Die Erfindung betrifft ein Waldbrandfrüherkennungssystem mit einem Endgerät, wobei das Endgerät eine Sensoreinheit aufweist, wobei die Sensoreinheit einen ersten und einen zweiten Bimetall-Signalgeber aufweist, wobei die zwei Bimetall-Signalgeber unterschiedlich zueinander ausgeführt sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Detektion von Waldbränden mit den Verfahrensschritten Aufnahme von Wärmeenergiemenge eines ersten Bimetall-Signalgebers eines Waldbrandfrüherkennungssystems, Umwandlung der Wärmeenergiemenge in eine Deformation des Bimetalls des ersten Bimetall-Signalgebers, Erzeugen eines ersten Signals durch die Deformation des Bimetalls des ersten Bimetall- Signalgebers.

Stand der Technik

Systeme zur Früherkennung von Waldbränden sind bekannt. Dazu wird das zu überwachende Areal mittels Sensoren überwacht. Diese Sensoren sind z.B. drehbare Kameras, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass sie in der Nacht weniger effektiv sind. Eine Überwachung mittels in einem Satelliten verbauter IR-Kamera aus einem hohen Orbit weist den Nachteil auf, dass der Satellit nicht geostationär ist, für einen Umlauf also eine gewisse Zeit benötigt, in der das Areal nicht überwacht wird. Ein Satellit ist außerdem teuer in Anschaffung, Unterhalt und insbesondere beim Start des Satelliten. Eine Überwachung durch Minisatelliten in einem niedrigen Orbit benötigt üblicherweise eine Mehrzahl von Satelliten, deren Start ebenfalls kostenintensiv ist. Eine Überwachung durch Satelliten ist außerdem während ihres Starts mit einem hohen Kohlendioxid-Ausstoß verbunden.

Weiterhin sind Bi metal I-Piezo-Schalter bekannt. Die Bimetalle dieser Schalter deformieren sich bei Temperaturänderungen und lösen so durch die Deformation eines mit dem Bimetall gekoppelten Piezokristalls einen elektrischen Impuls aus. Sinnvoller ist eine Überwachung des Areals mittels einer Mehrzahl preiswerter, in Serie herstellbarer Sensoren. Die Sensoren werden im Areal verteilt angeordnet und liefern über Funkverbindung Daten an eine Basisstation.

Ein derartiges System zur Früherkennung von Waldbränden wird in der Schrift US 2008/0309502 A1 vorgestellt. Dabei wird liefert ein Sensor bei Feueralarm Informationen an ein nahegelegenes Control-Terminal, das dann einen Alarm mittels eines Langreichweiten-Funkfrequenz-Signal auslöst. Dieses System weist den Nachteil auf, dass das Control-Terminal den Alarm auslöst und dazu über eine leistungsfähige RF-Einheit verfügen muss. Die Sensoren benötigen eine GPS-Einheit, die ständig ein Signal an das Control-Terminal sendet, der Stromverbrauch der Sensoren ist daher hoch, die Lebensdauer der Energiequellen (Batterien) der Sensoren begrenzt.

Geräte und Sensoren, die z.B. zur Überwachung von Anlagen und Arealen eingesetzt werden, benötigen häufig nur wenige Mengen Energie, sei es, weil sie nicht permanent in Betrieb sind oder die Sensorik selbst sehr energiesparend ausgeführt ist. Zu ihrer Energieversorgung werden z.B. Batterien - auch wiederaufladbar - eingesetzt. Es kann aber dennoch sinnvoll sein, auf Batterien zu verzichten, weil Prüfung und Austausch zu aufwändig sind, wenn die Verbraucher unzugänglich montiert oder schwer erreichbar sind. Insbesondere sollte die Sensorik sowohl ausreichend sensitiv und robust als auch so energiesparend wie möglich ausgeführt sein. Infolge der Selbstentzündungsgefahr sind Li- lonen-Batterien auch nicht für diesen Einsatzzweck geeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Waldbrandfrüherkennungssystem bereitzustellen, das energiesparend und zuverlässig arbeitet, beliebig erweiterbar ist sowie kostengünstig in Installation und Unterhalt ist.

Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Waldbrandfrüherkennung bereitzustellen, mit dem ein Waldbrandfrüherkennungssystem energiesparend und zuverlässig betreibbar ist. Die Aufgabe wird mittels des Waldbrandfrüherkennungssystems gemäß Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 - 13 dargelegt.

Das erfindungsgemäße Waldbrandfrüherkennungssystem weist ein Endgerät auf, das eine Sensoreinheit aufweist. Erfindungsgemäß weist die Sensoreinheit einen ersten Bimetall- Signalgeber auf. Der Bimetall-Signalgeber weist eine Bimetall-Lamelle mit zwei übereinander liegenden Schichten unterschiedlicher Metalle auf. Die beiden Schichten sind miteinander stoffschlüssig oder durch formschlüssiges Material verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Metalle dehnt sich eine der Schichten stärker aus als die andere, wodurch sich die Bimetall-Lamelle bei Temperaturänderungen deformiert. Diese Deformation wird mittels des Bimetall- Signalgebers in ein Signal umgewandelt.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist jeweils ein Teil der Bimetall-Lamellen frei beweglich angeordnet, ein jeweils anderer Teil der Bimetall-Lamellen ist gelagert. Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beiden eine Bimetall-Lamelle bildenden Metalle deformieren sich die Bimetall-Lamellen sowohl bei Erwärmung als auch bei Abkühlung. Bei Erwärmung geht die Deformation z.B. von einer im Wesentlichen flachen Form in eine Form mit einer Krümmung über.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist die Sensoreinheit einen zweiten Bimetall-Signalgeber auf. Der erste Bimetall-Signalgeber ist dabei unterschiedlich zum zweiten Bimetall-Signalgeber ausgeführt. Beide Bimetall-Signalgeber weisen jeweils eine Bimetall-Lamelle auf. Die beiden Bimetall-Lamellen unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich ihrer Wärmeausdehnungskoeffizienten. Demzufolge ist die Deformation beider Bimetall-Lamellen bei gegebener Temperatur unterschiedlich, was in einer Generierung eines Signals bei unterschiedlichen Temperaturen resultiert. In einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste und/oder der zweite Bimetall-Signalgeber mit einem Piezoelement gekoppelt. Durch die Deformation der Bimetall-Lamellen der Bimetall-Signalgeber wird in dem Piezoelement eine elektrische Spannung erzeugt, die erfasst wird und so ein Signal in dem ersten und/oder zweiten Bimetall-Signalgeber generiert.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Schalttemperatur der ersten Bimetall- Lamelle verschieden von der Schalttemperatur der zweiten Bimetall-Lamelle. Als Schalttemperatur wird im Rahmen dieser Schrift die Temperatur bezeichnet, bei der die Bimetall-Lamelle derart deformiert ist, dass sie ein Signal erzeugt, z.B. indem aufgrund der Deformation ein Stromkreis kurzgeschlossen wird und/oder in einem Piezoelement eine elektrische Spannung erzeugt wird. Die beiden Bimetall-Lamellen unterscheiden sich insbesondere durch ihre Wärmeausdehnungskoeffizienten. Demzufolge ist die Deformation beider Bimetall-Lamellen bei gegebener Temperatur unterschiedlich bzw. die beiden Bimetall-Lamellen weisen eine gleiche Deformation bei unterschiedlichen Temperaturen auf. Daraus resultiert eine Abgabe eines Signals der beiden unterschiedlichen Bimetall- Signalgeber bei unterschiedlichen Schalttemperaturen.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die Sensoreinheit ein Array von Bimetall- Signalgebern auf. Das Array weist eine Mehrzahl von Bimetall-Signalgebern auf. Bei gleichartiger Ausführung der Bimetall-Signalgeber wird gegenüber der Verwendung von einem Bimetall-Signalgeber die Signalstärke des erzeugten Signals erhöht, das Endgerät benötigt daher eine weniger leistungsfähige und daher energiesparendere Leistungs- und Kommunikationseinheit.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Array eine Vielzahl von unterschiedlichen Bimetall-Signalgebern auf. Die Bimetall-Signalgeber weisen jeweils eine Bimetall-Lamelle auf. Die Bimetall-Lamellen unterscheiden sich untereinander insbesondere hinsichtlich ihrer Wärmeausdehnungskoeffizienten. Demzufolge ist die Deformation der unterschiedlich ausgeführten Bimetall-Lamellen bei gegebener Temperatur unterschiedlich, was in einer Generierung eines Signals bei unterschiedlichen Temperaturen resultiert. Mittels eines Arrays aufweisend eine Mehrzahl von unterschiedlichen Bimetall-Signalgebern können die Temperaturintervalle zwischen den einzelnen Signaltemperaturen genau definiert werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen die Vielzahl von unterschiedlichen Bimetall-Signalgeber der Sensoreinheit unterschiedliche Signaltemperaturen auf, wobei bei Erreichen der Signaltemperatur der jeweilige Bimetall-Signalgeber ein Signal erzeugt. Die Bimetall-Signalgeber weisen jeweils eine Bimetall-Lamelle auf. Die jeweiligen Bimetall- Lamellen unterscheiden sich untereinander insbesondere hinsichtlich ihrer Wärmeausdehnungskoeffizienten. Demzufolge ist die Deformation der unterschiedlich ausgeführten Bimetall-Lamellen bei gegebener Temperatur jeweils unterschiedlich, was in einer Generierung eines Signals bei unterschiedlichen Signaltemperaturen resultiert. Abhängig von der Signaltemperatur des jeweiligen Bimetall-Signalgebers werden daher von jeder Sensoreinheit eine Mehrzahl an Signalen generiert.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sensoreinheit mit einer Zeiterfassung gekoppelt. Mittels der Zeiterfassung ist die Zeit, insbesondere der Zeitpunkt der Erzeugung eines Signals eines Bimetall-Signalgebers erfassbar.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das von der Sensoreinheit erfasste Signal des Bimetall-Signalgebers mit der jeweiligen Zeit der Erfassung des Signals gekoppelt speicherbar. Das erfasste Signal wird zusammen mit dem Zeitpunkt der Erfassung des Signals in einem Speicher des Endgerätes und/oder in einem mit dem Endgerät verbundenen Speicher gespeichert. Das erfindungsgemäße Waldbrandfrüherkennungssystem weist üblicherweise eine Mehrzahl von Endgeräten auf, die einen oder mehrere Bimetall-Signalgeber aufweisen. Es ist aufgrund der Kenntnis der Zeitpunkte der Erzeugung der Signale der Bimetall-Signalgeber der Endgeräte nicht nur möglich, die Position eines Waldbrandes zu bestimmen, sondern auch dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit. Zusätzlich ist die Ausbreitungsrichtung des Waldbrandes bestimmbar, wenn Anzahl und Ort der den Waldbrand detektierenden Endgeräte sowie die Zeitpunkte der jeweiligen Detektion bekannt sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Waldbrandfrüherkennungssystem ein Mesh-Gateway-Netzwerk mit einem ersten Gateway und einem zweiten Gateway aufweist, wobei das erste Gateway ausschließlich mit anderen Gateways und Endgeräten des Mesh-Gateway-Netzwerks direkt kommuniziert und das zweite Gateway mit dem Netzwerk-Server kommuniziert.

Insbesondere die Kommunikation zwischen Endgeräten und einem ersten Gateway ist eine direkte, d.h. ohne weitere Zwischenstationen (Single-Hop-Verbindung). Die Kommunikation zwischen den Gateways kann durch eine direkte Single-Hop-Verbindung erfolgen, möglich ist auch eine Multi-Hop-Verbindung. Dadurch wird gleichzeitig die Reichweite des Mesh- Gateway-Netzwerks erweitert, weil das erste Gateway über ein vermaschtes Multi-Hop- Netzwerk in Verbindung zu dem zweiten Gateway steht und somit die Daten der Endgeräte an den Internet-Netzwerkserver weiterleiten kann. Die Verbindung zweites Gateway- Netzwerkserver erfolgt drahtlos oder drahtgebunden. Außerdem weist das Netzwerk mehrere Endgeräte auf. Bei einem derartigen Netzwerk sind ein oder mehreren Endgeräten direkt (Single Hub) über Funk mittels LoRa-Modulation oder FSK-Modulation an Gateways angebunden und kommunizieren über die Gateways mit dem Internetnetzwerkserver mittels eines Standard-Internetprotokolls.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Mesh-Gateway-Netzwerk ein LPWAN und bevorzugt ein LoRaWAN. LPWAN beschreibt eine Klasse von Netzwerkprotokollen zur Verbindung von Niedrigenergiegeräten wie batteriebetriebene Sensoren mit einem Netzwerkserver. Das Protokoll ist so ausgelegt, dass eine große Reichweite und ein niedriger Energieverbrauch der Endgeräte bei niedrigen Betriebskosten erreicht werden können. LoRaWAN kommt mit besonders geringer Energie aus. Die LoRaWAN-Netzwerke setzen eine sternförmige Architektur mittels Gateways-Nachrichtenpakete zwischen den Endgeräten und dem zentralen Netzwerkserver um. Die Gateways sind an den Netzwerkserver angebunden, während die Endgeräte per Funk über LoRa mit dem jeweiligen Gateway kommunizieren.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weisen die Endgeräte und/oder die ersten Gateways eine autarke Energieversorgung auf. Um die Endgeräte sowie die mit ihnen verbundenen ersten Gateways auch in unwirtlichen und insbesondere ruralen Gegenden fernab von Energieversorgung installieren und betreiben zu können, sind der Endgeräte und die ersten Gateways mit einer autarken Energieversorgung ausgestattet. Die Energieversorgung kann z.B. durch Energiespeicher - auch wiederaufladbar - erfolgen. Insbesondere ist die Energieversorgung mittels Solarzellen zu nennen, bei denen eine Energiekonversion Licht-elektrischer Energie erfolgt. Die elektrische Energie wird üblicherweise in einem Energiespeicher gespeichert, um die Energieversorgung auch in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung (z.B. in der Nacht) sicherzustellen.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Endgeräte und/oder die ersten Gateways off- grid betreibbar. Aufgrund der autarken Energieversorgung von Endgeräten und ersten Gateways sind diese Geräte ohne ein Versorgungsnetz autonom betreibbar. Daher können Endgeräte und erste Gateways insbesondere in unwegsame und mit üblichen Funknetzen nicht erreichbare Gegenden hinein verteilt und vernetzt werden.

Die Aufgabe wird weiterhin mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektion von Waldbränden gemäß Anspruch 14 gelöst. In den nachfolgenden Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungen der Erfindung dargelegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektion von Waldbränden weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt nimmt ein erster Bimetall-Signalgeber eines Waldbrandfrüherkennungssystems eine Wärmeenergiemenge auf. Ein Waldbrand erzeugt neben starker Rauchbildung eine Vielzahl von Gasen, insbesondere Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Art und Konzentration dieser Gase sind bei einem Waldbrand charakteristisch und lassen sich mittels geeigneter Sensoren detektieren und analysieren. Erfindungsgemäß wird die Temperatur der Gase erfasst. Neben Art und Konzentration der bei einem Waldbrand entstehenden Gase ist deren Temperatur ein Indikator für einen Waldbrand. Insbesondere wird mittels der vom ersten Bimetall-Signalgeber aufgenommenen Wärmeenergiemenge auf das Entstehen und/oder Vorhandensein eines Waldbrandes geschlossen. Im zweiten Verfahrensschritt wird die Wärmeenergiemenge in eine Deformation der Bimetall-Lamelle des ersten Bimetall-Signalgebers umgewandelt. Im dritten Verfahrensschritt wird ein erstes Signal durch die Deformation der Bimetall-Lamelle des ersten Bimetall-Signalgebers erzeugt, indem aufgrund der Deformation der Bimetall- Lamelle ein Stromkreis kurzgeschlossen wird und/oder in einem Piezoelement eine elektrische Spannung erzeugt wird.

Der Bimetall-Signalgeber weist eine Bimetall-Lamelle mit zwei übereinander liegenden Schichten unterschiedlicher Metalle auf. Die beiden Schichten sind miteinander stoffschlüssig oder durch formschlüssiges Material verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Metalle dehnt sich eine der Schichten stärker aus als die andere, wodurch sich die Bimetall-Lamelle bei Temperaturänderungen deformiert.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung nimmt ein zweiter Bimetall-Signalgeber des Waldbrandfrüherkennungssystems eine Wärmeenergiemenge auf. Die Wärmeenergiemenge wird in eine Deformation der Bimetall-Lamelle des zweiten Bimetall- Signalgebers umgewandelt und ein zweites Signal durch das durch die Deformation der Bimetall-Lamelle des zweiten Bimetall-Signalgebers erzeugt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Bimetall-Signalgeber verschieden vom zweiten Bimetall-Signalgeber. Beide Bimetall-Signalgeber weisen jeweils eine Bimetall- Lamelle auf. Die beiden Bimetall-Lamellen unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich ihrer Wärmeausdehnungskoeffizienten. Demzufolge ist die Deformation beider Bimetall- Lamellen bei gegebener Temperatur unterschiedlich, was in einer Generierung eines Signals bei unterschiedlichen Temperaturen resultiert. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung erzeugt der erste Bimetall-Signalgeber bei einer von der Signaltemperatur des zweiten Bimetall-Signalgebers verschiedenen Signaltemperatur ein Signal. Die beiden Bimetall-Lamellen unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich ihrer Wärmeausdehnungskoeffizienten oder auch der jeweiligen Dicke der einzelnen Metall-Schichten. Demzufolge ist die Deformation beider Bimetall- Lamellen bei gegebener Temperatur unterschiedlich, was in einer Generierung eines Signals bei unterschiedlichen Temperaturen resultiert.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird durch das von dem ersten Bimetall- Signalgeber erzeugte Signal eine Mitteilung von dem den ersten Bimetall-Signalgeber enthaltenen Endgerät an einen Netzwerkserver ausgelöst. Die Mitteilung enthält insbesondere die Signaltemperatur der Erzeugung des Signals. Die Mitteilung wird mittels einer Kommunikationseinheit des Endgeräts drahtlos und/oder drahtgebunden an einen Netzwerkserver versandt, der mittels Standard-Internet-Protokoll mit weiteren Netzwerk- Endgeräten, z.B. Tablets, Smartphones, PCs, verbunden ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Zeitpunkt der Erzeugung eines von einem der Bimetall-Signalgeber erzeugten Signals erfasst. Es ist aufgrund der Kenntnis des Zeitpunktes der Erzeugung des Signals des Bimetall-Signalgebers nicht nur möglich, die Position eines Waldbrandes zu bestimmen, sondern auch dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit. Zusätzlich ist die Ausbreitungsrichtung des Waldbrandes bestimmbar.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Zeit zwischen zwei von zwei unterschiedlichen Bimetall-Signalgebern erfassten Signalen erfasst. Je kürzer die Zeit zwischen zwei von zwei unterschiedlichen Bimetall-Signalgebern erfassten Signalen ist, desto höher ist der Temperaturanstieg in der Umgebung des Bimetall-Signalgebers. Ein schneller Temperaturanstieg bei noch unkritischen Temperaturen kann auch ein Hinweis auf ein Feuer als Wärmequelle sein. Der Temperaturanstieg gibt den Brand bekämpfenden Kräften Hinweise auf Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit des Waldbrandes.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird durch die erfasste Zeit eine Mitteilung von dem den Bimetall-Signalgeber enthaltenen Endgerät an einen Netzwerkserver ausgelöst.

Bei Verwendung eines LoRaWAN-Protokolls zur Übermittlung der Mitteilung des Endgerätes an einen Netzwerkserver werden unterschiedliche Varianten von Endgeräten implementiert: Klasse A umfasst eine Kommunikation nach dem ALOHA-Zugriffsverfahren. Bei diesem Verfahren sendet das Gerät seine erzeugten Datenpakete an das Gateway, gefolgt von zwei Download-Receive-Fenstern, die für einen Datenempfang genutzt werden können. Ein erneuter Datentransfer kann nur durch das Endgerät bei einem erneuten Upload initiiert werden. Klasse B Endgeräte öffnen hingegen zu festgelegten Zeiten Download-Receive-Fenster. Dazu empfängt das Endgerät ein zeitgesteuertes Beacon- Signal vom Gateway. Damit weiß ein Netzwerk-Server, wann das Endgerät zum Empfang von Daten bereit ist. Endgeräte der Klasse C besitzen ein permanent geöffnetes Download- Receive-Fenster und sind damit permanent aktiv, weisen aber auch einen erhöhten Stromverbrauch auf.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird das Verfahren mittels eines Waldbrandfrüherkennungssystems durchgeführt, wobei das

Waldbrandfrüherkennungssystem ein Gateway-Netzwerk mit einem Netzwerk-Server und mehreren Endgeräten umfasst, und wobei die Sensoreinheit Teil eines Endgerätes ist und die Signale und/oder die ausgewerteten Signale über das Gateway zu dem Netzwerkserver übertragen werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Waldbrandfrüherkennungssystems ein Mesh-Gateway-Netzwerk mit einem ersten Gateway und einem zweiten Gateway auf, wobei die ausgewerteten Signale über das erste Gateway und das zweite Gateway zu dem Netzwerkserver übertragen werden. Das erste Gateway kommuniziert ausschließlich mit anderen Gateways und Endgeräten des Mesh-Gateway-Netzwerks direkt, das zweite Gateway kommuniziert mit dem Netzwerk-Server.

Insbesondere die Kommunikation zwischen Endgeräten und einem ersten Gateway ist eine direkte, d.h. ohne weitere Zwischenstationen (Single-Hop-Verbindung). Die Kommunikation zwischen den Gateways kann durch eine direkte Single-Hop-Verbindung erfolgen, möglich ist auch eine Multi-Hop-Verbindung. Dadurch wird gleichzeitig die Reichweite des Mesh- Gateway-Netzwerks erweitert, weil das erste Gateway über ein vermaschtes Multi-Hop- Netzwerk in Verbindung zu dem zweiten Gateway steht und somit die Daten der Endgeräte an den Internet-Netzwerkserver weiterleiten kann. Die Verbindung zweites Gateway- Netzwerkserver erfolgt drahtlos oder drahtgebunden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt die Kommunikation des Mesh-Gateway- Netzwerkes über ein LPWAN- und bevorzugt ein LoRaWAN-Protokoll. LoRa kommt mit besonders geringem Energieverbrauch aus und basiert auf einer Zirpenfrequenzspreizungsmodulation entsprechend dem US-Patent US 7791415 B2. Lizenzen zur Nutzung werden durch die Firma Semtech vergeben. LoRa verwendet lizenz- und genehmigungsfreie Funkfrequenzen im Bereich unter 1 GHz, wie zum Beispiel 433MHz und 868MHz in Europa oder 915MHz in Australien und Nordamerika und ermöglicht damit eine Reichweite von mehr als 10 Kilometer in ländlichen Gebieten bei sehr geringem Energieverbrauch. Die LoRa-Technik besteht einerseits aus dem physikalischen LoRa- Protokoll und andererseits aus dem LoRaWAN-Protokoll, das als obere Netzwerkschicht von dem Industriekonsortium „LoRa Alliance“ definiert und verwaltet wird. LoRaWAN- Netzwerke setzen eine sternförmige Architektur mittels Gateways-Nachrichtenpakete zwischen den Endgeräten und dem zentralen Netzwerkserver um. Die Gateways (auch Konzentratoren oder Basisstationen genannt) sind an den Netzwerk-Server über das Standard-Internet-Protokoll angebunden, während die Endgeräte per Funk über LoRa (Zirpenfrequenzspreizungsmodulation) oder FSK (Frequenzmodulation) mit dem jeweiligen Gateway kommunizieren. Die Funkanbindung ist somit ein Single-Hop-Netzwerk, bei dem die Endgeräte direkt mit einem oder mehreren Gateways kommunizieren, die den Datenverkehr dann an das Internet weiterleiten. Umgekehrt wird der Datenverkehr vom Netzwerkserver zu einem Endgerät nur über ein einzelnes Gateway geführt. Die Datenkommunikation funktioniert grundsätzlich in beide Richtungen, allerdings ist der Datenverkehr vom Endgerät zum Netzwerkserver die typische Anwendung und die vorherrschende Betriebsart.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden das Endgerät und/oder die ersten Gateways über eine autarke Energieversorgung mit Energie gespeist. Um die Endgeräte sowie die mit ihnen verbundenen ersten Gateways auch in unwirtlichen und insbesondere ruralen Gegenden fernab von Energieversorgung installieren und betreiben zu können, sind der Endgeräte und die ersten Gateways mit einer autarken Energieversorgung ausgestattet. Die Energieversorgung kann z.B. durch Energiespeicher - auch wiederaufladbar- erfolgen. Insbesondere ist die Energieversorgung mittels Solarzellen zu nennen, bei denen eine Energiekonversion Licht-elektrischer Energie erfolgt. Die elektrische Energie wird üblicherweise in einem Energiespeicher gespeichert, um die Energieversorgung auch in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung (z.B. in der Nacht) sicherzustellen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Endgeräte und die ersten Gateways off-grid betrieben. Aufgrund der autarken Energieversorgung von Endgeräten und ersten Gateways sind diese Geräte ohne ein Versorgungsnetz autonom betreibbar. Daher können Endgeräte und erste Gateways insbesondere in unwegsame und mit üblichen Funknetzen nicht erreichbare Gegenden hinein verteilt und vernetzt werden.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Waldbrandfrüherkennungssystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion von Waldbränden sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 a Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit einem Bimetall-Signalgeber und einem Piezoelement, nicht aktuiert

Fig. 1 b Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit einem Bimetall-Signalgeber und einem Piezoelement, aktuiert

Fig. 2 a Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit einem Bimetall-Signalgeber und einem Kontaktelement, nicht aktuiert

Fig. 2 b Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit einem Bimetall-Signalgeber und einem Kontaktelement, aktuiert

Fig. 3 a Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit zwei Bimetall-Signalgebern und zwei Piezoelementen, nicht aktuiert

Fig. 3 b Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit zwei Bimetall-Signalgebern und zwei Piezoelementen, erster Bimetall-Signalgeber aktuiert

Fig. 3 c Erfindungsgemäße Sensoreinheit mit zwei Bimetall-Signalgebern und zwei Piezoelementen, beide Bimetall-Signalgeber aktuiert

Fig. 4 a Schnittansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Bimetall-Signalgebers, in erste Rastposition ausgelenkt

Fig. 4 b Schnittansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Bimetall-Signalgebers, in zweite Rastposition ausgelenkt

Fig. 5 a Schnittansicht eines Arrays von vier erfindungsgemäßen Bimetall-Signalgebern

Fig. 5 b Darstellung der Temperaturintervalle des Arrays von vier erfindungsgemäßen Bimetall-Signalgebern

Fig. 6 Anwendung eines Arrays von erfindungsgemäßen Bimetall-Signalgebern

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 10 mit einem Bimetall-Signalgeber A und einem Piezoelement 11. Die Sensoreinheit 10 weist einen ersten Bimetall-Signalgeber A auf. Der Bimetall-Signalgeber A ist aus zwei Schichten M1 , M2 aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet, wobei die beiden Schichten M1 , M2 durch Walzen, Schweißen, Kleben oder direkt durch Aufträgen, z. B. durch direktes Aufsprühen eines zweiten Materials auf ein erstes Material derart miteinander verbunden werden, dass eine monolithische Bimetall-Lamelle 21 entsteht.

Der Bimetall-Signalgeber A ist in einem Ende in der Lagerung 13 derart gelagert, dass das dem gelagerten Ende gegenüberliegende Ende in senkrechter Richtung zu den Grenzflächen zwischen den metallischen Schichten M1 , M2 frei beweglich ist (Fig. 1 a). Das Piezoelement 11 ist derart in der Nähe des beweglichen Endes der Bimetall-Lamelle 21 angeordnet, dass bei einer Auslenkung der Bimetall-Lamelle 21 das Piezoelement 11 verformt wird (Fig. 1 b). Diese Verformung wird von dem Piezoelement 11 in eine elektrische Spannung in dem ersten elektrischen Stromkreis 14 umgewandelt.

Neben Art und Konzentration der bei einem Waldbrand entstehenden Gase ist deren Temperatur ein Indikator für einen Waldbrand. Zur Detektion von Waldbränden nimmt der erste Bimetall-Signalgeber A Wärmeenergie auf. Die Wärmeenergie wird in eine Deformation der ersten Bimetall-Signalgebers A umgewandelt. Die Deformation wird durch das Piezoelement 11 in eine elektrische Spannung umgewandelt. Bei Berührung mit und Ausübung eines Drucks der ersten Bimetall-Lamelle A auf das erste Piezoelement 11 wird in dem ersten Piezoelement 11 elektrische Energie erzeugt. Die erzeugte elektrische Spannung des ersten Stromkreises 14 wird in ein erstes Signal umgewandelt. Außerdem wird die Zeit, insbesondere der Zeitpunkt, der Erzeugung des ersten Signals erfasst. Die Sensoreinheit 10 weist dazu einen Zeitnehmer auf, der mit dem Bimetall-Signalgeber A verbunden ist. Erstes Signal zusammen mit dem Zeitpunkt seiner Erzeugung werden im Endgerät, in dem der Bimetall-Signalgeber A angeordnet ist, gespeichert und mittels eines Mesh-Gateway-Netzwerks an einen Netzwerkserver übermittelt.

Eine Variante der erfindungsgemäßen Sensoreinheit 10 mit einem Bimetall-Signalgeber A zeigt Figur 2. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Sensoreinheit 10 ebenfalls einen ersten Bimetall-Signalgeber A auf. Der Bimetall-Signalgeber A ist in einem Ende in der Lagerung 13 ebenfalls derart gelagert, dass das dem gelagerten Ende gegenüberliegende Ende in senkrechter Richtung zu den Grenzflächen zwischen den metallischen Schichten M1 , M2 frei beweglich ist (Fig. 2 a).

In diesem Ausführungsbeispiel weist der Bimetall-Signalgeber A jedoch ein erstes Kontaktelement 11 auf. Das erste Kontaktelement 11 ist elektrisch leitend und derart angeordnet, dass bei einer Auslenkung und Kontakt der Bimetall-Lamelle 21 mit dem ersten Kontaktelement 11 der erste elektrische Stromkreis 14 geschlossen wird (Fig. 2 b), wodurch ebenfalls ein erstes Signal erzeugt wird.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 10 mit zwei Bimetall-Signalgebern A, B. Die Sensoreinheit 10 weist einen ersten Bimetall-Signalgeber A und einen zweiten Bimetall-Signalgeber B auf. Die Bimetall-Signalgeber A, B sind in nicht ausgelenktem Zustand (Fig. 3 a) parallel zueinander angeordnet. Beide Bimetall-Lamellen 21 , 22 sind in einem Ende in der Lagerung 13 derart gelagert, dass das dem gelagerten Ende gegenüberliegende Ende in senkrechter Richtung zu den Grenzflächen zwischen den metallischen Schichten M1 , M2 frei beweglich sind.

Zwei Piezoelemente 11 , 12 sind derart in der Nähe der beweglichen Enden der Bimetall- Lamellen A, B angeordnet, dass bei einer Auslenkung und Ausübung einer Kraft der ersten Bimetall-Lamelle 21 das erste Piezoelement 11 verformt wird, bei Auslenkung und Ausübung einer Kraft der zweiten Bimetall-Lamelle 22 das zweite Piezoelement 12 verformt wird.

Die Auslegung und das Material der Bimetall-Signalgeber A, B ist in diesem Ausführungsbeispiel derart gewählt, dass bei einer ersten Temperatur T1 (Fig. 3 b) die erste Bimetall-Lamelle 21 das erste Piezoelement 11 berührt, darauf einen Druck ausübt und so eine elektrische Spannung in dem ersten Stromkreis 14 erzeugt. Die erzeugte elektrische Spannung generiert ein erstes Signal des Bimetall-Signalgebers A. Bei einer zu der ersten Temperatur T1 verschiedenen zweiten Temperatur T2 (Fig. 3 c) sind die Bimetall-Lamellen 21 , 22 derart deformiert, dass sie das erste Piezoelement 11 und das zweite Piezoelement 12 berühren, darauf einen Druck ausüben und ebenfalls eine elektrische Spannung generieren, die sowohl in dem ersten Stromkreis 14 als auch im zweiten Stromkreis 15 erzeugt wird. Die von beiden Piezoelementen 11 , 12 erzeugten Spannungen sind unterschiedlich ist zu der bei der ersten Temperatur T1 erzeugten elektrischen Spannung. Die von beiden Bimetall-Lamellen 21 , 22 erzeugten elektrische Spannungen generiert ein zweites Signal, das von dem ersten Signal verschieden ist.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 10. Die Sensoreinheit 10 weist den Bimetall-Signalgeber A mit zwei metallischen Schichten M1 , M2 auf. Die erste metallische Schicht M1 ist mit einem Piezoelement 11 beschichtet. Es besteht also eine permanente Kopplung zwischen der Bimetall-Lamelle 21 und dem Piezoelement 11. Das Piezoelement 11 ist mit dem ersten Stromkreis 14 verbunden.

Die Bimetall-Lamelle 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel an beiden Enden derart gelagert, dass die Bimetall-Lamelle 21 zwischen ihren Enden in senkrechter Richtung zu den Grenzflächen der metallischen Schichten M1 , M2 beweglich ist. Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beiden metallischen Schichten M1 , M2 deformiert sich die Bimetall-Lamelle 21 sowohl bei Erwärmung als auch bei Abkühlung. Diese Deformation erfolgt im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen (s. Fig. 1 - 3) nicht kontinuierlich, sondern schlagartig bei einer Schalttemperatur des Bimetall- Signalgebers A.

Die Bimetall-Lamelle 21 weist daher abhängig von der Temperatur, der sie ausgesetzt ist, zwei unterschiedliche Rastzustände auf. In beiden Rastzuständen weist die Bimetall- Lamelle 21 eine unterschiedliche Deformation auf. Die Deformation hängt von der Temperatur ab, der es ausgesetzt ist, sowie von den ursprünglichen Eigenschaften des Materials, z.B. Dicke, Wärmeausdehnungskoeffizienten. Bei Übergang bei der Schalttemperatur vom ersten Rastzustand (Fig. 4 a) in den zweiten Rastzustand (Fig. 4 b) wird mittels des Piezoelements 11 eine Spannung im ersten Stromkreis 14 und ein erstes Signal erzeugt.

Ein Ausführungsbeispiel eines Arrays 100 von vier Bimetall-Signalgebern A, B, C, D des vorstehenden Ausführungsbeispiels (s. Fig. 4) zeigt Fig. 5. Ein Bimetall-Signalgeber A, B, C, D weist jeweils eine Bimetall-Lamelle 21 mit jeweils zwei metallischen Schichten M1 , M2 auf (Fig. 5 a). Jede erste metallische Schicht M1 einer Bimetall-Lamelle 21 ist mit einem jeweils einem Piezoelement 11 beschichtet. In einer Variante sind beide metallischen Schichten M1 , M2 einer Bimetall-Lamelle 21 mit jeweils einem Piezoelement 11 , 12 beschichtet. Die Signalstärke eines von dem Bimetall-Signalgeber A, B, C, D erzeugten Signals wird dadurch erhöht. Alle Bimetall-Lamellen 21 sind an ihren jeweiligen beiden Enden derart gelagert, dass die Bimetall-Lamellen 21 zwischen ihren Enden in senkrechter Richtung zu den Grenzflächen der metallischen Schichten M1 , M2 beweglich sind.

Die vier Bimetall-Signalgeber A, B, C, D weisen zueinander jeweils unterschiedliche Schalttemperaturen auf (Fig. 5 b). Der Bimetall-Signalgeber A weist die Schalttemperatur TAS auf, der Bimetall-Signalgeber B die Schalttemperatur TBS, der Bimetall-Signalgeber C die Schalttemperatur TOS und der Bimetall-Signalgeber D die Schalttemperatur TDS auf. Insbesondere weist der erste Bimetall-Signalgeber A die niedrigste Schalttemperatur aller vier Bimetall-Signalgeber A, B, C, D auf, der vierte Bimetall-Signalgeber D die höchste Schalttemperatur. Das Temperaturintervall zwischen der niedrigsten Schalttemperatur TAS und der höchsten Schalttemperatur TDS definiert das Gesamt-Temperaturintervall, in dem das Array 100 eingesetzt werden kann.

Das Array 100 ist vorteilhafterweise in einem Endgerät angeordnet, das Bestandteil eines Waldbrandfrüherkennungssystems 1 ist. Um das Endgerät auch in unwirtlichen und insbesondere ruralen Gegenden fernab von Energieversorgung installieren und off-grid betreiben zu können, ist ein Endgerät mit einer autarken Energieversorgung ausgestattet. Bei Auftreten eines Waldbrandes erzeugt üblicherweise der erste Bimetall-Signalgeber A mit der niedrigsten Schalttemperatur TAS zum Zeitpunkt t1 ein erstes Signal, wodurch auf dem Endgerät eine Mitteilung erzeugt wird, die über ein Mesh-Gateway-Netzwerk an einen Netzwerkserver versandt wird. Die Mitteilung enthält auch den Zeitpunkt t1 der Erzeugung des ersten Signals. Bei Erhöhung der Umgebungstemperatur aufgrund eines Waldbrandes erzeugt der zweite Bimetall-Signalgeber B mit der nächsthöheren Schalttemperatur TBS zu einem späteren Zeitpunkt t2 ein zweites Signal. Eine entsprechende Mitteilung mit dem Zeitpunkt t2 der Erzeugung des zweiten Signals wird an den Netzwerkserver versandt. Zum einem späteren Zeitpunkt t3 hat die Umgebungstemperatur die Schalttemperatur TCS des dritten Bimetall-Signalgebers C erreicht, das Endgerät versendet eine dritte Mitteilung mit dem Zeitpunkt t3 der Erzeugung des Signals an den Netzwerkserver. Analog wird zu einem späteren Zeitpunkt t4, an dem die höchste Schalttemperatur TDS des vierten Bimetall- Signalgebers D erreicht wird, vom Endgerät eine vierte Mitteilung an den Netzwerkserver versandt.

Das erfindungsgemäße Waldbrandfrüherkennungssystem 1 weist üblicherweise eine Vielzahl von Endgeräten auf. Um das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektion von Waldbränden durchzuführen, muss die Position jedes einzelnen Endgerätes so präzise wie möglich bekannt sein. Die Positionsbestimmung kann z.B. bei der Installation des Endgerätes erfolgen. Das Endgerät kann z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet werden und die Position des Endgerätes mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS (Global Positioning System) einmalig bestimmt werden. Dazu kann z.B. ein handelsübliches GPS-System oder ein Smartphone verwendet werden.

Das Verfahren zur Erkennung eines Waldbrandes ist nicht auf den hier geschilderten Verlauf festgelegt. Abhängig von der Umgebungstemperatur können auch mehrere oder alle in dem Array 100 angeordneten Bimetall-Signalgeber A, B, C, D zu einem Zeitpunkt ein Signal erzeugen. Eine entsprechend generierte Mitteilung wird dann zusammen mit dem Zeitpunkt der Generierung des Signals über das Mesh-Gateway-Netzwerk an den Netzwerkserver gesandt. Eine Mehrzahl Endgeräte erzeugen jeweils zu unterschiedlichen Zeitpunkten tn eine unterschiedliche Anzahl Signale, die auf dem Netzwerkserver gesammelt und gespeichert werden. Es ist aufgrund der Kenntnis der Zeitpunkte tn der Erzeugung der Signale der Endgeräte nicht nur möglich, die Position eines Waldbrandes zu bestimmen, sondern auch dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit. Zusätzlich ist die Ausbreitungsrichtung des Waldbrandes bestimmbar, wenn Anzahl und Ort der den Waldbrand detektierenden Endgeräte sowie die Zeitpunkte der jeweiligen Detektion bekannt sind. Ein einzelnes Endgerät kann zur Erkennung eines Waldbrandes zusätzlich über Sensoren zur Gasanalyse sowie zur Erfassung der vorherrschenden Windrichtung aufweisen.

Das Waldbrandfrüherkennungssystem 1 weist ein Mesh-Gateway-Netzwerk auf, das die Technologie eines LoRaWAN- Netzwerks nutzt. Das LoRaWAN-Netzwerk weist eine sternförmige Architektur auf, in der mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den Endgeräten und einem zentralen Internet-Netzwerkserver ausgetauscht werden. Das Waldbrandfrüherkennungssystem 1 weist eine Vielzahl von Endgeräten auf, die über eine Single-Hop-Verbindung mit ersten Gateways verbunden sind. Die Signale der Endgeräte werden als Datenpaket drahtlos mittels einer Single-Hop-Verbindung über LoRa (Zirpenfrequenzspreizungsmodulation) oder Frequenzmodulation an ein oder mehrere erste Gateways versendet. Das Standard-LoRa-Funknetzwerk weist eine Stern-Topologie auf, bei der ein oder mehrere Endgeräte EDn direkt (Single Hub) über Funk mittels LoRa- Modulation oder FSK-Modulation an Gateways angebunden sind, während die Gateways mit dem Internetnetzwerkserver mittels eines Standard-Internetprotokolls IP kommunizieren.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer schematischen Anordnung eines Arrays 100 in einem Endgerät, das in einem Waldbrandfrüherkennungssystem 1 angeordnet ist. Das Waldbrandfrüherkennungssystem 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Array 100 von Bimetall-Signalgebern A, A1 , A2, A3, A4, B, B1 , B2, B3, C, C1 , C2, C3, C4, C5, D, D1 , D2, D3, D4, D5, D6, E1 , E2, E3, E4, E5, E6, E7 4 auf. Die Bimetall-Signalgeber A, A1 , A2, A3, A4 auf, wobei die Bimetall-Signalgeber A, A1 , A2, A3, A4 untereinander die gleich Schalttemperatur aufweisen. In gleicher Weise weisen die Bimetall-Signalgeber B, B1 , B2, B3 untereinander die gleichen Schalttemperaturen auf, die Bimetall-Signalgeber C, C1 , C2, C3, C4, C5 weisen untereinander die gleichen Schalttemperaturen auf, die Bimetall-Signalgeber D, D1 , D2, D3, D4, D5, D6 weisen untereinander gleichen Schalttemperaturen auf, und schließlich weisen die die Bimetall- Signalgeber E1 , E2, E3, E4, E5, E6, E7 untereinander gleichen Schalttemperaturen auf.

Die Schalttemperaturen der Bimetall-Signalgeber A, B, C, D, E1 unterscheiden sich jedoch jeweils voneinander: In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Bimetall-Signalgeber A, A1 , A2, A3, A4 die niedrigste Schalttemperatur auf, die Bimetall-Signalgeber B, B1 , B2, B3 weisen die nächsthöhere Schalttemperatur auf, die Bimetall-Signalgeber C, C1 , C2, C3, C4, C5 eine höhere Schalttemperatur als die Bimetall-Signalgeber B, B1 , B2, B3, die Bimetall-Signalgeber D, D1 , D2, D3, D4, D5, D6 eine höhere Schalttemperatur als die Bimetall-Signalgeber C, C1 , C2, C3, C4, C5, die Bimetall-Signalgeber E1 , E2, E3, E4, E5, E6, E7 weisen die höchste Schalttemperatur auf.

Der Ausbruch eines Waldbrandes geht üblicherweise mit einem stetigen Anstieg der Umgebungstemperatur einher. Bei Auftreten eines Waldbrandes erzeugen dann die Bimetall-Signalgeber A, A1 , A2, A3, A4 mit der niedrigsten Schalttemperatur zum ersten Zeitpunkt t1 jeweils ein erstes Signal, wodurch auf dem Endgerät eine Mitteilung erzeugt wird, die über ein Mesh-Gateway-Netzwerk an einen Netzwerkserver versandt wird. Die Mitteilung enthält auch den Zeitpunkt t1 der Erzeugung der ersten Signale. Bei Erhöhung der Umgebungstemperatur aufgrund eines Waldbrandes erzeugen die Bimetall- Signalgeber B, B1 , B2, B3 mit der nächsthöheren Schalttemperatur zu einem späteren Zeitpunkt t2 jeweils ein zweites Signal. Eine entsprechende Mitteilung mit dem Zeitpunkt t2 der Erzeugung des zweiten Signals wird an den Netzwerkserver versandt. Zum einem späteren Zeitpunkt t3 hat die Umgebungstemperatur die Schalttemperatur der Bimetall- Signalgeber C, C1 , C2, C3, C4, C5 erreicht, die jeweils ein drittes Signal erzeugen. Das Endgerät versendet eine dritte Mitteilung mit dem Zeitpunkt t3 der Erzeugung der Signale an den Netzwerkserver. Analog wird zu einem späteren Zeitpunkt t4, an dem die nächsthöhere Schalttemperatur der Bimetall-Signalgeber D, D1 , D2, D3, D4, D5, D6 erreicht wird, vom Endgerät eine vierte Mitteilung an den Netzwerkserver versandt. Bei Erreichen der höchsten Schalttemperatur erzeugen die Bimetall-Signalgeber E1 , E2, E3, E4, E5, E6, E7 zum Zeitpunkt t5 jeweils ein fünftes Signal, wodurch auf dem Endgerät eine Mitteilung erzeugt wird, die über das Mesh-Gateway-Netzwerk an einen Netzwerkserver versandt wird.

Das Array 100 erzeugt also bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen unterschiedliche Signale, die zusammen mit ihrem Zeitstempel auf dem Netzwerkserver eingehen und sowohl auf dem Endgerät als auch auf dem Netzwerkserver gespeichert werden.

Aufgrund der Kenntnis der Zeitpunkte tn der Erzeugung der Signale der Endgeräte ist es möglich, die Position eines Waldbrandes zu bestimmen, sondern auch dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit, indem die Zeitintervalle berücksichtigt werden, in denen die einzelnen Signale erzeugt werden. So lässt ein kurzes Zeitintervall zwischen dein Zeitpunkten t1 und t5 auf eine höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit schließen, ein vergleichsweise langes Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t1 und t5 auf eine geringe Ausbreitungsgeschwindigkeit.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Waldbrandfrüherkennungssystem

10 Sensoreinheit

11 Erstes Kontaktelement / Erstes Piezoelement

12 Zweites Kontaktelement / Zweites Piezoelement

13 Lagerung

14 Erster Stromkreis

15 Zweiter Stromkreis

21, 22, 23, 24 Bimetall-Lamelle

100 Array

A, A1 , A2, A3, A4 Erster Bimetall-Signalgeber

B, B1, B2, B3 Zweiter Bimetall-Signalgeber

C, C1, C2, C3, C4, Dritter Bimetall-Signalgeber C5

D, D1, D2, D3, D4, Vierter Bimetall-Signalgeber

D5, D6

E1, E2, E3, E4, E5, Fünfter Bimetall-Signalgeber

E6, E7

M1 Erste Schicht der Bimetall-Lamelle

M2 Zweite Schicht der Bimetall-Lamelle