DE19728430A1

DE19728430A1 - Detecting alarm state and triggering security system with at least one light conductor

Info

Publication number: DE19728430A1
Application number: DE1997128430
Authority: DE
Inventors: Joerg Blumberg; Dieter Schnura
Original assignee: LIMES ZAUNSICHERUNGSANLAGEN GM
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 1999-02-04

Abstract

The method involves stepwise measurement of the upper and lower voltages greater and less than a partial voltage of a potential divider (13) contg. a photoelectric component (11). A voltage between the limits is incremented and the steps counted for which the limits are exceeded and used to determine an alarm state.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Alarmzustandes und Auslösen eines Alarms einer Sicherungsanlage mit wenigstens einem Lichtwellenleiter, der zwischen einer Lichtquelle und einem fotoelektrischen Bauelement angeordnet ist und bei einer Verformung und/oder Zerstörung sein Dämpfungsverhalten ändert, wobei das fotoelektrische Bauelement Bestandteil eines Spannungsteilers ist, so daß sich bei einer Änderung der Dämpfung die Teilspannungen ändern.The invention relates to a method and a device to detect an alarm condition and trigger an alarm a security system with at least one Optical fiber between a light source and a Photoelectric component is arranged and at a Deformation and / or destruction of its damping behavior changes, wherein the photoelectric component is part of a voltage divider, so that with a change the partial voltages of the damping.

Solche Sicherungssysteme werden insbesondere zur Sicherung von Zaunanlagen verwendet. Die Sicherung beruht auf dem Prinzip, daß jede Beeinträchtigung des Lichtwellenleiters durch Biegen oder Zerstören eine Änderung des empfangenen Lichtsignals bewirkt, die durch eine entsprechende Auswerteelektronik erfaßt werden kann. Die Änderung des Lichtsignals wird in erster Linie durch die Änderung der Dämpfung des Lichtwellenleiters in Folge seiner Verformung bewirkt. In der Regel wird durch die Auswertelektronik die Änderung des Spannungsabfalls über dem Fotoelement unmittelbar erfaßt.Such security systems are used in particular for security used by fence systems. The backup is based on the Principle that any impairment of the optical fiber by bending or destroying a change in the received Light signal caused by an appropriate Evaluation electronics can be detected. The change of Light signal is primarily changed by the Attenuation of the optical fiber as a result of its deformation causes. As a rule, the evaluation electronics Change in voltage drop across the photo element immediately captured.

Ein Problem bei einer derartigen Auswertung besteht darin, daß bei langsamen Bewegungen des Lichtwellenleiters die Auswerteelektronik nicht in der Lage ist, die langsamen Veränderungen des empfangenen Lichtsignals zu detektieren. Es besteht daher durchaus die Möglichkeit, daß der Lichtwellenleiter langsam auseinander gezogen wird, ohne daß ein Alarmsignal erzeugt wird. Dieses Problem besteht insbesondere bei Lichtwellenleitern, die nur zwischen zwei Pfosten eines Zaunes befestigt sind. Hier weist der Lichtwellenleiter zwischen den Pfosten eine ausreichende Länge auf, um auseinander gebogen werden zu können, ohne daß die momentane Änderung der Dämpfung und des empfangenen Lichtsignals ein kritisches Maß erreicht. Ferner besteht ein Nachteil darin, daß die Empfindlichkeit schwer einstellbar ist. Ferner kommt es auch bei einem einmaligen Überschreiten eines bestimmten Ausmaßes der Änderung stets zu einem Alarm.One problem with such an evaluation is that with slow movements of the optical fiber Evaluation electronics is unable to slow down To detect changes in the received light signal. It is therefore quite possible that the Optical fiber is slowly pulled apart without that an alarm signal is generated. This is a problem especially with optical fibers that only between two Posts of a fence are attached. Here the Adequate optical fibers between the posts Length to be able to be bent apart without that the current change in attenuation and that received Light signal reached a critical level. There is also a disadvantage in that sensitivity is difficult is adjustable. It also happens with a one-off Always exceed a certain amount of change to an alarm.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherungssystem der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, so daß zum einen auch langsame Verformungen des Lichtwellenleiters detektiert werden können. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll auch die Empfindlichkeit leicht regulierbar sein.The invention is therefore based on the object Security system of the type described above improve, so that on the one hand also slow deformations of the Optical fiber can be detected. According to one Another aspect of the invention is also the sensitivity be easily adjustable.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Erkennungsverfahren mit folgenden Schritten gelöst:
stufenweises Ermitteln einer oberen Spannung, die größer als einer der Teilspannungen des Spannungsteilers ist,
stufenweises Ermitteln einer unteren Spannung, die kleiner als diese Teilspannung ist,
stufenweises Ermitteln einer Abgleichspannung, die innerhalb des durch die obere und untere Spannung gebildeten Spannungsfenster liegt derart, daß die Abgleichspannung bei einer Erhöhung um eine Stufe größer und bei einer Erniedrigung um eine Stufe niedriger als die Teilspannung ist,
taktweises stufenweises Erhöhen oder Verringern der Abgleichspannung und Vergleichen der Abgleichspannung mit der Teilspannung und Zählen der Stufen, die erforderlich sind, bis eine zunächst größere bzw. kleinere Abgleichspannung als die Teilspannung kleiner bzw. größer als diese Teilspannung ist,
Erkennen eines Alarmzustandes, sofern die Anzahl der benötigten Stufen nur zum Erhöhen oder nur zum Verringern der Abgleichspannung mindestens größer als 1 ist, und
Auslösen eines Alarms, wenn wenigstens ein Alarmzustand erkannt worden ist.The object is achieved according to the invention by a detection method with the following steps:
gradually determining an upper voltage which is greater than one of the partial voltages of the voltage divider,
gradual determination of a lower voltage, which is smaller than this partial voltage,
stepwise determination of a balancing voltage which lies within the voltage window formed by the upper and lower voltage in such a way that the balancing voltage is greater by one step and lower by a step than the partial voltage when it is decreased,
incrementally increasing or decreasing the adjustment voltage and comparing the adjustment voltage with the partial voltage and counting the stages that are required until an initially greater or smaller adjustment voltage than the partial voltage is smaller or greater than this partial voltage,
Detection of an alarm condition, provided the number of stages required is only greater than 1 to increase or decrease the adjustment voltage, and
Trigger an alarm when at least one alarm condition has been detected.

Durch diese Maßnahmen ist eine Detektion von Alarmzuständen in einfacher Weise möglich. Insbesondere ist der Einsatz von digitalen Bauelementen möglich, da es lediglich erforderlich ist, die Anzahl der Stufen zu zählen, bis die entsprechende Teilspannung wieder eingestellt ist. Der absolute Wert des Spannungsabfalls über den fotoelektrischen Element oder einer Teilspannung muß nicht gemessen werden. Die für die Ermittlung der Spannung oder entsprechenden Werte erforderlichen Stellmittel und Erfassungsmittel können beispielsweise entsprechend geschaltete und ansteuerbare Potentiometer sein, die mit Vergleichseinrichtungen zusammenwirken.These measures enable alarm conditions to be detected easily possible. In particular, the use of digital components possible because it is only it is necessary to count the number of stages until the corresponding partial voltage is set again. The absolute value of the voltage drop across the Photoelectric element or partial voltage does not have to be measured. The one for determining the voltage or corresponding actuating means and Detection means can, for example, accordingly switched and controllable potentiometers, which with Collaborative institutions work together.

Im einzelnen wird die Abgleichspannung so gewählt, daß bei einer Erhöhung der Abgleichspannung um eine Stufe die Abgleichspannung größer als die betreffende Teilspannung ist. Dies wird durch den Vergleich festgestellt, und es folgt eine Verringerung der Spannung um eine Stufe, die, im stationären Fall, kleiner als die Teilspannung ist. Ist dies der Fall, so erfolgt im nächsten Schritt eine Erhöhung der Abgleichspannung. Die Abgleichspannung schwankt demnach im Ruhezustand stets um die tatsächliche Teilspannung.In particular, the adjustment voltage is chosen so that at an increase in the adjustment voltage by one step Adjustment voltage greater than the relevant partial voltage is. This is determined by the comparison and it follows a decrease in voltage by one level, which, in stationary case, is smaller than the partial voltage. Is if this is the case, the next step is an increase the adjustment voltage. The adjustment voltage fluctuates accordingly always in the idle state around the actual partial voltage.

Sofern der Lichtwellenleiter verformt oder zerstört wird, ändert sich der Wert des des fotoelektrischen Elementes, beispielsweise eines Fotowiderstandes, und der Spannungsabfall über den Fotowiderstand wird sich ebenfalls verändern. Dementsprechend werden sich die Teilspannungen ändern. Es wird danach nicht mehr möglich sein, den erforderlichen Wechsel des Verhältnisses zwischen Teilspannung und Abgleichspannung in nur einem Schritt zu erreichen. Der Zähler zählt eine Zahl, die größer als 1 ist. Ein Alarmzustand wird erkannt, und ein Alarm kann ausgelöst werden. If the optical fiber is deformed or destroyed, the value of the photoelectric element changes, for example a photo resistor, and the Voltage drop across the photo resistor will also decrease change. Accordingly, the partial stresses to change. After that it will no longer be possible required change in the relationship between Partial voltage and adjustment voltage in just one step to reach. The counter counts a number that is greater than 1 is. An alarm condition is recognized and an alarm can to be triggered.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand der Ermittlung und des Vergleichs von Spannungen erläutert. Es ist selbstverständlich möglich, auch andere Werte für dieses Erkennungsverfahren heranzuziehen, die bei eine Änderung des Fotowiderstandes oder eines entsprechenden Bauteils ein gleiches Verhalten aufzeigen. Es muß nur gewährleistet sein, daß die zu vergleichenden Werte die gleiche Basis haben und somit das Verhalten des fotoelektrischen Bauelementes wiedergeben können.The invention was based on the determination and the comparison of voltages explained. It is of course possible, other values for this Detection procedures to be used when making a change of the photo resistor or a corresponding component show the same behavior. It just has to be guaranteed be that the values to be compared have the same basis have and thus the behavior of the photoelectric Can play component.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Empfindlichkeit der Sicherungsanlage einstellbar ist, indem ein Alarmzustand erst dann erkannt wird, wenn die Anzahl der Schritte größer als eine einstellbare Zahl ist. Dies hat den Vorteil, daß die Sicherungsanlage auf das zu sichernde Objekt in einfacher Weise einstellbar ist. So erfordert ein Maschendrahtzaun beispielsweise ein relativ unempfindliches Sicherungssystem. Bei Maschendrahtzäunen können bereits Windbewegungen zu einer Verformung des Lichtwellenleiters führen, die jedoch nicht zu einem Auslösen des Alarms führen sollen.According to one embodiment of the invention, that the sensitivity of the security system adjustable is that an alarm condition is only recognized when the number of steps greater than an adjustable number is. This has the advantage that the security system on the object to be secured can be set in a simple manner. So For example, a chain link fence requires a relative insensitive security system. With chain link fences can already wind movements to deform the Fiber optic lead, but not one Should trigger the alarm.

Metallgitterzäune, in deren Rohren der Lichtwellenleiter geführt sein kann, oder andere starre Objekte, an denen der Lichtwellenleiter befestigt ist, erfordern ein relativ sensibles Sicherungssystem. Hier kann auch bei geringen Änderungen der Dämpfung des Lichtwellenleiters davon ausgegangen werden, daß eine Alarmzustand tatsächlich vorliegt. Entsprechendes gilt für Lichtwellenleiter in Lüftungsschächten oder im Mauerwerk.Metal mesh fences, in the tubes of which the optical fiber can be guided, or other rigid objects on which the Fiber optics attached require a relative sensitive security system. Here, even at low Changes in the attenuation of the optical fiber thereof be assumed that an alarm condition is actually is present. The same applies to optical fibers in Ventilation shafts or in masonry.

Durch eine Erhöhung oder Verringerung der Anzahl der zulässigen Schritte wird in einfacher Weise der Bereich erweitert bzw. eingeengt, in dem sich der Wert des Fotowiderstandes ändern darf, ohne daß ein Alarmzustand erkannt wird. Letztlich kann das Sicherungssystem individuell auf jedes Objekt eingestellt und ggf. auch nachgestellt werden. So kann beispielsweise bei Sturm eine geringere Empfindlichkeit eingestellt werden als bei Windstille.By increasing or decreasing the number of permissible steps is the range in a simple manner expanded or narrowed down, in which the value of the Photo resistance may change without causing an alarm condition is recognized. Ultimately, the security system individually adjusted to each object and possibly also be adjusted. For example, in a storm lower sensitivity can be set than for Calm.

Gemäß einer weitergehenden Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein erkannter Alarmzustand für eine vorbestimmte Zeitperiode gespeichert wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn ein Alarm dann ausgelöst wird, wenn innerhalb der vorbestimmten Zeit mehr als ein Alarmzustand erkannt worden ist. Dadurch wird erreicht, daß zufallsbedingte einmalige Auslenkungen des Lichtwellenleiters nicht unmittelbar zu einem Alarm führen. Fehlalarme können somit wirksam unterdrückt werden.According to a further embodiment of the invention it is provided that a detected alarm condition for a predetermined time period is stored. It is useful if an alarm is triggered when more than one alarm condition within the predetermined time has been recognized. This ensures that random one - off deflections of the Fiber optic cable do not immediately lead to an alarm. False alarms can thus be effectively suppressed.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn nach einer vorbestimmten Zeitdauer wenigstens ein erkannt er Alarmzustand gelöscht wird, sofern kein Alarm ausgelöst worden ist. Dies hat den Vorteil, daß die Eigenschaften des Sicherungssystem bezüglich der Alarmhäufigkeit stets erhalten bleiben und lange zurückliegende und gespeicherte Alarmzustände nicht zu einem Fehlalarm führen werden. Die Zeitdauer kann beispielsweise 1 min. betragen. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das hierfür erforderliche Speichermittel als Zähler ausgebildet ist, der die Häufigkeit der Alarmzustände zählt und nach dieser Zeitdauer nur um 1 zurückgesetzt wird, so daß nicht schlagartig alle Alarmzustände gelöscht werden. Die Zuverlässigkeit des Sicherheitssystems kann somit erhöht werden.Furthermore, it can be useful if after a predetermined period of time at least one he recognized The alarm status is deleted if no alarm is triggered has been. This has the advantage that the properties of the Security system with regard to the alarm frequency always are preserved and long ago and saved Alarm states will not result in a false alarm. The Duration can be, for example, 1 min. be. Advantageous it is here if the necessary for this Storage means is designed as a counter that the Frequency of alarm states counts and after this Time period is only reset by 1, so that not all alarm states are suddenly deleted. The Reliability of the security system can thus be increased become.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erkennen eines Alarmzustandes und Auslösen eines Alarms einer Sicherungsanlage mit wenigstens einem Lichtwellenleiter, der zwischen einer Lichtquelle und einem fotoelektrischen Bauelement angeordnet ist und bei einer Verformung und/oder Zerstörung sein Dämpfungsverhalten ändert, wobei das fotoelektrische Bauelement Bestandteil eines Spannungsteilers ist, so daß sich bei einer Änderung der Dämpfung die Teilspannungen ändern. The invention also relates to a device for recognition an alarm condition and triggering an alarm Security system with at least one optical fiber, that between a light source and a photoelectric Component is arranged and in the event of deformation and / or destruction changes its damping behavior, whereby the photoelectric component part of a Voltage divider is so that when the Damping change the partial voltages.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß drei stufenweise einstellbare Potentiometer vorgesehen sind, deren Widerstand stufenweise durch eine zentrale Steuereinheit derart veränderbar ist, daß die Spannung über dem ersten Potentiometer größer als eine der Teilspannungen des Spannungsteilers ist, daß die Spannung über dem zweiten Potentiometer, das gleich dem ersten Potentiometer ist, kleiner als diese Teilspannung ist, und daß die Spannung über dem dritten Potentiometer einer Abgleichspannung entspricht, die bei einer Verstellung des Potentiometers um eine Stufe größer bzw. niedriger als die Teilspannung ist. Es ist eine Taktgebereinrichtung vorgesehen, die das dritte Potentiometer taktweise um je einen Schritt verstellt, wobei eine Vergleichseinrichtung, die die Abgleichspannung mit der Teilspannung vergleicht, daß eine Zähleinrichtung vorgesehen ist, die die Anzahl der Stufen zählt, die erforderlich sind, bis eine zunächst größere bzw. kleinere Abgleichspannung als die Teilspannung kleiner bzw. größer als diese Teilspannung ist. Weiterhin ist eine Auswerteeinrichtung vorhanden, die einen Alarmzustand erkennt, wenn die Anzahl der Stufen mindestens größer als 1 ist, und die mit einem Alarmgeberschaltkreis zum Auslösen eines Alarms zusammenwirkt, um einen Alarm auszulösen. Mit dieser Vorrichtung kann insbesondere das eingangs geschilderte Verfahren durchgeführt werden. Durch die drei Potentiometer wird der durch wenigstens einen Festwiderstand und den Fotowiderstand gebildete Spannungsteiler nachgebildet. Im Ruhezustand stimmen somit die Teilspannungen oder Teilungswiderstände oder entsprechende Werte überein. Bei einer Änderung des Spannungsteilers durch eine Veränderung des Fotowiderstandes kann die Nachbildung durch diese Potentiometer nicht mehr in nur einem Schritt erfolgen. Ein Alarmzustand wird erkannt.According to the invention it is proposed that three step-by-step potentiometers are provided, their resistance gradually by a central Control unit is changeable such that the voltage over the first potentiometer larger than one of the partial voltages of the voltage divider is that the voltage is above the second Potentiometer, which is the same as the first potentiometer, is less than this partial tension, and that the tension above the third potentiometer of an adjustment voltage corresponds to that when the potentiometer is adjusted is one step higher or lower than the partial voltage. A clock device is provided, which is the third Potentiometer adjusted one step at a time, being a comparison device that the adjustment voltage compares with the partial voltage that a counter is provided, which counts the number of stages that are necessary until an initially larger or smaller one Adjustment voltage smaller or larger than the partial voltage than this partial tension is. Furthermore, one Evaluation device available that an alarm condition detects when the number of levels is at least greater than 1 and that with an alarm circuit for triggering an alarm cooperates to trigger an alarm. With this device can in particular the beginning described procedures are carried out. Through the three The potentiometer is at least one Fixed resistance and the photoresistor formed Replica voltage divider. So in the idle state the partial voltages or divisional resistances or corresponding values match. If the Voltage divider by changing the Photoresistance can be replicated through this Potentiometers can no longer be done in one step. On Alarm condition is recognized.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Potentiometer digitale Potentiometer sind. Derartige Potentiometer sind leicht stufenweise einstellbar, so daß eine Verwendung in Kombination mit einem Zähler sehr günstig ist.According to a preferred embodiment it is provided that the potentiometers are digital potentiometers. Such Potentiometers are easily adjustable in stages so that a use in combination with a counter very much is cheap.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit mit einem ersten Einstellmittel ausgerüstet, um die Anzahl der Schritte festzulegen, nach denen ein Alarmzustand erkannt wird. Dadurch kann die Empfindlichkeit des Sicherungssystems leicht eingestellt werden.According to an expedient embodiment of the invention the evaluation unit with a first setting means equipped to set the number of steps after an alarm condition is detected. This allows the Security system sensitivity set slightly become.

Weiterhin kann eine Speichereinrichtung vorgesehen sein, die einen erkannten Alarmzustand speichert. Ferner kann die Auswerteeinheit mit einem zweiten Einstellmittel ausgerüstet sein, um die Anzahl der erforderlichen erkannten Alarmzustände festzulegen, nach denen ein Auslösen des Alarms erfolgt. Ferner kann ein Zeitgeberschaltkreis vorgesehen sein, der mit der Speichereinheit derart zusammenwirkt, daß nach Ablauf einer vorbestimmbaren Zeitdauer wenigstens ein gespeicherter Alarmzustand gelöscht wird. Dadurch können einmalige Alarmimpulse unterdrückt werden.Furthermore, a storage device can be provided that stores a detected alarm condition. Furthermore, the Evaluation unit with a second setting means be equipped to the number of required detect detected alarm conditions, after which a The alarm is triggered. Furthermore, a Timer circuit can be provided with the Storage unit cooperates in such a way that after a Predeterminable period of time at least one stored Alarm state is cleared. This allows one-off Alarm impulses are suppressed.

Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn zumindest die zentrale Steuereinheit, die Taktgebereinheit, die Speichereinheit die Zeitgebereinheit und die Auswerteeinheit durch einen einzigen Mikroprozessor gebildet werden. Der Mikroprozessor ist in vorteilhafter Weise programmierbar. Ein derartiger Mikroprozessor ist leicht herzustellen und einzubauen. Ferner weist er in der Regel die gewünschten Fähigkeiten auf, um das Zählen, Takten, Speichern und Ansteuern der digitalen Potentiometer durchführen zu können. Durch die Programmierbarkeit kann eine individuelle Charakteristik des Sicherungssystems bewirkt werden.Basically, it is useful if at least the central control unit, the clock unit, the Storage unit the timer unit and the Evaluation unit by a single microprocessor be formed. The microprocessor is more advantageous Programmable way. Such a microprocessor is easy to manufacture and install. He also points in the Rule up the skills you want to count on, Clocking, storing and controlling the digital potentiometers to be able to perform. Because of the programmability an individual characteristic of the security system be effected.

Es wird daher zunächst schrittweise ein Spannungsfenster ermittelt, innerhalb dessen der Wert einer Teilspannung mit einer stufenweise ermittelten Abgleichspannung verglichen wird. Sofern mehr als wenigstens ein Schritt erforderlich ist, die Abgleichspannung an die Teilspannung anzupassen, wird ein Alarmzustand erkannt, und ein kann Alarm ausgelöst werden. Da diese Einstellung unabhängig von der tatsächlichen Spannung über dem Fotowiderstand erfolgen kann, ist es nicht mehr erforderlich, die Elektronik im einzelnen auf den Lichtwellenleiter und dessen Dämpfung im Ruhezustand einzustellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine im wesentlichen selbsttätige Einstellung auf den Lichtwellenleiter.Therefore, there will initially be a window of tension determined within which the value of a partial stress with a stepwise determined adjustment voltage compared becomes. If more than at least one step is required is to adjust the adjustment voltage to the partial voltage, an alarm condition is detected and an alarm can be triggered become. Since this setting is independent of the actual voltage across the photo resistor can, it is no longer necessary to use the electronics in the individual on the optical fiber and its attenuation in Set hibernation. The device according to the invention allows an essentially automatic adjustment to the optical fiber.

Die Erfindung wird nun anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung zum Erkennen eines Alarmzustandes und Auslösen eines Alarms einer Sicherungsanlage mit wenigstens einem Lichtwellenleiter zeigt.The invention is now based on the schematic drawing explained in more detail, whose only figure is a block diagram an electrical circuit for detecting a Alarm status and triggering an alarm Security system with at least one optical fiber shows.

Die in der Zeichnung dargestellte elektronische Schaltung weist einen Fotowiderstand 11 auf, der mit einem nicht gezeigten Lichtwellenleiter mit Licht bestrahlt wird. Der Fotowiderstand 11 bildet mit einem Festwiderstand 12 einen Spannungsteiler 13. Eine Änderung des Lichteinfalls auf den Fotowiderstand durch eine Änderung der Dämpfung des Lichtwellenleiters aufgrund einer Verformung oder dergleichen hat zur Folge, daß sich der Wert des Fotowiderstandes ändert. Dementsprechend ändern sich die absoluten Teilspannungen und auch die einzelnen Spannungsabfälle über den einzelnen Widerständen. Anstelle eines Fotowiderstandes 11 kann auch ein anderes lichtempfindliches fotoelektrisches Bauelement, wie eine Fotodiode oder ein Fototransistor, eingesetzt werden.The electronic circuit shown in the drawing has a photoresistor 11 which is irradiated with light using an optical waveguide, not shown. The photo resistor 11 forms a voltage divider 13 with a fixed resistor 12 . A change in the incidence of light on the photoresistor due to a change in the attenuation of the optical waveguide due to deformation or the like has the consequence that the value of the photoresistor changes. The absolute partial voltages and the individual voltage drops across the individual resistors change accordingly. Instead of a photo resistor 11 , another light-sensitive photoelectric component, such as a photo diode or a photo transistor, can also be used.

Die elektronische Schaltung weist ferner eine Anordnung 14 mit drei Potentiometern 15, 16, 17 auf. Das erste Potentiometer 15 und zweite 16 Potentiometer liegt zwischen Null und Betriebsspannung und bilden jeweils einen Spannungsteiler. Das dritte Potentiometer 17 ist zwischen die Teilungspunkte 21, 22 des ersten und zweiten Potentiometers geschaltet. Das erste und das zweite Potentiometer sind identisch.The electronic circuit also has an arrangement 14 with three potentiometers 15 , 16 , 17 . The first potentiometer 15 and second 16 potentiometer are between zero and operating voltage and each form a voltage divider. The third potentiometer 17 is connected between the division points 21 , 22 of the first and second potentiometers. The first and second potentiometers are identical.

Mit dieser Anordnung ist es zum einen möglich, mit dem ersten und zweiten Potentiometer 15, 16 ein Spannungsfenster derart zu erzeugen, daß ein Spannungsbereich begrenzt wird, in dem eine Teilspannung des Spannungsteilers 13 liegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies die Teilspannung über dem Festwiderstand 12. Zum anderen kann mit dem dritten Potentiometer 17 erreicht werden, daß die Spannung an dessen Teilungspunkt 23 nahezu dieser Teilspannung entspricht.With this arrangement it is possible, on the one hand, to generate a voltage window with the first and second potentiometers 15 , 16 in such a way that a voltage range is limited in which a partial voltage of the voltage divider 13 lies. In the exemplary embodiment shown, this is the partial voltage across the fixed resistor 12 . On the other hand, it can be achieved with the third potentiometer 17 that the voltage at its dividing point 23 almost corresponds to this partial voltage.

Die Potentiometer sind als digitale Potentiometer ausgebildet und können beispielsweise in bis zu 99 Stufen verstellt werden. Es ist daher möglich, den Spannungsteiler 13 nachzubilden, indem die drei Potentiometer entsprechend eingestellt werden. Dazu ist eine zentrale Steuer- und Auswerteeinheit 18 vorgesehen, die mit den Potentiometern 15, 16, 17 zusammenwirkt.The potentiometers are designed as digital potentiometers and can be adjusted in up to 99 steps, for example. It is therefore possible to emulate the voltage divider 13 by setting the three potentiometers accordingly. For this purpose, a central control and evaluation unit 18 is provided, which interacts with the potentiometers 15 , 16 , 17 .

Weiterhin ist eine Vergleichseinrichtung 20 vorgesehen, die die Spannungen der Teilungspunkte der einzelnen Potentiometer mit der betreffenden Teilspannung vergleicht. Das Ergebnis, nämlich daß die Teilspannung über den Festwiderstand größer oder keiner als die Spannung an den Teilungspunkten ist, wird der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit 18 eingegeben.Furthermore, a comparison device 20 is provided, which compares the voltages of the division points of the individual potentiometers with the relevant partial voltage. The result, namely that the partial voltage across the fixed resistor is greater or none than the voltage at the division points, is input to the central control and evaluation unit 18 .

Die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit ist mit einem Taktgeber 19 verbunden, durch den der zeitliche Abstand der stufenweisen Verstellung der Potentiometer bestimmt wird. Im einzelnen wird dabei so vorgegangen, daß zunächst das erste und das zweite Potentiometer schrittweise verstellt werden, bis die obere Spannung über dem Potentiometer 15 über der Teilspannung liegt. Anschließend wird das Potentiometer 16 um ein oder mehrere Stufen zurückgestellt, bis eine untere Spannung eingestellt ist, die niedriger als die Teilspannung ist. Das dritte Potentiometer 17 ist dabei so eingestellt, daß entweder die Spannung im Punkt 21 oder Punkt 22 der Vergleichseinrichtung eingegeben wird.The central control and evaluation unit is connected to a clock generator 19 , by means of which the time interval between the stepwise adjustment of the potentiometers is determined. In detail, the procedure is such that first the first and the second potentiometer are gradually adjusted until the upper voltage above the potentiometer 15 is above the partial voltage. The potentiometer 16 is then reset by one or more steps until a lower voltage is set which is lower than the partial voltage. The third potentiometer 17 is set so that either the voltage at point 21 or point 22 of the comparison device is entered.

Aus diesem Grund ist es auch wichtig, daß das erste und das zweite Potentiometer identisch sind und zunächst im Gleichtakt bzw. um die gleiche Anzahl von Stufen verstellt werden. Erst dadurch kann durch ein entsprechendes Weiterstellen des einen Potentiometers 15 oder 16 und ein entsprechendes Zurückstellen des anderen Potentiometers 16 bzw. 15 das gewünschte Spannungsfenster erzeugt werden.For this reason it is also important that the first and second potentiometers are identical and are first adjusted in synchronism or by the same number of steps. Only in this way can the desired voltage window be generated by appropriately advancing one potentiometer 15 or 16 and appropriately resetting the other potentiometer 16 or 15 .

Nach der Ermittlung des Spannungsfensters erfolgt nunmehr das taktweise und stufenweise Verstellen des dritten Potentiometers 17 in eine Richtung, bis durch die Vergleichseinrichtung ein Wechsel der Relation der Teilspannung zu einer Abgleichspannung am Punkt 23 festgestellt wird. Dann wird durch die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit 18 bewirkt, daß der nächste Schritt eine Verstellung des dritten Potentiometers 17 um eine Stufe in die andere Richtung erfolgt. Im Ruhezustand wird sich dann eine Abgleichspannung einstellen, die wieder eine Wechsel der Relation bewirkt. Im Ruhezustand erfolgt daher ein stetiges Hin- und Herschalten des dritten Potentiometers 17 zwischen zwei Stufen. Selbstverständlich können die Potentiometer in einem Schritt auch um mehr als nur um eine Stufe, beispielsweise jeweils um zwei Stufen, verstellt werden.After the voltage window has been determined, the third potentiometer 17 is now adjusted in steps and in stages until the comparison device detects a change in the relation of the partial voltage to an adjustment voltage at point 23 . The central control and evaluation unit 18 then causes the next step to be carried out by adjusting the third potentiometer 17 by one step in the other direction. In the idle state, a balancing voltage will then occur, which in turn causes the relation to change. In the idle state, the third potentiometer 17 is therefore continuously switched back and forth between two stages. Of course, the potentiometers can also be adjusted in one step by more than just one step, for example by two steps each.

Sofern eine Änderung des Fotowiderstandes erfolgt, wird eine Verstellung des dritten Potentiometers um eine Stufe nicht mehr ausreichend sein, um ein Wechsel der Relation der zu vergleichenden Spannungen herbeizuführen. Es werden daher mehrere Stufen in eine Richtung, beispielsweise mehrere Erhöhungsstufen notwendig sein, bis die Vergleichseinrichtung 20 wieder einen Wechsel anzeigt.If there is a change in the photo resistance, adjusting the third potentiometer by one level will no longer be sufficient to bring about a change in the relation of the voltages to be compared. Several stages in one direction, for example several elevation stages, will therefore be necessary until the comparison device 20 again indicates a change.

Die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit ist ferner mit einem Zähler 24 verbunden, der die Anzahl von Schritten zählt, die von dem dritten Potentiometer aufeinanderfolgend in nur eine Richtung getätigt werden. Sobald mindestens mehr als ein solcher Schritt gezählt wird, kann durch die Auswerteeinheit ein Alarmzustand erkannt werden. Die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit ist dazu mit einem Alarmgeberschaltkreis 25 verbunden, um einen entsprechenden Alarm auszulösen.The central control and evaluation unit is also connected to a counter 24 which counts the number of steps which are carried out successively in only one direction by the third potentiometer. As soon as at least more than one such step is counted, an alarm state can be recognized by the evaluation unit. For this purpose, the central control and evaluation unit is connected to an alarm transmitter circuit 25 in order to trigger a corresponding alarm.

Die zentrale Steuereinrichtung ist ferner mit einem Eingabeschaltkreis 26 verbunden, über die die Anzahl der Stufen eingestellt werden kann, die bis zum Wechsel durchgeführt werden dürfen, ohne daß ein Alarmzustand erkannt wird. Hiermit kann die Empfindlichkeit auf einfache Weise variiert werden.The central control device is also connected to an input circuit 26 , via which the number of stages which can be carried out until the change can be set without an alarm state being recognized. This makes it easy to vary the sensitivity.

Die elektronische Schaltung weist ferner eine Speichereinheit 27 auf, in der wenigstens ein erkannter Alarmzustand gespeichert werden kann. Diese Speichereinheit kann als Zähler ausgebildet sein, der bei einem erkannten Alarmzustand um 1 hochgesetzt wird. Die zentrale Steuer- und Auswerteeinheit kann dabei so ausgelegt sein, daß erst nach einer bestimmten Anzahl von erkannten Alarmzuständen, also bei einem bestimmten Zählerstand, der Alarmgeberschaltkreis 25 aktiviert wird. Im einzelnen kann hier ein zweiter Eingabeschaltkreis 28 vorgesehen werden, mit dem die maximal zulässige Anzahl der erkannten Alarmzustände eingestellt werden kann.The electronic circuit also has a storage unit 27 in which at least one detected alarm state can be stored. This storage unit can be designed as a counter, which is incremented by 1 when an alarm condition is detected. The central control and evaluation unit can be designed in such a way that the alarm transmitter circuit 25 is only activated after a certain number of detected alarm states, that is to say at a certain counter reading. In particular, a second input circuit 28 can be provided here, with which the maximum permissible number of the detected alarm states can be set.

Ferner wirkt die Speichereinheit 27 mit einem Zeitgeberschaltkreis 29 zusammen, um wenigstens einen gespeicherten Alarmzustand nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer zu löschen. Im Falle eines Zählers wird dieser dann beispielsweise um 1 zurückgesetzt. Dadurch werden länger zurückliegende erkannte Alarmzustände ausgelöscht, die ansonsten zu einem Fehlalarm führen könnten.Furthermore, the memory unit 27 interacts with a timer circuit 29 in order to delete at least one stored alarm state after a specific period of time has elapsed. In the case of a counter, it is then reset by 1, for example. This means that alarm states that were detected some time ago are deleted, which could otherwise lead to a false alarm.

Der Zeitgeberschaltkreis kann ferner mit der zentralen Steuer- und Auswerteeinheit zusammenwirken, um ein periodisches oder zufallsbedingtes vollständiges Zurücksetzten und Wiedereinstellen der elektronischen Schaltung auf ein Sicherungssystem zu bewirken. Hierdurch können unvermeidliche Veränderungen des Lichtwellenleiters durch ein Nachlassen der Spannung oder langsame Temperaturschwankungen oder dergleichen ausgeglichen werden. Das Sicherungssystem ist somit stets optimal an die Umgebungsbedingungen angepaßt.The timer circuit can also be used with the central one Control and evaluation unit work together to create a periodic or random full Reset and reset the electronic To effect circuit on a security system. Hereby can inevitable changes in the optical fiber through a relaxation of tension or slow Temperature fluctuations or the like compensated become. The security system is therefore always optimal Adapted to environmental conditions.

In der Zeichnung sind die einzelnen Schaltkreise diskret dargestellt. Es ist selbstverständlich und auch bevorzugt möglich, daß zumindest der Taktgeber, der Zeitgeber, der bzw. die Zähler, der Speicherschaltkreis und ggf. der Alarmgeberschaltkreis Bestandteile eines einzigen Mikroprozessors 30 sind oder durch dessen Schaltungsaufbau generiert werden. The individual circuits are shown discretely in the drawing. It is of course and also preferably possible that at least the clock, the timer, the counter or counters, the memory circuit and possibly the alarm circuit are components of a single microprocessor 30 or are generated by the circuit structure thereof.

Reference list

1111

Fotowiderstand
Photo resistor

1212th

Festwiderstand
Fixed resistance

1313

Spannungsteiler
Voltage divider

1414

Potentiometeranordnung
Potentiometer arrangement

1515

Potentiometer
Potentiometer

1616

Potentiometer
Potentiometer

1717th

Potentiometer
Potentiometer

1818th

Steuer- und Auswerteeinheit
Control and evaluation unit

1919th

Taktgeber
Clock

2020th

Vergleichseinrichtung
Comparison device

2121

Spannungspunkt
Point of tension

2222

Spannungspunkt
Point of tension

2323

Spannungspunkt
Point of tension

2424th

Zähler
counter

2525th

Alarmgeberschaltkreis
Alarm circuit

2626

Eingabeschaltkreis
Input circuit

2727

Speichereinheit
Storage unit

2828

Eingabeschaltkreis
Input circuit

2929

Zeitgeber
Timer

3030th

Mikroprozessor
microprocessor

Claims

1. A method for detecting an alarm state and triggering an alarm of a security system with at least one optical waveguide, which is arranged between a light source and a photoelectric component ( 11 ) and changes its damping behavior in the event of deformation and / or destruction, the photoelectric component being part of a voltage divider ( 13 ), so that when the attenuation of the optical waveguide changes, the partial voltages change, characterized by the following steps:
stepwise determination of an upper voltage or a corresponding value which is greater than one of the partial voltages of the voltage divider or a corresponding value,
gradual determination of a lower voltage or a corresponding value which is smaller than this partial voltage or this value,
stepwise determination of a balancing voltage or a corresponding value which is within the voltage window formed by the upper and lower voltages or within the value window formed by the upper and lower values such that the balancing voltage or the corresponding value increases by is one step higher and is lower by one step than the partial voltage or the corresponding values,
incrementally increasing or decreasing and comparing the adjustment voltage or the corresponding value with the partial voltage or the corresponding value and counting the stages that are required until an initially larger or smaller adjustment voltage or an initially larger or smaller value than the partial voltage or the value is smaller or larger than this partial voltage or this value,
Detection of an alarm condition, provided the number of stages required is only greater than 1 to increase or decrease the adjustment voltage or the corresponding value, and
Trigger an alarm when at least one alarm condition has been detected.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sensitivity of the security system is adjustable, by detecting an alarm condition only when the Number of steps is greater than an adjustable number.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that at least one detected alarm condition is stored for a predeterminable period of time.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that an alarm is triggered when more than one within the predeterminable time period Alarm condition has been detected.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that after a predetermined period of time at least one detected alarm condition is deleted, if no alarm has been triggered.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that after a predetermined period of time determining the voltage window or one corresponding value window and determining the Adjustment voltage or the corresponding value repeated or is adjusted.

7. Device for detecting an alarm state and triggering an alarm of a security system with at least one optical waveguide, which is arranged between a light source and a photoelectric component ( 11 ) and changes its damping behavior in the event of deformation and / or destruction, the photoelectric component being part of a voltage divider ( 13 ), so that when the attenuation of the optical waveguide changes, the partial voltages change, characterized in that
that three step-by-step potentiometers ( 15 , 16 , 17 ) are provided, the resistance of which can be changed in steps by a central control unit ( 18 ),
that the voltage across the first potentiometer ( 15 ) is greater than one of the partial voltages of the voltage divider ( 13 ),
that the voltage across the second potentiometer ( 16 ), which is the same as the first potentiometer ( 15 ), is less than this partial voltage, and that the voltage across the third potentiometer ( 17 ) corresponds to a balancing voltage which, when the potentiometer ( 17 ) is one level higher or lower than the partial voltage,
that a clock generator device ( 19 ) is provided which adjusts the third potentiometer ( 17 ) clockwise by one step at a time,
that a comparison device ( 20 ) is provided which compares the adjustment voltage or a corresponding value with the partial voltage or a corresponding value,
that a counting device ( 24 ) is provided which counts the number of stages which are required until an initially larger or smaller adjustment voltage or an initially larger or smaller value than the partial voltage or as the corresponding value smaller or larger than this partial voltage or value, and
that an evaluation device ( 18 ) is provided which detects an alarm state when the number of these stages is at least greater than 1, and which interacts with an alarm transmitter circuit ( 15 ) for triggering an alarm in order to trigger an alarm.

8. The device according to claim 7, characterized in that the evaluation unit is equipped with an adjusting means ( 26 ) to determine the number of steps after which an alarm condition is detected.

9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that a memory device ( 27 ) is provided which stores at least one detected alarm state.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the evaluation unit is equipped with an adjusting means ( 28 ) in order to determine the number of required detected alarm states, after which the alarm is triggered.

11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that a timer circuit ( 29 ) is provided which cooperates with the memory unit ( 27 ) such that after a predetermined period of time at least one stored alarm state is deleted.

12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the potentiometers ( 15 , 16 , 17 ) are digital potentiometers.

13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that at least the central control unit ( 18 ), the clock generator unit ( 19 ), the timer unit ( 29 ), the memory unit ( 27 ) and the evaluation unit ( 18 ) by a single microprocessor ( 30 ) can be formed.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the microprocessor ( 30 ) is programmable.

15. The device according to one of claims 7 to 13, characterized characterized in that the photoelectric device Photo resistance is.