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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bus-Master-Vorrichtung für ein Gefahrenmeldesystem und ein Gefahrenmeldesystem, das die Bus-Master-Vorrichtung verwendet.
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Gefahrenmeldeanlagen dienen dazu, eine Gefahrensituation, wie z.B. einen Brand, zu erkennen und Personen in einem Gebäude mitzuteilen. Diese Systeme umfassen in der Regel aus einer Mehrzahl von Gefahrenmeldevorrichtungen, wie Blitzlichtern oder Lautsprechern, zur Meldung der Gefahrensituation und/oder andere Vorrichtungen, wie Rauchmeldern, Brandmeldern, Einbruchmeldern usw., die an einen gemeinsamen Bus angeschlossen sind.
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Die Gefahrenmeldevorrichtungen ihrerseits sind mit dem Bus gekoppelt, der Steuersignale und optional Energie an die Gefahrenmeldevorrichtungen und/oder andere Vorrichtungen liefert. Der Bus ist zusätzlich mit einer Bus-Master-Vorrichtung gekoppelt, die den Bus mit Steuersignalen und/oder Energie versorgt und Informationen von den Gefahrenmeldevorrichtungen und/oder anderen Vorrichtungen empfängt. Die Informationen, die der Bus-Master-Vorrichtungen von den Gefahrenmeldevorrichtungen und/oder anderen Vorrichtungen zur Verfügung gestellt werden, können z. B. Informationen über Betriebsstörungen, wie Kurzschlüsse, enthalten.
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Das System kann so aufgebaut sein, dass es eine Mehrzahl von Bus-Master-Vorrichtungen mit jeweils einem Bus und einer jeweiligen Mehrzahl von Gefahrenmeldevorrichtungen und/oder anderen Vorrichtungen umfasst. In diesem Fall sind die Bus-Master-Vorrichtungen über einen zweiten Bus mit einer gemeinsamen zentralen Steuervorrichtung verbunden, die zur zentralen Steuerung des Systems und zur Information eines Benutzers über die aktuelle Konfiguration und den Status des Systems dient.
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DE 10 2005 062 129 A1 offenbart ein System, in dem eine Mehrzahl von Gefahrenmeldevorrichtungen gezeigt wird, die mit jeweiligen Bussen und jeweiligen Bus-Mastervorrichtungen verbunden sind, die wiederum über einen zweiten Bus mit einer zentralen Steuereinheit verbunden sind.
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In einigen Fällen kann es vorkommen, dass ein und derselbe räumliche Bereich einer Schall- oder Lichtemission von Gefahrenmeldevorrichtungen ausgesetzt ist, die an verschiedene Bus-Master-Vorrichtungen angeschlossen sind. Ein Benutzer, der den Ton oder das Licht beobachtet, könnte sich unwohl fühlen, wenn er gleichzeitig abweichende Signale von zwei oder mehr Gefahrenmeldervorrichtungen erhält.
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DE 100 00 303 B4 oder
DE 100 53 525 A1 offenbaren ein System mit einem Bus und einer Mehrzahl von Busteilnehmern, die konfiguriert sind, um sich mit einem Haupttakt zu synchronisieren. Ziel dieser Dokumente ist es, die Kommunikationszeiten der Busteilnehmer zu steuern, um Datenkollisionen zu vermeiden bzw. um eine bessere Nutzung des Busses über die Zeit zu gewährleisten, weshalb eine sehr genaue Synchronisation erforderlich ist. Diese Dokumente sind nicht auf Gefahrenmeldesysteme ausgerichtet.
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IEEE 1588 PTP (Precision Time Protocol) ist ein Protokoll, das zur Synchronisation von Uhren in einem Computernetzwerk verwendet wird. In einem lokalen Netz erreicht es eine Taktgenauigkeit im Submikrosekundenbereich und eignet sich daher für Mess- und Kontrollsysteme. Auch dieses Dokument bezieht sich nicht auf Gefahrenmeldesysteme.
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Es ist eine Aufgabe, eine Bus-Master-Vorrichtung und ein Gefahrenmeldesystem bereitzustellen, das dem Benutzer eine bequemere Alarmierung ermöglicht.
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Dieses Ziel wird durch die Kombination der Merkmale der vorliegenden Ansprüche 1 und 4 erreicht. Die abhängigen Ansprüche sind auf verschiedene vorteilhafte Aspekte der Erfindung gerichtet.
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Erfindungsgemäß ist ein Master-Zeitsignal vorgesehen, das an die Master-Busteilnehmer verteilt wird und mit dem der Alarmierungsbetrieb der an der jeweiligen Bus-Master-Vorrichtung angeschlossenen Gefahrenmeldevorrichtungen synchronisiert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bus-Master-Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs mindestens einer Gefahrenmeldevorrichtung eine erste Schnittstelle zum Anschluss eines ersten Busses, der mit der mindestens einen Gefahrenmeldevorrichtung gekoppelt ist, eine zweite Schnittstelle zum Anschluss eines zweiten Busses, der mit einer zentralen Steuervorrichtung gekoppelt ist, und eine interne Zeitbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines lokalen Zeitsignals, das zur Steuerung eines Alarmbetriebs der mindestens einen Gefahrenmeldevorrichtung verwendet werden soll, wobei die Bus-Master-Vorrichtung ferner Synchronisationsmittel zum Empfang eines Master-Zeitsignals von der zentralen Steuervorrichtung über den zweiten Bus und zur Steuerung des lokalen Zeitsignals auf der Grundlage des Master-Zeitsignals umfasst.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Synchronisationsmittel konfiguriert, um das lokale Zeitsignal zu steuern, so dass beim Empfang des Master-Zeitsignals das lokale Zeitsignal auf den gleichen Wert wie das empfangene Master-Zeitsignal gesetzt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Synchronisationsmittel so konfiguriert, dass es das lokale Zeitsignal so steuert, dass beim Empfang des Master-Zeitsignals die interne Zeitbestimmungsvorrichtung beschleunigt oder verzögert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Gefahrenmeldesystem bereitgestellt, das eine zentrale Steuervorrichtung zum Erzeugen eines Master-Zeitsignals, mehrere Master-Bus-Vorrichtungen, mehrere Gefahrenmeldevorrichtungen, mehrere erste Busse, die Gefahrenmeldevorrichtungen aus den mehreren Gefahrenmeldevorrichtungen mit jeweils einer der mehreren Master-Bus-Vorrichtungen verbinden, und einen zweiten Bus umfasst, der die mehreren Master-Bus-Vorrichtungen und die zentrale Steuervorrichtung verbindet, wobei mindestens zwei der Master-Bus-Vorrichtungen jeweils so ausgebildet sind, dass sie eine erste Schnittstelle zum Verbinden eines ersten Busses, der mit der mindestens einen Gefahrenmeldevorrichtung gekoppelt ist, eine zweite Schnittstelle zum Verbinden eines zweiten Busses, der mit einer zentralen Steuervorrichtung gekoppelt ist, und eine interne Zeitbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines lokalen Zeitsignals, das zum Steuern eines Alarmvorgangs der mindestens einen Gefahrenmeldevorrichtung zu verwenden ist, umfassen, wobei die Bus-Master-Vorrichtung ferner Synchronisationsmittel zum Empfangen eines Master-Zeitsignals von der zentralen Steuervorrichtung über den zweiten Bus und zum Steuern des lokalen Zeitsignals auf der Grundlage des Master-Zeitsignals umfasst.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gefahrenmeldesystem eine Mehrzahl von zweiten Bussen, die jeweilige Master-Bus-Vorrichtungen koppeln, wobei die zentrale Steuervorrichtung konfiguriert ist, um dasselbe Master-Zeitsignal für die Mehrzahl der zweiten Busse zu erzeugen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Mehrzahl von Gefahrenmeldevorrichtungen eine Mehrzahl von optischen Meldevorrichtungen zur Abgabe von Blitzlichtern, und die optischen Meldevorrichtungen sind über verschiedene erste Busse mit verschiedenen Master-Bus-Vorrichtungen gekoppelt.
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Im Folgenden werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die Folgendes zeigen:
- 1 eine Gesamtansicht eines Gefahrenmeldesystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 ein detailliertes Blockdiagramm einer Bus-Master-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 offenbart ein Gefahrenmeldesystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Mehrere erste Busse 1 sind als Schleifen ausgebildet, die mehrere Gefahrenmeldevorrichtungen 3 und/oder andere Vorrichtungen - wie Rauchmelder oder Flammenmelder - mit der jeweiligen Bus-Master-Vorrichtung 17 verbinden.
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Ein typisches Beispiel für einen Bus 1 ist als drahtgebundener Bus konfiguriert, der sowohl die Energie für den Betrieb der Gefahrenmeldevorrichtungen als auch die Signale zu bzw. von den Gefahrenmeldevorrichtungen überträgt.
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Der Bus 1 ist nicht auf ein Schleifendesign beschränkt, andere Designs, wie eine Zweigleitung oder mehrere Zweigleitungen, die mit der Bus-Master-Vorrichtung verbunden sind, sind ebenfalls möglich.
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Der Bus 1 verbindet eine Mehrzahl von Gefahrenmeldevorrichtungen 3. Beispiele für Gefahrenmeldevorrichtungen sind akustische Gefahrenmeldevorrichtungen, optische Gefahrenmeldevorrichtungen oder Lautsprecher zur Abgabe von Sprachmeldungen. Das System ist jedoch nicht auf diese Gefahrenmeldevorrichtungen beschränkt; es können auch andere geeignete Mittel eingesetzt werden, z.B. Kombinationen aus akustischen und optischen Gefahrenmeldevorrichtungen.
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Darüber hinaus kann der Bus, wie bereits erwähnt, auch Geräte zur Erkennung von Gefahren wie Rauchmelder, Flammensensoren, Gassensoren, Kameras, Einbruchmeldeanlagen und so weiter anschließen. Schließlich ist es möglich, Relaisgeräte zur Bedienung mechanischer Vorrichtungen des Überwachungsbereichs, wie Türen, Fenster oder Lüftungsöffnungen, anzuschließen. Schließlich ist der Bus 1 nicht auf drahtgebundene Busse beschränkt, sondern kann eine Schnittstelle für eine drahtlose Übertragung enthalten, so dass einzelne Gefahrenmeldevorrichtungen 3 oder Gefahrenerkennungsvorrichtungen an abgelegenen Orten installiert werden können, an denen keine Drahtverbindung verfügbar ist.
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Auch wenn dies nicht im Detail gezeigt wird, ist es möglich, dass der Bus in galvanisch getrennte Abschnitte unterteilt wird, wenn eine Gefahrenmeldevorrichtung 3 oder eine Gefahrenerkennungsvorrichtung einen explosionsgeschützten Bereich erreichen muss.
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Der Bus 1 ist mit einer Bus-Master-Vorrichtung 17 verbunden und wird von dieser gesteuert. Eine typische Bus-Master-Vorrichtung 17 umfasst eine erste Schnittstelle zum Anschluss des ersten Busses 1, die, wie oben erwähnt, mit mindestens einer Gefahrenmeldevorrichtung 3 gekoppelt ist.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Bus-Master-Vorrichtung 17 eine interne Zeitbestimmungsvorrichtung 11 zur Bestimmung eines lokalen Zeitsignals. Dieses lokale Zeitsignal wird zur Steuerung des Betriebs der mindestens einen Gefahrenmeldevorrichtung 3 verwendet, die über den Bus 1 mit der Bus-Master-Vorrichtung 17 verbunden ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Bus-Master-Vorrichtung 17 ferner eine zweite Schnittstelle 5 zum Anschluss der Bus-Master-Vorrichtung 17 an einen zweiten Bus 7. Darüber hinaus umfasst die Bus-Master-Vorrichtung 17 ein Synchronisationsmittel 13 zum Empfang eines Master-Zeitsignals über den zweiten Bus 7 und zur Steuerung der internen Zeitbestimmungsvorrichtung 11, um das lokale Zeitsignal auf der Grundlage des Master-Zeitsignals zu steuern.
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Bei dem zweiten Bus kann es sich um jede Art von Bus handeln, z.B. um einen zweiadrigen proprietären Feldbus, einen Ethernet-Bus, einen drahtlosen lokalen Netzwerkbus oder einen optischen Bus. Der zweite Bus ist konfiguriert, um eine Mehrzahl von Bus-Master-Vorrichtungen 17 und eine zentrale Steuervorrichtung 9 zu verbinden. Die zentrale Steuervorrichtung 9 kann entweder eine dediziertes zentrale Steuervorrichtung 9 sein, wie es in 1 gezeigt ist, oder eine der Bus-Master-Vorrichtungen, die durch interne Einstellung des Systems als zentrale Steuervorrichtung 9 angewiesen wurde.
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Der erste Bus 1 kann bis zu 250 Busteilnehmer, wie z.B. Gefahrenmeldevorrichtungen 3, verbinden und kann eine Kommunikationsrate von z. B. 6250 Bit/SEC haben, wie der FlexES®-Bus der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, und kann eine Länge von bis zu 3 Kilometern haben, wobei ein standardmäßiges verdrilltes Telefonkabelpaar verwendet wird.
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Der zweite Bus 7 kann z.B. ein CAN-Bus mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1M Bit/SEC sein und kann für den Anschluss von bis zu 80 Bus-Master-Vorrichtungen 17 konfiguriert werden.
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Wie es in 1 dargestellt ist, verfügt das System über eine weitere übergeordnete Steuerung, so dass eine Mehrzahl von zentralen Steuervorrichtungen 9 mit einer Hauptsteuereinheit 19 verbunden sind. Ein Beispiel für diese Verbindung der zentralen Steuervorrichtungen 9 ist unter dem Markennamen „ESSERNET®“ mit einem speziellen Kabel und einer Übertragungsgeschwindigkeit von beispielsweise 500 kBit/SEC realisiert. Das ESSERNET® ermöglicht den Anschluss von bis zu 31 zentralen Steuervorrichtungen 9 und einer dedizierten Hauptsteuereinheit 19.
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Wie es in 1 beschrieben ist, kann das System einen großen Bereich in einem großen Gebäude wie einem Flughafen oder einem Bahnhof mit entsprechenden Gefahrenmeldevorrichtungen 3 abdecken.
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Im Falle eines Alarms kann es an jeder beliebigen Stelle der Anlage vorkommen, dass eine Person durch Gefahrenmeldevorrichtungen 3 alarmiert wird, die mit verschiedenen Bus-Master-Vorrichtungen 17 verbunden sind, die wiederum mit der gleichen oder sogar mit verschiedenen zentralen Steuereinheiten 9 verbunden sein können. Wenn in diesem Fall die Gefahrenmeldevorrichtungen ihre Alarmsignale nicht synchronisiert abgeben, kann es schwierig oder sogar unmöglich sein, das Alarmsignal richtig zu identifizieren, und die Person, an die der Alarm gerichtet ist, könnte fehlgeleitet werden.
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Daher schlägt die vorliegende Erfindung vor, den Betrieb der Gefahrenmeldevorrichtungen 3 zu steuern, um synchronisiert zu arbeiten.
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Insbesondere bei der Verwendung von optischen Alarmgebern, die gepulst angesteuert werden, ist es hilfreich, wenn diese Vorrichtungen mit einem mehr oder weniger synchronisierten Takt angesteuert werden. Noch wichtiger ist, dass die Synchronisation bei Sprachalarmierungsvorrichtungen oder akustischen Alarmierungsvorrichtungen gegeben ist. In diesem Fall können Zeitunterschiede von 20 ms auftreten, und eine über die Gefahrenmeldevorrichtungen übertragene Sprachnachricht könnte schwer zu verstehen sein, wenn der Zeitunterschied diese Grenze überschreitet.
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Die vorliegende Erfindung schlägt vor, eine Master-Uhr für das System zu bestimmen. Die Master-Uhr liefert ein Zeitsignal, das über das Netzwerk verteilt wird. Eine besondere Genauigkeit der Master-Uhr ist nicht erforderlich, da jede Abweichung einer Master-Zeit gegenüber der realen Zeit über das gesamte System verteilt wird und daher den Gesamtbetrieb nicht beeinträchtigt. Mit anderen Worten: Ob eine Sekunde, wie sie von einer Master-Uhr ermittelt wird, genau einer Sekunde entspricht, ist nicht relevant, da Abweichungen der Master-Zeit von der Echtzeit keinen Einfluss auf den Betrieb des Systems haben.
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In der in 1 beschriebenen bevorzugten Ausführungsform kann die Hauptsteuereinheit 19 die Master-Uhr bereitstellen. Die Hauptsteuereinheit 19 überträgt ein Master-Zeitsignal über einen Bus 21, der die Hauptsteuereinheit 19 und die jeweiligen zentralen Steuervorrichtungen 9 miteinander verbindet. Die zentralen Steuervorrichtungen 9 empfangen das Master-Zeitsignal und verwenden dieses Signal, um ihre eigenen internen Uhren zu synchronisieren. Die so synchronisierten internen Uhren werden verwendet, um ein abgeleitetes Master-Zeitsignal über den zweiten Bus 7 an die einzelnen Bus-Master-Vorrichtungen 17 zu senden. Nach Empfang dieses abgeleiteten Master-Zeitsignals synchronisieren die Synchronisationsmittel 13 des jeweiligen Bus-Master-Vorrichtungen 17 die interne Uhr der Bus-Master-Vorrichtung 17 und verwenden das so synchronisierte lokale Zeitsignal zur Steuerung des Betriebs der Gefahrenmeldevorrichtungen 3.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Master-Zeitsignal der Master-Steuervorrichtung aus 32 Bit bestehen, die einen Zähler in Millisekundenschritten darstellen können. Das niedrigste Bit, d.h. Bit 0, steht für 1 Millisekunde, das nächste Bit, d.h. Bit 1, für 2 Millisekunden, das nächste Bit, d.h. Bit 2, für 4 Millisekunden usw. Die Hauptsteuereinheit 19 ist konfiguriert, um in regelmäßigen Abständen oder bei besonderen Ereignissen eine Synchronisationsnachricht zu senden, die das Master-Zeitsignal an die jeweiligen zentralen Steuervorrichtungen 9 weiterleitet.
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Die tatsächliche Zeitspanne zwischen der Übertragung von zwei aufeinanderfolgenden Synchronisationsmeldungen hängt von der Genauigkeit der lokalen Uhren der zentralen Steuervorrichtungen 9 ab. In der Regel reicht es bei einem externen Resonator aus, die Synchronisationsnachricht alle 30 Sekunden zu senden.
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In der Zeitspanne zwischen den beiden Übertragungen der Synchronisationsnachricht durch die Master-Steuereinheit wird jede zentrale Steuervorrichtung 9 weiterhin unabhängig ein abgeleitetes Master-Zeitsignal durch einen entsprechenden Zähler innerhalb der zentralen Steuervorrichtung 9 ermitteln, der von der lokalen Uhr der jeweiligen zentralen Steuervorrichtung 9 gestellt wird. Verfügen die zentralen Steuervorrichtungen 9 über eine hohe Ganggenauigkeit, ist natürlich ein größerer zeitlicher Abstand zwischen zwei Synchronisationsmeldungen möglich. Ist die Uhr der zentralen Steuervorrichtungen 9 hingegen weniger genau, ist ein kürzerer Zeitabstand erforderlich.
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Nach der Synchronisation erhält die zentrale Steuervorrichtung 9 ein abgeleitetes Master-Zeitsignal. Jede zentrale Steuervorrichtung 9 überträgt nach der Synchronisation der internen Uhr das abgeleitete Master-Zeitsignal über den Bus 7 an die Bus-Master-Vorrichtungen 17 als ein Signal von 32 Bit oder weniger.
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Wenn die für die Synchronisation in den zentralen Steuervorrichtungen 9 benötigte Zeit größer als eine Millisekunde ist, wird das abgeleitete Master-Zeitsignal kürzer sein, z.B. nur 29 Bits oder 28 Bits haben und daher nur ein Signal mit einer Genauigkeit von 8 Millisekunden oder 16 Millisekunden darstellen.
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Beim Empfang des abgeleiteten Master-Zeitsignals synchronisieren die jeweiligen Bus-Master-Vorrichtungen 17 ihre lokalen Uhren und übermitteln auf der Grundlage des synchronisierten lokalen Zeitsignals alle Betriebsanweisungen und Steuersignale an die Gefahrenmeldevorrichtungen 3.
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Für die Synchronisation der Uhr eines Master-Bus-Vorrichtung 17 mit dem abgeleiteten Master-Zeitsignal oder für die Synchronisation der Uhr einer zentralen Steuervorrichtung 9 mit dem Haupt-Master-Zeitsignal werden zwei verschiedene Ansätze erläutert.
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Der erste Ansatz ist eine harte Synchronisation. Die harte Synchronisation wird für die Synchronisation des abgeleiteten Master-Zeitsignals mit dem Master-Zeitsignal erläutert.
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Die zentrale Steuervorrichtung 9 überschreibt beim Empfang des Master-Zeitsignals den internen Zählerwert mit dem empfangenen Wert des Master-Zeitsignals und setzt den Betrieb auf der Grundlage des neuen Zeitwerts fort. Dieses System hat den Vorteil, dass es eine sehr schnelle Synchronisation der Uhren ermöglicht und auf einfache Weise implementiert werden kann.
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Das gleiche harte Synchronisationsverfahren kann für die Synchronisation der Uhren eines zentrale Steuervorrichtung 9 mit dem abgeleiteten Master-Zeitsignal verwendet werden.
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Im Übrigen ist es nicht erforderlich, dass das Zeitintervall für die Übertragung der Synchronisationsnachricht zwischen der Hauptsteuerung und den zentralen Steuervorrichtungen 9 dasselbe ist wie das Zeitintervall für die Übertragung einer Synchronisationsnachricht zwischen einer zentralen Steuervorrichtung 9 und den jeweiligen Bus-Master-Vorrichtungen 17. Diese Zeitintervalle sind voneinander unabhängig und sollten in Abhängigkeit von der Genauigkeit der jeweiligen Uhren so gewählt werden, dass eine Synchronisation von weniger als 20 Millisekunden im gesamten System möglich ist. Wie bereits erwähnt, sollte in der Regel ein Zeitintervall von 30 Sekunden für beide Fälle möglich sein, um die auf den jeweiligen Bussen zulässige Übertragung nicht zu stark zu belasten.
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Alternativ zur beschriebenen harten Synchronisation kann auch eine weiche Synchronisation verwendet werden.
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Wie es oben beschrieben ist, wird im Falle einer harten Synchronisation der Zählwert der internen Uhr einer zentralen Steuervorrichtungen 9 oder eine Bus-Master-Vorrichtung 17 überschrieben. Das bedeutet, dass es zu Lücken in der Zählwertreihe der internen Uhr kommen kann oder dass sich bestimmte Zählwerte aufgrund des Überschreibens wiederholen können.
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Es kann aber sein, dass ein solcher bestimmter Zählwert, der durch die harte Synchronisation übersprungen wird, zum Auslösen eines Vorgangs eines der Geräte verwendet werden soll. Dies bedeutet, dass im schlimmsten Fall ein Vorgang einer der Vorrichtungen gar nicht beginnt oder endet.
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Wird der für die Auslösung eines Vorgangs vorgesehene Zählwert nicht übersprungen, sondern wiederholt, wird der Vorgang zweimal gestartet, was zu Fehlern im gesamten System führen kann. Dieser Nachteil wird durch die Methode der weichen Synchronisation vermieden, bei der die Synchronisation durch Beschleunigung oder Verlangsamung der lokalen Uhren erfolgt.
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Zu diesem Zweck vergleicht die Empfangsvorrichtung, d. h. entweder die zentrale Steuervorrichtung 9, die das Master-Zeitsignal von der Hauptsteuereinheit 19 empfängt, oder die Bus-Master-Vorrichtung 17, die das abgeleitete Master-Zeitsignal von der zentralen Steuervorrichtung 9 empfängt, das lokale Zeitsignal mit dem empfangenen Master-Zeitsignal.
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Wenn der Vergleich ergibt, dass die beiden Signale übereinstimmen, sind keine Maßnahmen erforderlich.
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Falls der Vergleich ergibt, dass die beiden Signale voneinander abweichen, wird die Ortszeit entweder beschleunigt oder verlangsamt.
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Da die Synchronisation nur in Werten von z. B. 1 ms erfolgt, was weit größer ist als der Arbeitsschritt der typischen internen Uhr einer CPU, ist es einfach, die interne Uhr in Einheiten von 1 ms entweder zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Je nachdem, wie stark die interne Uhr verlangsamt oder beschleunigt wird, ist nach einigen Synchronisationsnachrichten die Synchronisation der beiden Zeitsignale, d. h. des lokalen Zeitsignals und des Master-Zeitsignals, erreicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Ausmaß der Beschleunigung oder Verlangsamung der internen Uhr in Abhängigkeit von der tatsächlichen Differenz zwischen dem Master-Zeitsignal und dem lokalen Zeitsignal gewählt. Ist die Differenz groß, wird das Ausmaß der Beschleunigung/Verlangsamung groß gewählt, ist die Differenz klein, wird das Ausmaß der Beschleunigung/Verlangsamung klein gewählt. Dies kann z. B. in 3 verschiedenen Schritten erfolgen. Bei Bedarf kann aber auch jede andere Anzahl von Schritten gewählt werden.
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Der Vorteil der Soft-Synchronisation besteht darin, dass das Zeitsignal, entweder das abgeleitete Master-Zeitsignal oder das lokale Zeitsignal, durch eine kontinuierliche Zählung jeden Wert ohne Lücken oder Wiederholungen annimmt.
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Schließlich ist es möglich, beide Synchronisationsmethoden zu kombinieren, d. h. die harte Synchronisation und die weiche Synchronisation. So ist es beispielsweise möglich, die harte Synchronisation einmal durchzuführen, z.B. bei der Inbetriebnahme des Systems oder einmal am Tag, und nach der harten Synchronisation die Zeitsignale durch eine weiche Synchronisation in Übereinstimmung zu halten.
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Das System bietet insofern ein hohes Maß an Flexibilität, als nicht in jedem Teil des Systems derselbe Synchronisationsgrad erforderlich ist. Beispielsweise könnte eine Busvorrichtung, wie ein Gefahrenmeldevorrichtung 3, nur 8 oder 16 Bits aus dem 32-Bit-Signal des von der Bus-Master-Vorrichtung 17 verteilten Zeitsignals übernehmen. Die 8 Bits können einer Zeit von 8 Millisekunden, 16 Millisekunden und bis zu 2048 Millisekunden entsprechen. Dies wird bevorzugt, wenn die an den Bus 1 angeschlossene Gefahrenmeldevorrichtungen 3 einen einfachen 8-Bit-Controller verwenden und es nicht erforderlich ist, eine Genauigkeit zu erreichen, die über die von diesem Taktgeber bereitgestellten 8 ms hinausgeht.
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Erfindungsgemäß werden alle Gefahrenmeldevorrichtungen 3 mit der entsprechenden Genauigkeit von 20 ms synchronisiert, unabhängig davon, ob sie an den selben Bus 1 oder an verschiedene Busse 1 angeschlossen sind, die wiederum an verschiedene zentrale Steuervorrichtungen 9 angeschlossen sein können.
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Ein Benutzer sieht und hört die Alarmmeldung immer synchron, auch wenn er Signale von mehreren Gefahrenmeldevorrichtung 3 beobachtet, die an verschiedene Busse 1 innerhalb des Systems angeschlossen sind.
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Die Erfindung ist nicht auf ein 32-Bit-Zeitsignal beschränkt, weder für das Master-Zeitsignal noch für das abgeleitete Master-Zeitsignal noch für das lokale Zeitsignal. Falls gewünscht, kann stattdessen auch ein 64-Bit-Zeitsignal oder ein 16-Bit-Zeitsignal verwendet werden.
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Außerdem ist die Erfindung nicht auf Zeitintervalle von 30 Sekunden zwischen den Synchronisationsmeldungen beschränkt. Auf den verschiedenen Ebenen können unterschiedliche Zeitintervalle verwendet werden.
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Das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisationsmeldungen der Hauptsteuervorrichtung 19 kann z.B. auf 1 Minute oder auf 20 Sekunden eingestellt werden, je nach den jeweiligen Anforderungen an die Genauigkeit der gewünschten Synchronisation und die Genauigkeit der lokalen Uhren der zentrale Steuervorrichtung 9.
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Die Zeitintervalle, in denen die zentralen Steuervorrichtungen 9 ihr abgeleitetes Master-Zeitsignal an die Bus-Master-Vorrichtungen 17 senden, können für das gesamte System gleich sein oder für jede zentrale Steuervorrichtung 9 individuell eingestellt werden. Diese Einstellung kann unter der Steuerung der Hauptsteuereinheit 19 erfolgen.
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Außerdem können die einzelnen Geräte des Systems so programmiert werden, dass sie einige der Synchronisationsmeldungen ignorieren, wenn sie die entsprechende Genauigkeit nicht benötigen. Zum Beispiel kann eine Bus-Master-Vorrichtung 17 so programmiert werden, dass es jede zweite Synchronisationsnachricht ignoriert.
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Darüber hinaus kann das System durch eine Kombination von harter und weicher Synchronisation realisiert werden. So ist es beispielsweise möglich, eine harte Synchronisation zwischen der Hauptsteuereinheit 19 und den zentralen Steuervorrichtungen 9 und eine weiche Synchronisation zwischen den zentralen Steuervorrichtungen 9 und allen oder einigen der Bus-Master-Vorrichtungen 17 vorzunehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005062129 A1 [0005]
- DE 10000303 B4 [0007]
- DE 10053525 A1 [0007]
