计量检测类火现象的装置和方法以及消除由类火现象造成的危险状态的系统与流程

计量检测类火现象的装置和方法以及消除由类火现象造成的危险状态的系统


背景技术：

1.本发明涉及一种用于计量检测类火现象的装置，特别是计量检测介质流经或装载有介质的储存器中的火花、火焰、余烬或热粒子现象。本发明还涉及一种使用根据本发明的装置对这种类火现象进行计量检测的方法。最后，本发明包括一种用于消除介质流经或装载有介质的储存器中的类火现象产生的危险状态的系统。
2.用于类火现象计量检测的仪器(在技术术语中也称为火花传感器或火花探测器)用于各种应用领域，以便在早期阶段检测类火现象和火灾引发物，从而能够为有效预防火灾、燃烧或爆炸做出贡献。
3.火花探测器可以嵌入系统集成的报警或灭火系统中，或者与报警或灭火装置分离使用，例如，专门用于监测介质流经或装载有介质的储存器。
4.在本上下文中，介质可以特别理解为固体、固体颗粒、灰尘颗粒等。当这种材料或颗粒移动时，特别是在与正常压力相比增加或减少的压力值下，发生类火现象的风险增加，因此也增加了火焰形成、火灾或爆炸(例如粉尘爆炸)的风险。
5.例如，“装载”有介质的储存器可以理解为装有成块固体、成块颗粒或成块细粒的容器(如筒仓或储存室)，其中介质在没有主动运输(即没有主动诱导运动)的情况下被保持，并且介质发生基于重力的运动(如果有的话)。
[0006]“介质流经”的储存器可以理解为(至少部分)向外封闭的输送路径、输送线、输送带、溜槽、过滤器、过滤系统或输送通道，在其中存在介质流且(例如，机械地或气动地)输送介质。因此，在介质流经的储存器中，介质主要处于运动状态。根据介质的类型、介质的流速以及储存器的形状和大小，可能会由于介质运动而发生局部颗粒积聚、爆燃等，例如湍流(特别是在猛烈流动的情况下)，这可以总体上导致与介质相关的颗粒之间以及颗粒与储存器的壁之间的摩擦增加。摩擦热的增加可能与此有关。
[0007]
这种介质存储或介质移动在木材加工行业、纺织行业、家具行业、煤炭行业、食品行业、奢侈食品行业(特别是烟草行业)、动物饲料行业、皮革行业、橡胶行业、化学工业以及黑火药和防火添加剂工业中的制造、加工或运输过程中尤其频繁。在上述工业领域中经常可以发现用于研磨或粉碎固体或固体混合物的工厂、干燥工厂、冷却工厂、压制工厂，所有这些工厂都具有气动或机械运输和抽吸路径。
[0008]
起火、火灾或爆炸风险增加在前面提到的应用领域或应用实例中很常见。当可燃(如有机)材料的细颗粒在高颗粒密度的储存器中存在或移动时，通常会发生这种情况。如果系统或机器的连接到储存器的部分或储存器本身发生例如由污染物、金属颗粒、石头等引起的类火现象(例如，火花形成、火焰形成、余烬形成或热颗粒形成)，这可能导致所述火花形成以及相关的介质起火(直至爆炸)。这可通过前述介质颗粒的运动引起的湍流、爆燃和加热效应而加强。
[0009]
类火现象当然可以通过火花探测器在早期阶段检测到，但仅靠火花探测器无法防止潜在的危险情况(如火灾或爆炸)。只有对火花探测器检测到的类火现象触发实际危险情
况(即火灾或爆炸)的概率进行评估，才能有效预防，即考虑到其引发火灾的潜在风险或引发爆炸的风险，以便随后在必要时采取进一步措施消除风险。最后，如果类火现象预计不会自行结束，为了有效地扑灭或预防火灾或爆炸，必须启动类火现象的灭火过程。为此，火花探测器经常与合适的报警系统、灭火系统或关闭系统相连。
[0010]
为此，可以将火花探测器安装在储存器的壁上，或布置在储存器的可透过辐射的窗格(如管道或管道)附近，这样可以使用火花传感器检测(例如光学检测)储存器内的类火现象。如果检测到火花的形成，可以将其传递到灭火中心，例如，使用自动灭火系统启动储存器中的灭火装置，将出现的火花、余烬、热颗粒或起火扑灭。同时，简单地触发警报可有助于手动扑灭火源或爆炸源。
[0011]
在下文中，参考先前从现有技术中已知的选定火花探测器，并简要解释其操作模式。de 20 2013 006 142 u1公开了一种用于探测火花、火焰和余烬的探测器，其可以探测可见光谱范围内的闪光，或者可替代地，探测红外光谱范围的热辐射。为此，将探测器插入带有半透明圆盘插座的管壁中。待探测的电磁辐射通过设置在窗格下的光导引导到探测器的光敏元件。然后可以评估探测到的信号。
[0012]
然而，由于这种类型的窗格玻璃可能会被污染，因此火花、火焰和余烬的可靠检测可能会受损，在现有技术中已经描述了可以在早期检测这种污染的装置和方法。
[0013]
从wo 03/012381a1中已知一种方法，其中提供了两个在管壁中径向相对插入的探测器。为了检查探测器的功能可靠性，从一个探测器的发射器发射测试信号，该测试信号至少部分被相对探测器的接收器接收。由此，可以得出关于探测器功能可靠性的结论。然而，缺点是需要精确地径向相对布置两个火花探测器。因此，提供这样的系统会增加成本和安装工作量。
[0014]
可归属于本发明申请人的公布de 10 2017 005 386 a1涉及一种用于监测管道中物料流动的方法，该方法使用至少一个具有半透明窗格的检测器，其中至少一个光敏传感器布置在半透明窗格下。检测器可以在至少第一光谱范围内检测火花、火焰或余烬，并且可以在与第一光谱范围间隔开的较短波长的第二光谱范围内检测窗格污染。
[0015]
除了保证火花检测器的基本功能(例如通过集成污染检测)之外，对于上述应用来说，确保足够的功能可靠性和测量精度尤为重要。尽可能完全避免误报，并能够对类火现象进行情境适配或介质适配检测，这一点尤为重要。因此，希望尽可能完全补偿由介质、储存器或环境以及对检测产生负面影响的那些影响。
[0016]
避免误报非常重要，因为警报经常伴随着机器、系统甚至整个生产车间的关闭。此外，使用灭火剂可能会损坏机器或系统。如果这是误报，可能会导致不必要的成本和损坏等。
[0017]
如前所述，在某个时间点存在于储存器中的介质颗粒密度、介质的类型和条件，或环境参数(如温度或压力)会影响类火现象(以及随后可能发生的火灾或爆炸事件)的发生概率。在根据火花探测器获得的测量数据评估风险时，考虑此类情况或介质相关参数是非常有意义的。这是因为并非所有用火花探测器探测到的类火现象会立即证实火灾或爆炸的风险。例如，在某些介质中，在一定程度上，在容纳介质的储存器中可能会发生类火现象，这是常见的，甚至是可取的。
[0018]
此外，对于火花探测器和相关的报警系统，特别需要火花探测器的环境适配和介
质适配性能设置，一方面提高其测量精度，另一方面避免盲点测量，即避免由于较低的测量灵敏度而无法在特定光谱范围内检测到在特定波长范围内发生的类火现象的情况。


技术实现要素：

[0019]
因此，本发明的目的是提供一种装置和方法，用于计量检测介质流经或装载有介质的储存器中的类火现象，从而降低误报风险，并改进类火现象的检测和风险评估。此外，提出了一种系统，用于基于需求和可靠地消除由介质流经或装载有介质的储存器中的类火现象造成的危险状态。
[0020]
为了解决这个问题，提出了一种具有权利要求1的特征的装置、具有权利要求22的特征的系统和具有权利要求30的特征的方法。
[0021]
应当指出,在权利要求中单独列出的特征可以以任何技术上有意义的方式彼此组合，并且示出了本发明的其他实施方式。说明书特别是结合附图来附加地表征和详细说明本发明。
[0022]
还应指出，本文中使用的位于两个特征之间并将它们彼此联系的连接词“和/或”应始终以这样的方式来解释，即在根据本发明的主题的第一实施方式中仅提出第一特征，在第二实施方式中仅提出第二特征，而在第三实施方式中可以同时提出第一和第二特征。
[0023]
本发明涉及一种用于计量检测介质流经或装载有介质的储存器中的类火现象(特别是火花、火焰、余烬或热粒子现象)的装置，包括被配置为记录测量数据的测量装置，所述测量装置包括用于检测由所述类火现象在第一或第二波长范围内发射的电磁辐射的第一和第二测量单元，该测量装置可选地包括用于记录环境光的第三测量单元，并且可选地包括用于测量介质特定或环境特定的测量数据的传感器单元。术语“包括”在本案中应理解为“具有”。
[0024]
根据本发明的装置的特征在于检查装置，该检查装置适于在当前时间点基于由测量装置记录的测量数据和/或存储的介质特定或环境特定的特征数据来检查是否满足调节标准，其中，如果满足调节标准，可以使用控制装置针对这种情况进行适当调节至少一个测量单元的测量灵敏度或操作参数。
[0025]
对于本发明来说，重要的是，由于根据本发明公开的(适用于这种情况的)测量灵敏度或操作参数调节，一方面可以有效地区分危险的和无害的类火现象，另一方面可以在危险的类火现象和无害的环境光之间进行区分。因此，可以通过智能检测技术避免误报。测量灵敏度或操作参数也可以根据具体的应用情况(例如在烟草或火药的生产厂中使用)和相关的介质特定或环境特定要求进行调节，以便考虑具体情况对检测到的类火现象进行评估，以确定火灾或爆炸的风险。这是因为(取决于用途或特定应用)并非检测到的每一种类火现象都与增加火灾或爆炸危险相关。根据本发明的装置也可以显著降低测量技术导致的误报概率。因此，根据本发明的装置能够检测适于危险情况的类火现象，从而避免了不必要的假警报。利用本发明，可以灵活地重新调节属于根据本发明的装置的那些测量单元的测量灵敏度，或者可以根据调节标准来调节相关阈值。
[0026]
根据本发明，首先提供一种用于计量检测类火现象的装置。“装置”可以理解为指由一个或多个物理部件组成的物理物体。装置可以具有机械、电气、计量或其他功能。此外，装置可以包括壳体，属于该装置的部件可以布置在该壳体中。装置也可以由多个物理部件
组成，这些物理部件被单独地布置，即彼此相距一定距离。这些部件也可以彼此直接相邻地布置。部件可以通过信号技术和/或电气方式相互机械连接。计算单元、服务器、通信手段、通信接口、微控制器、处理或控制板和其他功能部件也可以是装置的一部分或提供装置。程序、应用程序、应用软件、软件、例程、算法等等可以在装置或装置部件上执行。
[0027]
类火现象的“计量检测”可以理解为由类火现象发射的辐射(如发射辐射)的检测。辐射可以被波长选择性地检测，或者在预定的光谱范围即波长范围内检测。例如，可以检测波长相关的辐射强度(例如，以光谱峰值的形式)。“检测”不仅可以理解为检测本身，还可以理解为(至少是临时的)记录(即记录或存储)数据。可以通过记录的辐射数据的特征波长、波长范围、辐射强度、峰值或曲线属性或曲线形状来判断是否存在类火现象。这样的结论还需要对记录的数据进行评估。带有光敏元件(例如光电二极管)的测量单元主要用于记录类火现象发出的辐射。在那里接收到的类火现象的辐射可以以产生的电压的形式记录。电压的强度值可以与特定波长或波长范围内的辐射强度成比例。以这种方式记录的测量数据可以首先对类火现象进行定性或定量评估的预处理。记录的数据(如原始数据)可以转换为所需的数据格式或数据表示。
[0028]
在当前的上下文中，“类火现象”可以特别理解为光学上可感知的火花、火焰或余烬现象。然而，类似闪光的现象、余烬球、火花或火焰积聚也可以理解为类火现象。火焰、火灾或微爆炸也可以理解为类火现象。高温粒子，即热粒子(所谓的热粒子)也可以构成热粒子现象，在本发明的上下文中，也可以理解为光学上可感知的类火现象。例如，热颗粒可以是焊接珠或脱落的机器零件，它们由于摩擦而发热，并可能出现相应的高温。木材加工或木材回收中的(除了通常的飞溅火花外在粉碎过程中被加热和运输的)金属污染物，也可以理解为热颗粒。
[0029]
这里的术语“光学可感知”是指，由于类火现象发射的电磁辐射，例如通过其中测量单元中的一个可以光学检测到类火现象。“类火现象”可以代表点火引发物或爆炸引发物。火灾、大火、余烬堆积、余烬袋、火源等都可能由类火现象发展而来，对机器有巨大的损坏潜力，根据类火现象的类型(火花、火焰、余烬、热粒子等)和类火现象温度的不同，类火现象会发出不同波长范围的电磁辐射。
[0030]
如前所述，本发明涉及检测“介质流经或装载有介质的储存器”中的类火现象。在本上下文中，“介质”可以理解为固体、固体颗粒、不同固体的混合物或固体颗粒混合物、灰尘颗粒等。该介质可以具有不同颗粒尺寸的固体颗粒。该介质也可以包含液体或气体成分。介质也可以理解为指在运输过程中至少部分改变其聚集状态的固体，或其形状和/或稠度发生变化的固体。它也可以包括糊状、凝胶状介质。原则上，也可以考虑将本发明与储存器中以液态或气态存在的介质或通过储存器输送的介质一起使用，只要发生类火现象，并且这些现象可以通过测量(光学)检测到。如果这些物质或颗粒被移动，特别是在与正常压力相比升高或降低的压力下，类火现象发生的风险增加，从而也增加了火焰形成、火灾或爆炸(如粉尘爆炸)的风险。机器或系统部件带来的污垢、灰尘、外来颗粒、金属颗粒，甚至直接引入可能在储存器中传播的火花，都会加剧这种风险。
[0031]
如前所述，装有介质的“储存器”可以理解为，例如，装有散装固体、散装颗粒或散装颗粒材料的容器(如筒仓或储存室)，其中介质在没有主动输送(即没有主动诱导运动)的情况下被保持，如果有的话，介质会发生基于重力的运动。这同样可以应用于具有除固态以
外的聚集状态的前面提到的介质其他形式。
[0032]“介质流经”的储存器可以理解为(至少部分)向外封闭的输送路径、输送线或输送通道，其中输送介质的介质流(例如，机械或气动)。配有输送螺杆的输送通道也可以视为介质流动通过的储存器。同样，斜槽、过滤器，过滤系统或传送带可以提供一个介质流动的储存器。因此，在介质流动的水池中，介质主要处于运动状态。根据介质的类型、介质的流速以及储存器的形状和大小，可能会由于介质运动而发生局部颗粒积聚、爆燃等，例如湍流(特别是在猛烈流动的情况下)，这可以总体上导致与介质相关的颗粒之间以及颗粒与储存器的壁之间的摩擦增加。摩擦热的增加可能与此有关。机器或工厂部件引入的污垢、灰尘、外来颗粒、金属颗粒，甚至可能在储存器中传播的火花的直接引入，都会加剧这种情况。
[0033]
如前所述，根据本发明的装置包括测量装置，该测量装置被配置为获取测量数据。术语“测量装置”应理解为，它可以是被设计用于获取测量数据的多个单元的装置，在本例中为第一、第二和第三测量单元以及传感器单元。应该明确强调的是，传感器单元还包括功能意义上的测量单元，在本案中使用术语“传感器单元”来强调其可选存在。然而，测量装置也可以仅包括测量单元。测量单元或传感器单元在自行取用时，在每种情况下都有一个或多个测量或传感器元件。测量单元优选每个都有至少一个辐射敏感的电气部件。例如，这可以是光电二极管或光敏电阻。
[0034]
第一测量单元被配置为在第一波长范围内检测由类火现象发射的电磁辐射。第一波长范围可以从100nm到1500nm，优选从750nm到1200nm，其中第一测量单元的最佳测量灵敏度在大约950nm的波长范围内，优选地正好为950nm。第一测量单元优选地包括硅基测量元件，例如硅基半导体，其可以是光电二极管的一部分。此外，可以提供的是，第一测量单元包括多个硅基测量元件。第一测量单元对温度》1000℃的类火现象(特别是火花)具有极好的灵敏度。因此，第一测量单元可以包括经典的火花测量单元。在》1000nm的波长范围内，第一测量单元的测量灵敏度相当低。然而，有利的是用第一测量单元记录的测量信号可以相对较好地放大。放大可以通过经典的模拟或数字信号放大(例如，使用放大模块)进行。然而，同时，也可以调节第一测量单元存储的误差阈值或用于触发危险信号的存储阈值。这也可以理解为“调节测量灵敏度”。尽管第一测量单元对》1000nm的电磁辐射仅微弱敏感，使用具有低信号弱度的第一测量单元在该波长范围内记录的那些信号可以被放大，从而可以从放大的测量数据中获得关于发射该波长范围中的电磁辐射的类火现象的定性和/或定量信息。
[0035]
第二测量单元被配置为检测类火现象在第二波长范围内发射的电磁辐射。第二波长区域可以是1000nm至3500nm，优选为1500nm至3000nm，特别优选为2000nm至2800nm。因此，第二波长范围位于比第一波长范围更长的波长光谱范围内。第二测量单元优选包括基于pbs的测量元件，例如基于pbs半导体，它可以是光电二极管的一部分。此外，可以提供的是，第二测量单元包括多个基于pbs的测量元件。第二测量装置特别适用于测量300℃
–
500℃温度范围内的类火现象。第二个测量单元在所述波长范围内具有高灵敏度，但检测到的信号也包括相对高的噪声成分。所获得的信号只能被轻微放大。因此，在所述波长范围内可以实现的信噪比相当低。例如，如果存在发射第二波长范围电磁辐射的类火现象，或辐射吸收现象(例如，有机颗粒)，然后，由于吸收的辐射，第二测量单元在第二波长范围内在一定程度上变“盲”，即，阻止了第二测量单位对类火现象的计量检测。然而，在这种情况下，通过
适当调节测量灵敏度，第一测量单元可以检测到这种类火现象。因此，对于测量灵敏度的相应调节而言，了解此类吸收现象的发生具有特别重要的意义。此类辐射吸收的知悉或存在概率可构成需要调节测量灵敏度(特别是在第一测量单元中)的(待满足)调节标准。这种辐射吸收的存在可以根据测量装置记录的测量数据(例如，根据第一和第二测量单元记录的测量值的强度数据)来确定。这种辐射吸收的存在也可以根据传感器单元记录的介质特定或环境特定的测量数据来确定。可以说是根据对涵盖测量或传感器单元的所有记录测量数据的评估。在存储的介质特定或环境特定的测量数据的基础上，还可以检查是否预计会发生这种辐射吸收。为了检查所述辐射吸收的存在，还可以对通过测量记录的测量数据和存储的特征数据进行组合评估。
[0036]
如上所述，可选提供的第三测量单元适用于检测波长范围为100nm-500nm的环境光电磁辐射。特别是，第三测量单元可适用于检测紫外线(uv-a、uv-b、uv-c)，即检测波长范围在100nm-380nm的电磁辐射。第三测量单元可以对应于第一测量单元但没有限制可检测波长范围的滤波器。对应地，第一个测量单元可以有一个滤波器。第二个测量单元上也可以设置一个波长为1500nm的滤波器。环境光可以通过储存器中的开口或相关管道或管道系统中的开口进入储存器。光也可以从机器或系统组件发出。环境光会破坏利用第一和/或第二测量单元对类火现象的可靠检测，特别是第一测量单元的检测性能，因为环境光的波长范围在第一测量单元可以检测到的光谱范围内。因此，环境光的存在可以作为调节标准，因此，在第一测量单元中进行测量灵敏度调节(例如，以确保更好地检测由类火现象发射的电磁辐射)。还可以提供的是，在存在环境光时关闭第一测量单元，以避免这方面的测量损伤。然而，环境光也可以根据第一和/或第二测量单元记录的测量数据来确定，例如根据随时间变化的信号曲线或峰值形状。这是因为尽管类火现象(如火花)在时域中总是具有变化的峰值形状，但静止环境光的峰值形状是不变或恒定的。因此，可以根据用第一和/或第二测量单元记录的测量数据的时间信号分布来推断环境光的存在。
[0037]
如前所述，可选地设置在测量装置中的传感器单元适于记录介质特定或环境特定的测量数据，例如压力、密度、温度、湿度值、介质或介质环境的颗粒浓度或气体浓度。在用测量单元记录的类火现象的风险评估中，也可以考虑可以用传感器单元记录的测量数据。在检查是否存在调节标准时，也可以将所述测量数据考虑在内。需要强调的是，传感器单元也可以设置在包含第一、第二和第三测量单元的外壳外部。例如，传感器单元可以以固定方式安装在储存器中、储存器上或储存器外部。传感器单元还可以设置在与储存器连接的工厂或机器部件中或其上。
[0038]
如上所述，根据本发明的装置的特征在于检查装置，该检查装置被设置为基于用测量装置记录的测量数据和/或存储的介质特定或环境特定的特征数据在当前时间点检查是否满足调节标准，其中，如果满足调节标准，可以使用控制装置针对这种情况适当调节至少一个测量单元的测量灵敏度或操作参数。可以以预定时间间隔、在指定时间点(也可是非周期性的)或连续地(即永久性的)进行当前时间点处的上述检查和可选调节。这种检查也可以在系统更改(例如介质交换)后进行。
[0039]
检查装置可以是计算单元和/或存储在计算单元、软件或算法上的例程。“检查装置”也可以理解为与例程、软件或算法则相结合的计算单元。检查装置可以包括一个或多个计算单元和/或一个或更多个例程、软件程序或算法。检查装置还可以被配置为微控制器的
形式，因为它可以是逻辑电路，例如fpga或asic。调节标准可以由用户预先定义。也可以使用检查装置或相关的计算单元、例程、软件或算法来确定调节标准。可以以预定的时间间隔、以预定的时间或连续地对调节标准进行检查或调节(例如更新)。上述存储的介质特定或环境特定的特征数据可以存储在作为检查装置(计算单元)的一部分的数据库中。可选地，介质特定或环境特定的特征数据也可以存储在外部数据库中，其中所述检查装置通过信号技术连接到所述外部数据库，并且因此可以访问存储在那里的数据。
[0040]
因此，一方面，通过使用检查装置可以检查是否需要调节测量灵敏度或操作参数。另一方面，使用检查装置，可以评估记录的类火现象是否是造成火灾或爆炸风险增加的事件。在后一种情况下，这可以传递到报警系统。
[0041]
如上所述，如果满足调节标准(通过检查装置进行检查)，则可以使用控制装置针对这种情况适当调节至少一个测量单元的测量灵敏度或操作参数。为此，控制装置通过信号技术连接到检查装置，例如通过无线或有线信号连接。同样，控制装置和检查装置可以在通用计算单元中实现，也可以在通用计算电路板上实现。控制装置也可以是例程、软件或算法。此外，控制装置可以配置为微控制器的形式，也可以是逻辑电路，例如fpga或asic。
[0042]
只要满足调节标准a，可以针对当前时间点的情况适当调节至少一个测量单元的测量灵敏度或操作参数。为此，第一测量单元中的测量灵敏度和/或操作参数、第二测量单元中的测量灵敏度和/或操作参数、和/或第三测量单元中的测量灵敏度和/或操作参数可以通过控制装置进行调节。第一或第二测量灵敏度可以通过(分配给第一和第二测量单元的)放大模块进行设置，放大模块通过信号技术连接到控制装置。同时，放大模块可以通过信号技术连接到测量单元。放大模块可以配置为，例如，信号放大器或前置放大器的形式，其中这些放大器可以是模拟或数字性质的。此外，测量灵敏度的调节可以涉及对存储在第一和/或第二测量单元中的用于触发危险信号的阈值的调节。该阈值可以这样存储在测量单元中、检查装置中、数据库中或控制装置中。操作参数尤其与测量单元的操作状态有关，尤其与在线状态(能采集测量数据)有关，待机状态(电源处于待机状态，采集测量数据需要激活)或离线状态(无电源或关闭状态，无法采集测量数据)。
[0043]
下面将详细解释根据本发明的装置的有利实施方式。然而，首先参考本发明提出的系统。
[0044]
除了已经描述的装置之外，本发明还涉及一种用于消除由类火现象(特别是在介质流经或装载有介质的储存器中的火花、火焰、余烬或热颗粒现象)产生的危险状态的系统。该系统包括(具有)根据本发明配置的装置和用于消除危险状态的装置。
[0045]
用于消除危险状态的装置可以是用于致动机器装置的机械或电子部件的装置，该机械或电子元件包括介质流经的储存器或装载有介质的储存器，其中用于消除危险态的装置尤其可以是机器装置的关断装置或调节装置。机器装置可以包括单独的机器，在该机器中布置有介质流经或装载有介质的储存器。机器装置例如可以是制造、生产或加工机器。此外，机器装置可以包括由多台机器组成的工厂或机器装置，例如，完整的生产或加工车间，或者可选地，生产或加工线。在这种情况下，介质流经或装载有介质的储存器可以布置在与工厂相关的机器中的一个机器中，或者延伸在与工厂有关的多个机器上。如果用于消除危险状态的装置包括机器装置的关闭装置，则当存在危险状态时，机器装置的整体或部分(例如，工厂或机器装置的单个机器或机器的某些部分)可以关闭。机器装置或机器部件的关闭
可以防止起火、火灾或爆炸的形成，例如，由于关闭，导致起火、火灾和爆炸的颗粒运动停止。机器或机器部件也可以转换到待机模式，而不是完全关闭。特别有利的是，作为确定危险状态的结果，仅那些发出危险状态的机器部件和/或那些关闭或转移至待机模式消除了危险状态的机器部件被选择性地关闭或转移到备用状态。然后，机器装置的其他部分可以保持在运行模式(无需关闭或切换到备用模式)。例如，“调节装置”可以理解为阀门、开关、滑块或类似装置，例如，颗粒流可以通过这些装置中断或分流。在这种情况下，可以避免将更多的颗粒物输送到危险点(例如，火场、火源、余烬袋、发光余烬等)。也可以防止提供促进火灾的材料，例如氧气。另外可以想到的是，通过调节装置确保阻燃材料(特别是阻燃气体)在火场、火源、余烬袋、发光余烬的方向上的供应。用于致动机械或电子部件的装置可以是自动的，例如，由于根据本发明的装置接收到相应的危险信号，也可以是半自动的或手动的。
[0046]
如上所述，可以通过检查装置来评估检测到的类火现象是否包括火灾或爆炸风险增加的事件(危险状态)。如果这包括火灾或爆炸风险增加的事件，或者已经包括被归类为危险(也即危险状态)的火灾、火焰或余烬的演变，致动命令可以被输出到用于消除危险状态的装置，从而可以触发用于致动机器装置的机械或电子部件的装置的相应致动。中继致动命令的需要可以经由信号连接从检查装置或传感器装置中继到系统。因此，该系统可以通过信号技术连接到根据本发明的装置，并且具有接收装置(例如，用于无线/有线传输的数据的接收接口或接收器)，以接收由该装置触发的危险信号。
[0047]
可以进一步提供的是，用于消除危险状态的装置是灭火装置。这可以附加地或替代地提供给用于致动机器装置的机械或电子部件的装置。
[0048]
灭火装置可以是通过信号技术连接到(根据本发明的)装置的火花、火焰、余烬或热颗粒灭火装置，并且包括用于接收由装置触发的危险信号的接收装置。通过使用灭火装置，在接收到危险信号时，可以通过使用灭火剂来扑灭介质流经或装载有介质的储存器中的火花、火焰余烬或热颗粒。在接收到所述危险信号时，可以启动用于消除(即用于灭火)危险状态的灭火装置。应该强调的是，风险评估可以直接在系统中进行(即，不通过与装置相关的检查装置)。灭火装置可以将灭火剂引入储存器中，以扑灭类火现象。灭火剂可以例如包括(水或灭火泡沫的)喷雾。
[0049]
由于根据本发明的系统使用根据本发明装置，即智能火花检测器，通过该装置可以避免不必要的误报，因此用于消除危险状态的装置也仅在实际危险情况或需要的情况下被激活。因此避免了机器装置不必要的停机或不必要的灭火过程，以及可能对机器和装置部件造成的损坏。此外，这种“智能”系统可以避免不必要的生产或运营停机，从而节省成本。
[0050]
此外，该系统可以包括警报系统，用于在危险状态发生时发出视觉和/或听觉警报。因此，作为用于消除危险状态的装置的致动的替代或附加，可以在危险状态发生时发出警报。警报可能会使得位于机器装置附近的人员被警告可能存在的危险。此外，作为警报的结果，采取措施来消除危险状态，例如，通过自动、半自动或手动致动。警报系统可以包括用于发出视觉和/或听觉警报的相应(视觉、听觉)警报装置。视觉警报装置可以是例如信号灯，听觉警报装置可以例如是警报器或扬声器，通过警报器或扬声器可以输出听觉警报信号。提供警报装置有利于警告周围的人员任何危险，或引导支援人员、救援队或消防队前往
危险或事件现场。机器装置的操作人员也可以通过警报装置意识到危险状态的存在，从而例如可以(手动)致动装置以消除危险状态。
[0051]
报警系统可以通过信号技术连接到(根据本发明的)装置。此外，警报系统可以具有用于接收由该装置触发的危险信号的接收装置。与当前危险信号有关的信息的传输可以通过系统的另一个装置传输到报警系统。
[0052]
此外，本发明涉及一种使用根据本发明配置的装置计量检测类火现象(特别是介质流经或装载有介质的储存器中的火花、火焰、余烬或热粒子现象)的方法，其中：
[0053]
a.使用第一测量单元，记录由类火现象在第一波长范围内发射的电磁辐射以及相关的测量数据；
[0054]
b.使用第二测量单元，记录由类火现象在第二波长范围内发射的电磁辐射以及相关的测量数据；
[0055]
c.可选地使用第三测量单元，环境光与相关的测量数据一起被记录；
[0056]
d.可选地使用传感器单元，记录介质特定或环境特定的测量数据，
[0057]
其中在当前时间点，使用检查装置基于所记录的测量数据和/或所存储的介质特定或环境特定的特征数据来检查是否满足调节标准，并且如果满足调节标准，则针对该情况适当调整测量单元之一的测量灵敏度或操作参数。上文结合根据本发明的装置描述的特征可以容易地理解为根据本发明方法的有利实施方式特征。
[0058]
该方法可以以预定义的时间间隔或在要手动预定义的时间点连续执行。因此，该方法的周期性执行、该方法的非周期性执行或该方法的基于需求的执行是可能的。
[0059]
根据本发明的装置的进一步有利的实施方式是从从属权利要求中指定的并且在下文中描述的特征获得的。下文中还应参考在从属权利要求中指定的特征。下文所述的特征也可以是根据本发明的方法的有利实施方式。
[0060]
根据本发明提出的装置的第一实施方式，可以提供的是，第一和第二测量单元的各自的最佳测量灵敏度位于不同的波长范围内。由于第一和第二测量单元的最佳测量灵敏度位于不同的光谱范围内，因此可以检测到发射不同波长范围的电磁辐射的类火现象。由于具有不同温度或不同性质的类火现象(例如火花或火焰)发射不同波长范围的电磁辐射，因此这可以被可靠地检测到。此外，因此可以以优化灵敏度检测它们各自波长范围内的类火现象(或相关的电磁辐射)。
[0061]
如上所述，第一测量单元可适用于检测100nm-1500nm，优选750nm-1200nm波长范围内的电磁辐射，其中第一测量单元的最佳测量灵敏度位于约950nm的波长范围内，优选精确地在950nm处。此外，已经描述了第二测量单元可以适用于记录1000nm-3500nm，优选1500nm-3000nm，特别优选2000nm-2800nm波长范围内的电磁辐射。
[0062]
如上所述，第一测量单元在》1000nm的波长范围内具有相对低的测量灵敏度。第一测量单元当然仅对》1000nm的电磁辐射弱敏感，但是如果测量信号被充分放大，使用具有低信号弱度的第一测量单元在该波长范围内记录的那些信号可以被放大到这样的程度，即可以从放大的测量数据中推断出关于类火现象的定性和/或定量信息，即在该波长范围内发射电磁辐射。如前所述，第二个测量单元特别适合在300℃
–
500℃的温度范围内对类火现象进行计量检测。在所述波长范围内，第二测量单元具有高灵敏度，但是所记录的信号也具有相对高的噪声分量。所获得的信号只能被稍微放大。例如，如果在发射特别是在第二波长范
围内的电磁辐射的类火现象的情况下发生辐射吸收现象(例如，通过有机颗粒)，则由于吸收的辐射，第二测量单元在第二波长范围在一定程度上变“盲”，即防止了第二测量单元对类火现象的计量检测。然而，在这种情况下，通过适当调节测量灵敏度(放大或调节阈值)，第一测量单元可以检测到此类类火现象。因此，从所述示例可以推断，作为介质相关环境(或诸如辐射吸收的事件)的结果，可以对第一和第二测量单元进行适合于特定要求的测量灵敏度调节。相应地，即使在功能故障、性能降低或由于测量技术原因的情况下，也可以根据特定要求调节测量灵敏度。
[0063]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，第三测量单元适用于检测来自100nm-500nm波长范围内的环境光的电磁辐射。特别是，第三测量单元可以适用于检测紫外线(uv-a、uv-b、uv-c)，即检测波长范围为100nm至380nm的电磁辐射。环境光的可靠检测是避免误报的关键因素。由于某些类火现象在环境光的波长范围内发射电磁辐射，并且第一测量单元在该范围内具有相对高的测量灵敏度，因此在检测到的环境光的特定情况下可以触发假警报。为了避免这种情况，借助于针对该检测而优化的环境光传感器(第三测量单元)对环境光的检测对于避免误报具有极大的相关性。因此，可以检查由第三测量单元记录的测量数据是否存在环境光。如果被确认，则或者可以已经满足调节标准(环境光的定性存在可以是调节标准)，或者单独地或者结合进一步的测量和/或特征数据来检查这种肯定的确定是否存在不同定义的调节标准。如果定性地证明了环境光的存在，则可以安排例如在环境光的范围内也有选择性的第一测量单元进入待机模式或关闭状态(因此调节与操作状态相关的操作参数)。
[0064]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，适于测量介质特定或环境特定的测量数据的传感器单元是压力传感器单元、密度传感器单元、温度传感器单元、湿度传感器单元、用于测量颗粒浓度的传感器单元或多个上述传感器单元的布置。
[0065]
因此，可以使用传感器单元确定的参数涉及介质或介质周围环境的压力、密度、温度、湿度值、颗粒浓度或气体浓度。所述参数可以影响在介质或介质的周围环境中存在类火现象的概率。例如，压力的增加会加剧颗粒的运动，高温也会有助于点燃引发剂，高颗粒浓度会增加爆炸风险(取决于气体类型)，低湿度也会增加火灾或爆炸的风险。因此，对介质或周围环境中具体存在的这些条件的检测对于评估检测到的类火现象的危险相关性可能具有高度重要性。如果记录的介质特定或环境特定的测量数据倾向于指示对于检测到的类火现象触发火灾或爆炸的低风险(例如，在介质颗粒的低颗粒浓度的情况下)，则类火现象的检测可以被归类为无害的。与此相反，如果相应地存在介质特定或环境特定的条件，则类火现象可被归类为引发火灾或爆炸的危险现象。如上所述，如果存在介质特定或环境特定的条件(可通过第三测量单元检测)，则对测量灵敏度或其中一个测量单元的操作参数的调节可能是必要的或适当的。
[0066]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，介质特定或环境特定的测量数据是由传感器单元在介质中或介质周围测量的测量数据。通过包括“测量”介质特定或环境特定的测量数据，在检查是否满足调节标准时，可以直接考虑储存器中特定和当前普遍存在的条件。因此，由于储存器中某个时间点的普遍存在的条件，可能已经需要调节测量灵敏度(例如，由于低颗粒浓度)或操作参数。此外，还可以基于这些数据来确定或指定调节标准。因此，在检测到的类火现象的风险评估中，也可以考虑储存器中特别普遍存在的
条件。
[0067]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，介质特定或环境特定的特征数据是存储在数据库中的特征数据，并且特别涉及介质或介质周围的压力、密度、温度、湿度值、颗粒浓度或气体浓度。根据储存器中存在的介质类型或相关的框架条件，可以模拟，例如，是否有足够的概率需要调节操作参数或测量单元之一的测量灵敏度。因此，可以将特定概率值(例如，有机颗粒存在辐射吸收的概率值)或要通过模拟实现的条件定义为调节标准，并且当满足该条件时，执行测量灵敏度或测量单元之一的操作参数的调节。
[0068]
介质特定或环境特定的特征数据可以涉及机器装置的特定控制参数，该机器装置具有装载有介质或介质流经的储存器(例如工厂)。如果发生与作为介质特定或环境特定的特征数据的介质特定或环境特定的特征数据或控制参数有关的改变(例如在机器装置中)，这些改变由于例如介质改变、机器装置中的操作参数改变等而导致，这可以通过手动或自动调节与测量装置相关的测量或传感器单元之一的测量灵敏度或操作参数来考虑，并提供智能学习过程。作为与介质特定或环境特定的特征数据或作为特介质特定或环境特定的特征数据的控制参数有关的改变的结果(例如，通过调节机器装置的控制参数)，可以输出例如启动测量装置的自动或手动重新校准或者学习过程的消息。因此，根据本发明的装置可以与其他测量单元、智能装置、机器等“智能地”交互。为此，该装置可以具有相应的通信和数据处理装置。
[0069]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，调节标准是预定义的绝对值或预定义的值范围，其中绝对值或值范围与压力、密度、温度、空气湿度、颗粒浓度或气体浓度、或者多个上述参数形成组合的调节标准。价值的“规范”可以理解为用户的规范，也可以理解为计算或算法值的确定。在许多情况下，不可能基于纯绝对值(例如，由于动态系统中自然存在的波动)得出测量灵敏度调节或操作参数调节的需要。因此，利用数值范围(例如，在公差范围的意义上)通常是补偿系统波动(例如，变化的温度、压力、颗粒浓度等)的选择手段。
[0070]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，检查装置适于将使用传感器单元测量的介质特定或环境特定的测量数据或存储的介质特定或环境特定的特征数据与调节标准进行比较，以检查测量数据或特征数据是否与预定的绝对值一致或位于预定的值范围内，其中在这方面为肯定确定的情况下，满足调节标准并且使所述控制装置适配以：
[0071]
a.调节至少一个测量单元的操作参数，其中所述操作参数特别是在线、离线或待机状态意义上的操作状态；和/或
[0072]
b.调节，特别是削弱或增加第一和/或第二测量单元的测量灵敏度；和/或
[0073]
c.调节，特别是削弱或增加用于触发存储在第一和/或第二测量单元中的危险信号的阈值。
[0074]
在肯定确定的情况下，可以通过检查装置将命令信号发送到控制装置，从而可以进行一个或多个上述调节。
[0075]
例如，如果确定一个或多个介质特定或环境特定的测量数据或一个或更多个存储的介质特定或环境特定的特征数据与一个或多个预定义的绝对值一致或者位于一个或多个预定义的值范围内，可以确定操作参数的调节是否可以降低误报的概率或者增加测量精
度。在特定情况下，只有通过调节操作参数或调节测量灵敏度才能检测到类火现象。附加地或可替换地，可以确定是否需要调节第一和/或第二测量单元的测量灵敏度以避免例如假警报，或者提高性能和/或测量精度。此外，可以附加地或替代地确定用于触发存储在第一和/或第二测量单元中的危险信号的测量值是否被调节，特别是减小或增大。较低的阈值导致危险信号的更快速的触发，因为触发阈值被更快地达到。较高的阈值导致危险信号的稍后触发，因为要达到的阈值假定较高的值。也可以进行阈值调节来代替测量灵敏度调节。除了避免误报之外，所述实施方式还可以确保，在测量装置的特定操作和/或性能参数没有被相对于包含储存器的机器或装置进行适当/优化调节的情况下，例如，由于操作参数、阈值或测量灵敏度的所述调节，仍然确保了对类火现象的可靠检测。这种调节可以被指定为智能自学习过程。
[0076]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，检查装置适于检查由第三测量单元记录的测量数据是否存在环境光，预定义的环境光强度或预定义的测量数据特定特征值作为调节标准，其中，在这方面的肯定确定的情况下，满足所述调节标准，并且使所述控制装置适于：
[0077]
a.关闭第一测量单元；
[0078]
b.削弱第一测量单元的测量灵敏度；或
[0079]
c.调节，特别是增加用于触发相对于第一测量单元存储的危险信号的阈值。
[0080]
在肯定确定的情况下，可以通过检查装置将命令信号发送到控制装置，从而可以执行上述调节之一。
[0081]
当存在环境光时，关闭第一测量单元(可选地切换到离线或待机状态)可能是有利的，因为第一测量单元在环境光的波长范围内是测量敏感的。为了避免由环境光触发的假警报，第一测量单元可以至少暂时关闭。然而，这里的缺点是第一测量单元不能再检测到类火现象。因此，可以降低(削弱)第一测量单元的测量灵敏度，使得环境光不超过用于触发危险信号的预定阈值。最后，可以设置为增加用于触发相对于第一测量单元存储的危险信号的阈值。例如，阈值可以与在特定波长或特定波长范围内记录的电磁辐射的信号强度有关。因此可以确保，尽管存在环境光，但是可以用第一测量单元检测到信号密集的类火现象，但是只有在超过特定的信号强度值(这可以设置阈值)时才触发危险信号。因此，较低强度的环境光不被考虑。
[0082]
此外，可以检查由第一和/或第二测量单元记录的测量信号的时间特性是否存在测量数据特有的特征值。就其信号形状而言，类火现象通常表现出单独可区分的信号峰值，而时序记录的信号在这方面无法与静止(即恒定)的环境光区分开来。这也可以是环境光存在的指示。第三测量单元(环境光传感器)也可以利用这一原理。
[0083]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，检查装置适于检查由第一和/或第二测量单元记录的测量数据是否满足作为调节标准的测量数据特定标准，其中在这方面肯定确定的情况下，满足调节标准，并且使控制装置适配以：
[0084]
a.调节至少一个测量单元的操作参数，其中所述操作参数特别是在线、离线或待机状态意义上的操作状态；和/或
[0085]
b.调节，特别是削弱或增加第一和/或第二测量单元的测量灵敏度；和/或
[0086]
c.调节，特别是削弱或增加用于触发存储在第一和/或第二测量单元中的危险信
号的阈值。
[0087]
在肯定确定的情况下，可以通过检查装置将命令信号发送到控制装置，从而可以进行一个或多个上述调节。
[0088]
介质特定标准可以理解为，例如，存在于特定波长的信号强度、在预定义波长范围上积分或平均的信号强度、用加权因子加权的信号强度、依赖于波长的信号强度曲线的曲线特征(横坐标：波长；纵坐标：信号强度)或可以从测量数据中提取或计算的其他参数。
[0089]
操作参数的调节可以降低误报的概率或提高测量精度。在某些情况下，只有通过调节操作参数或调节测量灵敏度才能检测到类火现象。假设原则上，由类火现象发射的电磁辐射确实可以由第二测量单元检测到，然而，发射的辐射被预先吸收，例如被储存器中的有机颗粒吸收。在这种情况下，通过第二测量单元的特定波长的检测导致不正确的结果(或者根本没有)。通过增加第一测量单元的测量灵敏度，可以通过增加测量灵敏度来增加在第二波长范围中第一测量单元仅有的低灵敏度。因此，第一测量单元可以检测到在其波长相关灵敏度最佳值之外的类火现象。在这种情况下，第一测量单元取代第二测量单元的位置或补偿其降低的性能。这样的过程与在高信号放大下的非共振测量相当。附加地或可替换地，可以检查是否需要第一和/或第二测量单元的测量灵敏度调节，例如，以避免误报警或提高性能和/或测量精度。此外，可以附加地或可替换地确定是否应该调节、特别是减小或增大用于触发存储在第一和/或第二测量单元中的危险信号的阈值。如上所述，较低的阈值导致危险信号的更快速的触发，因为触发阈值被更快地达到。较高的阈值导致危险信号的较晚(延迟)触发。也可以进行阈值的调节，而不是测量灵敏度的调节。
[0090]
此外，环境光的定性(或相对于信号强度的定量)存在可以基于使用第一和/或第二测量单元记录的测量数据来确定，例如，使用时间信号曲线或峰值形状。这是因为尽管类火现象(例如火花)总是表现出在时域中变化的峰值形状，但静止环境光的峰值形状是不变或恒定的。因此，可以根据使用第一和/或第二测量单元记录的测量数据的时间信号曲线来推断环境光的存在。因此，环境光的定性确定(但也可以是定量强度确定)可以构成调节标准。
[0091]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，检查装置适于检查由第一和/或第二测量单元记录的测量数据是否存在由所述介质对由所述类火现象发射的电磁辐射的辐射吸收作为调整标准，其中，在这方面肯定确定的情况下，满足所述调节标准，并且使所述控制装置适配以：
[0092]
a.关闭第二测量单元；
[0093]
b.削弱第二测量单元的测量灵敏度；和/或
[0094]
c.增加第一测量单元的测量灵敏度；和/或
[0095]
d.调节，特别是降低用于触发存储在第一测量单元中的危险信号的阈值。
[0096]
了解吸收现象的发生，其中类火现象的电磁辐射在特定波长或特定波长范围内被吸收，可以使用根据本发明的装置(或根据本发明所述的方法)安全地检测危险的点火引发物(尽管存在辐射吸收)。这种辐射吸收的存在的知悉或概率可以构成需要测量灵敏度调节(特别是在第一测量单元中)的(待满足)调节标准。这种辐射吸收的存在可以基于使用测量装置记录的测量数据得出结论(例如，根据使用第一和第二测量单元记录的测量值的强度数据得出结论)。特别地，通过提高第一测量单元的测量灵敏度，可以例如通过借助于第一
测量单元(非谐振)的波长偏移检测来记录在第二测量单元的光谱范围中吸收的类火现象的电磁辐射。此外，有可能的是，类火现象基本上发射较长波长范围内的电磁辐射(根据本示例，该辐射分量可以被吸收，例如被有机颗粒吸收)，但仍然具有较短波长光谱范围内的辐射分量，然后可以由第一测量单元可靠地检测到。同样也可以通过降低第一测量单元中的阈值来实现，该阈值用于触发附加地或替代地提供的危险信号。在这种辐射吸收的情况下，也可以进行第二测量单元的关闭或者至少第二测量单元的测量灵敏度的减弱(衰减)。
[0097]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供作为检查装置的一部分或通过信号技术连接到检查装置的计算装置，其中，所述计算装置适于基于存储的介质特定或环境特定的特征数据来计算介质对由类火现象发射的电磁辐射的辐射吸收的存在的概率值，其中，调整标准是预定义的概率值或概率值范围。如上所述，对于储存器中的特定介质(具有已知的配置和尺寸)，知道相应的边界条件，可以模拟地(通过计算装置)确定在较长波长的第二波长范围内发生辐射吸收的概率。然后可以检查通过这种模拟确定的数据或了解(可选地与进一步测量的测量数据或存储的环境特定或介质特定的特征数据相结合)，以确定是否需要调节操作参数或测量灵敏度。
[0098]
因此，检查装置可以适于检查计算出的概率值是否与预定概率值一致或者是否位于预定概率值范围内，其中在这方面肯定确定的情况下，满足调节标准，并且使控制装置适配以：
[0099]
a.关闭第二测量单元；
[0100]
b.削弱第二测量单元的测量灵敏度；和/或
[0101]
c.增加第一测量单元的测量灵敏度；和/或
[0102]
d.调节，特别是降低用于触发存储在第一测量单元中的危险信号的阈值。
[0103]
在肯定确定的情况下，可以通过检查装置将命令信号发送到控制装置，从而可以进行一个或多个上述调节。可以进行阈值调节来代替测量灵敏度调节。
[0104]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，第一和第二测量单元被分配有共同的放大模块，或者第一和第二测量单元每个被分配单独的放大模块，其中测量灵敏度可以用共同的或单独的放大模块来调节。在这种情况下，可以提供的是，共同的放大模块或单独的放大模块通过信号技术连接到控制装置。事实上，放大模块可以通过信号技术连接到测量单元。放大模块可以例如以信号放大器或前置放大器(预放大器、前级放大器)的形式配置，其中这些可以都是模拟性质的，也可以都是数字性质的。放大模块被理解为以这样的方式放大测量信号，即，使得这些信号在下一阶段中以可处理的或期望的信号放大方式存在。
[0105]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，测量装置和控制装置被布置在共同的传感器壳体中。由于在共同壳体中的布置，可以具有紧凑的装置设计，并且此外，制造支出保持较低。从而减少了装置在待监测的储存器上的安装和组装费用。壳体可以包括金属壳体或塑料壳体。
[0106]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，检查装置是计算单元或在计算单元上执行的例程，其中计算单元可以通过信号技术连接到报警装置。除了以例程的形式执行检查装置之外，检查装置还可以以程序、软件、应用软件(app)、算法等形式执行。作为计算单元执行的检查装置可以被配置在计算电路板上，并且包括电路和电功能部
件。
[0107]
根据本发明提出的装置的另一实施方式，可以提供的是，计算单元被布置在传感器壳体中，或者是被布置在该传感器壳体外部的计算单元。计算单元在传感器外壳中的布置(例如以印刷电路板的形式)可以节省安装空间，并直接为装置提供逻辑智能。计算单元的外部布置允许访问更大的计算能力，从而可以进行更复杂的评估、评估、检查等。在计算单元的外部布置的情况下，计算单元可以是服务器或计算中心。计算单元可以由多个互连的计算机或处于信号通信中的计算机形成。在计算单元的外部布置中，在装置的外壳中提供了合适的发送和接收装置(通信装置)，因此可以与计算单元进行信号和数据交换。在这种情况下，发送和接收装置可以通过信号技术连接到布置在壳体中的子计算单元。
[0108]
根据本发明的装置可以具有有线电源。事实上，可以提供装置的自给自足的电源，例如以可充电电池(多个)或电池(多个)的形式。这也可以理解为可再充电电池或电池的布置。因此，该装置可以在外壳中或外壳的一部分上具有电源单元，该电源单元包括所述可再充电电池或电池。在有利的实施方式中，电源单元可以以非接触方式充电，例如通过感应充电。太阳能模块也可以连接到电源单元，并提供操作所需的电能。
[0109]
根据本发明提出的装置的另一个实施方式，可以提供的是，测量装置被配置为布置在储存器外部，属于测量装置和/或传感器单元的第一、第二和/或第三测量单元适于通过储存器的至少部分光学透明的装置进行测量。光学透明可以是外壳的一部分，使得装置的外壳可以插入到储存器的开口中，从而闭合开口。光学透明的装置可以设置在储存器的壁中，壳体布置在该壁的区域中。将装置机械地保持在储存器的壁上的紧固装置可以设置在装置的壳体上，用于紧固到储存器。
附图说明
[0110]
本发明的进一步的特征和优点是从本发明的示例性实施方式的以下描述中获得的，这些描述不应被理解为限制性的，下文将参照附图对其进行详细解释。在示意图中：
[0111]
图1显示了具有类火现象的介质流经的储存器；
[0112]
图2显示了根据本发明的装置在图1的介质流经的储存器中使用时的基本功能原理的示意图；
[0113]
图3显示了与根据本发明的装置相关的组件及其相互作用的示意图；
[0114]
图4显示了根据本发明的灭火系统在根据图1的介质流经的储存器中使用时的示意图；
[0115]
图5显示了根据本发明的方法在示意性描述的时隙中的序列。
具体实施方式
[0116]
图1显示了一个介质流经的储存器2，作为介绍说明中列出的行业分支中的上级生产或加工厂的一部分。储存器2被构造为管道(例如，管状物)，介质3沿着该管道输送，即沿着输送方向36输送。介质3包括以颗粒形式存在的固体，如所描绘的多个三角形所示。输送是在重力的基础上完成的(例如，通过在斜槽中竖直方向上的输送)，或者机械输送或气动输送。还应注意的是，在介质流经的储存器2中可以发生类火现象1(由星形示意性地示出)。类火现象1在本例中特别被理解为火花、火焰、余烬、余烬袋等，其在某些情况下可以作为火
灾甚至爆炸的引发物。
[0117]
为了在早期阶段检测这种类火现象1并抵消相应的后果，可以使用根据本发明的装置，该装置也可以被指定为智能火花检测器。图2示意了根据本发明的装置的基本功能原理。如图所示，该装置包括传感器壳体16，测量装置4布置在传感器壳体16中。测量装置4配置为记录测量数据，包括第一、第二和第三测量单元11、12、13以及可选传感器单元14。第一测量单元11被配置为检测第一波长范围内由类火现象1(如虚线箭头所示)发射的电磁辐射5。第一波长范围从190nm至1100nm，并且优选从430nm至1100nm，其中第一测量单元11的测量灵敏度最佳位于约780nm的波长范围内，优选精确地在780nm处。第二测量单元12被配置用于检测第二波长范围内由类火现象1发射的电磁辐射5。第二波长范围位于1000nm
–
3100nm，并且优选地从1650nm
–
3100nm。因此，第二波长范围位于较长的波长光谱范围内。
[0118]
另一方面，第三测量单元13适用于检测400nm
–
500nm波长范围内环境光7的电磁辐射9。环境光7可以通过储存器或相关的管道系统中的开口进入储存器2(或管道)。在储存器2中提供背景光或环境光7的光的产生也可以源自机器或工厂部件。此外，(至少部分地)光学透明的装置6(例如，特定波长或特定波长范围的辐射可穿过的窗格)可以设置在放置在储存器2的壁上的装置或传感器装置4的区域中。在这种情况下，环境光也可以可选地从外部穿过装置6进入储存器2的内部。
[0119]
测量装置4中可选提供的传感器单元14适于记录测量数据，例如介质3或介质3的周围环境u的压力、密度、温度、湿度值、颗粒浓度或气体浓度。由传感器单元14可记录的测量数据也可以在测量单元11、12检测到的类火现象1的风险评估中被考虑。可选地，风险评估中或多或少考虑了由第三测量单元13可检测到的环境光7的存在。
[0120]
图3以与图2相比的详细视图显示了根据本发明的装置的可能结构。可以看出，测量单元11、12、13和可选提供的传感器单元14布置在公共壳体16中。此外，在壳体中设置有检查装置8，该检查装置8适于在当前时间点ta基于由测量装置4记录的测量数据和/或存储的介质特定或环境特定的特征数据来检查是否满足特定的调节标准a。检查装置8是计算单元、和/或存储在计算单元、软件或算法上的例程。调节标准a可以由用户外部指定，例如通过相应的编程或相应的输入装置。也可以使用计算单元来确定调节标准a。上述介质特定或环境特定的特征数据可以存储在数据库15a中，该数据库15a是检查装置8(计算单元)的一部分。除此之外，介质特定或环境特定的特征数据存储在外部数据库15b中，其中检查装置8可以通过信号连接(由双箭头表征)访问数据库15b。因此，在检查装置8和数据库15b之间的数据交换是可能的。此外，在壳体16中设置8控制装置10，该控制装置还适于在满足调节标准a时在测量装置4中进行测量灵敏度调节或操作参数调节。必须进行测量灵敏度调节或操作参数调节的命令从检查装置8，即通过信号连接(参见所示的双箭头)传输到控制装置10。因此，检查装置8通过信号技术连接到控制装置10。因此，在当前时间点ta，只要满足调节标准a，则针对这种情况适当调节测量单元11、12、13中的至少一个的测量灵敏度m1、m2、m3或操作参数p1、p2、p3。为此，控制装置10通过信号技术连接到测量单元11、12、13(参见所示的表示所述信号连接的双箭头)。因此，如有必要，通过控制装置10调节第一测量单元11中的测量灵敏度m1和/或操作参数p1，第二测量单元12中的测量灵敏度m2和/或者操作参数p2，和/或第三测量单元13中的测量灵敏度m3和/或操作参数p3。第一或第二测量灵敏度m1、m2的设置可以通过分配给第一和第二测量单元11、12的放大模块21、22进行，这些放大模块通过信
号技术连接到控制装置10。实际上，放大模块21、22通过信号技术连接到测量单元11、12。放大模块21、22可以例如以信号放大器或前置放大器的形式配置，其中这些可以都是模拟或数字性质的。此外，测量灵敏度调节可以与触发与第一和/或第二测量单元11、12相关存储的危险信号的阈值相关。阈值可以存储在测量单元11、12、检查装置8、数据库15a、15b或控制装置10中。操作参数p1、p2、p3特别涉及测量单元m1、m2、m3的操作状态，特别是在线状态(能记录测量数据)、待机状态(电源待机中，记录测量数据需要激活)或离线状态(没有电源或关断状态，不可能记录测量数据)。图2最后还显示，测量单元11、12、13以及传感器单元14均与检查装置8进行信号通信(参见双箭头)。所记录的测量值可以通过这些信号连接被中继到检查装置8。可以对测量值进行预处理，预处理可以在测量单元11、12、13或传感器单元14中进行。此外，这可以在检查装置8中进行。然后在检查装置8中，相对于满足调节标准a来评估和检查测量数据。为此，可以将测量数据转换成期望的数据格式或期望的数据表示。此外，可以进行数据选择、数据评估等，以检查是否满足调节标准a。
[0121]
图4是根据本发明的灭火系统的示意图，该灭火系统用于根据图1的介质流经的储存器中。在所描绘的示例中，火焰31已经由类火现象1所引起。如上所述，通过设置在壳体16中的测量装置4(参见3)来检测由类火现象1发射的电磁辐射5。通过检查装置8，对检测到的类火现象1是否是火灾或爆炸风险增加的事件进行评估。如果这是一个火灾或爆炸风险增加的事件，或者已经被归类为危险的火灾、火焰或余烬的演变，这通过信号连接34从检查装置8或传感器装置传递到报警系统30，并且可选地激活灭火装置32以消除(即灭火)危险状态。然而，风险评估也可以直接在警报系统30中进行。为了扑灭类火现象1或火焰31，可以通过灭火装置22将灭火剂33引入储存器2中。灭火剂可以包括例如(水或灭火泡沫的)喷雾。
[0122]
图5示意性地显示了根据本发明的方法的序列的时隙。首先，测量装置4在第一操作状态b1操作。当介质引起的事件e
med
发生时，这可以例如是介质3的变化或参数变化(改变的介质浓度、改变的压力、改变的温度等)或与测量相关的事件e
mess
，例如检测到的类火现象1、由测量单元11、12、13、14记录的测量数据，或存储的介质特定或环境特定的特征数据在步骤pa中检查在当前时间点ta是否满足调节标准a。如果调节标准a得到满足，则可以使用控制装置适应该状况进行测量单元11、12、13中的至少一个的测量灵敏度m1、m2、m3的调节am或操作参数p1、p2、p3的调节ab。然后，该装置在第二操作状态b2中被进一步操作。通过虚线l可以看出，该方法或所描述的过程可以一次又一次地重复。
[0123]
参考附图标记列表
[0124]
1类火现象
[0125]
2储存器
[0126]
3介质
[0127]
4测量装置
[0128]
5电磁辐射
[0129]
6光学透明装置
[0130]
7环境光
[0131]
8检查装置
[0132]
9电磁辐射(环境光)
[0133]
10控制装置
[0134]
11第一测量单元
[0135]
12第二测量单元
[0136]
13第三测量单元
[0137]
14传感器单元
[0138]
15a数据库
[0139]
15b数据库
[0140]
16传感器壳体
[0141]
21放大模块
[0142]
22放大模块
[0143]
30报警系统
[0144]
31火焰
[0145]
32灭火装置
[0146]
33灭火剂
[0147]
34信号连接
[0148]
35信号连接
[0149]
36输送方向
[0150]
a调节标准
[0151]ab
操作参数调节
[0152]am
测量灵敏度调节
[0153]
b1第一运行状态
[0154]
b2第二运行状态
[0155]emess
事件
[0156]emed
事件
[0157]
l虚线
[0158]
m1测量灵敏度
[0159]
m2测量灵敏度
[0160]
m3测量灵敏度
[0161]
n用户
[0162]
pa检查是否满足调节标准
[0163]
p1操作参数
[0164]
p2操作参数
[0165]
p3操作参数
[0166]
ta当前时间点
[0167]
u周围环境

技术特征：
1.一种用于计量检测类火现象(1)的装置，特别是计量检测介质流经或装载有介质的储存器(2)中的火花、火焰或余烬或热粒子现象，所述装置包括被配置为记录测量数据的测量装置(4)，所述测量装置(4)包括用于分别检测由所述类火现象(1)在第一或第二波长范围内发射的电磁辐射(5)的第一和第二测量单元(11、12)，该测量装置可选地包括用于检测环境光(7)的第三测量单元(13)以及可选地包括用于测量介质特定或环境特定的测量数据的传感器单元(14)，所述装置的特征在于检查装置(8)，所述检查装置适于在当前时间点(t
a
)基于由所述测量装置(4)记录的测量数据和/或存储的介质特定特征数据或环境特定的特征数据来检查是否满足调节标准(a)，其中，如果满足所述调节标准(a)，则可以使用控制装置(10)针对该情况适当地调节测量单元(11、12、13)中的至少一个的测量灵敏度(m1、m2、m3)或操作参数(p1、p2、p3)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二测量单元(11，12)各自的最佳测量灵敏度位于不同的波长范围内。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一测量单元(11)适于检测波长范围为100nm至1500nm，优选750nm至1200nm的电磁辐射(5)，其中，所述第一测量单元(11)的最佳测量灵敏度在约950nm的波长范围内，优选精确地在950nm。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二测量单元(12)适于记录波长范围为1000nm至3500nm，优选1500nm至3000nm，特别优选2000nm至2800nm的电磁辐射(5)。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三测量单元(13)适于检测100nm至500nm波长范围内的环境光(7)的电磁辐射(9)。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，适于测量介质特定或环境特定的测量数据的传感器单元(14)是压力传感器单元、密度传感器单元、温度传感器单元、湿度传感器单元、用于测量颗粒浓度的传感器单元，用于测量气体浓度的传感器单元或多个上述传感器单元的配置。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述介质特定或环境特定的测量数据是由所述传感器单元(14)在所述介质(3)中或在所述介质(3)的周围环境(u)中测量的测量数据。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述介质特定或环境特定的特征数据是存储在数据库(15a，15b)中的特征数据，并且特别涉及所述介质(3)或所述介质(3)的周围环境(u)的压力、灵敏度、温度、湿度值、颗粒浓度或气体浓度。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述调节标准(a)是预定绝对值或预定数值范围，其中，所述绝对值或所述数值范围涉及压力、密度、温度、空气湿度、特定浓度或气体浓度，或者多个上述参数形成组合的调节标准(a)。10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置(8)适于将使用所述传感器单元(14)测量的介质特定或环境特定的测量数据或存储的介质特定或环境特定的特征数据与所述调节标准(a)进行比较，并且检查所述测量基准或所述特征基准是否与所述预定绝对值一致或者是否位于所述预定数值范围内，其中，在这方面肯定确定的情况下，满足所述调节标准(a)，并且使所述控制装置(10)适配以：a.调节所述测量单元(11、12、13)中的至少一个的操作参数(p1、p2、p3)以适应，其中，所述操作参数(p1、p2、p3)特别是在线、离线或待机状态意义上的操作状态；和/或
b.调节，特别是削弱或增加第一和/或第二测量单元(11，12)的测量灵敏度(m1，m2)；和/或c.调节，特别是削弱或增加用于触发存储在第一和/或第二测量单元(11，12)中的危险信号的阈值。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置(8)适于检查由所述第三测量单元(13)记录的测量数据是否存在环境光(7)，预定的环境光强度或预定的测量数据特定特征值作为调节标准(a)，其中，在这方面肯定确定的情况下，满足所述调节标准(a)，并且使所述控制装置(10)适配以:a.关闭第一测量单元(11)；b.削弱第一测量单元(11)的测量灵敏度(m1)；或者c.调节，特别是增加用于触发相对于第一测量单元(11)存储的危险信号的阈值。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置(8)适于检查由所述第一和/或第二测量单元(11，12)记录的测量数据是否满足作为调节标准(a)的测量数据特定标准，其中，在这方面肯定确定的情况下，满足所述调节标准(a)并且使所述控制装置(10)适配以：a.调节所述测量单元(11、12、13)中的至少一个的操作参数(p1、p2、p3)，其中所述操作参数(p1、p2、p3)特别是在线、离线或待机状态意义上的操作状态；和/或b.调节，特别是削弱或增加第一和/或第二测量单元(11，12)的测量灵敏度(m1，m2)；和/或c.调节，特别是减小或增大用于触发存储在第一和/或第二测量单元(11，12)中的危险信号的阈值。13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置(8)适于检查由所述第一和/或第二测量单元(11、12)记录的测量数据是否存在由所述介质(3)对由所述类火现象(1)发射的电磁辐射(5)的辐射吸收作为调节标准(a)，其中，在这方面肯定确定的情况下，满足所述调节标准(a)，并且使所述控制装置(10)适配以：a.关闭第二测量单元(12)；b.削弱所述第二测量单元(12)的测量灵敏度(m2)；和/或c.增加第一测量单元(11)的测量灵敏度(m1)；和/或d.调节，特别是降低用于触发存储在第一测量单元(11)中的危险信号的阈值。14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，计算装置是所述检查装置(8)的一部分，或者通过信号技术连接到所述检查装置，其中，所述计算装置适于基于存储的介质特定或环境特定的特征数据，计算介质(3)对由类火现象(1)发射的电磁辐射(5)存在辐射吸收的概率值，其中调节标准(a)是预定的概率值或概率值范围。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置(8)适于检查所计算的概率值是否与所述预定的概率值一致或者是否位于所述预定的概率值范围内，其中，在这方面肯定确定的情况下，满足所述调节标准(a)并且使所述控制装置(10)适配以：a.关闭第二测量单元(12)；b.削弱所述第二测量单元(12)的测量灵敏度(m2)；和/或c.增加第一测量单元(11)的测量灵敏度(m1)；和/或
d.调节，特别是降低用于触发存储在第一测量单元(11)中的危险信号的阈值。16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一和第二测量单元(11，12)被分配有共同的放大模块，或者所述第一和第二测量单元分别被分配有单独的放大模块(21，22)，其中，所述测量灵敏度(m1，m2)可以与所述共同的或单独的放大模块(m1，m2)相适配。17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述共同的放大模块或所述单独的放大模块(m1，m2)通过信号技术连接到所述控制装置(10)。18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置(4)和所述控制装置(10)设置在共同的传感器壳体(16)中。19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述检查装置(8)是计算单元或在计算单元上执行的例程，其中，所述计算单元可以通过信号技术连接到报警系统(30)。20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述计算单元被布置在所述传感器壳体(16)中，或者是被布置在传感器壳体(16)外部的计算单元。21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述测量装置(4)被配置为布置在所述储存器(2)外部，属于测量装置(4)和/或传感器单元(14)的第一、第二和/或第三测量单元(11、12、13)适于通过储存器(2)的至少部分光学透明的装置(6)进行测量。22.一种用于消除由类火现象(1)产生的危险状态的系统，特别是在介质流经或装载有介质的储存器(2)中的火花、火焰、余烬或热颗粒现象，该系统包括根据权利要求1-21中任一项所述配置的装置和用于消除危险状态的装置。23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，警报系统(30)用于在危险状态发生时发出视觉和/或听觉警报。24.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述用于消除危险状态的装置适于致动机器装置的机械或电子部件，所述机器装置包括介质流经或装载有介质的储存器(2)，其中用于消除危险状态的装置特别是机器装置的关闭装置或调节装置。25.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，用于消除危险状态的装置是灭火装置(32)。26.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述报警系统(30)通过信号技术连接到所述装置，并且具有用于接收由所述装置触发的危险信号的接收装置。27.根据权利要求23或26所述的系统，其特征在于，所述警报系统(30)具有用于发出可见和/或可听警报的警报装置。28.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，所述灭火装置(32)是通过信号技术连接到所述装置的火花、火焰、余烬或热颗粒灭火装置，并且包括用于接收由所述装置触发的危险信号的接收装置。29.根据权利要求25或28所述的系统，其特征在于，所述灭火装置适于在接收到所述危险信号时使用灭火装置(33)来扑灭介质流经或装载有介质的储存器中的火花、火焰、余烬或热颗粒。30.一种使用根据权利要求1至21中任一项所述的装置计量检测类火现象(1)的方法，特别是计量检测介质流经或装载有介质的储存器(2)中的火花、火焰、余烬或热粒子现象，
其中：a.使用所述第一测量单元(11)，记录由类火现象(1)在第一波长范围内发射的电磁辐射(5)以及相关的测量数据；b.使用所述第二测量单元(12)，记录由类火现象(1)在第二波长范围内发射的电磁辐射(5)以及相关的测量数据；c.可选地使用所述第三测量单元(13)记录环境光(7)以及相关的测量数据；d.可选地使用传感器单元(14)记录介质特定或环境特定的测量数据，其中在当前时间点(t
a
)，使用检查装置(8)基于所记录的测量数据和/或所存储的介质特定或环境特定的特征数据来检查是否满足调节标准(a)，如果满足所述调节标准(a)，测量单元(11、12、13)中的一个的测量灵敏度(m1、m2、m3)或操作参数(p1、p2、p3)针对该情况被适当地调节。31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法以预定的时间间隔或在要手动预定的时间点连续执行。

技术总结
本发明涉及一种用于计量检测类火现象(1)，特别是计量检测介质流经或装载有介质的储存器(2)中的火花、火焰或余烬或热粒子现象的装置，该装置包括被配置为记录测量数据的测量装置(4)，所述测量装置(4)包括第一和第二测量单元(11、12)，用于分别检测由所述类火现象(1)在第一或第二波长范围内发射的电磁辐射(5)，可选地包括用于检测环境光(7)的第三测量单元(13)以及可选地包括用于测量介质特定或环境特定的测量数据的传感器单元(14)。为了降低这种装置的假警报风险并改进类火现象的检测和风险评估，提供了一种检查装置(8)，其适于在当前时间点(t


技术研发人员：阿明
受保护的技术使用者：法古斯-格雷康格雷腾有限两合公司
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2023/8/5