DE3337330A1 - Verfahren und anordnung zur analogen messwertuebertragung der jeweiligen brandkenngroessen eines mehrkriterien-brandmelders - Google Patents
Verfahren und anordnung zur analogen messwertuebertragung der jeweiligen brandkenngroessen eines mehrkriterien-brandmeldersInfo
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Description
Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA J3 P 18^0 DE
Verfahren und Anordnung zur analogen Meßwertübertragung der jeweiligen Brandkenngrößen eines Mehrkriterien-Brandmelders
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur analogen Meßwertübertragung der jeweiligen Brandkenngröße eines
Mehrkritierien-Brandmelders, der konstruktiv als ein Melder
für zumindest zwei unterschiedliche Brandkenngrößen ausgebildet ist, in einer Brandmeldeanlage mit einer Zentrale
und mindestens einer Meldeleitung, an die mehrere, einzeln identifizierbare Melder angeschlossen sind, die
von der Zentrale aus zyklisch abgefragt und dort ausgewertet werden. Ferner bezieht sie sich auf eine Anordnung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zur Schadensminderung ist die Früherkennung von Bränden wichtig. Bisher gibt es aber jedoch keine Brandmelder,
die auf alle Brandarten rasch und sicher reagieren. So detektiert beispielsweise ein optischer Streulichtmelder
vorzüglich den Rauch von Schwelbränden, reagiert aber schlecht auf offene Zellulosefeuer oder auf manche Flüssigkeitsbrände.
Ein Wärmedifferentialmelder dagegen verhält sich genau umgekehrt. Schwelbrände mit geringer Wärmeentwicklung
kann er nicht entdecken, dagegen offene Brände mit großer Hitzeentwicklung. Im allgemeinen werden
je nach Brandrisiko solche Melder ausgewählt, die die erwarteten Brände gut detektieren. Dazu ist selbstverständlich
ein erheblicher Planungsaufwand nötig; dennoch verbleibt ein Restrisiko. In sehr kritischen Einsatzfällen
werden deshalb diese Melder durch zusätzliche andere Meldertypen ergänzt. Es können also beispielsweise Wärmemel-
En 1 Die / 06.10.1983
VPA 33 P 1 8 h 0 OE
der zusätzlich zu Rauchmeldern vorgesehen werden, was die Anlagen aber verteuert. Deshalb hat man schon Brandmelder
kombiniert, die beispielsweise zum Rauchmelderteil noch ein Wärmemelderteil aufweisen.
Derartige Mehrkriterien-Brandmelder sind an sich bekannt. Beispielsweise ist in der DE-AS 24 52 839 ein Brandmelder
mit wenigstens zwei auf verschiedene Brandphänomene reagierenden Fühlern mit einer gemeinsamen Auswerteschaltung
beschrieben. Dabei vermag die Auswerteschaltung bei einer Beeinflussung des einen Fühlers durch ein Brandphänomen
die Ansprechschwelle des anderen Fühlers für die Alarmsignalgabe im Sinne einer Empfindlichkeitserhöhung zu ändern.
Bei den Mehrkriterien-Meldern reagieren die Fühler eines Melders auf verschiedene Brandkriterien und werden
zueinander in Bezug gesetzt. Beispielsweise können die jeweiligen Fühlersignale miteinander logisch verknüpft
werden, um dann ein entsprechendes Alarmsignal des Melders abzugeben. Es sind verschiedene Auswertemethoden für
den jeweiligen Melder bekannt. Dem herkömmlichen Mehrkriterienmelder jedoch gemeinsam ist, daß die Auswertung jeweils
im bekannten Melder vorgenommen wird. Im einzelnen Melder wird bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes
ein Alarmsignal auf die Meldeleitung gegeben und zur Zentrale übertragen.
In einer Brandmeldeanlage, in der analoge Meldermeßwerte
zyklisch zur Zentrale übertragen werden, können herkömmliche Mehrkriterien-Schwellwertmelder nicht .verwendet
werden. In Anlagen mit analogwertübertragenden Meldern ist es durch hochwertige Auswertealgorithmen in der Zentrale
möglich, eine weitaus differenziertere Behandlung der Meldersignale gegenüber herkömmlichen Schwellwertmeldern
vorzunehmen. Dadurch wird eine höhere Ansprechsicherheit bei gleichzeitiger höherer Sicherheit gegen
Falschalarm erreicht. Diese Vorteile können durch die
gleichzeitige detaillierte Messung von beispielsweise Rauch und Wärme,· also verschiedener Brandkriterien, noch
gesteigert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, die jeweiligen analogen. Meßwerte
eines auf verschiedene Brandkenngrößen reagierenden Mehrkriterienmelders auf einer Meldeleitung zur Zentrale zur
dortigen Auswertung zu übertragen. Ferner sollen Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Diese Aufgabe wird bei einer oben beschriebenen Brandmeldeanlage erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jedem
Mehrkriterienmelder unabhängig voneinander die unterschiedlichen Brandkenngrößen gemessen und entweder abwechselnd
oder gemeinsam zur Zentrale übertragen werden. Die Anordnung hierfür ergibt sich aus den Ansprüchen 6
bis 11.
Für das erfindungsgemäße Verfahren weist der Mehrkriterien-Brandmelder,
der konstruktiv eine Einheit bildet, meßtechnisch jedoch zwei unterschiedliche Brandkenngrößen
mißt, Schaltungseinrichtungen auf, mit denen es möglich ist, die voneinander unabhängig erfaßten Brandkenngrößen
entweder abwechselnd oder gemeinsam zur Zentrale zu übertragen.
Ein vorteilhaftes Verfahren besteht darin, daß für jede ermittelte Brandkenngröße jeweils eine eigene Übertragungseinrichtung
vorgesehen ist, die zusammen an die gemeinsame Meldeleitung angeschaltet sind. Von der Zentrale
aus werden die einzelnen Übertragungseinrichtungen nacheinander zyklisch abgefragt. Ein weiteres vorteilhaftes
Verfahren ist dadurch gegeben, daß nur eine Übertragungseinrichtung
an der Meldeleitung angeschaltet ist. Die Übertragungseinrichtung wird dabei abwechselnd an die je-
weiligen Meß- und Verarbeitungseinrichtungen für die verschiedenen
Brandkenngrößen angeschaltet. Zweckmäßigerweise wird die abwechselnde Anschaltung in Abhängigkeit der
Änderungsgeschwindigkeit der jeweiligen Brandkenngröße von einer im Mehrkriterienmelder dafür vorgesehenen
Steuereinrichtung gesteuert.
Bei der gleichzeitigen und der abwechselnden Übertragung der Brandkenngrößen werden beide Brandkenngrößen in
der Zentrale getrennt mit Verfahren ausgewertet, wie sie z.B. in der DE-PS 23 41 087 beschrieben werden und ggf.
nach der Auswertung zur Alarmgabe, wie ebenfalls in der DE-PS 23 41 087 angegeben, miteinander weiter verarbeitet.
Damit ist eine optimale Branderkennung möglich.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die analogen Meßwerte der verschiedenen Brandkenngrößen gemeinsam
zur Zentrale übertragen. Dazu werden, wenn beispielsweise zwei unterschiedliche Brandkriterien detektiert
werden, die beiden Meßsignale multipliziert und gemeinsam zur Zentrale übertragen. Eine weitere Möglichkeit,
die beiden Meßsignale gemeinsam zu übertragen, besteht darin, die beiden Meßsignale zu addieren. Diese
Verfahren erlauben ebenfalls mehr als zwei Brandkenngrößen zu übertragen.
Bei der gemeinsamen Übertragung der multiplizierten oder
addierten Brandkenngrößen werden die gemeinsamen, bereits am Meldeort, vorverarbeiteten Daten in der Zentrale weiterverarbeitet.
Dadurch kann neben der Übertragungskapazität auch die Datenverarbeitungskapazität in der Zentrale reduziert
werden.
In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Übertragungs-Verfahrens
können bei mehr als zwei unterschiedliche Brandkenngrößen die verschiedenen Übertragungsverfahren beliebig
63 P 1 3 h 0 QE
kombiniert werden. So können z.B. bei einem Vierkriterien-Brandmelder
zwei unterschiedliche Brandkenngrößen addiert, zwei weitere Brandkenngrößen multipliziert und
diese jeweils abwechselnd zur Zentrale übertragen werden. 5
Anordnungen für die verschiedenen Übertragungsverfahren werden anhand der Zeichnung im folgenden kurz beschrieben.
Dabei zeigen die
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Mehrkriterienmelders,
Fig. 2 ein Blockschaltbild für einen Mehrkriterienmelder
mit zwei Übertragungseinricntungen, 15
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Mehrkriterienmelders mit nur einer Übertragungseinrichtung für zwei Brandkenngrössen,
Fig. 4 ein Schaltbeispiel für die Multiplikation zweier Meßsignale und
Fig. 5 ein Schaltbeispiel für die Addition zweier Meßsignale.
In Fig. 1 ist schematisch ein Mehrkriterienmelder MM dargestellt. Im Melder MM befindet sich im Wärmemelderteil
WM ein Heißleiter HL; im Rauchmelderteil RM befinden sich eine Empfangsdiode ED und eine Sendediode SD. Das Rauchmelderteil
RM ist also von einem Streulichtmelder gebildet. Ferner befindet sich im Melder MM eine hier nicht
näher dargestellte elektronische Schaltungsanordnung ES für Verarbeitungs- und Übertragungseinrichtungen, sowie
ein Meldersockel MS, der auch die nötigen Anschlußklemmen für die Installation aufweist.
Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung für einen kombinierten Melder, der zwei Brandkenngrößen,
nämlich Rauch R und Wärme W detektiert. Im Grunde genommen sind konstruktiv in einem Melder zwei unabhängige
Melder vereinigt, die neben der jeweiligen Meßeinrichtung ME-R für Rauch und ME-W für Wärme und der jeweiligen Verarbeitungseinrichtung
VE-R für Rauch und VE-W für Wärme noch jeweils ein eigenes Übertragungsteil aufweisen. Das
Übertragungsteil ist einmal die Übertragungseinrichtung UE-R für Rauch und das andere Mal die Übertragungseinrichtung
UE-W für Wärme. Beide sind gemeinsam an der Meldeleitung ML, die zur Zentrale Z führt, angeschlossen.
Bei der zyklischen Abfrage der einzelnen Melder von der Zentrale aus werden die beiden voneinander unabhängigen,
jedoch kombiniert im Melder angeordneten Melderteile nacheinander abgefragt. Dies hat den Vorteil, daß an ein
und demselben Ort zwei im Grunde genommen voneinander unabhängige Melder installiert sind, die auf unterschiedliche
Brandkenngrößen ansprechen. Es ist somit kein zusätzlicher Installationsaufwand erforderlich, und es können
zwei verschiedene Melder bei der zyklischen Abfrage nacheinander auf ihre jeweiligen analogen Meldermeßwerte
abgefragt werden.
In Fig. 3 ist eine ähnliche Schaltungsanordnung im Blockschaltbild
dargestellt wie in Fig. 2. Im Gegensatz dazu ist aber nur eine einzige Übertragungseinrichtung UE an
der Meldelinie ML angeschlossen. Diese Übertragungseinrichtung UE wird abwechselnd an die Meß- und Verarbeitungseinrichtung
ME-R, VE-R für Rauch und an die Meß- und Verarbeitungseinrichtung ME-W, VE-W für Wärme angeschaltet.
Dies ist mit einem Umschalter US angedeutet. Die Umschaltung wird dabei von einem Steuergerät ST gesteuert.
Das Steuergerät ST ist an den Verarbeitungseinrichtungen für Rauch und für Wärme (VE-R und VE-W) angeschlossen.
Diese Anordnung benötigt nur eine Übertragungseinrichtung,
jedoch eine Steuereinrichtung, die im einfachsten Fall die zyklische Anschaltung beider Meßeinrichtungen veranlaßt.
Sie kann aber auch so angeschlossen werden, daß die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit
einer jeweiligen Brandkenngröße den Umschalter steuert. Tritt beispielsweise plötzlich eine starke Wärmeentwicklung
auf, so ist es unnötig, für die zyklische Melderabfrage, die Analogmeßwerte für den Rauchmelder
noch zu übertragen. Es wird sofort und jedes Mal bei der Abfrage der analoge Meßwert für Wärme übertragen, so daß
in der zentralen Auswerteeinrichtung auf Grund des ständigen Anstehens der hohen Wärmemeßwerte dort sofort ein
Alarmsignal abgeleitet werden kann.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für die Multiplikation von zwei Brandkenngrößen am Beispiel eines Rauch-
und Wärmemeßsignals dargestellt. Der Melder weist eine Meß- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R auf,
die an sich bekannt ist und im einzelnen nicht näher dargestellt werden muß. Sie wird von einer Versorgungsspannung UV mit Strom versorgt. Der Meß- und Verarbeitungseinrichtung
für Rauch MVE-R ist die Meßeinrichtung für Wärme nachgeschaltet. In diesem Fall ist der Meß- und
Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R in einfacher Weise über einen Vorwiderstand RV ein Temperaturfühler,
hier ein Heißleiter RW,nachgeschaltet. Am Ausgang der
Meß- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R steht die Spannung UR an, die proportional der Rauchdichte ist.
Am Heißleiter RW für die Temperaturmessung steht die Spannung UMP an. Die dort abgegriffene Spannung UMP ist
die gemeinsame Meßspannung, das ist das Produkt aus den Rauche und aus dem Wärmemeßsignal. Diese gemeinsame Meßspannung
UMP wird bei der Abfrage zur Zentrale übertragen.
83 P 1 8 4 0 DE
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für die Addition von zwei Brandkenngrößen, nämlich von Rauch- und Wärmemeßsignalen,
dargestellt. Der mit einer Versorgungsspannung UV beaufschlagten Meß- und Verarbeitungsein-
richtung MVE-R für Rauch ist ein Netzwerk von Widerständen nachgeschaltet, das u.a. einen Temperaturfühler,
hier einen Heißleiter RW,aufweist. Parallel zur Meß- und Verarbeitungseinrichtung für Rauch MVE-R und damit parallel
zur Versorgungsspannung UV ist ein Spannungsteiler aus den Widerständen RV3 (Vorwiderstand) und RW (Heißleiter)
geschaltet. Am Abgriffpunkt TP des Spannungsteilers, also zwischen den beiden Widerständen RV3 und RW
wird die Spannung, die der Wärme proportional ist, abgegriffen und über einen weiteren Vorwiderstand RV2 auf
einen Summationspunkt SP geführt. Die am Ausgang der Meß- und Versorgungseinrichtung für Rauch MVE-R anstehende
Spannung UR, die der Rauchdichte proportional ist, wird über den Vorwiderstand RVl auf den Summationspunkt SP geführt.
Am Summationspunkt SP wird die gemeinsame Meßspannung UMS für beide Brandkenngrößen abgegriffen. Am Summationspunkt
SP ist der Meßwiderstand RMS angeschlossen. Die dort abgegriffene Meßspannung UMS wird als addiertes
Rauch- und Wärmesignal zur Zentrale übertragen. Für die Übertragung sind auch Kombinationen der oben beschriebenen
Übertragungsverfahren möglich.
11 Patentansprüche
5 Figuren
30
30
VPA 33 P 1 3 4 0 DE
Empfangsdiode Elektronische Schaltungsanordnung für Verarbeitungs
und Übertragungseinrichtung VE und ÜE Heißleiter Meßeinrichtung Meldeleitung Mehrkriterien-Brandmelder
Melder-Sockel Meß- und Verarbeitungseinrichtung Rauch
Rauchmelder-Teil Meßwiderstand Vorwiderstand Sendediode Summationspunkt
Steuereinrichtung Spannungsteilerabgriffpunkt
gemeinsame Meßspannung (Produkt aus Rauch- und
Wärmemeßsignal) UMS gemeinsame Meßspannung (Summensignal von Rauch-
und Wärmemeßsignal)
UR der Rauchdichte proportionale Spannung US Umschalter UV Versorgungsspannung
UE Übertragungseinrichtung VE Verarbeitungseinrichtung W Wärme
WM Wärmemelder-Teil Z Zentrale
RW Temperaturfühler (z.B. Heißleiter HL)
RW Temperaturfühler (z.B. Heißleiter HL)
ED | |
ES | |
5 | |
HL | |
ME | |
ML | |
MM | |
10 | MS |
MVE | |
R | |
RM | |
RMS | |
15 | RV |
SD | |
SP | |
ST | |
TP | |
20 | UMP |
/β
- Leerseite
Claims (12)
- Patentansprüchef 1. !Verfahren zur analogen Meßwertübertragung der jeweiligen Brandkenngröße eines Mehrkriterien-Brandmelders (MM), der konstruktiv als ein Melder für zumindest zwei unterschiedliche Brandkenngrößen (R;W) ausgebildet ist, in einer Brandmeldeanlage mit einer Zentrale (Z) und mindestens einer Meldeleitung (ML), an die mehrere,einzeln identifizierbare Melder angeschlossen sind, die von der Zentrale aus zyklisch abgefragt und dort ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Melder (MM) unabhängig voneinander die unterschiedlichen Brandkenngrößen (R; W) gemessen und entweder abwechselnd oder gemeinsam zur Zentrale (Z) übertragen werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,d adurch gekennzeichnet, daß in jedem Melder (MM) für die Übertragung der jeweiligen Brandkenngröße (R; W) jeweils eine eigene Übertragungseinrichtung (UE-R; UE-W) vorgesehen ist, die an die Meldeleitung (M) angeschaltet ist und nacheinander abgefragt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch' gekennzeichnet, daß in jedem Melder (MM) für die Übertragung der jeweiligen Brandkenngröße (R;W) eine gemeinsame, an die Meldeleitung (ML) angeschaltete Übertragungseinrichtung (UE) vorgesehen ist, die abwechselnd in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit der jeweiligen Brandkenngröße (R;W) an eine jeweilige Meß- und Verarbeitungseinrichtung (ME-/VE-R; ME-/VE-W) angeschaltet (US) wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei unterschiedliche Brandkenngrößen (R; W) gemessen und die jeweiligen Meßsignale miteinander multipliziert und gemeinsam (UMP) übertragen werden.- ■ VPA S3 ρ η 4 0 OE
- 5. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei unterschiedliche Brandkenngrößen (R; W) gemessen und die jeweiligen Meßsignale addiert und gemeinsam (UMS) übertragen werden.
- 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung von drei und mehr unterschiedlichen Brandkenngrößen die verschiedenen Übertragungsverfahren beliebig kombiniert werden.
- 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mehrkriterien-Brandmelder (MM) für die Messung der jeweiligen Brandkenngröße (R;W) jeweils eine Meß- und Verarbeitungseinrichtung (ME-/VE-R; ME-/VE-W) aufweist, der jeweils eine Übertragungseinrichtung (UE-R; UE-W) nachgeschaltet ist.
- 8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mehrkriterien-Brandmelder (MM) für die Messung der jeweiligen Brandkenngrößen (R;W) jeweils eine Meß- und Verarbeitungseinrichtung (ME-/VE-R; ME-/VE-W) aufweist, denen eine gemeinsame Steuereinrichtung (ST) und ein von dieser beaufschlagter Umschalter (US) nachgeordnet ist, dem die Übertragungseinrichtung (UE) nachgeschaltet ist.
- 9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mehrkriterien-Brandmelder (MM) eine Meß- und Verarbei-tungseinrichtung (MVE-R) für Rauch (R) und einen nachgeordneten Temperaturfühler (RW) zur Wärmemessung aufweist, wobei am Temperaturfühler (RW) die gemeinsame Meßspannung (UMP) abgegriffen wird.
5 - 10. Anordnung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (RW) von einem Heißleiter (HL) gebildet ist, der über einen Vorwiderstand (RV) der Meß- und Verarbeitungseinrichtung (MVE-R) für Rauch parallel geschaltet ist.
- 11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mehrkriterien-Brandmelder (MM) eine Meß- und Verarbeitungseinrichtung (MVE-R) für Rauch und zur Wärmemessung ein nachgeschaltetes Widerstandsnetzwerk (RVl, RV2, RV3) mit einem temperaturabhängigen Widerstand (RW) und einem Meßwiderstand (RMS) aufweist, an dem das Summensignal (UMS) des Rauch- und Wärmemeßsignals abgegriffen wird.
- 12. Anordnung nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (RW) mit einem Widerstand (RV3) einen an eine Versorgung.sspannung (UV) angeschlossenen Spannungsteiler bildet, von dessen Teilerabgriffspunkt (T) über einen Vorwiderstand (RV2) das Wärmemeßsignal auf einen Summationspunkt (SP) geführt ist, zu dem von der Meß- und Verarbeitungseinrichtung (MVE-R) für Rauch über einen weiteren Vorwiderstand (RVl) das Rauchmeßsignal geführt ist, wobei an einem Meßwiderstand (RMS), der am Summationspunkt (SP) angeschlossen ist, die gemeinsame Meßspannung (UMS) abgegriffen wird. 35
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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