DE10104861B4 - Verfahren zur Branderkennung - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Branderkennung mit einem Brandmelder (27), wobei durch eine optische Messung ein Brand erkannt wird, falls ein Messwert (25) der optischen Messung eine Alarmschwelle (24) erreicht, wobei in bestimmten Zykluszeiten (28) der Messwert (25) ermittelt wird, wobei von dem Messwert (25) ein Referenzwert (26) abgezogen wird, um einen Differenzwert zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert (26) ein nachgeführter Ruhewert des unverschmutzten Brandmelders (27) ist, dass der Referenzwert (26) in Abhängigkeit von dem Differenzwert verändert wird, dass der Referenzwert (26) für eine bestimmte Zeit (28) mit dem veränderten Wert gehalten wird, dass die Alarmschwelle (24) aus dem veränderten Referenzwert (26) und einem festen Offsetwert dadurch bestimmt wird, indem zum Referenzwert (26) der feste Offsetwert hinzuaddiert wird und dass die optische Messung eine Streulichtmessung ist.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, so wie es aus der
DE 35 07 344 C2 bekannt ist. - Der Ruhewert optischer Brandmelder ist den Umwelteinflüssen seines Einsatzgebietes ausgesetzt. Feiner Staub und andere Verunreinigungen in der Luft gelangen über Eintrittsöffnungen in die optische Meßkammer und setzen sich an deren Innenwänden sowie an Sender und Empfänger des optischen Meßsystems ab. Hier wird demnach ein optischer Brandmelder mit Meßkammer vorgesehen, bei dem Rauch durch ein Labyrinth in diese Meßkammer eindringt. Verschmutzung ist jedoch auch ein Problem bei optischen Brandmeldern, die ohne eine optische Meßkammer auskommen. Dazu zählt beispielsweise ein Freiraumstreulichtrauchmelder.
- Diese Verunreinigungen bewirken eine Veränderung des Ruhewerts, die um so stärker wird, je länger der Brandmelder diesen Umweltbedingungen ausgesetzt ist. Bei einer üblich verwendeten festen Alarmschwelle wird damit die Empfindlichkeit des Rauch-Brandmelders beeinflußt. Im Extremfall können sogar Fehlalarme auftreten.
- Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Branderkennung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass eine variable Alarmschwelle verwendet und der Ruhewert nachgeführt wird, aus dem sich dann diese variable Alarmschwelle durch Addition mit einem festen Offsetwert berechnet. Damit passt sich die Alarmschwelle an die Verschmutzungsbedingungen des Brandmelders automatisch an. Damit ist weiterhin eine konstante Rauchempfindlichkeit gewährleistet, und die Einsatzzeit des Brandmelders wird dadurch wesentlich erhöht. Weiterhin kann aus dem nachgeführten Ruhewert, dem Referenzwert, der Verschmutzungsgrad des Melders direkt abgelesen werden, denn um so höher er ist, desto höher ist der Verschmutzungsgrad.
- Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert bei Streulicht (Reflexion) Meldern. Bei Streulichtmeldern wandert der Referenzwert aufgrund verstärkter Reflexionen an den Schmutzpartikeln an der Meßkammer nach oben, da die Verschmutzung von Sender und Empfänger zu einer Verringerung des Ruhewerts führen.
- Durch die in den anhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Verfahrens zur Branderkennung möglich.
- Besonders vorteilhaft ist, dass, wenn die variable Alarmschwelle eine vorgegebene Schwelle, beispielsweise den oberen Grenzwert eines Analog-Digitalwandlers erreicht hat, der zur Digitalisierung der Meßwerte des optischen Brandmelders verwendet wird, dann eine Verschmutzungsmeldung abgegeben wird, da die Funktionalität des Brandmelders in einem solchem Falle gefährdet ist. Dies liegt daran, dass Werte oberhalb dieser Schwelle nicht mehr unterscheidbar sind und mit dem Wert der Schwelle digitalisiert werden.
- Doch genauso ist es von Vorteil, dass der Referenzwert um wenigstens 1 Bit verändert wird, sobald der Differenzwert zwischen Messwert und Referenzwert ungleich Null ist.
- Schließlich ist es auch von Vorteil, dass eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorliegt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie eine optische Meßeinrichtung, einen Analog-Digital-Wandler, einen Prozessor und Mittel zur Abgabe einer Meldung aufweist. Die Vorrichtung kann dabei vorteilhafterweise als Streulicht-Rauchmelder ausgebildet sein.
- Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Erfindung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,2 Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,3 ein Spannungszeit-Diagramm zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Beschreibung
-
1 zeigt als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Ein optischer Sender1 ist über eine Freiraum-Luftstrecke mit einem optischen Empfänger2 verbunden. Der optische Sender1 kann eine Laserdiode oder eine Leuchtdiode sein. Der optische Empfänger2 kann eine Foto-Diode oder beispielsweise ein Bolometer sein. Die Messung, die hier durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, ist eine Steulichtmessung. - Über einen Eingang ist der optische Sender
1 mit einer Ansteuerung3 verbunden, die von einem Prozessor4 über dessen ersten Datenausgang angesteuert wird. Der optische Empfänger2 gibt seine Signale an eine Signalverarbeitung6 ab, die die Signale verstärkt und filtert. In einem anschließenden Analog-Digital-Wandler5 werden die Signale digitalisiert. Der so entstandene digitale Datenstrom wird dann zu einem Dateneingang des Prozessors4 übertragen. Über seinen zweiten Datenausgang ist der Prozessor4 mit einem Schnittstellenbaustein8 verbunden, der Daten des Prozessors4 über eine Übertragungsleitung9 zu einer Zentrale10 überträgt. Die Übertragungsleitung9 kann als Bus ausgeführt sein, sie kann aber auch eine normale Leitung sein und die Zentrale10 kann alternativ auch eine Warneinrichtung sein. - In
2 ist ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, das mit der in1 gezeigten Vorrichtung durchgeführt wird. In Verfahrensschritt11 wird mit dem optischen Sender1 eine optische Messung durchgeführt, wobei der optischen Empfänger2 die optischen Signale mißt. Diese Messung und die Übertragung zum Prozessor4 werden in sehr kurzen Zyklen durchgeführt. In bestimmten, im Vergleich zu den Messzyklen wesentlich größeren Zyklen28 verwendet der Prozessor den aktuellen Messwert zum Nachführen des Ruhewerts. Bei jedem Messzyklus wird überprüft, ob die Zykluszeit für die Nachführung abgelaufen ist (Verfahrensschritt11a ). Ist das nicht der Fall, dann werden die nachfolgenden Verfahrensschritte für die Nachführung des Ruhewerts übersprungen und das Verfahren mit dem Verfahrensschritt19 zur Branderkennung fortgesetzt. Ist die Zykluszeit für die Nachführung des Ruhewerts dagegen abgelaufen, dann folgt Verfahrensschritt12 . - In Verfahrensschritt
12 wird von dem Meßwert ein abgespeicherter Referenzwert abgezogen, um einen Differenzwert zu erzeugen. In Verfahrensschritt13 wird überprüft, ob der Differenzwert größer null ist. Ist das der Fall, dann wird in Verfahrensschritt14 in Abhängigkeit vom Differenzwert der Referenzwert erhöht. Jedoch mindestens um ein Bit. Ist der Referenzwert kleiner oder gleich null, dann wird entweder der Referenzwert in Abhängigkeit vom Differenzwert gesenkt, jedoch mindestens um ein Bit, oder, wenn der Differenzwert gleich null ist, wird der Referenzwert beibehalten. Eine Alarmschwelle wird dann aus dem veränderten Referenzwert und einem festen Offsetwert berechnet. Dieser Offsetwert wurde experimentell bestimmt. - In Verfahrensschritt
16 wird überprüft, ob der nun veränderte Referenzwert, der den Verschmutzungsgrad anzeigt, gleich einer vorgegebenen Schwelle ist. Dies wird in Verfahrensschritt17 überprüft. Ist das der Fall, dann wird in Verfahrensschritt18 eine Verschmutzungswarnung ausgegeben. Dies wird dann vom Prozessor4 durchgeführt, der über den Schnittstellenbaustein8 und Übertragungsleitung9 dies an die Zentrale10 übermittelt. - In Verfahrensschritt
19 bildet der Prozessor4 eine Differenz zwischen dem Meßwert und der Alarmschwelle, deren Überschreiten einen Brand anzeigt. In Verfahrensschritt20 wird überprüft, ob diese Differenz gleich null oder größer null ist. Ist das der Fall, dann wird in Verfahrensschritt21 ein Brandalarm ausgegeben. Ist das nicht der Fall, dann endet in Verfahrensschritt22 das Verfahren. Die Brandmeldung wird wiederum über den Schnittstellenbaustein8 und die Übertragungsleitung9 an die Zentrale10 ausgegeben. - In
3 ist ein Spannungszeit-Diagramm dargestellt, das das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt. Eine variable Alarmschwelle24 wird beim Überschreiten, wie es hier bei dem Spitzenwert eines Meßsignals25 angezeigt wird, einen Alarm nach sich ziehen. Der Referenzwert26 wird wie oben geschildert nachgeführt. Dabei wird die nachgeführte Referenz für eine bestimmte Zeiteinheit Δt, mit dem Bezugszeichen28 hier bezeichnet, gehalten. Die nachgeführte Referenz26 stammt von einem Ruhewert von einem unverschmutzten Brandmelder27 . Aber aufgrund der Verschmutzung wird diese Referenz26 nachgeführt, so dass nach einer gewissen Zeit ein deutlicher Unterschied zwischen der nachgeführten Referenz26 und dem Ruhewert27 vorliegt. Die Alarmschwelle wird gleichzeitig um den festen Offsetwert mit dem Referenzwert26 verändert. Dabei wird einfach der Offsetwert zu dem Referenzwert26 hinzuaddiert, um die Alarmschwelle24 zu bestimmen. - Ein Anschlag
23 als die vorgegebene Schwelle für einen Analog-Digital-Wandler zeigt an, wenn die nachgeführte Alarmschwelle24 diesen Wert erreicht, dass der Verschmutzungsgrad so hoch ist, dass die Funktionsfähigkeit des Brandmelders nicht mehr gewährleistet ist. Ist der Differenzwert zwischen dem Meßwert25 und der Referenz26 ungleich null, dann wird die Referenz um mindestens 1 Bit, hier mit digits bezeichnet,29 verändert.
Claims (5)
- Verfahren zur Branderkennung mit einem Brandmelder (
27 ), wobei durch eine optische Messung ein Brand erkannt wird, falls ein Messwert (25 ) der optischen Messung eine Alarmschwelle (24 ) erreicht, wobei in bestimmten Zykluszeiten (28 ) der Messwert (25 ) ermittelt wird, wobei von dem Messwert (25 ) ein Referenzwert (26 ) abgezogen wird, um einen Differenzwert zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert (26 ) ein nachgeführter Ruhewert des unverschmutzten Brandmelders (27 ) ist, dass der Referenzwert (26 ) in Abhängigkeit von dem Differenzwert verändert wird, dass der Referenzwert (26 ) für eine bestimmte Zeit (28 ) mit dem veränderten Wert gehalten wird, dass die Alarmschwelle (24 ) aus dem veränderten Referenzwert (26 ) und einem festen Offsetwert dadurch bestimmt wird, indem zum Referenzwert (26 ) der feste Offsetwert hinzuaddiert wird und dass die optische Messung eine Streulichtmessung ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Referenzwert (
26 ) ein Verschmutzungsgrad bestimmt wird und dass, wenn die Alarmschwelle (24 ) einen bestimmten Schwellwert (23 ) erreicht, eine Verschmutzungsmeldung abgegeben wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert (
26 ) bei einem Differenzwert, der ungleich null ist, um wenigstens ein Bit (28 ) verändert wird. - Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine optische Messeinrichtung (
1 ,2 ), einen Analog-Digital-Wandler (5 ), einen Prozessor (4 ) und Mittel (8 ,9 und10 ) zur Abgabe einer Meldung aufweist. - Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Streulichtrauchmelder ausgebildet ist.
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