Vorrichtung zur Signalisierung der Anwesenheit von Personen und Gegenständen in einem zu überwachenden Raum. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Signalisierung der Anwesen heit von Personen und Gegensänden in einem zu überwachenden Raum. In den diesen Raum umschliessenden Flächen ist ein Leitersystem eingebaut, dessen einzelne Leiter voneinander isoliert sind und von denen ein Teil geerdet ist.
Dieses Leitersystem ist derart gegenüber einem zweiten, von einer Wechselspannung ge speisten Leitersystem angeordnet, dass durch das von letzterem erzeugte Wechselfeld im ersten Leitungssystem eine Spannung indu ziert wird. Die Grösse der induzierten Span nung wird durch das Vorhandensein einer Person oder eines Gegenstandes in dem zu überwachenden Raum beeinflusst.
Die beein- flussbare Spannung wird einem Verstärker zu geführt, an welchem Signalisierungsmittel an geschlossen sind. Letztere sprechen auf eine Änderung der V erstärkerausgangsspannung an, welche durch das Eindringen eines Kör pers in den Raum verursacht wird.
Das An sprechen der Signalisierungsmittel kann nicht ohne Betreten eines so geschützten Raumes verhindert werden, während die Auslösung des Alarmes während eines begrenzten Zeit- intervalles nach dem Ansprechen der Signali- sierungsmittel verhindert werden kann.
Die bis heute bekannten Apparaturen zur Signalisierung der Anwesenheit von Personen und Gegenständen in einem Raum sind so geartet, dass sie lediglich das Eindringen von Personen und Gegenständen in diesen Raum durch bestimmte, geschützte Zugänge (Türen, Fenster usw.) signalisieren, nicht aber deren Anwesenheit in irgendeinem Teil des Raumes, in welchen diese Personen und Gegenstände allenfalls unter Umgehung der geschützten Zugänge gelangt sind (Durchstossen der Fuss böden, Wände und Decken). Anderseits be stehen Einrichtungen, welche zwar die An näherung an einzelne zu schützende Objekte wie Kassenschränke signalisieren, jedoch auf solche Objekte beschränkt sind.
Die vorliegende Erfindung macht sich die Eigenschaft von Personen und Gegenständen zu Nutze, in einem elektrischen Wechselfeld eine Feldverzerrung hervorzurufen und durch Annäherung an ein Leitersystem wie das ein gangs beschriebene die in diesem induzierten Amplituden zu vergrössern, wodurch die Ruhe spannung eines Wecbselstromverstärkers be einflusst wird. Diese Erscheinung, verbunden. mit der Verwendung der erfindungsgemäss ausgebildeten Leitersysteme, ermöglicht es, ganze Fussböden, Decken und Wände in ihrem vollen Ausmass zu sichern.
Ferner kann die Einrichtung so ausgebildet werden, dass durch mechanische Einwirkung (Druck, Schlag usw.) auf irgendeinen Teil der so geschützten Flächen ebenfalls die Signalisierungsvorrich- tung ausgelöst wird, so dass z. B. durch Ge genstände, die von einer durchbohrten Decke auf den so geschützten Boden .fallen, die Alarmierung , bewirkt wird, bevor durch An näherung der Person die erwähnte Feldver- zerrung eintritt.
Somit ist auch in jenen Fällen das Funktionieren der Anlage ge- siehert, wo eindringende Personen sich auf Stelzen bewegen und durch ihren grossen Ab stand vom geschützten Boden unter Umstän den keine Feldverzerrung hervorrufen würden. Ausführungsbeispiele der Erfindung wer den an Hand der Fig.1 bis 6 erläutert.
Dabei stellt Fig.1 und 2 schematisch das . als aus gedehnter Kondensator wirkende Leitersystem dar, und Fig. 3 zeigt einen beispielsweisen Ein- bau.. In Fig.4 ist das Leitersystem ergänzt durch ein Leitersystem zur Erzeugung von Wechselfedern.
Die beispielsweise Zusammen- schaltung solcher Leitersysteme zeigt Fig.5. Schliesslich ist ein beispielsweises Prinzip schema einer Gesamtanlage in Fig.6 darge stellt.
Eine beispielsweise Ausführung eines räumlich ausgedehnten und in die umschlie ssenden Flächen eines zu überwachenden Rau mes eingebauten Leitersystems zeigt Fig.1 in schematischer, perspektivischer Darstellung. Hierbei sind die Metalleiter 1 als bandförmige Metallfolien ausgebildet, die isoliert zwischen eine breitere metallische Grundfolie 2 und eine ebenfalls breitere metallische Deckfolie 3 eingebettet sind.
Je eine Grundfolie 2, ein Mittelleiter 1 und eine Deckfolie 3 bilden ein langgestrecktes kabelähnliches Dreileitersystein in einer Isolierhülle (Fig.2). Die in Fig.1 gezeichneten-Dreileitersysteme haben eine be liebige Längsausdehnung 4 und liegen in Ab ständen 5 parallel nebeneinander. Die Mit telleiter 1 aller Dreileitersysteme sind mittels abgeschirmter und isolierter Leitungen 6 parallel geschaltet und besitzen eine gemein same Anschlussklemme 7.
Die Grundfolien 2 der verschiedenen Dreileitersysteme sind über die isolierte Leitung 8 zusammengeschaltet, ebenso alle Deckfolien über die isolierte Lei tung 9. Die Leitung B ist. an einer Stelle mit der Erde verbunden, und an der gleichen Stelle ist die Abschirmhülle der Leitung 6 ge erdet. Ein regelbarer Hochohmwiderstand 7.0 verbindet Leitung 9 mit Leitung 8, also die unter sich parallel geschalteten Deckfolien 3 mit den unter sich parallel geschalteten Grund folien 2.
Das Leitersystem muss nicht unbedingt aus Folien bestehen, vielmehr können auch Strei fen dünnen Drahtgeflechtes oder einzelne Runddrähte verwendet werden, wenn sicher gestellt ist, dass die gegenseitige räumliche Lage von Grund-, Mittel- und Deckleiter stets gewährleistet ist. Eine andere Ausführungsart besteht auch darin, dass die Deckfolien mit Schlitzen und Löchern versehen sind.
Die Einbettung der in Fig.1 dargestellten Leitersysteme in die den zu überwachenden Raum umschliessenden Flächen erfolgt derart, dass alle Leitersysteme mit ihrem Deckleiter 3 nach dem Rauminnern zu gerichtet sind. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Leitersystem würde es sich demnach um ein in den Fuss boden eingebautes System handeln. Eine bei spielsweise Darstellung eines Einbaues solcher Dreileitersysteme in Fussboden und Wand eines zu überwachenden Raumes zeigt Fig. 3, worin die in den Fussboden eingelassenen mit 1, und die in die Seitenwand eingebauten Dreileitersysteme mit 2 bezeichnet sind.
Die Wirkung wird auch durch einen Fuss bodenbelag. 3 nicht beeinträchtigt, falls hier für Materialien wie Teppiche, Inlaid, Lino leum usw. verwendet werden. Besteht hin gegen der Fussbodenbelag 3 aus hartem Ma terial, wie Holz, Beton usw., reagieren die Signalisierungsmittel bei Annäherung noch einwandfrei, hingegen bleibt das System auf Druck, Schlag usw. unempfindlich. In Fig. 3 bedeuten 4 die Deckleiter, 5 die Mittelleiter und 6 die Grundleiter.
Die einzelnen Dreileitersysteme können auch in eine Boden-, Wand- und Deckenbe spannung eingewoben sein, beispielsweise in Teppiche, Inlaid, Gardinen und dergleichen.
Ist in dem in Fig. 3 schematisch darge stellten Raum ein elektrisches Wechselfeld vorhanden, beispielsweise hervorgerufen dureh eine elektrische Lichtnetzleitung 7, so verlau fen die elektrischen Feldlinien in der gezeich neten Querschnittsebene gemäss den gestri chelten Linien, erfüllen also den ganzen Raum.
In den Mittelleitern 5 aller eingebauten Dreileitersysteme wird eine der in ihrer ein mittelbaren Umgebung herrschenden Feld stärke entsprechende Spannung induziert, deren Grösse massgeblich beeinflusst wird von der Abschirmwirkung der jeweiligen Deck leiter 4. Diese Abschirmwirkung ist davon ab hängig, wie gross der Widerstand ist, der in Fig.1 mit 10 bezeichnet ist, und der die unter sich parallel geschalteten Deckleiter 4 mit Erde verbindet.
Die Abschirmwirkung dieser Deckleiter 4 wird so einreguliert, dass im Ruhezustand, also bei Abwesenheit aller Fremdkörper im überwachten Raum, die in den Mittelleitern 5 induzierte Ruhespannung eine vorgeschriebene Grösse aufweist. Wird nach dieser Einregulierung in den überwach ten Raum ein grösserer Gegenstand gebracht, bzw.
wird der in Fig.3 dargestellte Raum von einer Person betreten, so bewirkt diese Person eine Veränderung der in den- Leiter Systemen induzierten elektrischen Wechselfel der und damit eine Veränderung der Ruhe- Spannung am Wecbselstromverstärker, indem die in den parallel geschalteten Mittelleitern 5 induzierten Spannungen ihre Amplituden ändern.
Einen weiteren beispielsweisen Einbau eines derartigen Leitersystems in die einen zu überwachenden Raum umschliessenden Flä chen zeigt Fig. 4. Hier sind die mit 1 bezeich neten Dreileitersysteme in der gleichen Lage bezüglich Deckleiter 2, Mittelleiter 3 und Grundleiter 4 angeordnet und untereinander parallel geschaltet, wie bereits in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Dagegen ist zwischen je zwei Dreileitersysteme 1 je ein weiteres Dreileitersystem 5 gleichen konstruktiven Aufbaues angeordnet, wobei, wie in Fig. 4 angedeutet, hier die Grundleiter 6 und die Deckleiter 8 nach den benachbarten Drei.. leitersystemen 1 gerichtet und beide geerdet sind, um den Mittelleiter 7 seitlich abzuschir men.
Diese Mittelleiter 7, die bei allen Drei leitersystemen 5 untereinander parallel ge schaltet sind, führen eine Vechselspannung der Frequenz f" und erzeugen ein elektrisches Wechselfeld, gemäss den in Fig. 4 gestrichelt gezeichneten Linien.
Durch Einregulierung der Abschirmwirkung der Deckleiter 2 gegen über den Mittelleitern 3 und durch Wahl einer entsprechenden Grösse der den Mittelleitern 7 aufgedrückten Wechselspannung wird er reicht, dass bei Abwesenheit von Fremdkörpern die an den untereinander parallel geschalteten Mittelleitern 3 induzierte Wechselspannung einen vorgegebenen Betrag besitzt. Ein Fremd körper, der von aussen her die mit einem derartigen eingebauten Leitersystem versehene Fläche betritt, bzw.
sich einer solchen an nähert, bewirkt durch eine durch ihn verur sachte Feldverzerrung eine Feldstärkeände- rung in der unmittelbaren Umgebung der nächstgelegenen Mittelleiter 3 und dadurch eine Änderung der in den Mittelleitern 3 induzierten elektrischen Spannung.
Die Zusammenschaltung der Dreileiter systeme in einer Anordnung; wie sie-in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, zeigt Fig. 5; für den Fall, dass beispielsweise drei Dreileiter- Systeme 1 in horizontaler Anordnung und, zwei vertikale Dreileitersysteme 5 vorhanden sind. Die Deckleiter 2 sind über Leitung 9 untereinander parallel geschaltet und über den Regulierwiderstand 10 und Blockkondensator 16 an die Leitung 11 gelegt, die zur Parallel schaltung der Grundleiter 4 aller Dreileiter systeme 1 und der Deck- bzw. Grundleiter 6 bzw.
B der Dreileitersysteme 5 dient. Die Mit telleiter 3 der Dreileitersysteme 1 sind über die abgeschirmte Leitung 12 untereinander parallel geschaltet und mit. der Anschluss klemme 13 verbunden, während die Mittel leiter 7 der Dreileitersysteme 5 über die ab geschirmte Leitung 14 zusammengeschaltet und an die Anschlussklemme 15 geführt sind. Die Abschirmhüllen der Leitungen 12 und 7.4 sind mit der Leitung 11 an einem Punkt ver bunden, -der seinerseits geerdet ist.
An An schlussklemme 15 wird die zur Erzeugung des elektrischen Wechselfeldes erforderliche Wech- selspannung der Frequenz f" angelegt.
An Anschlussldemme 13 tritt die in den Mittel leitern 3 der Dreileitersysteme 1 induzierte Wechselspannung der gleichen Frequenz f" auf, die im Ruhezustand der ganzen Einrich tung mittels Widerstand-<B>10</B> auf einen vorge- schriebenen Wert eingestellt wird und durch einen dann in Erscheinung tretenden Fremd körper, in der vorstehend beschriebenen Weise, eine deutliche Änderung erfährt.
Die Wirksamkeit des durch die vorstehend beschriebenenkabelähnlichen Dreileitersysteme gebildeten Kondensatorbelages gemäss Fig.5 wird erhöht durch Anlegen einer Gleichspan nung zwischen den Deckleitern 2 und den Grundleitern 4. Diese Gleichspannung wird parallel zum Kondensator 16 über einen hohen Schutzwiderstand an die Deckleiter 2 der Dreileitersysteme 1 angelegt (in Fig. 5 ge strichelt gezeichnet).
Die Mittelleiter 3 der Dreileitersysteme 1 befinden sich damit im elektrischen Gleichfeld, das sich zwischen den Deckleitern 2 und den Grundleitern 4 aus bildet. Im Ruhezustand der Anlage und so lange keine Fremdkörper die geschützte Fläche betreten, beeinflusst das Gleichfeld innerhalb der Dreileitersysteme 1 deren Mit telleiter 3 nicht. Dagegen bewirkt jede Defor mation der Dreileitersysteme 1. durch Druck und Stoss, auch wenn es sich nur um geringe Kräfte handelt, eine Induktionsspannung, die an Anschlussklemme 13 zusätzlich zu der indu zierten Wechselspannung der Frequenz f o als Spannungsimpuls auftritt.
Bewirkt die An näherung von Personen an das Leitersystem eine Änderung der in die Mittelleiter induzier ten Wechselspannung, so hat das Auftreten von Fremdkörpern bzw. Personen eine Ände rung der Gleichfeldstärke zur Folge, und in beiden Fällen resultiert eine Änderung der im Alittelleiter 3 induzierten, Spannung.
Die Prinzipschaltung einer Überwachungs anlage zeigt Fig. 6 in einer beispielsweisen Ausführung. Das an den umgrenzenden Flä chen eines zu überwachenden Raumes ange brachte Leitersystem 1 besteht aus den Drei leitersystemen 2 und 3, die in gleicher Weise zusammengeschaltet sind wie vorstehend an Hand von Fig.5 erläutert und in den vier Anschlussklemmen 4, 5, 6 und 7 zusammen gefasst sind.
An Anschlussklemme 4 liegen alle Deckleiter der Dreileitersysteme 2 parallel und sind über das Reguliergerät <B>8</B> mit Erde ver- bunden, das die Abschirmwirkung der Deck leiter gegen das Wechselfeld durch einen ver änderbaren Hochohmwiderstand einzustellen gestattet, und das ausserdem zum Anschluss einer hohen Gleichspannung an die Deckleiter der Dreileitersysteme 2 dient.
An Anschluss klemme 5 liegen die Mittelleiter der Dreileiter systeme 2, an welchen sowohl die vom Wech selfeld induzierten Wechselspannungen, wie auch die Gleichspannungsimpulse auftreten, während die Mittelleiter der Dreileitersvsteme 3 an Anschlussklemme 6 geführt sind, wo ihnen die das Wechselfeld erzeugende Wech selspannung zugeführt wird. An Anschluss- klemme 7 sind schliesslich die Grundleiter der Dreileitersysteme 2, sowie die Deck- und Grundleiter der Dreileitersysteme 3 zusam mengeführt und dort mit der Erde verbunden.
Die zur Erzeugung des Wechselfeldes erfor derliche Wechselspannnug der Frequenz f wird im Generator 9 erzeugt und über den regelbaren Spannungsteiler 10 an Anschluss klemme 6 geleitet. Die Anschlussklemme 5 ver einigt die Summe aller induzierten Span nungen, von wo sie ein elektrisches Hoch- oder Bandpassfilter 11 durchlaufen, das Störspan nungen tiefer Frequenzen vom nachgeschal teten Verstärker 12 abhält.
Im Verstärker wird die im Ruhezivstand der Gesamtanlage auftretende Restspannung der Frequenz f" kompensiert, durch phasenverkehrte Addition einer gleichgrossen Spannung, die über Phasen drehglied 13 aus dem Spannungsteiler 10 mit entsprechender Amplitude bezogen wird. Die am Ausgang des Verstärkers 12 auftretenden Wechselspannungen oder Impulse von kür zerer oder längerer Dauer werden im Gleich richter 14 gleichgerichtet und stehen an An schlussklemme 15 zur weiteren Auswertung zur Verfügung.
Die obengenannte Kompen sation der im Ruhezustand der Anschluss- ldemme 5 vorhandenen Restspannung im Ver stärker 12 gewährleistet, dass Gleichspan nungsimpulse oder auch eine Dauergleich spannung an Anschlussklemme 15 nur dann auftreten, wenn im überwachten Raum 1 ein Fremdkörper vorhanden ist, so dass eine an. Anschlussklemme 15 auftretende Gleichspan- nung das Kriterium für das Ansprechen der Überwachungseinrichtung darstellt.
Die vorstehend beschriebenen Einrichtun gen der Fig. 6 innerhalb der strichpunktierten Umrandungslinie 16 stellen eine sogenannte Überwachungsgruppe dar. Mehrere gleich artige Überwachungsgruppen 17 bzw 18 usw. für weitere zu überwachende Räume können vorhanden sein und besitzen entsprechende Ansehlussklemmen 19 und 20 usw., an welchen im Falle des Ansprechens Gleichspannungen auftreten. Die Anschlussklemmen 15, 19, 20 usw. sind sämtliche mit einer Relaisgruppe 21. einer Zentralapparatur verbunden.
Diese Zen tralapparatur befindet sich in einem Raum, der selbst durch eine der Überwachungsgruppen gesichert ist und deren Bedienungsteile zudem hinter einer mit Sicherheitaschloss verriegelten Türe liegen.
In der Relaisgruppe sind für jede von den Überwachungsgruppen ankommende Leitung zwei Relais vorgesehen. Die an der Anschluss klemme 15 auftretende Gleichspannung bringt, auch wenn sie nur kurzzeitig vorhanden ist, das Impulsrelais 22 zum Ansprechen, dessen Arbeitskontakt 23 die Sammelleitung 24 im Takte der von Anschlussklemme 15 eintreffen den Spannungsstösse erdet. Ausserdem erregt die ankommende Gleichspannung das Signal relais 25, dessen Arbeitskontakt 26 die Halte wicklung an Erde legt, so dass das Relais 25 angezogen bleibt und gleichzeitig das Licht signal 27 anspricht.
Die von der Anschluss klemme 19 kommende Leitung der Überwa chungsgruppe 17 wirkt in analoger Weise auf ein Impulsrelais 28, dessen Arbeitskontakt 29 beim Ansprechen ebenfalls die Sammelleitung 24 erdet, sowie auf ein Signalrelais 30, das sich nach erstmaligem Ansprechen über seinen Arbeitskontakt 31 hält und das Lichtsignal 32 einschaltet. Gleiche Impuls- und Signalrelais sowie ein Lichtsignal sind auch für jede' weitere Überwachungsgruppe vorhanden, wo bei die Kontakte aller dieser Impulsrelais auf. die gemeinsame Sammelleitung 24 arbeiten und beim Ansprechen einer der Überwachungs gruppen 16, 17, 18 usw. dieselbe für kürzere oder längere Dauer erden.
Jede auch nur kurzzeitige Erdung bewirkt das Ansprechen ,des an der Sammelleitung 24 angeschlossenen Voralarmrelais 33, das sich sofort über seinen Arbeitskontakt 34, den Widerstand 35 und seine zweite Wicklung hält, wobei gleichzeitig das Lichtsignal 36 anspricht zwecks Anzeige des erfolgten Voralarmes . Gleichzeitig wird über den zweiten Arbeitskontakt 37 die Lauf zeiteinrichtung 38 in Betrieb gesetzt, die so eingestellt ist, dass sie nach einer bestimmten und einstellbaren Zeitdauer ihren Arbeitskon takt 39 schliesst.
Erfolgt während der Zeit zwischen dein Ansprechen des Voralarmrelais 33 und der Schliessung des Arbeitskontaktes .39 in der Laufzeiteinrichtung 38 keine Rückstellung der Relaisgruppe mittels der Rückstelltasten 40 bzw. 41, so spricht das Alarmrelais 42 an, das sich über seinen Arbeitskontakt 43 sofort selbst hält und das Lichtsignal 44 einschaltet. Einzweiter Arbeitskontakt 45 schliesst die Haltewicklung des Voralarmrelais 33 kurz, so dass dieses abfällt, das Lichtsignal 36 er lischt und die Laufzeiteinrichtung 38 in ihre Anfangsstellung zurückkehrt.
Schliesslich wird über den dritten Arbeitskontakt 46 die Alarm- Signaleinrichtung 47 in Betrieb gesetzt, die ihrerseits gleichzeitig eine Anzahl verschie dener Alarmsignale über abgehende Leitungen 48 aussendet, beispielsweise zur akustischen Warnung, - zur optischen Alarmierung, zur Nummernwahl über Fernsprechanschlüsse, zur automatischen Meldung an die Polizei usw.
Gleichzeitig wird ein Zeitzähler betätigt, zur Registrierung der Auslösungszeit des Alarmes. Dieser Zeitzähler (nicht zu verwech seln mit dem früher erwähnten Zeitrelais bzw. Laufzeiteinrichtung) dient zur Feststellung der seit dem Alarm verstrichenen Zeit bis<B>ZU],</B> Ankunft der alarmierten Personen.
Zur Rückstellung der Relaisgruppe in den Ruhezustand, entweder nach erfolgtem Alarm oder aber bereits während des Voralarmes ist die Hauptrückstelltaste 40 vorgesehen, die in der gemeinsamen Spannungszuführung von der beispielsweise .als Batterie dargestellten Stromquelle 50 liegt und bei Betätigung die selbe unterbricht. Hierdurch wird ein Ab fallen der mit einem Haltestromkreis ausge rüsteten Signal-, Voralarm- und Alarmrelais bewirkt. Diese Hauptrückstelltaste befindet sich in der Zentralapparatur und ist nur dort zugänglich.
Ist die Gesamtanlage im Betrieb, und wird einer der überwachten Räume betreten, so erfolgt Voralarm mit gleichzeitiger Signali- sierung aus welchem Raum dieser Alarm kommt, ob es sich nun um eine befugte oder unbefugte Person handelt. Damit wird er reicht, dass die Anlage zwangläufig bei jedem Betreten solcher Räiune geprüft wird und nicht zum vornherein ausgeschaltet werden kann.
Die nun in Funktion tretende Lauf zeiteinrichtung ist so einreguliert, dass sie gerade reicht, den Weg zurückzulegen, der benötigt wird, @ z. B. zwischen Eingang und Zentralapparatur und für das Öffnen einer z. B. reit Zahlenschloss versehenen Türe, um die Betätigung der Rückstelltaste vorzuneh men, mit der die eingeleitete Alarmierung unterbrochen werden kann.
Wird die Rückstelltaste 40 innerhalb der vorgeschriebenen Zeit nicht betätigt, z. B. weil die Türe an der Zentralapparatur in der er forderlichen Sekundenzeit nicht geöffnet wer den konnte, erlogt Alarm.
Beim Verlassen eines so geschützten Raumes, nachdem die Apparatur von Tag- in Nachtschaltung umgestellt wurde, müssen. wiederum geschützte Räume betreten werden. Analog wie beim Eintritt erfolgt wiederum Voralarm. Um diesen aufzuheben, befindet: sich z. B. beim Ausgang eine Hilfsrückstell- taste 41.
Bei erstmaliger Betätigung dieser Hilfsrückstelltaste fällt das Voralarmrelais 33 und die Signalrelais 25, 30 usw. der Ü ber- wachungsgruppen ab, aber kurz danach be wirkt das Hilfsrelais 51, das sich sofort über ;
seinen Arbeitskontakt 52 hält und mit seinem Arbeitskontakt 53 die IIilfsrückstelltaste über brückt, dass mit der Hilfsrückstelltaste 41 tatsächlich nur der erste, beim Verlassen des so gesehützten Raumes auftretende Voralarm unwirksam gemacht werden kann, jeder weitere Voralarm aber durch die Hilfsrück- stelltaste 41 nicht mehr beeinflusst werden kann.
Ferner ist unmittelbar neben der Hilfs- rückstelltaste 41 ein Lichtsignal 54 angeord net, das zu dem Lichtsignal des betreffen den Raumes und in der Zentralapparatur befindlichen Lichtsignal parallel liegt und das von den Signalrelais 25 bzw. 30 betätigt wird. Das Ansprechen dieses Lichtsignals 54 beim Verlassen des betreffenden Raiunes und sein Erlöschen nach Betätigung der Hilfs- rückstelltaste 41 stellen eine Kontrolle für das einwandfreie Funktionieren und die Be reitschaft der Anlage dar.
Das Schema von Fig. 6 zeigt nur die wich tigsten Teile einer Überwachungsanlage, nicht aber alle Einzelheiten. Gewöhnlich ist noch eine Reihe von Kontrolleinrichtungen vorge sehen, um die Gesamtanlage automatisch in einer Tag- und Nachtschaltung betreiben zu können, iun eine Falschstellung von Tasten und Schaltern zu signalisieren, um die Strom versorgung zu überprüfen usw.
Ferner ist vorgesehen, die Zentralappara tur ganz oder teilweise mitzuverwenden für den Anschluss von* Alarmsystemen anderer Art, wie z. B. Feuermelder usw. sowie in Kom bination mit Abhöranlagen zur akustischen Überwachung der so geschützten Räume.
Wird als Wechselfeld für den zu über wachenden Raum das Streufeld von offen ver legten Lichtnetzleitungen verwendet, so wird der Verstärker mit einer regelbaren Emp findlichkeitsschwelle ausgerüstet und diese so eingestellt, dass die zugelassene Minimal spannung unterhalb der Ansprechgrenze des Verstärkers liegt. Eine weitere Ausführung besteht darin, dass den vorhandenen Licht netzleitungen eine besondere Wechselspan nung von der Frequenz f o zugeführt wird, wobei alle unerwünschten Frequenzen mit tels eines Bandpassfilters ausgesiebt werden.
Um schliesslich noch das Ansprechen der Alarmeinrichtungen bei einem einzelnen Im puls zu vermeiden, ist die Laufzeiteinrich- tung (in Fig. 6 mit 38 bezeichnet) mit einem Impulsspeicher ausgerüstet, der bewirkt, .dass das Gerät erst beispielsweise beim dritten an kommenden Impuls zu arbeiten beginnt.
Eine erhöhte Betriebssicherheit gewährlei stet die Ausrüstung jeder Überwachungs gruppe (in Fig. 6 mit 16 bezeichnet) mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Verstär- kereinrichtungen. Hierbei werden dann die Dreileitersysteme 2 mit ihrem Mittelleiter ab wechselnd an den einen bzw. an den andern Verstärker geschaltet.
Das "vorstehend für die Verwendung zum Raumschutz beschriebene überwachungsprin- zip- ermöglicht auch eine grosse Zahl anderer Anwendungen. Die Methode kann beispiels weise zur Zugskontrolle im Eisenbahnbetrieb verwendet werden sowie zur Stückgutkon- trolle an Förderanlagen aller Art. Auch Zäh- \ lungen können auf einfache Weise durchge führt werden, etwa Personen-, Fahrzeug- und andere Zählungen. Die Anlage selbst erscheint umfangreich, ist es aber nicht. Alle Teile lassen sich in ge drängter Bauform unterbringen.
Eine Zen tralapparatur besteht aus den jeweils erfor derlichen Baugruppen und kann dem jewei ligen Bedürfnis angepasst werden. So kann sie einerseits in Privatwohnungen usw. und an derseits für Museen usw. Verwendung finden.
Device for signaling the presence of people and objects in a room to be monitored. The present invention relates to a device for signaling the presence of people and objects in a room to be monitored. A conductor system is built into the surfaces surrounding this space, the individual conductors of which are isolated from each other and some of which are earthed.
This conductor system is arranged opposite a second conductor system fed by an alternating voltage, that a voltage is induced in the first conductor system by the alternating field generated by the latter. The size of the induced voltage is influenced by the presence of a person or an object in the room to be monitored.
The controllable voltage is fed to an amplifier to which signaling means are connected. The latter respond to a change in the amplifier output voltage, which is caused by the penetration of a body into the room.
The activation of the signaling means cannot be prevented without entering a space protected in this way, while the triggering of the alarm can be prevented during a limited time interval after the activation of the signaling means.
The devices known to date for signaling the presence of people and objects in a room are designed in such a way that they only signal the intrusion of people and objects into this room through certain, protected entrances (doors, windows, etc.), but not their presence in any part of the room into which these persons and objects may have bypassed the protected entrances (piercing the floors, walls and ceilings). On the other hand, there are facilities that signal the approach to individual objects to be protected, such as cash registers, but are limited to such objects.
The present invention makes use of the property of people and objects to cause a field distortion in an alternating electrical field and to increase the amplitudes induced in this by approaching a conductor system such as the one described above, whereby the rest voltage of an AC amplifier is influenced. This appearance, connected. With the use of the ladder systems designed according to the invention, it is possible to secure entire floors, ceilings and walls to their full extent.
Furthermore, the device can be designed in such a way that the signaling device is also triggered by mechanical action (pressure, impact, etc.) on any part of the surfaces protected in this way, so that e.g. B. Ge objects that .fall from a pierced ceiling on the floor protected in this way, the alarm is brought about before the mentioned field distortion occurs when the person approaches.
Thus, the functioning of the system is also ensured in those cases where intruding persons move on stilts and, due to their large distance from the protected ground, would not cause any field distortion under certain circumstances. Embodiments of the invention who explained with reference to FIGS.
Fig. 1 and 2 schematically represent this. as a conductor system acting from an expanded capacitor, and FIG. 3 shows an example of an installation. In FIG. 4, the conductor system is supplemented by a conductor system for generating alternating springs.
The interconnection of such conductor systems, for example, is shown in FIG. Finally, an exemplary principle diagram of an overall system is shown in FIG.
An example of an embodiment of a spatially extended ladder system built into the surrounding surfaces of a room to be monitored is shown in FIG. 1 in a schematic, perspective illustration. In this case, the metal conductors 1 are designed as band-shaped metal foils which are embedded insulated between a wider metallic base foil 2 and a likewise wider metallic cover foil 3.
A base foil 2, a central conductor 1 and a cover foil 3 each form an elongated, cable-like three-conductor system in an insulating sheath (FIG. 2). The three-wire systems drawn in FIG. 1 have any lengthwise extension 4 and are parallel to each other in From 5 stands. The conductor 1 of all three-wire systems are connected in parallel by means of shielded and insulated lines 6 and have a common connection terminal 7.
The base foils 2 of the various three-wire systems are interconnected via the insulated line 8, as are all cover foils via the insulated Lei device 9. The line B is. connected at one point to the earth, and at the same point the shielding of the line 6 is ge earthed. A controllable high-ohmic resistor 7.0 connects line 9 to line 8, that is to say the cover foils 3 connected in parallel with the base foils 2 connected in parallel with each other.
The conductor system does not necessarily have to consist of foils, but strips of thin wire mesh or individual round wires can also be used if it is ensured that the mutual spatial position of the base, middle and top conductors is always guaranteed. Another embodiment also consists in that the cover foils are provided with slots and holes.
The embedding of the ladder systems shown in FIG. 1 in the surfaces surrounding the room to be monitored is carried out in such a way that all ladder systems with their cover ladder 3 are directed towards the interior of the room. The ladder system shown in FIG. 1 would therefore be a system built into the floor. An example of an installation of such three-wire systems in the floor and wall of a room to be monitored is shown in FIG. 3, in which the three-wire systems built into the floor are designated by 1 and the three-wire systems built into the side wall are designated by 2.
The effect is also achieved by a floor covering. 3 not affected if used here for materials such as carpets, inlaid, linoleum, etc. If, on the other hand, the floor covering 3 is made of hard material, such as wood, concrete, etc., the signaling means still react properly when approached, but the system remains insensitive to pressure, impact, etc. In Fig. 3, 4 is the top ladder, 5 is the middle ladder and 6 is the base ladder.
The individual three-wire systems can also be woven into a floor, wall and ceiling tension, for example in carpets, inlaids, curtains and the like.
If an alternating electric field is present in the room shown schematically in Fig. 3, for example caused by an electric light network line 7, the electric field lines in the drawn cross-sectional plane according to the dashed lines, thus fill the entire room.
In the middle conductors 5 of all built-in three-wire systems, a voltage corresponding to the field strength prevailing in their indirect environment is induced, the magnitude of which is significantly influenced by the shielding effect of the respective cover ladder 4. This shielding effect is dependent on how great the resistance is is designated in Figure 1 with 10, and which connects the parallel-connected cover conductor 4 with ground.
The shielding effect of these cover conductors 4 is regulated in such a way that in the idle state, that is, in the absence of all foreign bodies in the monitored space, the no-load voltage induced in the central conductors 5 has a prescribed level. If, after this adjustment, a larger object is brought into the monitored room or
If the room shown in Figure 3 is entered by a person, this person causes a change in the electrical alternating fields induced in the conductor systems and thus a change in the rest voltage at the AC amplifier by the voltages induced in the parallel central conductors 5 change their amplitudes.
Another exemplary installation of such a ladder system in the surfaces surrounding a room to be monitored is shown in Fig. 4. Here, the designated with 1 designated three-wire systems are arranged in the same position with respect to the top ladder 2, middle ladder 3 and ground ladder 4 and connected in parallel with each other, as already shown schematically in FIG.
On the other hand, a further three-wire system 5 of the same structural design is arranged between each two three-wire systems 1, whereby, as indicated in FIG. 4, here the base ladder 6 and the cover ladder 8 are directed towards the neighboring three-wire systems 1 and both are grounded to the Shield the center conductor 7 laterally.
These central conductors 7, which are connected in parallel to each other in all three-conductor systems 5, lead an alternating voltage of frequency f "and generate an alternating electric field, according to the lines shown in dashed lines in FIG.
By regulating the shielding effect of the cover conductors 2 against the center conductors 3 and by choosing an appropriate size of the alternating voltage impressed on the center conductors 7, it is sufficient that, in the absence of foreign bodies, the alternating voltage induced on the center conductors 3 connected in parallel has a predetermined amount. A foreign body that enters the surface provided with such a built-in ladder system from the outside, or
approaches such a field, causes a field strength change in the immediate vicinity of the closest central conductor 3 and thereby a change in the electrical voltage induced in the central conductor 3 due to a field distortion caused by it.
The interconnection of the three-wire systems in one arrangement; as shown schematically in FIG. 4, FIG. 5 shows; in the event that, for example, three three-wire systems 1 in a horizontal arrangement and two vertical three-wire systems 5 are present. The cover conductors 2 are connected in parallel to one another via line 9 and are connected to the line 11 via the regulating resistor 10 and block capacitor 16, which are used for parallel connection of the base conductors 4 of all three-wire systems 1 and the cover or base conductors 6 or
B of the three-wire systems 5 is used. With the ladder 3 of the three-wire systems 1 are connected in parallel with one another via the shielded line 12 and with. the connection terminal 13 is connected, while the central conductor 7 of the three-wire systems 5 are interconnected via the shielded line 14 and led to the connection terminal 15. The shielding of the lines 12 and 7.4 are connected to the line 11 at one point, -which in turn is grounded.
The alternating voltage of frequency f ″ required to generate the alternating electrical field is applied to connection terminal 15.
At connection terminal 13, the alternating voltage induced in the central conductors 3 of the three-wire systems 1 occurs at the same frequency f ″, which is set to a prescribed value in the idle state of the entire device by means of resistance 10 and through a foreign body then appearing undergoes a significant change in the manner described above.
The effectiveness of the capacitor layer formed by the above-described cable-like three-wire systems according to FIG. 5 is increased by applying a direct voltage between the cover conductors 2 and the base conductors 4. This direct voltage is applied parallel to the capacitor 16 via a high protective resistor to the cover conductors 2 of the three-wire systems 1 ( in Fig. 5 GE drawn dashed).
The central conductors 3 of the three-conductor systems 1 are thus in the constant electrical field that forms between the cover conductors 2 and the base conductors 4. When the system is idle and as long as no foreign bodies enter the protected area, the constant field within the three-wire systems 1 does not affect their central ladder 3. In contrast, any deformation of the three-wire systems 1. by pressure and impact, even if the forces involved are low, induce an induction voltage which occurs as a voltage pulse at terminal 13 in addition to the induced alternating voltage of frequency f o.
If the approach of people to the conductor system causes a change in the alternating voltage induced in the central conductor, the occurrence of foreign bodies or people results in a change in the constant field strength, and in both cases there is a change in the voltage induced in the aluminum conductor 3 .
The basic circuit of a monitoring system is shown in FIG. 6 in an exemplary embodiment. The conductor system 1 attached to the boundaries of a space to be monitored consists of the three-conductor systems 2 and 3, which are interconnected in the same way as explained above with reference to FIG. 5 and in the four connection terminals 4, 5, 6 and 7 are summarized.
All the cover conductors of the three-wire systems 2 are parallel at connection terminal 4 and are connected to earth via the regulating device <B> 8 </B>, which allows the shielding effect of the cover conductors against the alternating field to be adjusted by means of a variable high-ohmic resistance, and also for Connection of a high DC voltage to the deck ladder of the three-wire systems 2
The middle conductors of the three-wire systems 2, on which both the alternating voltages induced by the alternating field and the DC voltage pulses occur, are connected to terminal 5, while the central conductors of the three-wire systems 3 are routed to terminal 6, where the alternating voltage that generates the alternating field is fed to them . Finally, the base conductors of the three-wire systems 2 and the top and base conductors of the three-wire systems 3 are brought together at connection terminal 7 and connected to earth there.
The alternating voltage of the frequency f required to generate the alternating field is generated in the generator 9 and passed to terminal 6 via the controllable voltage divider 10. Terminal 5 combines the sum of all induced voltages from where they pass through an electrical high-pass or band-pass filter 11, which keeps low-frequency interference voltages from the amplifier 12 connected downstream.
In the amplifier, the residual voltage of the frequency f "occurring in the idle state of the overall system is compensated for by phase-reversed addition of a voltage of the same magnitude, which is obtained via phase rotator 13 from the voltage divider 10 with the corresponding amplitude Shorter or longer periods are rectified in the rectifier 14 and are available at connection terminal 15 for further evaluation.
The above-mentioned compensation of the residual voltage in the amplifier 12 when the terminal lemma 5 is idle ensures that DC voltage pulses or a continuous DC voltage only occur at terminal 15 if there is a foreign body in the monitored room 1, so that a. Terminal 15 occurring DC voltage represents the criterion for the response of the monitoring device.
The above-described Einrichtun gene of Fig. 6 within the dash-dotted line 16 represent a so-called monitoring group. Several similar monitoring groups 17 or 18, etc. for other rooms to be monitored may be available and have corresponding connection terminals 19 and 20, etc., to which in In the event of response, DC voltages occur. The connection terminals 15, 19, 20 etc. are all connected to a relay group 21 of a central apparatus.
This central apparatus is located in a room that is itself secured by one of the monitoring groups and whose operating parts are also located behind a door locked with a security lock.
Two relays are provided in the relay group for each incoming line from the monitoring groups. The DC voltage occurring at the connection terminal 15 brings, even if it is only present briefly, the pulse relay 22 to respond, whose normally open contact 23 grounds the bus 24 in the cycle of the voltage surges arriving from the connection terminal 15. In addition, the incoming DC voltage excites the signal relay 25, the working contact 26 of which applies the holding winding to earth, so that the relay 25 remains attracted and the light signal 27 responds at the same time.
The line coming from the terminal 19 from the monitoring group 17 acts in an analogous manner on a pulse relay 28, the working contact 29 of which also grounds the collective line 24 when responding, and on a signal relay 30, which is maintained via its working contact 31 after the first response and that Light signal 32 turns on. The same pulse and signal relays as well as a light signal are also available for each additional monitoring group, where the contacts of all of these pulse relays open. the common bus 24 work and when one of the monitoring groups 16, 17, 18, etc. respond, ground the same for a shorter or longer period.
Any even short-term grounding causes the alarm relay 33 connected to the bus line 24 to respond, which is held immediately via its normally open contact 34, the resistor 35 and its second winding, with the light signal 36 responding at the same time to indicate the alarm that has occurred. At the same time, the run-time device 38 is put into operation via the second make contact 37, which is set so that it closes its work contact 39 after a specific and adjustable period of time.
If during the time between your response of the pre-alarm relay 33 and the closing of the normally open contact .39 in the runtime device 38 there is no resetting of the relay group by means of the reset buttons 40 or 41, the alarm relay 42 responds, which immediately stops itself via its normally open contact 43 and the light signal 44 turns on. A second working contact 45 short-circuits the holding winding of the pre-alarm relay 33 so that it drops out, the light signal 36 goes out and the transit time device 38 returns to its initial position.
Finally, via the third working contact 46, the alarm signaling device 47 is put into operation, which in turn sends out a number of different alarm signals via outgoing lines 48 at the same time, for example for acoustic warning, - for optical alarms, for dialing numbers via telephone connections, for automatic reporting to the Police etc.
At the same time, a time counter is activated to register the time the alarm was triggered. This time counter (not to be confused with the previously mentioned time relay or runtime device) is used to determine the time that has elapsed since the alarm up to <B> CLOSED], </B> the arrival of the alarmed persons.
To reset the relay group to the idle state, either after the alarm has occurred or already during the pre-alarm, the main reset button 40 is provided, which is in the common voltage supply from the power source 50 shown for example as a battery and interrupts the same when actuated. This causes a drop in the signal, pre-alarm and alarm relays equipped with a holding circuit. This main reset button is located in the central apparatus and is only accessible there.
If the entire system is in operation and one of the monitored rooms is entered, a pre-alarm is issued with simultaneous signaling of the room from which this alarm is coming, whether it is an authorized or unauthorized person. This means that the system is inevitably checked every time you enter such a räiune and cannot be switched off in advance.
The running time device now coming into operation is regulated so that it is just enough to cover the distance that is required, @ z. B. between entrance and central equipment and for opening a z. B. riding combination lock door provided to press the reset button vorzuneh men with which the initiated alarm can be interrupted.
If the reset button 40 is not operated within the prescribed time, e.g. B. because the door on the central apparatus in the necessary seconds he could not open the alarm lies.
When leaving a protected room after the equipment has been switched from day to night switching, you must. in turn protected rooms can be entered. In the same way as when entering, a pre-alarm occurs. To cancel this is: z. B. at the output an auxiliary reset button 41.
When this auxiliary reset button is pressed for the first time, the pre-alarm relay 33 and the signal relays 25, 30, etc. of the monitoring groups drop out, but shortly afterwards the auxiliary relay 51 acts, which is immediately activated;
holds its normally open contact 52 and bridges the auxiliary reset button with its normally open contact 53, so that with the auxiliary reset button 41 only the first pre-alarm that occurs when leaving the protected room can actually be made ineffective, but any further pre-alarm is no longer influenced by the auxiliary reset button 41 can be.
Furthermore, a light signal 54 is directly next to the auxiliary reset button 41, which is parallel to the light signal of the relevant room and the light signal located in the central apparatus and which is actuated by the signal relays 25 and 30, respectively. The response of this light signal 54 when leaving the relevant range and its extinction after actuation of the auxiliary reset button 41 represent a check for the proper functioning and readiness of the system.
The scheme of Fig. 6 shows only the most important parts of a monitoring system, but not all the details. Usually, a number of control devices are also provided in order to be able to operate the entire system automatically in day and night mode, to signal an incorrect position of buttons and switches in order to check the power supply, etc.
It is also planned to use the Zentralappara ture in whole or in part for the connection of * alarm systems of other types, such as B. fire alarms, etc. as well as in combination with monitoring systems for acoustic monitoring of the protected rooms.
If the stray field from openly laid light network cables is used as the alternating field for the room to be monitored, the amplifier is equipped with an adjustable sensitivity threshold and this is set so that the permitted minimum voltage is below the amplifier's response limit. A further embodiment consists in that a special alternating voltage of the frequency f o is fed to the existing light network lines, with all undesired frequencies being filtered out by means of a bandpass filter.
In order to finally prevent the alarm devices from responding in the event of a single pulse, the runtime device (denoted by 38 in FIG. 6) is equipped with a pulse memory which ensures that the device does not work until, for example, the third pulse arrives begins.
The equipping of each monitoring group (denoted by 16 in FIG. 6) with two independently operating amplifier devices ensures increased operational safety. In this case, the three-wire systems 2 with their center wire are alternately switched to one or the other amplifier.
The monitoring principle described above for use for space protection also enables a large number of other applications. The method can be used, for example, for train control in railway operations and for piece goods control on conveyor systems of all kinds The system itself appears to be extensive, but it is not. All parts can be accommodated in a compact design.
A central apparatus consists of the necessary assemblies and can be adapted to the respective needs. It can be used on the one hand in private apartments etc. and on the other hand for museums etc.