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Anlage zur Ermittlung und Meldung von unerlaubten Eingriffen und
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Störungen auf Leitungen, insbesondere auf Leitungen von ruhestromüberwachten
Notruflinien.
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Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Ermittlung und Meldung von
unerlaubten Eingriffen und Störungen auf Leitungen, insbesondere auf ruhestromüberwachten
Notruflinien, unter Verwendung einer Schutzkreiskapazität in einer Meldeanlage,
die bei Änderungen der Kapazität eine Melde- bzw. Alarmfunktion auslöst.
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Es ergibt sich häufig das Problem und die Notwendigkeit, zwei Stationen
verbindende Leitungssysteme und damit den Informationsweg gegen unerlaubte Eingriffe
zu sichern. Dies gilt u.a. auch für Notruflinien mit sogenannten"Endmeldern" in
Meldeanlagen, bei denen die Meldeschleife mit einem Endwiderstand versehen wird,
welcher als Zweig in einer Wheatstone-Brücke dient. Im Normalzustand kann sich diese
Brücke im abgeglichenen Zustand befinden, während bei einem Kurzschluß oder bei
einer Trennung der Leitung eine Signalgabe in der Weise eingeleitet wird, daß die
sich dann ändernde Meßgröße in der Brückendiagonalen entsprechend ausgewertet wird.
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Einrichtungen dieser Art sind zwar geeignet, die Betriebsbereitschaft
des
"Melders" selbst zu überwachen, sie genügen aber in keinem Fall, eine störungsfreie
Einblendung eines Ersatzwiderstandes zwecks Außerbetriebsetzung des Melders auszuschließen.
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Somit kann einem mit der Materie vertrauten Unbefugten mit geeigneten
Meßmitteln die Nachbildung der Meldereigenschaften ohne weiteres gelingen, d.h.,
man kann vor dem Melder durch äußeren Eingriff einen Betriebszustand simulieren,
der einen ordnungsgemäßen Betrieb der Uberwachungsanlage vortäuscht, obwohl der
Melder selbst außer Betrieb gesetzt ist. Somit können solche Verfahren nur in beschränktem
Umfang als einigermaßen sichere Leitungsüberwachung gelten.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Anlage der
eingangs erwähnten Art, bei der die Schutzkreiskapazität in besonderer Weise als
Meldeelement so ausgebildet und angeordnet ist, daß mit ihr über beliebige Leitungswege
und Leitungslängen stets eine eindeutige Ermittlung von unerlaubten Eingriffen in
das Leitungssystem möglich ist, und zwar bei an beliebiger Stelle erfolgenden Eingriffen.
Weiterhin soll die Anlage vor allem auch in Kombination mit ruhestromüberwachten
Notruf linien einwandfrei arbeiten und dabei die vorerwähnten Nachteile ausschließen.
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Die Anlage zur Ermittlung und Meldung von unerlaubten Eingriffen und
Störungen wird unter Verwendung einer Schutzkreiskapazität in einer Meldeanlage
nach der Erfindung so ausgebildet, daß die Schutzkreiskapazität zumindest teilweise
durch einen Meldekondensator gebildet wird, dessen Elektroden dem örtlichen Verlauf
der zu überwachenden Leitungsbereiche derart folgen und zugeordnet sind, daß
die
Kapazität des Meldekondensators bei einem mechanischen Eingriff in die galvanische
Funktion der Leitungsbereiche zwangsweise verändert wird.
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Die hierdurch gegebene Möglichkeit gewährleistet, daß bei einem von
außen kommenden Eingriff in das Leitungssystem, der beispielsweise eine Verformung
oder gar eine teilweise Zerstörung der Elektroden zur Folge haben kann, die Geometrie
und somit auch die Kapazität des Meldekondensators zwangsweise verändert wird. Entsprechendes
wird sinngemäß schon bei einer Berührung der die Leitungssysteme begleitenden Kondensatorelektroden
gelten, also wenn etwa eine Person mit der Hand eine Elektrodenüberbrückung oder
z.B.
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über den Körper eine Überbrückung zwischen einem Leiter als eine Elektrode
und Erde als andere Elektrode herstellt, falls man Erde als eine der Kondensatorelektroden
gewählt hat.
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Im übrigen ist eine hohe Sicherheit über den gesamten jeweils überwachten
Leitungsbereich gegeben, da die Kondensatorelektroden mit diesen Leitungsbereichen
quasi mitlaufen und dabei so angeordnet werden, daß ein Eingriff in die Leitungsbereiche
zwangsläufig nur über eine Änderung der Meldekondensatorkapazität möglich ist. Diese
Kapazitätsänderungen werden dann in an sich bekannter Weise zur Auslösung eines
Alarmsignals od.dgl. ausgewertet.
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Die Kapazität des Meldekondensators kann wahlweise durch die gegenseitige
Kapazität der zu überwachenden Leitungen oder durch die Kapazität der Leitung bzw.
Leitungen als eine Kondensatorelektrode
gegen Erde oder gegen eine
Abschirmung als andere Kondensatorelektrode gebildet sein.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß eine äußere Abschirmung der
zu überwachenden Leitungen die eine und Erde die andere Kondensatorelektrode bildet.
Außerdem ist es möglich, die in die Uberwachung einbezogenen Leitungsbereiche in
zwei vorzugsweise koaxiale Abschirmungen als Elektroden des Meldekondensators einzuschließen.
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In diesem Falle würde also der Meldekondensator durch einen Zylinderkondensator
dargestellt.
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Insbesondere ergibt sich bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Merkmale
auf eine ruhestromüberwachte Notruflinie ein besonderer Vorteil, da es nun nicht
mehr möglich ist, beispielsweise einen Ersatzwiderstand als Melder in das Leitungssystem
einzublenden, ohne daß hierdurch eine Meldung oder Alarmgabe ausgelöst wird.
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In der anliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Anlage, bei der die Elektroden
des Meldekondensator durch eine Leitungsabschirmung und Erde gebildet sind, Fig.
2 eine Anlage mit zwei koaxialen Leitungsabschirmungen als Meldekondensatorelektroden
und
Fig. 3 eine weitere Anlage, bei der die Elektroden des Meldekondensators
durch eine Leitung und eine äußere Abschirmung dargestellt sind.
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Allgemein ist zunächst darauf hinzuweisen, daß die bei allen gezeigten
Ausführungsbeispielen dargestellten Stationen A und B auf beliebige Weise über Leitungen
miteinander korrespondieren sollen. Also kann die Station A ein Türsicherungskontakt,
ein Feuer- oder Rauchmelder, eine Datensendestation, ein Fernschreiber od.dgl. sein,
während die Station B eine Empfangsstation bildet, welche die über die Leitungen
ankommenden Signale auswertet, um etwa Störungs- und Alarmmeldesignale zu erzeugen
oder die ankommenden Daten oder Zeichen auf andere Weise zu verarbeiten.
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Wie schon vorher erläutert wurde, stellt sich bei solchen miteinander
korrespondierenden Stationen häufig das Problem der Überwachung für die Ubertragungsleitungen,
um unerlaubte Eingriffe entdecken zu können.
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Bei der vorliegenden Erfindung kommt zu diesem Zweck die an sich bekannte
Auswertung von Änderungen einer Schutzkreiskapazität in einer Meldeanlage zur Anwendung.
Bei solchen Anlagen kann ein Schutzkreiskondensator ein Element eines im Normalzustand
abgestimmten Schwingkreises sein, der bei einer Kapazitätsänderung verstimmt wird
mit der Folge, daß das sich damit auch ändernde Ausgangssignal einer den Schwingkreis
umfassenden Melde- und Auswerteschaltung zur Erzeugung eines Alarmsignals ausgewertet
wird. Anlagen dieser Art
mit einer "kapazitiven" Meldeeinrichtung
sind bekannt und brauchen deshalb nicht mehr im einzelnen erläutert zu werden. In
den Zeichnungen sind diese Meldeeinrichtungen jeweils mit dem Block C dargestellt.
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Nach der Erfindung wird nun durch besondere Gestaltung und Anordnung
der Elektroden des Meldekondensators als Schutzkreiskondensator ein Schutz für den
gesamten für die Überwachung vorgesehenen Leitungsbereich erzielt. Hierfür zeigen
die Darstellungen einige praktische Ausführungsformen.
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Gemäß Fig. 1 verbinden die beiden Leitungenal und b1 die Stationen
Al und B1. Die Leitungen sind in einer elektrisch leitenden Abschirmung S eingeschlossen,
welche eine Elektrode des Meldekondensators bildet. Die andere Elektrode wird durch
die Erde E dargestellt. Einen Zugang zu den überwachten und den zu schützenden Informationsweg
darstellenden Leitungen al und bl kann somit nur über eine Zerstörung der Abschirmung
S erfolgen, was notwendigerweise eine Änderung der Geometrie des Meldekondensators
mit sich bringt, dessen sich hierbei ändernde Kapazität in der Meldeeinrichtung
C zur Meldung einer Störung bzw. eines unerlaubten Eingriffs zur Auswertung kommt.
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Die beiden Leitungen al und b1 können galvanische Verbindungen zwischen
den Stationen Al und B1 sein. Andererseits besteht natürlich auch die Möglichkeit,
den Informationsweg durch Lichtleitkabel od.dgl. darzustellen, da auch diese in
entsprechender Weise gegen
äußere Eingriffe gesichert wären.
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Es ist verständlich, daß auch die gegenseitige Kapazität der beiden
Leitungen a1 und bl in sinnentsprechender Weise als Meldekapazität in Frage kommen
kann, wie es gestrichelt in Fig. 1 angedeutet ist. Hierbei bilden die beiden elektrischen
Leitungen die Kondensatorelektroden, so daß bei einer unmittelbaren Berührung oder
Verformung wenigstens einer der Leitungen die Kapazität verändert und in beschriebener
Weise ausgewertet wird. In diesem Fall sollte die Abschirmung geerdet werden.
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Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der Informationsweg
zwischen den Stationen A2 und B2 durch zwei oder mehr Leitungen a2,b2 gebildet,
die von zwei vorzugsweise koaxialen Abschirmungen Si und Sa als Doppelschirnung
umfaßt werden. Die äußere geerdete Schirmung Sa stellt in Verbindung mit der inneren
Abschirmung Si einen Zylinderkondensator dar, dessen Kapazität in der Meldeeinrichtung
C2 als Schutzkreiskapazität dient. Auch in diesem Fall kann ein unbefugter Eingriff
in das Leitungssystem nur in der Weise erfolgen, daß zunächst die Schirmungen Sa
und Si mechanisch deformiert bzw. zerstört werden müssen, bevor ein freier Zugriff
zum eigentlichen Informationsweg erlangt wird. Notwendigerweise würde dieses Vorgehen
wieder eine Veränderung der Kondensatorgeometrie und damit eine zur Alarmgabe in
der Einrichtung C2 auswertbare Kapazitätsänderung zur Folge haben.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden die beiden Stationen A3
und B3 über die Leitungen a3, b3 und c3 verbunden, welche von
einer
äußeren geerdeten Abschirmung S3 umhüllt sind. Der Meldekondensator wird hier durch
die gegenseitige Kapazität zwischen der Leitung c3 und der Abschirmung S3 gebildet.
Auch hier ist es offensichtlich, daß ein Zugriff zum überwachten Leitungssystem
nur in der Weise erfolgen kann, daß zuvor die Abschirmung S3 zerstört oder wenigstens
teilweise entfernt werden muß. Die hiermit verbundene Änderung der Kapazität des
Meldekondensators kommt wieder in bekannter Weise in der Einrichtung C3 zur Auswertung.
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Die in die Leitungen geschalteten Drosseln D bilden Weichen zur Entkopplung
von elektrischen Kreisen. Wenn beispielsweise der Signalkreis zwischen den Stationen
A3 und B3 als Meldekreis mit Ruhestrom von relativ niedriger Frequenz und der beschriebene
Überwachungskreis mit Wechselstrom höherer Frequenz betrieben wird, werden der Signalkreis
und der Überwachungskreis mit Hilfe der entsprechend auszulegenden Drosseln B entkoppelt,
um eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Kreise zu verhindern.
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Wenn in den zu überwachenden Leitungsbereichen die Leitungen beispielsweise
durch Gehäuse, Abzweigdosen od.dgl. geführt werden, sollten elektrisch leitende
Teile von solchen Gehäusen und Abzweigdosen ebenfalls als Elektroden in die Meldekapazität
einbezogen werden, falls an diesen Stellen der Leitungsbereiche unbefugte Eingriffe
zu erwarten sind.
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Im übrigen kann die Anlage nach der Erfindung, wie schon vorher gesagt
wurde, in besonders zweckmäßiger Weise bei mit Ruhestrom
überwachten
Notruf linien mit einem Melder zur Anwendung kommen, bei denen der Melder in üblicher
Weise in Form eines in einer Brückenschaltung liegenden Linienendwiderstandes ausgebildet
ist, wobei aufgrund einer Trennung oder eines Kurzschlusses einer Linienleitung
eine Verstimmung der Brückenschaltung hervorgerufen und die damit verbundene Änderung
der BrückenmeßgröBe für das Einleiten einer Störungsmeldefunktion ausgewertet wird.
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Dabei kann schließlich die Anlage nach der Erfindung bei der Überwachung
von mit Ruhestrom betriebenen Notruf linien bei jeder Notruf linie gesondert oder
für alle Notruf linien gemeinsam zur Anwendung kommen.
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