder anderen thermischen Störquellen, wie Antriebsmotoren von Maschinen oder dem Radlader 3, vorgenommen. Zur Ermittlung mindestens eines Geräuschmusters oder Lärmpegels im zu überwachenden Raum 1 ist mindestens ein Mikrofon 24 vorgesehen, das an die Steuerung 15 angeschlossen ist. Zur Erfassung von Schwingungen ist mindestens ein Schwin- gungssensor 25 in dem zu überwachenden Raum 1 befestigt, der an die Steuerung 15 angeschlossen ist, wobei es sich bei den Schwingungssensor 25 beispielsweise auch um spezielles Niederfrequenzmikrofon handeln kann.
An der Steuerung 15 findet eine Auswertung der erfassten Lautstärke- und Schwingungsdaten auch mittels analoger oder/und digitaler Filter und deren Vergleich mit in der Speichereinrichtung 17 gespeicherten Schwell- oder Grenzwerten oder Mustern, insbesondere auch Geräuschmustern, statt, um bei einer Überschreitung der Schwellwerte oder bei Abweichungen von den gespeicherten Mustern sowie einem Abgleich mit den Mustern der Isothermen Bereiche 22 eine Ansteuerung des mindestens einen Löschmittelwerfers zum Austragen von Löschmittel zu bewirken, falls der Rückschluss auf einen Brandherd an der Steuerung 15 gegeben ist.
Bezugszeichen

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Betreiben eines Löschsystems mit einer elektronischen Steuerung (15) mit einem einen Rechnerbaustein (18) zur Datenverarbeitung und einer Speichereinrichtung (17), wobei die Steuerung (15) eine Bildverarbeitungseinrichtung umfasst, die Daten einer Kamera (8) empfängt und auswertet, mindestens einem mit der Steuerung verbundenen Löschmittelwerfer (9), der zur Versorgung mit Löschmittel an eine Löschmittelleitung angeschlossen ist und mindestens einer mit der Steuerung verbundenen Kamera (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinrichtung Bildbereiche, die auf einen Hotspot (6) schließen lassen, bezüglich isothermer Bereiche (22) auswertet, diese Bereiche (22) mit gespeicherten Mustern vergleicht und in Abhängigkeit des Vergleichs den Löschmittelwerfer (9) zum Austragen von Löschmittel ansteuert oder das Austragen von Löschmittel verhindert. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bildauswertung der isothermen Bereiche (22) sowohl Temperaturzonen und/oder Temperaturbereiche als auch Flächen der jeweiligen Temperaturzonen und/oder Temperaturbereiche berücksichtigt werden. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich der Ist-Bereiche (22) mit den als geometrische Muster und/oder Farbverlaufs- und/oder Temperaturverlaufsmuster gespeicherten Mustern vorgenommen wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steuerung (15) ein gemessener Umgebungstemperaturwert der Umgebung, in der sich der Kamera (8) befindet, anliegt und in Abhängigkeit des Umgebungstemperaturwertes die Bildverarbeitungseinrichtung eine Skalierung der isothermen Bereiche (22) vornimmt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Muster anhand von Ist-Isothermen erstellt und gespeichert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Wärmebilder mit den farblich abgestuften Isothermen-Bereichen (22) auf einem Bildschirm ausgegeben werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steuerung (15) eine Geräusch- bzw. Schwingungsanalyse durch Erfassen mindestens eines Geräuschmusters und/oder Messen des Lärmpegels von im zu detektierenden Bereich befindlichen Fahrzeugen oder anderen thermischen Störquellen, wie Antriebsmotoren von Maschinen, vorgenommen wird, wobei beim Erfassen von Geräuschmustern oder Messen des Lärmpegels die Lautstärkeschwellen ermittelt und als Schwellwerte zur Entscheidung eingesetzt werden, ob eine Brandlöschung ausgelöst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinrichtung in mindestens einen Arbeitsmodus und einen Ruhemodus schaltbar ist, wobei in dem Ruhemodus die Steuerung (15) den Löschmittelwerfer (9) unabhängig von einem Vergleich der an der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Isothermen von Hotspots (6) in Bildern der Kamera (8) mit gespeicherten Mustern zum Austragen von Löschmittel ansteuert. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer an die Steuerung (15) angeschlossenen Eingabeeinrichtung der Löschmittelwerfer (9) unabhängig von einem Vergleich der an der Bildverarbeitungseinrichtung ausgewerteten Isothermen von Hotspots (6) in Bil- dern der Wärmebildkamera (7) mit gespeicherten Mustern und/oder der Geräusch- bzw. Schwingungsanalyse zum Austragen von Löschmittel angesteuert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (8) oszillierend oder drehend um eine Befestigungsachse (10) geschwenkt wird und die Daten des dabei entstehenden Wärmebildes an die Bildverarbeitungseinrichtung übertragen werden.
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