EP0224819A1 - Gefahrenmeldeanlage - Google Patents
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- EP0224819A1 EP0224819A1 EP86116172A EP86116172A EP0224819A1 EP 0224819 A1 EP0224819 A1 EP 0224819A1 EP 86116172 A EP86116172 A EP 86116172A EP 86116172 A EP86116172 A EP 86116172A EP 0224819 A1 EP0224819 A1 EP 0224819A1
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B26/00—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station
- G08B26/005—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station with substations connected in series, e.g. cascade
Definitions
- Such a hazard alarm system is known from DE-PS 25 33 382.
- a fire alarm system is described there, in which the individual detectors of a detection line according to the so-called pulse detection technology, with the aid of chain synchronization when the detector is queried, each cause a current increase on the relevant detection line in chronological order.
- a switching transistor is arranged in one of the two wire lines of a signaling line and is operated in one direction.
- a fault occurs on a signaling line, for example in the form of a line interruption
- the subsequent detectors of the relevant signaling line can no longer be queried.
- Such a fault is recognized and displayed in the control center.
- no alarms from the subsequent detectors can be recognized and reported until the damage has been remedied.
- Various measures have already been proposed so that any alarms that occur during this time are not lost.
- One possibility is to design the signaling line as a signaling loop, but this is not readily possible in the case of a hazard detection system described at the beginning, because the individual switching transistors can only be operated in one direction.
- a second evaluation device In order to query a signaling loop in a signaling system that works on the principle of chain synchronization from the other end, a second evaluation device would have to be provided in the control center and switching measures would also have to be taken to enable the individual detectors to be queried from the other direction . This is complex and very expensive both for the evaluation center and for the individual detectors.
- the object of the invention is therefore to avoid these disadvantages and to improve a hazard detection system described at the outset with relatively little circuitry such that the functional reliability of the system is ensured even when the signaling line is interrupted and the risk of failure is thus reduced.
- the time from the application of the interrogation voltage to the occurrence of the line current increase is measured and from this it is derived whether the faulty signal line is at rest or whether an alarm of a detector has occurred, because in the case of an alarm condition the time is shorter than the time of the at rest reporting line.
- An alarm caused by a detector on the faulty signal line is then displayed as a line alarm. It is not possible to individually identify the detector (s) triggering the alarm if the signal line is interrupted.
- the line end of each signal line can also be switched between the polling cycles, that is to say in the idle phases, to the evaluation device of the control center and thus to the supply voltage for the signal line, even in the case of trouble-free operation.
- This has the advantage that the individual detectors can be supplied with an additional supply current in the idle phase. This is particularly advantageous if one or more detectors have gone into the alarm state and then the correspondingly assigned alarm indicators, indicator lamps, have to be supplied with energy.
- the semiconductor diode can be formed by a zener diode. This has the advantage that the switching transistor is protected against overvoltages during undisturbed operation.
- the signaling line has two line wires a and b.
- the controllable switching transistor S1 to S3 is arranged in the second line wire b in each detector.
- the signal line is connected with its start A to a control center Z, not shown here.
- the message line ML should be interrupted after the first detector M1. This is marked with a U.
- the signal line ML is connected with its start A to the control center and with its end E also to the control center and can be switched over from the control center to the control center or evaluation device via a switchover device, as indicated in FIG. 6.
- each switching transistor S1 to S3 has a diode D1 to D3 connected in parallel in the reverse direction.
- the report Line ML is interrupted after the first detector M1.
- the evaluating center recognizes that a signaling line has a fault. This is displayed in the headquarters.
- the line current IL E measured from the end (E) of the signal line (ML) is plotted against the time t.
- the interrogation voltage is applied at time TS, a certain current flows for time t R.
- all detectors here the detectors M2 and M3, after the interruption (U) here the detectors M2 and M3, simultaneously cause a sudden increase in current, namely I2 + I3.
- the corresponding time t R or t A is also measured. This measured time is shorter if a detector has gone into the alarm state.
- the time is shortened from the time TS of switching on the signal line for the purpose of the query to the occurrence (time TA) of the current pulse I2 of the alarm-triggering detector M2. This is shown in Fig.5.
- the line current diagram IL E according to FIG. 5 for the signaling line with the end (E) switched on at the control center shows that after a shorter time t A , that is to say at the time TA, the line current IL E caused by the alarm triggering detector M2 around the value I2 increases. This is recognized and displayed in the evaluation device as an alarm on the relevant message line.
- the detection line is queried from the other side E, that is to say in the event of a line break, does the current flow through the respective diodes, so that the detectors are supplied with voltage at the same time. Only a detector that has gone into the alarm state causes a current rise earlier, as just explained. In this way it is determined in the control center that at least one detector in the interrupted signal line is in the alarm state.
- the connection of the signaling loop to the control center is shown schematically in FIG.
- the control center Z has the connection terminals a and b, to which the message loop is only switched on or switched using the example of a message loop.
- a switching device US which can be formed, for example, by a relay, is connected to the terminals a and b.
- About a tax Line SL is controlled from the control center Z from the switchover device US.
- the signaling loop can be connected to the switchover device US at its start A and at the other end E at the line wires a and b. If the control center Z detects a line interruption (U), the switch US is triggered via the control line SL to switch a and b from the connection side A to the connection side E of the signaling loop.
- U line interruption
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Gefahrenmeldeanlage mit folgenden Merkmalen:
- a) an einer Zentrale mit einer Auswerteeinrichtung sind mehrere Meldeleitungen angeschlossen, die jeweils eine Zwei-Draht-Leitung aufweisen;
- b) an jeder Meldeleitung liegen kettenförmig eine Vielzahl von einzeln identifizierbaren Meldern, die jeweils einen Schalttransistor in einer der beiden Drahtleitungen aufweisen;
- c) die Melder jeder Meldeleitung werden von der Zentrale aus zyklisch auf ihre jeweiligen analogen Meldermeßwerte abgefragt, wobei jeder Melder den nachfolgenden Melder entsprechend seinem Meßwert zeitverzögert an die Meldeleitung anschaltet und eine Erhöhung des Linienstroms bewirkt;
- d) in der Zentrale wird in der Auswerteeinrichtung der jeweilige Linienstrom gemessen, wobei aus dem jeweiligen Zeitpunkt der Erhöhung des Linienstroms die Melderadresse und der Meldermeßwert ermittelt wird und daraus Alarmbzw. Störungsmeldungen abgeleitet werden.
- Eine derartige Gefahrenmeldeanlage ist aus der DE-PS 25 33 382 bekannt. Dort ist ein Brandmeldesystem beschrieben, bei dem die einzelnen Melder einer Meldeleitung nach der sogenannten Pulsmeldetechnik mit Hilfe der Kettensynchronisation bei der Melderabfrage in zeitlicher Reihenfolge jeweils einen Stromanstieg auf der betreffenden Meldeleitung bewirken. Zur Weiterschaltung der einzelnen Melder ist in einer der beiden Drahtleitungen einer Meldeleitung ein Durchschalttransistor angeordnet, der in einer Richtung betrieben wird.
- Tritt auf einer Meldeleitung eine Störung, beispielsweise in Form einer Leitungsunterbrechung, auf, so können die nachfolgenden Melder der betreffenden Meldeleitung nicht mehr abgefragt werden. Eine solche Störung wird in der Zentrale erkannt und angezeigt. Es können dann aber bis zur Behebung des Schadens keine Alarme seitens der nachfolgenden Melder erkannt und gemeldet werden. Damit in dieser Zeit evtl. auftretende Alarme nicht verloren gehen, wurden schon verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen. Eine Möglichkeit ist dadurch gegeben, die Meldeleitung als Meldeschleife auszubilden, was aber bei einer eingangs beschriebenen Gefahrenmeldeanlage nicht ohne weiteres möglich ist, weil die einzelnen Durchschalttransistoren nur in einer Richtung betrieben werden können. Um eine Meldeschleife bei einer Meldeanlage, die nach dem Prinzip der Kettensynchronisation arbeitet, auch vom anderen Ende her abzufragen, müßte in der Zentrale eine zweite Auswerteeinrichtung vorgesehen sein und darüberhinaus Schaltmaßnahmen getroffen werden, die eine Abfrage der einzelnen Melder auch von der anderen Richtung her ermöglicht. Dies ist aufwendig und sehr teuer sowohl für die auswertende Zentrale als auch für die einzelnen Melder.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden und eine eingangs beschriebene Gefahrenmeldeanlage mit relativ geringem Schaltungsaufwand derart zu verbessern, daß auch bei einer Unterbrechung der Meldeleitung die Funktionssicherheit der Anlage gewährleistet und damit das Ausfallrisiko verringert ist.
- Diese Aufgabe wird bei einer oben beschriebenen Gefahrenmeldeanlage erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
- e) jede Meldeleitung ist als Meldeschleife ausgebildet und mit ihrem Leitungsende an der Zentrale angeschlossen, wobei die Auswerteeinrichtung vom Leitungsanfang auf das Leitungsende der jeweiligen Meldeleitung umschaltbar ist;
- f) in jedem Melder ist dem Schalttransistor in Sperrrichtung eine Halbleiterdiode parallel geschaltet.
- Mit einer als Meldeschleife ausgebildeten Meldeleitung ist es erfindungsgemäß mit geringem schaltungstechnischen Aufwand möglich, nämlich der parallel geschalteten Diode in jedem Melder und einer Umschalteinrichtung in der Zentrale, eine unterbrochene Meldeleitung immer noch auf evtl. auftretende Alarmbedingungen abzufragen. Dabei wird zweckmäßigerweise der Zeitpunkt der Linienstromerhöhung der betreffenden Meldeleitung ermittelt. Das hat den Vorteil, daß mit der vorhandenen Auswerteeinrichtung nach der Umschaltung der abzufragenden Meldeleitung vom Anfang auf das Ende der Meldeleitung in an sich bekannter Weise der Linienstrom gemessen wird. Es wird dabei die Zeit vom Anlegen der Abfragespannung bis zum Auftreten der Linienstromerhöhung gemessen und daraus abgeleitet, ob die gestörte Meldeleitung sich in Ruhe befindet oder ob ein Alarm eines Melders aufgetreten ist, denn bei einer Alarmbedingung ist die Zeit kürzer gegenüber der Zeit der in Ruhe befindlichen Meldeleitung. Ein von einem Melder auf der gestörten Meldeleitung verursachter Alarm wird dann als Linienalarm angezeigt. Eine Einzelidentifizierung des oder der Alarm auslösenden Melder ist bei einer unterbrochenen Meldeleitung nicht möglich.
- In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann auch im störungsfreien Betrieb das Leitungsende jeder Meldeleitung jeweils zwischen den Abfragezyklen, also in den Ruhephasen, an die Auswerteeinrichtung der Zentrale und damit an die Versorgungsspannung für die Meldeleitung geschaltet werden. Das hat den Vorteil, daß die einzelnen Melder in der Ruhephase mit einem zusätzlichen Versorgungsstrom versorgt werden können. Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn ein oder mehrere Melder in den Alarmzustand gegangen sind und dann die entsprechend zugeordneten Alarmindikatoren, Anzeigelampen, mit Energie versorgt werden müssen.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Halbleiterdiode von einer Zenerdiode gebildet sein. Das hat den Vorteil, daß im ungestörten Betrieb der Schalttransistor gegen Überspannungen geschützt ist.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen
- Fig. 1 schematisch eine bekannte Meldeleitung,
- Fig. 2 ein Linienstromdiagramm,
- Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung,
- Fig. 4 und 5 Stromdiagramme für den erfindungsgemäßen Betrieb und
- Fig. 6 schematisch eine Umschalteinrichtung für die Meldeschleife.
- In Fig.1 ist eine bekannte Meldeleitung ML mit beispielsweise drei Meldern M1 bis M3 dargestellt. Die Meldeleitung weist zwei Leitungsadern a und b auf. In der zweiten Leitungsader b ist in jedem Melder der ansteuerbare Durchschalttransistor S1 bis S3 angeordnet. Die Meldeleitung ist mit ihrem Anfang A an einer hier nicht näher dargestellten Zentrale Z angeschlossen. Ferner ist noch angedeutet, daß die Meldeleitung ML nach dem ersten Melder M1 unterbrochen sein soll. Dies ist mit U gekennzeichnet.
- Fig. 2 zeigt hierfür ein entsprechendes Diagramm des Linienstroms ILA bei der regulären Abfrage von der Zentrale her über den Meldeleitungsanfang A. Mit dem Anliegen der Abfragespannung (symbolisch in Fig.1 gekennzeichnet durch plus und minus an der Meldeleitung) fließt ab dem Zeitpunkt TS ein gewisser Strom, der zum Zeitpunkt T1, also nach der Zeit t₁, sprunghaft mit dem Durchschalten des Transistors S1 ansteigt. Dies ist in der Fig. 2 mit I1 gekennzeichnet. Ein weiterer Stromanstieg nach einer weiteren Zeit kann bei einer Unterbrechung U nicht erfolgen. Im Normalfall, also bei intakter d.h. nicht unterbrochener Meldeleitung würde nach der Zeit t₂ zum Zeitpunkt T2 der Schalttransistor S2 des zweiten Melders M2 durchschalten und damit einen Stromanstieg I2 bewirken. Dies setzt sich mit jedem zusätzlichen Anschalten eines Melders fort. Dies ist lediglich noch für einen dritten Melder M3 mit dem Stromanstieg I3 zum Zeitpunkt T3 dargestellt.
- In Fig.3 ist nun die erfindungsgemäße Anordnung im Prinzip dargestellt. Die Meldeleitung ML ist mit ihrem Anfang A an der Zentrale und mit ihrem Ende E ebenfalls an der Zentrale angeschlossen und kann über eine Umschalteinrichtung, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist, von der Zentrale aus an die Zentrale bzw. Auswerteeinrichtung umgeschaltet werden. Erfindungsgemäß ist in jedem Melder, hier lediglich für die Melder M1 bis M3 gezeigt, jedem Schalttransistor S1 bis S3 eine Diode D1 bis D3 in Sperrichtung parallel geschaltet. Die Melde leitung ML ist nach dem ersten Melder M1 unterbrochen. Bei der regulären Abfrage der einzelnen Meldeleitungen erkennt die auswertende Zentrale, daß eine Meldeleitung eine Störung aufweist. Dies wird in der Zentrale angezeigt. Es kann jetzt jedoch kein Melder dieser Meldeleitung, der nach der Unterbrechung an der Meldeleitung angeordnet ist, auf seinen Meßwert abgefragt werden, somit können auch keine evtl. auftretenden Alarme erkannt werden, wenn nicht erfindungsgemäß die Melder entsprechend ausgebildet sind und die Abfrage der gestörten Meldeleitung vom Ende E der Meldeleitung her erfolgt. Ist nun eine Meldeleitung durch eine Unterbrechung gestört, so wird diese von der anderen Seite (E) her abgefragt. Es sei nun angenommen, daß die gestörte Meldeleitung sich in Ruhe befindet, also kein Melder nach der Unterbrechung in den Alarmzustand gegangen ist. Dann ergibt sich ein Stromdiagramm der betreffenden Meldeleitung, wie dies in Fig.4 dargestellt ist.
- In Fig.4 ist über der Zeit t der vom Ende (E) der Meldeleitung (ML) her gemessene Linienstrom ILE aufgetragen. Mit dem Anlegen der Abfragespannung zum Zeitpunkt TS fließt ein gewisser Strom für die Zeit tR. Zum Zeitpunkt TR verursachen sämtliche Melder, hier die Melder M2 und M3, nach der Unterbrechung (U) hier die Melder M2 und M3, gleichzeitig einen sprunghaften Stromanstieg, nämlich I2 + I3. Dies wird in der Auswerteeinrichtung nicht nur erkannt, es wird auch die entsprechende Zeit tR bzw. tA gemessen. Diese gemessene Zeit ist kürzer, falls ein Melder in den Alarmzustand gegangen ist. Ist beispielsweise der Melder M2 in den Alarmzustand gegangen, so verkürzt sich die Zeit vom Zeitpunkt TS des Anschaltens der Meldeleitung zum Zwecke der Abfrage bis zum Auftreten (Zeitpunkt TA) des Stromimpulses I2 des alarmauslösenden Melders M2. Dies ist in Fig.5 dargestellt.
- Das Linienstromdiagramm ILE gemäß Fig.5 für die Meldeleitung mit dem Ende (E) an der Zentrale angeschaltet zeigt, daß bereits nach der kürzeren Zeit tA, also zum Zeitpunkt TA, der Linienstrom ILE, verursacht durch den alarmauslösenden Melder M2, um den Wert I2 ansteigt. Dies wird in der Auswerteeinrichtung als Alarm auf der betreffenden Meldeleitung erkannt und angezeigt. Die nicht in Alarmzustand gegangenen Melder bewirken, wenn mehrere vorhanden sind, alle gleichzeitig erst später, nämlich nach der Zeit tR, einen Stromanstieg zum Zeitpunkt TR, der aber im Falle eines Alarms dann nicht mehr von weiterem Interesse ist. Wenn die Meldeleitung von der Zentrale aus von der Seite A her abgefragt wird, wirken sich die Dioden, die parallel zum Schalttransistor angeordnet sind, nicht aus. Sie haben also bei der regulären Abfrage keine Funktion. Erst wenn erfindungsgemäß von der anderen Seite E die Meldelinie, also im Falle der Leitungsunterbrechung, abgefragt wird, fließt der Strom über die jeweiligen Dioden, so daß die Melder gleichzeitig mit Spannung versorgt werden. Lediglich ein in den Alarmzustand gegangener Melder verursacht bereits früher einen Stromanstieg, wie eben erläutert. Auf diese Weise wird in der Zentrale festgestellt, daß zumindest ein Melder in der unterbrochenen Meldeleitung im Alarmzustand ist.
- In Fig.6 ist schematisch die Anschaltung der Meldeschleife an die Zentrale dargestellt. Die Zentrale Z weist die Anschlußklemmen a und b auf, an die hier nur am Beispiel einer Meldeschleife die Meldeschleife an- bzw. umgeschaltet wird. An den Klemmen a und b ist eine Umschalteinrichtung US, die beispielsweise von einem Relais gebildet sein kann, angeschlossen. Über eine Steuer leitung SL wird von der Zentrale Z aus die Umschalteeinrichtung US angesteuert. Ferner ist an der Umschalteinrichtung US die Meldeschleife einmal mit ihrem Anfang A und zum anderen mit ihrem Ende E jeweils über die Leitungsadern a und b anschließbar. Erkennt die Zentrale Z eine Leitungsunterbrechung (U), so wird über die Steuerleitung SL der Umschalter US veranlaßt, a und b von der Anschlußseite A auf die Anschlußseite E der Meldeschleife umzuschalten.
- Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es auch möglich, für einen manchmal von Zulassungsbehörden geforderten Notbetrieb anstelle einer zweiten, sehr aufwendigen Auswerteeinrichtung eine Notredundanz sicherzustellen, indem die als Schleife ausgebildete Meldeleitung im Störungsfall und bei entsprechend ausgebildeten Meldern vom anderen Leitungsende her abgefragt wird.
-
- A Leitungsanfang (der Meldeschleife)
- D1, ...Di Halbleiterdioden
- E Leitungsende (der Meldeschleife)
- I1 ... (Linien-) Stromanstieg
- ILA Linienstrom (vom Leitungsanfang gemessen)
- ILE Linienstrom (vom Leitungsende gemessen)
- L Anzeigelampe
- M (Gefahren-) Melder
- ML Meldeleitung
- S1, ...Si (Durch-) Schalttransistor
- SL Steuerleitung
- TA Zeitpunkt für Stromanstieg, verursacht durch alarmgebenden Melder
- TR Zeitpunkt für Stromanstieg, verursacht durch in Ruhe befindlichen Melder
- TS Startzeitpunkt (bei der Abfrage)
- tR Ruhezeit
- tA Alarmzeit
- U Leitungsunterbrechung
- US Umschalteeinrichtung
- Z Zentrale
- a,b Leitungsadern
Claims (6)
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R26 | Opposition filed (corrected) |
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