DE4403965A1

DE4403965A1 - Alarmmeldeschaltung über Fernsprechleitung

Info

Publication number: DE4403965A1
Application number: DE19944403965
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Bensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1995-08-10

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Alarmübertragung über das Fernsprechwählnetz, bei welcher die Stromversorgung zur Steuerung ausschließlich durch die 60-V- Speisespannung des Fernsprechanschlusses erfolgt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Alarmmeldegeräte bekannt, welche bei Alarm automatisch eine in der Ferne befindliche Zentrale anwählen. Nachteilig ist hierbei, daß dazu ein Netzteil vom 220-V-Lichtnetz in Kombination mit einer Pufferbatterie zur Realisierung der Betriebsspannung des Alarmmelders erforderlich sind.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, zur Steuerung des automatischen Alarmmelders nur die 60-V-Speisespannung des entsprechenden Fernsprechanschlusses zu verwenden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Alarmmelders, welcher dabei keinerlei Wartungsaufwand erfordert.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einer Stromversorgung ausschließlich aus dem 60-V-Telefonnetz eine hohe Betriebsbereitschaft der Alarmmeldeeinrichtung zu realisieren, die es ermöglicht

1. bei Ruhebetrieb eine minimale Stromaufnahme von I_R<1 mA zu realisieren, wobei der geforderte Ruhestrom eines Fernsprechanschlusses bei I<3 mA liegt,
2. bei Alarm eine Stromaufnahme von I_A=50 mA zu bewirken.

Merkmal der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerungsschaltung in stromarmer C-MOS-Technik vorliegt. Zum anderen wird in der Ruhelage in vorliegender Schaltung nur ein Alarmgeber AG und Alarmbewerter AB sowie ein Alarmregister AG mit Ruhestrom versorgt.

Bei Alarm hingegen koppelt ein Spannungsschalter SA den übrigen Teil der Steuerung an die Stromversorgung. Hierbei reizt das Alarmregister AR den Spannungsschalter SA an, der in dem gesamten Steuerungsteil die erforderliche Spannung Up₂ einspeist. Dabei wird in der Anfangsphase t₁ nach der kompletten Spannungsanschaltung von Up₂ über ein Zeitglied T1 eine definierte Ausgangslage der Funktionseinheit ermöglicht. Hier werden alle Speicher nach AR1 in Alarmbereitschaft gebracht, bevor im weiteren Verlauf die Alarmmeldung durch eine in der Ferne befindliche Zentrale durch automatische Auswahl dieser Station erfolgt.

Dies hat den Vorteil, daß in der Ruhelage extrem wenig Strom I_R benötigt wird und die Alarmmeldeanlage jederzeit betriebsbereit ist, daß die Wartung der sonst üblichen Reservebatterie entfällt.

Ausführungsbeispiel Wirkungsweise der Blockschaltung nach Fig. 1

Der Alarmgeber AG ist über den Alarmbewerter AB mit dem 1. Alarmregister AR1 verbunden. Der Spannungsschalter SA bewirkt in Ruhelage, daß nur der linke befindliche Teil der Schaltung I an die Spannung Up₁ angeschaltet ist, während der rechts befindliche Teil II an seinen Spannungsanschlüssen völlig offen ist. Damit zieht der Teil II der Schaltung keinerlei Ruhestrom. Da zur Logikrealisierung Bauelemente der stromarmen C-MOS-Technik verwendet werden, wird die Stromaufnahme im Ruhebetrieb auf I_R<1 mA gehalten.

Bei Alarm oder Notruf wird vom Alarmgeber oder vom Schalter S_s über Alarmbewerter AB das Alarmregister AR1 gesetzt. Danach schaltet das Alarmregister AR1 die Spannungsanschaltung SA an, welches den nachfolgenden Teil der Steuerung mit Spannung Up2 versorgt.

Das Alarmregister ist ausgangsseitig auch mit dem Verzögerungsglied T1 verbunden, welches nach Anliegen der Spannung Up2 nach der Zeit t≧t1 erst durchschaltet. Innerhalb dieser Verzögerungszeit t1 werden die Register AR2 und die Speicher im Wahlimpulsgeber WIG und die Zeitglieder T2 und T3 in definierte Ausgangsstellung gebracht. Schaltet das Verzögerungsglied T1 nach der Zeit t1 durch, so werden jetzt die Zeitglieder T2 und T3 gesetzt. Nach der Zeit t=t3<t2 wird über die Tore TOR1 und TOR2 der nsi-Transistorschalter an die stabilisierte Spannung Up1 angeschaltet, so daß bei einem Stromfluß von I_A≦50 mA eine kurzzeitige Belegung des Fernsprechanschlusses zum Freischalten erfolgt.

Nach der Verweilzeit von T2 wird bei t≧t2 geht das Zeitglied T2 wieder in Ruhelage und schaltet das nachfolgende Alarmregister AR2 durch. Alarmregister AR2 nimmt den Rückstellbefehl R vom Wahlimpulsgeber WIG weg. Damit kann nun der Prozeß der automatischen Telefonwahl durch nsi-nsa-Impulssteuerung durch den Wahlimpulsgeber WIG bis hin zu den entsprechenden Schalttransistoren T4 und T5 erfolgen.

Mit den Blöcken RN und PN werden die Rufnummern binärtetradisch in die Steuerung gegeben. Zum Wahlende schaltet ein Wahlenderegister WE einen Recorder zur akustischen Signalisierung des Alarms an.

Wirkungsweise der Detailschaltung nach Fig. 2a

Im Ruhezustand wird hinter dem Alarmgeber AG nur der Alarmbewerter AB und das Alarmregister AR1 mit der Spannung Up1 versorgt. Der andere Spannungsbetrag Up2 liegt völlig offen und belastet somit in der Ruhephase nicht die Stromversorgung.

Bei Alarm oder durch Betätigen der Taste S_s wird das Alarmregister AR1 sofort gesetzt. Der Ausgang des Alarmregisters AR1 ist mit dem Steuereingang des Thyristors verknüpft, der nun die Spannung Up2 durchschaltet, so daß auch für den Bereich II auch die erforderliche Betriebsspannung anliegt. Damit kann die Alarm- und Wahlimpulssteuerung erfolgen. Dazu ist zunächst erforderlich, daß alle Speicher in eine definitive Ausgangsstellung gebracht werden.

Innerhalb der Bewertungszeit t<t₁ liegt nach dem Alarmreiz am T1-Ausgang noch Tiefpegel "L" an, so daß das NAND Na1 am Ausgang noch Hochpegel "H" führt, welcher als Rückstellbefehl R alle Speicher außer AR1 in die geforderte Ausgangsstellung bringt. Nach der Zeit t≧t1 führt der T1-Ausgang "H"-Pegel, so daß vom Na1-Ausgang das Rückstellen der Speicher beendet ist. Der Rückstellbefehl R wird auf jeden Fall eher zurückgenommen, bevor Na1-Ausgang über die Negatoren N2, N3, N4 zur Laufzeiterhöhung die Zeitglieder T2 und T3 beschaltet, die dann als monostabile Kippstufen angeregt werden.

T3 bewirkt die noch zunächst kurzfristige Anschaltung des Fernsprechanschlusses an die Fernmeldeleitung. Nach der Zeit t₂≧t₃ erfolgt dann das Setzen des Alarmregisters AR2, wodurch über das Tor-0 die Wahlimpulssteuerung erfolgt.

Wirkungsweise nach Fig. 2b

Diese Variante unterscheidet sich zur vorangegangenen Schaltung dadurch, daß als Zeitglied T1 kein Verzögerungsglied, sondern ebenfalls eine monostabile Kippstufe verwendet wird. Der Effekt ist dabei genauso wie oben beschrieben.

Wirkungsweise nach Fig. 3

Mit der Grätz-Brücke erfolgt die Anschaltung an das Fernsprechnetz, wobei die Adern der a,b-Leitung in beliebiger Folge angeschaltet werden können, da die Brückenschaltung sich eine entsprechende Polung erzwingt. Mit den Transistorstufen Tr1, Tr2 und Tr3 erfolgt die Stabilisierung auf z. B. 6,5 V. Neu ist, daß zur Erzeugung der Referenzspannung eine Lumineszenzdiode Gr6 verwendet wird. Diese braucht in Arbeitsstellung zum Stabilisieren der Spannung wesentlich weniger Strom als eine entsprechende Z-Diode, nämlich unter 1 mA. Die Transistoren Tr4 und Tr5 dienen zur Anschaltung der nsi-nsa- Impulse an die Fernsprechleitung.

Nach der Alarmsteuerung und der Wahlimpulsfolge wird über den Kondensator C der Rekorder Rec an die Fernsprechleitung geschaltet.

Mittels der im Emitterzweig und der Up 1-Spannung geschalteten Mikrolampe ist die Betriebslage "Einschalten und Wahl" durch eine entsprechend eine der Impulswahl äquivalente Blinkschaltung der Lampe ersichtlich und damit gut über den entsprechenden Betriebszustand optisch informiert.

Der Widerstand R wird zur Anpassung an die Fernsprechleitung a,b bei ca. 600 Ohm eingepegelt.

Beispiel einer kompletten Lösung nach Fig. 4

Es betrifft eine komplette Schaltung zur automatischen Anwahl einer in der Ferne befindlichen Zentrale. In der Stabilisierung wird eine stabile Spannung Up1 auch bei I_R<1 mA erzeugt. Alarmgeber AG, Alarmbewerter AB und Alarmregister AR1 werden erfindungsgemäß nur mit Betriebsspannung Up1 versorgt.

Bei Alarm schaltet Alarmregister AR1 den Thyristor Th, der nun den übrigen Teil der Schaltung mit der Betriebsspannung Up2 versorgt. Zur Verweilzeit t₁ wird nach dem Alarmsignal ein Rücksetzen der übrigen Speicher mit dem R-Befehl bewirkt und damit eine stabile Ausgangslage erreicht. Nach der Zeit t₁<t<t₂ erfolgt eine kurzzeitige Anschaltung an die a,b- Leitung zum Freischalten. Nach der Zeit t≧t₂ wird die Alarm- u. Wahlimpulssteuerung angereizt. Die Zählkette mit Kombination des 10-Hz-Generators dient zur Wahlimpulssteuerung.

Die Lampe La dient zum optischen Signalisieren des Alarmzustandes:

1. Lampe impulsartig aufleuchtend während der Wahl
2. Bei Alarmanschaltung - Lampe immer ein
3. Alarm abgeschaltet, dann Lampe La immer aus

Nach Wahlende stellt das Wahlenderegister WE den stabilen Alarmsendebetrieb ein, indem jetzt der Rekorder Rec zur Alarmmeldung für die entfernt gelegene Zentrale an die Fernsprechleitung a,b über die Stabilisierung Stab angeschaltet wird. Die Rufnummer ist z. B. in einem Koordinatenfeld programmierbar. Gelöscht wird der Alarmbetrieb, indem die Taste S_r betätigt wird. Sodann wird die Up2-Spannungsanschaltung mittels gesperrtem Spannungsschalter SA aufgehoben, wodurch der Ruhezustand wieder hergestellt ist.

Bei Notrufmeldung muß der Schalter S_s zur Auslösung des Alarms betätigt werden.

Abkürzungen

a,b Leitungsadern des Fernmeldeanschlusses
Stab Spannungsstabilisierstufe
Th Thyristor
SA Spannungsanschalter
Up1, Up2 Versorgungsspannungen
Gr Dioden
Tr_1-5 Transistoren
R Widerstand
AG Alarmgeber
AB Alarmbewerter
AR1, AR2 Alarmregister
WIG Wahlimpulsgeber
T1, T2, T3 Zeitglieder
t_1-3 Verzögerungszeiten der T-Zeitglieder
ASt Alarmsteuerung
Rec Rekorder
C Kondensator
FF1-5 Flip-Flop
StZ Stellenzähler
WE Wahlendregister
PF Programmatrix für die Rufnummer
PN Pausennummer während der Wahl
U UND-Tor
O ODER-Tor
N Negator
Na NAND-Glied
G 10-Hz-Generator
S_s Notruftaster
S_r Rückstelltaste
Rü Rückstellbefehl
La Mikrolampe

Claims

Es besteht Patentanspruch hinsichtlich der Anordnung eines Alarm-Notrufmelders bei ausschließlicher Nutzung der Fernsprechspeisespannung von 60 V zur Realisierung der Versorgungsspannung für die Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. die Spannungsstabilisierung auf Up von z. B. 6,5 V mit einer Lumineszenzdiode in Sperrichtung als Referenzelement eine Stabilisierung auch bei minimaler Last, wie dies in der Ruhelage der Fall ist, von I_R≦1 mA möglich macht, da sonst übliche Z-Dioden einen zu hohen Arbeitsstrom bei der Stabilisierung aufweisen,
- 2. zur minimalen Stromaufnahme im Ruhebetrieb des weiteren nur ein kleiner Teil der Schaltung, nämlich der Alarmgeber AG der Alarmbewerter AB und das Alarmregister AR, an die nach der der Stabilisierung vorhandenen Spannung Up1 angeschaltet sind und dabei der Alarmregister(AR1-)Ausgang Verbindung zum Steuereingang des Spannungsschalters SA (z. B. Thyristor), dessen Anode mit der Spannung Up1 und die Kathode als Up2-Spannungsausgang mit den Spannungsanschlüssen der übrigen Schalteinheiten verbunden ist,
- 3. bei Alarm vom Alarmregister(AR1-)Ausgang der Spannungsschalter SA zur Bereitstellung der Spannung Up2 angeregt wird,
- 4. das Alarmregister AR1 mit einem Verzögerungsglied T1 nachfolgend verbunden ist, welches wiederum ausgangsseitig mit dem Eingang eines NAND führt, dessen zweiter Eingang ebenfalls mit dem Alarmregister-Ausgang verbunden ist, wobei der Ausgang mit dem Alarmregister-Ausgang verbunden ist, wobei der Ausgang von NAND Na als Rückstellbefehl R mit den Rückstelleingängen r der Speicher T2, T3, Alarmregister AR2 sowie Wahlimpulsgeber WIG und Stellenzähler StZ verbunden ist und das NAND Na über eine ungerade Anzahl von Negatoren N1 bis N_n als Setzbefehl mit den Setzeingängen s der Zeitglieder T2 und T3 verbunden ist, wobei die Beziehung gilt, daß die Verzögerungszeit t₃<t₂ ist und der negierte Ausgang des Zeitgliedes T2 das nachfolgende Alarmregister AR2 eingangsseitig belegt, wobei der Ausgang vom Alarmregister AR2 mit einem ODER-Tor O eingangsseitig verbunden ist, dessen Ausgang Verbindung zum Eingang eines UND-Tors hat und dessen Zweiteingang zum nsi-Ausgang des Wahlimpulsgebers WIG hat und dessen Ausgang die Basis des nsi-Transistors Tr4 belegt,
- 5. im weiteren dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Up1 hinter der Stabilisierung Stab und der nächst folgenden Anschaltung an den Emitter des nsi-Transistors T4 eine Mikrolampe La zur Betriebsüberwachung geschaltet ist.