DE2140297A1

DE2140297A1 - Einrichtung zur Ortung und Anzeige von Feuer

Info

Publication number: DE2140297A1
Application number: DE19712140297
Authority: DE
Inventors: der Anmelder M ist
Original assignee: PUCILL P
Current assignee: PUCILL P
Priority date: 1970-08-11
Filing date: 1971-08-11
Publication date: 1972-03-02
Also published as: GB1353615A; NL7111060A; AU3217271A; FR2102178A1; AU452416B2; FR2102178B1; JPS5343791B1; CH540538A; DE2140297B2; DE2140297C3

Description

Be Schreibung zu der Patentanmeldung

Peter Melburn PUCILL, lytherington, Macclesfield_s Cheshire, Großbritannien

betreffend
"Einrichtung zur Ortung und Anzeige von Feuer¹¹

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Ortung und Anzeige von Feuer und bezieht sich insbesondere auf eine Feuerortungs- und Anzeigeanlage, die aur automatischen überwachung von Feuerausbrüchen in Gebäuden oder Räumen installiert wird und zur Ortung und Anzeige sowohl von Flammeri, bzw. Flammenherden als auch getrennt davon oder zusammen zur Ortung und Anzeige eines Rauch- oder Qualmherdes in den;, in schützenden Raum dient.

Normalerweise v/erden Feuerortungselemento an der Decke eines zu schützenden Raumes angebracht. Dabei ist die Verwendung wärme empfindlicher Detektoren bekannt, die auf Teinperatu ränderungen in der Atmocphäre im Umgebungsbereich des Detektors ar sprechen. Bis jedoch die Wärme an der Docko ein-is !Rr-UaI-Jr. so weit ansteigt, daß ein Ausgangs signal am Detektov ontrH.-oh.t, das irgendein im Bereich des Bodens entcfcaadunes Fougi¹ zn:-yji^f;

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ORIGINAL

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soll, muß die Wärmeentwicklung auf Bodenniveau häufig schon beträchtlich angestiegen sein. Um diesen Nachteil zu begegnen, werden in vielen Fällen anstelle der v/ärmeempfindlichen Detektoren solche Detektoren verwendet, die auf Rauch oder Qualm in unmittelbarer Umgebung des Detektors ansprechen, da sich mit solchen Detektoren ein Feuerherd in vielen Fällen früher ent-. decken lässt und. häufig zu Beginn eines Feuerausbruchs zunächst viel Rauch, Jedoch nur relativ wenig Wärme entsteht.

Für Rauchdetektoren wird entweder das Prinzip der Ionisationskammer angewandt oder es wird die Veränderung der Dispersion eines lokal erzeugten Lichtstrahls durch die Rauchpartikeln, d.h. die Änderung dieses Lichtstrahls auf einer Fotozelle festgestellt. Bei geringen Deckenhöhen sind derartige Detektoren zur Aufspürung und Anzeige eines Feuerherdes ausreichend. Bei großen Deckenhöhen jedoch kann es leicht geschehen, daß der Rauch eines schwelenden Feuerherdes eine Rauchschicht unter Deckenhöhe bildet. In diesem Fall, bleibt der Detektor inaktiv, es sei denn, die Hitzeentwicklung des Feuers steige soweit an, daß der Rauch bis zur Höhe der Decke ansteigen kann.

Sowohl rauch-als auch wärmeempfindliche Detektoren müssen jedoch in ziemlich nahem Abstand voneinander angeordnet werden, um eine befriedigende Abdeckung des zu schützenden Raumes garantieren zu können.

Es ist auch bekannt, Feuer durch Strahlungsdetektoren zu ermitteln. Um leuer von anderen Strahlungsquellen unterscheiden zu können, die eine Fehlanzeige verursachen würden, ist es bekannt, Strahlungsdetektoren zu verwenden_s die nur auf Strahlung fluktuierender Intensität ansprechen, was in der Regel bei Flammenherden in einem frühen Stadium des Feuers der Fall ist;. Mit aolchen Strahlungsdetektoren jedoch lasoen sich schwelende Brandherde, bei denen überwiegend nur Rauch entwickelt wird, nicht sicher ermitteln.

Obgleich diese Detektoren den beträchtlichen Vorteil aufweisen, daß ti ich damit relativ große Bereiche absichern lassen, so daß

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auch die Installationskosten im Verhältnis zur schützbaren Fläche relativ gering sind, haben sie jedoch gleichwohl wegen des erwähnten Nachteils nur für ganz spezielle Anwendungsfälle Verbreitung gefunden. Diese Detektoren haben jedoch den Vorteil, daß sie nicht auf einen Temperatüranstieg, noch auf den physischen Transport von Rauchpartikeln des Feuers angewiesen sind, so daß sie sehr rasch ansprechen xmd insbesondere für solche Feuer geeignet sind, bei denen die Flaminenfront schon sehr bald stark ansteigt. . '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feuerortungsund Anzeigesystem zu schaffen, bei dem einerseits die Vorteile der erwähnten Strahlungsdetektoren ausgenutzt werden, mit dem sich jedoch auch das Vorhandensein eines Rauch- oder Qualmherdes ermitteln lässt, selbst wenn der Rauch in einer Schichtung unter der Deckenhohe vorliegt.

Juie erfindungsgemäße Einrichtung zur Ortung und Anzeige \^ron Feuerherden ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: Wenigstens ein Strahlungsdetektor ist hoch im Raum angeordnet; wenigstens ein Feuersimulator ist auf einer anderen Höhe im Raum angeordnet;

der Simulator wird in bestimmten Zeitintervallen, die im folgenden als "Rauchortungsperioden" bezeichnet sind, durch eine Erregereinheit erregt,.dabei entsprechen die Intervalle zwischen den Rauchortungsperioden den "Strahlungsperioden"; ein Steuer-bzw. Uberwachungssystem ist mit dem Detektor verbunden und gibt einerseits ein Feuerausgangssignal ab als Anzeige für einen möglichen Flammenherd, wenn der Detektor während der Strahlungsperioden anspricht, und liefert andererseits ein Rauchausgangssignal, das einen möglichen Rauchherd anzeigt, weim der Detektor auf den Feuersimulator während der Rauchortungsperioden nicht anspricht.

Es sei betont, daß im Falle des Vorliegens einer Rauchschichtung zwischen dem Detektor und dem Simulator der Detektor von der durch den Simulator emittierten Strahlung getrennt ist. Der Feuersimulator ist eine Strahlungsquelle, die eine Strah-

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lung emittiert, für die der Detektor besonders empfindlich ist.

So kann bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ein einziger Strahlungsdetektor oberhalb des Pegels irgendeiner zu erwartenden Rauchschichtung und ein einziger Simulator unter diesem Pegel angeordnet; sein. Vorzugsweise werden jedoch mindestens zwei Strahlungsdetektoren eingesetzt. Dadurch lässt sich nicht nur der zu überwachende Flächenbereich vergrössern, vielmehr wird dadurch auch gemäß der Erfindung ein besonderer Vorteil erreicht, der sich mit einer logischen Schaltungsanordnung bestimmter Ausbildung in dem Steuer- und Überwachungssystem zur Überprüfung möglicher Fehler erreichen lässt. Ein besonderer Nachteil von Feuera.lariaanlagen besteht im allgemeinen darin, daß sie mit steigender Empfindlichice it sehr viel leichter Fehlalarm anzeigen, während sich andererseits bei sehr komplexen Systemen zeigt, daß diese viel leichter ausfallen und daher häufiger Überprüfung bedürfen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Maßnahmen gegen Fehlalarme und Ausfälle der Anlage getroffen.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungßform sind wenigstens zwei ' Strahlungsdetektoren vorgesehen, die auf den gleichen Feuersimulator ansprechen und die Steuer- und Überwachungseinheit v/eist eine logische Schaltungsanordnung mit einem Feueralarmspeicher auf, der die Feuerausgangssignale aufnimmt und ein Feueralarmsignal nur abgibt, wenn das Feuerausgangssignal von mehr als einem Detektor in der gleichen Strahlungsperiode empfangen wird. Damit lässt sich ein sicherer Schutz gegen Fehlanzeige eines Detektors erreichen, der falsche Feuer- oder Flammenausgangssignale abgibt.

Vorzugsweise enthält die Logikanordnung weiterhin einen Betriebsf ehler speicher, der die Flammen- oder Feuer ausgangs signale empfängt, während einem Fehlergatter die Ausgangssignale des Betriebsfehlerspeichers und die Feueralarmsignale des Feueralarmspeichers zugeführt werden. Der Betriebsfehlerspeicher zählt dabei eine festgelegteAnzahl der Flammenausgangssignale und gibt seinerseits ein Ausgangssignal an das Fehlergatter

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ab, das auf dieses Ausgangssignal dann anspricht und ein Betrieb sfehlersignal liefert, vrenn kein Feueralarmsignal vorliegt. Die bevorzugte Anzahl für die Feuerausgangssignale beträgt 8, so daß, wenn ein einziger Detektor acht aufeinanderfolgende Ausgangssignale abgibt, ohne daß vom anderen Detektor entsprechende Signale vorliegen, um ein Feueralarmsignal zu erzeugen, sich eine Ausgangsanzeige ergibt, die darauf hinweist, daß ein Detektor Fehlanzeige liefert.

Die Logikanordnung enthält vorzugsweise einen Rauchalarmspeicher, dem die Rauchausgangssignale zugeführt werden und der ein Rauchalarmsignal nur abgibt, wenn Rauchausgangssignale von mehr als einem Detektor in der gleichen Rauchortungsperiode eintreffen. Die Rauchausgangssignale können Impulse sein, die aus einer Abtasteinheit in Bezug auf einen niederen Spannungsoder Strompegel, "beispielsweise Nullspannung, gewonnen werden. Mit dieser Anordnung lässt sich ein wirksamer Schutz gegen Rauchalarmsignale gewinnen, die sich als Ergebnis eines fehlerhaften Detektors oder einer Fehlanzeige eines Detektors sonst ergeben wurden.

Die Logikanordnung kann weiterhin eine Einrichtung aufweisen, um eine spezielle Anzeige zu liefern, wenn ein Detektor ausfällt oder Fehlanzeige liefert. Zu diesem Zweck kann die Logikanordnung weiterhin einen Detektorfehler-speicher enthalten, dem die Rauchausgangssignale zugeführt werden und weiterhin kann ein Detektorfehlergatter vorgesehen sein, dem die Rauchalarmsignale des Rauchalarmspeichers und die Ausgangssignale des Detektorfehlerspeichers zugeführt werden. Der Detektorfehlerspeicher zählt eine vorgegebene Anzahl der Rauchausgangssignale und gibt dann ein Ausgangssignal an das Detektorfehlergatter ab, das dann auf dieses Ausgangssignal anspricht, um ein Detektorfehlersignal zu liefern, wenn kein Rauchalarmsignal vorliegt.

Bei der soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Anlage kann also auch nur ein Simulator und ein oder mehrere Strahlungsdetektoren, die auf diesen Simulator ansprechen, verwendet werden«.

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Bei dieser Anordnung ergeben Fehler des Simulators Hauchalarmsignale, da dann keine Feuersimulation mehr durch die Detektoren während der Bauchortungsperiodeii ermittelt wird. Um auch gegen diese Fehlanzeige geschützt zu sein, werden vorzugsweise wenigstens zwei Feuersimulatoren vorgesehen, wobei jeder Strahlungsdetektor auf zwei Simulatoren anspricht und die Erregereinheit die Simulatoren nacheinander erregt. Dabei wird jeder Simulator während einer zugeordneten Rauchortungsperiode erregt und das Steuer- und Überwachungssystem enthalt eine Prüfeinheit, um ein Rauchalarmsignal nur dann zu liefern, wenn Rauchausgangssignale während aufeinanderfolgender Rauchortungsperioden empfangen werden.

Die Prüfeinheit lässt sich zweckmässigerweise zu einer baulichen Einheit mit dem erwähnten Rauchalarmspeicher vereinigen, der vorzugsweise einen ersten Rauchalarmspeicher aufweist, der ein Ausgangssignal liefert, wenn meh" als ein Rauchausgangssignal empfangen wird und der weiterhin einen zweiten Rauchalarmspeicher aufweist, der ein Rauchalarmsignal dann abgibt, wenn der erste Rauchalarmspeicher mehr als einmal anspricht.

Weiterhin sind vorteilhafterweise Einheiten vorgesehen, die eine Simulatorfehleranzeige im Falle von Simulatorfehlern liefern. Zu diesem Zweck können wenigstens zwei Simulatorfehlerspeicher vorhanden sein. Weiterhin ist dann eine Auswahleinheit vorgesehen, durch die die Simulatorfehlerspeicher auf Empfang von RauchausgangsSignalen während der geweiligen Rauchortungsperioden schaltbar sind. Weiterhin ist ein Simulatorfehlergatter für jeden Simulatorfehlerspeicher vorgesehen, dem Ausgangs signale des zugeordneten Simulatorfelllerspeichers und Rauchalarmsignale vom Rauchalarmspeicher zuführbar sind, wobei jeder Simulatorfehlerspeicher eine festgelegte Anzahl von Rauchausgang s signal en zählt und ein Ausgangssignal an den zugeordneten Simulatorfehlerspeicher abgibt* das dann auf dieses Ausgangssignal anspricht und ein Simulatorfehlersignal liefert, wenn kein Rauchalarmsignal vorliegt.

Bei den Anlagen_s für die eine Mehrzahl- von Detektoren verwen-

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äet wird, lässt sich ein Betrieb in aufeinanderfolgenden Stufen vorsehen. So kann "beispielsweise vorgesehen sein, daß die Antwort- oder die Ausgangsgröße auf ein Alarmsignal verschieden ist, wenn nur ein oder ein Paar Petektoren in einem großen zu überwachenden Raumbereich das Vorhandensein von Bauch innerhalb einer Folge programmierter Antwortmöglichkeiten anzeigt, zum Unterschied für den Fall, daß die Mehrheit oder alle der Detektoren Rauchalarm geben. Dementsprechend lässt sich dann auch ein Wasser- oder anderes Feuerlöschsystem selektiv betätigen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden im folgenden in einer beispielsweisen Ausführungsform an Hand dox* Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt %

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Drauf-, Seiten- und Stirnansicht eines Gebäudes, das mit einer erfindungsgemäßen Feuerortungs- und Alarmanlage ausgerüstet ist;

Fig. 2 .ein Zeitfolgediagramm, das die Zeit- oder Taktfolge für die Anlage gemäß Fig. 1 verdeutlichen soll, und

Fig. 3 das Blockschaltbild der Feuerortungs- und Alarmanlage gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht (a) ,einer Stirnansicht (b) und einer Draufsicht (c) ein Gebäude 1, das mit einer erfindungsgemäßen Anlage zur Ortung und Anzeige von Feuer ausgerüstet ist. Das Gebäude weist eine Länge von etwa 146 m und eine Breite von 76 m auf, εο daß eine Gesamtfläche von etwa 11 150 m vorliegt. Als Schutz für diese Fläche sind acht Strahlungsdetektoren B, C, D, E, V, V, X und Y vorgesehen. Diese Strahlungsdetektoren sind Infrarotflammendetektoren, wie sie etwa- unter der Handelsbezeichnung Cerberus SES 5 vertrieben werden. Die optischen Kennwerte des Detektors und der zugeordneten Filter bewirken, daß der Detektor auf Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereichsband von 0,85 bis 1,2 Mikron anspricht. Ein elektrisches Filter begrenzt das entstehende Ausgangssignal so, daß nur eine Anzeige entsteht, wenn Flackersignale mit einer Frequenz zwischen 5 und 35 Hz vorliegen, und

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eine voreinstellbare Taktschaltung für jeden Detektor so eingestellt ist, daß dieser Detektor nur auf Strahlung anspricht, die während einer Zeitperiode mit angemessener Zeitkonstante von etwa 10 Sekunden oder mehr vorliegt.

Die Detektoren werden über einzelne Drahtpaare mit Strom versorgt , die gruppenweise zu einem Kabel 2 vereinigt sind. Jeder Detektor wird mit Gleichstrom von 220 Volt beaufschlagt. Dabei zieht normalerweise jeder Detektor einen Strom von etwa 500 uA. Liegt jedoch eine Triggerung durch eine Flamme oder ein Feuer vor, so steigt der gezogene Strom auf 8 bis 12 mA an. Hat ein Detektor einmal durchgeschaltet, so verbleibt er in leitendem Zustand, bis er durch Unterbrechung der Spannungszufuhr für eine kurze Zeitdauer wieder rückgesetzt wird.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Detektoren im Bereich de^ Dachfirste des Gebäudes etwa 24 bis 25 Meter über Grund angeordnet. Im Bereich der Traufen, d.h. am Dachansatz, etwa 12 Meter über Fußbodenhöhe sind vier Flammensimulatoren A,., Ap, IL·, Up befestigt. Bei diesem Gebäude sind die Verhältnisse so, daß beim Ausbruch eines Feuers der Rauch rasch in den Dachbereich aufsteigt. Selbst wenn der Rauch eine Schichtung bilden sollte, so steht auch diese Rauchschicht immer in einer Höhe zwischen den Simulatoren und den Detektoren.

Jeder der vier Feuersimulatoren enthält eine weißglühende Lampe, die eine Infrarotausgangsstrahlung im Wellenlängenbereich von 0,85 bis 1,2 Mikron bei einer Intensität von 6 Candela liefert. Die Simulatoren enthalten weiterhin einen Multivibrator, der die Stromversorgung der Lampen mit einer Frequenz von 12 Hz taktet₍mit einem Ein/Aus-Verhältnis von 1:1. Die Simulatoren A. und Ap liegen im optischen Bereich der Detektoren B, C, D und E, während die Simulatoren U,. und Up im optischen Bereich der Detektoren V, W, X und Y angeordnet sind. Ein Detektor schaltet durch und liefert ein Feuerausgangssignal, wenn einer der Simulatoren seines Bereichs erregt wird, es sei denn es liegt keine Störung etwa durch Rauch zwischen dem Simulator und dem Detektor vor.

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Die Simulatoren werden paarweise erregt, d. h^ beispielsweise über die Kabel 3 bzw. 4, die Paare Α., U. bzw. Ap, Up. Die Kabel 3 und 4- sind voneinander getrennt, so daß für den Fall, daß ein Kabel beschädigt wird, noch immer ein Simulatorpaar betriebsbereit bleibt.

Die Anlage wird so betrieben, daß die Simulatoren periodisch erregt werden. Das Vorliegen von Rauch lässt sich bei erregten Simulatoren dadurch feststellen, daß bestimmt wird, ob die Detektoren ein Ausgangssignal liefern oder nicht. Die Perioden, während der die Simulatoren erregt werden, werden daher als "Rauchortungsperioden" bezeichnet. Während der Perioden, in denen die Simulatoren nicht erregt werden, lässt sich Feuer durch die Strahlungsdetektoren feststellen. Diese Perioden sind daher als "Strahlungsperioden" bezeichnet. Die Simulatoren werden kontinuierlich und zyklisch, insbesondere gemäß der Signalfolge erregt, wie sie in Fig. 2 verdeutlicht ist. Der Zeitzyklus beginnt mit einer ersten Strahlungsperiode RE1, die 2 Minuten dauert und während der kein Simulator erregt ist. Es folgt eine erste Rauchortungsperiode SE1 von 20 Sekunden Dauer, während der die Simulatoren A^, und U^ erregt werden«. Dann wieder folgt eine zweite Strahlungsperiode RE2, die 2 Minuten dauert und während der kein Simulator erregt ist und schließlich schließt sich eine z\*eite Rauchortungsperiode SE2 von 20 Sekunden Dauer an, während der die Simulatoren Ap und Up erregt sind. Damit ist ein einzelner vollständiger Zyklus beendet, der somit 4 Minuten und 40 Sekunden dauert. Dieser Zyklus wird kontinuierlich durchlaufen»

Fig. 3 zeigt im einzelnen die Einrichtung zur Erregung der Simulatoren und die Steuer- und Überwachungsschaltung zur Analysierung der Detektorausgangssignale« Die Schaltung der erfindungsgemäßen Ortungs- und Meldesnlage weist einen Taktgeber 5 auf, der die Zeitstörung für 3ine programmierte Zentraleinheit 6 festlegt. Die Zentraleinheit ist mit einer Simulatorsteuereinheit 7 verbunden, die gemäß der in Figo 2 verdeutlichten Folge Erreger spannungen auf die jeweiligen Adern d-er Kabel 3 und 4 schaltet, um dadurch die Simulatoren zu erregen«

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Die acht einzelnen Dralitpaare des Kabels 2 führen zu jeweiligen Zonen oder Bereichseinheiten Sb, Zc, Zd, Ze, Zv, Zw, Zx, Zy, die mit den jeweiligen Detektoren verbunden sind. Die Be-" reichseinheiten xirerden durch eine Detektorversorgungseinheit 8 erregt und speisen damit die einzelnen Detektoren. Wie bereits erwähnt, ist der durch die Detektoren gezogene Strom ein Indiz dafür, ob diese Detektoren durchgeschaltet haben oder nicht und diese Ströme werden während jedes Zeitabschnitts periodisch in der im folgenden zu beschreibenden Weise abgefragt. Hat ein Detektor durchgeschaltet, so muß er vor der nächsten Periode rückgesetzt werden. Zu diesem Zweck liefert die Zentraleinheit Bücksetzimpulse an die 'Detektorversorgungseinheit 8, und zwar jeweils am Ende jeder Periode. Dadurch wird die Stromversorgung ) der Detektoren für etwa 1/2 Sekunde unterbrochen, was ausreicht, um einen eventuell durchgeschalteten Detektor rückzusetzen.

Zur Analysierung der Ausgangssignale \er Detektoren ist eine erste Detektorabtasteinheit 9 mit jeder der Detektorbereichseinheiten verbunden und wird durch die Zentraleinheit so gesteuert, daß die Zoneneinheiten während der Strahlungsperiode abgetastet werden. Jeder Detektor,der während der Strahlungsperiode durchgeschaltet hat, zieht einen relativ großen Strom und die Detektorabtasteinheit 9 enthält einen Impulsgenerator, der auf einen auf diese V/eise ermittelten Strom anspricht und ein Ausgangssignal liefert, wenn die betreffende Zoneneinheit . abgefragt wird» Dabei liefert dann die Abtasteinheit 9 für jeden der Detektoren,der während einer jeweiligen Strahlungsperiode durchgeschaltet hat, einen Ausgangsimpuls.

Die Ausgangsimpulse der Detektorabtasteinheit 9 bilden Ausgangssignale und werden einem Feuer- oder Flaminenal armspei eher 10 zugeführt. Der Speicher 10 benötigt wenigstens zwei Feuerausgangssignale, bevor er zur Betätigung eines Feueralarmrelais 11 ein Feueralarmsignal abgibt. Bei Betätigung des Eelais 11 wird eine Feueralarmvorrichtung 12 eingeschaltet, die beispielsweise eine Alarmglocke, eine Sirene oder eine visuelle Alaramanzeige oder auch eine Steuereinheit zur Betätigung entsprechender Lösclianlagen sein kann. Der Speicher 10 wird durch die Zen-

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traleinheit nach jeder Strahlungsperiode rückgesetzt. Die Verteilung der Strahlungsdetektoren, beispielsweise in einem Kaufhaus, ist so gewählt, daß irgendein in einem Gebäude auftretender Flammenherd mindestens durch zwei, gegebenenfalls auch durch mehr Flammendetektoren erfassbar ist. Für ein Ausgangssignal durch den Feueralarmspeicher 10 sind zwei Feuerausgangssignale erforderlich, bevor ein Alarmsignal erscheint, so daß damit eine große Sicherheit gegen Fehlanzeige durch einen Detektor gegeben ist. Dieser Zustand ist weiterhin mittels eines Betriebsfehlerspeichers 13 identifizierbar. Die Ausgangsimpulse der Detektorabtasteinheit 9 gelangen über einen einzigen Impulsgenerator 14 auf den Speicher 1J. Irgendeine Anzahl Feuerausgangssignale während einer speziellen Periode löst einen einzigen Ausgangsimpuls des Generators 14 aus. Der Speicher 13 zählt die Anzahl der zugeführten Eingangsimpulse und wenn diese Anzahl den Wert 8 überschreitet, gelangt ein Ausgangsimpuls auf ein Betriebsfehlergatter 15· Dieses Gatter 15 ist an das Feueralarmrelais 11 angeschlossen und liefert einen Ausgangsimpuls nur im nicht-betätigten Zustand. Unter normalen Bedingungen, d.h. wenn ein Feuerherd geortet ist und zwei Detektoren ansprechen, wird das Relais 11 betätigt und das Gatter 15 ist gesperrt. Liefert dagegen ein fehlerhafter Detektor falsche Ausgangssignale, so werden diese gezählt und nach acht Strahlungsperioden ist das Alarmrelais 11 noch immer nicht erregt, so daß dann ein Ausgangsimpuls vom Gatter 15 einem Betriebsfehlerrelais 16 zugeführt wird, um auf einer Einheit 17 anzuzeigen, daß ein Detektor fehlerhaft ist oder falsche Anzeige liefert. Eine geeignete Abhilfe kann dann erfolgen. Der Speicher 13 wird alle 24 Stunden durch die Zentraleinheit 6 rückgesetzt.

Die soweit beschriebene Anordnung dient zur Ermittlung von Flammenherden. Um auch irgendwelchen Rauch nachzuweisen, ist eine zweite Detektortasteinheit 18 vorgesehen, die ebenfalls mit Jeder Detektorbereichseinheit verbunden ist. Die Abtasteinheit 18 wird durch die Zentraleinheit 6 gesteuert, um die Bereichseinheiten jeweils 18 Sekunden nach dem Beginn jeder Rauchortungsperiode abzutasten. Damit steht ausreichende Zeit für jeden Detektor zur Verfügung, um auf den oder die jweili-

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gen Flammensimulatoren anzusprechen. Unter normalen Umständen liefert öe<ler der acht Detektorbereichseinheiten ein Ausgangskennsignal für den durchgeschalteten Detektor. Die Abtasteinheit 18 weist einen Impulsgenerator auf, der einen Ausgangsimpuls nur dann liefert, wenn eine "bestimmte Bereichseinheit eine niedrige Stromausgangscharakteristik einer Detektoreinheit, die nicht durchgeschaltet hat, abgibt. Alle Ausgangsimpulse der Abtasteinheit 18 stellen somit Rauchausgangssignale dar, die möglichen Bauch oder Qualm im Bereich der Sichtlinie zwischen einem Simulator und einem Detektor anzeigen. Diese Rauchausgangssignale werden einer Rauchalarmsignalanordnung 19 zugeführt, die einen ersten Rauchalarmspeicher 20 und einen zweiten Rauchalarmspeicher 21 aufweist. Der erste Speicher 20 liefert ein Ausgangssignal an den zweiten Speicher 21 nur, wenn zwei oder mehr Rauchausgangssignale während einer speziellen . Rauchabtastperiode empfangen werden. Werden in ähnlicher Weise zwei'Rauchausgangs signale von der Abtasteinheit 18 in der ■ zwe.lten Rauchabtastperiode eines Zyklus empfangen, so wird ein weiterer Ausgangsimpuls an den zweiten Speicher 21 geliefert. Der Speicher 21 gibt ein Rauchalarmsignal ab, wenn er selbst mehr als ein Eingangssignal innerhalb eines speziellen Zyklus ' empfängt. Der Speicher 21 wird durch die Zentraleinheit 6 am Ende jedes Zyklus rückgesetzt. Die vom zweiten Speicher 21 abgegebenen Rauchalarmsignale werden einem Rauchalarmrelais 22 zugeführt, das eine Rauchalarmanzeige, eine Sirene o. dgl. 23 "betätigt.

Es sei betont, daß ein Rauchausgangssignal durch die Abtasteinheit 18 abgegeben wird, wenn während einer Rauchabtastperiode von einem Detektor kein Signal vorliegt. Der Grund für den Ausfall eines Detektors kann darin liegen, daß Rauch im Weg zwischen dem Simulator und dem Detektor vorliegt. Es kann (jedoch auch sein, daß der Detektor oder der Simulator fehler- oder schadhaft sind. Um eine Rau chalarmsignal-auslösun^ auszuschließen, wenn nur ein einziger Detektor Fehleranzeige liefert, ist der erste Rauchalarmepeicher 20 vorgesehen. Für diesen sind wenigstens zwei Rauchausgangs signale erforderlich. Ist nur ein einziger Detektor ausgefallen, so liegt in Jeder Periode

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nur ein Ausgangssignal vor. Der erste Speicher 20 wird am Ende jeder Rauchortungsperiode durch die Zentraleinheit über die Verbindung 24- rückgesetzt. Liegt nur ein Rauchausgangssignal in jeder Bauchortungsperiode vor, so liefert der Speicher 20 keine Ausgangsimpulse.

Die gegenzeitliche Verkopplung der Speicher 20 und 21 in Verbindung mit der Art und Weise, in der die Simulatoren erregt werden, bildet eine Sicherung gegen Rauchalarm, wenn einer oder ein miteinander verkoppeltes Paar der Simulatoren fehler- oder schadhaft wird. Es sei angenommen, daß beispielsweise der Simulator A. schadhaft'sei. Während der ersten Rauchortungsperiode eines Zyklus werden die Simulatoren A,. und IL erregt und, sofern der Simulator A. schadhaft ist, werden Rauchausgangssignale durch die Detektoren B, C, D und E empfangen. Damit entsteht eine erforderliche Anzahl von Impulsen, um den Speicher 20 zur Abgabe eines Ausgangs impulses an den Speicher 21 zu veranlassen. In der zweiten Rauchortungsperiode jedoch werden die Simulatoren Ap und TJ₂ erregt und dies hat zur Folge, daß nun alle Detektoren ansprechen, so daß keine Rauchausgangssignale abgegeben werden. Damit empfängt der Speicher 21 nur einen Impuls in jeweiligem Zyklus und gibt kein Rauchalarmsignal ab.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt also eine Anzeige bei einem Detektdrfehler als auch bei einem Simulatorfehler. Die Detektorabtasteinheit 18 liefert Rauchausgangsignale an einen Impulsgenerator 25 als auch an den Rauchalarmspeicher 19. Der Impulsgenerator 25 liefert einen einzigen Ausgangsimpuls, wenn während einer Periode einer oder mehrere Detektoren ein Rauchausgangssignal veranlassen. Die Impulse des Generators 25 gelangen auf einen Detektorfehlerspeicher 26, der die zugeführten Impulse zählt und wenn die im Speicher erreichte Zahl den Wert 24 übsrsteigt, ein Ausgangssignal an ein Detektorfehlergatter 2? liefert. Das Gatter 2? ist mit dem Rauchalarmrelais 22 verbunden und wird durch dieses Relais blockiert, wenn es durch ein Rauchalarmsignal erregt wurde. Übersteigt der Zählwert im Speicher 26 die Zahl 24 und wurde

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das Rauchalarmrelais nicht erregt, so gelangt ein Ausgangsimpuls vom Gatter 27 auf ein Detektor-Fehlerrelais 28. Eine Erregung dieses Relais 28 schaltet eine Detektorfehleranzeigeeinrichtung· 29· Liegt Fehlanzeige eines Detektors vor, so entstehen in aufeinanderfolgenden Rauchortungsperioden Impulse, bis die Impulsanzahl den Wert 24 übersteigt. Dann wild das Rauchalannrelais 22 nicht erregt, so daß eine Anzeige dafür vorliegt, daß einer der Detektoren Fehlanzeige liefert. Bei Erregung oder Anzeige durch die Anzeigevorrichtung 29 lassen sich ,somit Abhilfemaßnahmen treffen.

Die Ausgangsimpulse des Generators 25 werden außerdem einer Auswahlschaltung 30 zugeführt, die durch einen Schalter gebildet ist, der synchron mit der Simulatorsteuereinheit 7 betätigbar ist, so daß die Ausgangsimpulse des Generators 25 auf einen ersten Simulatorfehlerspeicher 31 oder einen zweiten Simulatorfehlerspeicher 32 gelangen, Oe nachdem, ob die empfangenen Impulse aus einer ersten oder zweiten Rauchortungsperiode innerhalb eines Zyklus stammen. Die Speicher 31 und 32 zählen die Anzahl der zugeführten Eingangsxmpulse und wenn der Zählwert 15 übersteigt, so wird ein Ausgangsimpuls an ein zugeordnetes Simulatorfehlergatter 33 bzw. 34 geliefert. Die Gatter 33 und 34 sind mit dem Rauchalarmrelais 22 verbunden und werden gesperrt, wenn dieses Relais erregt ist. Sobald die Gatter 33 oder 34· freigegeben werden, wenn im zugeordneten Speicher 31 oder 32 der Zählwert den Wert 15 übersteigt, so gelangt ein Ausgangsimpuls auf ein zugeordnetes Fehlerrelais 35t 36 und schaltet damit eine zugeordnete erste oder zweite Gruppe von Simulatorfehleranzeigevorrichtungen 37 bzw. 38 ein. Werden während der ersten Periode durchgehend Rauchausgangssignale empfangen, ohne daß das Eauchalarmrelais erregt wird, so wird die Anzeigevorrichtung 37 erregt, tan damit ι einen Fehler in der Simulatorgruppe A^ _f U* anzuzeigen. Ähnlich wird, wenn während der zweiten Bauchortungsp^riode durchgehend Rauchausgaogssignale auftreten, ohne daß ein Rauchalarmsignal abgegeben wird, die Anzeigevorrichtung 38 erregt und zeigt damit einen Fehler in der Simulatorgruppe Ap, Up an. Die Speicher 26, y\ und 32 werden durch die Zentraleinheit 6

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-alle 24 Stunden rückgesetzt.

Damit wird durch einen Simulatorfehler nicht nur eine zugeordnete Anzeigevorrichtung 37» 38 in angemessenem Zeitabstand betätigt, vielmehr wird auch durch die Anzeigevorrichtung 29 ein offenbar vorliegender Detektorfehler angezeigt. Wird daher nur die Anzeigevorrichtung 29 erregt, so lässt sich daraus auf einen Fehler eines Detektors schließen, während wenn zusätzlich noch eine Anzeige durch eine der Anzeigevorrichtungen 37 oder 38 erfolgt, so lässt das auf einen Fehler in einem Simulator schließen. Die Detektorfehleranzeige lässt sich durch Verwendung der in Fig. 3 in gestrichelter Linie gezeigten Einheiten weniger mehrdeutig ausgestalten. So können beispielsweise an den Eingängen der Eelais 35 bzw. 36 Gatter 40 und 41 vorgesehen werden und ebenso können Gatter 42 und 43 in Eeihe zum Eingangsgatter 27 geschaltet werden. Die Gatter 40 und 41 sind mit dem "Relais 28 verbunden und blockieren die Eingänge der Eelais 35 und 36, wenn das Relais 28 betätigt wird. Die Gatter 42 und 43 sind mit Eelais 35 bzw. 36 verbunden, so daß dann wenn weder das Eelais 35 oder das Eelais 36 erregt ist, der Eingang des Gatters 27 blockiert ist. Wird daher das Eelais 35 oder 36 vor dem Eelais 28 erregt, so erfolgt nur die Anzeige eines Simulatorfehlers, während wenn das Eelais 28 vor dem Eelais 35 oder 36 erregt wird, so erfolgt nur eine Detektorfehleranzeige.

Die Ausgangssignale der verschiedenen Indikatoren lassen sich, wie in der Zeichnung dargestellt, gruppören. Ein Ausgangssignal der Anzeigevorrichtungen 12 oder £3 lässt auf Feuer schließen, so daß diese Indikatoren sich zu einer Gruppe "Feueralarm" vereinigen lassen. Ein Ausgangssignal der Anzeigevorrichtungen 37 oder 38 lässt auf einen Simulatorfehler sohllessen· Da es sich dabei um einen schwerwiegenden Fehler handelt, lassen sich diese Indikatoren zu einer allgemeinen Gruppe "dringender Fehler" zusammenfassen* Fehler oder falsches Betriebsverhalten eines einzigen Detektors, das durch die Anzeigevorrichtungen 17 oder 29 angezeigt wird, ist nicht so dringender Natur, da die übrigen Detektoren immer noch in der Lage

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sind, den Bereich ausreichend zu überwachen. Die Ausgangssignale dieser Indikatoren lassen sich daher allgemein zu der Gruppe "nicht dringende Fehler" zusammenfassen. *

Die Erfindung ist nicht auf die in der soweit gegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels beschränkt. Beispielsweise können viele der einzelnen Elemente gemäß Fig. 3 eingespart werden. Anstelle der spezifischen Anzeigen durch die verschiedenen Indikatoren 12, 17» 23» 37» 38 und 29 lassen sich diese Indikatoren durch drei einfache Anzeigevorrichtungen "Feueralarm", "dringender Fehler" und "kein dringender Fehler" ersetzen. Aus Gründen der Vereinfachung können auch eine oder mehrere der folgenden Einheiten, die eine spezifische Anzeige " für einen ganz bestimmten Fehler liefern, eingespart werden, so etwa .die Einheiten 13, 15» 16 und 17» die Einheiten 30, 31» 33, 35 und 37» die Einheiten 30, 32, 34, 36 und 38 oder die Einheiten 26, 27, 28 und 29.

Auch kann die "zweite Detektorbestätigung" durch den Feueralarmspeicher 10 weggelassen werden. In gleicher Weise kann der Bauchalarmspeicher 19 eingespart werden.

Anstelle von Infrarotlicht können die Detektoren auch auf ultraviolettes oder sichtbares Licht ansprechen. Die Simulatoren weisen dann entsprechend angepasste Lichtempfindlichkeits-. kennlinien auf und anstelle weißglühender Lampen können dabei dann auch Entladungsröhren verwendet werden. Aus der soweit gegebenen Beschreibung der Erfindung ist ersichtlich, daß sich eine derartige Feuerortungs- und Alarmanlage sowohl zur Ortung von Feuerherden als auch zur Ortung von Rauch oder Qualm unter Verwendung von Strahlungsdetektoren eignet. Dabei sei nochmals betont, daß die Ortung und Anzeige von Rauch oder Qualm auch möglich ist, wenn der Rauch oder der Qualm nur in Schichten vorliegt. Dabei wird die Entwicklung von Rauch nicht nur punktweise geortet, vielmehr wird ein ganzer Flächenbereich erfasst, wobei der Rauch in mehreren Höhen oder Schichtungen vorliegen kann. Die erfindungsgemäße Anlage weist besondere Sicherungen gegen Fehlanzeige, fehlerhafte Betriebs-

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weise oder Ausfall von Detektoren und Simulatoren auf und schließlich ist es möglich, verschiedene Anzeigeausgangssignale durch Verwendung einer logischen Schaltung zur Anzeige zu "bringen, "bei der eine spezifische Analyse der Detektorausgangssignale erfolgt.

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Claims

Patentansprüche

1.j Einrichtung zur Feuerortung und -anzeige für zu schützende Bäume mit wenigstens einem Strahlungsdetektor, der hoch in dem zu schützenden Baum "befestigt ist, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Feuersimulator (A;., Ap, IL·, Up) an einer vom Strahlungsdetektor verschiedenen Höhe im Baum angeordnet ist, daß der Simulator in bestimmten, als "Eauchortungsperioden" bezeichneten Zeitintervallen durch eine Erregereinheit .(7).erregbar ist, daß die Intervalle zwischen den Bauchortungsperioden den Strahlungsperioden entsprechen, und daß ein?Steuer- und/oder Überwachungsschaltung (5, 6, 8 bis 4-3) mit dem Detektor verbunden ist, um ein Feuerausgangssignal als Anzeige für einen möglichen Flammenherd zu liefern, wenn der Detektor während der Strahlungsperioden anspricht und nun ein Bauchausgangssignal als Anzeige einer möglichen Bauchquelle liefert, wenn der Detektor nicht auf den Feuersimulator während einer Eauchortungsperiode anspricht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens zwei auf den gleichen Feuersimulator (A_x-, Ap) ansprechende Strahlungsdetektoren (B, C, D, E) vorgesehen sind, und die Steuer- und/oder überwachungsschaltung wenigstens eine logische Schaltungsanordnung mit einem Feueralarmspeicher (10) aufweist, der das Feuerausgangssignal empfängt und ein Feueralarmsignal nur abgibt, wenn Feuerausgangssignale von mehr als einem Detektor während der gleichen Strahlungsperiode empfangen werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung weiterhin einen Fehlerspeicher (13) aufweist, der die von d3n Feuerausgangssignalen abgeleiteten Feuereingangsimpulse aufnimmt, daß ein Fehlergatter (15) die Ausgangssignale des Fehlerspeichers (13) und die Feueralarmsignale vom Feueralarmspeicher (10) übernimmt, daß der Fehlerspeicher eine bestimmte Anzahl

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Feuereingangssignale zählt und dann ein Ausgangssignal an das Fehlergatter abgibt, das seinerseits ein diesem Ausgangssignal entsprechendes Betriebs-Fehlersignal liefert, wenn kein Feueralarmsignal vorliegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens zwei auf den gleichen Feuersimulator (A,-, Ap) ansprechende Strahlungsdetektoren (B,

C, D, E) vorgesehen sind, und die Steuer- und/oder Überwachungsschaltung eine logische Schaltung mit einem Bauchanzeigespeicher (19) aufweist, der die Eauchausgangssignale aufnimmt und ein Rauchalarmsignal nur abgibt, wenn die Rauchausgangssignale von mehr als einem Detektor während der gleichen Rauchortungsperiode empfangen werden»

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung weiterhin einen Detektorfehlerspeicher (26) enthält, der aus den Rauchausgangs signal en gewonnene Raucheingangssignale aufnimmt, daß ein Detektorfehlergatter (27) Rauchalarmsignale vom Rauchalarmspeicher (19) und Ausgangssignale vom Detektorfehlerspeicher (26) aufnimmt, daß der Detektorfehlerspeicher (26) eine bestimmte Anzahl Raucheingangssignale zählt und dann ein Ausgangssignal an das Detektorfehlergatter (27) abgibt, das seinerseits auf das Ausgangssignal anspricht, um ein Detektorfehlersignal zu liefern, wenn kein Rauchalarmsignal vorliegt.

6. . Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens zwei Feuersimulatoren (A,., Ap) vorgesehen sind und jeder Strahlungsdetektor (B, C,

D, E) auf zwei Simulatoren anspricht, daß die Simulatoren (A,,, A₂) aufeinanderfolgend durch die Erregereinheit (7) erregbar sind, daß jeder Simulator während einer zugeordneten Rauchortungsperiode erregbar ist und daß die Steuer- und tTberwachungseinheit eine Prüfeinheit (19, 22, 23) aufweist, die ein Rauchalarmsignal nur abgibt, wenn Rauchausgangssignale während aufeinanderfolgender Rauchortungsperioden empfangen werden, daß die Prüfeinheit eine bauliche Einheit mit der Rauchalarmspei-

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cheranordnung (19) ist, die einen ersten Rauchalarmspeicher (20) aufweist, der ein Ausgangssignal liefert, wenn mehr als ein Rauchausgangssignal empfangen wird, und die einen zweiten Rauchalarmspeicher (21) aufweist, der ein Rauchalarmsignal abgibt, wenn der erste Rauchalarmspeicher (20) mehr als einmal anspricht.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung weiterhin wenigstens zwei Simulator-Fehlerspeieher (31» 32) aufweist, daß eine Auswahlschaltung (30) vorgesehen ist, die die Simulator-Fehlerspeicher (31 ν 32) auf Empfang von aus den Rauchausgangssignalen entsprechend den Rauchortungsperioden abgeleitete Raucheingangssignale schaltet, daß ein Simulator-Fehlergatter (33, 34·) für jeden Simulatorfehlerspeicher (31? 32) vorgesehen ist, die auf Empfang von Ausgangssignalen aus dem zugeordneten Simulator-Fehlerspeicher (31-> 32) und von Rauchalarmsignalen aus dem Rauchalarm-Speicher (19) geschaltet sind, und daß jeder Simulator-Fehlerspeicher (31, 32) eine bestimmte Anzahl Rauche ingang s signale zählt und dann ein Ausgangssignal an das zugeordnete Simulator-Fehlergatter (33» 34-) abgibt, das auf das Ausgangssignal anspricht und ein Simulator-Fehlersignal liefert, wenn kein Rauchalarmsignal vorliegt.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens zwei Feuersimulatoren (A_-1, A2) vorgesehen sind, daß Jeder Strahlungsdetektor (B, C, D, E) auf zwei Simulatoren anspricht, daß die Simulatoren (A^, Ao) aufeinanderfolgend durch die Erregereinheit (7) erregbar sind, daß jeder Simulator während einer zugeordneten Rauchortungsperiode erregbar ist und daß die Steuer und/oder Uberwachungseinheit eine Prüf einheit (19, 22, 23) enthält, die ein Rauchalarmsignal nur liefert, wenn Rauchausgangssignale während aufeinanderfolgender Rauihortungsperioden eintreffen.

9· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Mehrzahl von Strahlungsdetektoren (B, O, D, E, V, W, X, Y) vorgesehen ist, daß die

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Steuer- und/oder Überwachungseinheit eine erste Detektorabtasteinheit (9), eine zweite Detektorabtasteinheit (18), eine zur Steuerung und Überwachung der Abtasteinheiten (9,- 18) bestimmte Zentraleinheit (6) und einen zur Steuerung der Zentraleinheit (6) bestimmten Taktgeber (5) aufweist, daß die erste Detektorabtasteinheit (9) zur Abtastung der Strahlungsdetektoren (B, C, D, E, V, W, X, Y) während der Strahlungsperioden steuerbar ist und einen Ausgangsimpuls als Feuerausgangssignal liefert, wenn ein abgetasteter Detektor einen Feuerherd ermittelt, und daß die zweite Detektorabtasteinheit (8) zur Abtastung der Strahlungsdetektoren (B, C, D, E, V, V, X, Y) während der Rauchortungsperioden steuerbar ist und einen Ausgangsimpuls als Rauchausgangssignal liefert, wenn der abgetastete Detektor ein Feuer-Fehlsignal abgibt.

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