DE2051649C2 - Schaltungsanordnung zur Fehlalarmvermeidung bei Brandmeldeeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen

Art,

Eine derartige Brandmeldeejnriebtung ist bekannt (CH-PS 473 432, DE-PS 12 97 008), Sie zeichnet sich dadurch aus, daß Meldeschaltungen, die jedem Melder einer Linie zugeordnet sind, beim Einschalten der Linienspannung von der Signalzentrale aus Stromimpuls an die Signalzentrale derart abgeben, daß die Impulse bei nicht angesprochenen Brandmeldern mit kurzem Zeitabstand und bei angesprochenen Brandmeldem mit erheblich längerem Zeitabstand zur Signalzen trale gegeben werden, wodurch die angesprochenen Brandmelder in der Signalzentrale markiert sind, und daß die Meldeschaltungen durch eine Stromänderung von der Signalzentrale aus nach einer bestimmten Zeit

is automatisch die Linienspannung an die nächstfolgende Meldeschaltung der Linie weiterschalten. Da bei dieser bekannten Brandmeldeeinrichtung die Unterbrechung des Linienstroms unabhängig vom Vorliegen eines Brandes immer erfolgt, kann ein während der Unterbrechung auftretender Brand zunächst nicht erfaßt werden. Weiter können Störungsursachen, die auf einen Melder einwirken, während dieser einen Impuls erzeugt, zu fälschlichen Brandmeldungen führen. Andere Störungsursachen, die beispielsweise durch Induktion Störimpulse auf der Linie erzeugen, können entweder die Brandmeldung verzögern oder ebenfalls zu einem fälschlichen Meldesignal führen. Weiter erfordert das bekannte Brandmeldesystem einen großen Bauaufwand.

Es sind auch Brandmeldeeinrichtungen ähnlich der eingangs genannten Art bekannt (Firmendruckschriften der Firma Cerberus GmbH, Bad Ragaz [Schweiz], »Schemabeschreibung der Signalkastcn 51, 55 und 510 nach den Schaltplänen Z2889 und Z289I« und zugehörige Schaltpläne), wobei jedoch der Linicnsirom in der Signalzentralc nicht periodisch unterbrochen wird. Hierbei wird zur Fchlalarmvermcidung nach einem erstmaligen Ansprechen eines Branddetcktors der Linienstrom einmalig kurz unterbrochen, und falls in einer darauffolgenden, durch die Entludedauer eines Kondensators bestimmten Meß- oder Bereitschaftszeit nochmals eine dem Ansprechen eines Branddetcktors entsprechende Linienstromändcrung erfolgt, wird ein Meldesignal erzeugt. Hierdurch werden auf die Linie einwirkende Störungsimpulsc dann unterdrückt, wenn nach einem ersten Impuls, der das Ansprechen eines Branddetektors simuliert, weitere Impulse so dicht folgen, daß die weiteren Impulse innerhalb der kurzen Unterbrechungszeit liegen. Steht die Störungsursache jedoch über eine längere Zeit an, so daß nach Ablauf der Unterbrechungszeit mindestens ein weiterer Störimpuls empfangen wird, so wird hierdurch das Mcldesignal erzeugt. Dies gilt für jede beliebige Frequenz und Phasenlage der durch die Störursache erzeugten Impulse.

Bei einer weiteren bekannten Mcldccinrichtung (GB-PS 12 01 974), die insbesondere zur Einbruchsmeldung dient, werden die von einem Detektor erzeugten und verstärkten Signale über eine Schwellwertschaltung und eine Blockierschaltung einem Integrator zugeführt. Beim Erfassen einer Alarmursache erzeugt der Detektor zusammen mit dem naehgesehalteten Verstärker ein Dauersignal, das den Schwellenwert der Schwellwertschaltung überschreitet, der Integrator erhält ständig ein Eingangssignal, und bei Erreichen eines vorgegebenen Integrationsergebnisses wird ein Meldesignal erzeugt. Treten dagegen beispielsweise vom Detektor herrührende Störimpulse im Eingangssignal der

Schwellwertschaltung auf, so bewirkt clje Blockierschaltung nach dem Auftreten eines ersten Impulses am Ausgang der Schwellwertschaltung eine Blockierung von deren Eingang während einer vorgegebenen Blockierungszeit, in der sich der nur teilweise aufgeladene Integrator wieder entladen kann, so daß kein Meldesignal erzeugt wird Tritt nach dem Ende der Blockierzeit erneut ein Störungsimpuls auf, so wiederholt sich dieses SpieL Es werden dann dem Integrator periodisch kurze Impulse zugeführt, die nicht zum Erreichen des das Meldesignal bewirkenden Integrationsergebnisses führen können. Eine Übertragung dieser Maßnahmen auf eine Brandmeldeeinrichtung mit mehreren, parallelgeschalteten Branddetektoren ist jedoch nicht ohne weiteres möglich.

Zur Fehlalarmvermeidung bei einer Brandmeldeeinrichtung mit einem einzigen Branddetektor ist es auch bekannt, den Detektor so auszubilden, daß er nach seinern Ansprechen im Brandfalle eine Impulsfolge erzeugt, und einen beispielsweise aus einem Kondensator und einem parallelgeschalteten Ableitwiderstand gebildeten Speicher vorzusehen, der nur beim Auftreten mindestens einer vorher bestimmten Anzahl von Impulsen innerhalb einer festgelegten Zeit einen vorgegebenen gespeicherten Energiebettag erreicht, bei dem das Meldesignai erzeugt wird (DE-AS JO 78 016). Auch hierbei können Störungsursachen, die auf die Verbindung zwischen Detektor und Speicher einwirken und impulsförmige Stromänderungen erzeugen, zu Fehlaiarmen führen. Auch ist die Übertragung der Maßnahmen auf eine Brandmeldceinrichtung mit einer Vielzahl von Branddetcktorcn nicht ohne weiteres möglich, weil eine Ausbildung aller Detektoren zur Impulserzeugung mit beträchtlichem Aufwand verbunden ist und weil beim Ansprechen mehrerer parallclgc- schalteter Detektoren die Impulse der erzeugten verschiedenen Impulsfolgen einander so überlappen können, daß eine Auswertung zumindest erschwert ist.

Bei einer Alarmeinrichtung, bei der ein im Alarmfall eingeschalteter Sender Hochfrequenzimpulse an mindcstcns einen Alarmempfängcr aussendet, ist es bekannt, im Alarmempfänger ein Schrittschaltwerk vorzusehen, welches erst nach einer bestimmten Anzahl empfangener Impulse einen Alarm auslöst (DE-GM 17 00 173). Hierbei können auf dem Übcrtragungskanal auftretende Störungsimpulsc in gleicher Weise wie Nulzimjwlse zu einer Weiterschaltung des Schrittschaltwerks und damit zu einem Fehlalarm führen. Auch ist wieder eine Übertragung der Lösung auf Brandmeldeanlagen schwierig, bei denen die Detektoren in größerer Anzahl parallel geschaltet sind.

Um Fehlalarmc zu verhindern, ist es auch bekannt, sehr ansprechträge Branddetektoren einzusetzen. Hierbei besteht der Nachteil,daß schwache Brände nicht und starke Brände zu langsam gemeldet werden. Auch ist es s? bekannt, zur Vermeidung von Fehlalarmen ein Meldesignal nur dann zu erzeugen, wenn Branddctckloren in getrennten Linien gleichzeitig ansprechen. Diese Lösung bedingt einen großen technischen Aufwand und bietet keine vollkommene Sicherheit gegen Fehlalarme, da eine Störursache beispielsweise ein starker, einen Ionisationsmelder zur Auslösung bringender Luftzug, gleichzeitig zwei in getrennten Linien befindliche Branddetektoren erfassen kann. Weiter können abgeschirmte Kabel zur Anwendung kommen, um induzierte Störsignale auf der Linie auszuschließen. Diese Maßnahme führt jedoch ebenfalls zu einem unerwünschten Aufwand.

Zur Verhinderung von Fehlalarmen bei Überwachungsanlagen, die als Detektionsmittel stehende Felder benutzen und bei welchen die Ausgangsspannung differenziert wird, wurde auch bereits eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen (DE-AS 16 16 021), bei der aus der differenzierten Ausgangsspannung mittels Impulsformern Zählimpulse erzeugt werden, die mittels eines von einem Meßzeitgeber am Ende einer Meßzeit zurückstellbaren Zählers nur dann gezählt werden, wenn abwechselnd positive und negative Impulse auftreten, wobei der Zähler ein Meldesignal dann erzeugt, wenn innerhalb der vom Meßzeitgeber vorgegebenen Meßzeit ein bestimmter Zählerstand erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfacheren Mitteln als bisher Fehlalarme bei Brandmeldeeinrichtungen mit schnell ansprechenden Branddetektoren zu vermeiden, soweit die Fehlalarme durch kurzzeitige, ggf. wiederkehrende Störungsursachen bedingt sind.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Schaltungsanordnung der eing^vigs genannten Art durch die im Kennzeichenteil d;;s Anspruchs I genannten Merkmale gelöst.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung wird nach einer Linienstromerhöhung, gleich ob diese durcfe das Ansprechen eines Detektors oder durch eine auf die Linie einwirkende Störungsursache verursacht ist, durch das in dem Folgezeitgeber enthaltene Zeitglied ein Zählimpuls erzeugt. Erst nach einer vorgegebenen, gegenüber der Verzögerungszeit des genannten Zeitglieds längeren, jedoch gegenüber der Müßzeit geringen Zeit bewirkt der Folgezcilgeber die Betätigung des die Linie kurzzeitig unterbrechenden Schalters. Bis zu dieser Unterbrechung ggf. auftretende weitere Stromerhöhungen werden nicht ausgewertet, da das im Folgezeitgefaer enthaltene Zcitglied während einer Zeit, die der Folgezeit aufeinanderfolgender Unterbrechungen entspricht, nur einmal einen Zählimpuls erzeugen kann, was auch für die vorgegebene Zeit zwischen einer ersten Linienstromerhöhung und einer ersten Unterbrechung gilt.

Liegt ein Brand vor, so erzeugt mindestens ein Branddetektor nach der Unterbrechung der Linie sofort eine erneute Linienstromerhöhung. Diese führt nach der vorgegebenen, gegenüber der McBzeit geringen Zeit erneut zu einer kurzzeitigen Unterbrechung, und dieses Spiel wiederholt sich, so daß sich eine periodische Folge von Unterbrechungen mit, konstanter, durch den Folgezeitgeber bestimmter Folgefrequenz ergibt. Die jedesmal nach der Unterbrechung aufgrund der folgenden Linienstromerhöhung erzeugten Zählimpulse ergeben dabei innerhalb der vorgegebenen Meßzeit im Zähler ein Zählergebnis, bei dem der Zähler das N.'di!esignal abgibt.

Ergibt sich nach einer ersten, kurzzeitigen Unterbrechung der Linie zunächst keine erneute Linienstromerhöhung, so läuft die Meßzeit trotzdem weiter. Tritt nun nicht unmittelbar nach der Unterbrechung, sondern in einem gewisi.cn Zeitabstand nach der Unterbrechung, jedoch noch innerhalb der Meßzeit eine weitere Stromerhöhung auf, so führt diese zu einem erneuten Zählimpuls und nach der vom Folgezeitgebtr vorgegebenen, gegenüber der Meßzeit geringen Zeit zu einer erneuten kurzzeitigen Unterbrechung. Selbst wenn jetzt jedoch periodische Unterbrechungen mit jeweils unmittelbar folgender Linienstromerhöhung und eine entsprechende Folge von Zählimpulsen auftreten sollten,

wird in diesem Fall innerhalb der Meßzeit nicht mehr der Zählerstand erreicht, bei dem das Meldcsignnl erzeugt würde. Obwohl also der Folgezeitgeber selbst kein periodisches Auftreten von Stromerhöhungen mit einer vorgegebenen Folgefrequenz bewirkt, so wird doch durch die Wirkung des Folgezeitgebers und des Zählers während einer vorgegebenen Meßzeit erreicht, daß Linienstromerhöhungen nur dann zu einem Meldesignal führen können, wenn sie zumindest mit guter Annäherung mit der vom Folgezeitgeber bestimmten Folgefrequenz jeweils unmittelbar nach einer Unterbrechung auftreten.

Wegen der letztgenannten Wirkung der Schaltungsanordnung ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, daß eine periodisch wirkende, während einer längeren Zeit anstehende Störungsursache eine solche Frequenz hat. daß diese mit der Folgefrequenz der Unterbrechungen übereinstimmt. Selbst wenn jedoch die Frequenz der Störungsursache mit derjenigen der Unterbrechungen übereinstimmen sollte, wird weiter im allgemeinen trotzdem ein Fehlalarm vermieden, da die von der Störungsursache herrührenden Linienstromerhöhungen kaum jemals die gleiche Phasenlage wie die Unterbrechungen derart aufweisen werden, daß entsprechende Stromerhöhungen jeweils unmittelbar nach einer Unterbrechung auftreten.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unicransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 als Blockschaltbild eine Brandmcldceinrichtung mit entlang einer Linie angeordneten Brandmeldern.

Fig. 2 die zur Vermeidung eines Fehlalarms in der Signalzentrale der Brandmcldeeinrichiung gemäß Fig. I angeordneten Schaltungsanordnung.

F i g. 3 ein Funktionsdiagramm einiger Schaltungselemente der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2.

Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Brandmeldeeinrichtung, bei der nach dem Liniensystem eine größere Anzahl von Branddetektoren Dei, Dc2.

Mt /. V» 1.1 HUD I

Die Zählimpulse werden auch einem als Mcßzcitgebcr dienenden Kippglied A4 zugeführt, dessen Vcrzögcrungszeit als Meßzeit ein Mehrfaches der Folgezeit der Unterbrechungen beträgt und das von dem ersten in der Meßzeit erzeugten Zählimpuls betätigbar ist. Erreicht der Zähler 16 während der Meßzeit einen durch die Anzahl seiner Stufen gegebenen, bestimmten Zählerstand, dann erzeugt seine letzte Stufe ein Mcldcsignal, das zur Feueralarmauslösung oder zur Einleitung von

ίο BrandbekämpfungsmaQnahmen dient.

Die Kippglieder A I bis A 4 sind monostabil. Sie sind wie die übrigen Schaltelemente der Signalzcntralc als integrierte Bausleine ausgebildet. Dadurch werden eine einfache Bauweise, eine sichere Funktion und eine geringe Baugrößc erreicht.

Die Verzögerungszeit 11, die das die Zählimpulse erzeugende, erste monostabile Kippglicd A 1 bis zu seinem Zurückkippen braucht, ist gegenüber der Folgezeit der Unterbrechungen der Ader 11 klein. Sie beträgt beispielsweise 5 msec. Im wesentlichen wird die Folgezeil der Unterbrechungen durch das dem crslen monostabilen Kippglied A 1 nachgcschaltete zweite monostabile Kippglied A 2 bestimmt. Die Verzögerungszeit ti dieses zweiten monostabilen Kippgliedes A 2 beträgt beispielsweise 80 msec, die beim Zurückkippen des ersten Kippgliedes A 1 zu laufen beginnen. Dem zweiten Kippglied A 2 ist ein drittes, beim Zurückkippen des zweiten Kippglieds A 2 kippendes monostabiles Kippglied A 3 nachgeschaltct. dessen Verzögerungszeit

JO f3 die Zeitdauer einer Unterbrechung bestimmt. Das dritte Kippglied A 3 betätigt den Schalter 15. der beim Kippen des dritten Kippglieds A 3 öffnet und die Ader II der Linie 10 unterbricht und beim Zurückkippen des dritten Kippglieds A 3 schließt. Die Summe der Verzögerungszeiten I 1. I 2 der beiden crslen Kippglicder Ai. A2 bestimmt somit im ßrandfallc die Einschaltdauer zwischen aufeinanderfolgenden Unterbrechungen, während die Folgezeit der Unterbrechungen durch die Summe der Verzögerungszeilen 11.12.13 aller drei Kippglieder AX. A2. A3 gegeben ist. lsi beispielsweise die Verzögerungszeit 13 des dritten Kippglieds A 3 gleich 30 msec, so beträgt die Folgezeit

eine Signalzentrale Z angeschlossen ist, die von einer Batterie 13 gespeist wird.

Gemäß Fig. 2 durchläuft die Ader 11 in der Signalzentrale Z einen Gleichstromverstärker 14 und kann mittels eines elektronischen Schalters 15 unterbrochen werden. Es wird angenommen, daß gemäß einem bevorzugten Anwendungsgebiet der Erfindung die Branddetektoren im Brandfalle eine geringe Impedanz aufweisen, während im Ruhezustand kein Linienstrom fließt. Beginnt nun durch das Ansprechen eines Brandmelders oder aber durch eine Störung ein Linienstrom zu fließen, so setzt bei genügender Stromamplitude das Ausgangssignal des Gleichstromverstärkers 14 ein Zeitglied, das Kippglied A 1, in Gang. Das Kippglied A 1 ist zusammen mit nachgeschalteten Kippgliedern A 2 und A 3 Teil eines Folgezeitgebers, der die Ader 11 der Linie 10 jeweils nach dem Auftreten eines Linienstroms kurzzeitig unterbricht, indem er den Schalter 15 betätigt. Wie im weiteren noch gezeigt wird, kann das Kippglied A 1 nur einmal in der Folgezeit aufeinanderfolgender Unterbrechungen einen Zählimpuls an seinem Ausgang 19 erzeugen, wenn ein Linienstrom auftritt. Die Zählimpulse, die nach aufeinanderfolgenden Unterbrechungen vom Kippglied A 1 erzeugt werden, werden von einem Zähler 16 gezählt.

anderfolge der Kippzustände der drei Kippglieder A I.

A 2, A 3 sind in Fig. 3 dargestellt.

Ein monostabiles Kippglied kann nach seinem Kippen durch neuerliche Eingangssignale so lange nicht beeinflußt werden, bis es zurückgekippt ist. Das Kippglied A 1 kann daher während seiner Verzögerungszeit /1 durch neuerliche Anstiege des Linienstroms nach vorangegangenem Absinken nicht neuerlich in den gekippten Zustand gebracht werden, und der gekippte Zustand kann auch dadurch nicht verlängert werden. Nach dem Zurückkippen des ersten Kippglieds Ai während der vom Kippen dieses Kippglieds A 1 gezählten Folgezeit könnte das Kippglied A 1 allerdings nochmals von einem Stromanstieg gekippt werden und damit unerwünschterweise während der Einschaltzeit zwischen zwei Unterbrechungen der Ader U einen zweiten oder gar mehrere Zählimpulse liefern. Um dies zu verhindern, ist das Gedächtniselement 17 vorgesehen. Es wird von dem ersten Kippglied A 1 über dessen zweiten Ausgang 18 nach seinem Kippen, spätestens jedoch bei seinem Zurückkippen gesetzt und sein Ausgangssignal verhindert dann ein neuerliches Kippen des Kippglieds A 1. Das Ausgangssignal des Gedächtniselements 17, das das Kippen des Kippglieds A 1 verhindert, steht zumindest bis zum Schließen des

Schalters 15 an. frühestens beim Schließen des Schalters 15 und spätestens bei dessen öffnen erzeugt das Kippglied A 3 an seinem zusätzlichen Ausgang 20 einen Impuls, der das Gedächtniselement 17 löscht. Von da an kann das Kippglied A I neuerlich gekippt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung zur Fehlalarmvermeidung in Brandmeldeeinricbtungen mit in mindestens einer an eine Signalzentrale angeschlossenen zweiadrigen Linie parallelgeschalteten, schnell ansprechenden Branddetektoren, die im Brandfalle eine verringerte Impedanz aufweisen und dadurch einen gegenüber dem Ruhezustand erhöhten Linienstrom bewirken, aufgrund dessen in der Signalzentrale ein Meldesignal erzeugbar ist, sowie mit in der Signalzentrale vorgesehenen Mitteln zum periodischen Unterbrechen des Linienstroms, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (A 1, AZ, AX 15) zum Unterbrechen des Linienstroms einen Folgezeitgeber (A 1, Al, A3) umfassen, der die Unterbrechung des Linienstroms nach einer Erhöhung des Betrags des Linienstroms gegenüber dem Ruhezustand beginnt und die Linie jeweils nach einer Erhöhung des Linienstroms gegenüber dem Ruhezustand kurzzeitig unterbricht, daß ein in dem Folgezeitgeber (Ai, AZ, A3) enthaltenes Zeitglied (Kippglied A1) nur einmal in der Folgezeit aufeinanderfolgender Unterbrechungen einen Zählimpuls erzeugt, wenn eine Erhöhung des Linienstroms gegenüber dem Ruhezustand auftritt, daß die Zählimpulse von einem Zähler (16) gezählt werden, daß der Zähler (16) von einem MeQzeitgeber (Kippglied A 4) zurückstcllbar ist, dessen Verzögerungszeit als Meßzeit ein Mehrfaches der Folgezeit der Unterbrechungen beträgt und der von dem ersten in der Meßzeit erzeugten Zählimpuls betätigbnr ist, und daß ujt Zähler (16) nur bei Erreichen eines bestimmten Zählerstands ein Meldesignal erzeugt, wenn wahrer j der Meßzeit zeitlich unmittelbar nach zumindest der überwiegenden Anzahl aller in der Meßzeit vorgenommenen Unterbrechungen jeweils eine Erhöhung des Linienstroms gegenüber dem Ruhezustand festgestellt wurde.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zählimpulse erzeugende Zeitglied ein erstes monostabiles Kippglied (A I) mit einer gegenüber der Folgezeit der Unterbrechungen kleinen Verzögerungszeit (I1) ist, daß diesem ersten Kippglied (A I) ein zweites, beim Zurückkippen des ersten Kippglieds (A I) kippendes monostabiles Kippglied (A 2) nacngcschaltct ist, dessen Verzögerungszeit (I2) im wesentlichen die Folgezeit der Unterbrechungen bestimmt, daß dem zweiten Kippglied (A 2) ein drittes, beim Zurückkippen des zweiten Kippglieds (A 2) kippendes monostabiles Kippglied (A3) nachgeschaltet ist, dessen Verzögerungszeit (13) die Zeitdauer einer Unterbrechung bestimmt, und daß das dritte Kippglied (A 3) einen Schalter (15) betätigt, der beim Kippen des dritten Kippglieds (A 3) öffnet und die Linie (10) unterbricht und der beim Zurückkippen des dritten Kippglieds (A 3) schließt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßzeitgeber ein monostabiles Kippglied (A 4) ist.