DE19841984A1

DE19841984A1 - Monitoring and evaluating danger parameters and providing warning

Info

Publication number: DE19841984A1
Application number: DE19841984A
Authority: DE
Inventors: Jens Thelemann; Norbert Dipl Ing Banscher; Reinhard Dipl Ing Gollnick; Guenther Dipl Ing Kotzsch
Original assignee: F A F FUZZY APPLIKATIONEN GmbH
Current assignee: F A F FUZZY APPLIKATIONEN GmbH
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 1999-03-04

Abstract

The method involves using a measuring head (1) to detect danger parameters prior to a dangerous incident. The parameters are digitized, processed in a computer and evaluated, e.g. using fuzzy logic. The results indicating the level of danger are output wirelessly to a central unit (2) which organizes the triggering of an alarm (23). The functionality of the measuring head is cyclically tested. E- An apparatus for performing the method is also claimed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und Bewertung von Gefahrenkenngrößen und zur Warnung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11.The invention relates to a method and a Device for monitoring and evaluating Hazard parameters and for warning according to Preambles of claims 1 and 11.

Anlagen des technologischen und überwachenden Gefahrenschutzes, insbesondere Brandschutzes stellen heute eine ausgereifte und hochentwickelte Technik dar. Die bekannten Anlagen bieten hohe Sicherheit gegen Fehlalarme und sichern ebenfalls die Früherkennung von Bränden. Eine Früherkennung bei den bekannten Anlagen erreicht man durch eine hohe Empfindlichkeit der Überwachungs- und Meldesysteme. Derartige Systeme haben eines gemeinsam - sie erkennen Brände frühzeitig und exakt, aber erst nachdem diese bereits entstanden sind. Es muß also bereits brennen, bevor die Brandmeldung erfolgt bzw. das Schadensereignis muß bereits eingetreten sein, bevor Gegenmaßnahmen getroffen werden können und greifen. Technisch funktionieren diese Systeme derart, daß Rauch- und/oder Flammenmelder hochempfindlich auf entsprechende Erscheinungen reagieren und Alarm auslösen. Mehrstufige wirkende Meßköpfe erkennen Feuer und/oder Rauch nach ihrem Entstehen relativ frühzeitig und lösen den Alarm mit eventuell weiteren nachteiligen Folgen aus. Neben dem Brandschaden wird weiterer Wasser- oder Löschschaden verursacht, d. h. es tritt durch den Löschvorgang eine Schadensvergrößerung ein. Im Falle eines Fehlalarmes eines dieser bekannten Meldesysteme entsteht dann zwar kein oder nur geringer Brandschaden, aber andere Folgeschäden, wie z. B. Löschschäden, sind nachteiligerweise nicht zu vermeiden. Die bisher bekannten Gefahrmeldeanlagen werden erst nach dem Eintreten des Schadensereignisses aktiv, indem sie dann praktisch zu spät einen Alarm auslösen.Technological and monitoring equipment Danger protection, especially fire protection is a mature and highly developed technology today. The known systems offer high security against False alarms and also ensure the early detection of Fires. Early detection in the known systems is achieved by a high sensitivity of the Monitoring and reporting systems. Such systems have one thing in common - they detect fires early and exactly, but only after they have already been created. So it must already be burning before the fire message or the damage event must already have occurred have occurred before countermeasures are taken can and grip. Technically, they work Systems such that smoke and / or flame detectors highly sensitive to corresponding phenomena react and trigger alarm. Multi-stage acting Measuring heads recognize fire and / or smoke according to their Arise relatively early and solve the alarm possibly further adverse consequences. Next to the Fire damage becomes further water or extinguishing damage caused, d. H. it occurs due to the deletion process Increase in damage. In the event of a false alarm one of these known reporting systems is then created little or no fire damage, but others Consequential damage, such as B. extinguishing damage disadvantageously unavoidable. The so far Known hazard detection systems are only after Occurrence of the damage event active by then trigger an alarm practically too late.

In der DE 41 27 004 C2 ist eine Anordnung zur Früherkennung von Bränden mit einer Kombination von mehreren Sensoren beschrieben, die gekennzeichnet ist durch die Signalaufbereitung der Sensorausgangssignale mit Hilfe eines neuronalen Netzes und einer Fuzzy-Logic. Hierbei ist vorgesehen, die von Sensoren, z. B. Gas- oder Temperatursensoren, weitergegebenen Alarmsignale nach einer Fuzzy-Logic-Auswertung bzw. einer Auswertung mit einem neuronalen Netzes zunächst in einer internen Stelle - hier ist es ein Schwesternzimmer eines Krankenhauses - mittels eines dort vorhandenen Lichtrufsystemes anzuzeigen. Eine Schwester soll dann anschließend diesen Alarm auf seine Dringlichkeit überprüfen, also beispielsweise einen Schwelbrand vom Rauch einer Zigarette zu unterscheiden. Diese Art der Früherkennung basiert nachteiligerweise auf eine schnelle und vernünftige Reaktion eines an sich in dieser Sache inkompetenten Menschen. Auch die Anbringung der Anordnung, deren Konstruktion und Funktion nicht offenbart ist, gemäß DE 41 22 004 C2 in Fernsehgeräten und Monitoren unter Nützung von Antennenkabel läßt keinen mobilen Einsatz zu, da in den seltensten Fällen, z. B. auf Baustellen oder in Lagerhallen, Fernsehgeräte mit Alarmanlagen zur Verfügung stehen.DE 41 27 004 C2 describes an arrangement for Early detection of fires with a combination of described several sensors, which is marked through the signal processing of the sensor output signals with the help of a neural network and one Fuzzy logic. It is provided that the sensors, for. B. Gas or temperature sensors, passed Alarm signals after a fuzzy logic evaluation or an evaluation with a neural network first in an internal position - here it is a Nurse room of a hospital - by means of a display existing nurse call system there. A Sister should then send this alarm to his Check urgency, for example one To distinguish smoldering from the smoke of a cigarette. This type of early detection is disadvantageously based to a quick and sensible response incompetent people in this matter. Also the Attachment of the arrangement, its construction and Function is not disclosed, according to DE 41 22 004 C2 in TVs and monitors using Antenna cable does not allow mobile use because in the rarest cases, e.g. B. on construction sites or in Warehouses, television sets with alarm systems To be available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und Bewertung von primären und sekundären Gefahrenkenngrößen anzubieten, mit deren Hilfe es möglich ist, Gefahren vor dem Eintritt des Gefahrenereignisses zu erkennen, zusätzlich eine hohe Mobilität zu gewährleisten, d. h., Überwachungseinsätze an nur zeitweilig zu überwachenden Orten und Anpassungsfähigkeit an spezielle Gefahrensituationen mit optimalen technischen und ökonomischen Aufwand möglich zu machen.The invention has for its object a method and a device for monitoring and evaluating offer primary and secondary hazard parameters, with the help of which it is possible to avoid dangers before To recognize the occurrence of the hazard event, additionally to ensure high mobility, d. H., Monitoring missions on only to be monitored temporarily Locations and adaptability to special Dangerous situations with optimal technical and to make economic effort possible.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 11.The problem is solved with the characteristic Parts of claims 1 and 11.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are in the Subclaims specified.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung können Brandgefahr und Explosionsgefahr beispielsweise in Versorgungskanälen von Industrie-, Verkehrs- und Dienstleistungsanlagen, auch bereits vor dem Entstehen des eigentlichen Ereignisses erkannt werden.With the solution according to the invention, fire risk and Risk of explosion, for example in supply channels of industrial, traffic and service facilities, even before the actual development Event are recognized.

Es ist bekannt, daß eine Reihe von Gefahrenkenngrößen, wie physikalische und chemische Parameter, bereits im Vorfeld eines Gefahrenereignisses, z. B. eines Brandes oder einer Explosion charakteristisch korrelieren und für das Ereignis relevante Veränderungen zeigen. Hierunter fallen nicht nur Temperaturerhöhungen und Rauchentwicklung, sondern auch solche Parameter, die mit dem Ereignis durch sogenannte Querempfindlichkeiten zusammenhängen, wie z. B. die relative Luftfeuchtigkeit und die Luftströmung, der Druck, Geräusche, Gerüche oder die Konzentrationsveränderungen von Gasen. Das komplexe Erfassen derartiger Größen liefert über die Korrelation wichtige Aufschlüsse über die Sachverhalte der Gefährdung und des Stadiums von Vorgängen, die bisher experimentell nicht genügend erfaßt und ausgewertet worden sind.It is known that a number of hazard parameters, like physical and chemical parameters, already in Ahead of a hazard event, e.g. B. a fire or correlate an explosion and show changes relevant to the event. This does not only include temperature increases and Smoke development, but also such parameters that with the event through so-called cross-sensitivities related, such as B. the relative humidity and the air flow, the pressure, sounds, smells or the changes in the concentration of gases. The complex detection of such quantities provides about the Correlation important information about the facts the hazard and stage of operations that not yet adequately recorded experimentally and have been evaluated.

Die Erfindung weist weitere Vorteile auf. Beispielsweise erfolgt eine Warnanzeige, wenn in den zu sichernden Räumen eine Brandgefahr besteht oder entstehen kann, d. h. wenn die Umgebungsbedingungen sich derartig ändern, daß Voraussetzungen für einen Brand bestehen bzw. entstehen können. Eine Warnung wird dann ausgelöst bevor es brennt, bzw. bevor das eigentliche Schadensereignis eingetreten ist. Ein eingetretener Fehlalarm ruft keine weiteren Folgeschäden hervor, weil das eigentliche Gefahrenereignis nicht eingetreten ist. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen im optimierten Zusammenwirken mehrerer Systemmodule. Ein neuartiger multifunktioneller Meßkopf mit Eigenintelligenz, bestückt mit einem Sensormodul, das entsprechend dem aktuellen Einsatzfall ergänzbar bzw. austauschbar ist, ermöglicht die gleichzeitige Erfassung ereignisrelevanter Gefahrenkenngrößen. Die Verknüpfung und Bewertung erfolgt mit einer speziellen Software, z. B. einer Fuzzy-Logic. Damit ist die Voraussetzung für ein intelligentes Systems auf der Grundlage eines Expertenwissens gegeben. Die Warnungen erfolgen durch spezielle Programmierung der Meßköpfe. Dadurch ist eine flexible Niveauanpassung möglich. Die Zuverlässigkeit der Vorrichtung wird erfindungsgemäß auch dadurch wesentlich erhöht, daß ein Selbstüberwachungsprogramm eingesetzt wird. Hierbei werden alle Module einschließlich der Sensoren zyklisch auf ihre Funktionalität hin überprüft.The invention has further advantages. For example, there is a warning if the in the there is a fire hazard in securing rooms or can arise, d. H. when the environmental conditions change change such that conditions for a fire exist or can arise. A warning will then appear triggered before it burns or before the actual Damage event has occurred. An entered one False alarm causes no further consequential damage because the actual hazard event has not occurred. Further advantages of the device according to the invention consist in the optimized interaction of several System modules. A new multifunctional measuring head with self-intelligence, equipped with a sensor module, that can be supplemented according to the current application or is interchangeable, enables simultaneous Recording of event-relevant hazard parameters. The Linking and evaluation is done with a special Software, e.g. B. a fuzzy logic. So that's it Prerequisite for an intelligent system at the Based on expert knowledge. The warnings are done by special programming of the measuring heads. This enables flexible level adjustment. The Reliability of the device is according to the invention also significantly increased in that a Self-monitoring program is used. Here all modules including the sensors are cyclical checked for functionality.

Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus den Meßköpfen und einer mobilen Zentraleinheit. Aufgrund einer modularen Systemstruktur ist eine hohe Flexibilität garantiert. Die Meßköpfe sind mit einem Sende- und Empfangsmodul ausgestattet. Jeder Meßkopf hat seine eigene Adresse, so daß eine Ortung eines Warnsignales außerordentlich einfach wird, was insbesondere bei einer mobilen Ausführung besonders wichtig ist. Hierbei erfolgt die Funkdatenübertragung nach einem Bandspreizverfahren, so daß ein sicherer Empfang der Alarmsignale gewährleistet ist. Die erfindungsgemäß eingesetzten multifunktionellen Meßköpfe verfügen über mehrere Sensoren, die gleichzeitig verschiedene Gefahrenkenngrößen erfassen, die in den Meßköpfen und in der mobilen Zentraleinheit ausgewertet werden und auf der Grundlage der Auswertung bei Grenzwertüberschreitungen ein Alarm ausgelöst wird. Eine Grenzwertüberschreitung bei nur einem Merkmal reicht in der Regel nicht aus, um Alarmsignale zu geben.According to the invention, the device consists of the Measuring heads and a mobile central unit. Because of a modular system structure is a high one Flexibility guaranteed. The measuring heads are with one Transmitter and receiver module equipped. Every measuring head has its own address, so that a location of a Warning signs becomes extraordinarily simple what especially with a mobile version important is. The radio data transmission takes place here after a spreading process, so that a more secure Receipt of the alarm signals is guaranteed. The multifunctional used according to the invention Measuring heads have several sensors that capture different hazard parameters at the same time, those in the measuring heads and in the mobile central unit be evaluated and based on the evaluation an alarm is triggered if limit values are exceeded. A limit violation for only one characteristic is usually not sufficient to send alarm signals give.

Die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind sehr vielfältig:
The possible uses of the device according to the invention are very diverse:

- in rooms that are limited in time goods at risk of fire, but not with one stationary fire system are equipped, such as Warehouses, air halls, tents, Showrooms,
- for work at risk of fire, such as welding, Grinding, working with an open flame and working with dangerous liquids or gases,
- in rooms in which a stationary fire alarm system temporarily due to reconstruction or reconstruction or similar is out of order,
- in rooms that are already in use, in which one stationary fire alarm system installed later shall be,
- in listed buildings where one stationary fire alarm system not inexpensive or not without damaging the protected structure can be installed
- in mobile facilities such as construction sites,
- in industrial areas, which at times with changing Degrees of danger are at risk of fire,
- after extinguishing work to protect smoldering fires,
- in fire risk areas, in sports and Mass events,
- in open storage areas with goods at risk of fire,
- in the case of temporarily relevant insurance law Property assignments,
- as a test facility for a planned installation of a stationary fire alarm system.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is illustrated by a drawing explained.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung, Fig. 1 is a block diagram of the device,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Meßkopfes, Fig. 2 is a block diagram of a measuring head,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Meßkopfes, Fig. 3 is a perspective view of a measuring head,

Fig. 4 einen Längsschnitt eines Meßkopfes, Fig. 4 shows a longitudinal section of a measuring head,

Fig. 5 einen Schnitt A-A des Meßkopfes, Fig. 5 is a section AA of the measuring head,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Zentraleinheit und Fig. 6 is a block diagram of a central unit, and

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Zentraleinheit mit Stromversorgung. Fig. 7 is a perspective view of a central unit with power supply.

In Fig. 1 ist der schematische Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Eine Zentraleinheit 2 steht in Datenkommunikation mit drei Meßköpfen 1. Eine unabhängige Stromversorgung 3 ist mit der Zentraleinheit 2 verbunden. Die Datenkommunikation der Zentraleinheit 2 mit den Meßköpfen 1 erfolgt drahtlos. Über eine Gefahrsignalweitergabeeinheit 23 erfolgt gegebenenfalls die Alarmauslösung bzw. die Information über die Notwendigkeit eine Alarmauslösung.In Fig. 1 the schematic structure of the device according to the invention is shown. A central unit 2 is in data communication with three measuring heads 1 . An independent power supply 3 is connected to the central unit 2 . The data communication between the central unit 2 and the measuring heads 1 is wireless. The alarm is triggered or the information about the need for an alarm is triggered via a hazard signal relay unit 23 .

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Meßkopfes 1. Der Meßkopf 1 ist hier mit acht Sensoren, die in einem Sensormodul 26 zusammengefaßt sind, ausgestattet. Vorgesehen ist ein Temperatursensor 4, ein Rauchsensor 5, ein Feuchtigkeitssensor 6, ein Flammensensor 7, ein Gassensor 8, ein Luftströmungssensor 9, ein Geräuschsensor 10 und ein Bewegungssensor 11. Die vom Sensormodul 26 empfangenen und weitergegebenen Signale werden in Meßumformern 13 aufbereitet und einem Multiplexer 14 zugeführt. Der Multiplexer 14 wandelt die parallel eintreffenden Signale in serielle Signale um. Die Digitalisierung der Signale erfolgt anschließend in einem Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 15. Die Verarbeitung der digitalen Signale erfolgt dann in einem Microcontroller 16. Die Weitergabe von gefahrenrelevanten Daten erfolgt nun über ein Sende- und Empfangsmodul 17 an die Zentraleinheit 2. Ein ebenfalls im Meßkopf 1 integriertes Stromversorgungsmodul 12 liefert die erforderliche Energie. Fig. 2 is a block diagram showing a measuring head. 1 The measuring head 1 is here equipped with eight sensors, which are combined in a sensor module 26 . A temperature sensor 4 , a smoke sensor 5 , a moisture sensor 6 , a flame sensor 7 , a gas sensor 8 , an air flow sensor 9 , a noise sensor 10 and a motion sensor 11 are provided . The signals received and passed on by the sensor module 26 are processed in transducers 13 and fed to a multiplexer 14 . The multiplexer 14 converts the signals arriving in parallel into serial signals. The signals are then digitized in an analog / digital converter (A / D converter) 15 . The digital signals are then processed in a microcontroller 16 . The transmission of risk-relevant data now takes place via a transmission and reception module 17 to the central unit 2 . A power supply module 12 also integrated in the measuring head 1 supplies the required energy.

In Fig. 3 ist eine perspektivische Außenansicht des Meßkopfes 1 beispielhaft dargestellt. An einem Gehäuse 30 ist ein Kugelgelenk 29 befestigt. Das Kugelgelenk 29 ermöglicht eine Ausrichtung des Meßkopfes 1 in alle Raumrichtungen. Ein Schnellmontagesystem 31 ermöglicht das Anbringen des Meßkopfes 1 auf einfache und schnelle Weise an praktisch jedem Ort. Oberhalb des Gehäuses 30 ist ein Luftdurchströmungsmodul 38 mit Eintrittsöffnungen 28 für Luftströmungen angeordnet. Der Zugang von Luftströmungen ist für das ordnungsgemäße Funktionieren beispielsweise des Luftströmungssensors 9 und des Gassensors 8 unbedingt erforderlich. Als Teil des Stromversorgungsmoduls 12 ist oberhalb des Luftdurchströmungsmoduls 38 eine Solarzelleneinheit 27 angeordnet. Ein Teil des Sensormoduls 26 ist innerhalb der Solarzelleneinheit 27 plaziert. Hier sind voranging Sensoren wie der Bewegungssensor 11 und der Flammensensor 7 vorgesehen.In Fig. 3 an external perspective view of the measuring head 1 is shown as an example. A ball joint 29 is fastened to a housing 30 . The ball joint 29 enables the measuring head 1 to be oriented in all spatial directions. A quick mounting system 31 enables the measuring head 1 to be attached in a simple and quick manner to practically any location. An air flow module 38 with inlet openings 28 for air flows is arranged above the housing 30 . The access of air flows is absolutely necessary for the proper functioning of the air flow sensor 9 and the gas sensor 8, for example. As part of the power supply module 12 , a solar cell unit 27 is arranged above the air flow module 38 . A part of the sensor module 26 is placed inside the solar cell unit 27 . Here, sensors such as the motion sensor 11 and the flame sensor 7 are provided in advance.

Ein Längsschnitt des Meßkopfes 1 zeigt Fig. 4. Hier ist deutlich der modulare Aufbau zu erkennen. Als Teil des Stromversorgungsmoduls 12 ist im unteren Bereich für die Anordnung von Akkus 34 vorgesehen. Über die Solarzelleneinheit 27 ist bei entsprechenden Lichtbedingungen eine Aufladung der Akkus 34 möglich. Ein Signalverarbeitungsmodul 37, das oberhalb der Akkus 34 beispielhaft angeordnet ist, besteht aus den bereits erwähnten Meßumformer 13, Multiplexer 14, A/D-Wandler 15 und dem Mikrocontroller 16. Darüber angeordnet ist das Sende- und Empfangsmodul 17. Das darauf aufbauende Luftdurchströmungsmodul 38 besteht aus den Eintrittsöffnungen 28, die mit Luftströmungsleitfläche 36 kombiniert sind. Die Luftströmungsleitflächen 36 sorgen dafür, daß Luftströmungen unmittelbar auf das Sensormodul 26 treffen. In dieser Schnittdarstellung ist zu erkennen, daß ein Teil der Sensoren des Sensormoduls 26 Sichtkontakt und ein anderer Teil Strömungskontakt benötigen. Um die Wirkung der Solarzelleneinheit 27 durch Schattenbildung nicht negativ zu beeinflussen, sind die Sensoren, die einen Sichtkontakt benötigen, so angeordnet, daß sie mit der Oberfläche der Solarzelleneinheit 27 abschließen.A longitudinal section of the measuring head 1 is shown in FIG. 4. Here the modular structure can be clearly seen. As part of the power supply module 12 is provided in the lower area for the arrangement of batteries 34 . Charging of the rechargeable batteries 34 is possible via the solar cell unit 27 under appropriate lighting conditions. A signal processing module 37 , which is arranged above the batteries 34 as an example, consists of the previously mentioned transducer 13 , multiplexer 14 , A / D converter 15 and the microcontroller 16 . The transmission and reception module 17 is arranged above this. The air flow module 38 based thereon consists of the inlet openings 28 , which are combined with the air flow guide surface 36 . The air flow guide surfaces 36 ensure that air flows hit the sensor module 26 directly. In this sectional view it can be seen that part of the sensors of the sensor module 26 require visual contact and another part requires flow contact. In order not to negatively influence the effect of the solar cell unit 27 due to the formation of shadows, the sensors which require visual contact are arranged in such a way that they terminate with the surface of the solar cell unit 27 .

Die Möglichkeit den Meßkopf 1 modulartig aufzubauen, erlaubt es, die geometrische Form des Meßkopfes 1 in weiten Grenzen zu variieren. Die hier dargestellte zylinderische Form ist jederzeit auch durch eine Kugelform oder durch eine betont flach ausgebildete Form zu ersetzen.The possibility of constructing the measuring head 1 in a modular manner allows the geometric shape of the measuring head 1 to be varied within wide limits. The cylindrical shape shown here can also be replaced at any time by a spherical shape or by an emphatically flat shape.

Der in Fig. 5 dargestellte Schnitt A-A des Meßkopfes 1 zeigt insbesondere die Anordnungen der Luftströmungs leitfläche 36, die es ermöglicht Luftströmungen unmittelbar auf das Sensormodul 26 zu richten.The section AA shown in Fig. 5 of the measuring head 1 shows in particular the arrangements of the air flow guide surface 36 , which makes it possible to direct air flows directly onto the sensor module 26 .

Der Datenkommunikationspartner der Meßköpfe 1 ist die Zentraleinheit 2. In Fig. 6 ist ein Blockschaltbild dieser Zentraleinheit 2 dargestellt. Die von den Meßköpfen 1 ges endeten Signale werden über ein Sende- und Empfangsmodul 21 der Zentraleinheit 2 empfangen und einem Industrie-PC 22 eingegeben. Hier erfolgt eine weitere Verarbeitung dieser Signale programmgemäß. Wenn erforderlich, wird über eine Gefahrsignal weitergabeeinheit 23 Alarm ausgelöst. Mittels eines LCD-Displays 18 und eines Protokolldruckers 20 werden die eintreffenden und die verarbeiteten Daten angezeigt bzw. protokolliert. Eine Tastatur 19 ermöglicht eine Dateneingabe, die gegebenenfalls erforderlich wird, um die Meßköpfe 1 beispielsweise bezüglich ihrer Sensitivität neu einzustellen.The data communication partner of the measuring heads 1 is the central unit 2 . In Fig. 6 is a block diagram of this central processing unit 2 is shown. The signals ended by the measuring heads 1 are received via a transmitting and receiving module 21 of the central unit 2 and input to an industrial PC 22 . These signals are processed further according to the program. If necessary, an alarm signaling unit 23 triggers an alarm. The incoming and the processed data are displayed or logged by means of an LCD display 18 and a log printer 20 . A keyboard 19 enables data to be entered, which may be necessary in order to readjust the measuring heads 1, for example with regard to their sensitivity.

Bei einem beispielhaft beschriebenen Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Fabrikgebäude der chemischen Industrie in dem Farben hergestellt werden, bestand die Aufgabe in Ergänzung zur dort vorhandenen stationären Brandmeldeanlage spezielle Gefahrenbereiche gesondert beobachten zu können.When using the example described Device according to the invention in a factory building the chemical industry in which paints are made the task was to complement the one there existing stationary fire alarm system special To be able to observe danger areas separately.

Ein Meßkopf 1 ist in einem Kabelschacht der zwei Fabrikhallen miteinander verbindet angebracht. Sein Sensormodul 26 ist mit einem Temperatursensor 4, einem Rauchsensor 5, einem Feuchtigkeitssensor 6, einem Flammensensor 7 und einem Geräuschsensor 10 bestückt.A measuring head 1 is mounted in a cable duct that connects two factory buildings. Its sensor module 26 is equipped with a temperature sensor 4 , a smoke sensor 5 , a moisture sensor 6 , a flame sensor 7 and a noise sensor 10 .

Ein zweiter Meßkopf 1 befindet sich im Archiv des Bürogebäudes und ist dort vor einem Aktenregal plaziert. Sein Sensormodul 26 enthält einen Temperatursensor 4, einen Rauchsensor 5, einen Feuchtigkeitssensor 6, einen Flammensensor 7, einen Luftströmungssensor 9 und einen Bewegungssensor 11.A second measuring head 1 is located in the archive of the office building and is placed in front of a file shelf. Its sensor module 26 contains a temperature sensor 4 , a smoke sensor 5 , a moisture sensor 6 , a flame sensor 7 , an air flow sensor 9 and a motion sensor 11 .

Ein dritter Meßkopf 1 überwacht einen Lagerraum in dem Lösungsmittel untergebracht sind. Dieser Meßkopf 1 enthält einen Temperatursensor 4, einen Rauchsensor 5, einen Flammensensor 7, einen Gassensor 8, einen Luftströmungssensor 9, einen Geräuschsensor 10 und einen Bewegungssensor 11. A third measuring head 1 monitors a storage room in which solvents are accommodated. This measuring head 1 contains a temperature sensor 4 , a smoke sensor 5 , a flame sensor 7 , a gas sensor 8 , an air flow sensor 9 , a noise sensor 10 and a motion sensor 11 .

Eine mobile Zentraleinheit 2 ist im Bereich des Sicherheitsbeauftragten der Firma aufgestellt. Die Zentraleinheit 2 befindet sich im Standbybetrieb, d. h. , eine Funkverbindung mit den Meßköpfen 1 besteht nicht.A mobile central unit 2 is set up in the area of the company's security officer. The central unit 2 is in standby mode, ie there is no radio connection with the measuring heads 1 .

Die Sensormodule 26 der Meßköpfe 1 übergeben fortwährend Signale an die Microcontroller 16, der diese Signale auswertet.The sensor modules 26 of the measuring heads 1 continuously transmit signals to the microcontroller 16 , which evaluates these signals.

Aufgrund einer losen elektrischen Verbindung kommt es im Kabelschacht zwischen den beiden Fabrikhallen zu typischen Knistergeräuschen, dessen akustische Frequenz vom Geräuschsensor 10 des ersten Meßkopfes 1 wahrgenommen wird. Dieser gibt daraufhin ein verändertes Signal ab, das, nachdem es Meßumformer 13, Multiplexer 14 und A/D-Wandler 15 passiert hat, im Microcontroller 16 eine Entscheidungsroutine aktiviert. Jetzt wird im Microcontroller 16 ermittelt, daß eine Brandgefahr im Entstehen sein könnte. Diese Information wird über die daraufhin aktivierte Funkverbindung zur ebenfalls aktivierten mobilen Zentraleinheit 2 gesendet. Sie enthält eine Warnung mit dem Hinweis auf den Standort des ersten Meßkopfes 1 und auf die Art des Sensorsignales.Due to a loose electrical connection, there are typical crackling noises in the cable duct between the two factory halls, the acoustic frequency of which is perceived by the noise sensor 10 of the first measuring head 1 . The latter then emits a changed signal which, after it has passed through the transducer 13 , multiplexer 14 and A / D converter 15 , activates a decision routine in the microcontroller 16 . It is now determined in the microcontroller 16 that a fire risk could arise. This information is sent to the likewise activated mobile central unit 2 via the radio connection which is then activated. It contains a warning with reference to the location of the first measuring head 1 and the type of sensor signal.

Die mobile Zentraleinheit 2 entscheidet über die Weiterbehandlung dieser Warnung. In diesem Fall wird die Warnung über die Gefahrensignalweitergabeeinheit 23 an den Sicherheitsbeauftragten weitergegeben. Hier besteht nun die Möglichkeit die Gefahrenursache zu beseitigen. Da die Ursache des Geräuschsignales in diesem Falle nicht beseitigt wurde, kommt es zu einem Brand im Kabelschacht. Daraufhin melden weitere Sensoren des ersten Meßkopfes 1 eine Rauchentwicklung und eine Temperaturerhöhung.The mobile central unit 2 decides on the further processing of this warning. In this case, the warning is passed on to the safety officer via the danger signal transmission unit 23 . It is now possible to eliminate the cause of the danger. Since the cause of the noise signal was not eliminated in this case, there is a fire in the cable duct. Thereupon, further sensors of the first measuring head 1 report smoke development and an increase in temperature.

Im ersten Meßkopf 1 wird nun der Brand aufgrund der Kombination mehrerer Sensorsignale festgestellt und an die mobile Zentraleinheit 2 weitergegeben. Die mobile Zentraleinheit 2 übermittelt dieses Warnsignal über die Gefahrensignalweitergabeeinheit 23 einer Löscheinrichtung. Obwohl die Löscheinrichtung sofort aktiviert wurde breitet sich der Brand mit hoher Geschwindigkeit über den Luftschacht aus und gelangt in den Lagerraum in dem der zweite Meßkopf 2 plaziert worden ist. Aufgrund der sofort ansteigenden Temperatur in diesem Raum platzt eine Lösungsmittel falsche und Lösungsmitteldämpfe erfüllen den Raum. Das Sensormodul 26 hat diese veränderten physikalischen Bedingungen sofort an die mobile Zentraleinheit weitergegeben. Die Entscheidung der mobilen Zentraleinheit 2 erfolgt jetzt mit höchster Alarmstufe. Es wird die Feuerwehr benachrichtigt. Der dritte Meßkopf 1 wird durch diese Brandereignisse nicht aktiviert. Die kurze Zeit später eintreffende Feuerwehr gelingt es sowohl den Brand im Kabelschacht als auch die Brandgefahr im Lagerraum für Lösungsmittel zu beseitigen.In the first measuring head 1 , the fire is now determined on the basis of the combination of several sensor signals and passed on to the mobile central unit 2 . The mobile central unit 2 transmits this warning signal via the hazard signal relay unit 23 to an extinguishing device. Although the extinguishing device was activated immediately, the fire spreads at high speed through the air shaft and reaches the storage room in which the second measuring head 2 has been placed. Due to the immediately rising temperature in this room, a solvent bursts incorrectly and solvent vapors fill the room. The sensor module 26 immediately passed these changed physical conditions on to the mobile central unit. The decision of the mobile central unit 2 is now made with the highest alarm level. The fire department is notified. The third measuring head 1 is not activated by these fire events. The fire department arriving a short time later succeeded in eliminating both the fire in the cable duct and the fire hazard in the storage room for solvents.

Aufgrund der genauen Ortung der Gefahrenherde konnte die Feuerwehr sehr effektiv alle Gefahren beseitigen.Because of the exact location of the trouble spots the fire brigade very effectively eliminates all dangers.

Die vorhandene stationäre Brandmeldeanlage ist erst aktiviert worden, nachdem die Feuerwehr bereits über die mobile Zentraleinheit 2 informiert worden ist. The existing stationary fire alarm system was only activated after the fire brigade had already been informed via the mobile central unit 2 .

Reference list

11

Meßkopf
Measuring head

22nd

Zentraleinheit
Central unit

33rd

Stromversorgung
Power supply

44th

Temperatursensor
Temperature sensor

55

Rauchsensor
Smoke sensor

66

Feuchtigkeitssensor
Humidity sensor

77

Flammensensor
Flame sensor

88th

Gassensor
Gas sensor

99

Luftströmungssensor
Air flow sensor

1010th

Geräuschsensor
Noise sensor

1111

Bewegungssensor
Motion sensor

1212th

Stromversorgungsmodul
Power supply module

1313

Meßumformer
Transmitter

1414

Multiplexer
multiplexer

1515

A/D-Wandler
A / D converter

1616

Microcontroller
Microcontroller

1717th

Sende- und Empfangsmodul
Send and receive module

1818th

LCD-Display
LCD display

1919th

Tastatur
keyboard

2020th

Protokolldrucker
Log printer

2121

Sende- und Empfangsmodul
Send and receive module

2222

Industrie PC
Industry PC

2323

Gefahrsignalweitergabeeinheit
Danger signal transmission unit

2424th

2525th

2626

Sensormodul
Sensor module

2727

Solarzelleneinheit
Solar cell unit

2828

Eintrittsöffnung
Entrance opening

2929

Kugelgelenk
Ball joint

3030th

Gehäuse
casing

3131

Schnellmontagesystem
Quick assembly system

3232

Sender
Channel

3333

Empfänger
receiver

3434

Akku
battery pack

3535

Leiterplatten
Circuit boards

3636

Luftströmungsleitblech
Airflow baffle

3737

Signalverarbeitungsmodul
Signal processing module

3838

Luftdurchströmungsmodul
Airflow module

Claims

1. A method for monitoring, evaluating hazard parameters and for warning, based on sensor signals and the hazard signal transmission, characterized in that event-relevant hazard indicators are sensed in a measuring head ( 1 ) before the occurrence of the hazard event, digitized there ( 15 ) in a computer ( 16 ). are linked and evaluated and then the risk level-dependent outputs ( 17 ) are made wirelessly to a central unit ( 2 ), from which the alarm triggering ( 23 ) is organized.

2. The method according to claim 1, characterized, that the detection of the hazard parameters done simultaneously.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that all system modules of the measuring head ( 1 ) including the sensors are checked cyclically for their functionality by means of a self-monitoring program.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that optical, acoustic and / or electromagnetic signals are output to the central unit ( 2 ) as the level-dependent outputs of the measuring head ( 1 ), which occur at the latest when the event occurs.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the location of a sensory Data acquisition origin by one each individual addressing takes place.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that the radio data transmission after a Spreading procedure is carried out.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized, that at least two event-relevant sensor signals linked and evaluated.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the evaluation of linked event-relevant hazard parameters in the measuring heads ( 1 ) is carried out on the basis of a stored expert knowledge.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the measuring heads, ( 1 ) and the central unit communicate mutually.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that each measuring head ( 1 ) is adapted to the locally possible hazard parameters by individual programming.

11. Device for monitoring and evaluating hazard parameters and for warning, consisting of sensors and a processing unit for the signals transmitted by the sensors, characterized in that at least one measuring head ( 1 ) integrated with the sensors with signal and data processing, transmission and and the reception function is connected wirelessly to a mobile central unit ( 2 ) which has a data processing, transmission and reception function and a hazard warning function.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the measuring heads ( 1 ) are modular and a sensor module ( 26 ), a signal processing module ( 37 ), a transmitting and receiving module ( 17 ), an air flow module ( 38 ) and a power supply module ( 12 ) have.

13. The apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the mobile central unit ( 2 ) consists of a computer unit ( 22 ), a transmitting and receiving module ( 21 ) and a hazard signal relay unit ( 23 ).

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the measuring heads ( 1 ) have a quick mounting system ( 31 ).

15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the sensor module ( 26 ) has a different sensor configuration.

16. The device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the power supply module ( 12 ) has a solar cell unit ( 27 ) and / or a battery ( 34 ).

17. The device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the solar cell unit ( 27 ) in the measuring head ( 1 ) is integrated.

18. Device according to one of claims 11 to 17, characterized in that the solar cell unit ( 27 ) outside the measuring head ( 1 ) can be placed, with a conductive connection to the measuring head ( 1 ).

19. The device according to, one of claims 1 to 8, characterized in that a part of the sensor module ( 26 ) in the region of the air flow module ( 13 ) and another part is arranged with a view orientation to the outside.

20. Device according to one of claims 11 to 19, characterized in that the air flow module ( 13 ) has air flow guide surfaces ( 36 ).

21. Device according to one of claims 11 to 20, characterized in that the measuring heads ( 1 ) have different sensor modules ( 26 ) equipped with sensors.