CH660638A5

CH660638A5 - MULTIPLEX HAZARD ALARM SYSTEM.

Info

Publication number: CH660638A5
Application number: CH438082A
Authority: CH
Inventors: Franz Dipl-Ing Hessmer
Original assignee: Esser Sicherheitstechnik
Priority date: 1981-07-21
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1987-05-15
Also published as: DE3128811A1; DE3128811C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Multiplex-Gefahrenmeldeanlage gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a multiplex hazard alarm system according to the preamble of claim 1.

Bei Gefahrenmeldeanlagen herkömmlicher Bauart sind die Sensoren (z.B. Brandmelder oder Glasbruchdetektoren) über eine oder mehrere mindestens zweidrähtige Meldelinien mit einer Zentrale verbunden, die eine Auswerteschaltung für jede Meldelinie enthält. Diese Auswerteschaltung besteht gewöhnlich aus A/D-Wandlern oder Komparatoren. Fällt nun einer dieser Komparatoren oder ggf. auch die gesamte Auswerteschaltung aus, so ist im ungünstigsten Fall nur derjenige Bereich nicht überwacht, der den Sensoren bzw. derjenigen Meldelinie zugeordnet ist, die mit der ausgefallenen Auswerteschaltung verbunden ist. In conventional alarm systems, the sensors (e.g. fire detectors or glass breakage detectors) are connected to a control center via one or more at least two-wire detection lines, which contains an evaluation circuit for each detection line. This evaluation circuit usually consists of A / D converters or comparators. If one of these comparators or the entire evaluation circuit fails, in the worst case only that area is not monitored that is assigned to the sensors or to the signaling line that is connected to the failed evaluation circuit.

Es sind aber auch schon Multiplex-Gefahrenmeldeanlagen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen im Unterschied zu den zuvor beschriebenen, herkömmlichen Gefahrenmeldeanlagen in der Zentrale eine einzige Auswerteschaltung vorhanden ist, der die Messwerte der Sensoren oder der Linien, die über einen Multiplexer adressiert werden, zugeführt werden. Dies hat aber zur Folge, dass ein Ausfall dieser s einzigen Auswerteschaltung die gesamte Gefahrenmeldeanlage ausser Betrieb setzt. Auch kann hierbei der Fall eintreten, dass z.B. der A/D-Wandler dauernd einen Wert, der einem Alarm entspricht, ausgibt, so dass die Zentrale für jeden Sensor fälschlich den Alarmzustand detektiert. Die io Folge ist z.B. die Alarmierung der Feuerwehr, die Auslösung von Löschmittelsteuerungen usw. However, multiplex alarm systems of the type mentioned at the outset are also known, in which, in contrast to the conventional alarm systems described above, there is a single evaluation circuit in the control center which measures the measured values of the sensors or the lines which are addressed via a multiplexer. are fed. However, this has the consequence that failure of this single evaluation circuit puts the entire hazard alarm system out of operation. It can also happen that e.g. the A / D converter continuously outputs a value that corresponds to an alarm, so that the control panel incorrectly detects the alarm status for each sensor. The io sequence is e.g. alerting the fire brigade, triggering extinguishing agent controls, etc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Multiplex-Gefahrenmeldeanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Störungen in der Zentrale rasch als solche 15 erkannt und ggf. auch eingegrenzt werden können. Darüberhinaus soll auch eine Möglichkeit geschaffen werden, bei derartigen Multiplex-Gefahrenmeldeanlagen im Falle eines Defektes an wesentlichen Teilen der Zentrale oder deren vollständigen Ausfalls einen eingeschränkten Notbetrieb der 20 Anlage aufrechtzuerhalten. The invention has for its object to provide a multiplex hazard alarm system of the type mentioned, in which malfunctions in the control center can be quickly recognized as such 15 and possibly also limited. In addition, a possibility is also to be created in such multiplex hazard alarm systems in the event of a defect in essential parts of the control center or their complete failure to maintain restricted emergency operation of the system.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Besonders 25 hervorzuheben ist hierbei die im Anspruch 3 angegebene Lösung für die zusätzliche Aufgabe der Aufrechterhaltung eines Notbetriebes der Anlage bei Totalausfall oder Ausfall funktionswesentlicherTeile der Zentrale. Advantageous embodiments and further developments are specified in the dependent claims. Particularly noteworthy is the solution specified in claim 3 for the additional task of maintaining emergency operation of the system in the event of a total failure or failure of essential parts of the control center.

In der Zeichnung ist eine Multiplex-Gefahrenmeldeanlage 30 nach der Erfindung in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. In the drawing, a multiplex hazard alarm system 30 according to the invention is shown in a schematically simplified manner in an embodiment selected, for example.

Die Zentrale dieser Anlage umfasst im wesentlichen einen Analogmultiplexer 1, auf den eine zentrale Auswerteschaltung 2 folgt, die mit einem Mikroprozessor 3 über einen 35 Datenbus 4 verbunden ist, während der Mikroprozessor 3 mit dem Analogmultiplexer 1 über einen Andressbus 5 verbunden ist. An den Analogmultiplexer 1 sind die Meldelinien der Anlage wie etwa die angedeuteten Meldelinien 7, 8 angeschlossen. Jede Meldelinie kann mehrere Sensoren, z.B. 40 7b, 7c und 8b, 8c umfassen und ist jeweils über einen Verstärker 7a, 8a mit dem Multiplexer 1 verbunden. Der Mikroprozessor 3 fragt über den Multiplexer 1 die Meldelinien, ggf. auch jeden Sensor innerhalb jeder Meldelinie, einzeln nach einem vorgegebenen Programm ab. Hierzu erhält der Multi-45 plexer 1 von dem Mikroprozessor 3 über den Adressbus 5 die Adresse der abzufragenden Meldelinie bzw. des abzufragenden Sensors. Das der jeweiligen Adresse entsprechende Signal gelangt über den Multiplexer 1 an die zentrale Auswerteschaltung 2, wird dort vor oder nach Durchlaufen eines so A/D-Wandlers mit mehreren Bezugswerten entsprechend den zu detektierenden Zuständen der Meldelinie oder der einzelnen Sensoren verglichen und in digitaler Form an den Mikroprozessor 3 übertragen. Der Mikroprozessor 3 gibt das ermittelte Ergebnis zusammen mit der zugehörigen Adresse 55 über ein Display 9 oder ein anderes Peripheriegerät, z.B. einen Drucker, aus. Über eineTastatur 10 kann der Benutzer mit dem Mikroprozessor korrespondieren. Entspricht der festgestellte Zustand einem Alarm oder einer Störung (z.B. Linienkurzschluss, Drahtbruch usw.) so erscheint an einem 60 weiteren Ausgang 11 des Mikroprozessors 3 ein Signal «Sammelalarm». The center of this system essentially comprises an analog multiplexer 1, followed by a central evaluation circuit 2, which is connected to a microprocessor 3 via a data bus 4, while the microprocessor 3 is connected to the analog multiplexer 1 via an address bus 5. The detection lines of the system, such as the indicated detection lines 7, 8, are connected to the analog multiplexer 1. Each zone can have multiple sensors, e.g. 40 include 7b, 7c and 8b, 8c and are each connected to the multiplexer 1 via an amplifier 7a, 8a. The microprocessor 3 uses the multiplexer 1 to query the detection lines, possibly also each sensor within each detection line, individually for a predetermined program. For this purpose, the multi-45 plexer 1 receives from the microprocessor 3 via the address bus 5 the address of the detection line to be polled or the sensor to be polled. The signal corresponding to the respective address reaches the central evaluation circuit 2 via the multiplexer 1, is compared there before or after it has passed through an A / D converter with several reference values according to the states of the detection line or the individual sensors to be detected and in digital form transmit the microprocessor 3. The microprocessor 3 outputs the determined result together with the associated address 55 via a display 9 or another peripheral device, e.g. a printer. The user can correspond with the microprocessor via a keyboard 10. If the determined state corresponds to an alarm or a fault (e.g. line short circuit, wire break, etc.), a signal “collective alarm” appears at another 60 output 11 of the microprocessor 3.

Zur Erhöhung der Sicherheit gegen Fehlalarme und gegen scheinbare Störungen im Bereich der Meldelinien, die durch vollständigen oder teilweisen Ausfall von Baugrppen der 65 Zentrale vorgetäuscht werden, ist der Multiplexer I mit einer Anzahl zusätzlicher Eingänge, im Ausführungsbeispiel mit den Eingängen 20a, 20b, 20c, versehen, die getrennt adressierbar sind. An diesen Eingängen liegen bestimmte Refe- To increase security against false alarms and apparent disturbances in the area of the detection lines, which are simulated by complete or partial failure of modules of the control center, the multiplexer I is equipped with a number of additional inputs, in the exemplary embodiment with the inputs 20a, 20b, 20c, provided that can be addressed separately. There are certain reference points at these

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renzwerte U i, Ib, Un an, die vorgegebenen Zuständen der Melder oder der Meldelinien entsprechen, z.B. den Zuständen Feuer, zwei Melder in Alarm, Kurzschluss, Drahtbruch, Normalzustand. Diesen Referenzwerten entsprechen im Mikroprozessor gespeicherte Grenzwerte. Nach s einem vorgegebenen Programm werden die mit den Referenzwerten belegten Eingänge des Multiplexers 1 abgefragt, z.B. innerhalb jedes vollständigen Abfragezyklus aller Meldelinien. Die Referenzwerte werden nacheinander in der Auswerteschaltung 2 mittels entsprechender Komparatoren io mit den zugehörigen Vergleichswerten verglichen. Ist einer der Komparatoren defekt, so erkennt der Mikroprozessor das Vergleichsergebnis als nicht übereinstimmend mit dem zugehörigen gespeicherten Grenzwert. Über die Adresse des zugeordneten Referenzwertes kann der defekte Komparator 15 erkannt und auf dem Display angezeigt werden. Zu einem sinngemäss gleichen Ergebnis führt aber auch ein Defekt des Multiplexers oder des A/D-Wandlers innerhalb der Auswerteschaltung. Das Programm des Mikroprozessors 3 ist vorzugsweise so organisiert, dass der Mikroprozessor im Falle 20 einer derartigen Störung entscheiden kann, ob der gestörte Komparator für die Funktion der Anlage unerlässlich ist. Ist dies der Fall, so gibt der Mikroprozessor 3 einerseits über den Ausgang 11 das Signal Sammelalarm ab und aktiviert andererseits über einen weiteren Ausgang einen Sicherheits- 25 schaltkreis 12, an dessen Ausgang in diesem Fall auf der Leitung 20 ein Signal «Abfragestörung» erscheint. limit values U i, Ib, Un an, which correspond to the specified states of the detectors or the detection lines, e.g. the states of fire, two detectors in alarm, short circuit, wire break, normal state. Limit values stored in the microprocessor correspond to these reference values. After a given program, the inputs of the multiplexer 1 assigned the reference values are queried, e.g. within each complete scan cycle of all zones. The reference values are compared in succession in the evaluation circuit 2 by means of corresponding comparators io with the associated comparison values. If one of the comparators is defective, the microprocessor recognizes the comparison result as not matching the associated stored limit value. The defective comparator 15 can be identified via the address of the assigned reference value and shown on the display. However, a defect in the multiplexer or the A / D converter within the evaluation circuit also leads to a similar result. The program of the microprocessor 3 is preferably organized in such a way that the microprocessor in the event of such a fault can decide whether the faulty comparator is essential for the functioning of the system. If this is the case, the microprocessor 3 emits the collective alarm signal on the one hand via the output 11 and, on the other hand, activates a safety circuit 12 via a further output, at whose output a signal “interrogation fault” appears on the line 20 in this case.

Darüberhinaus ist der Ausgang 13 des Sicherheitsschaltkreises 12 mit dem Freigabeeingang einer Notbetriebsschaltung 14 verbunden, deren weitere Eingänge 17, 18, 19mitden Meldelinien 7, 8 usw. verbunden sind. Diese Notbetriebsschaltung enthält eine eigene, vereinfachte Auswerteschaltung, z.B. bestehend aus einem Operationsverstärker für jede Linie, wobei die Ausgänge dieser Operationsverstärker auf eine gemeinsame Komparatorschaltung geführt werden, die durch das Signal «Abfragestörung» des Sicherheitsschaltkreises 12 freigegeben wird. Die Notbetriebsschaltung erlaubt dann zumindest ein Erkennen der wichtigsten Zustandsmeldung der Anlage, z.B. des Zustandes «Feuer» auf irgendeiner der Meldelinien. Hierzu ist der Ausgang der Notbetriebsschaltung 14 mit der Leitung 11 «Sammelalarm» verbunden. In addition, the output 13 of the safety circuit 12 is connected to the enable input of an emergency operating circuit 14, the further inputs 17, 18, 19 of which are connected to the detection lines 7, 8, etc. This emergency operating circuit contains its own, simplified evaluation circuit, e.g. Consisting of an operational amplifier for each line, the outputs of these operational amplifiers being routed to a common comparator circuit which is released by the "interrogation fault" signal from the safety circuit 12. The emergency operating circuit then at least allows the most important status message of the system to be recognized, e.g. of the "fire" condition on any of the detection lines. For this purpose, the output of the emergency operating circuit 14 is connected to the line 11 “collective alarm”.

Zweckmässiger ist der Sicherheitsschaltkreis 12 so gestaltet, dass sein Ausgang auch bei einem vollständigen Ausfall des Mikroprozessors 3 aktiviert wird. Hierzu kann der Sicherheitsschaltkreis 12 insbesondere als sogenannte «watch-dog-Schaltung» ausgebildet sein, nämlich ein nach-triggerbares Monoflop enthalten, das an seinem Eingang von dem Mikroprozessors periodisch abgegebene Impulse erhält, deren Abstand kürzer als die Verzögerungszeit des Monoflops ist. Vergrössert sich der Abstand der Impulse über dieses Mass hinaus oder bleiben die Impulse vollständig aus, so kippt das Monoflop in seine stabile Lage zurück und aktiviert damit den Ausgang «Abfragestörung». Durch dieses Signal wird - wie beschrieben - auch der Ausgang der Notbetriebsschaltung 14 freigeschaltet. The safety circuit 12 is expediently designed such that its output is activated even if the microprocessor 3 fails completely. For this purpose, the safety circuit 12 can in particular be designed as a so-called “watch-dog circuit”, namely contain a post-triggerable monoflop which receives pulses which are periodically emitted by the microprocessor at its input and whose distance is shorter than the delay time of the monoflop. If the distance between the pulses increases beyond this dimension or if the pulses fail to appear completely, the monoflop tilts back into its stable position and thus activates the "Interrogation fault" output. As described, this signal also enables the output of the emergency operating circuit 14.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

660 638 PATENT CLAIM E

1.Multiplex hazard detection system with a number of detection lines connected to a multiplexer and queried by them for addressing and a central evaluation circuit connected downstream of the multiplexer, which compares the output signals of the multiplexer with reference values and outputs the comparison result via a data bus to a microprocessor which transmits an address bus is connected to the multiplexer and outputs the determined states of the detection lines or the sensors via a “screen” and / or a printer, characterized in that fixed reference values (Ui, U2, Un) that can be addressed on the multiplexer (1), the specified states of the detection lines (7, 8) correspond, are present and that the microprocessor (3) periodically addresses these reference values and compares the corresponding output signals of the evaluation circuit (2) with stored limit values and outputs the result.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the microprocessor (3) is connected to a safety circuit (12), at the output (13) of which a signal “query fault” appears if the microprocessor (3) does not match the reference values recognizes the limit values.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the detection lines (7,8) are connected to the inputs of an emergency operating circuit (14), which have an output (20) "collective alarm" and one with the output of the safety circuit (12) connected input, which blocks the output of the emergency operating circuit (14), as long as the safety circuit (12) does not emit a signal "interrogation fault".

4. System according to claim 3, characterized in that the emergency operating circuit (14) contains a simplified compared to the central evaluation circuit evaluation circuit for the signals of the detection lines (7, 8).

5. System according to claims or 4, characterized in that the emergency operating circuit (14) is designed as a «retriggerable monoflop» which emits the signal «query disturbance» at its output as soon as its input from the microprocessor (3) does not have a predetermined time grid receives corresponding impulses more.

6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the number of reference values present at different inputs of the multiplexer (1) is equal to the number of different states of the detection lines (7, 8) or the sensors (7b, 7c; 8b, 8c).