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Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung mit einer beschlagsintegrierten Überwachungseinheit, die eine Anzahl von Sensoreinheiten umfasst und die datenseitig bzw. signalseitig mit einer zentralen Auswerteeinheit verbunden ist, und auf ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Überwachungseinrichtung.
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Bei Überwachungseinrichtungen und Überwachungseinheiten der genannten Art werden häufig Sensoreinheiten zur Messung von Betriebszuständen der zu überwachenden Objekte eingesetzt. Bei derartigen Sensoreinheiten zur berührungsfreien Identitäts- oder Positionsfeststellung wirkt der im Sensormodul angeordnete Sensor üblicherweise berührungsfrei mit einem zugeordneten Steuerelement zusammen, das in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Position in Relation zum eigentlichen Sensor und/oder in Abhängigkeit von in der Art einer Identitätskennung ausgesandten Signalen spezifisch zugeordnete, elektrisch erfassbare Reaktionen des Sensors hervorruft. Insbesondere kann eine derartige Sensoreinheit beispielsweise zur Überwachung der Schließstellung eines Fensters oder einer Tür im zugeordneten Fenster-/Türrahmen vorgesehen sein, wobei üblicherweise beim beweglichen Fensterflügel als Steuerelement ein Magnet angeordnet ist. Der Sensor, der beispielsweise als Reedkontakt, als Hallsensor oder als AMR-/GMR-Sensor ausgestaltet sein kann, reagiert dabei unmittelbar auf das/die Magnetfeld(er) an seinem Einbauort, so dass unmittelbar unterschieden werden kann, ob sich das steuernde Magnetelement direkt in der Nähe des Sensors befindet oder nicht.
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Falls bei derartigen Systemen lediglich festgestellt werden soll, ob das Fenster bzw. die Tür offen oder geschlossen ist, so wird das Sensormodul üblicherweise direkt am oder im Fensterrahmen angebracht, wobei das als Steuerelement vorgesehene Magnetelement am beweglichen Fensterflügel angeordnet ist. Falls hingegen zugleich eine Überwachung des Verriegelungszustands des Fensterbeschlags erfolgen soll, so wird die Sensoreinheit am Verriegelungsbeschlag angeordnet, während beispielsweise eine Treibstange einen Steuermagneten trägt. Ein derartiges System ist beispielsweise aus der
DE 199 14 568 C2 bekannt.
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Für den Fall, dass der Sensor als magnetisch ansteuerbarer Sensor ausgestaltet ist, ist als Magnetsensor in einer derartigen Sensoreinheit üblicherweise ein Reedkontakt oder ein Hallsensor vorgesehen, wobei der Magnetsensor mit einem Anschlusskabel fest verbunden und die Kabelanschlussstelle zumeist vergossen ist. Der Magnetsensor ist dabei über die entsprechenden Verbindungskabel üblicherweise mit einer Auswerteeinheit verbunden, in der die Erfassung der Sensorsignale vorgenommen wird. Bei einer Ausgestaltung des Magnetsensors als Reedkontakt wird dabei ein zugeordneter Schalter in Abhängigkeit davon geschlossen, ob der zugeordnete Steuermagnet sich in räumlicher Nähe des Sensors befindet oder nicht. Durch eine Parallelschaltung dieses Schalters zu einem Prüfwiderstand ändert sich demzufolge in Abhängigkeit davon, ob der zugeordnete Steuermagnet sich in unmittelbarer Nähe des Sensors befindet oder nicht, der nachweisbare Gesamtwiderstand im zugeordneten elektrisch ansteuerbaren Sensorkreis. Durch eine geeignete Messung und Auswertung des Widerstands des Sensorkreises kann somit in der Auswerteeinheit eine Erkennung von und Unterscheidung zwischen zwei Zuständen getroffen werden, nämlich entweder „Reedschalter geschlossen“ (entspricht Steuermagnet in der Nähe, also z. B. Fenster oder Tür geschlossen) oder „Reedschalter geöffnet“ (entspricht Steuermagnet nicht in der Nähe, also z. B. Fenster oder Tür geöffnet).
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Durch eine geeignete Verschaltung und einen Abgleich mit in der zentralen Auswerteeinheit hinterlegten Schwellwerten für die elektrischen Kenngrößen im Sensorkreis ist damit die gezielte und zentralisierte Überwachung der Fenster- und/oder Türelemente oder dergleichen in einem Gebäudeüberwachungssystem möglich.
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Durch die neue Hochsicherheitsstufe Grad-4 für derartige Sensoren bzw. Gebäudeüberwachungssysteme, die nun im Territorium der EU zur Absicherung von wichtigen Behörden, Botschaften, Atomkraftwerken, militärischen Projekten, Banken, Juwelieren, Hochsicherheitstrakten, etc. gefordert wird, werden neue hohe Anforderungen an die Sicherheit dieser Bauelemente gestellt. Zur Erfüllung der Hochsicherheitsstufe Grad-4 müssen die Überwachungssysteme die betrieblichen Anforderungen an die Zeitspanne zwischen Einbruchsignal und -meldung, die Einbruchsverzögerung, die Sabotagesicherheit, die Stabilität und Zuverlässigkeit bei Störsignalen, magnetischen (Stör-)Einflüssen, Totalausfall der Energieversorgung und sprunghafte Änderung der Eingangsspannung, die Unempfindlichkeit gegenüber Umweltbedingungen, etc. jederzeit einhalten.
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Zusätzlich ist bei der Detektion und Verarbeitung von erfassten Signalen die Verifikation der Signale bzw. des möglicherweise ausgegeben Alarms wichtig. Wünschenswerterweise sollte hierbei bereits die Ursache der Auslösung bzw. der Ablauf des Alarms automatisch vom System erkannt werden, ohne dass eine persönliche visuelle Überprüfung oder eine Videoüberwachung notwendig ist, die zum einen wertvolle Zeit kosten kann und zum anderen eine weitere Fehlerquelle oder auch Manipulationsquelle beinhalten kann. Eine derartige zuverlässige Unterscheidung zwischen Fehl- bzw. Falschalarmen und einer echten Gefahrensituation erhöht somit die Zuverlässigkeit und das Vertrauen in das Überwachungssystem.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Überwachungseinrichtung der oben genannten Art anzugeben, die sowohl besonders hohe Anforderungen an die Sicherheit als auch eine besonders gute Alarmverikfikation bei gleichzeitig kompakter und einfacher Bauweise erfüllen kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Sensoreinheiten mindestens einen Öffnungs- bzw. Verschlusssensor und mindestens einen weiteren, auf einem im Vergleich zum ersten Sensor andersartigen Wirkprinzip basierenden Sensor umfassen und wobei die Auswerteeinheit eine Logikeinheit zur Auswertung der Signale des Öffnungs- bzw. Verschlusssensors und des andersartigen Sensors umfasst, wobei die Logikeinheit mit einer Datenbank verbunden ist.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass besonders hohe Anforderungen an die Überwachungseinrichtung insbesondere dann erfüllt werden können, wenn die Art der Störung zuverlässig und fehlerlos detektiert werden kann. Dazu ist es insbesondere wichtig, Fehlmeldungen und Fehlalarme zu vermeiden bzw. bestmöglich zur Reduzieren. Dies kann erreicht werden, wenn Störungen, die nicht zu einem Einbruch o. Ä. gehören, von solchen Störungen zuverlässig unterschieden werden können, in denen eine Meldung oder ein Alarm schnellstmöglich ausgelöst werden muss. Um dies zu erreichen, sind in der Überwachungseinheit anstelle einer einzelnen Sensoreinheit mehrere miteinander kombinierbare Sensoreinheiten vorgesehen. Diese bieten in der Art einer diversitären Redundanz eine besonders hohe Erkennungssicherheit. Dabei werden zur Überwachung von Fenstern und Türen ein Öffnungs- bzw. Verschluss-Sensor und vorzugsweise ein Erschütterungssensor eingesetzt, die in Kombination eine besonders hohe Sicherheit liefern können. Zur Reduzierung von Sabotagemöglichkeiten an der Überwachungseinrichtung ist die Überwachungseinheit im Beschlag des Fensters, der Tür oder dergleichen integriert.
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Für eine besonders gute Reduzierung von ausgelösten Fehlalarmen umfasst die Auswerteeinheit daher eine Logikeinheit. Diese Logikeinheit wertet die Signale der Sensoreinheiten aus und entscheidet nach festgelegten oder gelernten Regeln, wann ein Alarm ausgelöst wird. Dabei besteht die Möglichkeit eine Und- oder Oder-Konfiguration der Sensoreinheiten einzustellen, und ebenfalls gewisse Grenzwerte für die einzelnen Signalstärken festzulegen. Anhand dieser Daten und der Auswertung der Signale lässt dich dann die Auslösung eines Alarms oder keines Alarms oder auch von Zwischenstufen, wie beispielsweise einer Art Voralarm, oder eines an von der Art der Signale abhängigen Alarms, wie beispielsweise eines Sabotagealarms, initiieren.
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Zur Erhöhung der Sicherheit gegen Sabotage der Überwachungseinrichtung ist die Auswerteeinheit in besonders bevorzugter Ausführungsform zusammen mit den Sensoreinheiten im Gehäuse der Überwachungseinheit integriert. Dies führt je nach Ausführung dazu, dass Sabotageversuche an der Überwachungseinrichtung, die sich auf die Auswerteeinheit beziehen, beispielsweise eine Änderung der Auswerteschemata der Logikeinheiten, ebenfalls von den Sensoreinheiten, insbesondere, aber nicht ausschließlich, von dem Erschütterungssensor, der Überwachungseinrichtung detektiert werden können und entsprechend an die Zentrale gemeldet werden.
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Der Sensor für die Öffnungs- bzw. Verschlussdetektion eines Fensters, einer Tür oder einer vergleichbaren zu überwachenden Vorrichtung arbeitet dabei in vorteilhafter Weise mittels RFID- oder AMR-/GMR-Technologie oder kann auch als Reedkontakt oder Hall-Sensor ausgebildet sein. Für den Sensor zur Messung von Erschütterungen kann ebenfalls die AMR-/GMR-Technologie oder übliche Beschleunigungssensoren eingesetzt werden. Allerdings sind auch Sensoren basierend auf dem Piezio-Effekt oder massenbasierte Sensoren möglich.
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Bezüglich des Verfahrens zum Betrieb einer beschlagsintegrierten Überwachungseinrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst, indem die Signalmeldungen mindestens einen Öffnungs- bzw. Verschlusssensors und mindestens einen Erschütterungssensors an eine Auswerteeinheit übergeben werden, und indem die Signalmeldungen in einer Logikeinheit der Auswerteeinheit verarbeitet werden und eine Alarmmeldung in Abhängigkeit des Ergebnisses der Logikeinheit ausgegeben wird.
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Um eine situationsangepasste Alarmmeldung zu ermöglichen, greift die Logikeinheit auf eine Datenbank zu, in der eine Vielzahl von Regelungen und Konfigurationen der Logikeinheit hinterlegt sind, die die Ausgabe von Alarmmeldungen steuern. Dadurch kann erreicht werden, dass die Alarmmeldung gezielt an die eintreffenden Signalmeldungen angepasst werden kann und so optimal den tatsächlichen Zustand des zu überwachenden Objekts und die aktuelle Gefahrensituation widerspiegelt.
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In vorteilhafter Ausführung wertet die Logikeinheit die Signalmeldungen dabei nach einer Und- oder Oder-Kombinatorik aus. Dies bedeutet, dass eine Alarmmeldung erst ausgegeben wird, sobald eine einzelne Signalmeldung eintrifft (Oder-Schaltung) oder erst, sobald von allen oder einer bestimmten Anzahl von Sensoreinheiten eine Signalmeldung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls eintrifft (Und-Schaltung).
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Kombination eines Erschütterungssensors mit einem Öffnungs- und Verschlusssensor in einer beschlagsintegrierten Überwachungseinheit eine besonders hohe Sicherheit sowohl gegen Sabotageangriffe auf die Überwachungseinrichtung als auch gegen Einbruchsversuche direkt gegen das zu überwachende Objekt erreicht werden kann. Darüber hinaus ist es mit der vorgesehenen Logikeinheit möglich, die empfangenen Signale bestmöglich auszuwerten und somit Fehlmeldungen und Fehlalarme zu verhindern. Insbesondere die Programmierung der Logikeinheit ermöglicht vielfältige Unterscheidungsmöglichkeiten der ausgegebenen Meldungen von normalen Alarmen über Voralarme zu reinen Sabotagealarmen an der Überwachungseinrichtung. Darüber hinaus verringert sich der erforderliche Installationsaufwand durch die Installation nur eines Gerätes, das zwei Melder beinhaltet und durch die beschlagsintegrierte Installation sich im Regelfall im nicht-sichtbaren Bereich befindet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 einen Teilschnitt durch den Beschlag, und
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2 eine Draufsicht auf die ortsfeste Überwachungseinrichtung
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Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Überwachungseinrichtung 1 gemäß 1 umfasst eine Überwachungseinheit 3 und eine zugeordnete Auswerteeinheit 10. Die Überwachungseinheit 3 ist im Beschlag einer Tür, eines Fensters oder dergleichen ortsfest angeordnet. Die Überwachungseinheit 3 umfasst dabei einen Öffnungs- bzw. Verschlusssensor 2 und einen Erschütterungssensor 4, die an einen integrierten Schaltkreis 6 angeschlossen sind. Dieser bildet eine elektronische Schnittstelle zu einer Busleitung 8. Diese kann beispielsweise als Ringleitung oder Sternanschluss Teil einer Gebäudeüberwachungsanlage mit mehreren einzelnen Überwachungseinrichtungen sein. Die Busleitung 8 führt zu einer Auswerteeinheit 10, in der die von den Sensoren über die Busleitung gesendeten Signale ausgewertet werden und gegebenenfalls eine Alarmmeldung initiiert wird. Dabei ist es möglich auch weitere Melder, z. B. Öffnungsmelder, Brandmelder, Temperaturwächter, optische Melder oder dergleichen an die Busleitung 8 angeschlossen werden.
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Der Öffnungs- bzw. Verschlusssensor 2 verfügt im vorliegenden Ausführungsbeispiel über drei Reedkontakte 12, 14a, 14b, wobei der mittlere Reedkontakt der Melde-Reedkontakt 12 ist und die zwei neben diesem angeordneten Sicherheits-Reedkontakte 14a, 14b der Fremdfeldüberwachung dienen. Im geschlossenen Zustand des Fensters oder der Tür greift der Riegelzapfen 16 in die seitlich durch die Randteile begrenzte Ausnehmung 18 des Gehäuses ein. In dieser Stellung steht der am Fenster- oder Türflügel befestigte Magnet 20 dem Melde-Reedkontakt 12 gegenüber. Sollte das Fenster oder die Tür nun geöffnet werden, wird der Magnet 20 aus der Ausnehmung 18 geschoben und das vom Melde-Reedkontakt gemessene Magnetfeld des Magneten 20 ändert sich. Diese Änderung des Magnetfeldes wird detektiert und als Meldesignal über den integrierten Schaltkreis 6 an die Busleitung 8 und zur Auswerteeinheit 10 gesendet. Die Busleitung 8 kann dabei den Anforderungen entsprechend angepasst und ausgestaltet sein. Dabei sind sowohl signalseitige (analoge) Anbindungen oder aber datenseitige (Bus) Anbindungen an die Auswerteeinheit 10 möglich. Eine signalseitige Anbindung kann beispielsweise durch die Verwendung von potentialfreien Ausgängen bzw. Relais-Ausgängen oder mittels einer Signalisierung durch unterschiedliche Widerstandswerte realisiert werden. Neben der Verwendung von Reedkontakten für den Öffnungs- bzw. Verschlusssensor ist auch der Einsatz von RFID-Chips, Hall-Sensoren, Magnasphere oder AMR-/GMR-Sensoren möglich.
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Der Erschütterungssensor 4 ist ebenfalls im Gehäuse der Überwachungseinheit 3 und somit auch im Beschlag integriert und sendet die Meldesignale an den integrierten Schaltkreis 6 und über die Busleitung 8 an die Auswerteeinheit 10. Als Erschütterungssensoren können dabei Piezo-Elemente, massenbasierte Sensoren, Beschleunigungssensoren oder auch Magnasphere oder AMR-/GMR-Sensoren verwendet werden. Zusätzlich zur Meldung, ob eine Erschütterung detektiert wurde, können auch die Intensität und weitere Kenndaten zur Erschütterung mittels des Meldesignals an die Auswerteeinheit 10 übergeben werden.
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Der integrierte Schaltkreis 6 kann dabei verschiedene Aufgaben übernehmen. Es ist denkbar, dass er die Signale ungefiltert an die Busleitung 8 übergibt und die Signale erst von der Auswerteeinheit 10 verarbeitet werden. Es ist aber ebenfalls möglich, dass der integrierte Schaltkreis 6 bereits eine Vorfilterung der Signale oder sogar eine komplette Auswertung der Signale übernimmt und nur noch das Ergebnis an die Auswerteeinheit 10 übermittelt, die dann nur noch die weitere Übermittlung an die Meldezentrale vornehmen muss. Bei der Vorfilterung der Signale ist es zum Beispiel denkbar, dass kleine Erschütterungen des Erschütterungssensors 4 nicht an die Auswerteeinheit 10 übertragen werden, da diese als unkritisch eingestuft werden.
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Die Auswerteeinheit 10 ist im Ausführungsbeispiel in einer zentralen Einheit angeordnet und kann auch weitere Meldesignale von weiteren Überwachungseinrichtungen 1 empfangen. Um den Schutz gegen Sabotage und etwaige Manipulationen mit dem Ziel, die Überwachungseinrichtung 1 außer Gefecht zu setzen oder gewisse Zustände des Fensters oder der Tür vorzutäuschen, zu erhöhen, ist es aber auch möglich, die Auswerteeinheit zusammen mit den Sensoreinheiten in den Beschlag oder auch direkt in das Gehäuse der Überwachungseinheit 3 zu integrieren.
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Die Auswerteeinheit 10 empfängt die möglicherweise durch den integrierten Schaltkreis 6 gefilterten Meldedaten des Öffnungs- bzw. Verschlusssensors und des Erschütterungssensors und wertet sie entsprechend aus. Dazu umfasst sie eine Logikeinheit 22, die auf eine Datenbank 24 zugreifen kann.
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In der Datenbank 24 sind Konfigurationen der Überwachungsanlage hinterlegt, die die gewünschte Funktionsweise der Überwachungsanlage definieren. So ist es beispielsweise denkbar, dass ein Alarm ausgelöst wird, sobald eine der beiden Sensoreinheiten eine entsprechende Signalmeldung übermittelt oder aber auch erst, wenn beide Sensoreinheiten innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls eine Solche Signalmeldung senden. Des Weiteren sind verschiedene Alarmstufen möglich. So könnte eine erstmalige Signalmeldung als Voralarm gemeldet werden und erst, wenn eine zweite Signalmeldung von der selben oder anderen Sensoreinheit innerhalb eines gewissen Zeitfensters eintrifft, ein normaler Alarm ausgelöst werden. Dies ist ebenfalls in Abhängigkeit der einzelnen Sensoreinheiten möglich. So könnte beispielsweise eine einzelne Signalmeldung des Erschütterungssensors zunächst nur einen Voralarm auslösen, während eine einzelne Signalmeldung des Öffnungs- bzw. Verschlusssensors direkt einen normalen Alarm auslöst.
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Auch die Intensitätsschwelle, ab wann eine Signalmeldung des Öffnungs- bzw. Verschlusssensors oder des Erschütterungssensors einen (Vor-)Alarm auslöst, kann in der Datenbank hinterlegt werden und von der Logikeinheit entsprechend berücksichtigt werden. Die Überwachungseinheit kann somit auf die speziellen Rahmenbedingungen des Fensters oder der Tür eingestellt werden, damit die Anzahl von Fehlalarmen bestmöglich reduziert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Überwachungseinrichtung
- 2
- Öffnungs- bzw. Verschlusssensor
- 3
- Überwachungseinheit
- 4
- Erschütterungssensor
- 6
- integrierter Schaltkreis
- 8
- Busleitung
- 10
- Auswerteinheit
- 12
- Melde-Reedkontakt
- 14
- Sicherheits-Reedkontakt
- 16
- Riegelzapfen
- 18
- Ausnehmung
- 20
- Magnet
- 22
- Logikeinheit
- 24
- Datenbank
