EP0803850B1 - Brandmeldeanlage - Google Patents

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EP0803850B1
EP0803850B1 EP97106132A EP97106132A EP0803850B1 EP 0803850 B1 EP0803850 B1 EP 0803850B1 EP 97106132 A EP97106132 A EP 97106132A EP 97106132 A EP97106132 A EP 97106132A EP 0803850 B1 EP0803850 B1 EP 0803850B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
detectors
fire alarm
alarm system
communications bus
radio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97106132A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0803850A1 (de
Inventor
Jürg Dr. Werner
Peter Dr. Ryser
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.)
Siemens Building Technologies AG
Original Assignee
Siemens Building Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Building Technologies AG filed Critical Siemens Building Technologies AG
Priority to EP97106132A priority Critical patent/EP0803850B1/de
Publication of EP0803850A1 publication Critical patent/EP0803850A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0803850B1 publication Critical patent/EP0803850B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/04Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using a single signalling line, e.g. in a closed loop
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems

Definitions

  • the invention relates to a fire alarm system with a central, with decentrally arranged Detectors and with a communication bus connected to the control center Transmission of data and / or control signals between the detectors and the control center.
  • the detectors are wired Channel connected to the communication bus.
  • Such a wired Connection guarantees a very high level of transmission security, but does the whole thing System relatively inflexible for changes in a room layout once selected or the function and / or occupancy of rooms. Because such changes require usually that individual detectors have to change their location, which is because of the necessary wiring with possibly extensive and in any case disturbing Installation work is connected. Even the subsequent installation of such fire alarm systems with wire line between communication bus and detectors in existing Buildings, especially those in which a fire alarm system was not originally was provided, may be complex and expensive. This is especially true for historical buildings.
  • a building management system for controlling in different Peripheral devices such as lamps, fans, Roller shutters and the like are known.
  • This system contains a control center, one at This connected communication bus and assembled at fixed locations in the building and transponders connected to the communication bus.
  • the transponders used for wireless transmission of the bus signals to the peripheral devices are provided, wherein the signal transmission is preferably carried out by infrared radiation the rooms containing the devices.
  • the invention is now to provide a fire alarm system, on the one hand easy to install and easy to adapt to structural changes and can therefore be used in particular for historical buildings, and on the other hand has a high reliability and security of data transmission.
  • a fire alarm system to be created by the invention a high degree of flexibility exhibit, under flexibility the ability to adapt to structural conditions and Requirements should be understood.
  • the detectors with the communication bus optionally connected via a wired or a wireless channel are, in the latter case the relevant detectors connected to the communication bus Relay means for receiving the detector signals and for feeding them into the Communication bus are assigned, and that with wireless connection between detectors and communication bus of the detectors within the room to be monitored and that Relay means arranged outside of this and each relay means a plurality of Is assigned to detectors.
  • the fire alarm system goes with regard to communication within the Plant from a completely new concept by creating a type of hybrid system with wired and wireless channels, the selection of the respective type of communication is carried out in such a way that the system Transmission security and user benefits optimally adapted to the external conditions is. So it is not that the system as it were on two communication levels Control panel / relay and relay / detector divided and the one level wired and the is assigned to other wireless communication, but it is also a direct communication possible between control panel and detector.
  • US-A-4,951,029 describes a security system which is both wired Has detectors as well as radio detectors that have corresponding channels with a system Controllers are connected.
  • the connection between detector and system controller is either wired or wireless, the use of a communication bus Detectors are always wired to this.
  • a first preferred embodiment of the fire alarm system according to the invention is characterized in that the wireless connection is formed by a radio link is.
  • a fire alarm system according to the invention is installed, for example, in a hotel then the communication bus will be laid in the corridors and in everyone Install one or more relay means depending on its length.
  • relay means will become the wireless route choose. This is because of the choice of the wireless route, unless this is security-related Conflict with aspects, in any case results in user benefits, because no lines have to be laid from the bus to the detectors.
  • a detector If in a radio-shielded room, such as in an air-raid shelter or in a basement with thick walls and / or metal door, or in a safety-related one critical area (boiler room, oil tank) a detector has to be installed, then you will connect this detector with a wire cable because of the safety aspects connect the communication bus.
  • the main advantage of the system according to the invention is that on the one hand it is like a system with fully wired detectors is practically unlimited in size, and that, on the other hand, it’s so extremely flexible and adaptable that it’s the familiar wireless systems not only in terms of required radio performance, stability and interference immunity, but also surpasses in terms of flexibility.
  • a second preferred embodiment of the fire alarm system according to the invention is characterized in that the detectors provided for the wireless connection are designed for the detection of carbon monoxide.
  • a third preferred embodiment of the fire alarm system according to the invention is characterized in that the detector mentioned is an electrochemical sensor to measure the concentration of carbon monoxide, which has a measuring electrode with a catalytically active material, a counter electrode with a carbon material and an electrolyte connected to the measuring and counter electrodes contains.
  • carbon monoxide sensors for fire detection has the advantage that with carbon monoxide, the most dangerous gas in fire is detected. As proven most victims of a fire die from carbon monoxide poisoning Carbon oxide sensors are used with advantage where many people are for example in hospitals, hotels, public buildings and the like.
  • the electrochemical sensors have the advantage that on the one hand they are very stable and have a lifespan of several years and, on the other hand, very little electricity consume so that the battery required to operate the detectors is also a Has a lifespan of several years.
  • Figure 1 shows approximately in the middle of a hallway 1, in the fire detector 2 and a communication bus 3 are installed and equipped with fire detectors 2 *, 2 'on both sides Connect rooms; above the corridor 1 are rooms from the basement and below corridor 1, rooms from any upper floor are shown.
  • the communication bus 3 is installed in the corridor of each floor, preferably in the ceiling of the corridor, and the communication buses on all floors are connected to one shared center 4 connected.
  • Gear 1 also installs a relay 5, the latter on the communication bus 3
  • the structure of relay 5 can be seen from the block diagram of FIG. 2.
  • the fire detectors 2 installed in aisle 1 are conventional fire detectors, for example Scattered-light smoke detectors or thermal detectors that are used when the corresponding is detected Fire characteristic send an alarm signal.
  • the fire detectors 2 are either radio detectors, which send the alarm signals wirelessly, by radio, or wire detectors, which send the alarm signals wired and for this purpose with the communication bus 3 are connected via a line (not shown).
  • the radio detector are in Fig. 1 with the reference symbol 2 * and the wire detectors are with the reference symbol 2 'designated.
  • the rooms shown in the lower half of the figure are standard hotel rooms HZ, each of which has a wet room NZ and equipped with a 2 * radio detector is. If required, a 2 * wireless detector can also be installed in the NZ wet rooms.
  • the Radio detectors 2 * which are equipped with a suitable radio transmitter 6 according to FIG. 2, obtain the required electrical energy from a battery 7.
  • the radio signals from the Radio detectors 2 * are received by relay 5 and via communication bus 3 Central 4 fed.
  • the relay 5 has a radio receiver 8 and for this purpose a microprocessor 9. The latter converts the detector signals received into corresponding ones digital signals around.
  • the frequency of the radio signals is chosen so that this Can penetrate walls safely, and is, for example, above 300 MHz, preferably in the range of about 430 or about 860 MHz.
  • the relay 5 also has a suitable power supply line connected power supply 10.
  • the radio detectors 2 * preferably send in periodic time intervals, for example every 30 to 60 minutes, a status signal indicating that that the detector battery 7 still has sufficient power. In the absence this status signal becomes a malfunction in the control center 4 for the radio detector 2 * concerned displayed. In order to avoid a collision between different radio telegrams, the intervals between the transmissions of the status signal also happen to be around an average vary.
  • the radio detectors 2 * which can be designed to detect any fire parameters, are preferably designed for the detection of carbon monoxide and have one corresponding CO sensor 11 (Fig. 2).
  • the CO sensors 11 can be in a multi-criteria detector be installed, which also has a heat sensor 12 and / or contains electro-optical sensor for detection of smoke, but they can also directly and without the use of sensors for fire parameters other than fire detectors be used.
  • the signals from the two sensors 11 and 12 are an evaluation stage 13 supplied, which is connected to the radio transmitter 6.
  • the evaluation level 13 is either a microprocessor or a system integrated circuit (ASIC).
  • Electrochemical sensors are preferably used as carbon monoxide sensors 11 used in WO-A-93/10444 type, these are sensors with a measuring electrode, which contains a catalytically active material, which is a reaction of carbon monoxide can bring about, with a counter electrode, which is a carbon material contains, and with an electrolyte in contact with the measuring and counter electrodes stands. These sensors are extremely stable and have a lifespan of several years, and they consume so little electricity that even those in the radio detector 2 * built-in battery 7 has a lifespan of several years.
  • the embodiment shown in Figure 1 is not to be understood as that in each Only one relay 5 is installed on each floor or in each aisle of the hotel. Rather are the locations of relay 5 are selected so that only for sending the detector signals a relatively low power is required, which increases the service life of the detector batteries 7 (Fig. 2) extended.
  • determining the locations of relay 5 care must be taken that the distance from the relay to the individual radio detectors 2 * has a certain maximum value does not exceed, this value being that of the building materials used and depends on the type of construction, determined by practical tests becomes. Usually you will be able to assume with a hotel that for about 20 or 30 radio detectors 2 * a relay 5 must be provided.
  • the section of the basement shown in the upper half of FIG. 1 shows three rooms, on the left a cellar room KR, which is used for example as a storage room followed by a shelter SR and on the right an anteroom VR of the shelter SR.
  • a cellar room KR which is used for example as a storage room followed by a shelter SR and on the right an anteroom VR of the shelter SR.
  • By cross-hatching the walls of shelter SR and Anteroom VR is indicated that these walls are specially reinforced.
  • This reinforcement as well as the fact that there is no direct door between gear 1 and shelter SR and that both the door between shelter SR and vestibule VR as well as that from the anteroom VR in corridor 1 is formed by a specially reinforced door result in a radio signal from the shelter or anteroom SR or VR in the Aisle 1 would experience a very strong damping, which would make this part of the building radio technical problem area. If you take this area with usual measures wanted to master radio technology, then one would have to transmit the power in Increase the
  • a radio detector 2 * is provided only in the cellar room KR, which is not problematic in terms of radio technology, whereas a wire detector 2 'connected to the communication bus 3 via a line is installed in the protective room SR and in the anteroom VR.
  • These wire detectors are, for example, of the AlgoRex type from Cerberus AG (Algorex - registered trademark of Cerberus AG, Gurnnedorf, Switzerland); they draw their electrical energy from the bus 3 and they are designed for two-way communication with the control center 4.
  • wire detectors are used in the fire alarm system shown 2 'not limited to radio-technically problematic areas, but one can Use wire detectors also in rooms and building areas that are particularly high Must meet safety requirements or where there is an increased risk of fire. at the type of communication is deliberately kept open to the detectors 2 installed in corridor 1, to indicate that both types of communication can be used here.
  • the radio detector variant has the advantage of high flexibility and adaptability and it requires less installation effort.
  • the variant Wire detectors have the advantage of very high security and extremely low susceptibility to faults and it allows a practically unlimited expansion of the system.
  • the main advantage of the system described is that there are both variants offers in a single system and that the creator / operator has the opportunity has, so to speak, from room to room or from detector to detector for each for him the best way to decide. Which of these two options does he choose? decides depends on several criteria, which are based on the following simple Denominator: wire detectors for large distances, wire detectors for problem areas and otherwise radio detectors.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Brandmeldeanlage mit einer Zentrale, mit dezentral angeordneten Meldern und mit einem an die Zentrale angeschlossenen Kommunikationsbus zur Übertragung von Daten und/oder Steuersignalen zwischen den Meldern und der Zentrale.
Bei den bekannten Brandmeldeanlagen dieser Art sind die Melder über einen drahtgebundenen Kanal an den Kommunikationsbus angeschlossen. Eine derartige verdrahtete Verbindung garantiert zwar eine sehr hohe Übertragungssicherheit, macht aber die gesamte Anlage relativ unflexibel für Änderungen einer einmal gewählten Raumaufteilung oder der Funktion und/oder Belegung von Räumen. Denn derartige Änderungen bedingen in der Regel, dass einzelne Melder ihren Standort wechseln müssen, was dann wegen der erforderlichen Verdrahtung mit unter Umständen umfangreichen und jedenfalls störenden Installationsarbeiten verbunden ist. Auch der nachträgliche Einbau solcher Brandmeldeanlagen mit Drahtleitung zwischen Kommunikationsbus und Meldern in bestehende Bauten, insbesondere in solche, in denen eine Brandmeldeanlage ursprünglich nicht vorgesehen war, gestaltet sich unter Umständen aufwendig und teuer. Das gilt speziell für historische Bauten.
Trotz der aufgezählten Nachteile der klassischen Brandmeldeanlagen mit Drahtverbindungen zwischen den Meldern und der Zentrale haben sich die an sich naheliegenden drahtlosen Funksysteme bis heute nicht durchsetzen können, weil sie einige grundsätzliche nachteilige Eigenschaften aufweisen. Einerseits muss jeder Problembereich drahtlos erreicht werden können, was unter Umständen eine hohe Funkleistung erfordert, und andererseits ist die Funkleistung und damit die Reichweite aus verständlichen Gründen beschränkt. Dazu kommt, dass solche Funksysteme bei grösseren Distanzen relativ unstabil werden.
Ein weiterer bei diesen drahtlosen Funksytemen nicht unwesentlicher Aspekt ist die Sicherheit gegen Störungen. Je ausgedehnter ein solches Funknetz ist, umso mehr Massnahmen müssen ergriffen werden, um die erwähnte Sicherheit zu gewährleisten. Als Beispiel sei hier das in der US-A-5,155,469 beschriebene Funksystem erwähnt, bei dem die Sensorsignale einem Sender zugeführt, codiert und dann mehrmals ausgesandt werden, wobei für die Pausen zwischen diesen mehrmaligen Aussendungen bestimmte Bedingungen gelten. Man sieht an diesem Beispiel, dass zur Erzielung einer ausreichenden Störsicherheit relativ aufwendige Massnahmen notwendig sind.
Aus der EP-A-0 513 443 ein Gebäudeleitsystem zur Steuerung von in verschiedenen Räumen eines Gebäudes angeordneten peripheren Geräten, wie Lampen, Ventilatoren, Rolläden und dergleichen bekannt. Dieses System enthält eine Steuerzentrale, einen an diese angeschlossenen Kommunikationsbus und an fixen Orten im Gebäude montierte und an den Kommunikationsbus angeschlossene Transponder. Die Transponder, die zur drahtlosen Übertragung der Bussignale zu den peripheren Geräten vorgesehen sind, wobei die Signalübertragung vorzugsweise durch Infrarotstrahlung erfolgt, sind jeweils in den die Geräte enthaltenden Räumen angeordnet.
Abgesehen davon, dass es bei einer Brandmeldeanlage nicht darum geht, dezentral angeordnete Melder von der Zentrale aus zu steuern, sondern darum, Gefahrensignale von den Meldern an die Zentrale zu senden, ist dieses System wegen der Infrarotstrahlung für eine Brandmeldeanlage nicht verwendbar. Denn die Infrarotstrahlung verlangt, dass zwischen Transponder und zu steuerndem Gerät "Sichtkontakt" besteht. Und das bedeutet, dass Transponder und Gerät im selben Raum angeordnet sein müssen, und dass streng darauf geachtet werden muss, dass die Verbindungslinie zwischen Gerät und Transponder nicht unterbrochen wird, was aber beispielsweise durch Umstellen von Möbeln relativ leicht und unbemerkt erfolgen kann. Ausserdem ist das System wegen der Forderung, Transponder und Gerät im selben Raum zu montieren, für Nachrüstung, insbesondere von historischen Gebäuden, nicht geeignet.
Durch die Erfindung soll nun eine Brandmeldeanlage angegeben werden, die einerseits ohne grossen Aufwand zu installieren und auch einfach an bauliche Veränderungen anpassbar und somit insbesondere auch für historische Bauten verwendbar ist, und die andererseits eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit der Datenübertragung aufweist. Ausserdem soll die durch die Erfindung zu schaffende Brandmeldeanlage einen hohen Grad an Flexibilität aufweisen, wobei unter Flexibilität die Fähigkeit zur Anpassung an bauliche Gegebenheiten und Anforderungen verstanden werden soll.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Melder mit dem Kommunikationsbus wahlweise über einen drahtgebundenen oder einen drahtlosen Kanal verbunden sind, wobei im letzteren Fall den betreffenden Meldern an den Kommunikationsbus angeschlossene Relaismittel zum Empfang der Meldersignale und zu deren Einspeisung in den Kommunikationsbus zugeordnet sind, und dass bei drahtloser Verbindung zwischen Melder und Kommunikationsbus der Melder innerhalb des zu überwachenden Raumes und das Relaismittel ausserhalb von diesem angeordnet und jedem Relaismittel eine Mehrzahl von Meldern zugeordnet ist.
Die erfindungsgemässe Brandmeldeanlage geht hinsichtlich der Kommunikation innerhalb der Anlage von einem völlig neuen Konzept aus, indem sie eine Art von Hybridsystem mit drahtgebundenen und drahtlosen Kanälen vorschlägt, wobei die Auswahl der jeweiligen Kommunikationsart so erfolgt, dass die Anlage bezüglich übertragungstechnischer Randbedingungen, Übertragungssicherheit und Anwendernutzen optimal an die äusseren Gegebenheiten angepasst ist. Es ist also nicht so, dass die Anlage gleichsam in zwei Kommunikationsebenen Zentrale/Relais und Relais/Melder unterteilt und der einen Ebene drahtgebundene und der anderen drahtlose Kommunikation zugeordnet wird, sondern es ist auch eine direkte Kommunikation zwischen Zentrale und Melder möglich.
In der US-A-4,951,029 ist ein Sicherheitssystem beschrieben, welches sowohl drahtgebundene Melder als auch Funkmelder aufweist, die über entsprechende Kanäle mit einem System Controller verbunden sind. Die Verbindung zwischen Melder und System Controller ist entweder drahtgebunden oder drahtios, wobei bei Verwendung eines Kommunikationsbusses die Melder stets mit diesem verdrahtet sind.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Brandmeldeanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Verbindung durch eine Funkverbindung gebildet ist.
Wenn eine erfindungsgemässe Brandmeldeanlage beispielsweise in einem Hotel installiert werden soll, dann wird man den Kommunikationsbus in den Gängen verlegen und in jedem Gang je nach dessen Länge ein oder mehrere Relaismittel montieren. Für die Kommunikation zwischen den in den Zimmern montierten Meldern und dem zugeordneten Relaismittel wird man dort, wo dies funktechnisch möglich ist, den drahtlosen Weg wählen. Dies dewegen, weil aus der Wahl des drahtlosen Wegs, sofern diesem nicht sicherheitstechnische Aspekte entgegenstehen, in jedem Fall ein Anwendernutzen resultiert, weil keine Leitungen vom Bus zu den Meldern verlegt werden müssen. Wenn in einem funktechnisch abgeschirmten Raum, wie beispielsweise in einem Luftschutzraum oder in einem Keller mit dicken Wänden und/oder Metalltür oder aber in einem sicherheitstechnisch kritischen Raum (Heizungsraum, Öltank) ein Melder zu installieren ist, dann wird man diesen Melder wegen der Sicherheitsaspekte mit einer Drahtleitung an den Kommunikationsbus anschliessen.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemässen Systems liegt darin, dass es einerseits so wie ein System mit voll verdrahteten Meldern von der Grösse her praktisch unbeschränkt, und dass es andererseits so extrem flexibel und anpassungsfähig ist, das es die bekannten drahtlosen Systeme nicht nur bezüglich erforderlicher Funkleistung, Stabilität und Störsicherheit, sondern auch hinsichtlich der Flexibilität übertrifft.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Brandmeldeanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die für die drahtlose Verbindung vorgesehenen Melder zur Detektion von Kohlenmonoxid ausgebildet sind.
Ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Brandmeldeanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Melder einen elektrochemischen Sensor zur Messung der Konzentration von Kohlenmonoxid aufweisen, welcher eine Messelektrode mit einem katalytisch aktiven Material, eine Gegenelektrode mit einem Kohlenstoffmaterial und einen mit Mess- und Gegenelektrode in Verbindung stehenden Elektrolyten enthält.
Die Verwendung von Kohlenmonoxid-Sensoren zur Brandmeldung hat den Vorteil, dass mit dem Kohlenmonoxid das bei Bränden gefährlichste Gas detektiert wird. Da erwiesenermassen die meisten Opfer eines Brandes an Kohlenmonoxidvergiftung sterben, werden Kohlenmoxid-Sensoren mit Vorteil dort eingesetzt, wo sich viele Menschen aufhalten, beispielsweise in Spitälern, Hotels, öffentlichen Gebäuden und dergleichen. Die elektrochemischen Sensoren haben den Vorteil, dass sie einerseits sehr stabil sind und eine Lebensdauer von mehreren Jahren aufweisen, und andererseits sehr wenig Strom verbrauchen, so dass die zum Betrieb der Melder erforderliche Batterie ebenfalls eine Lebensdauer von mehreren Jahren aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt:
Fig. 1
einen schematischen Ausschnitt aus einem mit einer erfindungsgemässen Brandmeldeanlage ausgerüsteten Hotel; und
Fig. 2
eine schematische Darstellung eines Funkmelders und eines Relaismittels der Brandmeldeanlage von Fig. 1.
Figur 1 zeigt etwa in Bildmitte einen Gang 1, in dem Brandmelder 2 und ein Kommunikationsbus 3 installiert sind und an den zu beiden Seiten mit Brandmeldern 2*, 2' ausgerüstete Räume anschliessen; oberhalb des Ganges 1 sind Räume aus dem Kellergeschoss und unterhalb des Ganges 1 sind Räume aus einem beliebigen Obergeschoss dargestellt. Der Kommunikationsbus 3 ist im Gang eines jeden Stockwerks installiert, vorzugsweise in der Decke des Ganges, und die Kommunikationsbusse aller Stockwerke sind an eine gemeinsame Zentrale 4 angeschlossen. Wie der Figur weiter zu entnehmen ist, ist im Gang 1 ausserdem ein Relais 5 installiert, welch letzteres an den Kommunikationsbus 3 angeschlossen ist Der Aufbau des Relais 5 ist aus dem Blockschaltbild von Fig. 2 ersichtlich.
Die im Gang 1 installierten Brandmelder 2 sind übliche Feuermelder, beispielsweise Streulichtrauchmelder oder thermische Melder, die bei Detektion der entsprechenden Brandkenngrösse ein Alarmsignal aussenden. Die Brandmelder 2 sind entweder Funkmelder, welche die Alarmsignale drahtlos, mittels Funk, aussenden, oder Drahtmelder, welche die Alarmsignale drahtgebunden aussenden und zu diesem Zweck mit dem Kommunikationsbus 3 über eine Leitung (nicht dargestellt) verbunden sind. Die Funkmelder sind in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 2* und die Drahtmelder sind mit dem Bezugszeichen 2' bezeichnet.
Die in der unteren Hälfte der Figur dargestellten Räume sind übliche Hotelzimmer HZ, von denen jedes eine Nasszelle NZ aufweist und mit einem Funkmelder 2* ausgerüstet ist. Bei Bedarf kann auch in den Nasszellen NZ ein Funkmelder 2* montiert sein. Die Funkmelder 2*, die gemäss Fig. 2 mit einem geeigneten Funksender 6 ausgerüstet sind, beziehen die erforderliche elektrische Energie von einer Batterie 7. Die Funksignale der Funkmelder 2* werden vom Relais 5 empfangen und über den Kommunikationsbus 3 der Zentrale 4 zugeführt. Das Relais 5 weist zu die-sem Zweck einen Funkempfänger 8 und einen Mikroprozessor 9 auf. Der letztere wandelt die empfangenen Meldersignale in entsprechende digitale Signale um. Die Frequenz der Funksignale ist so gewählt, dass diese Mauern sicher durchdringen können, und liegt beispielsweise oberhalb von 300 MHz, vorzugsweise im Bereich von etwa 430 oder etwa 860 MHz. Wie Fig. 2 weiter zu entnehmen ist, weist das Relais 5 ausserdem einen an eine geeignte Stromversorgungsleitung angeschlossenen Netzteil 10 auf.
Vorzugsweise senden die Funkmelder 2* neben den Alarmsignalen in periodischen Zeitabständen, beispielsweise alle 30 bis 60 Minuten, ein Statussignal aus, welches anzeigt, dass die Melderbatterie 7 noch über eine ausreichende Leistung verfügt. Bei Ausbleiben dieses Statussignals wird in der Zentrale 4 flir den betreffenden Funkmelder 2* eine Störung angezeigt. Um eine Kollision verschiedener Funktelegramme zu vermeiden, können die Abstände zwischen den Aussendungen des Statussignals auch zufällig um einen Mittelwert schwanken.
Die Funkmelder 2*, die zur Detektion beliebiger Brandkenngrössen ausgebildet sein können, sind vorzugsweise zur Detektion von Kohlenmonoxid ausgebildet und weisen einen entsprechenden CO-Sensor 11 (Fig. 2) auf. Die CO-Sensoren 11 können in einen Mehrkriterienmelder eingebaut sein, der zusätzlich einen Wärmesensor 12 und/ oder einen elektrooptischen Sensor zur Detektion von Rauch enthält, sie können aber auch direkt und ohne die Verwendung von Sensoren für andere Brandkenngrössen als Brandmelder verwendet werden. Die Signale der beiden Sensoren 11 und 12 sind einer Auswertestufe 13 zugeführt, die mit dem Funksender 6 verbunden ist. Die Auswertestufe 13 ist entweder ein Mikroprozessor oder ein systemintegrierter Schaltkreis (ASIC).
Da nach Statistiken internationaler Organisationen die meisten Opfer von Bränden an einer Kohlenmonoxid-Vergiftung sterben, tragen Kohlenmonoxid-Melder sicher zur Rettung von Leben bei und sind insbesondere dort mit Vorteil einsetzbar, wo sich viele Menschen aufhalten, also beispielsweise in Hotels, Spitälern, Schulen, öffentlichen Gebäuden und dergleichen.
Als Kohlenmonoxid-Sensoren 11 werden vorzugsweise elektrochemische Sensoren der in der WO-A-93/10444 beschriebenen Art verwendet, das sind Sensoren mit einer Messelektrode, die ein katalytisch aktives Material enthält, welches eine Umsetzung von Kohlenmonoxid herbeiführen kann, mit einer Gegenelektrode, die ein Kohlenstoffmaterial enthält, und mit einem Elektrolyten, der mit der Mess- und der Gegenelektrode in Kontakt steht. Diese Sensoren sind auserordentlich stabil und weisen eine Lebensdauer von mehreren Jahren auf, und sie verbrauchen so wenig Strom, dass auch die im Funkmelder 2* eingebaute Batterie 7 eine mehrjährige Lebensdauer hat.
Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist nicht so zu verstehen, dass in jedem Stockwerk oder in jedem Gang des Hotels nur ein Relais 5 montiert ist. Vielmehr sind die Standorte der Relais 5 so gewählt, dass für die Aussendung der Meldersignale nur eine relativ geringe Leistung erforderlich ist, was die Lebensdauer der Melderbatterien 7 (Fig. 2) verlängert. Bei der Festlegung der Standorte der Relais 5 ist darauf zu achten, dass der Abstand vom Relais zu den einzelnen Funkmeldern 2* einen bestimmten Maximalwert nicht überschreitet, wobei dieser Wert, der von den verwendeten Baumaterialen und von der Art der Baukonstruktion abhängig ist, durch praktische Versuche ermittelt wird. Üblicherweise wird man bei einem Hotel davon ausgehen können, dass für etwa 20 oder 30 Funkmelder 2* ein Relais 5 vorzusehen ist.
Der in der oberen Hälfte von Fig. 1 dargestellte Ausschnitt aus dem Kellergeschoss zeigt drei Räume, und zwar links einen Kellerraum KR, der beispielsweise als Lagerraum verwendet wird, daran anschliessend einen Schutzraum SR und rechts einen Vorraum VR des Schutzraums SR. Durch die Kreuzschraffierung der Wände von Schutzraum SR und Vorraum VR ist angedeutet, dass diese Wände speziell armiert sind. Diese Armierung sowie der Umstand, dass keine direkte Tür zwischen Gang 1 und Schutzraum SR vorhanden und dass sowohl die Tür zwischen Schutzraum SR und Vorraum VR als auch diejenige vom Vorraum VR in den Gang 1 durch eine speziell armierte Tür gebildet ist, haben zur Folge, dass ein Funksignal aus dem Schutzraum oder Vorraum SR bzw. VR in den Gang 1 eine sehr starke Dämpfung erfahren würde, wodurch dieser Gebäudeteil einen funktechnischen Problembereich bildet. Wenn man diesen Bereich mit üblichen Massnahmen funktechnisch beherrschen wollte, dann müsste man die Sendeleistung der in den betreffenden Räumen montierten Funkmelder auf unerwünscht hohe Werte erhöhen.
Darstellungsgemäss ist nur in dem funktechnisch nicht so problematischen Kellerraum KR ein Funkmelder 2* vorgesehen, wogegen im Schutzraum SR und im Vorraum VR je ein mit dem Kommunikationsbus 3 über eine Leitung verbundener Drahtmelder 2' montiert ist. Diese Drahtmelder sind beispielsweise von der Art der AlgoRex-Melder der Cerberus AG (Algorex - eingetragenes Warenzeichen der Cerberus AG, Männedorf, Schweiz); sie beziehen ihre elektrische Energie vom Bus 3 und sie sind für Zweiwegkommunikation mit der Zentrale 4 ausgebildet.
Selbstverständlich ist bei der dargestellten Brandmeldeanlage der Einsatz von Drahtmeldern 2' nicht auf funktechnisch problematische Bereiche beschränkt, sondern man kann Drahtmelder auch in solchen Räumen und Gebäudebereichen einsetzen, die speziell hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen oder wo ein erhöhtes Brandrisiko besteht. Bei den im Gang 1 installierten Meldern 2 ist die Art der Kommunikation bewusst offengehalten, um anzudeuten, dass hier beide Kommunikationsarten verwendet werden können.
Wie das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, besteht bei diesem System für die Kommunikation zwischen Zentrale 4 und Meldern 2, 2* und 2' die folgende Alternative:
  • Kommunikationsbus 3 + Relais 5 + Funkmelder 2*; oder
  • Kommunikationsbus 3 + Drahtmelder 2'.
Jede dieser beiden Varianten hat gegenüber der anderen mindestens einen wesentlichen Vorteil. Die Variante Funkmelder hat den Vorteil einer hohen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit und sie erfordert einen geringeren Installationsaufwand. Die Variante Drahtmelder hat den Vorteil einer sehr hohen Sicherheit und extrem geringen Störungsanfälligkeit und sie erlaubt eine praktisch unbegrenzte Ausdehnung der Anlage.
Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Systems besteht nun darin, dass es beide Varianten in einem einzigen System bietet, und dass der Ersteller/Betreiber die Möglichkeit hat, sich sozusagen von Raum zu Raum oder von Melder zu Melder für die jeweils für ihn optimale Möglichkeit zu entscheiden. Für welche dieser beiden Möglichkeiten er sich entscheidet, ist von mehreren Kriterien abhängig, die man auf den folgenden einfachen Nenner bringen kann: Bei grossen Distanzen Drahtmelder, für Problembereiche Drahtmelder und ansonsten Funkmelder.
Etwas detaillierter lauten die genannten Kriterien wie folgt:
  • Wo es übertragungstechnisch möglich ist, wird die drahtlose Verbindung gewählt (Funkmelder 2*).
  • Wo ein entsprechender Anwendernutzen resultiert, wird die drahtlose Verbindung gewählt (Funkmelder 2*).
  • Wo es die Sicherheit erfordert, wird die drahtgebundene Verbindung gewählt (Drahtmelder 2').
Das letztgenannte Kriterium kann man wie folgt aufschlüsseln:
  • Wo die funktechnische Streckendämpfung zu gross ist und/oder wo die Funkdistanzen zu gross werden, wird die drahtgebundene Verbindung gewählt (Drahtmelder 2').
  • Wo besonders hohe Ansprüche bezüglich Zuverlässigkeit bestehen, wird die drahtgebundene Verbindung gewählt (Drahtmelder 2').
  • Wo nahegelegene Funkstörer vorhanden sind, wird die drahtgebundene Verbindung gewählt (Drahtmelder 2').
Ein weiterer wichtiger Vorteil des beschriebenen Systems besteht darin, dass die elektrochemischen Sensoren zur Messung der Konzentration von Kohlenmonoxid so stabil und langlebig sind und so wenig Energie verbrauchen, dass ihre Verwendung in Brandmeldern die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Systemteils mit der drahtlosen Kommunikation ganz wesentlich erhöht.

Claims (11)

  1. Brandmeldeanlage mit einer Zentrale (4), mit dezentral angeordneten Meldern (2, 2*, 2') und mit einem an die Zentrale (4) angeschlossenen Kommunikationsbus (3) zur Übertragung von Daten oder Steuersignalen zwischen den Meldern (2, 2*, 2') und der Zentrale (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Melder (2, 2*, 2') mit dem Kommunikationsbus (3) wahlweise über einen drahtgebundenen oder einen drahtlosen Kanal verbunden sind, wobei im letzteren Fall den betreffenden Meldern (2*) an den Kommunikationsbus (3) angeschlossene Relaismittel (5) zum Empfang der Meldersignale und zu deren Einspeisung in den Kommunikationsbus (3) zugeordnet sind, und dass bei drahtloser Verbindung zwischen Melder (2*) und Kommunikaionsbus (3) der Melder (2*) innerhalb des zu überwachenden Raumes (HZ, NZ) und das Relaismittel (5) ausserhalb von diesem angeordnet und jedem Relaismittel (5) eine Mehrzahl von Meldern (2*) zugeordnet ist.
  2. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Verbindung durch eine Funkverbindung (6, 8) gebildet ist.
  3. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass die für die drahtlose Verbindung vorgesehenen Melder (2*) zur Detektion von Kohlenmonoxid ausgebildet sind.
  4. Brandmeldeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Melder (2*) einen elektrochemischen Sensor (11) zur Messung der Konzentration von Kohlenmonoxid aufweisen, welcher eine Messelektrode mit einem katalytisch aktiven Material, eine Gegenelektrode mit einem Kohlenstoffmaterial und einen mit der Mess- und Gegenelektrode in Kontakt stehenden Elektrolyten enthält.
  5. Brandmeldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Relaismittel (5) mit dem Kommunikationsbus (3) verdrahtet und dass der Kommunikationsbus (3) vorzugsweise in Gängen (1) oder Nebenräumen installiert ist.
  6. Brandmeldeanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Installation in einem Gebäude von der Art eines Hotels der Kommunikationsbus (3) und die Relaismittel (5) in den Hotelgängen (1) und die für die drahtlose Verbindung vorgesehenen Melder (2*) in den Hotelzimmern (HZ) angeordnet sind.
  7. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die für die drahtlose Verbindung zum Kommunikationsbus (3) vorgesehenen Melder (2*) mit einem Funksender (6) ausgerüstet und von einer Batterie (7) mit Strom versorgt sind, und dass die Relaismittel (5) einen Funkempfänger (8) zum Empfang der Meldersignale und einen Mikroprozesor (9) zu deren Umwandlung in entsprechende digitale Signale aufweisen.
  8. Brandmeldeanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Funksender (6) aufweisenden Melder (2*) zur Aussendung eines die Funktionsfähigkeit der Batterie (7) anzeigenden Statussignals ausgebildet sind, und dass die Aussendung des Statussignals vorzugsweise periodisch erfolgt.
  9. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der Art der Verbindung zwischen Melder (2, 2*, 2') und Kommunikationsbus (3) anhand mindestens eines der folgenden Kriterien erfolgt:
    a. Drahtlose Verbindung dort, wo dies übertragungstechnisch möglich ist;
    b. drahtlose Verbindung dort, wo ein entsprechender Anwendernutzen resultiert;
    c. drahtgebundene Verbindung dort, wo die Sicherheit dies erfordert.
  10. Brandmeldeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei zu grosser funktechnischer Streckendämpfung und/oder bei zu grossen Funkdistanzen eine drahtgebundene Verbindung zwischen Melder (2') und Kommunikationsbus (3) gewählt wird.
  11. Brandmeldeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei besonders hohen Ansprüchen bezüglich Zuverlässigkeit oder bei Vorhandensein nahegelegener Funkstörer eine drahtgebundene Verbindung zwischen Melder (2') und Kommunikationsbus (3) gewählt wird.
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