專利名稱：報(bào)警信號系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法和工具及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程的方法，以及支持該方法的規(guī)劃工具和實(shí)現(xiàn)該方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
報(bào)警信號系統(tǒng)，特別是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)越來越多地只按照本地規(guī)定(每個報(bào)警器監(jiān)視的平方米數(shù))進(jìn)行規(guī)劃和配置。在一般場所諸如辦公室和賓館客房，這種類型的規(guī)劃和配置足夠用，而在非一般的場所諸如展覽廳或生產(chǎn)車間、學(xué)校、醫(yī)院等等這就不夠了。因?yàn)?，用戶想要的是一個與實(shí)時出現(xiàn)的危險(xiǎn)性相適應(yīng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，或通稱報(bào)警信號系統(tǒng)。因此，為了與場所幾何形狀、所存在的危險(xiǎn)和所存在的火災(zāi)荷載相適應(yīng)地保護(hù)非一般的場所，需要廣泛的應(yīng)用知識。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在，用本發(fā)明的方法給個人在野外提供一種輔助工具，它支持以下工作·在困難的環(huán)境中規(guī)劃火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器的選擇、配置和定位)，·評估火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)特性(火災(zāi)大小、響應(yīng)時間)。
按照本發(fā)明，這個任務(wù)通過可在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃工具來解決，它根據(jù)火災(zāi)模型和參數(shù)計(jì)算來火災(zāi)發(fā)展和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)特性。
按照本發(fā)明所述方法的第一優(yōu)選的實(shí)施方案特征在于，所述的規(guī)劃工具包括用于計(jì)算在限定的場所內(nèi)所限定的火災(zāi)的煙霧發(fā)展和溫度發(fā)展的第一模塊和用于選擇和正確地定位火災(zāi)報(bào)警器的位置的第二模塊，其中第二模塊將報(bào)警器的特性與限定的場所限定的火災(zāi)發(fā)生結(jié)合起來。
所以，第一模塊提供關(guān)于各自場所火災(zāi)發(fā)展的數(shù)據(jù)、關(guān)于火災(zāi)荷載或也許還有通風(fēng)對火災(zāi)的影響、關(guān)于煙霧濃度和火焰高度等等數(shù)據(jù)。第二模塊給出了關(guān)于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)特性的回答，而且既要將火災(zāi)作為著眼點(diǎn)又要將報(bào)警器作為著眼點(diǎn)。優(yōu)選這些參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。
按照本發(fā)明所述的方法的第二個優(yōu)選的方案特征在于，輸入?yún)?shù)“場所和火災(zāi)”以用于第一模塊的計(jì)算，輸入?yún)?shù)“場所、火災(zāi)、報(bào)警器和響應(yīng)時間”以用于第二模塊的計(jì)算。
參數(shù)“場所”優(yōu)選包括關(guān)于場所幾何形狀、通風(fēng)、環(huán)境溫度和環(huán)境氣壓等一個或多個值的數(shù)據(jù)，參數(shù)“火災(zāi)”包括火災(zāi)特性和/或火災(zāi)位置的數(shù)據(jù)。火災(zāi)特性的數(shù)據(jù)包括有關(guān)火災(zāi)荷載和/或火災(zāi)面積和/或可能的剩余氧氣值，并且參數(shù)“報(bào)警器”包括所考慮的火災(zāi)報(bào)警器的特性和/或位置的數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明所述的方法的另一個優(yōu)選方案特征在于，由第一模塊計(jì)算和輸出諸如熱力學(xué)(在反應(yīng)區(qū)和煙流中的能量平衡和物質(zhì)平衡)、氣體發(fā)展、煙霧發(fā)展、煙霧層和火災(zāi)氣體層、和燃燒權(quán)重等值中的一個或多個值。
按照按本發(fā)明所述方法的另一個優(yōu)選方案，由第二模塊按照輸入?yún)?shù)并根據(jù)報(bào)警器類型和報(bào)警器位置輸出與啟動報(bào)警有關(guān)的數(shù)據(jù)，或根據(jù)火災(zāi)輸出與報(bào)警器類型和報(bào)警器位置有關(guān)的數(shù)據(jù)。
此外，本發(fā)明還涉及支持報(bào)警信號系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程的規(guī)劃工具。
本發(fā)明所述的規(guī)劃工具的特征表現(xiàn)在具有一個用于計(jì)算在限定的場所中所限定的火災(zāi)的煙霧和溫度發(fā)展的第一模塊，和一個用于選擇和正確地確定火災(zāi)報(bào)警器位置的第二模塊，其中第二模塊將報(bào)警器的特性與在限定的場所中限定的火災(zāi)的發(fā)展相結(jié)合起來。優(yōu)選這兩個模塊構(gòu)成存儲在數(shù)據(jù)載體上的一個程序的部分。優(yōu)選數(shù)據(jù)載體由CD-ROM或軟盤構(gòu)成。
按照本發(fā)明所述的規(guī)劃工具的優(yōu)選方案，其特征在于，把程序分成兩部分“計(jì)算和仿真”和“用戶界面”，其中兩個所說的模塊構(gòu)成程序部分“計(jì)算和仿真”。優(yōu)選在程序部分“計(jì)算和仿真”和“用戶界面”之間設(shè)定一個接口，該接口包括具有全部參數(shù)的一個文件。
另外，本發(fā)明還涉及執(zhí)行所說的方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。按照本發(fā)明所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其特征在于是一種膝上型或另一種便攜式計(jì)算機(jī)，其具有用于輸入所說的參數(shù)的輸入鍵盤、屏幕、和用于接收所說的規(guī)劃工具的軟盤驅(qū)動器和/或CD-ROM驅(qū)動器。


下面，將就實(shí)施例和唯一一個圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其中圖為按照本發(fā)明所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個用參考符號1標(biāo)明的計(jì)算機(jī)，例如一部個人計(jì)算機(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)，它們具有鍵盤2以輸入?yún)?shù)和具有一個屏幕3以輸出結(jié)果。計(jì)算機(jī)具有用于數(shù)據(jù)載體4的驅(qū)動器，例如用于一個CD-ROM或一個軟盤的驅(qū)動器，以及打印機(jī)的連接線。數(shù)據(jù)載體4包括支持報(bào)警信號系統(tǒng)例如火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程的程序。下面在數(shù)據(jù)載體4上以FET(火災(zāi)工程工具)標(biāo)明的程序是一個工具，它給在現(xiàn)場的個人例如采購工程師提供作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)最佳設(shè)計(jì)的輔助工具。
該程序特別支持下列工作·對困難環(huán)境下火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的規(guī)劃(報(bào)警器的選擇、配置和定位)；·評估火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)特性(火災(zāi)大小、響應(yīng)時間)；和有選擇地·為檢驗(yàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)確定驗(yàn)收的試驗(yàn)用火(試驗(yàn)用火的大小和類型)。關(guān)于試驗(yàn)用火可參考西門子建筑技術(shù)股份公司的歐洲申請第01116527.1號。
FET由2個模塊組成，一個模塊為“火災(zāi)模型化”，一個模塊為“火災(zāi)檢測”。用模塊“火災(zāi)模型化”使在給定的條件下報(bào)告火災(zāi)的發(fā)展成為可能，用模塊“火災(zāi)檢測”模塊報(bào)告在不同的火災(zāi)類型和火災(zāi)大小情況下有關(guān)火災(zāi)報(bào)警器的響應(yīng)特性。模塊“火災(zāi)模型化”以火災(zāi)過程的熱力學(xué)模型為基礎(chǔ)，其中熱力模型滿足物理守恒量(質(zhì)量、能量、動量)，并且只需要很少的經(jīng)驗(yàn)值。由火災(zāi)過程的熱力模型化來提供火焰區(qū)的溫度和煙流的溫度以及火災(zāi)氣體的空間蔓延。因此，只要輸入所需的參數(shù)，所述模塊就可以計(jì)算在固定場所中限定的火災(zāi)的煙霧發(fā)展和溫度發(fā)展。這些就是所述的參數(shù)“場所”和“火災(zāi)”。
如果還應(yīng)支持確定驗(yàn)收試驗(yàn)用火，則FET包括第三個模塊“煙霧發(fā)生器”，用它模擬用于試驗(yàn)用火的在EP申請第0116527.1號中所述的煙霧發(fā)生器。
參數(shù)“場所”包括下列值·場所幾何形狀所考察的場所的寬、深、高和天花板構(gòu)造·通風(fēng)每個單位時間的換氣·環(huán)境溫度到初始溫度·環(huán)境氣壓對參數(shù)“火災(zāi)”需要下列值·火災(zāi)荷載材料類型，由這些材料構(gòu)成的火災(zāi)荷載的組分·火災(zāi)面積(假定的火災(zāi)面積)·氧氣剩余，有或無·火災(zāi)位置(從一個角開始測量)。
作為結(jié)果，模型“火災(zāi)模型化”針對輸入的參數(shù)提供下列值·熱力學(xué)(火焰區(qū)、煙流)·氣體發(fā)展·煙霧發(fā)展·煙霧層和火災(zāi)氣體層·燃燒權(quán)重從這些結(jié)果中可特別得出，火災(zāi)在所考察的場所如何發(fā)展，通風(fēng)和火災(zāi)荷載對火災(zāi)有哪些影響，并且期望得到哪種溫度、煙霧濃度和火焰高度。
模塊“火災(zāi)檢測”以模塊“火災(zāi)模型化”為基礎(chǔ)，并且使正確地選擇和確定報(bào)警器位置成為可能。它包括可用報(bào)警器的完整清單及其參數(shù)組，并且將報(bào)警器的特性與預(yù)定場所中限定的火災(zāi)發(fā)展結(jié)合起來。這在規(guī)劃火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)時有幫助，并且就其響應(yīng)特性作出回答，例如具有哪種設(shè)置的哪個報(bào)警器在場所R中對火災(zāi)F作出響應(yīng)？報(bào)警器M的響應(yīng)特性在有通、斷的通風(fēng)時是怎樣的？火災(zāi)F究竟需要多大才在具有設(shè)置E的報(bào)警器M的情況下啟動報(bào)警？該模塊回答了以“火災(zāi)”為著眼點(diǎn)的問題(例如，在給定報(bào)警器和限定的位置情況下多大的火災(zāi)才啟動報(bào)警？)，而且還回答了以“報(bào)警器”為著眼點(diǎn)的問題(例如，報(bào)警器位于何方，以便它才可探測到大小為X的火災(zāi)？)。這樣，象在模塊“火災(zāi)模型化”中那樣，也可在這個模塊的情況下輸入?yún)?shù)“場所”和“火災(zāi)”，除此以外，還可輸入?yún)?shù)“報(bào)警器”和“響應(yīng)時間”。
參數(shù)“報(bào)警器”包括下列值·報(bào)警器特性(按報(bào)警器類型有一種或多種特性煙霧特性、溫度特性、對火焰的響應(yīng)特性、對火焰火災(zāi)氣體的響應(yīng)特性；各自在通常情況下超過一個靈敏度級)·報(bào)警器位置(所選的報(bào)警器的位置(從象火災(zāi)位置那樣的同一角度測量)。
參數(shù)“響應(yīng)時間”是時間數(shù)據(jù)，在該時間數(shù)據(jù)內(nèi)報(bào)警器應(yīng)檢測各自負(fù)責(zé)的火災(zāi)。
按照所提的問題需要不同的輸入，并且由該模塊計(jì)算出不同的結(jié)果；這些結(jié)果如下·報(bào)警-問題所選出的報(bào)警器在限定火災(zāi)情況下是否啟動報(bào)警？-輸入所有場所、報(bào)警器和火災(zāi)參數(shù)-結(jié)果響應(yīng)特性。
·火災(zāi)大小-問題需要多小的火災(zāi)大小/火災(zāi)面積，才可在所選出的報(bào)警器和限定的火災(zāi)情況下在時間T內(nèi)啟動報(bào)警？-輸入所有場所、報(bào)警器和火災(zāi)參數(shù)，無火災(zāi)面積、所需的響應(yīng)時間。
-結(jié)果所需的火災(zāi)面積。
·報(bào)警器類型-問題在限定的火災(zāi)及時間T內(nèi)哪個報(bào)警器啟動報(bào)警？-輸入所有場所參數(shù)和所有報(bào)警器參數(shù)、報(bào)警器的位置。
-結(jié)果列出在時間T內(nèi)啟動報(bào)警的報(bào)警器的類型和參數(shù)組的清單。
·報(bào)警器位置-問題從報(bào)警器到火災(zāi)/火焰最大的距離有多大還允許在選定報(bào)警器和限定火災(zāi)情況下在時間T內(nèi)啟動報(bào)警？-輸入所有場所、報(bào)警器和火災(zāi)參數(shù)，無報(bào)警器和火災(zāi)位置、響應(yīng)時間。
-結(jié)果圍繞報(bào)警器最大的半徑。
·通風(fēng)-問題最大通風(fēng)有多大(每小時換氣)還允許在選定報(bào)警器和限定火災(zāi)情況下在時間T內(nèi)啟動報(bào)警？-輸入場所幾何形狀、所有報(bào)警器和火災(zāi)參數(shù)、所需的響應(yīng)時間。
-結(jié)果還允許的換氣最大值。
所有參數(shù)的輸入都用手工(鍵盤2)實(shí)現(xiàn)，卻存儲最后的輸入，以便總是只須輸入那些與先前的輸入相比已變化的那些參數(shù)。輸入也可以“設(shè)計(jì)名稱”存入文件內(nèi)，以后可任意調(diào)用，并且通過改變必要時需變化的值將其用于新的輸入。
FET軟件分為2部分“計(jì)算和仿真”和“用戶界面”，其中為傳遞參數(shù)和算出的值設(shè)定一個準(zhǔn)確定義的接口。這個接口由具有所有參數(shù)的一個文件、一個可調(diào)用的相應(yīng)計(jì)算模塊的指令和一個將計(jì)算結(jié)果存儲在其中的許多結(jié)果文件組成。
總是將所有輸入?yún)?shù)(所需的和不需要的)存儲在文件“參數(shù)”內(nèi)。一經(jīng)調(diào)用計(jì)算模塊，就可從這個文件讀出所需的參數(shù)。
權(quán)利要求
1.利用計(jì)算機(jī)(1)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程的方法，其特征在于一種可在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃工具，用于根據(jù)火災(zāi)模型及參數(shù)來計(jì)算火災(zāi)發(fā)展和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)特性。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述規(guī)劃工具包括用于計(jì)算在限定的場所中所限定的火災(zāi)的煙霧和溫度發(fā)展的第一模塊，及用于選擇和正確地定位火災(zāi)報(bào)警器的位置的第二模塊，其中第二模塊將報(bào)警器的特性與在限定的場所中所限定的火災(zāi)的發(fā)展結(jié)合起來。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，把所述的參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)(1)中。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，為進(jìn)行第一模塊的計(jì)算，輸入?yún)?shù)“場所”和“火災(zāi)”，并且為進(jìn)行第二模塊的計(jì)算輸入?yún)?shù)“場所”、“火災(zāi)”、“報(bào)警器”和“響應(yīng)時間”。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，參數(shù)“場所”包括關(guān)于如下一個或多個值的數(shù)據(jù)場所幾何形狀、通風(fēng)、環(huán)境溫度和環(huán)境氣壓，并且參數(shù)“火災(zāi)”包括火災(zāi)特性和/或位置的數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，火災(zāi)特性的數(shù)據(jù)包括有關(guān)火災(zāi)荷載和/或火災(zāi)面積和/或可能的氧氣剩余的值。
7.按照權(quán)利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，參數(shù)“報(bào)警器”包括所考慮的火災(zāi)報(bào)警器的特性和/或位置的數(shù)據(jù)。
8.按照權(quán)利要求3-7之一所述的方法，其特征在于，由第一模塊計(jì)算和輸出熱力學(xué)(在反應(yīng)區(qū)域內(nèi)和煙流中的能量平衡和物質(zhì)平衡)、氣體發(fā)展、煙霧發(fā)展、煙霧和火災(zāi)氣體層、以及燃燒權(quán)重中的一個或多個值。
9.按權(quán)利要求3-8之一所述的方法，其特征在于，由第二模塊按照輸入?yún)?shù)并根據(jù)報(bào)警器類型和報(bào)警器位置輸出與報(bào)警啟動有關(guān)的數(shù)據(jù)，或根據(jù)火災(zāi)輸出與報(bào)警器類型和報(bào)警器位置有關(guān)的數(shù)據(jù)。
10.支持報(bào)警信號系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)過程的規(guī)劃工具，其特征在于，用于計(jì)算在限定的場所中所限定的火災(zāi)的煙霧和溫度發(fā)展的第一模塊，和用于選擇和正確地確定火災(zāi)報(bào)警器的位置的第二模塊，其中第二模塊將報(bào)警器特性與在限定的場所內(nèi)限定的火災(zāi)的發(fā)展結(jié)合起來。
11.按照權(quán)利要求10所述的規(guī)劃工具，其特征在于，所述兩個模塊構(gòu)成了一個在數(shù)據(jù)載體(4)內(nèi)存儲的程序的一部分。
12.按照權(quán)利要求11所述的規(guī)劃工具，其特征在于，所述程序分成兩部分“計(jì)算和仿真”和“用戶界面”，其中所述的兩個模塊構(gòu)成“計(jì)算和仿真”程序部分。
13.按照權(quán)利要求12所述的規(guī)劃工具，其特征在于，在“計(jì)算和仿真”和“用戶界面”程序部分之間設(shè)置一個包括具有全部參數(shù)的文件的接口。
14.按照權(quán)利要求11-13之一所述的規(guī)劃工具，其特征在于，數(shù)據(jù)載體(4)由CD-ROM或軟盤構(gòu)成。
15.用于實(shí)現(xiàn)按照權(quán)利要求1-9之一所述的方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
16.按照權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，一部膝上型或其它便攜式計(jì)算機(jī)(1)，其具有用于輸入所說的參數(shù)的輸入鍵盤(2)、屏幕(3)、和用于接收所說的規(guī)劃工具的軟盤驅(qū)動器和/或CD-ROM驅(qū)動器。
全文摘要
本發(fā)明方法使用一種可在計(jì)算機(jī)(1)上實(shí)現(xiàn)的規(guī)劃工具，用于根據(jù)火災(zāi)模型和參數(shù)來計(jì)算火災(zāi)發(fā)展和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)特性。所述規(guī)劃工具包括用于計(jì)算在限定的場所中所限定的火災(zāi)的煙霧和溫度發(fā)展的第一模塊，和用于選擇和正確地確定火災(zāi)報(bào)警器的位置的第二模塊，其中第二模塊將報(bào)警器特性與在限定的場所內(nèi)所限定的火災(zāi)發(fā)展結(jié)合起來。所述兩個模塊構(gòu)成了在數(shù)據(jù)載體(4)內(nèi)存儲的程序的一部分。實(shí)現(xiàn)這種方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一部膝上型或其它便攜式計(jì)算機(jī)(1)，它們具有用于輸入所說的參數(shù)的輸入鍵盤(2)、屏幕(3)和用于接收所說的數(shù)據(jù)載體(4)的軟盤驅(qū)動器和/或CD－ROM驅(qū)動器。
文檔編號G08B17/00GK1409248SQ02142980
公開日2003年4月9日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月15日
發(fā)明者M·斯佩尼, B·科維利, P·尼比克 申請人:西門子建筑技術(shù)公司