EP1397789B1 - Vorrichtung und verfahren zum detektieren von brandherden oder gasverunreinigungen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum detektieren von brandherden oder gasverunreinigungen Download PDF

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EP1397789B1
EP1397789B1 EP02747322A EP02747322A EP1397789B1 EP 1397789 B1 EP1397789 B1 EP 1397789B1 EP 02747322 A EP02747322 A EP 02747322A EP 02747322 A EP02747322 A EP 02747322A EP 1397789 B1 EP1397789 B1 EP 1397789B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
fire
gas
valves
detector
gas impurities
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02747322A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1397789A2 (de
Inventor
Ernst Werner Wagner
Florence Daniault
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Original Assignee
Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH filed Critical Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Publication of EP1397789A2 publication Critical patent/EP1397789A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1397789B1 publication Critical patent/EP1397789B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting and locating fire pits or gas contaminants in one or more monitoring rooms, with a (main) detector for detecting a fire characteristic in which via a arranged in each monitoring room and provided with suction pipe by means of a suction constantly a subset the room air contained in the interstitial space is supplied, as well as a method for single detection of fire or gas contaminants in one or more monitoring rooms with a (main) detector, which is connected via a pipe and attached to this pipe suction with the interstitial space for continuous Removal and monitoring of gas samples from the interstitial space.
  • the reporting area of a single monitored zone may not exceed 2000 m 2 . Further details are provided for the search distance, which must not be more than 30 m for the optical detection of a fire source within a zone by the emergency services. As a possible detection aid the use of alarm lamps in different places is recommended.
  • fire characteristic physical quantities understood that are subject to measurable changes in the environment of a fire, eg. As the ambient temperature, the solids or liquid or gas content in the ambient air (formation of smoke particles or aerosols - or steam), or the ambient radiation.
  • Detector boxes which serve to identify the smoke aspirating branch in a branched intake manifold system.
  • This detector box consists of a point-shaped smoke detector with a cable gland installed in a housing for connecting the incoming and outgoing pipes and a beacon on the cover.
  • a disadvantage of this embodiment is that these detector boxes can not be used at every single intake because of their size, their design and their price.
  • the method uses and contains the corresponding device in each monitoring space two there intersecting pipes by means of which one or more fans continuously subsets of air contained in the interstitial space or gas mixture sucked through provided in the pipes suction and at least one detector for detecting a Fire characteristic or a gas contamination per pipe is supplied.
  • the localization of the source of the fire or of the source of contamination takes place by a response of both detectors associated with the intersecting pipelines.
  • German Patent DE 3 237 021 C2 is a selective gas / smoke detection system with a number of separately and connected to different measuring points in a room to be monitored suction lines for taking air or gas samples at these measuring points known.
  • a gas or smoke detector which is connected to these lines, the presence of a certain gas in the sample when exceeding a set threshold value and outputs a detection signal that controls a display and / or alarm circuit.
  • shutter valves which cyclically and periodically controlled by a control circuit are excitable.
  • a fire detection by means of this gas / smoke detection system is such that the control unit in the absence of a detection signal, the shutter valves are set so that all intake ports are simultaneously in open communication with the Dektektor, and switches upon receipt of a detection signal in a scanning manner, in which the suction lines to usually one after the other or in groups in open communication with the detector.
  • this mode of operation for detecting a source of fire presupposes that the detector can be connected to the respective premises to be monitored via individual and selectively openable supply lines.
  • the disadvantage of this is also a fairly high installation cost for the necessary suction lines.
  • a source of fire or a source of gas contaminants can be localized using the more or less charged with fire or gas indicators gas stream.
  • a source of fire or a source of gas contaminants can be localized using the more or less charged with fire or gas indicators gas stream.
  • a wireless, radio-based communication between transmitting and receiving module is provided, which e.g. ensures a particularly reliable control in case of fire.
  • a lightwave-based communication e.g. in the infrared range or a communication in the ultrasonic range.
  • the solenoid valves are provided in their simplest and least expensive form with a conical closure body and a matching molded seat. For flow reasons - to avoid too great Ansaugwiderêtn - but also a spherical closure body is possible, which ensures a minimum turbulence of the gas flow to the valve. Constructively, combinations of e.g. Conical closure body and spherical housing of the solenoid possible to exclude excessive throttle effect.
  • valves are open at rest, so do not need to be activated first to suck air from all intake ports.
  • the magnetic coil is preferably de-energized to save power.
  • a spring holds the open valve in the open position until the coil is energized and the valve is retracted against the seat. It is also possible to use lift valves, which closed without tension, and only after the excitation of the coil raised, that is to be opened.
  • solenoid valves have their own voltage source. Especially in connection with a radio control of the valves from the central transmitter module all cabling would be omitted, which would make the valves in case of fire little sensitive to external influences, so extremely reliable.
  • An alarm display device on or in the region of the solenoid valves can in particular indicate the activation or localization state of the valves acoustically or optically. If a detection is carried out, for example, a flashing signal could be emitted, which indicates the persons in the vicinity of an acute fire hazard or signals an all-clear signal.
  • the solenoid valves can be grouped together in groups, wherein initially a group of valves is closed when fire characteristics or gas contamination is detected at the main detector. If the measured number of these fire or gas indicators increases, this is an indication that more air is coming in from valves, e.g. taken from the direct fire area, so the contribution of unloaded air from the environment of the closed valves has been omitted. In this case, the still open valves are now closed in groups, again determining whether there is an increase or decrease in the fire or gas indicators at the main detector. In the case of a decrease, it can be concluded that now the valves in the environment e.g. the fire was closed, after which the proportion of unloaded air increases. In this case, the previously closed valves are opened again and other valves are closed.
  • the iterative procedure is carried out until finally no decrease in the fire or gas indicators is detected, thus one or - in larger premises such.
  • Warehouses - or a group of valves were located, which are at or next to the fire. This is finally displayed by means of an alarm signal.
  • a warning signal is then emitted at or in the region of all solenoid valves or at the entrance door to the affected room in step a) of the localization process.
  • all the alarm indicators could flash, while at the end of which only the alarm indicator at the source of the fire - eg over the front door - changes to steady light, while all others are off.
  • Figure 1 shows a side cross-section through the spaces R1, R2, R3 with a prior art fire detecting apparatus mounted therein.
  • a pipeline 5 connecting all the illustrated spaces R1, R2, R3, which has suction openings 3, 3 ', 3 "in the spaces R1, R2, R3 and which is connected in the space R1 to an arrangement which comprises a main detector 1 and a suction unit 7. If the suction unit 7 is in operation, room air is taken from the spaces R1, R2, R3 via the suction openings 3, 3 ', 3 "and fed to the main detector 1 via the pipe 5.
  • FIG. 1A shows a plan view of the rooms of FIG. 1, wherein a room R4 (corridor) connecting the rooms R1, R2, R3 can be seen.
  • the embodiment of a device for detecting fires according to the prior art shown here can easily recognize that a single detection of fire sources in the individual rooms R1, R2, R3 with such a device is not possible.
  • the main detector 1 can perform no assignment of a fire characteristic to the region of origin in the intake air through the pipe 5.
  • FIG. 2 shows a lateral cross section through the spaces R1, R2, R3 with a device for detecting fire sources mounted therein in accordance with the present invention.
  • the suction openings 3, 3 ', 3 are equipped with sub-detectors 9, 9', 9", which are switched on by the main detector 1 in the event of the detection of a fire parameter.
  • the switching on of the sub-detectors 9, 9 ', 9 " is in this embodiment of a controller 11 made via a corresponding radio signal.
  • This controller 11 can be seen in a plan view in FIG. 2A, which shows a cross section through the spaces R1, R2, R3 of FIG.
  • corresponding sub-alarm display devices 12, 12 ', 12 are also provided in the region of the doors of the room R4 (corridor) to the rooms R1, R2, R3.
  • a fire parameter is detected by the main detector 1 and recorded in FIG the sequence via the controller 11, the activation of all sub-detectors 9, 9 ', 9 "triggered, can be detected on these sub-detectors 9, 9', 9" of the fire in one or more of the rooms R1, R2, R3.
  • These sub-detectors 9, 9 ', 9 are in communication with the sub-alarm indicators 12, 12', 12" and signal the location of the fire in the room R4, so that incoming fire fighting forces can advance without further ado directly to the scene. Since the sub-detectors 9, 9 ', 9 "communicate with the controller 11 via radio, the transfer of the fire data via the controller 11 to an alarm display device in a central part of the building or in a fire panel is also possible.
  • FIG. 3A shows a sectional side view of an open solenoid valve 20 arranged in an intake manifold, which consists of a closure body 21 which is pulled into its seat 22 with a magnetic coil 23.
  • the control of the valve 20 is wired by the central transmission module via the line 24th
  • Figure 3B shows a sectional side view of the solenoid valve of Fig. 3A, but now in the closed state.
  • the design of the valve 20 is also possible with a spherical closure body 21, and / or with a housed in a spherical housing coil 23.
  • FIG. 4 shows a schematic overview of the group-wise assignment of valves to explain the localization method according to the invention.
  • the main detector detects an incipient fire, it starts an iterative localization process.
  • 5 intake ports v1 to v5 are considered for monitoring 5 separate spaces.
  • the two valves v1 and v2 are closed, but the other v3, v4, v5 remain open, e.g. the measured smoke level.
  • the source of the fire is thus to be found in the group of closed valves v1 and v2.
  • valves v3, v4, v5 and v1 are closed, leaving only v2 open. If the measured smoke level increases, the source of the fire is located at v2. Otherwise, v1 would be the source of the fire. It can be seen from the drawing that with 5 suction openings the fire can be localized after a maximum of 3 steps.
  • the quantity of smoke-sucking intake openings is subdivided stepwise into 2 groups until this quantity contains only a single intake opening. With n steps, one can thus locate one from 2 n intake openings, as shown in the following table: Number of suction openings Number of steps to localize 1 ... 2 1 3 ... 4 2 5 ... 8 3 9 ... 16 4 ... ... (2 n-1 +1) ... 2 n n

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren und Lokalisieren von Brandherden oder Gasverunreinigungen in einem oder mehreren Überwachungsräumen, mit einem (Haupt-)Detektor zum Detektieren einer Brandkenngröße, in dem über eine in jedem Überwachungsraum angeordnete und mit Ansaugöffnungen versehene Rohrleitung mittels einer Ansaugeinheit ständig eine Teilmenge der in dem Überwachungsraum enthaltenen Raumluft zugeführt wird, sowie ein Verfahren zur Einzelerkennung von Brandherden oder Gasverunreinigungen in einem oder mehreren Überwachungsräumen mit einem (Haupt-)Detektor, welcher über eine Rohrleitung und an dieser Rohrleitung angebrachte Ansaugöffnungen mit dem Überwachungsraum in Verbindung steht, zur kontinuierlichen Entnahme und Überwachung von Gasproben aus dem Überwachungsraum.
  • Verfahren und Vorrichtungen der in Rede stehenden Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und wurden vor dem Hintergrund entwickelt, daß z. B. in großen Hallen, Hochregallagern, Doppelböden oder Büroräumen eine Lokalisierung eines Brandherdes für die Löscheinsatzkräfte erhebliche Schwierigkeiten bereitete. Ein einzelnes Rauchansaugsystem mit einer einzigen Branddetektionseinheit darf - je nach nationalen Vorschriften - einen Bereich von bis zu 2000 m2 überwachen, der auch mehrere Räume umfassen kann. Um den Löscheinsatzkräften eine schnelle Lokalisierung des Alarmortes im Einsatzfall zu ermöglichen, worden Anforderungen definiert, wie sie z. B. in Deutschland in der "Richtlinie für automatische Brandmeldeanlagen, Planung und Einbau" (VDS 2095) niedergelegt wurden. Danach dürfen in einem Meldebereich mehrere Räume nur dann zusammengefaßt sein, wenn die Räume benachbart sind, ihre Zugänge leicht überblickt werden können, die Gesamtfläche 1000 m2 nicht übersteigt und auch an der Brandmelderzentrale gut wahrnehmbare optische Alarmanzeiger vorhanden sind, die im Fall eines Brandalarms den vom Brand betroffenen Raum kennzeichnen. In Großbritannien gilt die Norm BS 5839 "Fire detection and alarm systems for buildings" "part 1 code of practice for system design, installation and servicing". Danach darf der Meldebereich einer einzelnen überwachten Zone nicht 2000 m2 überschreiten. Weitere detaillierte Angaben werden zur Suchdistanz gemacht, die zur optischen Erkennung eines Brandherdes innerhalb einer Zone durch die Einsatzkräfte nicht mehr als 30 m betragen darf. Als mögliche Erkennungshilfe wird dabei der Einsatz von Alarmlampen an verschiedenen Stellen empfohlen.
  • Hierbei werden unter dem Begriff "Brandkenngröße" physikalische Größen verstanden, die in der Umgebung eines Entstehungsbrandes meßbaren Veränderungen unterliegen, z. B. die Umgebungstemperatur, der Feststoff- oder Flüssigkeits- oder Gasanteil in der Umgebungsluft (Bildung von Rauchpartikeln oder Aerosolen - oder Dampf), oder die Umgebungsstrahlung.
  • In der FR 2 670 010 A1 sind Melderboxen offenbart, die dazu dienen, den rauchansaugenden Ast in einem verzweigten Ansaugrohrsystem zu identifizieren. Diese Melderbox besteht aus einem in einem Gehäuse eingebauten punktförmigen Rauchmelder mit Kabelverschraubung für den Anschluß der ankommenden und abgehenden Rohre und einer Kennleuchte auf dem Deckel. Nachteilig an dieser Ausführungsform ist allerdings, daß diese Melderboxen wegen ihrer Größe, ihrer Bauform und ihrem Preis nicht an jeder einzelnen Ansaugöffnung eingesetzt werden können.
  • Aus der WO 00/68909 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren von Bränden in Überwachungsräumen bekannt, mittels derer eine Lokalisierung eines Brandherdes oder der Quelle einer Verunreinigung eines in den Überwachungsräumen enthaltene Gasgemischs möglich ist. Hierzu benutzt das Verfahren und enthält die entsprechende Vorrichtung in jedem Überwachungsraum zwei sich dort kreuzende Rohrleitungen, mittels derer von einem oder mehreren Lüftern ständig Teilmengen der in dem Überwachungsraum enthaltenen Luft oder des Gasgemisches durch in den Rohrleitungen vorgesehene Ansaugöffnungen angesaugt und wenigstens einem Detektor zum Erkennen einer Brandkenngröße oder einer Gasverunreinigung pro Rohrleitung zugeführt wird. Dabei erfolgt die Lokalisierung des Brandherdes oder der Verunreinigungsquelle durch ein Ansprechen beider den sich kreuzenden Rohrleitungen zugeordneten Detektoren. Mehrere Räume werden durch in Art einer Matrix in Spalten und Reihen angeordnete Rohrleitungen und gegebenenfalls je einem Sammeldetektor für die Spaltenanordnung und die Reihenanordnung überwacht. Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt allerdings in einem recht hohen Installationsaufwand für das matrixartige Rohrleitungssystem.
  • Auch aus der deutschen Patentschrift DE 3 237 021 C2 ist ein selektives Gas/Rauchdetektionssystem mit einer Anzahl von separat und an verschiedenen Meßstellen in einem zu überwachenden Raum angeschlossenen Absaugleitungen zum Entnehmen von Luft- oder Gasproben an diesen Meßstellen bekannt. Dabei reagiert ein Gas- oder Rauchdetektor, welcher an dieser Leitungen angeschlossen ist, auf das Vorhandensein eines bestimmten Gases in der Probe bei Überschreitung eines festgesetzten Schwellenwertes und gibt ein Detektionssignal ab, das eine Anzeige und/oder Alarmschaltung steuert. Vorgesehen sind weiterhin an den einzelnen Absaugleitungen angeordnete Verschlußventile, welche durch einen Regelkreis zyklisch und periodisch gesteuert erregbar sind. Eine Branderkennung mittels dieses Gas/Rauchdetektionssystems geschieht derart, das die Steuereinheit bei Abwesenheit eines Detektionssignals die Verschlußventile derart einstellt, daß alle Ansaugleitungen gleichzeitig in offener Verbindung mit dem Dektektor stehen, und bei Erhalt eines Detektionssignals auf eine Abtastweise umschaltet, bei der die Absaugleitungen auf üblicherweise eine nach der anderen oder gruppenweise in offener Verbindung mit dem Detektor gebracht werden. Diese Arbeitsweise zur Erkennung eines Brandherdes setzt allerdings voraus, daß der Detektor über einzelne und selektiv zu öffnende Zuleitungen mit dem jeweils zu überwachenden Räumlichkeiten in Verbindung gebracht werden kann. Das bedeutet, daß notwendigerweise ein umfangsreiches Rohrleitungssystem installiert werden muß, um diese einzeln selektierbaren Verbindungen herstellen zu können. Nachteilig daran ist ebenfalls ein recht hoher Installationsaufwand für die notwendigen Absaugleitungen.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung WO 93/23736 ist weiterhin ein Luftverunreinigungs/Raucherkennungsgerät auf der Grundlage eines netzförmig gestalteten Ansaugsystems mit einer großen Anzahl von Entnahmestellen an welchen ein Gas aus dem jeweiligen zu überwachenden Raum entnommen wird. Dieses Luftverunreinungs/Raucherkennungsgerät verfügt über eine Anzahl von Einlaßöffnungen, welche mit dem gitterförmigen Ansaugsystem in Verbindung stehen, und einzeln überwacht werden. Unter normalen Umständen sind alle diese Einlässe geöffnet, bis vom Erkennungsgerät Luftverunreinigungen/Rauch erkannt werden. Durch selektives Schließen der Einlaßöffnungen kann dann leicht eine Eingrenzung und Erkennung der Brandzone vorgenommen werden. Aber auch die Arbeitsweise dieses Erkennungsgerätes setzt eine umfangreiche Installation von Ansaugleitungen voraus, welche eine gitterförmige Struktur bilden müssen, um eine sichere Erkennung eines Brandherdes zu gewährleisten. Auch hier ist der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung in einem hohen Installationsaufwand für das Rohrleitungssystem zu sehen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren von Brandherden oder Gasverunreinigungen anzugeben, welche die Vorteile bekannter Gasansaugsysteme, wie aktive Ansaugung und versteckte Montage, mit dem Vorteil der Lokalisierung jeder einzelnen Ansaugöffnung verbindet und damit die Detektion eines konkreten Brandherdes oder einer konkreten Gasverunreinigung in einfacher und kostengünstiger Weise ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, gelöst.
  • Dabei ist ein wesentlicher Gedanke, dass mit einem gezielten Öffnen und Schließen der Ventile in einem oder mehreren Überwachungsbereichen ein Brandherd oder eine Quelle von Gasverunreinigungen anhand des mehr oder weniger mit Brand- bzw. Gasindikatoren belasteten Gasstromes lokalisiert werden kann. Mit einem im folgenden noch zu beschreibenden Verfahren oder einer Leckage einer Gasleitung ist damit die iterative Lokalisierung z.B. eines Brandherdes möglich.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
  • Bevorzugt ist eine drahtlose, funkbasierte Kommunikation zwischen Sende- und Empfangsmodul vorgesehen, welche z.B. im Brandfall eine besonders zuverlässige Ansteuerung gewährleistet. Denkbar ist natürlich auch, in lokalem Umfang, eine lichtwellenbasierte Kommunikation, z.B. im Infrarotbereich oder eine Kommunikation im Ultraschallbereich.
  • Die Magnetventile sind in ihrer einfachsten und kostengünstigsten Form mit einem kegelförmigen Verschlusskörper und einem passenden dazu geformten Sitz versehen. Aus strömungstechnischen Gründen - zur Vermeidung von allzu großen Ansaugwiderständen - ist aber auch ein kugelförmiger Verschlusskörper möglich, welcher eine minimale Verwirbelung des Gasstromes am Ventil sicherstellt. In konstruktiver Hinsicht sind auch Kombinationen von z.B. kegelförmigen Verschlusskörper und kugelförmigem Gehäuse der Magnetspule möglich, um eine zu starke Drosselwirkung auszuschließen.
  • Zur raschen Erkennung von Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen im Gasstrom ist es von Vorteil, wenn die Ventile im Ruhezustand geöffnet sind, also nicht erst aktiviert werden müssen, um Luft von allen Ansaugöffnungen anzusaugen. Die Magnetspule ist dabei bevorzugt spannungslos, um Strom zu sparen. Bei einem Zugventil hält dabei eine Feder das geöffnete Ventil in der offenen Stellung, bis die Spule erregt und das Ventil gegen den Sitz eingezogen wird. Möglich ist auch der Einsatz von Hubventilen, welche spannungslos geschlossen, und erst nach Erregung der Spule angehoben, das heißt geöffnet werden.
  • Von Vorteil ist weiterhin, wenn die Magnetventile über eine eigene Spannungsquelle verfügen. Gerade auch in Verbindung mit einer Funkansteuerung der Ventile vom zentralen Sendemodul aus würden alle Verkabelungen entfallen, was die Ventile im Brandfall wenig empfindlich für äußere Einflüsse, also äußerst zuverlässig machen würde.
  • Eine Alarmanzeigevorrichtung an oder im Bereich der Magnetventile kann insbesondere den Aktivierungs- bzw. Lokalisierungszustand der Ventile akustisch oder optisch angeben. Wird eine Erkennung durchgeführt, könnte so z.B. ein Blinksignal abgegeben werden, welches die Personen im Umfeld auf eine akute Brandgefahr hinweist oder Entwarnung signalisiert.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur Einzelerkennung von Brandherden oder Gasverunreinigungen gelöst, bei dem die Verfahrensschritte des
    1. a) Schließens einer Anzahl von an oder im Bereich der Ansaugöffnungen (3) angebrachten Magnetventilen (20) bei Erkennen von im Gasstrom enthaltenen Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen durch den Haupt-Detektor (1);
    2. b) Feststellens einer Zunahme bzw. Abnahme der im Gasstrom erkannten Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen im Vergleich zum vorangegangenen Schritt;
    3. c) Schließens einer Anzahl der offenen Ventile (20) bei Zunahme der Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen; oder
    4. d) Schließens der offenen Ventile (20) und Öffnens einer Anzahl der im vorangegangenen Schritt geschlossenen Ventile (20) bei Abnahme der Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen;
    5. e) Durchlaufens der Schritte b) bis d) so lange, bis keine Zunahme der im Gasstrom enthaltenen Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen mehr feststellbar ist, oder das zuletzt geöffnete Ventil (20) auf den Brandherd bzw. die Quelle der Gasverunreinigungen hinweist; und
    6. f) Anzeigen des Brandherdes bzw. der Quelle der Gasverunreinigungen mit Hilfe eines Alarmsignals durchlaufen werden.
  • Die Magnetventile können dabei bereichsweise in Gruppen zusammengefasst sein, wobei zunächst eine Gruppe von Ventilen geschlossen wird, wenn am Haupt-Detektor Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen erkannt werde. Steigt nun die gemessene Anzahl dieser Brand- oder Gasindikatoren an, ist dies ein Hinweis darauf, dass mehr Luft von Ventilen aus z.B. dem direkten Brandbereich entnommen wird, also der Beitrag unbelasteter Luft aus dem Umfeld der geschlossenen Ventile entfallen ist. In diesem Fall werden nun die noch geöffneten Ventile gruppenweise geschlossen, wobei wieder festgestellt wird, ob eine Zunahme oder eine Abnahme der Brand- oder Gasindikatoren am Haupt-Detektor vorliegt. Im Falle einer Abnahme ergibt sich der Schluss, dass nun die Ventile im Umfeld z.B. des Brandes geschlossen wurden, wonach der Anteil unbelasteter Luft ansteigt. In diesem Fall werden die zuvor geschlossenen Ventile wieder geöffnet und weitere Ventile geschlossen.
  • Das iterative Vorgehen wird so lange durchgeführt, bis schließlich keine Abnahme der Brand- oder Gasindikatoren mehr festgestellt wird, somit ein oder - in größeren Räumlichkeiten wie z.B. Lagerhallen - oder eine Gruppe von Ventilen lokalisiert wurden, welche am oder am nächsten am Brandherd liegen. Dieser wird schließlich mit Hilfe eines Alarmsignals angezeigt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 8 und 9 angegeben.
  • Bevorzugt wird danach ein Warnsignal an oder im Bereich aller Magnetventile oder an der Eingangstür zum betroffenen Raum im Schritt a) des Lokalisierungsvorganges abgegeben. Beim Start des Lokalisierungsvorganges könnten z.B. alle Alarmindikatoren blinken, während an dessen Ende nur der Alarmindikator am Brandherd- z.B. über der Eingangstür - in Dauerlicht übergeht, alle anderen dagegen aus sind.
  • Um Personen im Umfeld eines Brandes zu warnen, ist es von Vorteil, wenn ein Warnsignal an oder im Bereich der offenen Magnetventile während des Lokalisierungsvorganges in den Schritten b) bis e) blinkt.
  • Im folgenden wir die vorliegende Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    einen seitlichen Querschnitt durch die Räume R1, R2, R3 mit einer darin angebrachten Vorrichtung zur Detektion von Bränden gemäß dem Stand der Technik;
    Figur 1A:
    eine Draufsicht auf die Räume der Figur 1;
    Figur 2:
    einen seitlichen Querschnitt durch die Räume R1, R2, R3 mit einer darin angebrachten Vorrichtung zur Detektion von Brandherden gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Figur 2A:
    eine Draufsicht auf die Räume der Figur 2; und
    Figur 3A:
    eine geschnittene Seitenansicht eines in einem Ansaugstutzen angeordneten offenen Magnetventils;
    Figur 3B:
    eine geschnittene Seitenansicht des Magnetventils aus Fig. 4A, jedoch nun geschlossen;
    Figur 4:
    eine schematische Übersicht über die gruppenweise Zuordnung von Ventilen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Lokalisierungsverfahrens.
  • Gleiche oder gleichwirkende Teile werden im folgenden mit den gleichen Bezugsziffern dargestellt.
  • Figur 1 zeigt einen seitlichen Querschnitt durch die Räume R1, R2, R3 mit einer darin angebrachten Vorrichtung zur Erkennung von Bränden gemäß dem Stand der Technik. Zu Erkennen ist insbesondere eine alle dargestellten Räume R1, R2, R3 verbindende Rohrleitung 5, welche in den Räumen R1, R2, R3 Ansaugöffnungen 3, 3', 3" aufweist, und welche im Raum R1 mit einer Anordnung verbunden ist, die einen Hauptdetektor 1 und eine Ansaugeinheit 7 aufweist. Ist die Ansaugeinheit 7 in Betrieb, wird über die Ansaugöffnungen 3, 3', 3" Raumluft aus den Räumen R1, R2, R3 entnommen, und über die Rohrleitung 5 dem Hauptdetektor 1 zugeführt.
  • Figur 1A zeigt eine Draufsicht auf die Räume der Figur 1, wobei ein die Räume R1, R2, R3 verbindender Raum R4 (Flur) zu erkennen ist. Die hier dargestellte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Detektieren von Bränden gemäß dem Stand der Technik läßt leicht erkennen, daß eine Einzeldetektion von Brandherden in den einzelnen Räumen R1, R2, R3 mit einer derartigen Vorrichtung nicht möglich ist. Der Hauptdetektor 1 kann in der angesaugten Raumluft über die Rohrleitung 5 keine Zuordnung einer Brandkenngröße zum Herkunftsraum durchführen.
  • Figur 2 zeigt einen seitlichen Querschnitt durch die Räume R1, R2, R3 mit einer darin angebrachten Vorrichtung zur Detektion von Brandherden gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Vergleich mit der Ausführungsform des Standes der Technik in Figur 1 und Figur 1A sind nur wenige, aber entscheidende Komponenten hinzugefügt. So sind in der Ausführungsform der Figur 2 die Ansaugöffnungen 3, 3', 3" mit Sub-Detektoren 9, 9', 9" ausgestattet, welche im Fall der Detektion einer Brandkenngröße durch den Hauptdetektor 1 eingeschaltet werden. Das Einschalten der Sub-Detektoren 9, 9', 9" wird in dieser Ausführungsform von einer Steuerung 11 über ein entsprechendes Funksignal vorgenommen. Diese Steuerung 11 ist in der Figur 2A, welche einen Querschnitt durch die Räume R1, R2, R3 der Figur 2 entlang des Schnittes A-A darstellt, in einer Draufsicht zu erkennen. In der Figur 2A sind im Bereich der Türen des Raumes R4 (Flur) zu den Räumen R1, R2, R3 auch entsprechende Sub-Alarmanzeigevorrichtungen 12, 12', 12" vorgesehen. Wird somit durch den Haupt-Detektor 1 eine Brandkenngröße detektiert und in der Folge über die Steuerung 11 die Einschaltung aller Sub-Detektoren 9, 9', 9" ausgelöst, kann über diese Sub-Detektoren 9, 9', 9" der Brandherd in einem oder mehrerer der Räume R1, R2, R3 erkannt werden. Diese Sub-Detektoren 9, 9', 9" stehen mit den Sub-Alarmanzeigevorrichtungen 12, 12', 12" in Verbindung und signalisieren über diese den Brandherd in dem Raum R4, so daß eintreffende Löscheinsatzkräfte ohne weitere Umstände direkt zum Brandort vordringen können. Da die Sub-Detektoren 9, 9', 9" mit der Steuerung 11 über Funk in Verbindung treten, ist auch die Weitergabe der Branddaten über die Steuerung 11 an eine Alarmanzeigevorrichtung in einem zentralen Teil des Gebäudes oder in einer Brandmeldezentrale möglich.
  • Figur 3A zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines in einem Ansaugstutzen angeordneten offenen Magnetventils 20, welches aus einem Verschlusskörper 21 besteht, der mit einer Magnetspule 23 in seinen Sitz 22 gezogen wird. Die Ansteuerung des Ventils 20 erfolgt drahtgebunden von dem zentralen Sendemodul über die Leitung 24.
  • Figur 3B zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Magnetventils aus Fig. 3A, jedoch nun in geschlossenem Zustand. Zur Verringerung des Drosselwiderstandes ist die konstruktive Auslegung des Ventils 20 auch mit einem kugelförmigen Verschlusskörper 21, und/oder mit einer in einem kugelförmigen Gehäuse untergebrachten Spule 23 möglich.
  • Figur 4, zeigt eine schematische Übersicht über die gruppenweise Zuordnung von Ventilen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Lokalisierungsverfahrens. Wenn der Haupt-Detektor einen entstehenden Brand detektiert, startet dieser einen iterativen Lokalisierungsvorgang. In dem Beispiel werden 5 Ansaugöffnungen (v1 bis v5) zur Überwachung von 5 getrennten Räumen betrachtet. Werden nun die zwei Ventile v1 und v2 geschlossen, die anderen v3, v4, v5 bleiben jedoch offen, so sinkt z.B. der gemessene Rauchpegel. Der Brandherd ist damit in der Gruppe der geschlossenen Ventile v1 und v2 zu suchen. Dann werden die Ventile v3, v4, v5 und v1 geschlossen, wobei nur v2 offen bleibt. Steigt der gemessene Rauchpegel an, so ist der Brandherd bei v2 lokalisiert. Ansonsten wäre v1 der Brandherd. Aus der Zeichnung ist zu erkenne, dass bei 5 Ansaugöffnungen der Brandherd nach maximal 3 Schritten lokalisiert werden kann.
  • Generell wird dabei die Menge der Rauch ansaugenden Ansaugöffnungen schrittweise in 2 Gruppen unterteilt, bis diese Menge nur noch eine einzige Ansaugöffnung beeinhaltet, Mit n Schritten kann damit eine aus 2n Ansaugöffnungen lokalisiert werden, wie folgende Tabelle zeigt:
    Anzahl Saugöffnungen Anzahl Schritte zur Lokalisierung
    1...2 1
    3...4 2
    5...8 3
    9...16 4
    ... ...
    (2n-1+1) ... 2n n

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Detektieren und Lokalisieren von Brandherden oder Gasverunreinigungen in einem oder mehreren Überwachungsräumen. (R1, R2.... Rn), mit:
    - einem Hauptdetektor (1) zum Detektieren einer Brandkenngröße oder einer Gasverunreinigung, dem über eine in jedem Überwachungsraum (R1, R2 ... Rn) angeordnete und mit Ansaugöffnungen (3) versehene Rohrleitung (5) mittels einer Ansaugeinheit (7) ständig eine Teilmenge der in den Überwachungsräumen (R1, R2 ... Rn) enthaltenen Raumluft zugeführt wird,
    - je einem Magnetventil (20) an oder im Bereich wenigstens einer Ansaugöffnung (3) pro Überwachungsraum (R1, R2 ... Rn); und
    - einer Steuerung (11), mittels derer jedes Magnetventil (20) in Abhängigkeit eines vom Hauptdetektor (1) abgegebenen Detektionssignals, welches die Menge der im Gasstrom enthaltenen Brandkenngzößen oder Gasverunreinigungen anzeigt, durch ein Einschaltsignal geschlossen oder geöffnet wird, wobei die Steuerung (11), ein zentrales Sendemodul zur Abgabe des Einschaltsignals aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an jedem Magnetventil (20) ein Empfangsmodul zum Empfangen des Einschaltsignals vorgesehen ist, und dass die Steuerung (11) in Abhängigkeit des zeitlichen Gra-dientens der von Hauptdetektor gemessenen Menge der im Gasstrom enthaltenen Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen das Einschaltsignal abgibt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zentrale Sendemodul mit dem entsprechenden Empfangsmodul jedes Magnetventils (20) drahtlos in Verbindung stehen oder in Verbindung treten können.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Magnetventile (20) einen kegel- oder kugelförmigen Verschlusskörper (21) und einen passend dazu geformten Sitz (22) aufweisen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Magnetventile (20) im Ruhezustand geöffnet und die Magnetspule (23) spannungslos ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, wobei die Magnetventile (20) mit einer eigenen Spannungsquelle ausgerüstet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, die ferner eine Alarmanzeigevorrichtung (12) an oder im Bereich jedes Magnetventils (20) aufweist.
  7. Verfahren zur Einzelerkennung von Brandherden oder Gasverunreinigungen in einem oder mehreren Überwachungsräumen (R1, R2 ... Rn) mit einem Hauptdetektor (1), welcher über eine Rohrleitung (5) und an dieser Rohrleitung (5) angebrachten Ansaugöffnungen (3) mit den Überwachungsräumen (R1, R2 ... Rn) in Verbindung steht, zur kontinuierlichen Entnahme und Überwachung von Gasproben aus den Überwachungsräumen (R1, R2 ... Rn);
    gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Schließen einer Anzahl von an oder im Bereich der Ansaugöffnungen (3) angebrachten Magnetventilen (20) bei Erkennen von im Gasstrom enthaltenen Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen durch den Haupt-Detektor (1);
    b) Feststellen einer Zunahme bzw. Abnahme der im Gasstrom erkannten Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen im Vergleich zum vorangegangenen Schritt;
    c) Schließen einer Anzahl der offenen Ventile (20) bei Zunahme der Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen; oder
    d) Schließen der offenen Ventile (20) und Öffnen einer Anzahl der im vorangegangenen Schritt geschlossenen Ventile (20) bei Abnahme der Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen;
    e) Durchlaufen der Schritte b) bis d) so lange, bis keine Zunahme der im Gasstrom enthaltenen Brandkenngrößen oder Gasverunreinigungen mehr feststellbar ist, oder das zuletzt geöffnete Ventil (20) auf den Brandherd bzw. die Quelle der Gasverunreinigungen hinweist; und
    f) Anzeigen des Brandherdes bzw. der Quelle der Gasverunreinigung mit Hilfe eines Alarmsignals.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch
    ein Warnsignal an oder im Bereich aller Magnetventile (20) im Schritt a) des Erkennungsvorganges.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8,
    gekennzeichnet durch
    ein Warnsignal an oder im Bereich der offenen Magnetventile (20) während des Erkennungsvorganges in den Schritten b) bis e).
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