DE19951403B4 - Method for detecting smoke - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device for detecting smoke in a room for instance. A transmitter (2) for transmitting radiation that can be reflected by the smoke (1) and a receiver (3) that detects the radiation reflected by the smoke are provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Rauch in einem Raum gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.The The present invention relates to a method for detecting smoke in a room according to Preamble of claim 1.

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 müssen, ein deckenbündiger Einbau ist nach der hierfür geltenden Europäischen Norm EN54 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 detector are in more diverse Shape and design known and in the market. However, they almost all work after one Principle. To be detected, the smoke must flow through the smoke detector. The Method is known as a scattered light method and assumes that the smoke comes into contact with the sensor. The consequence of this is that smoke detectors must stick out of the ceiling flush ceiling Installation is according to the applicable European Standard EN54 not possible. at maintenance it is necessary that dismantles the whole sensor head and sent to the manufacturer. In practice, the Through sensor heads replaces new ones, because it is not possible to wait until the exchanged repaired by the manufacturer or come back serviced. As a result of this is It is necessary that twice the amount of smoke detectors from the maintenance companies is stored.

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.Further can the commercial ones Smoke detectors are manipulated without causing a detection the manipulation comes. About that In addition, it is necessary that every single smoke detector to the control cabinet is wired.

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.One Another disadvantage of the known smoke detector is that this easily soiled in practice. If they are dirty, they can but no longer detect smoke.

Aus der US 4,011,458 A ist eine Vorrichtung bekannt, wobei ein Sender zum Aussenden einer von dem Rauch in einem Raum reflektierbaren Strahlungen und ein die vom Rauch reflektierte Strahlung erkennender Empfänger vorgesehen sind.From the US 4,011,458 A a device is known, wherein a transmitter for emitting a reflectable by the smoke in a room radiations and the radiation reflected by the smoke detecting receiver are provided.

Aus der DE 696 24 461 T2 ist des weiteren ein Feuermeldesystem mit Unterscheidung von Rauchpartikeln bekannt. Auch hier befindet sich innerhalb einer Detektionskammer eine Lichtquelle hoher Intensität. Dieser Lichtquelle ist ein Lichtsensor zugeordnet. Rauchpartikel im zentralen Bereich des Lichtstrahls streuen einen Teil des Lichtes in alle Winkel, was auch der Lichtsensor erkennt. Die entsprechende Auswerteeinheit kann aber zwischen Rauchpartikeln und nicht von Rauch stammenden Signalen unterscheiden.From the DE 696 24 461 T2 Furthermore, a fire detection system with distinction of smoke particles is known. Again, located within a detection chamber, a light source of high intensity. This light source is associated with a light sensor. Smoke particles in the central area of the light beam scatter a portion of the light in all angles, which also detects the light sensor. However, the corresponding evaluation unit can distinguish between smoke particles and non-smoke signals.

Aus der DE 26 32 876 A1 geht ein Rauchdetektor hervor, der Rauch in einem offenen Raum detektiert. Durch eine entsprechende Schaltung wird sichergestellt, dass auch tatsächlich Rauch vorhanden ist, bevor eine Alarmanzeige ausgelöst wird, wobei die Schaltung im Impulsbetrieb arbeitet und mehrere Impulse ausgewertet werden.From the DE 26 32 876 A1 A smoke detector emerges that detects smoke in an open space. An appropriate circuit ensures that smoke is actually present before an alarm indication is triggered, the circuit operating in pulse mode and several pulses are evaluated.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der o. g. Art zu schaffen, mit welcher auf einfache Art und Weise tatsächlich vorhandener Rauch in einem freien Raum detektiert wird und Falschmeldungen durch Schmutz oder Manipulation auf der Abdeckung aber auch von Fremdkörper im Raum vermieden werden.Of the The present invention is based on a device the o. g. To create kind, with which in a simple way actually existing Smoke in a free space is detected and false announcements due Dirt or manipulation on the cover but also of foreign objects in the Space to be avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Merkmale von Anspruch 1.to solution lead this task the features of claim 1.

Das bedeutet, dass nicht schon jede Abweichung der Reflektion zu einem Alarm od. dgl. führt. Beispielsweise ist ein Insektenvorbeiflug, der zufällig die Strahlung reflektiert, ebenso zu übergehen, wie eine Putzfrau mit einem Staubwedel. Deshalb werden durch das Steuerungsprogramm eine Mehrzahl von Erkennungsvorgängen hintereinander addiert. Erst wenn mehrere Erkennungsvorgänge aufeinanderfolgend, eine Abweichung der Reflektion detektieren, kommt es zu einer Alarmauslösung. Auch ein abrupter Anstieg der Abweichung der Reflektion führt noch nicht zu einer Meldung, da bekannt ist, dass Rauch eher zu einem kontinuierlichen Ansteigen einer Reflektionsabweichung führt.The means that not every deviation of the reflection to one Alarm od. Like. Leads. For example is an insect flyby that randomly reflects the radiation, to pass as well like a cleaning lady with a feather duster. Therefore, by the Control program a plurality of recognition processes in a row added. Only if several recognition processes consecutively, one Detect deviation of the reflection, it comes to an alarm triggering. Also an abrupt increase in the deviation of the reflection still results not to a message, since it is known that smoke tends to become one continuous increase of a reflection deviation leads.

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 preferably formed as a unit. It can be designed as a stand-alone version, with the connections through simple relay outputs 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 Initialisierungssequenz ein Kabelbruch erkannt werden, wodurch ein komplett ausgefallener Rauchmelder ermittelt wird.Prefers however, the whole system is through a flexible microprocessor system over a BUS controllable. about Each smoke detector communicates with the BUS via a central office. there can be recognized by an initialization sequence a cable break, whereby a completely failed smoke detector is determined.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Erkennung von Rauch kann auch durch Fremdstrahlung beeinflusst werden. Bei Lichtstrahlung ist dies vor allem eine Sonneneinstrahlung oder eine Strahlung von anderen Lichtquellen, bei Verwendung von Infrarotstrahlung, kann eine Infrarotfernbedienung oder eine Infrarotschnittstelle von einem Drucker zu Irritationen führen. Um dieses auszuschliessen, soll dem Empfänger ein Filter vorgeschaltet werden, der diese Fremdstrahlungen ausfiltert. Wird beispielsweise Licht als Strahlung verwendet, so empfängt der Sensor die gesamte einfallende Lichtstrahlung, wandelt aber nur die Lichtstrahlung mit der ausgesendeten Frequenz in Gleichspannung um, die dann das Sendesignal ergibt. Die übrige Lichtstrahlung wird in Wechselspannung umgesetzt und auf Null gesetzt.The invention Device for detecting smoke can also be caused by extraneous radiation to be influenced. In the case of light radiation, this is primarily solar radiation or radiation from other light sources when using infrared radiation, Can be an infrared remote control or an infrared interface cause irritation from a printer. To exclude this, should be the receiver a filter can be connected upstream, which filters out these extraneous radiations. For example, if light is used as radiation, the sensor receives the entire incident light radiation, but only converts the light radiation with the emitted frequency in DC voltage, then the transmission signal results. The rest Light radiation is converted into AC voltage and set to zero.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inOther advantages, features and details The invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing; this shows in

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

2 bis 4 schematische Darstellung von verschiedenen Funktionen der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Erkennung von Rauch. 2 to 4 schematic representation of various functions 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 smoke indicated by dashed lines 1 has a transmitter 2 and a receiver 3 on. transmitter 2 and receiver 3 are preferably in a housing 4 which may 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 stations 2 and smoke 1 there is a cover 5 which is a ray 6 that from the sender 2 is sent out, lets through. Likewise, there is another cover 7 in front of the receiver 3 where the cover 7 a reflected beam 8th pass through.

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.The transmitter 2 is preferably a separate receiver 9 and a control receiver 10 assigned. The receiver 3 in turn is a separate station 11 and a control transmitter 12 assigned.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Die eigentliche Raucherkennung geschieht über den Sender 2 und den Empfänger 3 gemäss 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 Reflektionsabstand, d. h., es kann auch ermittelt werden, wie weit der Rauch von der erfindungsgemässen Vorrichtung entfernt ist.The operation of the present invention is as follows:
The actual smoke detection is done via the transmitter 2 and the receiver 3 according to 2 , If there is smoke in a smoke detection zone 1 is located by the sender 2 emitted radiation 6 on the smoke 1 reflected and from the receiver 3 measured. The intensity of the reflection is a measure of the smoke density. Furthermore, the reflection distance results from a selected emission or incidence angle, ie it can also be determined how far away the smoke from the device according to the invention is.

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 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.Over time, it happens that the covers 5 and 7 pollute, or that they are covered, for example, during sabotage. To determine this, are the own recipient 9 for the transmitter 2 and your own transmitter 11 for the recipient 3 provided, as in 3 is shown. Should the cover 5 respectively. 7 be dirty or taped, so the radiation can not pass through the cover 5 / 7 penetrate, but is reflected. This reflected radiation is emitted by the receiver 9 or the recipient 3 determined. The system can be set so that a percentage of contamination is determined. This means, for example, that an error message is given only when the pollution has exceeded a certain degree. The setting can also be made so that with increasing contamination up to a certain level, the smoke detection remains active.

In vielen Fällen ist auch ein Selbsttest der erfindungsgemässen Vorrichtung gewünscht. Dieser ist in 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 inventive device is desired. This one is in 4 shown. The self-test serve the control receiver 10 and the control transmitter 12 , The transmitter 2 is tested by sending his signal from the receiver 10 is received directly. If the receiver 10 the radiation is detected, it is found that the transmitter is operational.

Der Empfänger 3 wird dadurch getestet, dass der vom Sender 12 angestrahlt wird. Empfängt er Empfänger 3 die Strahlung, ist er funktionsfähig.The recipient 3 is tested by the sender 12 is illuminated. He receives receiver 3 the radiation, he is functional.

Bei defektem Sender und/oder Empfänger wird eine Fehlermeldung ausgegeben.at defective transmitter and / or receiver an error message is issued.

Claims (4)

Verfahren zur Erkennung von Rauch in einem Raum, wobei eine Strahlung von einem Sender (2) in einer Decke durch eine Abdeckung (7) hindurch in den freien Raum ausgesandt, diese zumindest zum Teil von dem Rauch (1) reflektiert und von einem Empfänger (13) hinter der Abdeckung (7) registriert wird, wobei durch ein Steuerungsprogramm eine Abweichung der Reflektion detektiert und analysiert wird, ob die Abweichung von Rauch oder von einem Fremdkörper herrührt, wobei innerhalb einer Zeiteinheit eine Mehrzahl von Erkennungsvorgängen durchgeführt und ein Alarm od. dgl. erst dann ausgelöst wird, wenn eine bestimmte Anzahl von Erkennungsvorgängen aufeinanderfolgend positiv ist und zur Unterscheidung von Rauch und Fremdkörpern zwischen einem kontinuierlichen Anstieg der Reflektion, wie bei Rauch, und einem abrupten Anstieg der Reflektion, wie bei einem Fremdkörper, unterschieden wird und dem Sender (2) zum Empfang einer von der Abdeckung (5) reflektierten Strahlung ein eigener Empfänger (9) und dem Empfänger (3) vor der Abdeckung (7) ein eigener Sender (11) zugeordnet ist.Method for detecting smoke in a room, wherein radiation from a transmitter ( 2 ) in a blanket through a cover ( 7 ) are sent out into free space, at least partly from the smoke ( 1 ) and from a receiver ( 13 ) behind the cover ( 7 ), wherein a deviation of the reflection is detected and analyzed by a control program, whether the deviation is due to smoke or from a foreign body, within a unit time a plurality of detection processes performed and an alarm od. Like. Is triggered only when a certain number of detection processes is consecutively positive and distinguishes between a continuous increase in reflection, as in the case of smoke, and an abrupt increase in reflection, as in the case of a foreign body, in order to distinguish between smoke and foreign objects, and to the transmitter ( 2 ) for receiving one of the cover ( 5 ) reflected radiation a separate receiver ( 9 ) and the recipient ( 3 ) in front of the cover ( 7 ) own transmitter ( 11 ) assigned. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionszeit ermittelt wird, welche die Strahlung vom Sender zum Empfänger benötigt.Method according to claim 1, characterized in that that the reflection time is determined which the radiation from Transmitter to the receiver needed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Empfänger die Strahlung ausgefiltert wird, welche nicht von dem Sender stammt.Method according to claim 1, characterized in that that in front of the receiver the radiation is filtered out, which does not come from the transmitter. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlung, welche der ausgesandten Strahlung entspricht, eine Gleichspannung und die Strahlung, welche nicht der ausgesandten Strahlung entspricht, eine Wechselspannung erregt.A method according to claim 3, characterized in that the radiation corresponding to the emitted radiation, a DC voltage and the radiation, which is not the emitted beam ment, an AC voltage is excited.