EP1783712A1

EP1783712A1 - Combined scattered light and extinction fire alarm

Info

Publication number: EP1783712A1
Application number: EP05110341A
Authority: EP
Inventors: Kurt Müller; Peter Steiner
Original assignee: Siemens Schweiz AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2025-11-04
Also published as: EP1783712B1; US20080211681A1; CN101300611A; US7817049B2; ATE394764T1; CN101300611B; ES2306025T3; DE502005004043D1; WO2007051820A1

Abstract

The method involves monitoring a fire characteristic in the proximity of the ceiling according to a scattered light procedure using a sensor unit (1) of a fire alarm. A sensor unit (2) of the fire alarm transmits beam of coherent light towards a base of a structurally limited area and monitors another fire characteristic in a free area between the ceiling and a base of the limited area according to extinction procedure. An independent claim is also included for a fire alarm for a ceiling suspension, for monitoring a structurally limited area and for detecting the fire.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion eines Brandes mit einem mindestens zwei Sensoreinheiten umfassenden einen baulich begrenzten Raum überwachenden Brandmelder, bei dem mit einer ersten Sensoreinheit des Brandmelders eine erste Brandkenngrösse nach dem Streulichtverfahren überwacht wird.The invention relates to a method for detecting a fire with a comprehensive at least two sensor units a structurally limited space monitoring fire alarm, in which a first fire detection unit of the fire alarm a first fire characteristic is monitored by the scattered light method.

Konventionelle Punktmelder wie zum Beispiel so genannte Streulichtmelder messen fast ausnahmslos in einer abgedunkelten Messkammer, dem so genannten Labyrinth. Damit werden Störeinflüsse durch Licht stark reduziert. Ausserdem werden der Ruhestrom der Empfängerdiode und das damit verbundene Rauschen minimiert. Andererseits hat das Labyrinth zwangsläufig den Nachteil, dass der Rauch nur verzögert eindringen kann und die Rauchdichte im Inneren des Labyrinths bestenfalls asymptotisch den Wert der äußeren Konzentration erreicht. Dadurch wird ein etwaiger Brand entsprechend spät detektiert.Conventional point detectors, such as so-called scattered light detectors, measure almost invariably in a darkened measuring chamber, the so-called labyrinth. This greatly reduces interference caused by light. In addition, the quiescent current of the receiver diode and the associated noise are minimized. On the other hand, the labyrinth inevitably has the disadvantage that the smoke can penetrate only delayed and the smoke density inside the labyrinth at best asymptotically reaches the value of the external concentration. As a result, any fire is detected correspondingly late.

In hohen Räumen nimmt die Rauchdichte im Allgemeinen zur Decke hin stark ab. Abhängig von der Brandenergie und der Raumhöhe kann die größte Konzentration weit von der Decke entfernt sein. Konventionelle Punktmelder können daher einen etwaigen Brand deshalb nur verzögert detektieren.In high rooms, the smoke density generally decreases greatly toward the ceiling. Depending on the energy of the fire and the height of the room, the maximum concentration may be far from the ceiling. Conventional point detectors can therefore only delay detection of a possible fire.

Das Streulichtverfahren kann auch außerhalb einer abgedunkelten Messkammer im zu überwachenden Raum angewendet werden. Jedoch gibt es bei einer solchen Anwendung deutlich mehr Störeinflüsse aus der Umgebung. So müssen beispielsweise Insekten, die in den Messbereich gelangen oder versehentliches Abdecken zum Beispiel bei der Reinigung sicher von einem Brand bzw. von Rauch unterschieden werden können. Meist werden derartige Nachteile dadurch versucht zu lösen, dass die Messung bzw. Überwachung auf die unmittelbare Nähe des Brandmelders begrenzt wird. Hier wird allgemein ein Abstand von 4 bis 10 cm von der Oberfläche des Brandmelders als typisch erachtet. Leider können damit die Nachteile nur beschränkt reduziert werden.The scattered light method can also be used outside a darkened measuring chamber in the room to be monitored. However, in such an application, there are significantly more environmental perturbations. For example, insects that get into the measuring range or accidentally Covering, for example, during cleaning can be reliably distinguished from a fire or smoke. Most such disadvantages are trying to solve that the measurement or monitoring is limited to the immediate vicinity of the fire alarm. Here, a distance of 4 to 10 cm from the surface of the fire detector is generally considered typical. Unfortunately, the disadvantages can only be reduced to a limited extent.

Lineare Rauchmelder senden einen Lichtstrahl quer durch den zu überwachenden Raum und lösen einen Alarm aus, wenn der Strahl durch Rauch abgeschwächt (Extinktion) wird. Dabei ist es bedeutungslos, ob Sender und Empfänger in getrennten Geräten auf gegenüberliegenden Wänden des Raumes angeordnet sind oder ob sie in einer Einheit zusammengefasst sind. Bei einer Einheit ist dann ein Reflektor auf der gegenüberliegenden Wand notwendig. Da die Messstrecke in der Regel mehrere Meter beträgt, ist die Empfindlichkeit von Linearmeldern im Allgemeinen größer als diejenige von Streulichtmeldern. Zudem können sie in hohen Räumen in einer Höhe positioniert werden, in der noch Rauch zu erwarten ist. Naturgemäß ist die Beeinflussung oder gar eine totale Unterbrechung des Lichtstrahls bei solchen Anordnungen weitaus wahrscheinlicher als dies der Fall ist, wenn der Strahl nur in der Melderumgebung wirksam ist.Linear smoke detectors send a beam of light across the room to be monitored and trigger an alarm when the beam is attenuated by smoke (extinction). It is irrelevant whether transmitter and receiver are arranged in separate devices on opposite walls of the room or if they are combined in one unit. In one unit then a reflector on the opposite wall is necessary. Since the measuring distance is usually several meters, the sensitivity of linear detectors is generally greater than that of scattered light detectors. In addition, they can be positioned in high rooms at a height where smoke is expected. Of course, the influence or even a total interruption of the light beam in such arrangements is much more likely than is the case when the beam is effective only in the detector environment.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, eine einfache und effiziente Möglichkeit zur möglichst frühzeitigen Detektion eines Brandes vorzuschlagen.The object of the present invention is to provide a simple and efficient way to suggest the earliest possible detection of a fire.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved in each case by the subject matters of the independent claims. Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Ein Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass für die möglichst frühzeitige Detektion eines Brandes ein Brandmelder mit einer ersten Sensoreinheit zum Überwachen einer ersten Brandkenngrösse gemäss dem Streulichtverfahren und einer zweiten Sensoreinheit zum Überwachen einer zweiten Brandkenngrösse gemäss dem Extinktionsverfahren verwendet wird. Die erste Sensoreinheit besteht erfindungsgemäss aus zumindest einer Licht aussendender Sendeeinheit und zumindest einer das ausgesandte Licht empfangende Empfangseinheit. Die zweite Sensoreinheit besteht aus zumindest zwei stark gebündeltes Licht aussendende Sendeeinheiten und zumindest einer das ausgesandte Licht empfangende Empfangseinheit. Die Signale der zwei Sensoreinheiten des Brandmelders können einzeln oder auch in Kombination durch eine geeignete Auswerteinheit wie zum Beispiel einen Fuzzy Prozessor ausgewertet werden. Der Brandmelder wird dabei im Allgemeinen an der Decke des baulich begrenzten Raumes montiert. Die beiden Sensoreinheiten können teilweise die gleichen Komponenten nutzen. Dies bedeutet, dass die mindestens zwei die stark gebündelten Lichtstrahlen aussendenden Sendeeinheiten gemeinsam von beiden Sensoreinheiten verwendet werden können. Für derartige Sendeeinheiten kann erfindungsgemäss eine IR-Laserdiode, eine IR-Diode etc. verwendet werden. Die Empfangseinheiten können die empfangenen Signale dann an eine dafür vorgesehene Auswerteinheit des Brandmelders weiterleiten. Die von den mindestens zwei Sendeeinheiten ausgesendeten stark gebündelten Lichtstrahlen sind von der Decke gegen den Boden gerichtet und können dabei entweder parallel oder leicht (nach außen) geneigt sein. Der Neigungswinkel beträgt im Allgemeinen weniger als 10 Grad. Rauch in unmittelbarer Umgebung des Brandmelders wird durch das Streulichtverfahren und durch das Extinktionsverfahren erfasst, weiter von der Decke entfernter Rauch nur noch durch das Extinktionsverfahren, da das gestreute Licht zu schwach ist. Um eine Zuordnung der Messsignale zu einem der ausgesendeten Lichtstrahlen zu erhalten, werden die Sendeeinheiten zeitlich verschoben angesteuert und werden daher die Lichtstrahlen zeitlich verschoben ausgesendet. Eine Distanzmessung gibt Aufschluss darüber ob bei einer Pegeländerung ein, in Richtung der Raumhöhe ausgedehntes, teilweise reflektierendes Objekt beteiligt ist. Es kann dann davon ausgegangen werden, dass zwischen "normalem" Reflexionsort, Ort im Raum an dem die Überwachung der zweiten Brandkenngrösse erfindungsgemäss stattfindet, und dem Brandmelder im Raum sich ein die Messung störendes Objekt befindet. Ist dies der Fall kann in der Regel auf eine Beeinträchtigung durch Lebewesen (Personen, Tiere etc.) oder bewegte Objekte geschlossen werden. Die Distanzmessung kann beispielsweise mit Hilfe des in der EP 1391860 A1 offenbarten Prinzips erfolgen. Mit diesem Prinzip lassen sich Relativ-Distanzen von einigen Zentimetern genügend schnell erfassen. Zur Überwachung der zweiten Brandkenngrösse werden die den einzelnen Sendeeinheiten zugeordneten Empfangssignale gegenseitig und unter Berücksichtigung des Sendezeitversatzes korreliert. Eine starke Korrelation bezüglich Zeitverlauf und Pegel bei gleichzeitigen typischen Verlauf charakterisiert Rauch bzw. einen Brand, da dieser im Abstand der beiden Sendestrahlen keine nennenswerte lokalen Konzentrationsunterschiede aufweist. Empfangssignale, die auf Grund veränderter Reflexion durch bewegte Objekte entstehen, können zusätzlich durch die zeitliche Abfolge der Signale diskriminiert werden. Grosse bzw. ausgedehnte Objekte werden mehrere Lichtstrahlen beeinflusst, wohingegen bei Objekte, die kleiner als die Strahlabstände sind (zum Beispiel Insekten), sich immer für alle empfangenen Signale eine zeitliche Verschiebung ergibt und so Fehlalarme vermieden werden können. Um das Risiko eines Fehlalarms weiter zu reduzieren, kann ein Alarm nur dann ausgelöst werden, wenn sowohl gemäss dem Streulichtverfahren als auch gemäss dem Extinktionsverfahren ein Brand detektiert wird.A core of the invention is to be seen in that for the earliest possible detection of a fire, a fire detector with a first sensor unit for monitoring a first fire characteristic according to the scattered light method and a second sensor unit for monitoring a second fire characteristic according to the extinction method is used. According to the invention, the first sensor unit consists of at least one light emitting transmitter unit and at least one receiving unit receiving the transmitted light. The second sensor unit consists of at least two strongly bundled light emitting transmitting units and at least one receiving unit receiving the emitted light. The signals of the two sensor units of the fire detector can be evaluated individually or in combination by a suitable evaluation unit such as a fuzzy processor. The fire detector is generally mounted on the ceiling of the structurally limited space. The two sensor units can partially use the same components. This means that the at least two transmitting units emitting the highly concentrated light beams can be used jointly by both sensor units. For such transmission units according to the invention, an IR laser diode, an IR diode, etc. can be used. The receiving units can then forward the received signals to a dedicated evaluation unit of the fire alarm. The highly collimated light beams emitted by the at least two transmitting units are directed from the ceiling towards the ground and may be inclined either parallel or slightly (outwardly). The angle of inclination is generally less than 10 degrees. Smoke in the immediate vicinity of the fire detector is detected by the scattered light method and by the Extinktionsverfahren, further away from the ceiling smoke only by the Extinktionsverfahren because the scattered light is too weak. To assign the measurement signals to a To receive the emitted light beams, the transmitting units are controlled shifted in time and therefore the light beams are transmitted temporally shifted. A distance measurement provides information on whether a level change involves a partially reflecting object extending in the direction of the room height. It can then be assumed that between "normal" reflection location, location in the room where the monitoring of the second fire characteristic takes place according to the invention, and the fire detector in the room is an object interfering with the measurement. If this is the case, it can usually be concluded that it is impaired by living beings (persons, animals, etc.) or moving objects. The distance measurement can, for example, with the help of in the EP 1391860 A1 revealed principle. With this principle, relative distances of a few centimeters can be detected quickly enough. In order to monitor the second fire characteristic, the received signals assigned to the individual transmission units are correlated mutually and taking into account the transmission time offset. A strong correlation with respect to time course and level with simultaneous typical course characterizes smoke or a fire, since this has no significant local concentration differences in the distance of the two transmitted beams. Receive signals, which arise due to changed reflection by moving objects, can additionally be discriminated by the temporal sequence of the signals. Large or extended objects are affected by multiple beams of light, whereas with objects smaller than beam distances (eg insects), there is always a temporal shift for all received signals and so false alarms can be avoided. In order to further reduce the risk of a false alarm, an alarm can only be triggered if a fire is detected both according to the scattered light method and according to the extinction method.

Ein großer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass ein Brand deutlich früher detektiert bzw. erkannt werden kann. Damit kann dann auch früher Brand-Alarm ausgelöst werden und somit können Risiken für Sach- und Personenschäden auf ein Minimum reduziert werden.A major advantage of the method according to the invention is that a fire can be detected or detected much earlier. In this way, a fire alarm can be triggered earlier and thus risks for property damage and personal injury can be reduced to a minimum.

Ein weiterer großer Vorteil dieses erfindungsgemässen Brandmelders besteht darin, dass er in die Deckenverkleidung eines Raumes integriert sein kann und damit bündig mit der Decke ist.Another great advantage of this inventive fire alarm is that it can be integrated into the ceiling panel of a room and thus is flush with the ceiling.

Die Erfindung wird anhand eines in einer in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in FIG.

Figur 1 zeigt einen Brandmelder mit zwei erfindungsgemässen Sensoreinheiten 1, 2 und einer Abdeckplatte AP. Bei der dargestellten Abdeckplatte AP, die aus Kunststoff, Metall, Holz, Glas etc. bestehen kann, sind Fenster bzw. Öffnungen für die Empfangseinheiten SLE und EE, sowie für die Sendeeinheiten SE angedeutet. Dieser Brandmelder kann in die Decke eines Raumes integriert sein. Die Abdeckung AP des Brandmelders kann dann bündig mit der Decke sein oder geringfügig hervorstehend sein. Die dicken schwarzen Striche deuten den jeweiligen Messbereich an. Zur besseren Veranschaulichung sind die beiden Sensoreinheiten 1, 2 getrennt voneinander dargestellt, jedoch sollen erfindungsgemäss beide Sensoreinheiten 1, 2 in einem Brandmelder integriert sein und zumindest die Sendeeinheiten SE gemeinsam von den beiden Sensoreinheiten 1, 2 genutzt werden. Die erste Sensoreinheit 1 besteht aus zwei, Licht aussendende Sendeeinheiten SE und einer Streulichtempfangseinheit SLE. Die Streulichtempfangseinheit SLE ist mittels zweier Optiken so ausgerichtet, dass sie nur einen deckennahen Ausschnitt bzw. Messbereich der Strahlen erfasst.Figure 1 shows a fire detector with two inventive sensor units 1, 2 and a cover plate AP. In the illustrated cover plate AP, which may consist of plastic, metal, wood, glass, etc., windows or openings for the receiving units SLE and EE, as well as for the transmitting units SE are indicated. This fire detector can be integrated into the ceiling of a room. The cover AP of the fire detector can then be flush with the ceiling or slightly protruding. The thick black lines indicate the respective measuring range. For better illustration, the two sensor units 1, 2 are shown separated from each other, but according to the invention both sensor units 1, 2 should be integrated in a fire detector and at least the transmission units SE shared by the two sensor units 1, 2. The first sensor unit 1 consists of two transmitting light emitting units SE and a scattered light receiving unit SLE. The scattered light receiving unit SLE is aligned by means of two optics so that it detects only a near-detail cutout or measuring range of the beams.

Diese Ausschnitte haben dank der Strahlbündelung nur eine Ausdehnung in Richtung der Strahlachsen, was für die Unterscheidung zwischen störenden Objekten und Rauch bzw. einem Brand wichtig ist. Breitet sich Rauch in einem oder mehreren der abgebildeten Strahlabschnitte aus, so nimmt das Streulicht mit der für einen bestimmten Brandtyp charakteristischen Rauchdichte-Entwicklung zu. Die Zunahme der Rauchdichte-Entwicklung ist wegen der räumlichen Nähe zum Brandmelder im mittleren Verlauf korreliert. Gerät ein Objekt wie zum Beispiel ein Insekt, ein Putzgerät etc. in einem der Strahlenabschnitte, so wird dank dem extrem kleinen erfindungsgemässen Strahlenquerschnitt immer ein Signalsprung gemessen, der sich deutlich von einem durch Rauch erzeugten Signal unterscheidet. Die zweite Sensoreinheit 2 besteht aus den gleichen zwei Sendeeinheiten SE und einer Extinktionsempfangseinheit EE. Die Extinktionsempfangseinheit EE erfasst Rauch nach dem Extinktionsverfahren. Dazu bildet der Extinktionsempfänger EE mit seiner Optik einen Bereich in größerer Distanz von der Decke ab, der alle ausgesendeten Lichtstrahlen umfasst und außerhalb des mittels Streulichtverfahrens überwachten Bereichs liegt. Abgebildet werden die Auftreffpunkte der Sendeeinheiten SE auf dem Boden oder Objekten, die ca. 2 bis 5 Meter von der Decke entfernt sind. Damit wird die Reflexion der ausgesendeten Lichtstrahlen am Boden oder allenfalls an Möbelstücken wie Tische, Regale etc. bis zu einer Raumhöhe von beispielsweise 5 Meter erfasst.
In ungestörter Umgebung, d. h. wenn die ausgesendeten Lichtstrahlen ungehindert den Boden erreichen, wird das reflektierte Licht gemessen. Die ausgesendeten Lichtstrahlen durchdringen jede Rauchschicht in beliebiger Höhe. Das führt nicht nur zu einer sicheren sondern in der Regel auch zu einer frühen Erfassung von Rauch. Da der Reflexionsgrad und die Distanz nicht vorab bekannt sind, adaptiert der erfindungsgemässe Brandmelder auf die vorliegende Situation bei Inbetriebnahme und später auch im Betrieb. Selbstverständlich könnte auch nur ein ausgesendeter Lichtstrahl für das erfindungsgemässe Verfahren verwendet werden, jedoch muss dann mit deutlich mehr Störeinflüssen gerechnet werden.Thanks to the bundling of rays, these sections have only an extension in the direction of the beam axes, which is important for distinguishing between interfering objects and smoke or a fire. If smoke propagates in one or more of the imaged beam sections, the scattered light increases with the smoke density development characteristic of a particular fire type. The increase in smoke density development is correlated in the mean course due to the proximity to the fire detector. Device an object such as an insect, a cleaning device, etc. in one of the beam sections, so thanks to the extremely small beam cross section according to the invention, a signal jump is always measured, which differs significantly from a signal generated by smoke. The second sensor unit 2 consists of the same two transmission units SE and an extinction reception unit EE. The extinction receiving unit EE detects smoke by the extinction method. For this purpose, the extinction receiver EE with its optics forms an area at a greater distance from the ceiling, which covers all emitted light beams and lies outside the area monitored by the scattered light method. The impact points of the transmission units SE on the floor or objects that are about 2 to 5 meters from the ceiling are depicted. Thus, the reflection of the emitted light rays on the ground or at most on pieces of furniture such as tables, shelves, etc. is detected up to a ceiling height of for example 5 meters.
In an undisturbed environment, ie when the emitted light beams reach the ground unhindered, the reflected light is measured. The emitted light rays penetrate each smoke layer at any height. This not only leads to a safe but also usually to an early detection of smoke. Since the reflectance and the distance are not known in advance, the inventive fire detector adapted to the present situation at startup and later in operation. Of course, only one emitted light beam could be used for the inventive method, but then must be reckoned with significantly more interference.

Damit Fehlalarme auf ein Minimum reduziert werden können, werden die folgenden Maßnahmen und Algorithmen für das erfindungsgemässe Verfahren verwendet:

Durch die starke Lichtstrahlenbündelung wird ein Unterbruch des Strahls sehr rasch und vollständig eintreten, selbst wenn zum Beispiel ein sich bewegendes Objekt sich nur sehr langsam verschiebt. Die Geschwindigkeit einer Abnahme des Pegels unterscheidet sich deshalb deutlich von derjenigen bei Rauchentstehung.
Eine Distanzmessung gibt Aufschluss darüber, ob bei einer Pegeländerung ein, in Richtung vom Boden zur Decke eines baulich begrenzten Raumes hin, zumindest teilweise reflektierendes Objekt beteiligt ist. Ist dies der Fall kann in der Regel auf eine Beeinträchtigung durch ein Lebewesen (Mensch, Tier etc.) oder einen sich bewegenden Gegenstand geschlossen werden. Werden gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren mindestens zwei Sendeeinheiten SE verwendet, werden die den einzelnen Sendeeinheiten SE zugeordneten Empfangssignale gegenseitig und unter Berücksichtigung des Sendezeitversatzes korreliert. Eine starke Korrelation bezüglich Zeitverlauf und Pegel bei gleichzeitig typischem Verlauf charakterisiert Rauch, da dieser keine extrem großen lokalen Konzentrationsunterschiede aufweist. Empfangene Signale, die auf Grund einer veränderter Reflexion bei sich bewegenden Objekten (Lebewesen, ein sich bewegender Gegenstand) entstehen, können im Fall mehrerer Lichtstrahlen zusätzlich durch die zeitliche Abfolge der Empfangssignale diskriminiert werden. Bei ausgedehnten und großen Objekten können zwei Lichtstrahlen gleichzeitig beeinflusst werden. Für Objekte wie zum Beispiel Insekten etc., die kleiner sind als die Lichtstrahlenabstände, ergibt sich immer für alle Empfangssignale eine zeitliche Verschiebung.

In order to reduce false alarms to a minimum, the following measures and algorithms are used for the method according to the invention:

Due to the strong light beam bundling an interruption of the beam will occur very quickly and completely, even if, for example, a moving object shifts only very slowly. The speed of a decrease in the level therefore differs markedly from that of smoke generation.
A distance measurement provides information on whether a level change, in the direction from the floor to the ceiling of a structurally limited space, at least partially reflective object is involved. If this is the case can usually be closed to an impairment by a living being (human, animal, etc.) or a moving object. If at least two transmission units SE are used according to the method according to the invention, the reception signals assigned to the individual transmission units SE are correlated mutually and taking into account the transmission time offset. A strong correlation with time course and level at the same time characteristic characterizes smoke, since this does not have extremely large local concentration differences. Received signals that arise due to an altered reflection in moving objects (living beings, a moving object), in the case of multiple light beams additionally discriminated by the timing of the received signals become. For extended and large objects, two light beams can be influenced simultaneously. For objects such as insects, etc., which are smaller than the light beam distances, there is always a time shift for all received signals.

Im ungestörten Zustand, also wenn kein Lebewesen oder kein sich bewegender Gegenstand sich im baulich begrenzten Raum befinden, werden die Empfangssignale gemäss dem Streulichtverfahren und die Empfangssignale gemäss dem Extinktionsverfahren derart kombiniert (Neuro Fuzzy Prozessor), dass eine sehr sichere Aussage bezüglich des Vorliegens eines Brandes des einen in Verbindung einer eher unsicheren Aussage des anderen Sensorsystems genügt um einen Brand-Alarm auszulösen. Ein derartiges Auslösen eines Brand-Alarms wird im Allgemeinen deutlich früher geschehen als das bei Punktmeldern, die nur nach dem Streulichtverfahren arbeiten, der Fall ist.In the undisturbed state, so if no living thing or no moving object located in structurally limited space, the received signals according to the scattered light method and the received signals according to the extinction method are combined (Neuro Fuzzy processor) that a very safe statement regarding the presence of a fire the one in connection with a rather uncertain statement of the other sensor system is enough to trigger a fire alarm. Such a triggering of a fire alarm will generally occur much earlier than with point detectors that only operate according to the scattered light method.

Im Allgemeinen werden die empfangenen Signale von den Empfangseinheiten SLE und EE an eine Auswerteinheit wie zum Beispiel einen Fuzzy Prozessor zum Auswerten weitergeleitet. Deutet die Auswertung auf einen möglichen Brand hin, wird ein Alarm ausgelöst. Beispielhaft charakterisieren folgende Zustände der Eingangsvariablen des Fuzzy Prozessors einen Brand:

Die Extinktion hat brandverlaufsartig deutlich zugenommen, die Distanz vom Brandmelder zum Detektionspunkt ist jedoch unverändert.
Eine schwache Zunahme des Streulichts zeigt an, dass erster Rauch bis zur Decke aufgestiegen ist

→ Alarm wird ausgelöst.

In general, the received signals are forwarded by the receiving units SLE and EE to an evaluation unit, such as a fuzzy processor for evaluation. If the analysis indicates a possible fire, an alarm is triggered. By way of example, the following states of the input variables of the fuzzy processor characterize a fire:

The extinction has significantly increased in the course of fire, but the distance from the fire detector to the detection point is unchanged.
A slight increase in scattered light indicates that first smoke has risen to the ceiling

→ Alarm is triggered.

Es ist offensichtlich, dass es schwierig wird im Fall einer Beeinträchtigung durch bewegte Objekte gleichzeitig mittels Extinktion eine Rauchentwicklung zu messen. Die Signaländerungen als Folge der bewegten Objekte sind dominant. Die Branddetektion wird in diesem Zustand mehr auf die Überwachung gemäss dem Streulichtverfahren gestützt. Es ist akzeptabel, dass die Empfindlichkeit unter diesen Umständen etwas reduziert wird. Das offene Streulichtverfahren, also die Messung von Streulicht in einer Umgebung in der Nähe des Brandmelders ist einem klassischem Punktmelder bezüglich der Ansprechgeschwindigkeit überlegen, da der Rauch nicht erst in einen abgedunkelten Raum im Brandmelder eindringen muss.It is obvious that it becomes difficult in the case of being affected by moving objects at the same time to measure smoke by means of extinction. The signal changes as a consequence of the moving objects are dominant. The fire detection in this state is more based on the monitoring according to the scattered light method. It is acceptable that the sensitivity is somewhat reduced under these circumstances. The open scattered light method, ie the measurement of stray light in an environment near the fire detector is superior to a classic point detector with respect to the response speed, since the smoke does not first have to penetrate into a darkened room in the fire detector.

Claims

Method for detecting a fire with a fire detector comprising at least two sensor units (1, 2) and monitoring a structurally limited space, mounted on the ceiling;
characterized,
that with a first sensor unit (1) near the ceiling, a first fire characteristic is monitored by the scattered light method, and
in that a second characteristic fire parameter is monitored according to the extinction method with at least one second sensor unit (2) of the fire detector which emits at least two beams of light concentrated in the direction of the floor of the structurally limited space.

Method according to claim 1,
characterized,
that the monitoring of the second fire characteristic according to the extinction method by the second sensor unit (2) outside the region which is by means of the first sensor unit (1) is monitored according to the scattered light method, takes place.

Process according to claims 1 and 2,
characterized,
in that, for the first (1) and the second (2) sensor unit, at least two transmission units (SE), each of which emit a strongly focused light beam, and in each case at least a receiving unit (SLE, EE) receiving the emitted high-beam light beams may be used.

Process according to claims 1 to 3,
characterized,
that the monitoring of the second fire characteristic in free space between ceiling and floor of the structurally limited space.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
the at least two of the at least two transmitting units (SE) of the second sensor unit the transmitted (2) light beams are shifted in time.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that for monitoring the second characteristic fire variable, the distance between the second sensor unit (2) emitting the at least two light beams and an object which at least partially reflects the emitted light beams is measured.

Method according to claim 6,
characterized,
that the object is either a living being or a moving object.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that, according to the extinction method, the reflected light of the emitted light beams is evaluated by the fire detector.

Method according to claim 8,
characterized,
in that for the purpose of checking the second characteristic fire variable, the reflected light beams received by the second sensor unit (2) are associated with the at least two emitted light beams and evaluated with respect to their time course and / or their level.

Method according to claims 8 and 9,
characterized,
that the mapping of the received reflected light beams taking into account the temporal displacement of the emitted light beams.

Process according to claims 8 to 10,
characterized,
that a fire alarm is triggered by the fire detector only if the time course and / or the level match.

Process according to claims 8 to 11,
characterized,
that only a fire alarm is triggered when the distance to a, at least two emitted light rays reflecting object remains constant.

Process according to claims 8 to 12,
characterized,
that only a fire alarm is triggered when in addition the first fire characteristic monitoring first sensor unit (1) detects a fire.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that laser light is used for the strongly focused light beams.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the at least two emitted light beams are either parallel or inclined to each other.

Method according to claim 15,
characterized,
that the at least two emitted light beams are inclined outwards.

Process according to claims 15 and 16,
characterized,
that the inclination angle is less than 10 degrees.

Ceiling-mounted fire detectors, for monitoring a structurally limited space and for detecting a fire, with a cover plate (AP) for covering the fire detector integrated in the ceiling of the structurally limited space,

with a first sensor unit (1) of the fire detector for monitoring a first fire characteristic according to the scattered light method,

- With at least one second at least two highly concentrated light beams in the direction of the bottom of the structurally limited space emitting sensor unit (2) for monitoring a second fire characteristic according to the extinction method.

Fire detector according to claim 18,
characterized,
in that for the first (1) and second (2) sensor unit at least two transmission units (SE) are provided for emitting at least two strongly focused light beams.

Fire detector according to claim 19,
characterized,
in that an IR laser diode and / or an IR diode are provided as transmitting unit (SE).

Fire detector according to claims 18 to 20,
characterized,
that each one receiving unit (SLE, EE) for the first (1) and the second (2) emitted sensor unit for receiving from the at least two transmitting units (SE) highly collimated light beams is provided.

Fire detector according to claims 18 to 21,
characterized,
that an evaluation unit for evaluating the at least one receiving unit (SLE, EE) and received light beams for triggering an alarm is provided.

Fire detector according to claim 22,
characterized,
in that a fuzzy processor is provided as evaluation unit.