EP0903708A1 - Brandmelder - Google Patents

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Publication number
EP0903708A1
EP0903708A1 EP97113799A EP97113799A EP0903708A1 EP 0903708 A1 EP0903708 A1 EP 0903708A1 EP 97113799 A EP97113799 A EP 97113799A EP 97113799 A EP97113799 A EP 97113799A EP 0903708 A1 EP0903708 A1 EP 0903708A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
event
fire detector
alarm
parameters
memory
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.)
Withdrawn
Application number
EP97113799A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Dr. Hess
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 EP97113799A priority Critical patent/EP0903708A1/de
Priority to CN 98116218 priority patent/CN1208211A/zh
Publication of EP0903708A1 publication Critical patent/EP0903708A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/04—Monitoring of the detection circuits
    • G08B29/043—Monitoring of the detection circuits of fire detection circuits

Definitions

  • the invention relates to an automatic fire detector with self-monitoring, in particular with a storage device for special events during the operating time of the fire alarm.
  • Automatic fire detectors are generally known. They are used for automatic detection of fire parameters and the reporting of the outbreak of a fire to a central unit or by an optical and / or acoustic display directly on site. Your automatic Detection is mostly based on the measurement of one or more of the following parameters: Ion current depending on the presence of smoke particles in the air Light scattered by smoke particles, optical transmission of an air gap, temperature and Temperature change in the ambient air, infrared radiation emitted by flames etc.
  • Automatic fire detectors have a device for measuring the corresponding fire parameters and a circuit for controlling the Measuring device for evaluating the resulting signals and submitting a message corresponds to the evaluated signal.
  • the message is typically sent to a central processing unit directed or used to trigger a visible or audible alarm indicator at the location of the detector.
  • a fire detector that measures light scattered from smoke particles Scattered light detector for short has a measuring device with a light source for Example of an infrared light-emitting diode, a photodiode for receiving the scattered light and one Aperture system for suppression of optical background signals. That from the Measuring device resulting signal is predetermined with one or more Threshold values compared, whereupon a corresponding message is issued.
  • a fire detector that detects the temperature and temperature change of the Ambient air measures usually contains an NTC resistor (Negative Temperature Coefficient resistor) and an associated circuit for Evaluation of the signal. If the measured temperature exceeds a specified one An alarm message is issued within a predetermined time interval.
  • a combination detector contains, for example, both a device for measuring Scattered light as well as one for measuring the temperature. The output signals of the two Detection devices are used in combination according to a predetermined algorithm evaluated. For example, both signals reach an alarm threshold within one alarm is triggered in the specified time period.
  • the control and evaluation circuit for such fire detectors typically has one Microprocessor that controls the active components and the output signals according to predefined algorithms and / or correction factors.
  • the function of the fire detector is preferably monitored periodically. For example the current to control the infrared light-emitting diode, the electrical background of the circuit or a radiation detector tested for saturation or an NTC resistor circuit on Short circuit monitored. If the current to control a light emitting diode falls below one given value, this is considered a malfunction and, for example, the Central unit reported that a detector is inoperable. With stray light detectors, the Ambient temperature measured and a microprocessor to calculate a Correction factor supplied. Because the light output of the light emitting diode and to a lesser extent the Sensitivity of the photodiodes depends on the temperature, the measured Scattered light signal corrected according to this temperature for correct smoke detection to ensure. The signal evaluation is therefore adapted to the ambient temperature. Falls but the correction factor outside a given range is no longer the correction fully guaranteed, and a malfunction is reported to the detector.
  • the location of the installation could be too dusty, too much EMC interference or too have been exposed to large temperature fluctuations.
  • an improvement of the detector or a cheaper one Installation of the detector is only possible to a limited extent.
  • the invention is Task created to create an automatic fire alarm that over a Event log, with the disturbances and alarm events that occur during the Function time of the fire detector occurred, can be identified by the manufacturer.
  • the type and course of events of the Event enable the manufacturer to determine the cause of the fault or false alarm remedy, whether by changing the installation of the fire detector or by improvement of the fire detector itself.
  • An identification of the incident that has occurred should also result in a be possible later if the fault is no longer present.
  • the event log should enable the firefighters to keep track of the alarm event and / or to better determine the cause of the fire.
  • an automatic fire detector with a Device for the detection of one or more fire parameters, a circuit for Control of the fire detector and evaluation of the output signals of the detection device with a microprocessor, a connection to a central unit or a device on the fire detector for the purpose of displaying messages and with self-monitoring for which in an event memory is arranged in the circuit, which in the event of a fault or Alarm event Data on at least one functional parameter of the fire detector permanently saves.
  • the circuit for controlling the fire detector and Evaluation of its output signals means for determining these functional parameters, whose output values are supplied to the memory.
  • the memory mentioned serves as a kind of "tachograph" for the fire alarm by adding data for the function parameters that cause a fault or alarm message, permanent be registered.
  • the event history of the fire alarm can be from the manufacturer or The user of the detector can be read from the event memory as required.
  • the memory is preferably arranged in the microprocessor of the detector circuit.
  • the data can be read in this event memory the manufacturer to identify the incident that occurred. Is it a malfunction? or a false alarm, the manufacturer can take measures to remedy the malfunction in a to avoid future use of this or a new fire alarm. This measure can, for example, improve the circuit, correct a calibration or Tracking factor or the adaptation of the installation of the fire detector to the environment its use concern.
  • the manufacturer receives information from the stored data about the weak points of the fire detector and information about how the fire detector regarding false alarm security and malfunctions can be improved. Is it one real alarm, reading the data allows a possible conclusion about the cause of the fire.
  • the automatic fire detector has a memory in which data on function parameters are each represented by a bit.
  • the bit with data 1 or 0 in this version represents the state of the parameter, in particular whether the relevant parameter at any time during the Use of the detector has reached a fault value or not.
  • the circuit of the detector in this embodiment has means such as Comparators, software routines in the microprocessor, or additional functions in one ASIC, etc. Reading the bits allows the manufacturer to determine the type of fault that has occurred ascertain.
  • an automatic fire detector that contains the Temperature of the environment using an NTC circuit and that of smoke particles Scattered light measures and the output signals of these two measuring devices in Combination evaluates a memory with a status byte, the bits of which are data Represent the functional parameters of the fire detector as follows. Means in the circuit for Determination of this data is shown in FIGS. 1 to 3.
  • Figure 1 shows a circuit variant for monitoring this Control current.
  • a comparator compares the voltage drop across the emitter resistor Driver transistor with a reference voltage. The Hi or Low signal on Comparator output thus corresponds to a light emitting diode current below or above that predetermined limit.
  • Driver voltage of the NTC circuit If the driver voltage falls below a predetermined one Value, this bit is set to 1. A 0 in this bit indicates that the driver voltage was always sufficient. A 1 in this bit indicates that the voltage is at least has once fallen below the specified value.
  • the comparison of the actual value with the setpoint can be carried out using a comparator or in a software routine.
  • NTC short circuit If there is a short circuit at any time, this is indicated by a 1 permanently registered in this bit.
  • the corresponding circuit contains, as in FIG. 2 shown, a voltage divider consisting of a constant and a temperature dependent resistance (NTC).
  • NTC temperature dependent resistance
  • the output of the voltage divider is via A / D converter fed to a microprocessor. The latter decides if the voltage is too high A / D converter for NTC short circuit.
  • the fire detector sends a message to the central unit or other display that indicates the occurrence of a fault.
  • the microprocessor in the evaluation circuit is For example, programmed so that the event of a 1 value on a bit depending on the type of Event either with the message "fault” or "note” at the central unit is shown.
  • the relevant detector will soon be as possible replaced by the user; the faulty detector can then be analyzed by the manufacturer become.
  • the detector is analyzed, for example, by a regular maintenance of the alarm system is recommended. Should the incident occur only temporarily prevail, the message to the central unit is deleted as soon as the fault no longer exists is available.
  • the bit that identifies and stores the fault that has occurred remains however permanently set, so that their identification also at a later point in time is possible.
  • the memory of the automatic Fire detector additional bits, more precisely counter bits, the bits of which indicate the frequency of the Register the occurrence of each fault.
  • the frequency of the disturbance event Function parameters registered.
  • the information about the frequency of a disturbance helps Manufacturers to evaluate the incident. For example, a disorder that occurs during the life of the fire alarm has once occurred to be assessed differently than a fault that has occurred frequently or regularly.
  • the Evaluation circuit in the microprocessor a software routine or a hardware counter.
  • the memory of the fire detector for the registration of Disturbance events on further status bytes, the status bit and the counter bits each Type of malfunction are associated. These contain further status bytes, or time bytes Information about the time of each malfunction.
  • the microprocessor of the For this purpose the evaluation circuit has a clock which indicates the real time and its value a failure of a certain parameter is registered in the time byte that the Status bit of that parameter belongs.
  • the time information for a fault event is permitted the manufacturer to determine whether the disturbance event is related to any other event in the Environment or in the detector, such as switching on one Air conditioning that could have contributed to the malfunction. There is no connection between the time of the fault event and another event, the cause of the fault lies possibly in a, long-term effect.
  • a fourth embodiment of the fire detector according to the invention contains one in its memory another count byte that provides information on how many times a pre-alarm threshold was achieved. For example, three different types of stray light detectors are used Danger levels that correspond to different smoke densities in the air are registered. At The pre-alarm thresholds for a temperature detector are, for example, two different high temperatures. It is helpful for the service technician of a fire alarm system, too know if and / or how often the stray light signal or the temperature signal of a detector has reached the first and second pre-alarm threshold. Rule in a given room unusual temperature conditions or, for example, smoking in the room the pre-alarm threshold can be reached even though no fire has developed. In such a case, the sensitivity could be adjusted accordingly in order to to prevent possible false alarms later.
  • a fifth embodiment of the invention relates to fire detectors with a detection device of at least two fire parameters. It has a memory, which is in further Memory bytes registers the alarm path of an event, i.e. the order in which the Alarm messages of the individual detection devices have occurred.
  • a memory which is in further Memory bytes registers the alarm path of an event, i.e. the order in which the Alarm messages of the individual detection devices have occurred.
  • the service technician useful to know which of the two measurement signals reached its alarm threshold first. in the In the event of a false alarm, the cause of the alarm can be better determined.
  • the order in which the pre-alarm and Alarm thresholds of the temperature and stray light signals have been reached.
  • the memory has a further status bit, which indicates a disturbance due to a fluctuation in the measurement signal.
  • a fluctuation will determined by a routine in the microprocessor, for example, after the measurement signal values compares the specified time intervals with one another If the signal change is too strong via a For a given period of time, a fault is registered in this status bit. The appearance of a Fluctuation of the measurement signal indicates to the manufacturer that a electromagnetic interference has occurred.

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Abstract

Ein automatischer Brandmelder zur Detektion von einem oder mehreren Brandparametern mit einer Schaltung zur Steuerung des Brandmelders und Auswertung der Ausgangssignale der Detektionsvorrichtung und einem Mikroprozessor sowie einer Verbindung zu einer Zentraleinheit oder einer Vorrichtung am Brandmelder zwecks Anzeige von Meldungen, zeichnet sich durch einen Ereignisspeicher aus, wofür die Schaltung einen Speicher aufweist, der im Fall eines Stör- oder Alarmereignisses Daten über Funktionsparameter des Brandmelders permanent gespeichert. Diese Parameter sind beispielsweise die Grösse des Steuerstroms für eine Leuchtdiode, der Ruhestrom des Melders oder ein Kompensationsfaktor aufgrund der Umgebungstemperatur. Die Daten über die Funktionsparameter geben an, ob der betreffende Parameter in einem Bereich für eine normale Funktion des Brandmelders oder in einem Störbereich liegt. Die Schaltung weist Mittel auf zur Feststellung dieser Daten wie zum Beispiel Komparatoren oder spezifische Routinen im Mikroprozessor. Die Daten dienen dazu, die Ursachen von Funktionsstörungen, Fehlalarmen oder die Auslöser von Brandalarmen festzustellen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Brandmelder mit einer Selbstüberwachung, insbesondere mit einer Speichervorrichtung für besondere Ereignisse während der Betriebszeit des Brandmelders.
Automatische Brandmelder sind allgemein bekannt. Sie dienen der automatischen Detektion von Brandparametern und der Meldung des Ausbruchs eines Brandes an eine Zentraleinheit oder durch eine optische und/oder akustische Anzeige direkt vor Ort. Ihre automatische Detektion beruht zumeist auf der Messung von einem oder mehreren der folgenden Parameter: Ionenstrom in Abhängigkeit der Anwesenheit von Rauchpartikeln in der Luft, an Rauchpartikeln gestreutes Licht, optische Transmission einer Luftstrecke, Temperatur und Temperaturveränderung der Umgebungsluft, von Flammen abgegebene Infrarot-Strahlung usw.
Automatische Brandmelder weisen in einem Meldergehäuse eine Vorrichtung zur Messung des entsprechenden Brandparameters auf sowie eine Schaltung zur Steuerung der Messvorrichtung, zur Auswertung der resultierenden Signale und Abgabe einer Meldung, die dem ausgewerteten Signal entspricht. Die Meldung wird typischerweise an eine Zentraleinheit geleitet oder dient zur Auslösung einer sichtbaren oder hörbaren Alarmanzeige am Standort des Melders. Ein Brandmelder, mit dem an Rauchpartikeln gestreutes Licht gemessen wird, kurz Streulichtmelder genannt, weist eine Messvorrichtung auf mit einer Lichtquelle, zum Beispiel einer Infrarotleuchtdiode, einer Photodiode zum Empfang des Streulichts und einem Blendensystem zur Unterdrückung von optischen Untergrundsignalen. Das von der Messvorrichtung resultierende Signal wird mit einem oder mehreren vorgegebenen Schwellwerten verglichen, worauf eine entsprechende Meldung erfolgt. Das von der Messvorrichtung abgegebene Signal hängt aber nicht nur von der Anwesenheit und Dichte von Rauchpartikeln in der Luft ab, sondern zum Beispiel auch von der Grösse des Stroms, der die Infrarotleuchtdiode ansteuert und von der Empfindlichkeit der Photodioden. Weichen diese letzterwähnten Parameter stark von Anfangswerten ab, sind Fehlalarme oder zu späte Alarme möglich. Ein Brandmelder, der die Temperatur und Temperaturveränderung der Umgebungsluft misst, kurz Temperaturmelder genannt, enthält in der Regel einen NTC-Widerstand (Negative Temperature Coefficient resistor) und einen zugehörigen Schaltikreis zur Auswertung des Signals. Überschreitet die gemessene Temperatur einen vorgegebenen Schwellwert innerhalb einem vorgegebenen Zeitintervall wird eine Alarmmeldung abgegeben. Ein Kombinationsmelder enthält beispielsweise sowohl eine Vorrichtung zur Messung von Streulicht als auch eine zur Messung der Temperatur. Die Ausgangssignale der beiden Detektionsvorrichtungen werden in Kombination gemäss einem vorgegebenen Algorithmus ausgewertet. Erreichen beispielsweise beide Signale eine Alarmschwelle innerhalb einer gegebenen Zeitspanne wird Alarm ausgelöst.
Die Steuer- und Auswerteschaltung für solche Brandmelder weist typischerweise einen Mikroprozessor auf, der die aktiven Bauteile steuert und die Ausgangssignale gemäss vorgegebenen Algorithmen und/oder Korrekturfaktoren auswertet.
Die Funktion des Brandmelders wird vorzugsweise periodisch überwacht. Beispielsweise wird der Strom zur Ansteuerung der Infrarotleuchtdiode, der elektrische Untergrund der Schaltung oder ein Strahlungsdetektor auf Sättigung getestet oder ein NTC-Widerstands-Schaltkreis auf Kurzschluss überwacht. Fällt der Strom zur Ansteuerung einer Leuchtdiode unter einen vorgegebenen Wert, wird dies als Störung gewertet, und es wird zum Beispiel der Zentraleinheit gemeldet, dass ein Melder funktionsuntüchtig ist. Bei Streulichtmeldern wird die Umgebungstemperatur gemessen und einem Mikroprozessor zwecks Berechnung eines Kortekturfaktors zugeführt. Da die Lichtleistung der Leuchtdiode und in kleinerem Masse die Empfindlichtkeit der Photodioden von der Temperatur abhängt, wird das gemessene Streulichtsignal entsprechend dieser Temperatur korrigiert, um eine korrekte Rauchdetektion zu gewährleisten. Die Signalauswertung wird also der Umgebungstemperatur angepasst. Fällt aber der Korrekturfaktor ausserhalb eines vorgegebenen Bereichs, ist die Korrektur nicht mehr vollständig gewährleistet, und es wird für den Melder eine Störung gemeldet.
Bei Ereignissen wie Störungs- oder Alarmmeldungen ist es für den Hersteller wichtig, die genaue Ursache festzustellen, sodass Gegenmassnahmen ergriffen werden können. Dies ist aber in bestehenden Systemen nur begrenzt möglich, da keine genauen Informationen vorliegen. Im Fall eines echten Brandalarms ist es den Feuerwehrleuten wichtig, die Brandursache festzustellen. Vom Brandmelder selbst, dem "Zeugen" des Brandausbruchs, steht diesbezüglich wiederum nur wenig Information zur Verfügung. Insbesondere bei einem Kombinationsmelder wäre es für die Feuerwehrleute nützlich, zu wissen, ob zum Beispiel ein starker Temperaturanstieg oder eine Rauchentwicklung den Brandalarm ausgelöst hat.
Bei vielen heute eingesetzten Brandmeldern, seien es freistehende und durch Batterien betriebene Brandmelder, oder Brandmelder, die als Teil einer grösseren Anlage vom Netz betrieben und mit einer Zentraleinheit verbunden sind, werden allgemein Störungen gemeldet, sei es durch ein Blinken einer Warnlichtquelle am Brandmeldergehäuse selbst oder durch eine Meldung auf der Zentrale. Die Art der Störung wird jedoch nicht spezifiert. Der Anwender sendet in einem solchen Fall den mit einer Störung gemeldeten Brandmelder und lässt ihn vom Hersteller auswechseln. Falls der Brandmelder beim Herstellen wieder normal funktioniert, bleibt die Störungsursache unbekannt. Die Störung kann beispielsweise an einer Verschmutzung eines Melderteils, in der Schaltung des Melders oder an einem defekten Bauteil, aber auch in der Anwendung des Melders, also dem Montageort des Melders liegen. Beispielsweise könnte der Ort der Installation zu staubig, zu sehr EMV-Störungen oder zu grossen Temperaturschwankungen ausgesetzt gewesen sein. Nach einer Störungsmeldung ist ohne nähere Information über die Störung eine Verbesserung des Melders oder eine günstigere Montage des Melders nur beschränkt möglich.
Angesichts dieses Standes der Technik und der erwähnten Nachteile ist der Erfindung die Aufgabe gestellt, einen automatischen Brandmelder zu schaffen, der über einen Ereignisspeicher verfügt, mit der Störungen und Alarmereignisse, die sich während der Funktionszeit des Brandmelders ereignet haben, durch den Hersteller identifizierbar sind. Im Fall einer Störung oder eines Fehlalarms soll die Identifizierung der Art und des Hergangs des Ereignisses dem Hersteller es ermöglichen, die Ursache der Störung bzw. des Fehlalarmes zu beheben, sei es durch Änderung der Installation des Brandmelders oder durch Verbesserung des Brandmelders selbst. Eine Identifizierung der vorgefallenen Störung soll auch zu einem späteren Zeitpunkt möglich sein, wenn die Störung nicht mehr vorhanden ist. Im Fall eines Alarmereignisses soll der Ereignisspeicher den Feuerwehrleuten es ermöglichen, den Hergang und/oder die Ursache des Brandes besser zu bestimmen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen automatischen Brandmelder gelöst mit einer Vorrichtung zur Detektion eines oder mehrerer Brandparameter, einer Schaltung zur Steuerung des Brandmelders und Auswertung der Ausgangssignale der Detektionsvorrichtung mit einem Mikroprozessor, einer Verbindung zu einer Zentraleinheit oder einer Vorrichtung am Brandmelder zwecks Anzeige von Meldungen und mit einer Selbstüberwachung, für die in der Schaltung ein Ereignisspeicher angeordnet ist, der im Fall eines Stör- oder Alarmereignisses Daten über mindestens einen Funktionsparameter des Brandmelders permanent speichert. Ferner weist die Schaltung zur Steuerung des Brandmelders und zur Auswertung seiner Ausgangssignale Mittel auf zur Bestimmung dieser Funktionsparameter, deren Ausgangswerte den, Speicher zugeführt werden.
Der genannte Speicher dient als eine Art "Fahrtenschreiber" für den Brandmelder, indem Daten für die Funktionsparameter, die eine Störung oder Alarmmeldung bewirken, permanent registriert werden. Die Ereignisgeschichte des Brandmelders kann dabei vom Hersteller oder Anwender des Melders nach Bedarf aus dem Ereignisspeicher abgelesen werden. Der Speicher ist vorzugsweise im Mikroprozessor der Melderschaltung angeordnet.
Im Fall einer Stör- oder Alarmmeldung erlaubt das Lesen der Daten in diesem Ereignisspeicher dem Hersteller, das vorgefallene Störereignis zu identifizieren. Handelt es sich um eine Störung oder einen Fehlalarm, kann der Hersteller darauf Massnahmen treffen, um die Störung in einem zukünftigen Einsatz dieses oder eines neuen Brandmelders zu vermeiden. Diese Massnahme kann zum Beispiel die Verbesserung der Schaltung, die Korrektur eines Kalibrations- oder Nachführfaktors oder die Anpassung der Installation des Brandmelders an die Umgebung seines Einsatzes betreffen. Durch die gespeicherten Daten erhält der Hersteller Informationen über die Schwachstellen des Brandmelders und Hinweise darüber, wie der Brandmelder bezüglich Fehlalarmsicherheit und Störungen verbessert werden kann. Handelt es sich um einen echten Alarm, erlaubt das Lesen der Daten einen möglichen Rückschluss auf die Brandursache.
In einer ersten Ausführung der Erfindung weist der automatische Brandmelder einen Speicher auf, in dem Daten über Funktionsparameter jeweils durch ein Bit repräsentiert werden. Das Bit mit den Daten 1 oder 0 stellt in dieser Ausführung jeweils den Zustand des Parameters dar, insbesondere ob der betreffende Parameter zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Einsatzes des Melders einen Störwert erreicht hat oder nicht. Zur Bestimmung des Zustands des Parameters weist die Schaltung des Melders in dieser Ausführung Mittel wie Komparatoren, Software-Routinen im Mikroprozessor, oder zusätzliche Funktionen in einem ASIC usw. auf. Das Ablesen der Bits erlaubt dem Hersteller, die Art der vorgefallenen Störung festzustellen.
In einem Beispiel dieser ersten Ausführung enthält ein automatischer Brandmelder, der die Temperatur der Umgebung mittels eines NTC-Schaltkreis sowie das an Rauchpartikeln gestreute Licht misst und die Ausgangssignale dieser beiden Messvorrichtungen in Kombination auswertet, einen Speicher mit einem Zustandsbyte, dessen Bits Daten der Funktionsparameter des Brandmelders wie folgt darstellen. Mittel in der Schaltung zur Bestimmung dieser Daten sind in den Figuren 1 bis 3 gezeigt.
1. Zustandsbit
Strom zur Ansteuerung der Infrarotleuchtdiode. Fällt der Strom nur kurzzeitig unter einen vorgegebenen Grenzwert, wird dieses Bit für immer auf 1 gesetzt. Ein auf 1 gesetztes Bit bedeutet also, dass der Strom mindestens einmal den Grenzwert unterschritten hat. Steigt der Strom wieder über den Grenzwert, bleibt das Bit auf 1 gesetzt. Enthält das Bit 0, so war der Strom immer genügend gross. Figur 1 zeigt eine Schaltungsvariante zur Überwachung dieses Steuerstroms. Ein Komparator vergleicht den Spannungsabfall am Emitterwiderstand des Treibertransistors mit einer Referenzspannung. Das Hi- bzw. Low-Signal am Komparatorausgang entspricht somit einem Leuchtdiodenstrom unter bzw. über dem vorgegebenen Grenzwert.
2. Zustandsbit
Korrektur gemäss Umgebungstemperatur. Sowohl die Lichtquelle als auch der Empfänger eines Streulichtmelders haben einen Temperaturgang, welcher korrigiert werden muss. Hierzu wird das Messignal mit einem temperaturabhängigen Korrekturfaktor multipliziert Fällt dieser Korrekturfaktor ausserhalb eines vorgegebenen Bereichs, in dem eine Korrektur möglich ist, wird das entsprechende Zustandsbit auf den Wert 1 gesetzt. Dieses Bit bleibt auf 1 gesetzt, auch wenn der Korrekturfaktor später wieder im vorgegebenen Bereich liegt. Eine 0 in diesem Bit zeigt an, dass der Korrekturfaktor stets innerhalb des vorgegebenen Bereichs geblieben ist.
3. Zustandsbit
Langzeitdrift. Sehr langsame Veränderungen der Sensorsignale infolge Bauteilalterung oder Sensorverschmutzung werden kompensiert. Ist der sinnvolle Bereich dieser Kompensation mindestens einmal überschritten, so wird das Zustandsbit 3 für immer auf 1 gesetzt. Eine übermässige Verstaubung der optischen Kammer z.B. kann somit anhand des Zustandsbits identifiziert werden, auch wenn der Staub beim Transport bereits von den kritischen Stellen abgefallen ist.
4. Zustandsbit
Treiberspannung des NTC-Schaltkreises. Fällt die Treiberspannung unter einen vorgegebenen Wert, wird dieses Bit auf 1 gesetzt. Eine 0 in diesem Bit zeigt an, dass die Treiberspannung immer hinreichend war. Eine 1 in diesem Bit weist darauf hin, dass die Spannung mindestens einmal unter den vorgegebenen Wert gefallen ist. Der Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert kann mittels Komparator oder in einer Software-Routine ausgeführt werden.
5. Zustandsbit
NTC Kurzschluss. Ereignet sich zu irgend einem Zeitpunkt ein Kurzschluss, wird dies durch eine 1 in diesem Bit permanent registriert. Die entsprechende Schaltung enthält, wie in Fig. 2 dargestellt, einen Spannungsteiler, bestehend aus einem konstanten und einem temperaturabhängigen Widerstand (NTC). Der Ausgang des Spannungsteilers wird via A/D-Wandler einem Mikroprozessor zugeführt. Der letztere entscheidet bei zu hoher Spannung am A/D-Wandler auf NTC-Kurzschluss.
6. Zustandsbit
NTC Unterbruch. Zur Feststellung eines Unterbruchs des NTC-Schaltkreises wird wiederum die Schaltung gemäss Fig. 2 verwendet. Bei ungewöhnlich tiefer Spannung am A/D-Wandler wird dieses Bit auf Dauer gesetzt.
Aufgrund der Registrierung von 1-Werten in einem oder mehreren der Bits des Zustandsbytes, wird vom Brandmelder eine Meldung an die Zentraleinheit oder andere Anzeige abgegeben, die auf das Ereignis einer Störung hinweist. Der Mikroprozessor in der Auswerteschaltung ist beispielsweise so programmiert, dass das Ereignis eines 1-Wertes auf einem Bit je nach Art des Ereignisses entweder mit der Meldung "Störung", oder "Hinweis" bei der Zentraleinheit angezeigt wird. Im Fall einer "Störungs"-Meldung wird der betreffende Melder bald möglichst vom Anwender ausgewechselt; der fehlerhafte Melder kann sodann vom Hersteller analysiert werden. Im Fall einer "Hinweis"-Meldung ist eine Analyse des Melders beispielsweise bei einer regulären Wartung des Alarmsystems empfohlen. Sollte das Störereignis nur vorübergehend vorherrschen, wird die Meldung an die Zentraleinheit gelöscht, sobald die Störung nicht mehr vorhanden ist. Das Bit, welche die vorgefallene Störung identifiziert und speichert, bleibt jedoch permanent gesetzt, sodass ihre Identifzierung auch zu einem späteren Zeitpunkt möglich ist.
In einer zweiten Ausführung der Erfindung enthält der Speicher des automatischen Brandmelders zusätzliche Bits, genauer Zählerbits, deren Bits die Häufigkeit des Vorkommnisses einer jeden Störung registrieren. Für jeden Funktionsparameter sind in dieser Ausführung mindestens zwei Bit vorgesehen, welche die Häufigkeit des Störereignisses jenes Funktionsparameters registriert. Die Information über die Häufigkeit einer Störung hilft dem Hersteller, die vorgefallene Störung zu werten. Beispielsweise ist eine Störung, die während der Lebenszeit des Brandmelders einmal vorgefallen ist, anders zu werten als eine Störung, die häufig oder regelmässig vorgekommen ist. Zur Zählung der Häufigkeit weist die Auswerteschaltung im Mikroprozessor eine Softwareroutine oder einen Hardwarezähler auf.
In einer dritten Ausführung weist der Speicher des Brandmelders für die Registrierung von Störereignissen weitere Zustandsbytes auf, die dem Zustandsbit und den Zählerbits jeder Störungsart dazugehörig sind. Diese weiteren Zustandsbytes, oder Zeitbytes, enthalten Information über den Zeitpunkt jedes Störereignisses. Der Mikroprozessor der Auswerteschaltung weist hierzu eine Uhr auf, welche die Echtzeit angibt und deren Wert bei einer Störung eines bestimmten Parameters in jenem Zeitbyte registriert wird, das dem Zustandsbit jenes Parameters dazugehört. Die Zeitinformation zu einem Störereignis erlaubt dem Hersteller festzustellen, ob das Störereignis mit irgend einem anderen Ereignis in der Umgebung oder im Melder zusammenfällt, wie zum Beispiel dem Einschalten einer Klimaanlage, das zur Störung beigetragen haben könnte. Liegt kein Zusammenhang zwischen dem Zeitpunkt des Störereignisses und einem anderen Ereignis, liegt die Störungsursache möglicherweise in einen, Langzeiteffekt.
Eine vierte Ausführung des erfindungsgemässen Brandmelder enthält in seinem Speicher ein weiteres Zählbyte, das Information darüber abgibt, wie viele Male eine Voralarmschwelle erreicht wurde. Beispielsweise werden von einem Streulichtmelder drei verschiedene Gefahrenstufen, die verschieden grossen Rauchdichten in der Luft entsprechen, registriert. Bei einem Temperaturmelder liegen die Voralarmschwellen bei beispielsweise zwei verschieden hohen Temperaturen. Es ist für den Servicetechniker einer Brandalarmanlage hilfreich, zu wissen, ob und/oder wie oft das Streulichtsignal oder das Temperatursignal eines Melders die erste und zweite Voralarmschwelle erreicht hat. Herrschen in einem gegebenen Raum ungewöhnliche Temperaturverhältnisse oder wird zum Beispiel in dem Raum geraucht, kann die Voralarmschwelie erreicht werden, obwohl keine Brandentwicklung stattgefunden hat. In einem solchen Fall könnte die Empfindlichkeit entsprechend eingestellt werden, um einem späteren möglichen Fehlalarm vorzubeugen.
Eine fünfte Ausführung der Erfindung trifft auf Brandmelder mit einer Detektionsvorrichtung von mindestens zwei Brandparametern zu. Sie weist einen Speicher auf, der in weiteren Speicherbytes den Alarmpfad eines Ereignisses registriert, d.h. die Reihenfolge, in der die Alarmmeldungen der einzelnen Detektionsvorrichtungen vorgefallen sind. Im Fall eines Kombinationsmelders mit Temperatur- und Streulichtmessung, ist es für den Servicetechniker nützlich zu wissen, welche der beiden Messignale seine Alarmschwelle zuerst erreicht hat. Im Fall eines Fehlalarms kann dadurch die Ursache des Alarms besser festgestellt werden. In dieser Ausführung wird beispielsweise die Reihenfolge registriert, in welcher die Voralarm- und Alarmschwellen des Temperatur- und Streulichtsignals erreicht wurden.
In einer sechsten Ausführung der Erfindung weist der Speicher ein weiteres Zustandsbit auf, das eine Störung aufgrund einer Fluktuation des Messignals anzeigt. Eine Fluktuation wird beispielsweise durch eine Routine im Mikroprozessor festgestellt, die Messignalwerte nach vorgegebenen Zeitintervallen miteinander vergleicht Bei zu starker Signaländerung über eine gegebene Zeitspanne wird eine Störung in diesem Zustandsbit registriert. Das Auftreten einer Fluktuation des Messignals weist den Hersteller darauf hin, dass eventuell eine elektromagnetische Störung aufgetreten ist.

Claims (7)

  1. Automatischer Brandmelder mit einer Vorrichtung zur Detektion eines Brandparameters oder mehrerer Brandparameter, einer Schaltung mit einem Mikroprozessor zur Steuerung des Brandmelders und Auswertung der Ausgangssignale der Detektionsvorrichtung, einer Verbindung zu einer Zentraleinheit oder einer Vorrichtung am Brandmelder zwecks Anzeige von Meldungen, sowie mit einer Selbstüberwachung, dadurch gekennzeichnet, dass für die Selbstüberwachung in der Schaltung ein Ereignisspeicher angeordnet ist, in dem im Fall eines Stör- oder Alarmereignisses Daten über mindestens einen Funktionsparameter des Brandmelders permanent gespeichert werden, und die Schaltung Mittel zur Bestimmung dieser Daten aufweist, deren Ausgangswerte dem Speicher zugeführt werden.
  2. Automatischer Brandmelder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ereignisspeicher einzelne Bits aufweist, wobei in jedem dieser Bits Zustandsdaten eines Funktionsparameters des Brandmelders permanent gespeichert werden, die jeweils anzeigen, ob die Funktionsparameter in einem Bereich für eine normale Funktion des Brandmelders liegen oder einen Störbereich erreicht haben, und die Schaltung zur Bestimmung der Daten Komparatoren, Software-Routinen im Mikroprozessor oder Funktionen in einem ASIC aufweist.
  3. Automatischer Brandmelder nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ereignisspeicher zusätzliche Bits aufweist, die jeweils den einzelnen Bits für die Funktionsparameter zugehörig sind und die Anzahl der Ereignisse speichern, bei denen ein Funktionsparameter einen Störbereich erreicht hat, und die Schaltung zur Bestimmung dieser Anzahl Ereignisse im Mikroprozessor Hardware- oder Softwarezähler aufweist.
  4. Automatischer Brandmelder nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ereignisspeicher weitere Bytes aufweist, die jeweils den einzelnen Bits für die Funktionsparameter zugehörig sind, zur Speicherung des Zeitpunkts eines Ereignisses, zu dem ein Funktionsparameter einen Störbereich erreicht hat, und der Mikroprozessor zur Bestimmung des Zeitpunkts des Störereignisses eine Uhr aufweist, deren Wert bei einem Störereignis dem Speicher zugeführt wird.
  5. Automatischer Brandmelder nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ereignisspeicher ein Byte aufweist, in dem die Anzahl Überschreitungen einer Voralarmschwelle oder mehrerer Voralarmschwellen durch das Ausgangssignal der Detektionsvorrichtung gespeichert wird.
  6. Automatischer Brandmelder nach einem der Patentansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Brandmelder eine Vorrichtung zur Detektion von mindestens zwei Brandparametern aufweist und der Ereignisspeicher ein weiteres Byte zur Speicherung des Alarmpfads eines Ereignisses enthält.
  7. Automatischer Brandmelder nach einem der Patentansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ereignisspeicher ein weiteres Bit zur Registrierung des Ereignisses einer Fluktuation eines Messignals aufweist.
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