DE60111046T2

DE60111046T2 - System und anordnung zur bestimmung des gefahrengrads in einer gefährlichen situation

Info

Publication number: DE60111046T2
Application number: DE60111046T
Authority: DE
Inventors: Karl Lennart JANSSON
Original assignee: Firefly AB
Current assignee: Firefly AB
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: ATE296474T1; JP2003529168A; SE520659C2; SE0001094D0; DE60111046D1; EP1290660A1; AU2001244941A1; US20030058103A1; US6867700B2; WO2001073716A9; SE0001094L; WO2001073716A1; EP1290660B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System zum anfänglichen Aufbauen des Auftretens einer gefährlichen Situation innerhalb eines Raums und, wenn notwendig, Berechnen eines Niveaus und eines Grads der Dringlichkeit dieser Situation.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf der Evaluierung bzw. Auswertung von unterschiedlichen Kriterien beim Bestimmen der Gefahrenniveaus von gefährlichen Situationen basiert, beschäftigt sich die vorliegende Beschreibung hauptsächlich lediglich mit vier verschiedenen bzw. variierenden Gefahrenniveaus aus Gründen der Einfachheit, wobei diese Niveaus sind:
ein erstes Gefahrenniveau, in welchem keine Maßnahmen in bezug auf die Identifizierung einer ausgebildeten bzw. entstandenen Gefahr zu ergreifen sind;
ein zweites Gefahrenniveau, in welchem eine bemerkte Gefahrenidentifizierung oder ein Ereignis überwacht oder verfolgt werden soll, um eine zeitbezogene Auswertung bzw. Evaluierung der Entwicklung dieses Ereignisses zu ermöglichen;
ein drittes Gefahrenniveau, in welchem es ratsam ist, weiters die Entwicklung der Gefahr oder des Ereignisses zu evaluieren und eine oder mehrere verfügbare Maßnahme(n) auf der Basis dieser weiteren Evaluierung auszuwählen; und
ein viertes Gefahrenniveau, in welchem eine oder mehrere verfügbare Maßnahme(n) aufgerufen und aktiviert oder in Bewegung gesetzt wird bzw. werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf das Verfahren zur Durchführung von erforderlichen Berechnungen innerhalb des zweiten Gefahrenniveaus.
Mit "Auftreten von Gefahrensituation" soll ein Ereignis verstanden werden, von welchem gefunden wurde, daß seine auf ein Gefahrenniveau bezogenen Werte den oberen Grenzwert des ersten Gefahrenniveaus überschritten haben, durch das Medium von Messungen, Berechnungen und/oder Beobachtungen, und wo der entwickelte bzw. eingetretene Vorfall und seine Entwicklung unter eine spezielle Beobachtung durch die Tätigkeit von Sensoren, welche in diesem Raum angeordnet sind, unter Berücksichtigung eines Präventivzwecks bzw. in Hinblick auf einen solchen gebracht werden sollte. In diesem Fall sollte die Entwicklung der gefährlichen bzw. Gefahrensituation unter dem oberen Grenzwert liegen, der für das zweite Gefahrenniveau festgelegt wurde.
Unter einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation, welche es erfordert, daß Maßnahmen in Bewegung gesetzt werden, soll verstanden werden, daß eine auftretende gefährliche Situation über einen Zeitraum beobachtet wurde und daß festgestellt wurde, daß diese Situation sich zu einem höheren Grad bzw. Ausmaß an Dringlichkeit oder höheren Werten an Gefahrenniveaus entwickelt hat, welche eine Entscheidung erfordern, ob Maßnahmen zu aktivieren sind, indem eine oder mehrere aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen ausgewählt und aktiviert wird bzw. werden, während eine Entwicklung zu einem niedrigeren Gefahrenniveau des Erfordernis eines Aktivierens oder in Bewegung Setzens bzw. Veranlassens von irgendeiner der verfügbaren Maßnahmen verhindern bzw, erübrigen sollte.
In diesem Fall sollte eine Entwicklung der gefährlichen Situation unter dem oberen Grenzwert liegen, der für das dritte Gefahrenniveau festgelegt wurde.
Die betroffenen Maßnahmen können eine Sichtüberwachung des Ereignisses, ein Abschalten von Evakuierungsgebläsen, ein Schließen von Feuertüren oder das Unternehmen von entsprechend einfachen Maßnahmen beinhalten.
Unter gefährlichen bzw. Gefahrensituationen, welche eine größere Aktion erfordern, soll eine eine Maßnahme erfordernde Gefahrensituation verstanden werden, welche überwacht oder beobachtet wurde und eine oder mehrere Maßnahme(n) ergriffen wurde(n), während sich die Gefahrensituation verschlimmert bzw. verschlechtert hat und daher eine oder mehrere Tätigkeit(en) erfordert, die unmittelbar veranlaßt bzw. eingesetzt wird bzw. werden.
In diesem letzteren Fall sollten die Werte, die sich auf eine Entwicklung der gefährlichen Situation beziehen, über dem oberen Grenzwert des dritten Gefahrenniveaus liegen.
Folglich sind derartige Tätigkeiten von einer komplexeren bzw. aufwendigen Natur als die einfacheren Maßnahmen, die bei niedrigeren Gefahrenniveaus ergriffen werden, und können ein Anfordern von Feuerbekämpfungsdiensten, Polizeidiensten und anderem Personal für eine koordinierte Anstrengung zum Beschränken und Bekämpfen des Ereignisses beinhalten.
Unter der Lokalisierung bzw. Stelle der gefährlichen Situation soll(en), beispielsweise ein oder mehrere eingerichtete(r) und berechnete(r) geographische(r) Punkte(n) in einem eindimensionalen, zweidimensionalen oder dreidimensionalen Koordinatensystem verstanden werden, wo die Berechnung auf einer Mehrzahl von zeitbezogenen Signalen basiert, die von einer Mehrzahl von Sensoren ausgegeben werden, wo eine beobachtete gefährliche bzw. Gefahrensituation konzentriert ist und wo eine gefährliche Situation imminent ist.
Spezifischer bezieht sich die Erfindung auf ein System und auf eine Anordnung zum Evaluieren der Entwicklung einer gefährlichen Situation innerhalb eines gut definierten Raums oder Bereichs mit der Hilfe der Einbringung von Bezeichnungen, wie Gefahrenniveaus, und in dem Fall eines Auftretens einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation, um Maßnahmen zur Verfügung zu stellen, um die geographische Position der Gefahrensituation mit Hilfe von Information aufzubauen, die sich auf die Entwicklung bezieht und von einer Mehrzahl von Sensoren zum Detektieren von wechselweise denselben oder wechselweise unterschiedlichen Kriterien erhalten wurden, und weiters auf die Maßnahmen, die in dem Oberbegriff von Anspruch 1 geoffenbart sind.
Eine Mehrzahl von Sensoren soll innerhalb des Raums oder Bereichs vorgesehen sein, die für eines oder mehrere Kriterien adaptiert sind und fähig sind, gegenwärtige oder vorherrschende Werte zu evaluieren, die sich auf Gefahrenniveaus beziehen.
Beschreibung des Standes der Technik
Zahlreiche unterschiedliche Arten von Systemen und Anordnungen der Art, die in der Einleitung definiert ist, sind in der Technik bekannt.
Beispielsweise ist es bekannt, Tunnels zu überwachen, wie Tunnels, die für Schienenfahrzeuge, Autos und dgl. gedacht sind, um TV-Kameras oder Sensoren, normalerweise eine Art bzw. Kategorie von Sensoren entlang der Länge des Tunnels zu verteilen, und optisch den Verkehrsfluß und jegliche Gefahrenmomente und Gefahrensituationen, die auftreten kann bzw. können, durch einen oder mehrere Betätiger bei einem Überwachungstisch oder einem Beobachtungstisch zu überwachen.
Dieses System basiert auf der Fähigkeit der tatsächlichen Betätiger bzw. des Personals zu erkennen, daß eine Gefahr existiert, wie eine Feuergefahr, und selbst das Niveau der Gefahr und ihren Ort bestimmen, und das Erfordernis für ein Aktivieren von eine oder mehrere aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen oder Tätigkeiten zu bestimmen.
Es wurden auch eine Anzahl von unterschiedlichen Systemen vorgeschlagen, um eine Mehrzahl von Sensoren mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit zu koppeln, welche eine Computereinrichtung und eingebaute Schwellwerte enthält, wo ein Alarmsignal initiiert bzw. eingeleitet wird und von der Computereinrichtung zu einem Betätiger gesandt wird, unmittelbar wenn einer der verbundenen bzw. angeschlossenen Sensoren einen Meßwert oder einen Wert anzeigt, der sich auf ein Gefahrenniveau bezieht, welches einen vorbestimmten und gegenwärtigen Schwellwert übersteigt.
Es ist auch bekannt, händisch die Maßnahme oder Maßnahmen oder die Tätigkeit oder die Tätigkeiten zu erforschen, welche in Antwort auf Information unternommen oder ausgeführt werden soll(en), die von einem und/oder mehreren aktivierten Sensoren zur Verfügung gestellt wird.
Die drastischste Tätigkeit, welche in einer derartigen Situation als anwendbar betrachtet werden kann, ist es, den Tunnel für den Verkehr zu schließen, die Polizei und die Feuerwehr für eine entsprechende Tätigkeit zu rufen, wenn ein einziger Sensor aktiviert ist. Eine derartige Tätigkeit wird bewirken, daß Züge oder Kraftfahrzeuge und andere Fahrzeuge, die in dem Tunnel vorhanden sind, darin eingeschlossen werden.
Andere drastische Tätigkeiten bedingen ein Stoppen eines Zugs innerhalb des Tunnels und ein Evakuieren der Zugpassagiere durch den Tunnel, hoffentlich in der korrekten Richtung relativ zu der auftretenden bzw. sich entwickelnden Gefahrensituation.
Die Komplexität des Problems steigt natürlich an, wenn zahlreiche Züge innerhalb ein und desselben Tunnelabschnitts angeordnet sind, und steigt noch weiter an, wenn eine Anzahl von Eisenbahnstationen innerhalb der Erstreckung eines unterirdischen Bahnsystems (U-Bahn) enthalten ist.
Die letzterwähnte Anwendung sollte auch die Luftströme in Betracht ziehen, welche normalerweise existieren, und die starken, vorherrschenderen Luftbewegungen oder Luftströme, welche durch die Bewegung eines Zugs durch das Tunnelsystem generiert bzw. erzeugt werden.
Frühere bekannte Systeme und Anordnungen der vorliegenden Art hatten den Nachteil, daß sie nicht fähig sind, schnell bzw. zuverlässig die zeitabhängige bzw. zeitliche Entwicklung einer gefährlichen Situation und den Wert oder die Größenordnung eines gegenwärtigen oder eintretenden Gefahrenniveaus zu beobachten.
Der nächstliegende Stand der Technik ist in der Patentpublikation EP-A1-0 675 468 geoffenbart. Diese Patentpublikation offenbart ein System zum Auswerten bzw. Evaluieren der Entwicklung einer gefährlichen Situation (Feuer, siehe Zusammenfassung) innerhalb eines Raums oder eines Bereichs (Sensoren sind in einem Bereich angeordnet) mit Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten (Möglichkeiten bzw. Wahrscheinlichkeiten von Feuer, siehe beispielsweise Tabellen 2 und 8 und Spalte 4, Zeilen 17-20, schließlich siehe 3, "Ausgabeschicht" ist ein Gefahrenniveau, d.h. eine Feuerwahrscheinlichkeit), und bei dem Auftreten einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation ein Erzeugen von Bedingungen, wodurch das Gefahrenniveau der gefährlichen Situation auf der Basis einer Information erhalten werden kann, die sich auf die Entwicklung dieser Gefahrensituation bezieht, welches von einer Mehrzahl von Sensoren abgeleitet wird, welche in bezug auf untereinander dieselben oder untereinander unterschiedliche Kriterien funktionieren bzw. arbeiten (siehe Tabelle 2, Geruch, Rauch), [dadurch gekennzeichnet, daß], wobei Information betreffend die zeitweise Änderung von Ausgabesignalen, die sich auf die gefährliche bzw. Gefahrensituation beziehen und von einem ersten Sensor erhalten sind und auch auf die zeitabhängige bzw. zeitliche Änderung von ähnlichen Ausgabesignalen beziehen, die von einem zweiten Sensor erhalten sind, gespeichert werden kann (siehe beispielsweise 5, Schritt 413, welcher die Eingabedaten speichert); daß ein Vergleich zwischen den momentanen Werten der Ausgabesignale (siehe beispielsweise Tabelle 2, "Wert zu einer gegebenen Zeit") und/oder gemessenen zeitbezogenen Änderungen ("Unterschied von Rauch/Geruch", siehe beispielsweise Tabelle 2) einen Gefahrenniveauwert (Feuerwahrscheinlichkeit) für die auftretende gefährliche Situation durch das Medium einer Berechnungsschaltung (gewichtete "Zwischenschicht", siehe beispielsweise Programm 700 in 5) generiert; und daß lediglich die Gefahrenniveauwerte, welche ein erstes Gefahrenniveau einer angezeigten Gefahrensituation übersteigen, gewählt werden, um der Entwicklung der gefährlichen bzw. Gefahrensituation (Spalte 11, Zeilen 43-51 und 5, Schritte 417, 418) mittels der Ausgabesignale von den Sensoren (Signale, die in Schritt 412 von 5 erhalten sind) zu folgen.
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Probleme
Wenn die technischen Überlegungen in Betracht gezogen werden, die ein Fachmann in dieser speziellen Technik anstellen muß, um eine Lösung für eines oder mehrere technische Probleme zur Verfügung zu stellen, welche er/sie antrifft, wird gesehen werden, daß es einerseits notwendig ist, zu Beginn die Maßnahmen und/oder die Sequenz von Maßnahmen zu realisieren, die zu diesem Zweck ergriffen werden müssen, und daß andererseits zu realisieren ist, welche Mittel zum Lösen von einem oder mehreren dieser Probleme erforderlich sind. Auf dieser Basis wird es offensichtlich bzw. augen scheinlich sein, daß die technischen Probleme, die unten aufgelistet sind, hochrelevant für die Entwicklung der vorliegenden Erfindung sind.
Wenn der frühere Standpunkt der Technik, wie oben beschrieben, in Betracht gezogen wird, wird gesehen werden, daß ein technisches Problem in der Fähigkeit zum Erzeugen mit Hilfe von relativ einfachen Mitteln, von Bedingungen liegt, welche es ermöglichen werden, eine auf- bzw. eintretende gefährliche Situation zu erkennen und in einem frühen Stadium zu bemerken, und daß Änderungen in der festgestellten gefährlichen bzw. Gefahrensituation kontinuierlich so eingerichtet bzw. ausgewertet werden können, um es ansteigenden auf ein Gefahrenniveau bezogenen Werten zu ermöglichen, daß sie detektiert bzw. beachtet werden, lange bevor eine zu Beginn nicht-gefährliche Situation sich zu einem gefährlichen oder hochgefährlichen Gefahrenniveau entwickelt hat.
Es wird auch gesehen werden, daß in einem System und einer Anordnung, in welchem(r) die Entwicklung einer gefährlichen Situation innerhalb eines Raums oder eines Bereichs in Übereinstimmung mit Gefahrenniveaukonzepten in bezug auf eine eintretende gefährliche Situation evaluiert wird, es ein technisches Problem beim Ausbilden bzw. Erzeugen von Bedingungen gibt für ein Ermöglichen mit der Hilfe von Information, betreffend die Entwicklung einer gefährlichen Situation, die von einer Mehrzahl von Sensoren für dieselben oder für unterschiedliche Kriterien erhalten sind bzw. werden, welche ermöglichen, daß die zeitweise bzw. zeitliche Änderung eines auf ein Gefahrenniveau bezogenen Ausgabesignals von einem ersten Sensor und wenigstens die zeitweise Änderung eines Ausgabesignals von einem zweiten Sensor in einem Speicher gespeichert wird, wobei eine signifi kante Änderung in der Variation der Ausgabe des ersten Sensors, die durch die gefährliche Situation bewirkt wird, und eine signifikante Änderung in der Abwandlung bzw. Änderung des zweiten Sensors, die durch ein und dieselbe gefährliche Situation bewirkt wird, verwendet werden soll, um den Wert oder die Größe des gegenwärtigen Gefahrenniveaus zu bestimmen.
Es wird auch gesehen werden, daß ein technisches Problem in der Signifikanz von und den Vorteilen liegt, die durch die Tatsache erhalten bzw. gegeben werden, daß ein Vergleich zwischen den gegenwärtigen Werten der Ausgabesignale und/oder den gemessenen zeitbezogenen Änderungen fähig ist, einen Wert der auftretenden, auf einen Sensor bezogenen gefährlichen Situation durch das Medium einer Computer- oder Berechnungsschaltung und lediglich Auswählen von Werten zur Verfügung zu stellen, welche das erste Gefahrenniveau übersteigen, einer angegebenen Gefahrensituation übersteigen, um der Entwicklung dieser gefährlichen Situation mit der Hilfe der Sensorausgabesignale zu folgen.
Es wird auch gesehen werden, daß ein technisches Problem in dem Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen liegt, die mit dem lediglich in Betracht Ziehen der berechneten Gefahrenniveaus assoziiert sind, welche ein erstes Gefahrenniveau übersteigen und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegen.
Wenn der berechnete Gefahrenwert ein zweites Gefahrenniveau übersteigt, obwohl er unter einem dritten Gefahrenniveau liegt, liegt ein weiteres technisches Problem im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen, die mit einem Ergreifen von Maßnahmen für ein weiteres Evaluieren der Entwicklung der Gefahr und/oder des Ereignisses und einem Auswählen assoziiert sind, um entsprechend eine oder mehrere von einer Vielzahl von ergreifbaren bzw. zugänglichen Hilfs- bzw. Gegenmaßnahmen anzuwenden.
Es wird auch gesehen werden, daß ein technisches Problem im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen liegt, die durch ein Veranlassen von einer oder mehrerer Tätigkeit(en) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Tätigkeiten erhältlich bzw. erreichbar sind, wenn der berechnete Gefahrenniveauwert einen höchsten Schwellwert einer dritten Gefahrensituation übersteigt.
Es wird auch gesehen werden, daß ein technisches Problem im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen liegt, die mit einem Adaptieren der Schwellwerte von entsprechenden Gefahrenniveaus für gewählte Kriterien und/oder eine oder mehrere Kombination(en) von Kriterien assoziiert sind.
Ein weiteres technisches Problem ist eines, fähig zu sein, die Signifikanz von und die Vorteile zu realisieren, die mit dem Ermöglichen der Zeitdauer zwischen den signifikanten Änderungen und entsprechenden Abständen zwischen den Sensoren assoziiert sind, die verwendet sind bzw. werden, um Kriterien zum Berechnen der Gefahrenniveaus der gefährlichen Situationen zu konstituieren bzw. darzustellen.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Inhibieren von jeder zeitlichen und bestimmbaren Änderung unter dem oberen Grenzwert eines ersten Gefahrenniveaus assoziiert sind, während jegliche zeitabhängige bzw. zeitliche signifikante Änderung unter einem zweiten Gefah renniveau und über einem ersten Gefahrenniveau registriert und überwacht wird, um zu ermöglichen, die Entwicklung des Ereignisses oder der Gefahrensituationen zu evaluieren.
Ein weiteres technisches Problem liegt im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen, die mit einem Ermöglichen assoziiert sind, daß die gewählten Schwellwerte der Gefahrenniveaus zu einem oder mehreren Werte(n) für die erste Zeitableitung einer eingerichteten Variation zu invertieren sind.
Ein weiteres technisches Problem liegt ebenfalls im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen, die mit einem Adaptieren der Schwellwerte der Gefahrenniveaus an die Kriterien, die entsprechende Sensoren detektieren sollen, und/oder mit sensorassoziierten Umgebungen assoziiert sind.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und den Vorteilen, die mit einem Ermöglichen assoziiert sind, daß weitere Kriterien einen gemessenen Wert des Luftstroms in einem Raum in bezug auf eine Geschwindigkeit und/oder die Richtung des Luftstroms und/oder den Wert darstellen, der durch einen eine Temperatur detektierenden Sensor gegeben ist.
Ein weiteres technisches Problem liegt im Realisieren der Signifikanz von und den Vorteilen, die mit einem Ermöglichen bzw. Erlauben assoziiert sind, daß diese Sensoren adaptiert sind, um die Konzentration von Gasen in Luft, wie CO, CO₂ und/oder anderen (nox)-Gasen zu evaluieren.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Verbinden mit der Steuer- bzw. Regeleinheit eines Sensors assoziiert sind, welcher funktioniert, um die Richtung und die Geschwindigkeit eines Luftstroms in dem Raum zu bestimmen.
Ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Verbinden mit der Computereinrichtung, falls anwendbar, eines Sensors assoziiert sind, welcher funktioniert bzw. arbeitet, um eine IR-Strahlung auszuwerten.
Noch ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Verbinden mit der falls Computereinheit, anwendbar, eines Wärmesensors oder eines Temperaturdetektors gegeben sind.
Ein weiteres technisches Problem ist eines eines Realisierens der Signifikanz von und der Vorteile, die mit einem Berücksichtigen und Verwenden von prioritätsabhängigen und gewichteten Meßwerten in der Berechnungsschaltung assoziiert sind.
Lösung
Die vorliegende Erfindung basiert auf einem System und auf einer Anordnung, um zu ermöglichen, die Entwicklung einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation in einem Raum oder in einem Bereich mit der Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten zu evaluieren, wie dies im Oberbegriff von Anspruch 1 ausgeführt ist.
Die vorliegende Erfindung fügt zum Stand der Technik die Maßnahmen hinzu, die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 erwähnt bzw. geoffenbart sind.
Vorgeschlagene Ausbildungen, welche innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegen, sind insbesondere in den Unteransprüchen vorgeschlagen.
Vorteile
Jene Vorteile, die in erster Linie signifikant für die vorliegende Erfindung sind, liegen in dem Vorsehen von Bedingungen für ein anfängliches Kennen bzw. Aufbauen und Notieren bzw. Feststellen einer gefährlichen Gefahrensituation und durch eine berechnete Steuerung bzw. Regelung der Entwicklung dieser Situation, indem das sensorassoziierte Ausgabesignal einer zeitweisen Änderung der gegenwärtigen gefährlichen Situation für ein Evaluieren der zeitabhängigen bzw. zeitlichen Entwicklung der Gefahrenniveauwerte verwendet wird und damit ermöglicht wird, daß eine Entwicklung einer Gefahr verfolgt wird und ein Alarm, der abzugeben ist, oder notwendige Maßnahmen oder Tätigkeiten in einem frühen Stadium ergriffen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausbildung einer Anordnung, welche gegenwärtig bevorzugt ist und welche charakteristische Merkmale aufweist, die für die vorliegende Erfindung signifikant sind, und welche in Übereinstimmung mit den Eigenschaften funktioniert, die mit dem System assoziiert sind, wird nun in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schnitts eines U-Bahnschienensystems, welches für Schienenfahrzeuge gedacht ist und wo die Erfindung geeignet angewandt werden kann;
2 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Steuer- bzw. Regeleinheit ist, welche Computereinrichtungen mit assoziierten Speichervorrichtungen und einer Berechnungseinheit beinhaltet, und mit welcher eine Mehrzahl von Sensoren verbunden ist;
3 mittels eines Beispiels drei gesonderte zeitabhängige bzw. zeitliche Änderungen in einem Ausgabesignal illustriert, das sich auf ein Gefahrenniveau bezieht, basierend auf Gefahrenniveaumeßwerten, die von drei (einer Mehrzahl von) Sensoren erhalten sind;
4 eine allgemeinere Anwendung der Erfindung in einem Abschnitt eines Tunnels illustriert, der für Autos gedacht ist;
5 eine Querschnittsansicht des Tunnelabschnitts ist, der in 4 gezeigt ist; und
6 eine Anwendung illustriert, die für eine Computereinrichtung adaptiert ist.
Beschreibung von Ausbildungen, die gegenwärtig bevorzugt sind
Eine für das Konzept der Erfindung signifikante Ausbildung wird nun klar und genau unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es wird verstanden werden, daß die Erfindung noch weiter entwickelt werden kann und komplexer für eine genauere Auswertung bzw. Evaluierung von verschiedenen Schwellwerten und eine Berechnung von auftretenden Gefahrenniveaus gemacht werden kann, um eine oder mehrere unterschiedliche Maßnahme(n) oder Tätigkeit(en) zu ermöglichen, die aus einer Mehrzahl von Maßnahmen oder Tätigkeiten, die zu ergreifen sind, verfügbar sind, indem Sensoren verwendet werden, welche arbeiten, um mehrere Kriterien zu detektieren, oder indem mehrere Sensoren inkludiert werden.
1 ist zum Erläutern einer unterirdischen Eisenbahnumgebung, einer U-Bahnumgebung gedacht, in welcher die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.
Die Figur zeigt in der Perspektive einen U-Bahnabschnitt 1, welcher durch eine erfinderische Anordnung überwacht ist.
Die Erfindung wird zu Beginn auf der Basis von lediglich drei Sensoren, 2, 3 und 4 beschrieben, welche in einer gewählten Distanz voneinander in dem U-Bahnabschnitt 1 angeordnet sind.
Jeder der Sensoren 2, 3 und 4 kann adaptiert sein, um die Anwesenheit von einem oder mehreren Gas(en) zu detektieren. In dem Fall der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung ist der Sensor 2 adaptiert, um auftretende oder vorhandene Kohlendioxidwerte, CO₂-Werte zu detektieren und zu registrieren. Dies gilt auch für Sensoren 3 und 4.
Derartige Sensoren 2, 3 und 4 sind in der Technik bekannt und die Konstruktion der Sensoren bildet kein Teil der vorliegenden Erfindung, obwohl sie ein notwendiges Erfordernis darstellen für die Anordnung, damit sie funktioniert.
Die Wahl von drei Sensoren zum Messen von Kohlendioxid wurde aus Einfachheitsgründen getätigt. Es wird offensichtlich sein, daß mehrere derartige Sensoren gut verwendet werden können, wobei jeder Sensor mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit und mit der Computereinrichtung verbunden ist, um eine bessere Basis zu erhalten, auf welcher das betroffene Gefahrenniveau abgeschätzt bzw. beurteilt und berechnet werden kann und auf welcher zeitliche Änderungen in den Gefahrenniveaumeßwerten bestimmt werden können.
Weitere Verbesserungen können durch ein Verwenden von einem oder mehreren Sensoren für andere Kriterien erzielt werden.
Die Sensoren 2, 3 und 4 sind durch bekannte Vorrichtungen 2a, 3a und 4a entweder direkt oder indirekt verbunden mit einer zentralen Einheit 5', welche eine Computereinrichtung bzw. -ausrüstung 5 beinhaltet, deren Art nachfolgend in größerem Detail und beginnend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wird.
1 basiert auf der Annahme, daß eine ausgeprägte Gefahrensituation, Bezugszeichen 6, in dem illustrierten U-Bahnabschnitt 1 vorliegt bzw. existiert, und daß diese Gefahrensituation in einem bekannten Abstand von den Sensoren 2, 3 angeordnet ist, welche auf verschiedenen Ebenen- bzw. Bodenniveaus angeordnet gezeigt sind.
Die Gefahrensituation 6 wird als ein wenig gefährliches Feuer in einem Abfallkorb angenommen, der in einem begrenzten Bereich 7 angeordnet ist.
Die Gefahrensituation 6 wird nun durch die Sensoren 2, 3 innerhalb der Zeitdauern bzw. -perioden t0-t1 in 3 detektiert. Jedoch sind die detektierten und nachfolgend berechnenden Werte so niedrig, welche unterhalb des ersten Gefahrenniveaus A1 liegen, so daß weder das System noch die Anordnung reagiert, wodurch diese Anzeigen inhibiert sind.
Die Erfindung basiert auf dem Konzept, daß eine Gefahrensituation unter spezieller Beobachtung oder Überwachung gehalten wird, sollte sich die gefährliche bzw. Gefahrensituation 6 so entwickeln, daß die Gefahrenniveauwerte, die durch die Sensoren 2 und 3 gegeben sind, zu den berechneten Gefahrenwerten zwischen den Gefahrenniveaus A1 und A2 ansteigen.
Die zeitabhängige Entwicklung des Feuers 6 wird somit signifikant.
Wenn das Feuer oder die Gefahrensituation 6 sich auf Werte über A2, jedoch unter A3 entwickelt, wird dies durch die Computereinrichtung 5 beobachtet und eine Berechnung wird in diesem Computer in Übereinstimmung mit gegebenen mathematischen Formeln getätigt und/oder ein Vergleich wird mit gespeicherten und empirisch erhaltenen vorbestimmten Werten wird durchgeführt, wodurch eine oder mehrere Maßnahme(n) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen in Übereinstimmung mit den Gefahrenniveaus und/oder mit den zeitweisen bzw. zeitlichen Änderungen in den Werten ihrer ersten Ableitung in bezug auf die Zeit oder anderen Kriterien aktiviert wird bzw. werden.
Eine Maßnahme kann ein Erleuchten bzw. Einschalten einer Warnlampe in dem Kontrollraum sein, während eine andere Maßnahme sein kann, Personal zu einer optischen Inspektion der Situation aufzufordern.
Unterschiedliche Tätigkeiten werden in Bewegung gesetzt, sollten die berechneten Werte des detektierten Gefahrenniveaus den Wert für A3 überschreiten.
Diese Tätigkeit kann eine Aktivierung eines Sprinklersystems in dem Bereich der Gefahrensituation 6 beinhalten bzw. bedingen. Eine weitere Tätigkeit kann ein Stoppen eines Zugs an einer weiter oben liegenden Station sein. Eine weitere Tätigkeit kann ein Stoppen des Zugs in dem U-Bahnabschnitt, bevor die Station erreicht ist, und eine Anforderung sein, daß evakuierte Passagiere entlang der Gleise zurückwandern.
Gefahrenniveauwerte über dem Gefahrenniveau A3 stellen einen Hinweis dar, daß Maßnahmen und signifikante Tätigkeiten von einer Katastrophenart unmittelbar unternommen werden müssen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und eine Anordnung zum Auswerten der Entwicklung einer Gefahrensituation innerhalb eines Raums oder innerhalb eines Bereichs mit der Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten, wobei die Gefahrenniveaus die in der Einleitung angegebenen Definition besitzen, und in dem Fall einer vorherrschenden Gefahrensituation die Erzeugung von Bedingungen zum Bestimmen des Niveaus der gefährlichen bzw. Gefahrensituation mit der Hilfe von Information, die sich auf die Entwicklung dieser Situation bezieht und die von einer Anzahl von Sensoren für im wesentlichen dieselben oder untereinander unterschiedliche Kriterien erhalten sind.
Um in Betracht gezogen zu werden, soll der abgeschätzte Gefahrenwert ein erstes Gefahrenniveau überschreiten und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegen.
Wenn die berechneten Gefahrenwerte ein zweites Gefahrenniveau übersteigen oder unter einem dritten Gefahrenniveau liegen, werden Maßnahmen ergriffen, um die Entwicklung der Gefahr und/oder das Ereignis weiter zu evaluieren, und oder eine oder mehrere Maßnahme(n) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen wird bzw. werden in Übereinstimmung mit dem Ergebnis dieser weiteren Evaluierung unternommen bzw. ergriffen.
Wenn die berechneten Gefahrenwerte einen gewählten Schwellwert für ein drittes Gefahrenniveau übersteigen, wird eine Auswahl von einer oder mehreren Tätigkeit(en) aus einer Mehrzahl von verfügbaren Tätigkeiten ergriffen.
Die Schwellwerte der Gefahrenniveaus sollten an ein gewähltes Kriterium und/oder an eine oder mehrere Kombination(en) von Kriterien adaptiert sein, die aus einer Mehrzahl von verfügbaren Kriterien gewählt sind.
Das berechnete Gefahrenniveau kann von einer signifikanten Änderung in der Variation des ausgegebenen bzw. Ausgabesignals des ersten Sensors, das durch die Gefahrensituation bewirkt ist, oder einer Änderung in der Variation des Ausgabesignals des zweiten Sensors, das durch dieselbe Gefahrensituation bewirkt ist, für die Zeitdauer zwischen diesen signifikanten Änderungen und dem Abstand zwischen den verwendeten Sensoren abhängig sein.
Die Schwellwerte der Gefahrenniveaus können verändert werden und können auf das Inverse eines Werts der ersten Zeitableitung der Variation eingestellt werden.
Die Schwellwerte des Gefahrenniveaus können auch auf die Auswahl eines einen Sensor detektierenden Kriteriums und/oder die Sensorumgebung einstellbar sein.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zum Berechnen des Orts von oder der Koordinaten eines entwickelten Feuers 6, das in einem definierten Raum oder einem Bereich 7 auftritt, der im Verlauf 1 der U-Bahn angeordnet ist, und zum Evaluieren und Anzeigen eines beschränkten Bereichs 7, in welchem ein auftretendes Gefahrenniveau das Gefahrenniveau in bezug auf den Rest des Raums 1 übersteigt, durch das Medium einer Koordinatenberechnung.
So existiert eine Mehrzahl von Sensoren, welche funktionieren bzw. arbeiten, um ein Kriterium oder mehrere Kriterien zu detektieren, und welche die Werte von gegenwärtigen oder andauernden Gefahrenniveaus evaluieren.
Die Sensoren 2, 3 und 4 funktionieren bzw. arbeiten, um die Anwesenheit von Kohlendioxid zu detektieren, während ein Sensor 8 funktioniert, um die Geschwindigkeit und die Richtung des Luftstroms zu detektieren.
Eine Mehrzahl von einen Luftstrom detektierenden Sensoren 8 ist in einer Umgebung wie einer U-Bahnumgebung 1 erforderlich, um zu ermöglichen, daß temporäre Anstiege in den Luftströmen, die durch sich bewegende Züge bewirkt sind, und geringere Luftströme für das Ventilationssystem für den Zweck eines Verbesserns der Zuverlässigkeit der Erfindung beobachtet werden können.
Die Geschwindigkeit und Größe der Luftflüsse oder Luftströme können in die Computereinrichtung 5 als ein Überwachungskriterium eingegeben werden.
Zusätzlich können Messungen, die durch einen Sensor getätigt werden, während des kurzen Zeitintervalls ignoriert werden, zwischen welchem eine durch einen Zug erzeugte Turbulenz vorliegt, wenn eine derartige Turbulenz als keinen nachteiligen Effekt auf das Meßergebnis besitzend beurteilt werden.
Es wird auch die Verwendung eines Computers oder einer Berechnungsschaltung 51, die zu einer Steuer- bzw. Regeleinheit oder zu der Computereinrichtung gehört, vorgeschlagen, um das gegenwärtige Gefahrenniveau zusätzlich zu dem auf ein Gefahrenniveau bezogenen Wert in Übereinstimmung mit einer Anzahl von auf ein Gefahrenniveau bezogenen Maßwerten zu evaluieren, die zeitabhängig registriert sind und von den Sensoren 2, 3 und 4 erhalten sind, und auch die lokale Ausrichtung bzw. Orientierung des begrenzten Bereichs 7 zu ermitteln.
Gemäß der Erfindung beinhaltet die Steuer- bzw. Regelschaltung 5' eine Kopplung zu einer Anzahl von gewählten Sensoren 2, 3, 4, wo alle der Sensoren mit den Eingangs- bzw. Eingabeanschlüssen der Computereinrichtung 50 gekoppelt sein sollen.
Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, daß in dem Fall eines Raums, in welchem absolut kein Wind vorhanden ist, die Gase (Kohlendioxid), die durch das Feuer 6 generiert bzw. erzeugt werden, sich gleichmäßig und mit derselben Geschwindigkeit zu dem Sensor 2, dem Sensor 3 und dem Sensor 4 ausbreiten werden, was ermöglicht, daß die Änderung in der Gaskonzentration aufgezeichnet und zeitabhängig abgetastet wird.
3 soll eine gemessene zeitabhängige bzw. zeitliche Verlagerung von signifikanten Änderungen in den auf ein Gefahrenniveau bezogenen Werten illustrieren und daraus die Gefahrenniveauwerte in bezug auf die Sensoren 2, 3 und 4 berechnen.
3 zeigt, daß eine derartige Änderung C2, C3 und C4 von ein und derselben gefährlichen Situation in bezug auf den Sensor 2 zu einem Zeitpunkt t1, in bezug auf den Sensor 3 zu einem Zeitpunkt t2 und in bezug auf den Sensor 4 zu einem Zeitpunkt t3 aufgezeichnet wurde.
In der Praxis werden die Luftstrombedingungen oder Windbedingungen sich selbstverständlich in dem Raum verändern und die Gase veranlassen, daß sie zu den Sensoren 2, 3 und 4 in einem anderen, komplizierteren Muster verteilt werden, obwohl dies alles in der Computereinrichtung 50 gespeichert werden kann.
Die durch das Feuer 6 generierten Gase können sich auch durch die Rolltreppe zu einem oberen Ebenen- bzw. Bodenniveau und zu dem Sensor 3 verteilen, welcher ebenfalls fähig ist, zeitabhängig die andauernden Werte der Gaskonzentration aufzuzeichnen und auch Änderungen "C3" in diesen Werten einzurichten bzw. aufzuzeichnen.
Je mehr Sensoren verwendet werden, umso größer ist die in bezug auf den Wert eines berechneten Gefahrenniveaus erhaltene Präzision. Folglich sollten zahlreiche Sensoren in praktischen Anwendungen verwendet werden.
Ein signifikantes Erfordernis beim Berechnen des Gefahrenniveaus liegt in dem Vorsehen von adäquater Information betreffend die vorherrschenden Luftströme oder Luftbewegungen in dem Raum oder dem Bereich um die Sensoren sowohl in bezug auf die Richtung und die Geschwindigkeit dieser Luftströme.
Zu diesem Zweck kann die Computereinrichtung 50 enthalten oder wenigstens Zugang besitzen zu einer Anzahl von Speichervorrichtungen 52, 53 und 54, welche jeweils adaptiert sind, auf ein gegenwärtiges Gefahrenniveau bezogene Meßwerte, die durch die Sensorausgabesignale erhalten sind, in einer gewählten Zeitsequenz bzw. einem gewählten Zeitablauf zu speichern.
Es gibt nichts, was die Verwendung von Mittelwerten als kriterienbezogene Werte verhindert.
Eine Berechnungsschaltung 51, die in der Computereinrichtung 50 enthalten ist oder mit dieser gekoppelt ist, ist in erster Linie adaptiert, um Gefahrenniveauwerte auf der Basis der Absolutwerte und/oder von zeitabhängigen Änderungen in den gegenwärtigen Meßwerten auszuwerten und zu berechnen, die von zwei oder mehreren Sensoren 2, 3, 4 ausgewertet sind.
6 zeigt den Sensor 2, der mit der Berechnungsschaltung 51 verbunden ist, und den Sensor 3, der mit einer Berechnungsschaltung 51' verbunden ist, usw.
Die Berechnungsschaltung 51 ist auch adaptiert, um zu ermöglichen, daß der Ort des begrenzten Bereichs 7 unter anderem durch Berücksichtigung von Zeitverschiebungen zwischen evaluierten Werten von den Sensoren 2, 3 zu bestimmen bzw. einzurichten ist.
Spezifischer ist in einem idealen Fall denkbar, daß (nox)-Gase, die durch ein zu Beginn kleines Feuer 6 in der Abwesenheit von signifikanten Luftströmen in dem U-Bahnabschnitt generiert werden, sich zu den Sensoren 2, 3 und der Computereinrichtung 5, beinhaltend die Berechnungsschaltung 51 mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit ausbreiten werden, wodurch jeder Sensor 2, 3 fähig ist, einen äquivalenten Anstieg in den evaluierten Meßwerten zu bestimmen.
Wenn der begrenzte Bereich 7 in der Mitte zwischen den Sensoren 2, 3 angeordnet ist, wird eine Detektion und Auswertung gleiche Beiträge zu demselben Zeitpunkt geben (nicht wie in 3 gezeigt).
Wenn der begrenzte Bereich 6' etwas näher zu oder unmittelbar benachbart einem Sensor, beispielsweise dem Sensor 3 angeordnet ist, wird der Anstieg und die Intensität der Situation bedeutend schneller am Sensor 3 als am anderen Sensor 2 ansteigen.
Die Geschwindigkeit bzw. Rate des Anstiegs sollte in erster Linie als eine Messung des Gefahrenniveaus der Gefahrensituation betrachtet werden, wodurch ermöglicht wird, daß die erste Ableitung als eine Messung für den Dringlichkeitsgrad verwendet wird.
Die Computereinrichtung 50 kann ausgebildet bzw. konstruiert sein, um den Grad an Dringlichkeit des Unfalls auf der Basis der Intensität und/oder in dem ersten Fall auf dem zeitlichen Anstieg dieser Intensität zu evaluieren, und die Maßnahmen, die zu diesem Zeitpunkt zu ergreifen sind, durch das Medium einer Schaltung 55 anzuzeigen. Wenn der Wert ansteigt, werden andere Maßnahmen angezeigt, welche eine schnellere Tätigkeit bzw. Aktion und das Ergreifen von schwerwiegenderen Maßnahmen erfordern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sollte wenigstens ein Sensor 8, der adaptiert ist, um die Richtung und die Geschwindigkeit des Luftstroms innerhalb des Raums auszubilden, bei 8a mit der Computereinrichtung 50 verbunden sein, so daß die Berechnungsschaltung 51 fähig ist, die Wirkung dieser Luftströme und Luftflüsse in Betracht zu ziehen.
Dieser Sensor 8 ermöglicht es der Computereinrichtung 50, daß sie mit der erforderlichen Information betreffend bestimmte Anstiege in dem Luftstrom, beispielsweise Anstiegen, versorgt wird, welche durch einen vorbeifahrenden Zug verursacht sein können.
Die Umstände können anzeigen, daß die Computereinrichtung 50 nicht irgendwelche schnellen Änderungen, wie einen signifikanten Abfall, in den Meßwerten in Betracht ziehen soll, welche über einen kurzen Zeitraum während des schnellen Anstiegs des Luftstroms und für einen gegebenen Zeitpunkt nachher auftreten können.
Jedoch sollen die Meßwerte von den Sensoren 2, 3 und 4 (unmittelbar) danach ausgewertet werden, um zu ermitteln, ob hier ein Anstieg oder ein Abfall in den Meßwerten vorliegt, und in dem Fall eines positiven Anstiegs sollen die Computereinrichtung 50 und ihre Berechnungsschaltung 51 auswählen, eine noch schnellere Tätigkeit und eine noch größere Maßnahme durch das Medium bzw. mittels der Schaltung 55 umzusetzen.
Diese Tätigkeit (Maßnahme) kann ein unmittelbares Stoppen eines Zugs und ein Evakuieren von Passagieren in einer Richtung weg von dem Ort des Unfalls involvieren.
Gemäß der Erfindung soll wenigstens ein Sensor, der ausgebildet ist, um ein oder mehrere signifikante (nox, schädliche(s)) Gas(e) zu evaluieren, mit Computereinrichtung verbunden sein.
Zusätzlich kann wenigstens ein Sensor 10, der adaptiert ist, um eine IR-Strahlung zu evaluieren, mit der Computereinrichtung 50 verbunden sein. Signale von diesem Sensor können mit einer höheren Priorität versehen sein und/oder gegen die Werte von anderen Sensoren gewichtet sein, um eine zuverlässigere Auswahl der Maßnahme oder der Maßnahmen zu erhalten, die ergriffen werden muß bzw. müssen.
Es wird insbesondere vorgeschlagen, daß wenigstens ein Hitze- bzw. Wärmesensor oder Temperaturindikator 11 mit der Computereinrichtung 50 verbunden ist. Der Ausgabewert dieses letzteren Sensors kann auch höher gewichtet werden als die Werte der anderen Sensoren 2, 3, wenn der vorherrschende Grad an Dringlichkeit oder das Gefahrenniveau und die Auswahl der geeigneten Maßnahmen berechnet wird bzw. werden.
Die Berechnungsschaltung 51 oder die Computereinrichtung 50 werden insbesondere prioritätsabhängige und wertgewichtende Vorrichtungen beinhalten, welche anzeigen, daß spezielle Aufmerksamkeit auf das Ausgabesignal von bestimmten Sensoren und die evaluierten Werte gerichtet werden soll, die sich auf den Dringlichkeitsgrad beziehen.
Der Fachmann in diesem technischen Gebiet wird aus der beschriebenen beispielhaft dargestellten Ausbildung die unterschiedlichen alternativen Modifikationen erkennen, die gemacht bzw. durchgeführt werden können, ohne notwendigerweise vom Konzept der Erfindung abzuweichen, wobei diese Modifikationen auch als ein Teil der vorliegenden Erfindung betrachtet sind, selbst obwohl sie nicht im Detail beschrieben und erklärt wurden.
4 und 5 illustrieren eine allgemeinere Anwendung in einem Tunnel 100, wo die Sensoren 2 und 3 jeweils auf einer entsprechenden Seite einer Tunnelbelüftungsleitung 101 angeordnet sind.
5 ist eine Querschnittsansicht des Tunnels 100 und zeigt die Belüftungsleitung 101, eine Frischluftaufnahme 102 und einen Kraftfahrzeugsverkehr in dem Tunnel.
Die verwendeten Sensoren können hoch oben oder tief unten in dem Tunnel angeordnet sein.
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Anwendungen kann die Erfindung auch auf unterirdische Bergwerkstollen angewandt werden, um das Vorhandensein von toxischen Gasen und Gasströmen zu detektieren und zu lokalisieren, beim Überwachen von Feuer und/oder der Anwesenheit von Menschen in Gebäuden, Büros, Geschäften usw.
Spezifischer bezieht sich die Erfindung auf ein System und auf eine Anordnung zum Evaluieren der Entwicklung einer Gefahrensituation in einem Raum oder in einem Bereich mit der Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten und zum Erzeugen von Bedingungen in dem Fall eines Auftretens einer Gefahrensituation, um zu ermöglichen, daß die geographische Lokalisierung der gefährlichen Situation mit Hilfe von Information bestimmt wird, die sich auf die Entwicklung dieser Situation bezieht, welche von einer Mehrzahl von Sensoren zum Detektieren von im wechselweise demselben Kriterium oder wechselweise unterschiedlichen Kriterien erhalten ist bzw. wird.
Ein signifikantes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt im speziellen Design der Berechnungsschaltung 51 und der Art, in welcher sie adaptiert ist, um ein Gefahrenniveau zu evaluieren und zu berechnen, wobei sich das berechnete Gefahrenniveau von dem auf ein Gefahrenniveau bezogenen Wert unterscheidet, der durch aktivierte Sensoren geliefert wird.
Eine Anzahl von ausgegebenen bzw. Ausgabesignalen von aktivierten Sensoren soll zu der Berechnungsschaltung 51 zugeführt werden, und um die Beschreibung zu vereinfachen, werden nur die Ausgabesignale von dem Sensor 2 beschrieben. Diese Signale können geeignet mit anderen Ausgabesignalen von anderen Sensoren 3 koordiniert werden.
Ausgabesignale von anderen Sensoren, wie 3 und 4, können auch mit Ausgabesignalen von anderen Sensoren koordiniert werden.
Auf ein Gefahrenniveau bezogene Ausgabesignale von dem Sensor 2 werden kontinuierlich zu einem Speicher 63 über eine Leitung 62 geliefert. Aktuelle Werte können nun aus dem Speicher über eine Schaltung 64 entnommen werden, wobei diese Werte auf einer Leitung 65 ausgegeben werden.
Eine Schaltung bzw. ein Schaltkreis 66 ist adaptiert zur Evaluierung der ersten Ableitung der erhaltenen Kurvenform, wobei der Wert dieser Ableitung auf einer Leitung 67 aufscheint.
Berechnete, auf ein Gefahrenniveau bezogene Werte auf den Leitungen 65 und 67 können der Gegenstand eines Gewichtungsverfahrens in Einheiten 68 und 69 sein, wo ein hohes Signal auf der Leitung 67 zu einem größeren Ausmaß gewichtet werden kann als Signale auf der Leitung 68 in bestimmten Anwendungen.
Jedes derartige Gewichtungsverfahren kann geeignet mittels Schaltungen in der Berechnungseinheit 51 ausgeführt werden.
Es wird in diesem Zusammenhang festgestellt werden, daß ein Gefahrenniveau, das durch eine Berechnung auf einer Leitung 70 gewählt wurde, durch die Auswertung der Berechnungsschaltung 51 so verändert werden kann, um zu ermöglichen, daß der Wert eines Gefahrenniveaus, wie beispielsweise des Gefahrenniveaus A2, abgesenkt wird, wenn der Wert der ersten Ableitung der Kurvenform ansteigt.
Eine Schwellenwert-Festlegungsschaltung 71 wird somit nicht nur durch die Kurvenform 64, die zu jenem Zeitpunkt anwendbar ist, oder die erste Ableitung 66 der Kurvenform beeinflußt, sondern auch durch die Wahl von einen Sensor detektierenden Kriterien, wo einem gegenwärtigen oder unmittelbaren Wert 81, einem rektifizierten gegenwärtigen Wert 81a und/oder einem detektierten Anstieg in der Temperatur 82 eine höhere Priorität verliehen werden soll als einem Anstieg in dem Kohlendioxid-Konzentrationen mittels des Sensors 2.
Andere Kriterien, welche in Tunnelanwendungen berücksichtigt werden müssen, beinhalten die Größe und die Richtung von Luftströmen und Luftflüssen in einem Raum, wobei dies in einer Schaltung 83 durchgeführt wird.
Ein Faktor, welcher von der vorherrschenden Umgebung des Sensors 2 abhängig ist, kann mittels einer Schaltung 84 eingegeben werden. In dem Fall einer Feuerüberwachungstätigkeit wird dieser Faktor einen niedrigeren Wert in dem Fall einer feuchten Umgebung als für eine trockenere oder eine explosive Umgebung besitzen.
In dem Fall eines temporären Transports von gefährlichen bzw. Gefahrengütern durch ein Tunnel kann ratsam sein, signifikant die Gefahrenniveau-Schwellwerte während eines Transports der Waren zu reduzieren oder abzusenken.
Eine Schaltung 85, welche gegenwärtige Temperaturwerte detektiert, und eine Schaltung 86 zum Berechnen der ersten Ableitung von Temperaturdifferenzen kann auch mit der Berechnungsschaltung 51 über gewichtete Werte in einer Ein heit 87 verbunden sein. IR-Sensoren können auch verwendet werden.
Darüber hinaus können in einen Speicher 88 durch einen Sensor detektierte Variationen eingegeben werden, die von einem Test abgeleitet sind, in welchem ein gegebenes Gas von einer gewählten Stelle oder Position freigegeben bzw. freigesetzt wird, und wo die Verteilungsgeschwindigkeit bzw. -rate Verteilungswerte und/oder die zeitabhängige Änderung in der Gaskonzentration in der Speicherung als Standard registriert sind. Zahlreiche derartige Punkte können evaluiert werden, um ein Verteilungsmuster zu erhalten, welches in einem Speicher gespeichert werden kann.
Es wird auch vorgeschlagen, daß das Verteilungsmuster von anderen Gasen in dem Speicher als Standard registriert wird.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß entsprechende Schaltungen für die verbleibenden Sensoren 3 und 4 verwendet werden sollen. Eine Berechnungsschaltung 51' wurde in bezug auf den Sensor 3 mit einem Ausgabesignal auf der Leitung 70' gezeigt.
Die von den Berechnungsschaltungen von jedem Sensor erhaltenen Meßwerte und die Zeitverzögerung, wo signifikante Änderungen beobachtet bzw. festgestellt werden können, können nun verwendet werden, um die geographische Lokalisierung der Gefahrensituation zu bestimmen.
6 zeigt, daß ein Gefahrenniveauwert 70, der in die Berechnungsschaltung 51 für den Sensor 2 berechnet wurde, und das entsprechende Gefahrenniveau 70' für den Sensor 3 usw. in einer Schaltung 72 koordiniert werden sollen, um durch weitere Berechnung einen Gefahrenniveauwert 73 zur Verfügung zu stellen, welcher alle Meßwerte, ihre Änderungen in der Zeit und unterschiedliche ausgewählte Kriterien beobachtet bzw. beachtet.
Der geographische Ort der Gefahrensituation kann nun in der Berechnungseinheit 51 berechnet werden.
Die Zeitpunkte t1, t2, t3, zu welchen ein und dieselbe signifikante Änderung in den verschiedensten Sensoren auftritt, werden in eine Schaltung 90 eingegeben. Die Schaltung 90 beinhaltet Information, die sich auf den Abstand zwischen den Zeitpunkten bezieht, Information betreffend einen vorherrschenden von Wind oder einer Luftgeschwindigkeit oder Richtung, und andere Information, die für ein Berechnen der geographischen Position der Gefahrensituation erforderlich ist.
Auf der Basis derartiger Information und auch auf der Basis von einem oder mehreren Stück(en) von Information, die für ein Evaluieren des Gefahrenniveauwerts erforderlich ist, ist es möglich, den Ort des Ereignisses wenigstens grob abzuschätzen bzw. zu ermitteln.
Es wird verstanden werden, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und illustrierten, beispielhaften Ausbildungen beschränkt ist, und daß Modifikation innerhalb des Rahmens bzw. Konzepts der Erfindung gemacht werden können, wie sie in den beiliegenden Zeichnungen definiert ist.

Claims

System zum Evaluieren bzw. Auswerten der Entwicklung einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation (6) innerhalb eines Raums oder eines Bereichs bzw. einer Fläche (1) mit der Hilfe von Gefahrenniveau-Konzepten bzw. Gefahrengrad-Konzepten und nach einem Auftreten einer gefährlichen Situation zum Ausbilden von Bedingungen, wodurch bzw. wobei das Gefahrenniveau bzw. der Gefahrengrad der gefährlichen Situation auf der Basis von Information betreffend die Entwicklung der gefährlichen Situation erhalten werden kann, die von einer Mehrzahl von Sensoren (2, 3) abgeleitet ist, welche in bezug auf im wesentlichen dieselben oder wechselweise unterschiedliche Kriterien funktionieren, daß Information betreffend die zeitabhängige Variation von Ausgangs- bzw. Ausgabesignalen, die sich auf die gefährliche Situation beziehen und von einem ersten Sensor (2) erhalten sind und auch auf die zeitabhängige Variation von ähnlichen Ausgabesignalen beziehen, die von einem zweiten Sensor (3) erhalten sind, gespeichert (63) werden können; daß ein Vergleich zwischen den momentanen Werten der Ausgabesignale und/oder gemessenen zeitabhängigen Änderungen einen Gefahrenniveauwert für das Auftreten einer gefährlichen Situation durch das Medium eines Berechnungsschaltkreises generiert; und daß lediglich die Gefahrenniveauwerte, die ein erstes Gefahrenniveau einer angezeigten gefährlichen Situation übersteigen, gewählt werden, um die Entwicklung der gefährlichen Situation mittels der Ausgabesignale von den Sensoren zu verfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß ein berechnetes (66) Gefahrenniveau von einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des ersten Sensors (2) in bezug auf die gefährliche Situation, einer signifikanten Änderung in der Variation des Ausgabesignals des zweiten Sensors (3) in bezug auf dieselbe gefährliche Situation, der Zeitdauer zwischen den signifikanten Änderungen und dem Abstand zwischen verwendeten Sensoren abhängig ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Gefahrenniveauwert gewählt werden soll, um ein erstes Gefahrenniveau zu übersteigen und unter einem zweiten Gefahrenniveau liegen soll.
System nach Anspruh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der berechnete Gefahrenniveauwert ein zweites Gefahrenniveau übersteigt und unter einem dritten Gefahrenniveau liegt, die Entwicklung der Gefahr und/oder des Ereignisses weiters ausgewertet ist bzw. wird, und eine oder mehrere Maßnahmen von einer Mehrzahl von verfügbaren Maßnahmen auf der Basis dieser Auswertung durchgeführt bzw. ergriffen wird bzw. werden.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der berechnete Gefahrenniveauwert einen höchsten Wert eines dritten Gefahrenniveaus übersteigt, eine oder mehrere Tätigkeiten von einer Anzahl von verfügbaren Tätigkeiten ergriffen wird bzw. werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte der Gefahrenniveaus in bezug auf gewählte Kriterien und/oder eine gewählte Kombination von Kriterien adaptiert bzw. angepaßt sind bzw. werden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Variation von jedem Ausgabesignal in einem ersten Gefahrenniveau inhibiert bzw. verhindert ist bzw. wird, während jede zeitabhängige signifikante Änderung in einem zweiten Gefahrenniveau und über dem ersten Gefahrenniveau registriert und aufgezeichnet oder überwacht ist bzw. wird, um zu erlauben, daß die Entwicklung des Ereignisses oder der gefährlichen Situation bestimmt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte der Gefahrenniveaus umgekehrt zu einem Wert der ersten Zeitableitung der Variation eingestellt bzw. angepaßt werden können.
System nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerte der Gefahrenniveaus auf die Wahl eines Sensordetektionskriteriums und/oder mit einem Sensor assoziierten Umgebungen eingestellt bzw. angepaßt werden können.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kriterium der Wert oder die Größenordnung des Luftstroms in einem Raum in bezug auf die Geschwindigkeit und/oder die Richtung des Luftstroms und/oder eines Temperatur detektierenden Sensors ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren adaptiert sind, um die Konzentration von in der Luft transportierten Gasen, wie CO, CO₂ und/oder anderen Gasen auszuwerten bzw. zu evaluieren.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählten Sensoren mit einer Steuer- bzw. Regeleinheit verbunden sein sollen, wie einer Computereinrichtung; daß die Steuer- bzw. Regeleinheit beinhalten soll und/oder mit Speichervorrichtungen zusammenarbeiten soll, die adaptiert sind für die Speicherung von einem Sensor zugeordneten, auf Ausgabekriterien bezogenen, momentanen Werten in einer gewählten Zeitordnung bzw. -reihenfolge; und daß die Steuer- bzw. Regeleinheit beinhaltet und/oder damit verbunden eine Berechnungsschaltung aufweist, welche funktioniert, um zu erlauben, daß ein berechneter Gefahrenniveauwert auf der Basis von zeitabhängigen Änderungen in den evaluierten, mit einem Sensor assoziierten momentanen Werten zu evaluieren.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Sensor verbunden ist, welcher adaptiert ist, um die Richtung und die Geschwindigkeit des Luftstroms in dem Raum zu evaluieren.
System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Sensor verbunden ist, der adaptiert ist für ein Bestimmen der Anwesenheit von IR-Strahlung.
System nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuer- bzw. Regeleinheit wenigstens ein Wärmesensor oder ein Temperaturindikator verbunden ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Gegenstand einer Berechnung mit der Verwendung von prioritätsabhängigen und wertgewichteten Mitteln ist.
Anordnung zum Evaluieren der Entwicklung einer gefährlichen bzw. Gefahrensituation innerhalb eines Raums oder innerhalb eines Bereichs bzw. einer Fläche mit der Hilfe von Gefahrenniveaukonzepten und zum Erzeugen in dem Fall eines Auftretens von Gefahrensituationsbedingungen, welche es ermöglichen, daß das Gefahrenniveau der gefährlichen Situation auf der Basis von Information betreffend die Entwicklung der gefährlichen Situation bestimmt werden kann und die von einer Mehrzahl von Sensoren in bezug auf die zueinander selben oder zueinander unterschiedlichen Kriterien erhalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 für ein Evaluieren der Information, die betreffend die zeitabhängige Variation der Ausgabesignale erhalten sind, die sich auf die Gefahrensituation bezieht, und von einem Sensor geliefert sind, und für ein Evaluieren von wenigstens einer zeitabhängigen Variation oder von ähnlichen Ausgabesignalen von einem zweiten Sensor zur Verfügung gestellt sind.