Verfahren und Anordnung zur analogen Messwertübertragung der jeweiligen Brandkenngrössen eines Mehrkriterien-Brandmelders

Beschreibung

[0001] Verfahren und Anordnung zur analogen Messwertübertragung der jeweiligen Brandkenngrössen eines Mehrkriterien-Brandmelders.

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur analogen Messwertübertragung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0003] Zur Schadensminderung ist die Früherkennung von Bränden wichtig. Bisher gibt es aber jedoch keine Brandmelder, die auf alle Brandarten rasch und sicher reagieren. So detektiert beispielsweise ein optischer Streulichtmelder vorzüglich den Rauch von Schwelbränden, reagiert aber schlecht auf offene Zellulosefeuer oder auf manche Flüssigkeitsbrände. Ein Wärmedifferentialmelder dagegen verhält sich genau umgekehrt. Schwelbrände mit geringer Wärmeentwicklung kann er nicht entdecken, dagegen offene Brände mit grosser Hitzeentwicklung. Im allgemeinen werden je nach Brandrisiko solche Melder ausgewählt, die die erwarteten Brände gut detektieren. Dazu ist selbstverständlich ein erheblicher Planungsaufwand nötig; dennoch verbleibt ein Restrisiko. In sehr kritischen Einzelfällen werden deshalb diese Melder durch zusätzliche andere Meldertypen ergänzt. Es können also beispielsweise Wärmemelder zusätzlich zu Rauchmeldern vorgesehen werden, was die Anlagen aber verteuert. Deshalb hat man schon Brandmelder kombiniert, die beispielsweise zum Rauchmelderteil noch ein Wärmemelderteil aufweisen.

[0004] Derartige Mehrkriterien-Brandmelder sind an sich bekannt. Beispielsweis ist in der DE-AS 2 452 839 ein Brandmelder mit wenigstens zwei auf verschiedene Brandphänomene reagierenden Fühlern mit einer gemeinsamen Auswerteschaltung beschrieben. Dabei vermag die Auswerteschaltung bei einer Beeinflussung des einen Fühlers durch ein Brandphänomen die Ansprechschwelle des anderen Fühlers für die Alarmsignale im Sinne einer Empfindlichkeitserhöhung zu ändern. Bei den Mehrkriterien-Meldern reagieren die Fühler eines Melders auf verschiedene Brandkriterien und werden zueinander in Bezug gesetzt. Beispielsweise können die jeweiligen Fühlersignale miteinander logisch verknüpft werden, um dann ein entsprechendes Alarmsignal des Melders abzugeben. Es sind verschiedene Auswertemethoden für den jeweiligen Melder bekannt. Dem herkömmlichen Mehrkriterienmelder jedoch gemeinsam ist, dass die Auswertung jeweils im bekannten Melder vorgenommen wird. Im einzelnen Melder wird bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes nur ein Alarmsignal des betreffenden Melders auf die Meldeleitung gegeben und dadurch zur Zentrale übertragen. Eine Übertragung der jeweiligen Brandkenngrössen bzw. der jeweiligen analogen Meldermesswerte des betreffenden Mehrkriterienmelders ist nicht möglich.

[0005] In einer Brandmeldeanlage, in der der analoge Meldermesswert neben der Melderadresse des zugehörigen Melders zyklisch zur Zentrale übertragen wird, wie dies beispielsweise in der DE-A-2 341 087 beschrieben ist, können herkömmliche Mehrkriterien-Schwellwertmelder nicht verwendet werden. In Anlagen mit analogwertübertragenden Meldern ist es durch hochwertige Auswertealgorithmen in der Zentrale möglich, eine weitaus differenziertere Behandlung der Meldersignale gegenüber herkömmlichen Schwellwertmeldern vorzunehmen. Dadurch wird eine höhere Ansprechsicherheit bei gleichzeitiger höherer Sicherheit gegen Falschalarm erreicht.

[0006] Aus der DE-A-26 38 529 ist ein Überwachungs- und Alarmverfahren und -vorrichtung zur Unfallverhütung bekannt. Die bekannte Überwachungsvorrichtung weist eine zentrale Überwachungs- und Alarmvorrichtung auf, an die über eine Datenübertragungssteuereinheit über eine Schleife eine Vielzahl von Fernendeinheiten angeschlossen sind. An jede Fernendeinheit sind eine Reihe von einzelnen Detektoren angeschlossen. Zur Übertragung der Meßwerte der einzelnen Detektoren weist die jeweilige Fernendeinheit einen Multiplexer auf, der über einen Analog-Digital-Wandler einer nachgeschalteten Datenübertragungsendsteuerschaltung und einer nachgeordneten Station für die Leitungsschleife an der Leitungsschleife angeschlossen ist. Dabei läßt die Programmsteuerschaltung den Multiplexer sequentiell die Analogsignale von den jeweiligen Detektoren abtasten, digitalisieren, adressieren und zur zentralen Überwachungs- und Alarmvorrichtung übertragen. In der bekannten Vorrichtung sind weder Mehrkriterien-Brandmelder vorgesehen, noch ist dort der Hinweis gegeben, die Übertragung der unterschiedlichen Brandkenngrößen eines Mehrkriterien-Brandmelders in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit der jeweiligen Brandkenngröße zu steuern.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Vorteile durch die gleichzeitige detailliertere Messung von beispielsweise Rauch und Wärme, also verschiedener Brandkriterien, noch zu steigern und ein dementsprechendes Verfahren anzugeben, das es gestattet, die jeweiligen analogen Messwerte eines auf verschiedene Brandgrössen reagierenden Mehrkriterienmelders auf einer Meldeleitung zur Zentrale zur dortigen Auswertung zu übertragen. Ferner sollen Anordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer oben beschriebenen Brandmeldeanlage bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemässe Anordnung hierfür ergibt sich aus den Ansprüchen 6 bis 11.

[0009] Für das erfindungsgemässe Verfahren weist der Mehrkriterien- Brandmelder, der konstruktiv eine Einheit bildet, messtechnisch jedoch zwei unterschiedliche Brandkenngrössen misst, Schaltungseinrichtungen auf, mit denen es möglich ist, die voneinander unabhängig erfassten Brandkenngrössen entweder abwechselnd oder gemeinsam zur Zentrale zu übertragen. Dazu ist für jede ermittelte Brandkenngrösse entweder jeweils eine eigene Übertragungseinrichtung vorgesehen, die zusammen an die gemeinsame Meldeleitung angeschaltet sind, oder eine gemeinsame Übertragungseinrichtung vorgesehen, die abwechselnd mittels einer Steuereinrichtung an die jeweiligen Mess- und Verarbeitungseinrichtungen für die verschiedenen Brandkenngrössen angeschaltet wird. Von der Zentrale aus werden die einzelnen Übertragungseinrichtungen nacheinander bzw. wird die Übertragungseinrichtung zyklisch abgefragt.

[0010] Zweckmässigerweise kann die abwechselnde Anschaltung in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit der jeweiligen Brandkenngrösse von der im Mehrkriterienmelder dafür vorgesehenen Steuereinrichtung gesteuert werden.

[0011] Bei der gleichzeitigen und der abwechselnden Übertragung der Brandkenngrössen werden beide Brandkenngrössen in der Zentrale getrennt mit Verfahren ausgewertet, wie sie z.B. in der DE-PS 23 41 087 beschrieben werden und ggf. nach der Auswertung zur Alarmgabe, wie ebenfalls in der DE-PS 23 41 087 angegeben, miteinander weiter verarbeitet. Damit ist eine optimale Branderkennung möglich.

[0012] Anordnungen für die verschiedenen Übertragungsverfahren werden anhand der Zeichnung im folgenden kurz beschrieben. Dabei zeigen die

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Mehrkriterienmelders,

Fig. 2 ein Blockschaltbild für einen Mehrkriterienmelder mit zwei Übertragungseinrichtungen,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Mehrkriterienmelders mit nur einer Übertragungseinrichtung für zwei Brandkenngrössen,

Fig. 4 ein Schaltbeispiel für die Multiplikation zweier Messignale und

Fig. 5 ein Schaltbeispiel für die Addition zweier Messignale.

[0013] In Fig. 1 ist schematisch ein Mehrkriterienmelder MM dargestellt. Im Melder MM befindet sich im Wärmemelderteil WM ein Heissleiter HL; im Rauchmelderteil RM befinden sich eine Empfangsdiode ED und eine Sendediode SD. Das Rauchmelderteil RM ist also von einem Streulichtmelder gebildet. Ferner befindet sich im Melder MM eine hier nicht näher dargestellte elektronische Schaltungsanordnung ES für Verarbeitungs- und Übertragungseinrichtungen, sowie ein Meldersockel MS, der auch die nötigen Anschlussklemmen für die Installation aufweist.

[0014] Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung für einen kombinierten Melder, der zwei Brandkenngrössen, nämlich Rauch R und Wärme W detektiert. Im Grunde genommen sind konstruktiv in einem Melder zwei unabhängige Melder vereinigt, die neben der jeweiligen Messeinrichtung ME-R für Rauch und ME-W für Wärme und der jeweiligen Verarbeitungsvorrichtung VE-R für Rauch und VE-W für Wärme noch jeweils ein eigenes Übertragungsteil aufweisen. Das Übertragungsteil ist einmal die Übertragungseinrichtung UE-R für Rauch und das andere Mal die Übertragungseinrichtung UE-W für Wärme. Beide sind gemeinsam an der Meldeleitung ML, die zur Zentrale Z führt, angeschlossen. Bei der zyklischen Abfrage der einzelnen Melder von der Zentrale aus werden die beiden voneinander unabhängigen, jedoch kombiniert im Melder angeordneten Melderteile nacheinander abgefragt. Dies hat den Vorteil, dass an ein und demselben Ort zwei im Grunde genommen voneinander unabhängige Melder installiert sind, die auf unterschiedliche Brandkenngrössen ansprechen. Es ist somit kein zusätzlicher Installationsaufwand erforderlich, und es können zwei verschiedene Melder bei der zyklischen Abfrage nacheinander auf ihre jeweiligen analogen Meldermesswerte abgefragt werden.

[0015] In Fig. 3 ist eine ähnliche Schaltungsanordnung im Blockschaltbild dargestellt wie in Fig. 2. Im Gegensatz dazu ist aber nur eine einzige Übertragungseinrichtung UE an der Meldelinie ML angeschlossen. Diese Übertragungseinrichtung UE wird abwechselnd an die Mess- und Verarbeitungseinrichtung ME-R, VE-R für Rauch und an die Mess- und Verarbeitungseinrichtung ME-W, VE-W für Wärme angeschaltet. Dies ist mit einem Umschalter US angedeutet. Die Umschaltung wird dabei von einem Steuergerät ST gesteuert. Das Steuergerät ST ist an den Verarbeitungseinrichtungen für Rauch und Wärme (VE-R und VE-W) angeschlossen. Diese Anordnung benötigt nur eine Übertragungseinrichtung, jedoch eine Steuereinrichtung, die im einfachsten Fall die zyklischen Anschaltungen beider Messeinrichtungen veranlasst. Sie kann aber auch so angeschlossen werden, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit einer jeweiligen Brandkenngrösse den Umschalter steuert. Tritt beispielsweise plötzlich eine starke Wärmeentwicklung auf, so ist es unnötig, für die zyklische Melderabfrage, die Analogmesswerte für den Rauchmelder noch zu übertragen. Es wird sofort und jedes Mal bei der Abfrage der analoge Messwert für Wärme übertragen, so dass in der zentralen Auswerteeinrichtung auf Grund des ständigen Anstehens der hohen Wärmemesswerte dort sofort ein Alarmsignal abgeleitet werden kann.

[0016] In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für die Multiplikation von zwei Brandkenngrössen am Beispiel eines Rauch- und Wärmemessignals dargestellt. Der Melder weist eine Mess- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R auf, die an sich bekannt ist und im einzelnen nicht näher dargestellt werden muss. Sie wird von einer Versorgungsspannung UV mit Strom versorgt. Der Mess-und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R ist die Messeinrichtung für Wärme nachgeschaltet. In diesem Fall ist der Mess- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R in einfacher Weise über einen Vorwiderstand RV ein Temperaturfühler, hier ein Heissleiter RW, nachgeschaltet. Am Ausgang der Mess- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R steht die Spannung UR an, die proportional der Rauchdichte ist. Am Heissleiter RW für die Temperaturmessung steht die Spannung UMP an. Die dort abgegriffene Spannung UMP ist die gemeinsame Messspannung, das ist das Produkt aus den Rauch- und aus dem Wärmemessignal. Diese gemeinsame Messspannung UMP wird bei der Abfrage zür Zentrale übertragen.

[0017] In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für die Addition von zwei Brandkenngrössen, nämlich von Rauch- und Wärmemessignalen, dargestellt. Der mit einer Versorgungsspannung UV beaufschlagten Mess-und Verarbeitungseinrichtung MVE-R für Rauch ist ein Netzwerk von Widerständen nachgeschaltet, das u.a. einen Temperaturfühler, hier einen Heissleiter RW, aufweist. Parallel zur Mess- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R und damit parallel zur Versorgungsspannung UV ist ein Spannungsteiler aus den Widerständen RV3 (Vorwiderstand) und RW (Heissleiter) geschaltet. Am Abgriffpunkt TP des Spannungsteilers, also zwischen den beiden Widerständen RV3 und RW wird die Spannung, die der Wärme proportional ist, abgegriffen und über einen weiteren Vorwiderstand RV2 auf einen Summationspunkt SP geführt. Die am Ausgang der Mess-und Versorgungseinrichtung für Rauch MVE-R anstehende Spannung UR, die der Rauchdichte proportional ist, wird über den Vorwiderstand RV1 auf den Summationspunkt SP geführt. Am Summationspunkt SP wird die gemeinsame Messspannung UMS für beide Brandkenngrössen abgegriffen. Am Summationspunkt SP ist der Messwiderstand RMS angeschlossen. Die dort abgegriffene Messspannung UMS wird als addiertes Rauch- und Wärmesignal zur Zentrale übertragen. Für die Übertragung sind auch Kombinationen der oben beschriebenen Übertragungsverfahren möglich.

Bezugszeichenliste

[0018] 

ED

Empfangsdiode

ES

Elektronische Schaltungsanordnung für Verarbeitungs- und Übertragungseinrichtung VE und ÜE

HL

Heissleiter

ME

Messeinrichtung

ML

Meldeleitung

MM

Mehrkriterien- Brandmelder

MS

Melder- Sockel

MVE

Mess- und Verarbeitungseinrichtung

R

Rauch

RM

Rauchmelder-Teil

RMS

Messwiderstand

RV

Vorwiderstand

SD

Sendediode

SP

Summationspunkt

ST

Steuereinrichtung

TP

Spannungsteilerabgriffpunkt

UMP

gemeinsame Messspannung (Produkt aus Rauch- und Wärmemessignal)

UMS

gemeinsame Messspannung (Summensignal von Rauch-und Wärmemessignal)

UR

der Rauchdichte proportionale Spannung

US

Umschalter

UV

Versorgungsspannung

UE

Übertragungseinrichtung

VE

Verarbeitungseinrichtung

W

Wärme

WM

Wärmemelder-Teil

Z

Zentrale

RW

Temperaturfühler (z.B. Heissleiter HL)

Ansprüche

1. Verfahren zur analogen Meßwertübertragung der jeweiligen Brandkenngröße eines Mehrkriterien-Brandmelders (MM), der konstruktiv als ein Melder für zumindest zwei unterschiedliche Brandkenngrößen (R;W) ausgebildet ist, in einer Brandmeldeanlage mit einer Zentrale (Z) und mindestens einer Meldeleitung (ML), an die mehrere, einzeln identifizierbare Melder angeschlossen sind, die von der Zentrale aus zyklisch abgefragt und dort ausgewertet werden, wobei in jedem Melder (MM) unabhängig voneinander die unterschiedlichen Brandkenngrößen (R; W) gemessen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß eine für die Brandkenngrößen gemeinsame Übertragungseinrichtung (ÜE) an der Meldeleitung (ML) angeschlossen ist, und daß mittels einer Steuereinrichtung (ST) in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit der jeweiligen Brandkenngrößen (R;W) die betreffende Brandkenngröße (R oder W) an die Übertragungseinrichtung (ÜE) angeschaltet (US) wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mehrkriterien-Brandmelder (MM) für die Messung der jeweiligen Brandkenngröße (R; W) jeweils eine Meß- und Verarbeitungseinrichtung (ME-/VE-R; ME-/VE-W) aufweist, und daß jeder Meß- und Verarbeitungseinrichtung eine gemeinsame Steuereinrichtung (ST) nachgeschaltet ist, welche einen nachgeordneten Umschalter (US) steuert, dem die Übertragungseinrichtung (ÜE) nachgeschaltet ist.

Claims

1. Method for the analog measured value transmission of the respective fire characteristics of a multi-criteria fire detector (MM), which is constructionally designed as a detector for at least two different fire characteristics (R; W), in a fire alarm system having a central station (Z) and at least one signalling line (ML), to which a plurality of individually identifiable detectors are connected, which are cyclically interrogated from the central station and are evaluated there, the different fire characteristics (R; W) being measured independently in each detector (MM),
characterised in that a transmission device (ÜE) shared by the fire characteristics is connected to the signalling line (ML), and in that the respective fire characteristic (R or W) is connected (US) to the transmission device (ÜE) by means of a control device (ST) depending on the rate of change of the respective fire characteristics (R; W).

2. Arrangement for carrying out the method according to Claim 1, characterised in that, for measuring the respective fire characteristic (R; W), each multi-criteria fire detector (MM) has a measuring and processing device (ME-R/VE-R; ME-W/VE-W) in each case, and in that connected downstream of each measuring and processing device is a shared control device (ST) which controls a following changeover switch (US), connected downstream of which is the transmission device (ÜE).

Revendications

1. Procédé pour la transmission analogique des valeurs de mesure des grandeurs caractéristiques respectives d'incendie d'un détecteur d'incendie à plusieurs critères (MM), qui est réalisé, de par sa construction, comme un détecteur pour au moins deux grandeurs caractéristiques d'incendie différentes (R;W), dans une installation d'avertissement d'incendie comportant un central (Z) et au moins une ligne de signalisation (ML), à laquelle sont connectés plusieurs détecteurs identifiables individuellement, qui sont interrogés cycliquement à partir du central, où les valeurs de mesure sont évaluées, les différentes grandeurs caractéristiques d'incendie (R;W) étant mesurées indépendamment les unes des autres dans chaque détecteur (MM),
caractérisé par le fait qu'un dispositif de transmission (ÜE) commun pour les grandeurs caractéristiques d'incendie est raccordé à la ligne de signalisation (ML) et qu'au moyen d'un dispositif de commande (ST), la grandeur caractéristique considérée d'incendie (R ou W) est appliquée (US) au dispositif de transmission (ÜE), en fonction de la vitesse de variation de la grandeur caractéristique d'incendie considérée (R;W).

2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque détecteur d'incendie à plusieurs critères (MM) comporte respectivement, pour la mesure de la grandeur caractéristique respective d'incendie (R;W), un dispositif de mesure et de traitement (ME-/VE-R; ME-/VE-W), et qu'en aval de chaque dispositif de mesure et de traitement est branché un dispositif de commande commun (ST), qui commande un commutateur (US) disposé en aval et en aval duquel est branché le dispositif de transmission (ÜE).

Zeichnung