DE19912911A1 - Smoke detector with transmitter and receiver in housing inserted in ceiling, to emit beam for reflection off smoke - Google Patents

Smoke detector with transmitter and receiver in housing inserted in ceiling, to emit beam for reflection off smoke

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Abstract

Detector has transmitter (2) and receiver (3), each with covering (5,7). Covering allows beam (6) through from transmitter and reflected beam (8). When smoke (1) occurs in monitored area, beam emitted from transmitter is reflected on smoke and measured by receiver. Intensity of reflection indicates density of smoke and distance of smoke from device is detected from angle of incidence.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Rauch beispielsweise in einem Raum.The present invention relates to a device for Detection of smoke in a room, for example.

Rauchmelder sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und auf dem Markt. Sie arbeiten jedoch fast alle nach einem Prinzip. Um detektiert zu werden, muss der Rauch durch den Rauchmelder hindurchströmen. Das Verfahren ist als Streulichtverfahren bekannt und setzt voraus, dass der Rauch mit dem Sensor in Kontakt kommt. Die Folge davon ist, dass Rauchmelder aus der Decke herausragen, ein deckenbündiger Einbau ist nicht möglich. Bei der Wartung ist es notwendig, dass der ganze Sensorkopf demontiert und zum Hersteller geschickt wird. In der Praxis werden dabei die Sensorköpfe durch neue ersetzt, da nicht gewartet werden kann, bis die ausgetauschten, vom Hersteller repariert bzw. gewartet zurückkommen. Als Folge davon ist es notwendig, dass die doppelte Menge an Rauchmeldern von den Wartungsfirmen bevorratet wird.Smoke detectors come in a variety of shapes and designs known and on the market. However, almost all of them work according to a principle. To be detected, the smoke has to be flow through the smoke detector. The procedure is known as the scattered light method and requires that the Smoke comes into contact with the sensor. The consequence of this is that smoke detectors protrude from the ceiling Installation flush with the ceiling is not possible. During maintenance it is necessary that the whole sensor head is dismantled and is sent to the manufacturer. In practice, there will be the sensor heads replaced by new ones, as they were not serviced can be replaced by the manufacturer until the replaced come back repaired or serviced. As a result of this  it is necessary to double the amount of smoke detectors is kept in stock by the maintenance companies.

Ferner können die handelsüblichen Rauchmelder manipuliert werden, ohne dass es zu einer Detektion der Manipulation kommt. Darüber hinaus ist es notwendig, dass jeder einzelne Rauchmelder zum Schaltschrank hin verdrahtet wird.The commercially available smoke detectors can also be manipulated be without tampering detection is coming. In addition, it is necessary that everyone Smoke detector is wired to the control cabinet.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Rauchmelder liegt darin, dass diese in der Praxis leicht verschmutzen. Sind sie verschmutzt, können sie aber keinen Rauch mehr detektieren.Another disadvantage of the known smoke detectors lies in that they get dirty easily in practice. are they are dirty, but they can no longer smoke detect.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der o. g. Art zu schaffen, mit welcher auf einfache Art und Weise Rauch detektiert, eine Verschmutzung oder Sabotage erkannt bzw. der Rauchmelder auf seine Funktionsfähigkeit hin getestet wird.The present invention is based on the object Device of the above Way of creating with which simple way smoke detects pollution or sabotage detected or the smoke detector on its Functionality is tested.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass ein Sender zum Aussenden einer von dem Rauch reflektierbaren Strahlung und ein die vom Rauch reflektierte Strahlung erkennender Empfänger vorgesehen sind.To solve this task, a transmitter leads to Emitting radiation reflectable by the smoke and a recognizing the radiation reflected by the smoke Recipients are provided.

Um welche Art der Strahlung es sich handelt, ist von untergeordneter Bedeutung. Beispielsweise kann es sich um eine Lichtstrahlung jeder Wellenlänge handeln, allerdings ist auch an Ultraschall gedacht oder an eine Strahlung, die nach dem Ionisationsprinzip arbeitet. Alle Strahlungs­ quellen können hier Einsatz finden, bei denen gewährleistet ist, dass die ausgesandte Strahlung durch die Rauchpartikel reflektiert wird.The type of radiation is from of minor importance. For example, it can be act a light radiation of any wavelength, however is also thought of ultrasound or radiation that works on the ionization principle. All radiation sources can be used here, where guaranteed is that the radiation emitted by the smoke particles is reflected.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht der grosse Vorteil darin, dass der Rauchmelder nicht mehr von dem Rauch durchströmt werden muss, so dass ein deckenbündiger Einbau möglich ist.In the device according to the invention there is the big one Advantage in that the smoke detector is no longer of that  Smoke must flow through, making it flush with the ceiling Installation is possible.

Bevorzugt soll dem Sender bzw. dem Empfänger jeweils eine Abeckung vorgesetzt sein. Diese Abdeckung gewährleistet, dass alle zur Messung notwendigen Elemente nicht verschmutzt werden.Preferably the transmitter or the receiver should have one Coverage. This cover ensures that all elements necessary for measurement are not become dirty.

Zur Erkennung (Detektion) von eventuell auftretendem Rauch gibt der Sender eine Strahlung in den unmittelbar unter dem Rauchmelder liegenden Raum ab. Trifft die Strahlung auf Rauchpartikel, welche eine Reflektionsbarriere bilden, kann der Empfänger die reflektierte Strahlung erkennen. Damit ist auch der Rauch detektiert. Aus dem dabei gewählten Abstrahl- bzw. Einfallwinkel resultiert auch der Reflektionsabstand, d. h., der Abstand zwischen Rauchmelder und Rauch.For the detection (detection) of smoke that may occur gives the transmitter a radiation in the immediately below the Smoke detector from the room. Strikes the radiation Smoke particles, which form a reflection barrier, can the receiver can recognize the reflected radiation. So that is the smoke is also detected. From the chosen one Beam or angle of incidence also results in Reflection distance, d. that is, the distance between smoke detectors and smoke.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist bevorzugt auch eine Selbstdiagnose vorgesehen. Hierzu ist dem Sender vor der Abdeckung ein Kontrollempfänger zugeordnet. Beispielsweise wird vom Sender eine kurze gepulste Strahlung abgegeben. Wird von dem Kontrollempfänger diese Strahlung bestätigt, so ist die Funktion des Senders gewährleistet. Der Kontrollempfänger überwacht dabei den Strahlungskanal.In the device according to the invention is also preferred self-diagnosis provided. The sender is in front of this a control recipient is assigned to the cover. For example, the transmitter emits a short pulse Emitted radiation. Is this from the control recipient Radiation is confirmed, this is how the transmitter works guaranteed. The control recipient monitors the Radiation channel.

Zur Überwachung des Empfängers wird von einem Kontrollsender eine kurze, gepulste Sendestrahlung abgegeben. Wird durch den Empfänger dies Strahlung bestätigt, so ist die Funktion des Empfängers gewährleistet. To monitor the receiver is used by a Control transmitter a short, pulsed transmission radiation submitted. If the receiver does this radiation confirmed is the function of the receiver guaranteed.  

Werden beide Signale, das des Senders und das des Empfängers, bestätigt, so kann auch Rauch detektiert werden.If both signals, that of the transmitter and that of the Recipient, confirmed, so smoke can also be detected become.

Durch die Trennung des Rauchmelders mittels der Abdeckung von dem Prüfraum, d. h., von der Rauchmesszone und die Anordnung eines jeweils eigenen Senders und Empfängers kann eine mögliche Manipulation des Rauchmelders, z. B. durch Abkleben, erkannt werden. Hierbei dient die Abdeckung als Reflektionsfläche. Wird die Strahlung an der Reflektionsfläche reflektiert, so wird sie von einem eigenen Sender bzw. Empfänger detektiert, wodurch festgestellt wird, dass die Abdeckung strahlungsundurchlässig geworden ist.By separating the smoke detector using the cover from the test room, d. i.e. from the smoke measurement zone and the Can each have its own transmitter and receiver a possible manipulation of the smoke detector, e.g. B. by Masking, can be recognized. Here the cover serves as Reflective surface. If the radiation on the Reflected surface, so it is reflected by one own transmitter or receiver is detected, whereby it is found that the cover has become opaque to radiation.

Desweiteren kann auch eine Verschmutzungsgradkontrolle der Abdeckung durchgeführt werden. Lagern sich auf der Abdeckung Staub oder Schmutzpartikel ab, so steigt der Signalwert des dem Sender zugeordneten eigenen Empfängers und des Hauptempfängers stetig an. Wird ein kritischer Verschmutzungswert erreicht, erfolgt die Herausgabe eines Wartungssignals. Die daraus resultierende Wartung bedeutet im Normalfall lediglich die Reinigung der Abdeckung. Ein Ausbau bzw. Austausch des Rauchmeldersensors ist nicht notwendig.Furthermore, a degree of contamination control of the Coverage to be performed. Camp on the Cover dust or dirt particles, so the Signal value of the own receiver assigned to the transmitter and the main recipient. Will be a critical one Pollution value is reached, a Maintenance signal. The resulting maintenance means usually just cleaning the cover. On Removal or replacement of the smoke detector sensor is not necessary.

Die gesamte Vorrichtung wird bevorzugt als eine Einheit ausgebildet. Sie kann als Stand-Alone-Version ausgebildet sein, wobei die Anschlüsse durch einfache Relais-Ausgänge angesteuert werden.The entire device is preferred as one unit educated. It can be designed as a stand-alone version be, the connections through simple relay outputs can be controlled.

Bevorzugt ist jedoch das ganze System durch ein flexibles Mikroprozessorsystem über einen BUS ansteuerbar. Über den BUS kommuniziert jeder Rauchmelder mit einer Zentrale. Dabei kann durch eine Initialisierungsequenz ein Kabelbruch erkannt werden, wodurch ein komplett ausgefallener Rauchmelder ermittelt wird.However, the entire system is preferred by a flexible one Microprocessor system can be controlled via a BUS. On the Each smoke detector communicates with a control center via BUS. An initialization sequence can cause a cable break  can be recognized, making a completely unusual Smoke detector is determined.

Falls keine Verschmutzung oder Sabotage vorliegt, wird die Rauchintensität und das Ergebnis weitergegeben. Falls die Vorrichtungen stark verschmutzt oder sabotiert sind, wird eine Fehlermeldung weitergegeben. Die Fehlermeldung beinhaltet den Grad der Verschmutzung bzw. die Sabotage und die Nummer der Vorrichtung, an der das Ereignis aufgetreten ist. If there is no pollution or sabotage, the Smoke intensity and the result passed on. if the Devices are heavily soiled or sabotaged passed an error message. The error message includes the level of pollution or sabotage and the number of the device on which the event occurred is.  

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Erkennen von Rauch; Figure 1 is a schematic representation of an inventive device for detecting smoke.

Fig. 2 bis 4 schematische Darstellung von verschiedenen Funktionen der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Erkennung von Rauch. FIG. 2 to 4 are schematic representation of various features of the inventive device for detecting smoke.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Erkennen von gestrichelt angedeutetem Rauch 1 weist einen Sender 2 und einen Empfänger 3 auf. Sender 2 und Empfänger 3 befinden sich vorzugsweise in einem Gehäuse 4, welches beispielsweise in eine Decke eingelassen sein kann.An inventive device for detecting dashed smoke 1 has a transmitter 2 and a receiver 3 . Transmitter 2 and receiver 3 are preferably located in a housing 4 , which can be embedded in a ceiling, for example.

Zwischen Sender 2 und Rauch 1 befindet sich eine Abdeckung 5, welche einen Strahl 6, der von dem Sender 2 ausgesandt wird, durchlässt. Desgleichen befindet sich eine weitere Abdeckung 7 vor dem Empfänger 3, wobei die Abdeckung 7 einen reflektierten Strahl 8 durchlässt.Between the transmitter 2 and smoke 1 there is a cover 5 which transmits a beam 6 which is emitted by the transmitter 2 . Likewise, there is a further cover 7 in front of the receiver 3 , the cover 7 passing a reflected beam 8 .

Dem Sender 2 ist bevorzugt ein eigener Empfänger 9 sowie ein Kontrollempfänger 10 zugeordnet. Dem Empfänger 3 wiederum ist ein eigener Sender 11 und ein Kontrollsender 12 zugeordnet.A separate receiver 9 and a control receiver 10 are preferably assigned to the transmitter 2 . A separate transmitter 11 and a control transmitter 12 are in turn assigned to the receiver 3 .

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:The operation of the present invention is as follows:

Die eigentliche Raucherkennung geschieht über den Sender 2 und den Empfänger 3 gemäss Fig. 2. Falls sich in einer Rauchmesszone Rauch 1 befindet, wird die von dem Sender 2 ausgesandte Strahlung 6 an dem Rauch 1 reflektiert und von dem Empfänger 3 gemessen. Die Intensität der Reflektion ist ein Mass für die Rauchdichte. Ferner resultiert aus einem gewählten Abstrahl- bzw. Einfallwinkel der Reflektions­ abstand, d. h., es kann auch ermittelt werden, wie weit der Rauch von der erfindungsgemässen Vorrichtung entfernt ist.The actual smoke detection takes place via the transmitter 2 and the receiver 3 according to FIG. 2. If there is smoke 1 in a smoke measurement zone, the radiation 6 emitted by the transmitter 2 is reflected on the smoke 1 and measured by the receiver 3 . The intensity of the reflection is a measure of the smoke density. Furthermore, the reflection distance results from a selected radiation or incidence angle, ie it can also be determined how far the smoke is from the device according to the invention.

Im Laufe der Zeit kommt es vor, dass die Abdeckungen 5 und 7 verschmutzen, oder aber dass sie, beispielsweise bei Sabotage, abgedeckt werden. Um dies zu ermitteln, sind der eigene Empfänger 9 für den Sender 2 und der eigene Sender 11 für den Empfänger 3 vorgesehen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Sollte die Abdeckung 5 bzw. 7 verschmutzt oder abgeklebt sein, so kann die Strahlung nicht durch die Abdeckung 5/7 dringen, sondern wird reflektiert. Diese reflektierte Strahlung wird von dem Empfänger 9 bzw. dem Empfänger 3 ermittelt. Das System kann dabei so eingestellt sein, dass auch eine prozentuale Verschmutzung ermittelt wird. Das bedeutet beispielsweise, dass eine Fehlermeldung erst dann gegeben wird, wenn die Verschmutzung einen bestimmten Grad überschritten hat. Die Einstellung kann auch so geschehen, dass bei zunehmender Verschmutzung bis zu einer gewissen Höhe die Raucherkennung aktiv bleibt.In the course of time it happens that the covers 5 and 7 become dirty, or that they are covered, for example in the event of sabotage. To determine this, the own receiver 9 for the transmitter 2 and the own transmitter 11 for the receiver 3 are provided, as shown in FIG. 3. If the cover is to be 5 or 7 dirty or taped, so the radiation can not pass through the cover 5/7 penetrate, but is reflected. This reflected radiation is determined by the receiver 9 or the receiver 3 . The system can be set so that a percentage of contamination is also determined. This means, for example, that an error message is only given when the pollution has exceeded a certain level. The setting can also be done in such a way that the smoke detection remains active up to a certain level as the pollution increases.

In vielen Fällen ist auch ein Selbsttest der erfindungsgemässen Vorrichtung gewünscht. Dieser ist in Fig. 4 dargestellt. Dem Selbsttest dienen der Kontrollempfänger 10 und der Kontrollsender 12. Der Sender 2 wird getestet, indem sein Signal vom Empfänger 10 direkt empfangen wird. Falls der Empfänger 10 die Strahlung registriert, ist festgestellt, dass der Sender funktionsfähig ist.In many cases, a self-test of the device according to the invention is also desired. This is shown in Fig. 4. The control receiver 10 and the control transmitter 12 are used for the self-test. The transmitter 2 is tested by receiving its signal directly from the receiver 10 . If the receiver 10 registers the radiation, it is established that the transmitter is functional.

Der Empfänger 3 wird dadurch getestet, dass der vom Sender 12 angestrahlt wird. Empfängt er Empfänger 3 die Strahlung, ist er funktionsfähig. The receiver 3 is tested in that the transmitter 12 illuminates it. If the receiver 3 receives the radiation, it is functional.

Bei defektem Sender und/oder Empfänger wird eine Fehlermeldung ausgegeben.If the transmitter and / or receiver is defective, a Error message issued.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Erkennung von Rauch beispielsweise in einem Raum,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Sender (2) zum Aussenden einer von dem Rauch (1) reflektierbaren Strahlung und ein die vom Rauch reflektierte Strahlung erkennender Empfänger (3) vorgesehen sind.1. Device for detecting smoke, for example in a room,
characterized by
that a transmitter ( 2 ) is provided for emitting radiation that can be reflected by the smoke ( 1 ) and a receiver ( 3 ) that detects the radiation reflected by the smoke. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sender (2) eine Lichtquelle vorgesehen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a light source is provided as the transmitter ( 2 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Leuchtdiode ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the light source is a light emitting diode. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sender (2) und/oder dem Empfänger (3) eine Abdeckung (5, 7) vorgesetzt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a cover ( 5 , 7 ) is placed in front of the transmitter ( 2 ) and / or the receiver ( 3 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5, 7) für die Strahlung durchlässig ist und als Filter wirkt.5. The device according to claim 4, characterized in that the cover ( 5 , 7 ) is transparent to the radiation and acts as a filter. 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich Sender (2) und Empfänger (3) in einem Gehäuse (4) befinden.6. The device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the transmitter ( 2 ) and receiver ( 3 ) are in a housing ( 4 ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sender (2) zum Empfang einer von der Abdeckung (5) reflektierten Strahlung ein eigener Empfänger (9) zugeordnet ist.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the transmitter ( 2 ) for receiving a radiation reflected from the cover ( 5 ) is assigned its own receiver ( 9 ). 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Empfänger (3) vor der Abdeckung (7) ein eigener Sender (11) zugeordnet ist.8. The device according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that the receiver ( 3 ) in front of the cover ( 7 ) is assigned its own transmitter ( 11 ). 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sender (2) zur Erfassung der vom Sender ausgehenden Strahlung ein Kontrollempfänger (10) zugeordnet ist.9. The device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that a control receiver ( 10 ) is assigned to the transmitter ( 2 ) for detecting the radiation emitted by the transmitter. 10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Empfänger (3) ein Kontrollsender (12) zugeordnet ist.10. The device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the receiver ( 3 ) is assigned a control transmitter ( 12 ). 11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Sender (2, 11, 12) und Empfänger (3, 9, 10) über ein BUS-System mit einer Zentrale verbunden sind.11. The device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the transmitter ( 2 , 11 , 12 ) and receiver ( 3 , 9 , 10 ) are connected to a control center via a BUS system. 12. Verfahren zur Erkennung von Rauch beispielsweise in einem Raum, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlung ausgesandt, diese zumindest zum Teil von dem Rauch reflektiert und von einem Empfänger registriert wird.12. Method for detecting smoke, for example in a room, characterized in that radiation sent out, at least in part, from the smoke reflected and registered by a recipient.
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