DE10036824A1 - Überwachungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Mehrere Überwachungsgeräte (10) einer Überwachungseinrichtung sind untereinander durch Funk vernetzt. Jedes Überwachungsgerät (10) enthält einen Sender (S), einen Empfänger (E), einen Melder (12) und eine Alarmeinrichtung (15). Damit der Empfänger (E) nicht ständig eingeschaltet sein muss, um auf ein Sendersignal eines anderen Überwachungsgerätes zu horchen, wird der Empfänger in Zeitintervallen aktiviert, in welchen er jeweils kurzzeitig das Vorhandensein eines Sendersignals abtastet. Im Auslösefall eines Melders (12) wird das Sendersignal für eine Zeitspanne erzeugt, die hinreichend groß ist, dass in jedem Fall mindestens eine Empfängeraktivierung in die Zeitspanne fällt. Dadurch, dass die Empfänger (E) der Überwachungsgeräte (10) nicht ständig eingeschaltet sein müssen, wird die Lebensdauer der Batterie (11) wesentlich erhöht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung mit bat­ teriebetriebenen Überwachungsgeräten, die jeweils eine Alarm­ einrichtung aufweisen, und insbesondere eine Überwachungsein­ richtung mit mehreren ein Funknetz bildenden Rauchmeldern.

Eine Überwachungseinrichtung dient dazu, gewisse Gefahren­ situationen an verschiedenen Orten zu erkennen und zu melden. Beispielsweise sind Rauchmelder oder Einbruchmelder bekannt, die jeweils einen Raum oder ein Gebiet erfassen und Alarmsig­ nale liefern, wenn das zu überwachende Ereignis in diesem Be­ reich eintritt. Um den Installationsaufwand bei Überwachungs­ einrichtungen zu reduzieren, wurden batteriebetriebene Über­ wachungsgeräte entwickelt, die ohne weitere Verkabelung vom An­ wender installiert werden können. Jedes Überwachungsgerät ist mit einer eigenen Alarmeinrichtung versehen. Im Falle des An­ sprechens wird beispielsweise ein akustischer Alarm erzeugt.

Wenn nun an unterschiedlichen Stellen eines Gebäudes Über­ wachungsgeräte installiert sind, kann es vorkommen, dass ein akustisches Signal, das von einer Überwachungseinrichtung er­ zeugt wird, von Personen, die sich in anderen Räumen befinden, nicht wahrgenommen wird. Ertönt beispielsweise die Alarmein­ richtung eines im Keller installierten Überwachungsgerätes, so ist davon auszugehen, dass dieser Alarm in einem Zimmer, das sich im ersten Stock befindet, nicht gehört wird.

Wenn mehrere Überwachungsgeräte durch ein Kabelnetz miteinander verbunden sind, kann man die Überwachungsgeräte in der Weise betreiben, dass im Alarmfall alle Geräte gemeinsam aktiviert werden und sämtlich Alarm erzeugen. Bei Verzicht auf ein Kabel­ netz müssen die Überwachungsgeräte mit Sendern und Empfängern ausgestattet sein. Bei Batteriebetrieb hat dies jedoch zur Folge, dass die Empfänger ständig empfangsbereit sein müssen. Ein Empfänger benötigt bei einer Betriebsspannung von 5 V einen Versorgungsstrom von ca. 10 mA, um in dem in Betracht kommenden Frequenzband ausreichend empfindlich und stabil arbeiten zu können. Bei einer Batteriekapazität von 500 mAh könnte man den Empfänger fünfzig Stunden lang in Betrieb halten. Dies be­ deutet, dass die Batterie etwa alle 2 Tage gewechselt werden müsste, was nicht akzeptabel wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsein­ richtung mit batteriebetriebenen Überwachungsgeräten zu schaf­ fen, die eine lange Gebrauchsdauer der Batterie ermöglicht, d. h. lange Batteriewechselzyklen zulässt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach wird der Empfänger eines Überwachungsgerätes in Zeitintervallen jeweils für eine kurze Zeit aktiviert und anschließend wieder abgeschaltet. In einem Überwachungsgerät haben Sender und Empfänger jeweils im aktivierten Zustand einen hohen Stromverbrauch. Der Sender braucht nur dann aktiviert zu werden, wenn der zuge­ hörige Melder ein zu meldendes Ereignis festgestellt hat. Dies bedeutet, dass der Sender abgeschaltet oder in einer Schlummer­ funktion gehalten werden kann. Dagegen müsste der Empfänger eigentlich permanent aktiviert sein, um auf ein Sendesignal eines anderen Überwachungsgerätes reagieren zu können. Erfin­ dungsgemäß wird der Empfänger jedoch nur in Zeitintervallen je­ weils für eine kurze Zeit aktiviert. Im Falle eines Ansprechens eines Überwachungsgerätes sendet der Sender für eine Zeit­ spanne, die größer ist als ein Zeitintervall der Empfänger­ aktivierung, ein Sendersignal aus. Der Empfänger wird in vorbe­ stimmten Intervallen kurzfristig eingeschaltet, um zu horchen, ob Sendersignale vorliegen. Die Dauer des Zeitintervalls der Empfängeraktivierung beträgt in der Praxis etwa 40 bis 50 Se­ kunden. Dadurch ergibt sich eine Verzögerung zwischen der Aus­ lösung eines Überwachungsgerätes und der Alarmerzeugung eines anderen Überwachungsgerätes. Die Erfindung geht von dem Ge­ danken aus, dass es im allgemeinen tolerierbar ist, wenn bei einer Vernetzung von Überwachungsgeräten zwischen dem aus­ lösenden Alarm und dem letzten ausgelösten Alarm eine Zeitver­ zögerung liegt, wenn diese Zeitverzögerung ein bestimmtes vor­ gegebenes Maß nicht übersteigt. Die maximal mögliche Zeitver­ zögerung kann beispielsweise im Fall eines Rauchmeldesystems etwa 50 Sekunden betragen. Durch diesen Kompromiss gelingt es, die Batterielebensdauer auf etwa 2 Jahre auszudehnen.

Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung weist Über­ wachungsgeräte auf, die völlig autark sind und weder einen Netzanschluss noch ein Übertragungsnetz benötigen. Daher ist die Installation besonders einfach. Die Überwachungsgeräte brauchen nur aufgestellt und eingeschaltet zu werden. Die Überwachungseinrichtung kann eine Brandmeldeeinrichtung, eine Zu­ gangsüberwachungseinrichtung oder auch eine Bewegungsmeldeein­ richtung sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorge­ sehen, dass nach Ablauf der Zeitspanne der Sender in Zeitinter­ vallen jeweils ein kurzes Sendersignal aussendet und dass der Empfänger jeweils für eine Nachlaufzeit neu aktiviert wird, wenn während einer Empfängeraktivierung ein Sendersignal empfangen wird, wobei die Nachlaufzeit größer ist als das Zeit­ intervall der Sendersignale. Auf diese Weise wird auch die Bat­ terie desjenigen Überwachungsgerätes geschont, dessen Melder angesprochen hat und dessen Sender aktiviert wurde. Der Sender erzeugt zunächst über die vorgegebene Zeitspanne hinweg das Sendersignal, das von sämtlichen Überwachungsgeräten zu ver­ schiedenen Zeiten erkannt wird. Nach Ablauf der Zeitspanne wird zur Schonung der Batterie des sendenden Überwachungsgerätes das Sendersignal auf kurze Signale reduziert. Diese triggern je­ weils die Empfänger der anderen Überwachungsgeräte in der Weise, dass die Empfänger permanent aktiviert bleiben, solange der Meldezustand anhält. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Batterie des sendenden Überwachungsgerätes durch einen per­ manenten Sendezustand zu sehr belastet wird.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, das bloße Vorhandensein von Sendersignalen zu erfassen. Vorzugsweise enthalten jedoch die Sendersignale digitale Telegramme, welche bestimmte andere Überwachungsgeräte adressieren. Auf diese Weise kann festgelegt werden, welche Überwachungsgeräte miteinander kommunizieren.

Es kann ferner zweckmäßig sein, dass das Sendersignal eine Alarminformation enthält, die einen Alarmzustand von dem Zu­ stand unterscheidet, in welchem nur ein Testknopf betätigt wurde. Bei Betätigung eines Testknopfes kann die Alarmgabe wäh­ rend der Dauer der relativ langen Nachlaufzeit verhindert wer­ den.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines zu einer Über­ wachungseinrichtung gehörenden Überwachungsgerätes, und

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf verschiedener Signale bei An­ sprechen des Melders eines Überwachungsgerätes.

In Fig. 1 ist ein Überwachungsgerät 10 dargestellt, welches keinen Netzanschluss hat und von einer internen Batterie 11 versorgt wird. Die Batterie 11 ist in einem Melder 12 ent­ halten, bei dem es sich hier um einen Rauchmelder handelt. An dem Rauchmelder 12 ist ferner ein Testknopf 13 vorgesehen, der betätigt werden kann, um die Funktion des Überwachungsgeräts zu testen.

Mit dem Melder 12 ist ein Steuergerät 14 verbunden, welches mit dem Melder einen bidirektionalen Datenverkehr durchführt. Der Melder 12 ist mit einer akustischen Alarmeinrichtung 15 ver­ sehen. Das Steuergerät 14 enthält ferner einen Eingabeschalter 16, an dem eine mehrstellige Codezahl eingegeben werden kann, um die Adresse des betreffenden Überwachungsgerätes 10 festzu­ legen.

Das Steuergerät 14 steht mit einem Sender S und einem Empfänger E in Verbindung. Der Sender S ist mit einer Sendeantenne 17 versehen und der Empfänger E mit einer Empfangsantenne 18.

Mehrere gleiche Überwachungsgeräte 10 sind beispielsweise in den verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes verteilt. Sie kön­ nen miteinander über die Funkverbindung kommunizieren.

Wenn der Melder 12 eine Gefahrsituation meldet, erzeugt er ge­ mäß Fig. 2 ein Meldesignal 20, das zum Zeitpunkt t₀ beginnt und solange dauert, bis der Ansprechzustand des Melders beendet ist. Der Sender S sendet daraufhin als Sendersignal 21 ein Sig­ nal 22, das zum Zeitpunkt t₀ beginnt und sich über eine festge­ legte Zeitspanne TS erstreckt. Diese Zeitspanne beträgt hier 60 Sekunden. Vor dem Zeitpunkt t₀ war der Sender abgeschaltet, d. h. in einem Schlummerzustand.

In Fig. 2 ist in der dritten Zeile das Aktivierungssignal eines Empfängers E eines anderen Überwachungsgerätes darge­ stellt, welches die Signale des ersten Überwachungsgerätes empfängt. Bevor der Sender S des ersten Überwachungsgerätes ein Sendersignal liefert, wird der Empfänger E des "horchenden" Überwachungsgerätes jeweils für eine kurze Zeit aktiviert. Das Signal zur Aktivierung des Empfängers kann entweder vom Steuer­ gerät 14 oder in dem Fall des Rauchmelders vom Melder 12 er­ zeugt werden. Die Aktivierungszeiten sind mit AT bezeichnet. Zwischen zwei Aktivierungszeiten AT erstrecken sich Zeitinter­ valle TI_E der Empfängeraktivierung. Ein Zeitintervall TI_E hat eine Dauer von 40 bis 50 sec. Die Aktivierungszeit AT hat eine Dauer von ca. 1 sec. Ba das Zeitintervall TI_E kürzer ist als die Zeitspanne TS des Sendersignals, fällt mit Sicherheit eine Aktivierungszeit AT in die Zeitspanne TS. In dieser Akti­ vierungszeit AT erkennt der Empfänger E, dass der Sender S ein Sendersignal 21 aussendet. Daraufhin wird der Empfänger E akti­ viert, was in Fig. 2 mit 23 bezeichnet ist. Der Empfänger bleibt so lange aktiviert, wie das Sendersignal 21 empfangen wird, und darüber hinaus noch für eine Nachlaufzeit TN.

Nach Ablauf der Zeitspanne TS, in der das Sendersignal 21 er­ zeugt wurde, wird das Sendersignal für ein Intervall TI_S unter­ brochen und dann wird ein kurzes Sendersignal S ausgesandt, das eine Dauer von 1 sec. hat. Da jedes Sendersignal SS in den Ak­ tivierungszustand des Empfängers E fällt, wird bei jedem Sen­ dersignal S die Nachlaufzeit TN neu getriggert, so dass der Empfänger E permanent eingeschaltet bleibt.

Die kurzen Sendersignale SS werden solange erzeugt, wie der Meldezustand 20 andauert. Auf das letzte kurze Sendersignal SS hin läuft im Empfänger noch die Nachlaufzeit TN ab und dann wird der Empfänger E stillgesetzt.

In der untersten Zeile von Fig. 2 ist der Alarmzustand 24 der zu dem Empfänger E gehörenden akustischen Alarmeinrichtung 15 dargestellt. Die Alarmeinrichtung wird solange betätigt, bis der Dauerempfangszustand des Empfängers E beendet ist.

Die Sendersignale 21 enthalten digitale Telegramme, welche die Adresse des sendenden und/oder als Empfänger bestimmten Über­ wachungsgerätes angeben. Wenn der Empfänger eines Überwachungs­ gerätes eingeschaltet ist und das Signal eines anderen Überwa­ chungsgerätes empfängt, vergleicht er die ihm eingegebene ein­ gestellte Adresse mit der empfangenen Adresse und wenn beide übereinstimmen, erfolgt die Auslösung des Alarmsignals 24. Datentelegramme werden auch während der kurzen Sendersignale SS übertragen und im Empfänger E ausgewertet.

Das Drücken des Testknopfes 13 simuliert einen Auslösefall des Melders 12, jedoch wird in den Telegrammen des Signals 22 ein zusätzliches Bit gesetzt, das angibt, dass es sich um einen Test handelt. Die übrigen Überwachungsgeräte melden diesen Test mit einem intermittierenden Ton, der sich von dem normalen Alarmton unterscheidet. Außerdem wird die Nachlaufzeit TN unterdrückt, so dass die akustische Alarmgabe nicht über die ganze Nachlaufzeit hinweg läuft.

Claims (4)

1. Überwachungseinrichtung mit batteriebetriebenen Über­ wachungsgeräten (10), die jeweils eine Alarmeinrichtung (15), einen Sender (S) und einen Empfänger (E) aufweisen, und über Funk miteinander kommunizieren, wobei im Falle des Ansprechens eines Überwachungsgerätes (10) die Alarmein­ richtung (15) mindestens eines anderen Überwachungsgerätes ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (E) eines Überwachungsgerätes (10) in Zeitintervallen (TI_E) jeweils für eine kurze Zeit aktiviert wird, und dass nach Ansprechen eines Überwachungsgerätes (10) der Sender (S) dieses Überwachungsgerätes für eine Zeitspanne (TS), die größer ist als ein Zeitintervall (TI_E) der Empfängeraktivierung, ein Sendersignal (22) aussendet.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass nach Ablauf der Zeitspanne (TS) der Sender (S) in Zeitintervallen (TI_S) jeweils ein kurzes Sender­ signal (SS) aussendet und dass der Empfänger (E) jeweils für eine Nachlaufzeit (TN) neu aktiviert wird, wenn während einer Empfängeraktivierung ein Sendersignal (SS) empfangen wird.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Sendersignal (21) digitale Tele­ gramme enthält, welche bestimmte andere Überwachungsgeräte (10) adressieren.

4. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, dass das Sendersignal (21) eine Alarminformation oder eine Testinformation enthält.