DE19719070A1 - Anlage zum Überwachen von Zuständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Überwachen von Zustän­ den, insbesondere als Gefahrenmeldeanlage, nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Anlagen zum Überwachen von Zuständen werden eingesetzt als Ge­ fahrenmeldeanlagen, die als Fernmeldeanlagen zum sicheren Mel­ den von Gefahren für Personen und Sachwerte dienen. In Be­ tracht kommt dabei beispielsweise die Meldung eines Brandes, eines Einbruchs oder eines Überfalls. Weiterhin sind Zutritts­ kontrollanlagen bekannt, die bestimmte Zustände überwachen und infolge besonderer Zugriffe den Zugang zu einem Gebäude für nichtberechtigte Personen sperren oder für berechtigte Perso­ nen zulassen. Ferner sind solche Anlagen als Hausleitanlagen im Einsatz, wie beispielsweise eine Notrufüberwachungsanlage in Krankenhäusern.

Diese Anlagen bestehen üblicherweise aus einer Eingangsein­ heit, die Melder bzw. Sensoren aufweist zur Erfassung von nichtelektrischen Größen. Diese nichtelektrischen Größen wer­ den in der Eingangseinheit in elektrische Größen umgewandelt und nachfolgend einer Auswerteeinheit zur Verarbeitung bzw. Auswertung derselben weitergeleitet. Die Auswerteeinheit glie­ dert sich in mehrere Funktionseinheiten, denen unterschiedli­ che Verarbeitungsaufgaben zugewiesen sind. Beispielsweise wer­ den in einer Steuereinheit die von der Eingangseinheit zugelei­ teten Eingangsgrößen ausgewertet und zur Anzeige bzw. zur Mel­ dung an die entsprechenden Funktionseinheiten der Auswerteein­ heit zugeführt. Der Auswerteeinheit nachgeordnet ist eine Aus­ gangseinheit mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige der in der Auswerteeinheit festgestellten Zustände.

Nachteilig an der bekannten Anlage ist, daß die in der Auswer­ teeinheit angeordneten Funktionseinheiten durch Verdrahtung miteinander verbunden sind. Das Vorsehen einer größeren Anzahl von Funktionseinheiten bedingt somit eine große Anzahl von Ver­ bindungsleitungen. Die Verbindungsleitungen machen den Ein- und Ausbau von Funktionseinheiten zeit- und kostenaufwendig, wobei hinzukommt, daß die Kabelverbindungen auch Fehlerquellen darstellen. Zudem stellt jede Kommunikationsleitung eine elek­ tromagnetische Störungsquelle bzw. -senke dar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Überwachen von Zuständen derart auszubilden, daß ein stö­ rungsfreier Betrieb der Anlage bei übersichtlicher und einfa­ cher Anordnung der Funktionseinheiten gewährleistet ist.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des An­ spruchs 1 auf.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das Vorsehen von den Funktionseinheiten zugeordneten Infrarot­ sendern bzw. Infrarotempfängern die Kommunikationsleitungen zwischen den einzelnen Funktionseinheiten vollständig wegfal­ len. Dies ermöglicht einen einfachen und übersichtlichen Auf­ bau der Auswerteeinheit, so daß das Ein- oder Ausbauen von Funktionseinheiten für eine Bedienungsperson vereinfacht wird. Darüberhinaus wird ein Verwechseln der Kommunikationsleitungen durch die Bedienungsperson vermieden. Weiterhin werden durch den Wegfall der Kommunikationsleitungen Störungen vermieden, die dadurch entstehen können, daß eine solche Leitung einen elektrischen Dipol darstellt und somit als elektromagnetischer Sender und Empfänger wirken kann, was sich störend auf den Be­ trieb der Funktionseinheiten auswirken könnte.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anlage aus einer übergeordneten Hauptzentraleinheit und mehreren unterge­ ordneten Unterzentraleinheiten aufgebaut, wobei jede dieser Einheiten mehrere Funktionseinheiten umfaßt. Die Funktionsein­ heiten sowohl der Hauptzentraleinheit als auch der Unterzen­ traleinheit weisen Infrarotsender und Infrarotempfänger auf, so daß Kommunikationsleitungen innerhalb der Hauptzentralein­ heit bzw. der Unterzentraleinheiten vermieden werden. Zwischen der Hauptzentraleinheit und der Unterzentraleinheiten werden die Daten über einen verdrahteten Feldbus ausgetauscht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Funktionsein­ heiten der Auswerteeinheit auf einer gemeinsamen Trägerplatte in Modulbauweise angeordnet. Auf einfache Weise lassen sich die Funktionseinheiten einzeln auf die Trägerplatte auf­ stecken. Dazu weisen sie Steckverbindungen auf, die in korres­ pondierende Aufnahmehalterungen auf der Trägerplatte rastend eingreifen. Das Einbringen dieser Funktionseinheiten und auch deren Austausch oder Entfernung kann nach der sogenannten "Plug- and Play"-Technik erfolgen. Zur Initialisierung genügt dann ein einfacher Tastendruck bzw. ein Menüpunkt "Neuinstalla­ tion". Damit entfällt das bei herkömmlichen Systemen notwendi­ ge Einstellen irgendwelcher Codes oder Adressen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswerteein­ heit eine Bedieneinheit auf mit zwei zueinander drehbar ange­ ordnete Drehknöpfe aufweist, die ein schnelles Suchen der Da­ ten in einem Display und somit eine ergonomische Bedienung ermöglicht. Solche Bedieneinheiten sind auch als sogenannte "Jog-Shuttle" bekannt und lassen eine schnelle und einfache Suche nach den gewünschten Daten zu.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Anzeigeein­ heit abnehmbar von der Auswerteeinheit ausgebildet ist, wobei in der Anzeigeeinheit und in einer Bedieneinheit zweckmäßiger­ weise eine einen Mikrorechner aufweisende Programmiereinheit integriert ist. Hierdurch ist es möglich, Steuerparameter außerhalb der Anlage einzugeben und sie dann durch Aufstecken auf die Auswerteeinheit zu übergeben. Außerdem kann mit der abnehmbaren Bedienheit ein Linienabgleich vorgenommen und eine Diagnose durchgeführt werden. Dabei lassen sich die Anzeige- und Bedienfunktionen in der Weise aufteilen, daß die für den Normalbetrieb notwendigen Anzeige- und Bedienelemente an der Anlage verbleiben und daß mit dem abnehmbaren Teil der Anzei­ ge- und Bedieneinheit seltener notwendige Maßnahmen, wie Umpro­ grammierungen oder Wartungs- und Diagnosemaßnahmen, durchge­ führt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Erfindung mit einer mehrere Funktionseinheiten aufweisenden Aus­ werteeinheit,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Erfindung mit einer Hauptzentraleinheit und mehreren Unterzentral­ einheiten und

Fig. 3 eine Bedieneinheit und eine Anzeigeeinheit der Erfindung.

Fig. 1 zeigt als Teil einer Gefahrenmeldeanlage eine Eingangs­ einheit 10, die einen Sensor zur Erfassung von nichtelektri­ schen Größen und einen Melder zur Aufnahme von zustandsbe­ schreibenden Signalen aufweist. Die in der Eingangseinheit 10 detektierten und in elektrische Größen umgewandelten Signale werden anschließend als Eingangsgrößen 11 einer Auswerteein­ heit 12 zugeführt, die mehrere Funktionseinheiten 13 aufweist. Von diesen Funktionseinheiten 13 dient eine übergeordnete Steu­ ereinheit 14 zur Auswertung der von der Eingangseinheit 10 ge­ lieferten Signale und zur Weiterleitung der Signale an die ent­ sprechenden untergeordneten Funktionseinheiten 13. Die Auswer­ teeinheit 12 umfaßt als eine der Funktionseinheiten 13 eine Energieversorgungseinheit 15, die die Spannungsversorgung der in der Eingangseinheit 10, der Auswerteeinheit 12 und einer Ausgangseinheit 16 angeordneten Bauteile über steckbare Kabel ermöglicht. Die Ausgangseinheit 16 weist eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der in Auswerteeinheit 12 verarbeiteten Signale und einen Signalgeber auf, die durch ein akustisches und/oder optisches Signal auf einen bestimmten Gefahrenzustand aufmerk­ sam macht. Dies kann beispielsweise bei einer Gefahrenmeldean­ lage durch einen lauten Summton erfolgen oder bei einem Kon­ trollsystem durch ein leises Piepen nach Erkennen einer fehlen­ den Zutrittsberechtigung der Bedienperson.

Alternativ kann die Ausgangseinheit 16 mit ihrer Anzeigeein­ heit und dem Signalgeber in der Auswerteeinheit 12 integriert sein, wobei der Signalgeber und die Anzeigeeinheit jeweils als Funktionseinheit neben den weiteren Funktionseinheiten 13 an­ geordnet sind.

Die Auswerteeinheit 12 umfaßt weiterhin eine Erfassungseinheit 17, in der die einzelnen von der Eingangseinheit 10 sich er­ streckenden Leitungen der Sensoren bzw. Melder angeschlossen sind. Weiterhin ist eine Ansteuereinheit 18 vorgesehen, die den Signalgeber bei definierten Zuständen, z. B. bei Alarm, an­ steuert. Optional kann die Auswerteeinheit 12 eine Anzeigeein­ heit 19, eine Bedienungseinheit 20 sowie einen Signalgeber 21 als jeweils eine Funktionseinheit 13 aufweisen.

Erfindungsgemäß weist jede dieser Funktionseinheiten 13 eine Infraroteinheit 22 mit einem Infrarotsender 23 und einem Infra­ rotempfänger 24 auf. Eine Verdrahtung mittels Leitungen zwi­ schen den Funktionseinheiten 13 ist nicht vorhanden. Aus­ schließlich an der Erfassungseinheit 17 liegen Kabel an, die eine elektrische Verbindung zu der Eingangseinheit 10 herstel­ len. Wird in der Eingangseinheit 10 ein Signal detektiert und an die Erfassungseinheit 17 weitergegeben, wird dieses Signal in dem Infrarotsender 23 der Erfassungseinheit 17, der als han­ delsübliches Infrarot-Halbleiterelement ausgebildet sein kann, in ein Infrarotsignal umgewandelt und dann dem der Steuerein­ heit 14 zugeordneten Infrarotempfänger 24 übertragen. Somit kann jede Funktionseinheit 13 der Auswerteeinheit 12 mit einer weiteren Funktionseinheit 13 derselben Auswerteeinheit 12 durch Übertragung von in einem infraroten Frequenzbereich lie­ genden Signalen kommunizieren.

Alternativ können die der Eingangseinheit 10 zugeordneten Funk­ tionseinheiten 13 jeweils nur einen Infrarotsender 23, die der Ausgangseinheit 16 zugeordneten Funktionseinheiten 13 jeweils nur einen Infrarotempfänger 24 und die Steuereinheit 14 sowohl einen Infrarotsender 23 als auch einen Infrarotempfänger 24 aufweisen. Diese Ausführungsform ist zweckmäßig einsetzbar, sofern die Auswerteeinheit 12 eine hierachische Struktur auf­ weist, in der ausschließlich die Steuereinheit 14 die Eingangs­ größen 11 auswertet und als Steuersignale an die entsprechen­ den Funktionseinheiten 13 zur Ausgabe der Signale weiterlei­ tet.

Fig. 2 zeigt eine Anlage, die aus mehreren Auswerteeinheiten besteht, wobei eine übergeordnete Hauptzentraleinheit 25 durch einen Bus 26 mit mehreren untergeordneten Unterzentraleinhei­ ten 27 elektrisch verbunden ist. Jede dieser Zentraleinheiten 25, 27 ist modular aufgebaut und weist entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Auswerteeinheit 12 mehrere Funktionsein­ heiten 13 mit jeweils einer Infraroteinheit 22 auf, so daß in­ nerhalb einer Zentraleinheit 25, 27 der Austausch von Informa­ tionen drahtlos erfolgt. Dies ermöglicht einen übersichtlichen Aufbau einer größeren Anlage. Eine Fachperson kann beim Einbau oder Ausbau von Funktionseinheiten 13 schnell die Zugehörig­ keit einer Funktionseinheit 13 zu der Hauptzentraleinheit 25 oder einer Unterzentraleinheit 27 erfassen und zeitsparend den entsprechenden Einbau- oder Ausbauort der Funktionseinheit 13 ermitteln, ohne daß störende Verkabelungen die Sicht versper­ ren. Erleichternd wirkt sich dabei aus, daß die Funktionsein­ heiten 13 Steckverbindungen aufweisen, die ein schnelles Ein­ setzen in eine korrespondierende Aufnahmeeinheit ermöglicht.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer der Auswerteeinheit 12 zugeordneten Anzeigeeinheit 19 und einer Bedieneinheit 20. Die Bedienungseinheit 20 weist einen Jog Shuttle mit einem in­ neren Drehknopf 28 und einem zu diesem koaxial angeordneten und unmittelbar anschließenden äußeren Drehknopf 29 auf. Durch die relative Verdrehung der Drehknöpfe 28, 29 kann die Bedien­ person auf einfache Weise die gewünschten Anzeigepassagen bzw. Menüpunkte der Anlage mittels eines Displays 30 der Anzei­ geeinheit 19 aufsuchen. Der äußere Drehknopf 29 weist zur Be­ dienung desselben eine geriffelte Umfangsfläche auf. Der inne­ re Drehknopf 28, der sich in etwa dem gleichen Abstand wie der äußere Drehknopf 29 von einer Deckplatte 31 der Bedienungsein­ heit 20 erstreckt, weist eine muldenförmige Vertiefung 32 in einem umfangsnahen Bereich auf, so daß durch Einfassen eines Fingers der Bedienungsperson ein einfaches Verdrehen des inne­ ren Drehknopfes 28 ermöglicht wird.

Die Bedienungseinheit 20 weist ferner eine Auswahltaste 33 auf, mit der eine gewünschte Menüfunktion im Display 30 aufge­ rufen werden kann. Eine Rücksetztaste 34 ermöglicht den Neu­ start des in der Hauptzentraleinheit 25 abgelegten Steuerpro­ gramms. Zu diesem Zweck weist die Hauptzentraleinheit 25 einen Mikrorechner auf, der die Steuerung der durch die Anlage ermög­ lichten Überwachungsfunktionen ausführt und die von der Ein­ gangseinheit 10 zugeführten Signale an die entsprechenden Funk­ tionseinheiten 13 der Unterzentraleinheiten 27 zur Weiterverar­ beitung und anschließend Steuersignale an die Ausgangseinheit 16 zur Ausgabe der Warnsignale zuleitet.

Die Anzeigeeinheit 19 umfaßt ferner mehrere untereinander ange­ ordnete Anzeigeleuchten 35, wobei die oberste Anzeigeleuchte 35 den Betrieb der Anlage und die sich dieser anschließenden Anzeigeleuchte 35 eine Störung der Anlage signalisiert. Weite­ re Anzeigeleuchten 35 können weitere Funktionen der Anlage an­ zeigen.

Die oben beschriebene Anzeigeeinheit 19 und die Bedienungsein­ heit 20 ist abnehmbar von der Zentraleinheit 25, 27 ausgebil­ det. Dies ermöglicht die Bedienung bzw. die Eingabe von Daten über das zu überwachend Objekt an einem externen Ort. Zu die­ sem Zweck sind die Bedienungseinheit 20 und die Anzeigeeinheit 19 zusammen mit einer einen Mikrorechner aufweisenden Program­ miereinheit 36 in einem Gehäuse integriert, so daß ortsunabhän­ gig die Eingabe von Daten oder Wartungs- und Diagnosemaßnahmen vorgenommen werden können.

Alternativ kann als einfach ausgeführte Einheiten die Anzeige­ einheit 19 LED-Anzeigeelemente und die Bedienungseinheit 20 we­ nige Tasten aufweisen, die ebenfalls abnehmbar durch eine Steckverbindung ausgebildet sind. Dies gewährleistet einen funktionsfähigen Betrieb der Anlage, während sich die das Dis­ play 30 aufweisende Anzeigeeinheit 19 und die Drehknöpfe 28, 29 aufweisende Bedienungseinheit 20 zusammen mit der Program­ miereinheit 36 zur Eingabe von Daten an einem externen Ort be­ finden. Vorzugsweise ist die einfach ausgeführte Einheit für den Normalbetrieb der Anlage vorgesehen, während die erweiter­ te Einheit der Fachperson zur Initialisierung bzw. Vornahme von Wartungsmaßnahmen an der Anlage dient und zur Übergabe der veränderten Parameter nur kurzzeitig an eine Zentraleinheit 25, 27 angeschlossen wird.

Claims (10)

1. Anlage zum Überwachen von Zuständen, insbesondere von Ge­ fahren für das Menschenleben und von Gegenständen, mit einer Eingangseinheit (10) mit mindestens einem Sensor zur Erfassung von nichtelektrischen Größen zur Umwandlung der­ selben in elektrische Größen, mindestens einer Auswerteein­ heit (12) zur Verarbeitung der aus der Eingangseinheit (10) zugeleiteten Signale, einer Ausgangseinheit (16) mit einer Anzeigeeinheit (19) und/oder einem Signalgeber zur Ausgabe der in der Auswerteeinheit (12) verarbeiteten Signale, wo­ bei die Auswerteeinheit (12) mehrere Funktionseinheiten (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Funk­ tionseinheiten (13) jeweils einen Infrarotsender (23) und/oder einen Infrarotempfänger (24) zur Übertragung von Infrarotsignalen zwischen den Funktionseinheiten (13) auf­ weist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheiten (13) je­ weils eine Infraroteinheit (22) mit einem Infrarotsender (23) und einem Infrarotempfänger (24) aufweisen, die derart zueinander angeordnet sind, daß zwischen den Funktionseinhei­ ten (13) Steuersignale als Infrarotsignale ausgetauscht wer­ den können.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsender (23) und der Infrarotempfänger (24) als Halbleiterbauelemente ausgebildet sind.

4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage aus einer übergeordne­ ten Hauptzentraleinheit (25) und mehreren von der Hauptzen­ traleinheit (25) gesteuerten Unterzentraleinheiten (27) be­ steht, die jeweils mehrere Funktionseinheiten (13) aufwei­ sen, wobei die Hauptzentraleinheit (25) über einen verdrahte­ ten Bus (26) mit den Unterzentraleinheiten (27) verbunden ist.

5. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheiten (13) auf einer gemeinsamen Trägerplatte in Modulbauweise angeordnet sind und jeweils Steckverbindungen aufweisen, derart, daß die Funktionseinheiten (13) auf der Trägerplatte aufsteckbar sind.

6. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteeinheit (12) eine Be­ dieneinheit (20) zugeordnet ist, die einen inneren Drehknopf (28) und einen äußeren Drehknopf (29) aufweist, die drehbar und miteinander in Eingriff stehend angeordnet sind, wobei in Abhängigkeit von der Drehrichtung und der Drehgeschwindig­ keit derselben eine Vielzahl von Datengruppen in der Anzeige­ einheit (19) darstellbar sind.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Drehknopf (29) ko­ axial zu dem inneren Drehknopf (28) angeordnet ist und unmit­ telbar an der Umfangsfläche des inneren Drehknopfes (28) an­ schließt.

8. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinheit (19) vorge­ sehen ist, die als alphanumerische Anzeige und/oder als gra­ fische Anzeige ausgebildet ist.

9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeinheit (19) wenig­ stens teilweise abnehmbar von der Auswerteeinheit (12) ausge­ bildet sind.

10. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anzeigeeinheit (19) und/oder in einer Bedienungseinheit (20) eine einen Mikro­ rechner aufweisende Programmiereinheit integriert ist.