Bearbeiten von „Rauchmelder linear DIN EN 54 Teil 12“

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= Linienförmige Rauchmelder nach dem Durchlichtprinzip (Lichtschranken-Rauchmelder) =
 
= Linienförmige Rauchmelder nach dem Durchlichtprinzip (Lichtschranken-Rauchmelder) =
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== Überblick ==
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Seit über 25 Jahren werden in Deutschland Lineare Optische Rauchmelder nach dem Durchlichtprinzip (Lichtschranken-Rauchmelder) eingesetzt. Sie überwachen große Räume in Industrie, Handel und Verwaltung. Verdeckt eingebaut sichern sie unauffällig historische Gebäude, Museen und Kunstwerke. Die linearen Rauchmelder sind geschlossen, damit eignen sie sich zum Einsatz auch unter widrigen Umgebungsbedingungen (ggf. in zusätzlichen Gehäusen) bis hin zur Montage in Ex-Bereichen.
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Neben der klassischen Bauform als Lichtschranke mit einander gegenüber montierten Sendern und Empfängern gibt es seit einigen Jahren die kompakten Retro-Lichtschranken-Rauchmelder, bei denen Sender, Empfänger und ggf. auch die Auswerteeinheit in einem Gehäuse untergebracht sind. Auf der gegenüberliegenden Seite montiert man einen Prismen-Reflektor, der das Infrarotlicht des Senders zum Empfänger zurückspiegelt.
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Die Retro-Lichtschranken-Rauchmelder wurden fortentwickelt und stehen dem Markt seit Oktober 2006 auch „motorisiert“ zur Verfügung. Die Geräte enthalten Schrittmotoren, mit denen die Sender- und Empfänger-Optik fern-ausgerichtet werden kann. Das Justieren der Melder steuert man über eine Cursor-Tastatur und die Melder können sich selber automatisch mit ihren Stellmotoren nachführen, um Bewegungen der Gebäudestrukturen zu kompensieren.
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Die Linienförmigen Melder nach dem Durchlichtprinzip sind in der DIN EN 54-12 genormt.
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Ihre Projektierung und ihren Einsatz beschreiben die DIN VDE 0833-2 / VdS 2095.
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Die Rauchmelder nach dem Funktionsprinzip Lichtschranke und Reflexions-Lichtschranke, erfordern sorgfältige Planung und Montage. Für die Inbetriebnahme der Lichtschranken-Rauchmelder und zum Schreiben von Langzeit-Protokollen stehen dem Facherrichter verschiedene Werkzeuge zur Verfügung.
  
  
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Zunächst wurden in großen Stückzahlen Ionisations-Rauchmelder verwendet. Ihre Bedeutung sank mit dem Aufkommen der optischen Rauchmelder ganz erheblich.  
 
Zunächst wurden in großen Stückzahlen Ionisations-Rauchmelder verwendet. Ihre Bedeutung sank mit dem Aufkommen der optischen Rauchmelder ganz erheblich.  
 
In einigen Sonderbereichen verwendet man auch Videosysteme zur Brand-Verifikation und mit Spezialsoftware auch zur Rauchdetektion.
 
In einigen Sonderbereichen verwendet man auch Videosysteme zur Brand-Verifikation und mit Spezialsoftware auch zur Rauchdetektion.
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==== Punktförmige Rauchmelder DIN EN 54-7====
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Bei den punktförmigen optischen Rauchmeldern unterscheidet man zwei Bauweisen, den Streulichtmelder und den Durchlichtmelder. Die folgende Skizze zeigt die Unterschiede auf.
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[[Datei:Reflexion_Absorption.png|left|thumb|600px|Erläuterung Reflexionsprinzip und Absorptionsprinzip, Streulicht (links) und Durchlicht (rechts)]]
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==== Reflexionsprinzip ====
 
==== Reflexionsprinzip ====
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[[Datei:Rauchausbreitung.gif|left|thumb|600px]]
 
[[Datei:Rauchausbreitung.gif|left|thumb|600px]]
 
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Auffällig ist das Schwanken des Signals, es wiederholt sich rhythmisch von Tag zu Tag. Die Meßwerte wurden mit dem System „picolog“ aufgezeichnet und werden in einem PC zur Auswertung gespeichert. Das System „picolog“ besteht aus einem ein- oder mehr-kanaligen Meßadapter und einer Auswertungssoftware. Die Daten können im PC aufbereitet werden.
 
Auffällig ist das Schwanken des Signals, es wiederholt sich rhythmisch von Tag zu Tag. Die Meßwerte wurden mit dem System „picolog“ aufgezeichnet und werden in einem PC zur Auswertung gespeichert. Das System „picolog“ besteht aus einem ein- oder mehr-kanaligen Meßadapter und einer Auswertungssoftware. Die Daten können im PC aufbereitet werden.
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====Ein Tagesverlauf====
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[[Datei:Tagesverlauf2.png|left|thumb|600px|]]
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Die oben dargestellte Kurve ist hier für die Dauer eines Tages gespreizt:
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Die rhythmische Tagesbewegung ist noch gut zu erkennen.
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Die beiden Signalsprünge um ca. 2 Uhr und um ca. 6 Uhr zeigen je einen Regelsprung nach unten. Das empfangene Infrarotsignal wird stärker und die Testsignal-Kurve steigt damit an.
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Die automatische Regelung kompensiert dies mit 2 Schritten nach unten.
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Die Gegen-Regelungen um wieder zwei Schritte nach oben findet um ca. 13:15 und um
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ca. 14:45 Uhr statt. Das fallende Testsignal wird nach oben korrigiert.
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Diese auf den ersten Blick hin „wilden“ Gebäudebewegungen werden von 2 Regelschritten kompensiert. In dem Melder stehen insgesamt 15 Regelschritte zur Verfügung.
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Die Testspannungs-Kurve zeigt den typischen Verlauf bei leichten und rythmischen Gebäudebewegungen.
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Die geringen Signalabweichungen werden von der automatischen Verstärkungsregelung kompensiert. Diese Regelung ist ursprünglich nur zum Ausgleich langsamer Verschmutzungen vorgesehen, wie man sieht, auch leichte Gebäudebewegungen lassen sich so kompensieren.
  
 
====Ein ALARM-Ereignis====
 
====Ein ALARM-Ereignis====
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Zum Protokollieren der Melderdaten speichert man diese Werte alle 5 Sekunden oder auch in längeren Intervallen in den „logdata“ Speicher. Wählt man lange Intervalle, so werden unter Umständen kurzzeitige Störimpulse oder Signalausschläge nicht bemerkt. Das ALARM-Kriterium muß ca. 10 Sekunden lang ununterbrochen anstehen, damit der Melder schaltet.
 
Zum Protokollieren der Melderdaten speichert man diese Werte alle 5 Sekunden oder auch in längeren Intervallen in den „logdata“ Speicher. Wählt man lange Intervalle, so werden unter Umständen kurzzeitige Störimpulse oder Signalausschläge nicht bemerkt. Das ALARM-Kriterium muß ca. 10 Sekunden lang ununterbrochen anstehen, damit der Melder schaltet.
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====EXCEL-Tabelle und Testdiagramme====
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Die aufgenommenen Daten werden in einer EXCEL-Tabelle abgelegt und stehen dort zu weiteren Auswertungen zur Verfügung.
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Die folgende Tabelle zeigt verschieden aufgezeichnete Meßwerte, den Verlauf des VB-Werts zeigt die eingefügte Tabelle.
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[[Datei:Exceltabelle.jpg|left|thumb|600px|]]
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Legende zur EXCEL-Tabelle:
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Spalte A          Uhrzeit                 
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Spalte B          Eingangssignal VB (normal ca. 100%) vom Empfänger an die Auswertung
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Spalte C          Sendeleistung VP, in HEX
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Das VB-Signal des Retro-Melders entspricht der Testspannung in der Auswerteeinheit des end-to-end- Melders. Über die EXCEL-Funktionen erstellt man sich ein Diagramm mit dem VB-Wert, aufgetragen über die Zeit und erhält so den Signalverlauf der Lichtschranken-Strecke.
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Die Spalte H zeigt den Status des Melders an, in der EINER-Stelle
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0  =  Normabetrieb
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1  =  Melder zeigt Alarm
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2  =  Melder zeigt Störung
  
 
====Tagesprotokolle im Vergleich====
 
====Tagesprotokolle im Vergleich====
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Prinzipiell sollten derart exponierte Melder beheizt werden, um bei Feuchtigkeit und Frost das Beschlagen der Optik zu verhindern.
 
Prinzipiell sollten derart exponierte Melder beheizt werden, um bei Feuchtigkeit und Frost das Beschlagen der Optik zu verhindern.
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===Protokolle und Diagramme bei Meldern mit Stellmotoren===
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Der Melder verfügt über eine RS 485 Schnittstelle, diese wird gemeinsam mit der Versorgungsspannung über 4 Adern mit dem Bedienteil verbunden. Über diese Schnittstelle wird der Melder vom Bedienteil her in Betrieb genommen und stellt Betriebsdaten zum Auslesen zur Verfügung.
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====Die RS 485 Schnittstelle====
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Mit handelsüblichen Terminal-Programmen (auch kostenlose downloads aus dem internet) können diese Schnittstellen bearbeitet werden. Für die nachfolgenden Darstellungen wurde das Programm „Docklight“ genutzt.
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Ein typisches Schnittstellen-Protokoll zeigt diese Abbildung, Docklight Log File (HEX)
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Docklight Log File (HEX) - Started 08:37:30
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08:37:30 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:31 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:33 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:34 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:35 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:36 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:37 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:39 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:40 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:41 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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08:37:42 [RX] - 00 A1 00 01 00 80 0A 71 00 71 02 00 00 00 00 7C 40 A1 88 00 00 00 00 9C 54
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====ALARM in Tabellen und Diagrammen====
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[[Datei:Uhrzeit.doc|left|thumb|]]
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Die wesentlichen Werte der HEX-Tabelle setzt man in eine EXCEL-Tabelle um.
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In diesem Beispiel sind nur die Uhrzeit und der AQ-Wert (air quality) aufgeführt.
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Der AQ-Wert ist die Stärke des aus dem Raum reflektierten Sender-Signals. Jede Dämpfung oder Verbesserung der Sichtverhältnisse zwischen dem Melder und seinem Reflektor ist sofort am AQ-Wert zu erkennen.
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Der AQ-Wert beträgt nach der automatischen Inbetriebnahme ca. 100% und wird durch die Nachregelung immer bei diesem Wert 100% gehalten.
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Die Variablen zum Nachregeln sind:
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·        Nachführen der X- Achse
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·        Nachführen der Y- Achse
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·        Anpassen der Senderleistung
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·        Anpassen der Empfängerverstärkung.
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In der Tabelle erkennt man das zunächst langsame Absinken des AQ- Werts, dann fällt das Signal schnell ab.
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Diese EXCEL Tabelle enthält die Daten für eine übersichtliche Darstellung der AQ-Werte im Zeitverlauf. Den Maßstab der Zeitachse wählt man zwischen ca. 1 bis ca. 5 Sekunden, denn dann kann man auch kurze Störimpulse zu erkennen.
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Das ALARM-Zeitintervall beträgt min. 2 Sekunden, die Standardeinstellung ist 10 Sekunden.
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Die obere ALARM-Schwelle ist parametrierbar, zwischen AQ = 75 % bis AQ = 50 % ,
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die untere Alarmschwelle liegt bei 10% AQ.
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Bei schnellen Dämpfungen ( < 1 Sekunde ) auf AQ unter 10% erfolgt die Störungsmeldung.
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Die Zeit bis zur Alarmgabe kann in 1 Sekunden-Schritten eingestellt werden für Zeitintervalle von 2 bis 30 Sekunden.
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'''Verlauf des AQ-Wertes bis zur ALARM-Auslösung und zum RESET'''
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[[Datei:AQWertAlarm.gif|left|thumb|600px|]]
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<br style="clear:both;"/>
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'''Detail, fallende Flanke des AQ-Werts'''
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[[Datei:AQWertFlanke.gif|left|thumb|600px|]]
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<br style="clear:both;"/>
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Obere Kurve: Der AQ-Wert (blau) verläuft bei fast 100%, etwas wechselnde Trübungen in der Luft zwischen Melder und seinem Reflektor führen zu dem leichten Flimmern.
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Der Melder steht auf autoreset, nachdem der Rauch abgezogen ist setzt sich der Melder selbst zurück und ist wieder meldebereit.
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Den gesetzten Alarmausgang des Melders zeigt die rote Kurve an, bei ca. 10% steht der Melder im ALARM, bei ca. 5% ist der Melder in Ruhe.
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Untere Kurve: Der Melder war bei diesen Versuchen in ca. 18m Höhe installiert. Die untere Kurve zeigt den Verlauf des fallenden AQ-Wertes bei einer beginnenden Rauchdämpfung. Es waren diese Melder-Parameter eingestellt:
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Alarmschwelle 50%, Alarmzeit 10 Sekunden.
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====Automatisches Zentrieren des Melders im laufenden Betrieb====
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Auf der Schnittstelle stellt der Melder diverse Daten zur Verfügung, z.B. den Verschmutzungs-grad-, die Alarm- und Störungs-Zählerstände usw..
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Die Koordinaten X und Y beschreiben die Ausrichtung der Achse des Melder-Senderkegels.
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Die Werte X und Y liegen ebenfalls auf der Schnittstelle.
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Bei der Inbetriebnahme optimiert sich der Melder automatisch auf seinen Reflektor,
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der AQ-Wert soll 100 % betragen.
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Variable sind :
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·        Die Ausrichtung des Melders in der X-Achse
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·        Die Ausrichtung des Melders in der Y-Achse
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·        Die Senderleistung
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·        Die Empfängerverstärkung
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Das Diagramm zeigt den Verlauf des AQ-Wertes (blau) in Abhängigkeit der Änderung beim Ausrichten des Melders in der X-Achse (rot).
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[[Datei:AutoZent.gif|left|thumb|600px|]]
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Die blaue Kurve zeigt den AQ-Wert
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Die rote Kurve zeigt die Änderung in der Ausrichtung der X-Achse,
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beim waagerechten Verlauf der X-Kurve wird die X-Koordinate nicht geändert.
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Der AQ-Wert verändert sich deutlich bei Änderungen der X-Koordinate des Melders.
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Verläuft die X-Achse waagerecht, dann bleibt die X-Ausrichtung konstant,
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der Melder ändert während dieser Zeit eine der 3 anderen Variablen, die Y-Ausrichtung oder die Senderleistung oder die Empfängerverstärkung. Diese Veränderungen beeinflussen den AQ-Wert ebenfalls.
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Bei der Erstinbetriebnahme verläuft dieses automatische Iterationsverfahren mit den vier Variablen, X-Achse, Y-Achse, Senderleistung und Empfängerverstärkung.
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Bei dem automatischen Nachführen der Melderachse als Reaktion auf Gebäudebewegungen werden nur die Melderachsen neu optimiert.
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Bei einer langsamen Verschmutzung bzw. geringen Sicht-Trübung oder Sicht-Verbesserung werden nur die Senderleistung und die Empfängerverstärkung variiert.
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== Lineare Rauchmelder: Zusammenfassung und Perspektiven==
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Die linearen Rauchmelder haben sich in den vergangenen Jahren im Markt etabliert.
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Es werden mit diesen Rauchmeldern:
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·        Große Flächen zuverlässig überwacht, Montage und Service sind kostengünstig.
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·        Verdeckt eingebaute Melder überwachen unsichtbar im Denkmalbereich.
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·        Bei nassen Umgebungen arbeiten die NANO-geschützten Retro-Rauchmelder.
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·        Gekapselte (ATEX) Lineare Rauchmelder überwachen in Ex-Bereichen.
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Das Meldeprinzip der Lichtschranke ist einfach, zuverlässig und selbstüberwachend.
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Für Montage und Service stehen Mess- und Einstellwerkzeuge zur Verfügung. Es kann gemessen, bewertet und protokolliert werden. Die linearen optischen Rauchmelder sind, installiert durch Fachunternehmen, ein wirkungsvolles Werkzeug im vorbeugenden Brandschutz.
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In der Zukunft wird es noch weitere Einsatzfelder für die Lichtschranken-Rauchmelder geben, in all den Bereichen, wo es naß, kalt und staubig ist. Gegen diese Umweltbedingungen sind die Melder vom Lichtschranken-Prinzip her gut geschützt. Mit Heizungen und NANO-Beschichtungen der Optiken sind die Melder auch bei widrigen Bedingungen zuverlässig und sicher.
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Die Industriebauten werden größer und höher, die Rauchdetektion damit immer komplexer und die traditionellen Vorschriften sind in vielen Objekten kaum mehr anwendbar.
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In der Zukunft wird man die Funktion der Brandmeldeanlagen im Vorfeld in Modelversuchen untersuchen und später tintensiver testen und ihre Funktion mit Rauchversuchen in der Praxis nachweisen und dokumentieren. Diese Entwicklungen werden in die neuen Vorschriften
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(VDE 0833) einfließen. 
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Im Denkmalschutz kann man auf den Einsatz der linearen Lichtstrahl-Rauchmelder nicht mehr verzichten, denn kein anderes Detektions-System überwacht so große Flächen zuverlässig und unsichtbar mit einem so geringen Kostenaufwand für Anschaffung und Betrieb.
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Auch kleinste historische Räume lassen sich durch verdeckt eingebaute Lineare Rauchmelder zuverlässig üerwachen!
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Für die Zukunft sehen wir weitere Potentiale. Im Fokus der Entwicklungs-Abteilungen stehen die Ziele, Optimieren von Montage- und Serviceaufwand, das Steigern der Melderleistung und das Steigern der Zuverlässigkeit.
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Die neuesten Melder sind synchronisierte Retro-Lichtstrahlmelder. Es können bis zu
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6 Melder gleichgerichtet -auf engstem Raum-, parallel betrieben werden. Dank der Synchronisation kommt es dabei nicht mehr zu Interferenzen zwischen den einzelnen Meldern.
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Es können einzelne Objekte in ein enges Überwachungsnetz aus Linearen Rauchmeldern eingehüllt werden. Die Synchron-Melder überwachen engmaschig Öffnungen, in waagerechten bis senkrechten Lagen, z. B. Schächte, Lichthöfe und Bühnen.
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=Siehe auch=
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 +
*[[Linienförmige Rauchmelder]]
 +
*[[Lichtschranken-Rauchmelder]]
 +
*[[EN 54 Teil 12]]
 +
*[[Retro-Lichtschranken-Rauchmelder]]
 +
*[[Lichtstrahl-Rauchmelder]]
 +
*[[thefirebeam]]

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