專利名稱：用于火災早期發現的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1前序部分的一種用于火災早期發現的方法以及用于執行該方法的設備。本發明涉及一種用于檢測揮發的燃燒物品特定的氣體的方法，該氣體在熱分解階段中的釋放發生在火災之前。借助于發現該氣體可以實現預警和報警，以便采取預防性措施。此外，本發明介紹了一種新型的火災探測器，其通過揮發的氣體在通過電磁場之后分離而利用揮發的氣體的正負離子的檢測。由此可以在發生火災的非常早的時期探測到濃度非常低的特定于材料的熱解產物。本發明適于用于發現火災，其中能在不同區域考慮暗火(燃燒物品的非常慢的溫度上升)和熱分解過程。例如在木材加工業、食品工業、IT、電信領域和倉儲業中。
背景技術：
傳統的火災報警器可以分為煙霧報警器、熱報警器和火焰報警器。其基于對物理的測量變量(如溫度、電磁輻射以及煙霧微粒物質的光散射)的測量。除了檢測這些傳統的火災特征變量之外，可以在熱分解的早期探測氣體。局部狹窄受限的過熱經常是火災的源頭。其中，在形成階段中沒有被探測或者太晚被檢測到的暗火經常導致大的損失。在暗火中熱分解過程期間，以不同濃度釋放氣體狀的產物。其中例如包括CO、H2、CH4和氮氧化合物。在進一步的火災發展以及升高的溫度的情況下，完全燃燒的產物(如CO2和H2O)的排放增加。在火災形成階段中排放的這些氣體可以通過使用適當的氣體傳感器而被早期發現。利用已知傳感器類型(如電化學單元、熱效應氣體傳感器、半導體氣體傳感器/傳感器陣列和紅外吸收氣體傳感器)的火災氣體探測器是已知的。除了在足夠高的能量供應的情況下產生的低分子量的火災氣體(CO、H2、CH4、NOx、CO2*H2O)之外，在熱分解過程中已經在潛在的燃燒物品(也簡稱為物品)處較小的能量供應和較低的溫度的情況下還產生特定于材料的高分子量的氣體。此外，這些熱解產物被稱為特定于材料的對于要監視的物品是特征性的揮發的熱解產物。例如對于木材而言，其例子是羧酸(Carbons3uren)、呋喃衍生物(Furanderivate)、酸(Aldehyde)、酮(Ketone)禾口單芳香烴(Monoaromaten)0 對于聚氨酯泡沫材料，例如是甲苯二異氰酸鹽(Toluendiisocyanat)和多元醇(Polyole)。所述傳統的火災報警器和氣體傳感器的缺點在于其在燃燒物品的后期分解階段中或者在火災爆發之后才反應。此外，火災特征變量不是特定于材料的。而且，可能導致由于相同物理測量變量的環境影響而產生報警。用于發現火災的所有測量變量以下被稱為火災特征變量。為了將由火災發生和報警器響應之間直到完全的救火的時間構成的干預時間保持得盡可能的短，尤其取決于盡可能早地檢測到火災特征變量。DE 60005789T2中公開了一種發現火災的方法，其應當適合于采集對于發生電氣部件失火的提高的風險。該方法基于已知的離子遷移譜分析。介紹了探測在電氣部件(例如印刷好的印制電路板和電阻)發熱時所排放的氣體。沒有介紹該氣體的身份。僅僅介紹了當氣體從發熱的涂敷有膜的印制電路板被釋放并且被饋送到波譜儀時離子遷移譜如何變化。離子遷移譜分析的原理基于在常壓下所生成的離子在電場中與氣體流動方向相反地漂移。不同質量和/或結構的離子實現不同的漂移速度，并且相互分離直到它們在時間上先后地擊中探測器。離子漂移速度與電場強度之比被稱為離子遷移率，在一定路程上基于不同的漂移速度而導致的這些離子的分離被稱為離子遷移譜。該方法的特征在于小的場強以及由此導致的離子遷移率對場的不依賴性。離子遷移譜儀主要包括漂移管，其又由反應空間和漂移空間構成。這兩個空間被電氣的開關網格(Schaltgitter)分開。該方法的缺點在于需要電氣的開關網格用于探測器前的樣品吸入和屏蔽網格， 從而探測器經常是昂貴的并且具有較大的尺寸。此外不足之處還可能有只測量正離子或負離子，從而不可能將對正負離子的采集作為發生火災的特征變量。
發明內容
從現有技術出發，本發明的一個任務是開發一種方法和設備，其克服了現有技術的缺點，使得能以較低的技術開銷和小的裝置在非常早期的形成階段中快速可靠地發現火災并且可以釋放火災報警信號。此外，可能由于非火災信號而產生的欺騙性報警不應當導致生成火災信號。該任務通過根據權利要求1的特征的方法和根據權利要求14的設備來實現。從屬權利要求給出了該方法和設備的有利實施方式。所提出的解決方案描述了一種用于基于檢測對于要監視的物品而言特征性的揮發的熱解產物來早期發現火災的方法。其中從要監視的區域中吸氣并電離環境空氣，其中在吸氣時可以進行對氣體的過濾和加熱。可以例如通過具有進氣口的管路系統或者通過柔韌的軟管或者通過多個柔韌的軟管或具有進氣口的管路來進行對環境空氣的吸氣。因此， 通過測量點轉換開關可以從不同區域吸入環境空氣。作為旁路從來自一空間、廳室或向一對象(如機器或IT服務器柜)的強制供應的氣流的吸氣也是一種解決方案。但是這個例子并不應被理解為是限制性的，相反，所發現的解決方案涉及所有類似的本領域技術人員已知的例子。在危險狀況下在熱分解時包含特定于材料的氣體的電離后的氣流被引導通過電磁場。該電磁場被構造為使得所產生的場強在其時間空間依賴性方面改變離子的飛行軌跡，使得至少以事先選擇的恒定的用于生成該場的參數組將熱解氣體的正和/或負離子強制到限定的飛行軌跡上并且以探測技術被采集。在此，磁場和電場的疊加被視為電磁場，其中磁場強度或電場強度等于零的變體方式也是可能的。對場生成參數的改變可以逐漸地進行。當負的和正的離子被采集到時，同時地或在時間上錯開地進行該改變。在未被探測到的剩余離子隨著氣體流動而逃逸期間，由探測技術地采集的離子產生可以被存儲的測量信號。其例如可以是通過所采集到的電荷(離子)而測量的電流。
測量信號也可以是被進一步處理的信號，并且也可以是測量信號與正和負離子的聯系。此外，所存儲的測量值及其可能的進一步處理也可以被稱為測量信號。通過重新結合過程或用于離子中和的設備，逃逸的氣流也可以不包含任何離子。事先選擇的參數組取決于場的類型。對于用于生成該場的電極和/或線圈的幾何尺寸和布置以及場的頻率被限定的情況，其是電壓值和/或電流值。可以事先為材料和材料組確定事先選擇的參數組。該參數組例如可以手動地被輸入或者可以作為用于在方法參數化中進行選擇的被存儲的數據組而被提供。當燃燒物品僅由事先已知的材料或者一組材料或者一材料組構成時這是有意義的。但是因為通常存在在火災發生時熱分解的不同材料的混合物，所以在這種情形下測量和存儲在場的不同設置的情況下測量信號的對時間的依賴性。通過分析算法檢查所存儲的測量信號和/或信號圖案以確定是否存在顯著的變化，例如最大值和/或增長變化，或者通過與所存儲的信號圖案/值進行比較來檢查。如果發現了顯著的變化，則其導致在火災發生的非常早的階段中的火災報警信號。火災報警信號是指對由潛在的燃燒物品或混合物的溫度升高所產生的危險情形所進行的任何信號報告。該信號報告可以例如以聲學或光學的方式進行，或者通過例如通知火警中心、建筑物管理中心、報警中心或具有其他信號處理和預定的后續動作的指揮中心來進行。確定導致火災報警信號的測量信號顯著變化的一有利實施方式還有確定測量信號提高在一時間間隔上提高、超過一預定值和/或一預定的升高速度(梯度)。這在以僅僅一個或少量預先選擇的用于場生成的參數組來采集正和/或負離子的情況下可能是有利的。該方法的另一有利實施方式在于存在并且使用另一用于采集另一火災特征變量的傳感器系統的至少一個信號來生成火災報警信號。為了將欺騙性報警最小化，通過特定于材料地區分測量信號這種方法來剔除非火災信號。這意味著，通過分析算法識別欺騙性變量，即某些不對應于要監視的燃燒物品的熱分解的特定于材料的信號、如例如香煙煙霧，并且該欺騙性變量不導致火災報警信號報告。電離后的氣流優選被引導通過場強高的電場，該電場被疊加以由直流電壓產生的場。該電場優選地應涉及不均勻的交變場。其中優選的是其具有300到2000伏特的電壓、 尤其是500至1500伏特的電壓。進一步優選地是，場強在5000V/cm到50000V/cm之間，尤其是在10000V/cm到 30000V/cm 之間。所施加的交變場可以具有0. IMHz到IOMHz之間的頻率，優選具有IMHz的頻率。直流電壓可以位于-100伏特到+100伏特之間，優選在-43伏特到+15伏特之間。通過至少一個直流電壓值，正的和/或負的離子在電場中被強制到預定飛行軌跡上并且被探測技術地采集。在該情形下，測量信號、例如離子流(在離子探測的情況下的電流信號)的對時間的依賴性被測量。以該方式，通常測量特定于材料的熱解氣體的離子，或者如果在該直流電壓值的情況下偶然地一氣體的正離子和另一氣體的負離子被強制到用于探測技術的采集的飛行軌跡上則測量不同氣體的正和負離子。
替代地存在以下可能性，即逐漸地以預定間隔改變直流電壓，使得正和/或負的離子被強制到指定的飛行軌跡上并且被探測技術地采集。直流電壓提高的步長可以是相同也可以是不同寬的。有利的例如是在整個范圍中以大約0.3伏特的步長進行提高。以該方式測量并存儲曲線簇，該曲線簇表示在所設置的每個直流電壓值的情況下正的和/或負的離子的流對時間的依賴性。因此，特定于材料的離子或通過疊加不同氣體(特定于材料的熱解產物)的多個離子位置而得到的總和信號被采集用于火災早期發現。優選連續地在具有分析算法的信號處理單元中檢查所存儲的測量信號或信號圖案以確定是否存在顯著的變化，如例如最大值和/或上升改變。另一有利的信號分析基于與所存儲的信號圖案/值的比較。如果發現了顯著的變化，則其導致在非常早的時期對火災發現的信號報告。如果例如發現特定于材料的最大值，則其導致對火災發現的信號報告，優選是根據最大值的數量和位置和/或根據超過測量信號(例如離子流)的預定值和/或根據其上升速度。優選通過比較所存儲的信號圖案來識別在指定方法參數的情況下離子流的特定于材料的最大值。對一個完整的曲線簇進行采集和分析的持續時間優選在2到3秒中。其明顯低于其他方法為了識別特定于材料的熱解氣體所需要的時間。該方法的另一有利實施方式在于使用另一用于采集低分子量的氣體和/或煙霧微粒物質的傳感器系統的信號來生成火災報警信號。測量信號采集、存儲和數據分析(分析算法)優選軟件控制地由具有微控制器系統和存儲器的相應電子電路來實現。ASIC的使用也可以是有利的。該方法允許觸發多級火災報警。這例如可以以以下方式實現在一直流電壓值的情況下離子流的顯著的第一提高時，第一信號(例如預警1)被發出，被提供給監視機構 (例如報警中心、火警中心、指揮中心)或人員。當在另一直流電壓值的情況下顯著的第二提高時，第二報警閾值被輸出。在再一直流電壓值的情況下離子流的顯著的第三提高時，可以向例如報警中心觸發警報。為此能根據火災類型和危險范圍或者具體設施的狀況設置不同的報警情形。使用報警信號之一或火災報警信號來觸發例如氧減少設備的或者切斷裝置的其他保護裝置形成了對火災報警信號的一有利使用。通過所提出的方法可以在發生火災的非常早的階段中探測到非常低濃度的特定于材料的熱解產物并且以不同級觸發報警。對于木材例如可以在暗火并且燃燒物品在 220°C以下緩慢的溫度上升的情況下進行火災信號報告。不同于離子遷移譜分析，不需要電氣的開關網格，由此可以實際上將所產生的所有離子用于檢測氣體。檢測極限由此降低多倍。用于早期發現火災并用于分級報警的方法基于在使用該場強的情況下出現的離子遷移率的場依賴性。用于借助于對要監視的燃燒物品所特定的特征性的揮發的熱解產物的檢測來早期發現火災的設備包括進氣單元和電離裝置，其中被吸進的氣流在電離裝置中被電離。進氣單元可以是能更換的，例如在弄臟后能更換。在進氣單元處可以連接具有進氣口的剛性或柔性的管路系統，以便從不同區域或裝置吸入環境空氣。進氣單元通常包括過濾單元、閥門、泵和測量氣體導管，其中氣流通過該測量氣體導管被吸入。在測量氣體導管上可以連接流體傳感器。過濾單元可以由疏水的聚四氟乙烯、另一疏水材料構成，或者由膜構成，例如由用于氣體滲透的二甲基硅油(Dimethylsilikon)構成。膜可以是能單獨更換的。此外，膜可以直接設置在離子生成室之前或者也能更換地設置在輸入套管(Eingangsstutzen)中。其中輸入套管被構造為使得可以并行于測量氣體輸入地實現另一氣體供應。這個另外的氣體供應可以用于借助于清潔的干燥空氣或氮氣來進行清潔和/或稀釋的目的，而不中斷本來的測量過程。此外，這個氣體供應應使得能夠并行地以不同的氣體標準對探測器進行功能檢查。閥門應優選地實現為針型閥。但是也能想到質量流量調節裝置或簡單的借助于孔板的流動減少裝置。可以使用隔膜泵作為泵。但是也能想到旋轉滑閥式活塞泵、直線壓縮機或者在較下壓力下能想到通風機。測量氣體導管可以是能加熱的以及能更換的，并且應配備有化學惰性的、熱穩定的并且防粘附或不粘附的表面。借助于進氣單元，快速可靠地反映燃燒物品變化的氣體從環境空氣中被采集并且經由輸入套管被引入到離子生成器或離子流測量室的殼體中。被吸進的氣流例如可以經由輸入套管進入到離子生成和離子流測量室中。這個離子生成和離子流測量室可以設置在能加熱的溫度受控的殼體中，溫度傳感器位于該殼體中或上。此外，在離子生成和離子流測量室的殼體上設置電離裝置，其由所吸進的氣體產生離子。電離裝置可以是放射性輻射器(例如63Ni)或者是UV源。在電離裝置之后設置用于生成交變場的電極。這些電極可以具有化學惰性的、熱穩定的并且防粘附或不粘附的表面。 用于交變場生成和調節裝置的端子和用于直流電壓生成和調節裝置的端子連接到電極，這些端子與直流電壓生成和調節裝置或者與交變場生成和調節裝置相連接。在用于生成交變場的電極之后設置實現為用于正和負的離子的靜電計板的靜電計電極，該靜電計電極與用于測量控制、數據存儲、數據分析和調節的微控制器系統和存儲器連接。有利的是，在微控制器系統和靜電計板之間設置信號放大器。此外，離子生成和離子流測量室的殼體具有排氣單元，其可以是能更換的并且可以配備有化學惰性的、熱穩定的以及防粘附或不粘附的表面。微控制器系統可以通過顯示單元顯示設備的故障、工作狀態和報警。顯示可以通過 LED進行。但是也能想到通過字母數字的支持圖形的顯示器上的通知文本進行的顯示。此外通過以下方式可以實現組合，即顯示通過LED和顯示器進行。微控制器系統可以與操作單元、多個接口(例如用于火警中心和報警中心、用于樓宇控制中心的接口)連接，但是還可以與離子生成和離子流測量室的殼體上的流體傳感器和溫度傳感器、靜電計板以及與用于生成和調節交變場和用于疊加場的直流電壓的電路連接。在操作區上可以設置指定的工作狀態，將所存儲的數據用于顯示以及設置檢測參數。通過一接口可以進行參數化、測量數據的讀出以及軟件的更新。此外，通過一接口或一能更換的通信模塊可以連接到火災報警器的環形管路中，用于通過協議將狀態信息、故障信息和報警信息轉發到火警中心。對于用于早期發現火災的方法和設備而言有利的是，火災能在盡可能早的階段在其完全形成之前以較低的技術開銷和小裝置快速可靠地被發現，并且能被分類到不同的報警級中，使得可以特別快速及早地采取和觸發后續動作。此外，通過采集特定于材料的熱解產物，有利的是欺騙性變量可以被識別出并且不影響火災報警信號報告。
下面在一實施例和8個附圖中說明該設備和方法。在附圖中圖1示出了一種借助于對特征性的揮發的熱解產物的檢測來早期發現火災的設備的示意圖，圖2示出了在具有一可能的警報等級的山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為-3. 81V和CO濃度的情況下特征性的負離子軌跡的隨時間變化的曲線，圖3示出了在具有第二可能的警報等級的山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為-6. 02V和CO濃度的情況下特征性的正離子軌跡的隨時間變化的曲線，圖4示出了在具有第三可能的警報等級的山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為-6. 29V和CO濃度的情況下特征性的負離子軌跡的隨時間變化的曲線，圖5示出了在山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為+4. 44V和CO濃度的情況下特征性的正離子軌跡的隨時間變化的曲線，圖6對于圖2、3、4和5中所示的變化曲線示出了在山毛櫸木熱解作用期間溫度的隨時間變化的曲線，圖7示出了在大約420和740s的情況下香煙煙霧的影響和山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為-9. 47V的情況下特征性的負離子軌跡的隨時間變化的曲線，圖8示出了在大約420和740s的情況下香煙煙霧的影響和山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為0. 21V的情況下香煙煙霧的特征性的負離子軌跡的隨時間變化的曲線。
具體實施例方式圖1示出了一種用于借助于對特征性的揮發的熱解產物的檢測來早期發現火災的設備的示意圖，所述特征性的揮發的熱解產物是特定于要監視的燃燒物品的。構成該設備的所有部件位于所示的框架內。在本實施例中其包括具有過濾單元2的能更換的進氣單元1以及表示為針型閥的閥門3、被構造為隔膜泵的泵4、能加熱并且在其上設置有流體傳感器7的測量氣體導管6，過濾單元的過濾元件具有5到80 μ m的氣孔大小并且允許水分分離，流體傳感器7與微控制器系統8連接。在測量氣體導管6中，氣流5被從要監視的危險位置的環境空氣中被吸入，其中對于該危險位置而言火災早期發現是重要的。進氣單元 1擰在輸入套管9上，輸入套管位于離子生成和離子流測量室的殼體12上。通過電離裝置 14，到達離子生成和離子流測量室10中的氣流5被電離，并且被引導通過用于生成交變場和疊加的直流電壓場的電極16、17，其中正和負的離子在電場中被強制到預定的飛行軌跡上。它們到達靜電計板22、23之間，其中正和負的離子在該靜電計板上被采集。在所示情形中，放大器M、25連接到靜電計板22、23，該放大器放大測量信號并且與用于測量控制、 數據存儲、數據分析和調節的微控制器系統8連接。電極16、17具有用于交變場生成和調節裝置20以及用于直流電壓生成和調節裝置21的端子18、19。直流電壓生成和調節裝置 21以及交變電壓生成和調節裝置20都與微控制器系統8連接。在所示情形中，由微控制器系統8傳輸信號和數據到顯示單元27、操作單元觀、與火警中心和/或報警中心或者與樓宇控制中心的接口四。經由接口 30，該設備可以借助于PC或者例如維護工具而被設置參數，以及讀出測量數據和更新軟件。接口或能更換的通信模塊31使得能夠連接到火災報警器的環形管路中用于經由協議將狀態報告、故障報告和報警轉發到例如火警中心。
顯示單元27使得能夠顯示故障和不同警報等級以及顯示一個低的警報等級，其中利用這個低的警報等級可以提高對要監視的火災源的注意并且在達到最高警報等級時能觸發警報或救火過程。氣流5經由可以是能更換的排氣單元沈離開離子生成和離子流測量室的殼體12。圖2示出了與傳統的電化學的一氧化碳傳感器相比在施加以-3. 81V的直流電壓以及1500V的交變電壓的情況下負離子流隨時間變化的曲線。曲線在780秒(對應于155°C 的采樣溫度)后上升，并且在950秒后到達最大值。只有在到達該最大值之后，一氧化碳傳感器的測量曲線才上升。這個關系表明了，通過分析新的火災探測器的信號，相對于傳統的 CO報警器在時間方面存在顯著的優點。為了觸發一般的火災警報，對三個其他離子流(圖3、4和幻施加不同的極性和不同的反電壓(-6. 02V ；-6. 29V和+4. 4V)，它們作為整體確保了一般的報警標準并且使誤報警可能最小化。對于各自的變化曲線確定三個警報等級。所有四個曲線顯示了 利用所提出的方法與利用傳統方法相比可以提前非常多地發現火災，并且已經在非常早期的時間點就能觸發不同的警報等級。在該時間點既不存在能測量的煙霧微粒物質也不能檢測到火苗。圖6示出了圖2至5中各自時間的溫度變化曲線。從中可以看出，在大約170°C 時觸發第一警報等級，在大約190°C時觸發第二警報等級，在大約210°C時觸發第三警報等級。圖7示出了在大約420s和740s時香煙煙霧的影響和山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為-9. 47V(交變電壓1500V)的情況下木材的特征性負離子軌跡(負離子的電流信號)隨時間變化的曲線。從圖8中能理解在大約420s和740秒時顯著的測量信號變化的意義。從大約1300s開始離子流的顯著提高是由特定于木材的熱解產物的釋放而導致的。圖8示出了在大約420和740s時香煙煙霧的影響和山毛櫸木熱解作用期間在直流電壓為0.21V(交變電壓1500V)的情況下香煙煙霧的特征性負離子軌跡隨時間變化的曲線。對于正離子在兩個不同的直流電壓值的情況下能測量其他的特定于香煙煙霧的信號提高。在不同場強、即不同直流電壓值的情況下特定于材料地采集熱解產物使得能夠消除欺騙性變量，如例如香煙煙霧。
權利要求
1.一種用于基于對要監視的物品特征性的揮發的熱解產物進行檢測來早期發現火災的方法，其中從要監視火災的區域中吸取并電離環境空氣； 電離后的氣流被弓I導通過電磁場，該電磁場的所產生的場強在時間空間依賴性方面在一參數組的情況下改變離子的飛行軌跡，使得電離后的氣體的正和/或負的離子被強制到預定的飛行軌跡上并且以探測技術被采集，由探測技術采集的離子生成測量信號并存儲該測量信號，通過分析算法對所存儲的測量信號/信號圖案進行檢查以確定是否存在顯著的變化，以及顯著的變化導致火災報警信號。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，觸發多級火災報警。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使用用于采集另一火災特征變量的另一傳感器系統的至少一個信號來生成所述火災報警信號。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，欺騙性變量被識別并且作為非火災信號被剔除，并且不導致火災報警信號生成。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電磁場是不均勻的電氣的交變場， 所述交變場被疊加以由直流電壓生成的場，至少以一直流電壓值，電離后的氣體的正和/或負的離子被強制到預定的飛行軌跡上并且被探測技術地采集，所述直流電壓能以預定的間隔逐漸地改變。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述電氣的交變場具有0.1到IOMHz的頻率。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述頻率為1MHz。
8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，電場被生成為電壓在100至3000伏特之間的電氣的交變場。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述電場由500至1500伏特的電壓生成。
10.如權利要求5所述的方法，其特征在于，場強在5000到50000V/cm之間。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述場強為10000到30000V/cm。
12.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述直流電壓為-100到+100V。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述直流電壓為-43.0到+15. 0V。
14.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述直流電壓以0.3V為步長在整個范圍中改變。
15.如權利要求1所述的方法，其特征在于，要檢查的氣體被過濾。
16.一種用于借助于對特定于對要監視的燃燒物品的特征性的揮發的熱解產物進行檢測來早期發現火災的設備，包括a.進氣單元(1)，b.離子生成和離子流測量室(10)，被吸入的環境空氣的氣流(5)在所述離子生成和離子流測量室(10)中被電離，c.電極(16，17)，具有用于直流電壓生成和調節裝置的端子(19)、接地以及用于交變場生成和調節裝置OO)的端子(18)，d.用于檢測特征性離子的兩個靜電計電極02，23)，e.微控制器系統(8)，所述微控制器系統(8)分析和存儲離子流的時間依賴性并且使用在至少一個直流電壓值的情況下所測得的電流的顯著變化來生成火災報警信號。
17.如權利要求16所述的設備，其特征在于，在所述設備上存在顯示單元(27)、操作單元08)和用于經由PC或維護工具為所述設備設置參數的接口(30)。
18.如權利要求16所述的設備，其特征在于，所述進氣單元(1)由測量氣體導管(6)和過濾單元O)、泵⑷和閥門⑶構成。
19.如權利要求18所述的設備，其特征在于，所述泵(4)是隔膜泵。
20.如權利要求18所述的設備，其特征在于，所述測量氣體導管(6)是能加熱的。
21.如權利要求16所述的設備，其特征在于，所述電極(16，17)片狀設置。
22.如權利要求16所述的設備，其特征在于，所述電極(16，17)是圓筒形的。
23.如權利要求16所述的設備，其特征在于，在所述靜電計電極(22，23)和所述微控制器系統(8)之間設置信號放大器04，25)。
24.如權利要求23所述的設備，其特征在于，所述微控制器系統(8)至少包括微處理器和存儲器。
25.如權利要求16所述的設備，其特征在于，所述離子生成和離子流測量室(10)的殼體(1 具有溫度傳感器(1 并且是溫度受控的。
26.如權利要求16所述的設備，其特征在于，存在用于將狀態報告、故障報告和警報轉發到火警中心、報警中心和/或樓宇控制中心的接口 09)。
全文摘要
本發明涉及基于檢測待監視物品特征性的揮發熱解產物早期發現火災的方法和借助檢測特定于待監視物品的特征性揮發熱解產物早期發現火災的設備，從要監視火災的區域中吸取并電離環境空氣，電離后氣流引導通過電磁場，電磁場的所產生的場強在時間空間依賴性方面在一參數組情況下改變離子飛行軌跡使得電離后氣體的正和/或負離子被強制到預定飛行軌跡且以探測技術被采集，設備包括進氣單元(1)、離子生成和離子流測量室(10)、具有直流電壓生成調節裝置(21)端子(19)、接地及交變場生成調節裝置(20)端子(18)的電極(16，17)和檢測特征性離子的兩個靜電計電極(22，23)及微控制器系統(8)，吸入的環境空氣的氣流(5)在離子生成和離子流測量室(10)中被電離，微控制器系統(8)分析和存儲離子流的時間依賴性且使用在至少一個直流電壓值情況下所測得的電流的顯著變化來生成火災報警信號。
文檔編號G08B17/11GK102257543SQ200980150753
公開日2011年11月23日 申請日期2009年9月11日 優先權日2008年12月19日
發明者A·什烏曼, K·倫凱特 申請人:鞍點有限責任兩合公司