DE3529127A1 - Verfahren zur datenuebertragung bei alarmanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Daten­ übertragung bei Alarmanlagen mit einer Zentrale und meh­ reren angeschalteten Alarmmeldern.

Die starke Zunahme von Einbruchdelikten, die erhöhte Gefährdung von öffentlichen Anlagen (Kraftwerke, Flughä­ fen, Forschungsinstituten) und das gestiegene Sicher­ heitsbedürfnis erklären das besondere Interesse vieler Firmen und Privatpersonen an Einbruch- und Überfallmel­ deanlagen. Immer häufiger werden deshalb auch Bauplaner mit der Notwendigkeit konfrontiert, technische Sicher­ heitsmaßnahmen gegen Diebstahl, Einbruch und Brand nach­ träglich vorzunehmen, weil derartigen Einrichtungen frü­ her geringe Aufmerksamkeit geschenkt wurde.

Einen wesentlichen Einfluß bei einer Alarmanlage haben Melder, die innerhalb einer Erfassungsbereiches geeigne­ te physikalische Größen auswerten und ein Signal an eine Zentrale übertragen. Diese Übertragung erfordert im all­ gemeinen die Installation eines umfangreichen Kabelnetzes, wodurch gerade beim nachträglichen Ausbau zusätzliche Probleme auftreten. Denn bekanntlich besteht die Vorschrift, auch nachträglich alle Kabel unter Putz zu verlegen.

Aus der "Funkschau" (11/1982, Seite 45) ist ein Funk­ alarmsystem bekannt, bei der Alarmprozessoren drahtlos eine Fernalarmauslösung in einer Zentrale vornehmen. Die Alarmprozessoren verfügen über eigene HF-Sender, die ihre Signale digital codiert auf die Zentrale übertra­ gen. Die Zentrale empfängt das Alarmsignal und wertet es durch Vergleich mit internen Codierbits aus. Natürlich ist der Stromverbrauch einer derartigen Anlage durch die dauernde Sendebereitschaft der Alarmprozessoren erheb­ lich. Eine Einbruchmeldeanlage mit Magnetkontakten an Fenstern und Türen und Übertragung auf eine Zentrale wäre mit einem derartigen System nicht mehr sinnvoll.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren auf­ zuzeigen, das bei der Verwendung in einer Alarmanlage wenig Installationskosten verursacht und energiesparend Informationen eines Alarmmelders drahtlos auf eine Zen­ trale überträgt.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patent­ anspruch 1 erzielt. Ausgestaltungen des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Besonders von Vorteil ist der geringe Stromverbrauch der gesamten Alarmanlage. Dies ist deshalb so vorteilhaft, weil eine große Anzahl von Sensoren (Alarmmeldern), die üblicherweise an Fenstern und Türen montiert werden, nicht über einen Netzanschluß verfügen, sondern über eigene Batterien betrieben werden müssen. Eine dauernde Bereitschaft eines Alarmmelders mit durchschnittlich 20 mA Stromverbrauch ist aber auch bei Einsatz von Hochleistungs-Lithium- bzw. Quecksilberzellen nicht mehr über längere Zeit möglich. Durch die zyklische Zuschal­ tung und damit die kurzzeitige Sendebereitschaft der Alarmmelder ergibt sich aber ein derartig niedriger Stromverbrauch, daß mit den üblichen Batterieen eine sehr lange Lebensdauer erzielt wird. In vorteilhafter Weise können sogar an exponierter Lage an den Fenstern Alarmmelder mit Solarzellen (mit geeigneter Batteriepuf­ ferung) angebracht werden, so daß eine weitere Kosten­ einsparung und Servicefreundlichkeit zu erwarten ist.

Eine geforderte Sicherheit bei Alarmanlagen besteht dar­ in, daß eine fortwährende Überprüfung der Alarmmelder erfolgt, so daß ein Ausfall oder eine Zerstörung sofort erkennbar ist. Diese Überprüfung ist bei dem neuen Ver­ fahren besonders leicht möglich, denn durch den Synchro­ nisierungsimpuls von der Zentrale werden alle Alarmmel­ der in festen Zeitabschnitten abgefragt. Eine Störung wird sich in der Zentrale sofort durch eine geänderte Impulsfolge bemerkbar machen. Die Auswertung und Zuord­ nung der verschiedenen Melder durch die Zentrale ist dadurch gegeben.

Zusammengefaßt ergeben sich also bei dem neuen Verfahren die Vorteile, daß gerade bei nachträglicher Montage die Installationskosten vernachlässigt werden können, denn kein Kabel muß mehr unter Putz verlegt werden. Durch die sehr geringe Stromaufnahme ergibt sich eine hohe Batte­ rielebensdauer. Durch den Einsatz von Solarzellen kann die Wirtschaftlichkeit und Montagefreundlichkeit noch wesentlich gesteigert werden. Durch die sequentielle Abtastung der verschiedenen Alarmmelder kann die Zentra­ le evtl. Ausfälle sofort erkennen.

Weitere Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt dabei eine beispielhafte Anordnung für das Verfahren, während

Fig. 2 das Verfahren in seinem zeitlichen Ablauf auf­ zeigt.

Gemäß Fig. 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren einge­ setzt bei einer Alarmanlage mit mehreren Alarmmeldern und einer Zentrale. Der Alarmmelder 1 (Melder 1) be­ steht beispielsweise aus einem Sensor, der eine physika­ lische Zustandsänderung erfaßt. In dem Alarmmelder 1 ist weiterhin eine Sende- und Empfangseinrichtung S/E vorge­ sehen. Die Stromversorgung für einen derartigen Alarm­ melder kann mit Batterie oder Solarzellen erfolgen. Über die Empfangsstelle empfängt der Alarmmelder Daten von einer Zentrale Z und sendet Daten über eine Sendeein­ richtung (symbolisch dargestellt als Antenne) wieder an die Zentrale zurück. Weitere Alarmmelder sind mit Melder 2 und Melder n bezeichnet. Die Melder sind vorwiegend an Fenstern und Türen angebracht. Jeder Melder verfügt über eine eigene Sende- und Empfangseinrichtung.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Ansteuerung der Melder durch die Zentrale und deren Rückantwort arbeitet nach Fig. 2 Zu Beginn eines jeden Zyklus sendet die Zentrale Z einen Synchronisationsimpuls aus, den die Empfänger aller Mel­ der 1, 2, n empfangen. Nach Beendigung dieses Synchroni­ sationsimpulses sendet der Melder 1 ein Antworttele­ gramm. Nach Beendigung dieses Antworttelegramms sendet der Melder 2 ein Antworttelegramm. Es senden also alle Melder der Reihe nach ihr Antworttelegramm bis zum Mel­ der n. Alle Melder haben intern eine einstellbare Zeit­ verzögerung bzw. zeitliche Zuordnung (Adressierung), so daß die Reihenfolge festgelegt ist.

In der Fig. 2 sind die unterschiedlichen Zeitverläufe von der Zentrale und den Meldern dargestellt.

Im Zeitverlauf 2 a sendet die Zentrale den Synchronisati­ onsimpuls aus und im Zeitverlauf 2 d, 2 f und 2 h empfangen die Melder diesen Impuls. Alle Melder gehen nach Empfang des Synchronisationsimpulses von einem Empfangszustand in eine Sendebereitschaft über. Die einzelnen Melder übertragen jetzt der Reihe nach ein Antworttelegramm, in dem ihr Zustand enthalten ist, an die Zentrale.

Gemäß Zeitverlauf 2 c sendet der Melder 1 ein Antwortte­ legramm, das zur selben Zeit (Zeitverlauf 2 b) in der Zentrale empfangen wird. Nach Beendigung des Antwortte­ legramms vom Melder 1 setzt der Melder 2 sein Antwortte­ legramm ab (Zeitverlauf 2 c), das gleichzeitig wieder in der Zentrale (Zeitverlauf 2 b) empfangen wird. Nachdem der Melder n im Zeitverlauf 2 g sein Antworttelegramm abgesetzt hat und dieses in der Zentrale empfangen wur­ de, ist der erste Abfragezyklus beendet.

An diesen ersten Abfragezyklus schließt sich sofort ein zweiter Abfragezyklus an. Wieder sendet der Melder 1 ein Antworttelegramm aus (Zeitverlauf 2 c), das in der Zen­ trale empfangen wird (Zeitverlauf 2 b). Die weiteren Mel­ der schließen sich an. Nach der Zustandsübertragung des Melders n können sich weitere Abfragezyklen anschließen. Nach einer Synchronisationsphase (in Fig. 2 nicht darge­ stellt) beginnen nach einem Synchronisationsimpuls aus der Zentrale wieder alle Melder der Reihe nach und in mehreren Zyklen ihren Zustand zu übertragen.

Der Zeitverlauf 2 b wird also in der Zentrale empfangen. Hieraus kann die Zentrale erkennen, ob ein Alarmzustand vorgelegen hat. Durch die reihenweise Übertragung der einzelnen Melder bzw. die zeitliche Zuordnung der Melder untereinander, kann die Zentrale ebenfalls erkennen, ob alle Melder der Reihe nach ihren Zustand übertragen ha­ ben, bzw. ob alle Melder noch einwandfrei arbeiten.

In der Fig. 2 wurden nur Zeitabschnitte (Kästchen) ein­ getragen, um den zeitlichen Verlauf darzustellen. Was innerhalb eines solchen Zeitabschnittes (Kästchens) übertragen wird, ist unwichtig. Im vorliegenden Fall wird z. B. im Ruhezustand (Normalfall) in jedem Kästchen ein Bit übertragen, um den Stromverbrauch in den Meldern zu reduzieren. Im Alarm- oder Sabotagefall werden dage­ gen sechs Bit übertragen.

Aus der Fig. 2 ist zudem in einfacher Art zu erkennen, ob Sender und Empfänger in den Meldern ein- oder ausge­ schaltet sind. Im low-Zustand sind Sender und Empfänger abgeschaltet und im high-Zustand zugeschaltet. Dies ist besonders zu Beginn eines Synchronisierungsimpulses zu erkennen. Die Empfänger aller Melder sind quasi in "Lauerstellung" und erwarten den Startimpuls. Nach Emp­ fang dieses Synchronimpulses schalten die Empfänger al­ ler Alarmmelder ab und die Sender aller Melder gehen in eine Sendebereitschaft bzw. senden der Reihe nach ein Antworttelegramm los.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt damit alle Forde­ rungen einer Zweiwegübertragung mit der Sicherheit einer Primärleitung nach VDE 0833. Das erfindungsgemäße Ver­ fahren läßt sich natürlich nicht nur über Funk sondern auch über konventionelle Leitungsverbindungen verwirkli­ chen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Datenübertragung bei Alarmanlagen mit einer Zentrale und mehreren angeschalteten Alarmmel­ dern, dadurch gekennzeichnet, daß von der Alarmzentrale (Z) ein Synchronisationsimpuls an alle Alarmmelder (1, 2, n) übertragen wird, daß alle Alarmmelder (1, 2, n) dadurch vom Empfangszustand in eine Sendebereitschaft übergehen, daß nach Empfang des Synchronisationsimpulses die Alarmmelder (1, 2, n) der Reihe nach und zyklisch ih­ ren Zustand an die Alarmzentrale (Z) übertragen und daß eine Auswertung und Zuordnung der Alarmmelder (1, 2, n) durch die Alarmzentrale (Z) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zyklus der Zustandsübertragungen aller Alarmmelder (1, 2, n) an die Alarmzentrale (Z) auf den Synchronisationsimpuls hin mehrmals erfolgt und daß nach Beendigung dieses Zyklus ein neuer Synchronisationsim­ puls von der Alarmzentrale ausgesendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Übertragung von den Alarmmeldern (1, 2, n) zur Alarmzentrale (Z) und umgekehrt drahtlos erfolgt.