Raumschutzanlage mit in eine Brückenschaltung einbezogenen Meßelektroden
und periodischer überprüfung der Anlage Bekannte Raumschutzanlagen haben im allgemeinen
kapazitive Meßelektroden und arbeiten häufig als eine im Ruhezustand etwas verstimmte
Meßbrücke. Wegen dieser Verstimmung steht dann an der Meßdiagonale ständig Ruhespannung
an, mit deren Hilfe durch überwachung des Spannungspegels am Ausgang des Empfangsverstärkers
dieser Teil der Anlage auf Funktionsfähigkeit überprüfbar ist. Durch Eindringen
eines Störers in den Schutzbereich oder durch Witterungseinflüsse, insbesondere
Temperatur-und Feuchtigkeitsschwankungen, ändert sich diese Verstimmung der Widerstandsmeßbrücke
in weiten Grenzen und damit auch die Brückenausgangsspannung. Damit jedoch nur rasche
Spannungsänderungen Alarm auslösen, wie sie beispielsweise noch bei langsamem Eindringen
eines Störers entstehen, dagegen auch große aber langsame durch Witterungseinflüsse
verursachte Verstimmungen nicht angezeigt werden, ist zwischen den Ausgang der Brückenschal-!ung
und den den Alarm letzlich auslösenden Schalter ein so dimensioniertes Differenzierglied
zwischengeschaltet, daß nur die interessierenden Spannungsänderungen durch einen
Störer Alarm bewirken. Trotz der obengenannten Sicherheitsvorkehrungen bieten derartige
Anlagen aber keinen absoluten Schutz gegen Störeingriffe und Defektwerden bestimmter
Bauelemente. Durch langsames aber ausreichendes Belasten der Brückendiagonale mit
einem Widerstand kann die Brücke selbst bei großer Verstimmung durch die abgegebene
Spannung keinen Alarm mehr auslösen. Weiterhin werden das Differenzierglied und
die diesem nachgeschalteten Bauelemente einschließlich des den Alarm letztlich auslösenden
Schalters nicht von dem durch die Brückenverstimmung herrührenden Ruhestrom durchflossenen
und damit ihr Defektwerden nicht anzeigt, wodurch sie die Alarmgabe im Bedarfsfalle
verhindern.Room protection system with measuring electrodes included in a bridge circuit
and periodic inspection of the system. Known room protection systems generally have
capacitive measuring electrodes and often work as a somewhat out of tune in the idle state
Measuring bridge. Because of this detuning, there is always no-load voltage on the measuring diagonal
with the help of which by monitoring the voltage level at the output of the receiving amplifier
this part of the system can be checked for functionality. By penetration
of an interferer in the protected area or due to weather influences, in particular
Temperature and humidity fluctuations, this detuning of the resistance measuring bridge changes
within wide limits and thus also the bridge output voltage. But only quickly
Changes in voltage trigger an alarm, for example still with slow intrusion
of a disruptor, on the other hand large but slow ones due to weather influences
caused detunings are not displayed, is between the output of the bridge circuit!
and the switch which ultimately triggers the alarm, a differentiating element dimensioned in this way
interposed that only the voltage changes of interest by one
Cause disruptive alarm. Despite the above-mentioned safety precautions such
However, systems do not provide absolute protection against interference and defects becoming certain
Components. By slowly but sufficiently loading the bridge diagonal with
The bridge can resist a resistance even if it is very badly detuned by the
Voltage no longer trigger an alarm. Furthermore, the differentiator and
the downstream components including the one that ultimately triggers the alarm
The closed-circuit current caused by the bridge detuning does not flow through the switch
and so that their defect is not indicated, whereby they give the alarm in case of need
impede.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sicherheitseinrichtungen
für eine nach obengenanntem Prinzip arbeitende Raumschutzanlage zu schaffen, welche
Störeingriffe und jedes Schadhaftwerden einzelner Teile der Anlage unbedingt melden.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Raumschutzanlage mit in eine Brückenschaltung
einbezogenen Meßelektroden und periodischer überprüfung der Anlage dadurch erreicht
' daß die überprüfung der durch die Meßelektroden und Zuleitungen gebildeten
Brückenzweige in an sich bekannter Weise durch ein Zeitglied in bestimmtem Rhythmus
dadurch erfolgt, daß die Brückenschaltung verstimmbar ist und ein im Brückenausgang
liegendes Stellglied in ebenfalls bekannter Weise im gleichen Rhythmus einen Alarmgeber
betätigt.The invention is based on the object of creating safety devices for a room protection system which works according to the above-mentioned principle and which unconditionally report interference and any damage to individual parts of the system. This is at a space protection system, with a bridge circuit included measuring electrodes and a periodic check of the system achieved in 'that the verification of the bridge branches formed by the measurement electrodes and supply lines are prepared in a known manner by a timer at a certain rhythm in that the bridge circuit is detuned according to the invention and an actuator located in the bridge output actuates an alarm transmitter in the same rhythm in a likewise known manner.
Wenn also beispielsweise die Raumschutzanlage jede Viertelstunde durch
das Zeitglied zum Ansprechen gebracht wird, so ergibt sich daraus für das überwachungspersonal
die Funktionsbereitschaft der Anlage, während das Fehlen dieser Alanngabe eine Störung
anzeigt. Selbstverständlich kann diese periodische überwachung der Betriebsbereitschaft
auch nach einem willkürlich wählbaren Programm erfolgen, wobei besondere Vorrichtungen
das Überwachungspersonal auf diese Zeitpunkte der überprüfung aufmerksam machen
können. Jeder Alarm außerhalb der im Programm vorgesehenen Zeitpunkte bedeutet dann
das Eindringen eines Störers in den zu schützenden Raum.So if, for example, the room protection system goes through every quarter of an hour
the timer is made to respond, this results for the surveillance personnel
the operational readiness of the system, while the absence of this information indicates a fault
indicates. Of course, this can periodically monitor the operational readiness
can also be done according to an arbitrarily selectable program, with special devices
make the monitoring staff aware of these times of the check
can. Any alarm outside of the times provided in the program then means
the intrusion of an interferer into the space to be protected.
-Es ist zwar bei Feuermeldeanlagen nach dem Sternsystem, mit mehreren
sternförmig an eine zentrale Empfangseinrichtung angeschlossenen Meldern bereits
bekannt, die Betriebsbereitschaft von Leitungen und daran angeschlossenen Meldestellen
nicht dauernd durch einen Ruhestrom zu überwachen, sondern die Leitungen in einem
bestimmten Turnus nacheinander kurzzeitig an eine gemeinsame Prüfeinrichtung anzuschalten,
doch kann durch eine derartige periodische Anschaltung des Ruhestroms nur die Funktionsbereitschaft
des Differenziergliedes und der ihm nachgeschalteten Bauelemente überprüft werden.
Dagegen kann nur durch die erfindungsgemäße Lösung zusätzfich auch jeder Störeingriff,
der durch Belasten der Meßdiagonale die Anlage unwirksam machen würde, mit Sicherheit
erkannt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Vergleichschalter
vorgesehen sein, der vom Zeitglied
und dem Stellglied der Raumschutzanlage
steuerbar ist, und zwar dergestalt, daß die vom Zeitglied bei betriebsbereiter Raumschutzanlage
bewirkte Verstellung des Stellgliedes in Verbindung mit dem Zeitglied den Vergleichsschalter
so einstellt, daß er keinen Alarm auslöst, während bei nicht betriebsbereiter Raumschutzanlage
der Vergleichsschalter vom Zeitglied auf Alarmgabe eingestellt wird. Dadurch wird
gewährleistet, daß einerseits die gesamte Raumschutzanlage von den Meßelektroden
bis zu dem den Alarm unmittelbar auslösenden Schalter, in dem durch das Zeitglied
bestimmten Rhythmus ständig überwacht wird und trotzdem nur dann Alarm gegeben wird,
wenn entweder ein Störeingriff erfolgt oder die Anlage nicht funktionsbereit ist,
oder im tatsächlichen Alarmfall, d. h. wenn eine Person in das Feld zwischen
den Elektroden eindringt. Sind gleichzeitig mehrere Raumschutzanlagen zu überwachen,
so genügt es oft, das Zeitglied und den Vergleichssehalter in der Zentrale anzuordnen.
Zwar besteht dann noch die Möglichkeit, bei entsprechendem Geschick diese überwachung
auszuschalten, doch ist andererseits der dafür erforderliche Aufwand so groß, daß
er sich für einen Störer nicht lohnen dürfte. Wird für jede Brückenschaltung der
Raumschutzanlage unmittelbar am Meßort ein besonderes Zeitglied und ein zugehöriger
Vergleichsschalter vorgesehen, so entfällt auch diese Möglichkeit für einen Störeingriff.-It is already known in fire alarm systems according to the star system, with several detectors connected in a star shape to a central receiving device, not to continuously monitor the operational readiness of lines and connected reporting points by means of a quiescent current, but rather to briefly monitor the lines in a certain cycle one after the other to a common one To turn on the test device, but by such a periodic connection of the quiescent current only the operational readiness of the differentiating element and the downstream components can be checked. On the other hand, only by means of the solution according to the invention can any interfering intervention which would make the system ineffective by loading the measuring diagonal also be detected with certainty. In a further embodiment of the invention, a comparison switch can be provided which can be controlled by the timer and the actuator of the room protection system, in such a way that the adjustment of the actuator caused by the timer when the room protection system is operational, in conjunction with the timer, sets the comparison switch so that it does not have any The alarm is triggered, while the comparison switch is set to an alarm signal by the timer when the room protection system is not ready for operation. This ensures that, on the one hand, the entire room protection system from the measuring electrodes to the switch that immediately triggers the alarm, in which the rhythm determined by the timer is constantly monitored, and the alarm is only given if there is either a malfunction or the system is not operational , or in the event of an actual alarm, d. H. when a person enters the field between the electrodes. If several room protection systems are to be monitored at the same time, it is often sufficient to arrange the timing element and the comparison holder in the control center. Although there is still the possibility of switching off this monitoring with the appropriate skill, on the other hand the effort required for this is so great that it should not be worthwhile for a disturber. If a special timing element and an associated comparison switch are provided for each bridge circuit of the room protection system directly at the measurement location, this possibility for interference is also eliminated.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus zwei durch ihre
Schaltungen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt F i
g. 1 eine Raumschutzanlage, bei der sich Impulsgeber und Vergleichssehalter
in einer Zentrale befinden, F i g. 2 eine Raumschutzanlage, bei der Impulsgeber
und Vergleichssehalter unmittelbar am Meßort angeo-dnet sind.Further details of the invention emerge from two exemplary embodiments represented by their circuits in the drawing. It shows F i g. 1 a room protection system in which the pulse generator and comparison holder are located in a control center, FIG. 2 a room protection system in which the pulse generator and reference holder are located directly at the measuring location.
In den Schaltungen gemäß F i g. 1 und 2 sind sämtliche Bauteile
im spannungslosen Zustand dargestellt, wie dies durch die geöffneten Schalter
Sch 1, Sch 2
und Sch3 bedingt ist. Wenn diese SchalterSchl, Sch2, Sch3
bei Inbetriebnahme geschlossen werden, wird durch den Generator Ge die aus zwei
Induktivitäten und den beiden Meßkondensatoren Klm, Kmn und dazu parallel liegenden
Einstellkondensatoren Kl,K2,K3 und K4 bestehende Brücke gespeist, und nun werden
einige Kontakte umgeschaltet, wie dies durch Strichelung angedeutet ist. Durch den
verstellbaren Kondensator K4 kann dabei die Brücke verstimmt werden, ohne daß sich
ein Eindringling im Bereich der Meßelektroden zu befinden braucht, um eine Spannung
für die Pegelüberwachung einstellen zu können. Weiterhin kann die Brücke mittels
des durch die Kondensatoren K 1, K 2 und K 3
gebildeten Verstimmungssterns und einem zum Kondensator K3 parallel liegenden elektronischer
Schalter G3
bzw. normaler Schalter Cl verstimmt und dadurch das Eindringen
einer Person in dem durch die Meßelektroden geschützten Raum nachgebildet werden.
Solange also die Brücke durch den Trimmkondensator K4 nur geringfügig verstimmt
ist, wird der Kondensator K5 über den Verstärker V und über den Richtleiter Gl auf
eine bestimmte konstante Spannung aufgeladen. Am Eingang des in Reihe mit K6 liegenden
Gleichrichters G2 steht keine Spannung an, solange die Spannung an K5 konstant
bleibt. Tritt jedoch, hervorgerufen z. B. durch den Ausfall des Generators Ge, des
Verstärkers V, oder eine Änderung der Brückenabstimmung eine zeitliche Änderung
der Spannung an K5 auf, so wird ein Spannungsstoß über den Kondensator K
6 an den Gleichrichter G2 gegeben. der den im Ruhezustand durch die
Widerstände R 6 bis R 9 leitend gehaltenen Transistor Trl sperrt.
Das als Stellglied dienende und zur Zeit angezogene Anzugs- und Abfallverzögerung
aufweisende Relais A fällt dadurch ab. Die VerbindungsleitungL1 wird also
durch den Kontakt a2 unterbrochen und der Widerstand R 4 (F i g. 1 )
bzw. R 3 (F i g. 2) der Meldeschleife aus der von den Widerständen
R 1 bis R 4 gebildeten Brückenschaltung herausgetrennt und in beiden Schaltungen
(F i g. 1 und F i g. 2) durch den Wecker W Alarm ausgelöst. Weiterhin
wird durch die Abfallverzögerung des Stellgliedes A noch erreicht, daß kurzzeitige
Störungen, beispielsweise durch Blitze oder durch das Einschalten von Leuchtstofflampen
keinen Fehlalarm geben. Auch eine besondere Überwachung der Spannung an K5 ist bei
eigensicheren Anlagen vorgesehen, damit auch ein langsames Dämpfen oder übersteuem
der Brücke Alarm auslöst. Diese ist jedoch im einzelnen nicht dargestellt, da sie
nicht Gegenstand der Erfindung ist.In the circuits according to FIG. 1 and 2 all components are shown in the de-energized state, as is caused by the open switches Sch 1, Sch 2 and Sch3. If these switches Schl, Sch2, Sch3 are closed during commissioning, the generator Ge feeds the bridge consisting of two inductances and the two measuring capacitors Klm, Kmn and adjusting capacitors Kl, K2, K3 and K4 in parallel, and some contacts are now switched as indicated by dashed lines. The bridge can be detuned by the adjustable capacitor K4 without an intruder needing to be in the area of the measuring electrodes in order to be able to set a voltage for level monitoring. Furthermore, the bridge can be detuned by means of the detuning star formed by the capacitors K 1, K 2 and K 3 and an electronic switch G3 or normal switch C1 lying parallel to the capacitor K3, thereby simulating the intrusion of a person into the space protected by the measuring electrodes . As long as the bridge is only slightly detuned by the trimming capacitor K4, the capacitor K5 is charged to a certain constant voltage via the amplifier V and via the directional conductor Gl. There is no voltage at the input of the rectifier G2 in series with K6 as long as the voltage at K5 remains constant. Occurs, however, caused z. If, for example, the failure of the generator Ge, the amplifier V, or a change in the bridge tuning results in a change in the voltage at K5 over time, a voltage surge is passed through the capacitor K 6 to the rectifier G2 . which blocks the transistor Trl, which is kept conductive in the idle state by the resistors R 6 to R 9. The relay A , which is used as an actuator and has currently attracted pull-in and drop-out delays, thereby drops out. The connecting line L1 is thus interrupted by the contact a2 and the resistor R 4 (F i g. 1 ) or R 3 (F i g. 2) of the signaling loop is separated from the bridge circuit formed by the resistors R 1 to R 4 and in both Circuits ( Fig. 1 and Fig. 2) triggered by the alarm clock W alarm. Furthermore, the drop-out delay of the actuator A also ensures that brief disturbances, for example due to lightning or the switching on of fluorescent lamps, do not give rise to false alarms. Special monitoring of the voltage at K5 is also provided for intrinsically safe systems so that slow damping or overdriving of the bridge triggers an alarm. However, this is not shown in detail because it is not the subject of the invention.
Zur periodischen überwachung der Raumschutzanlage auf ihre Betriebssicherheit
wird gemäß F i g. 1
durch den Synchronmotor SM in gewissen regelmäßigen
oder unregelmäßigen Zeitabständerl vom ImpulsgeberIG der Kontaktig und damit auch
der als Schalter wirkende Richtleiter G3 geschlossen und so die Brücke ausreichend
verstimmt, so daß sie Alarm auslöst. Dazu ist der Richtleiter G3 durch die
Widerstände R 10 und R 11 und der Richtleiter G4 durch die Widerstände
R 12 und R 13 soweit negativ vorgespannt, daß der Richtleiter G3 zunächst
einen hochohmigen Parallelwiderstand zu K3 bildet. Gelangt über den Kondensator
K 7 ein positiver Spannungsimpuls über den Richtleiter G4 an den Richtleiter
G3, so wird dessen Arbeitspunkt so weit in den positiven Bereich verschoben,
daß er für die Wechselspannung am Kondensator K3 als Kurzschluß wirkt; gleichzeitig
mit dem Kurzschließen des Kondensators K3 erhält auch eine Wicklung II des Vergleichsschalters
B Spannung. Das Relais A der Raumschutzanlage fällt ab und verstimmt durch
seinen Kontakt a2 die durch die Widerstände R 1 bis R 4 gebildete
Brücke, so daß auch die andere Wicklung 1 des Vergleichsschalters B Spannung
erhält. Dabei sind die Anzugs- und Abfallverzögerungen der Relais A
und B so ausgelegt, daß die entgegengesetzt wirkenden Wicklungen
1 und 11 den Vergleichsschalter B nicht ansprechen lassen, dieser
also auch den Wecker W nicht erregL Wird dagegen entweder nur die Wicklung
11 des Vergleichsschalters B vom Impulsgeber IG mit Spannung beaufschlagt,
weil die Raumschutzanlage gestört ist oder nur die Wicklung I des Vergleichsschalters,
weil durch einen Eindringling die Raumschutzanlage ausgelöst wurde und das RelaisA
seinen Kontakta2 öffnet, so wird in beiden Fällen der Vergleichsschalter B anziehen.
Sein Kontakt erregt also den Wecker W und gibt Alarm.For periodic monitoring of the room protection system for its operational safety, according to FIG. 1 by the synchronous motor SM at certain regular or irregular time intervals from the pulse generator IG the contact and thus also the directional conductor G3 acting as a switch closed and so detuned the bridge sufficiently so that it triggers an alarm. For this purpose, the directional conductor G3 is negatively biased by the resistors R 10 and R 11 and the directional conductor G4 by the resistors R 12 and R 13 that the directional conductor G3 initially forms a high-resistance parallel resistor to K3. If a positive voltage pulse reaches the directional conductor G3 via the directional conductor G4 via the capacitor K 7 , its operating point is shifted so far into the positive range that it acts as a short circuit for the alternating voltage on the capacitor K3; At the same time as the short-circuiting of the capacitor K3, a winding II of the comparison switch B also receives voltage. The relay A of the room protection system drops out and detuned the bridge formed by the resistors R 1 to R 4 through its contact a2, so that the other winding 1 of the comparison switch B also receives voltage. Here, the pull-in and drop delays of the relays A and B designed so that the windings of oppositely acting not be responsive 1 and 11 Comparative switch B, this including the alarm clock W not erregL If, however, either only the winding 11 of the comparison switch B from the encoder IG is energized because the room protection system is disturbed or only winding I of the comparison switch because the room protection system was triggered by an intruder and relay A opens its contact a2, comparison switch B will pick up in both cases. His contact thus excites the alarm clock W and gives an alarm.
Da die vier Leitungen L 1 und L 2 in der Anlage gemäß F i
g. 1 einem Störer die Möglichkeit geben, den überprüfungsimpuls in der Leitung
L2 abzugreifen und durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch einen von einem
Verstärker einstellbaren Schalter der in Leitung L 1 eingeschleift wird,
die Wirkungsweise des Schalters a2 entsprechend nachzubilden,
sind
in F i g. 2 der Vergleichsschalter F und das Zeitglied C am Meßort
angeordnet. Als Impulsgeber dient hier die durch die Relais C, D und
E
gebildete Schaltung. Im Ruhezustand bei eingeschal tetem Schalter Sch2 ist
der Transistor Tr3 leitend und damit das Relais C angezogen, während der
Transistor Tr2 sperrL Infolgedessen wird der Kondensator K 8 über den Widerstand
R 15 aufgeladen, bis er die Durchbruchsspannung des als Zenerdiode
geschalteten Richtleiters G5 erreicht. Damit wird der Transistor Tr2 leitend
und sperrt den Transistor Tr3, so daß das Relais C abfällt. Der Kontakt c
1 verstimmt nun die Brücke und das Relais A fällt ab. Durch Abfallen
des Relais C bedingt, fällt auch das Relais E verzögert ab, das den
Kondensator K 8 über den Widerstand R 14 kurzschließt. Ist der Kondensator
K 8 genügend entladen, so sperrt der Transistor Tr2 und bringt wieder das
Relais C. Vorher zog jedoch das Relais D an, das mit seinem Kontakt
d 2 die durch das Relais A bewirkte Unterbrechung der Meldeschleife
unwirksam machte, während durch seinen Kontakt d 1 der über den Widerstand
R 20 aufgeladene Kondensator K9 an den Umschaltkontakt a 3 gelegt wurde.
Wenn die Anlage in Ordnung ist, also durch die Verstimmung der Meßbrückenschaltung
das Relais A abgefallen war, so entlädt sich der Kondensator K
9 über den Widerstand R 21, und nach Beendigung der Prüfung wird er nach
Abfall des Relais D wieder über den Widerstand R 20 aufgeladen. Blieb dagegen
wegen eines Fehlers oder eines Eingriffs in die Raumschutzanlage das Relais
A
angezogen -, so wird durch den Kontakt d 1 über den angezogenen Kontakt
a3 der Vergleichsschalter F erregt und hält sich über seinen Selbsthaltekontakt
f 1
selbst. Damit wird die Meßschleife nach Abfallen des Relais
D durch den Kontakt f 2 unterbrochen und der Fehler vom Wecker W angezeigt.
Andererseits wird jeder Störeingriff, der eine rasche Kapazitätsänderung zur Folge
hat, umrüttelbar vom Relais A
gemeldet, da dieses dann abfällt und die Meldeschleife
mit seinem Kontakt a 2 unterbricht.Since the four lines L 1 and L 2 in the system according to FIG. 1 give an interferer the opportunity to pick up the verification pulse in line L2 and to simulate the mode of operation of switch a2 accordingly by suitable measures, for example by means of a switch which can be set by an amplifier and which is looped into line L 1 , are shown in FIG. 2, the comparison switch F and the timing element C are arranged at the measuring location. The circuit formed by relays C, D and E serves as a pulse generator. In the idle state with switched on switch Sch2, the transistor Tr3 is conductive and thus the relay C is attracted, while the transistor Tr2 locks As a result, the capacitor K 8 is charged via the resistor R 15 until it reaches the breakdown voltage of the directional conductor G5 , which is connected as a Zener diode. Thus the transistor Tr2 becomes conductive and blocks the transistor Tr3, so that the relay C drops out. The contact c 1 detunes the bridge and the relay A drops out. As a result of the relay C dropping out, the relay E also drops out with a delay, which short-circuits the capacitor K 8 via the resistor R 14. If the capacitor K 8 is sufficiently discharged, the transistor Tr2 blocks and brings the relay C. Before that, however, the relay D attracted, which with its contact d 2 made the interruption of the signaling loop caused by the relay A ineffective, while through its contact d 1, the capacitor K9 charged via the resistor R 20 was connected to the changeover contact a 3 . If the system is OK, i.e. the relay A has dropped out due to the detuning of the measuring bridge circuit, the capacitor K 9 discharges through the resistor R 21, and when the test is finished, after the relay D drops out, it is again through the resistor R 20 charged. If, on the other hand, the relay A remained picked up due to a fault or an intervention in the room protection system, the comparison switch F is excited by the contact d 1 via the picked up contact a3 and holds itself via its self-holding contact f 1 Relay D interrupted by contact f 2 and the alarm clock W displayed. On the other hand, every interference that results in a rapid change in capacity is reported by relay A in a shakable manner, since this then drops out and the signaling loop with its contact a 2 is interrupted.