-
"Übertragungssystem für kodierte Meldungen" Bei Überfall- und Einbruchmeldeanlagen
hat die sichere Meldungsübertragung zur hilfeleistenden Stelle (Einsatzkommando)
eine große Bedeutung. Zur Zeit gibt es für diesen Zweck eine eie von bewährten Meldungsübertragungssystemen
mit geringer Stbranfnlligkeit auf dem Markt, die entweder nach dem Gleichstromprinzip,
wie z. B. das GLU-System (Gleichstrom-Linie-Umpolung) oder nach dem Wechselstromprinzip,
wie z. B.
-
das MKF-System (Mehrkanalfrequenzen), arbeiten. Die bisherigen Übertragungssysteme
haben jedoch den Nachteil, daß ein potentieller Gegner die Möglichkeit hat, bei
bekannter Meldungsübertragungstechnik eine Fremdeinspeisung von geeigneten
Meldungen
auf der Übertragungsleitung vorzunehmen, um dann die Leitung zwischen dem zu sichernden
Objekt und der hilfeleistenden Stelle zu trennen, ohne daß ein Alarm ausgelöst wird,
Durch diese Maßnahme wird das zu sichernde Objekt von weiterer Hilfe isoliert und,
sofern es nicht zusätzlich noch personell bewacht wird, kann der Gegner unentdeckt
z. B.
-
Wertsachen, wichtige Dokumente etc. entwenden oder, sofern es sein
Ziel ist, Zerstörungen oder Sabotage durchführen.
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem für Meldungen
von z. B. der Nebenmeldezentrale (im zu sichernden Objekt) einer Überfall- und Einbruchmeldeanlage
zur Hauptmeldezentrale (z. B. polizeiliches Einsatzkommando), das mit in vorgegebenem
Kode verschlüsselten Signalen arbeitet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei diesem System eine Fr
emd einspeisung auf der Übertragungsleitung empfangsseitig unverzüglich als solche
erkennbar zu machen, sofern bei der Fremdeinspeisung nicht mit dem vorgegebenen
übereinstimmeüde Kodes verwendet werden.
-
Die bei dem erfindungsgemäßen System verwendeten Signalkodierungen
sollen sich von Anlage zu Anlage unterschiedlich
einstellen und
nachträglich verändern lassen. Die Entschlüsselung und Nachbildirng eines eingestellten
Isodes darf dabei nur mit sehr hohem Aufwand möglich sein.
-
Bei einem digitalen Übertragungssystem für vorgegebene Meldungen,
z. 13. Überfall- oder Einbruchsmeldungen, mit laufender empfangsseitiger Funktionskontrolle
der Sendestelle durch kontinuierliche Übertragung vorgegebener Betriebszustandsmeldungen
besteht die Erfindung darin, daß die Betriebszustandsmeldungen der Sendestelle sende-
und empfangsseitig synchron und im gleichen Kode verschlüsselt getrennt erzeugt
werden, daß in der Empfangsstelle die dort erzeugten mit den von der Sendestelle
empfangenen Meldungen laufend ver-Rlichen werden und daß bei zeitlicher undXoder
inhaltlicher Nichtübereinstimmung der verglichenen Meldungen ein Alarnwsignal ausgelöst
wird.
-
Hierbei sind die vorerwähnten und auch im folgenden häufig auftretellden
negriffe Nebenmeldezentrale mit Sendestelle und Hauptmeldezentrale mit Empfangsstelle
gleichzusetzen.
-
Anhaiid der Abbildungen werden im folgenden Ausführungsbeispiele der
Erfindung näher beschrieben.
-
Fig. 1 zeigt einen vorteilhaften Kodegenerator zur Verwendung in einem
System nach der Erfindung. Es enthält ein linear rückgekoppeltes Schieberegister
11 mit n Speicherplätzen. Für die Rückkopplung werden die Ausgänge Q1 des ersten
Speicherplatzes und Qn des letzten Speicherplatzes über eine logische Mischfunktionsstufe
E01 (exklusives ODER) verknüpft und auf den Eingang des Schieberegisters 11 gegeben.
-
Ein an den Takteingang des Schieberegisters 11 angeschlossener Taktgenerator
12 sorgt dafür, daß die in dem Schieberegister gespeicherten Binärwerte, das sind
logische Null (keine Spannung) oder logische Eins (z. B. ca. 3,5 V bei TTL-Bausteinen)
schrittweise mit der Taktfrequenz ihre Plätze in Richtung zum Ausgang des Schieberegisters
verändern. Am Ausgang Qn des Schieberegisters entsteht somit eine scheinbar zufällige
@olge von logischen Nul@ - und Eins-Zuständen, die sich ersi nach (2n-1) Takten
wied@rhol@.
-
Als B@@@@@@el se@ angeführt, da@ @@@ @erwendung eines 20 Bit-Schieberegisters
das so erzeug@@ Wort 1048575 Bit lang ist.
-
Bei ein@@ Taktfrequenz von 5 Hz beträgt@ die Periodendauer einer Fol@e
ca. 58 Stunden.
-
Die Folge der Binärwerte (logische Null oder logische Eins)
richtet
sich streng nach einem vorgegebenen Gesetz und ist nach n (Anzahl der Speicherplätze
des Schieberegisters) aufeinanderfolgenden Takten vorausbestimmbar. Um die Vorausbestimmbarkeit
des Ausgangssignals des Kodegenerators n zu verhindern, werden im Sinne der Erfindung
zwei Kodierschaltungen an das Schieberegister 11 angeschlossen und das von jeweils
einer dieser Kodierschaltungen erzeugte Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des
Schieberegisters jiber je eine zwe@er exklusiver Oder-Schaltungen E02 und E03 verknüpft.
-
Jede dieser Kodierschaltungen besteht aus einer Und-Schaltung U1 bzw.
U3 und Schaltern S1 und S2 bzw. S3 und S4, die wahlweise regulär und/oder invertierende
Ausgänge der Speicherplätze des Schieberegisters 11 an die Eingänge der Und-Schaltungen
U1 bzw. U3 legen.
-
2n (2n-1) Für jede der gezeigten Kodierschaltungen existieren 21 sinnvolle
Kombinationen. Bei n = 20 sind dies 780 kodierungsmöglichkeiten des Ausgangssignals
Qn. Bei bekanntem Schal-2n (2n-1) @ungsaufban der Kodegeneratoren muß ein Gegner
n # = 21 15600 aufeinanderfolgende Binärwerte des Ausgangssignals für eine sichere
Entschlüsselung des Kodes auswerten.
-
Damit verhindert wird, daß nicht sinnvolle Kodes mit den
Kodierschaltungen
eingestellt werden - wobei nicht sinnvolle bzw. keine Kodes z. B. dadurch entstehen,
daß die Signale Q1 und Q1 oder Q2 und Q2 usf. auf die Eingänge der Und-Schaltungen
U1 und 113 gelegt werden - werden zweckmäßigerweise über zweite Ebenen S1' und S2'
bzw. S3' und S4' der Schalter S1 und S2 bzw. S3 und S4 Drahtbrücken so gelegt, daß
nicht anzuwählende Schalters teIlungen in den Kodierschaltungen jiber Summer und
Lampen Su1 und Su2 bzw. L1 und L2 optisch und akustisch gemeldet werden.
-
Um die Betriebszustände der Nebenmeldeanlage gegen Fälschun-Ken gesichert
zur Hauptmeldezentrale zu iibertragen, wird vorteilhafterweise bei scharfgeschalteter
Nebenmeldeanlage das kodierle Ausgangssignal vom exklusiven Oder E02 ausgesendet.
-
Hierfür liegt am Eingang 2 der Und-Schaltung U2 eine logische 1, @o
daß die Und-Schaltung U2 für Signale der Kodierschaltung "Scharf" durchlässig ist.
Über das exklusive Oder E02 erfolgt eine Mischung der Ausgangssignale des Schieberegisters
und der Kodierschaltung "Scharf". Am Eingang 2 des exklusiven Oder E03 liegt eine
kgische 0, so daß das Ausgangssignal von E02 keine Umwandlung mehr erfährt. Soll
das zu sichernde Objekt von befugten Personen (Kenntnis des Codes des ZahlenkombinationsschlossesAlesitzer
des Schlüssels fiir die Zugangstür usf.) begangen werden, so schaltet sich die Nebenmeldezentrale
mit
dem Aufschließvorgang der Zugangstür auf "Bereit" und der Kodegenerator
sendet ein Ausgangssignal, das durch die Mischung der Ausgangssignale vom Schieberegister
und der Kodierschaltung "Bereit" in der exklusiven Oder-Schaltung E03 entsteht.
Wird bei scharfgeschalteter Nebenmeldeanlage ein Alarm im zu sichernden Objekt ausgelöst
(z. B. infolge Betätigung von Türkontakt, Fensterkontakt, Einbruchradar usf.), so
sendet der Kode@enerator das direkte Ausgangssignal vom Schiebe@egister.
-
In der Hauptmeldezentrale sind Kodeerkennungschaltungen vorhanden,
über die der augenblickliche Betriebszustand der Nebenmeldeanlage der @auptmeldezentrale
signalisiert wird. Damit die Signale des Kodegen @ators auch auf Postleitungen übertragen
werden köuren, werden die erzeugten logischen Signale zweckmäßigerweise zusätzlich
frequenzkodiert; beispielsweise bei einer logischen 1 wird ein Tongenerato@ TG@
mit seiner Frequenz f1 und bei einer logischen O ein Tongenerator fG2 mit seiner
Frequenz f2 eingeschaltet. Vorteilhaferweise werden nicht kontinuierlich Tonfrequenzen
ausgesendet, sondern im@ulsmäßig mit einem Tastverhältnis von @@. 1 : 1 und einer
Impulsfolge, die mit dem Schiebetakt des Schieheregister@ übereinstimmt.
-
Hierfür @ @ @ an dem @aktgenerator @@, der mit einer a@@fr@-quenz
von
einigen IIertz kurze Impulse (einige /us lange Impulse) liefert, ein Verzögerungs-Monoflop
MF1 (Verzögerungszeit ca. 1 ms) angeschlossen, das ein weit-eres Monoflop MF 2 triggert.
Das Monoflop MF2 erzeugt Impulse mit ungefähr der halben Dauer der Taktperiode und
schaltet in Abhängigkeit der zweiten Eingangssignale an U5 und U6 diese Und-Schaltungen
durchlässig.
-
Die Flip-Flops FF1 und FF2 (J,K-Master-Slave-Flipflop) stellen sicher,
daß die Meldung eines Wechsels des Betriebszustandes von z. B. "Bereit" und "Scharf"
nicht während einer Tonsendung erfolgen kann.
-
Neben dem hier beschriebenen Kodegenerator sind für die Nebenmeldezentrale
noch weitere Schaltungen notwendig, die die Zwangsfolge in der Bedienung der Nebenmeldezentrale
zur Vermeidung von Fehlbedienungen sicherstellen. So darf das Blockschloß zum Vcrscliluß
erst dann freigegeben werden, wenn alle Nebenmeldekontakte (Fenster-Türenkontakte)
geschlossen sind und der "Bereit"-Kode ausgesendet wird. Zur Kontrolle und der Zwangsfolge
in der Bedienung der Nebenmeldezentrale werden über ein Toiifrequenz-Fernwirksystem
die in der Hauptmeldezentrale über den Signalkode gemeldeten Betriebszustände zweckmäßigerweise
wieder an die Nebenmeldezentrale zurückgesende@. Hierfür müssen dann in der Nebenmeldezentrale
Tonempfänger
für die Quittierung der Betriebszustände "Scharf"
und "Bereit" vorhanden sein.
-
Vor Verschluß wird vorteilhafterweise eine Prüfung der Nebenmeldezentrale
in der Weise durchgeführt werden1 daß bei geschlossenell Nebenmelde-Kontakten und
geschlossener Zugangstür eine Prüftaste neben der Zugangstür und außerhalb des zu
sichernden Bereichs für eine Bedienung wirksam wird. Über diese Priiftaste wird
der gesendete Kode vom Kodegenerator von "Bereit" auf "Alarm" umgeschaltet. Diese
Kodefolge bewirkt in der Ilauptmeldezentrale eine Rückmeldung, die mit einem TonempfFinger
empfangen wird. Diese Rückmeldung schaltet die Prüftaste wirkungslos und gibt das
Blockschloß zum Verschließen frei. Nach Verschließen des Blockschlosses wird durch
einen Blockschloßkontakt der Kode des Kodegenerators von "Bereit" auf "Scharf" geschaltet.
Erfolgt die letztgenannte Kodeumschaltung nicht, so signalisiert die Freigabeschaltung
für das Blockschloß optisch und akustisch der bedienenden Person "Störung".
-
In /Fig. 2 wird die Hauptmeldezentrale als Blockschaltbild gezeigt,
In der iiauptmeldezentrale befindet sich ein gleicher Kodegenerator wie in Fig.
1 gezeigt, bestehend aus einem Schieberegister
11 mit n Speicherplätzen,
den exklusiven Oder-Schaltungen E01, E02 und E03 und den Kodierschaltungen "Bereit"
und "Schar£", jedoch zweckmäßig ohne Überwachung nicht auszuwählender Schalterstellungen.
Die in der Hauptmeldezentrale an den Kodierschaltungen eingestellten Kodes müssen
beim Betrieb der Anlage mit den eingestellten Kodes der Kodierschaltungen in der
Nebenmeldezentrale übereinstimmen.
-
Ferner muß sichergestellt werden, daß die Schieberegister synchron
laufen.
-
Hierfür ist der in Fig. 1 gezeigte Taktgenerator vor Inbetriebnahme
der Anlage abschaltbar. Über die Schalter "Setzen" werden die Speicherplätze der
Schieberegister auf vorgegebene Binärwerte so gesetzt, daß das Schieberegister in
der Hauptmeldezentrale um einen Takt zurückgesetzt ist. Danach ist fur die Inbetriebnahme
der Anlage der Taktgenerator über den Schalter S5 an das Schieberegister in der
Nebenmeldezentrale (Fig. l) anzuschalten.
-
Um den von der Nebenmeldezentrale gesendeten Signalkode zu überwachen
und zu identifizieren, befinden sich in der Hauptmeldezentrale drei Überwachungs-Halteschaltungen,
die das em«hngene Signal mit den kodierten Signalen "Scharf" und "Bereit" sowie
dem Signal des eigenen Schieberegisters vergleichen.
-
In Fig. 3 ist solch eine Überwachungs- und Halteschaltung als Blockschaltbild
gezeigt. Stehen über n Takte gleiche Binärwerte (0 oder 1 an den Eingangen El und
E2 an, so hat der Modulo n-Zähler sein Zählvolumen erreicht und schaltet den Zä.hltakt
von seinem Eingang ab und gibt eine logische 1 an eine Halteschaltung, die diese
l über mindestens (n + 2) Takte nach Veränderung des Zählerausganges auf 0 aufrechterhält.
Bei ungleichen Binärwerten (0 oder 1) an Ei und E2 wird der Zähler sofort auf 0
gelöscht.
-
Für die Umsetzung der empfangenen Tonfrequenzen fi und f2 in logische
l und logische 0 befinden sich in der Hauptmeldezentrale zwei Tonempfänger UOi und
U02 für die entsprechenden Frequenzen und ein S-R-Flip-Flop aus zwei negierenden
Und-Schaltungen. Bei Beginn der Tonsignale fi oder f2 wird über die Oder-Schaltung
01 ein monoflop getriggert, das zeitlich kurze Schiebeimpulse (einige ,,us) für
das Schieberegister liefert.
-
Mit der Rückflanke dieser Impulse vom lFi wird ein Monoflop MF2 ausgelöst,
das Impulse für Kodeerkennung an die Überwachungs-Halteschaltungen liefert. l)ie
letztgenannten Impulse sind zweite lich kiirzer als die Tonimpulse von der Nebenmeldezentrale.
Für
die Überwachung, daß überhaupt Tonimpulse mit den Frequenzen
fl und 2 empfangen werden und diese Impulse im gesendeten Tastverhältnis übereinstimmen,
befindet sich in der Hauptmeldezentrale eine Schaltung für die Pulsfol geuberwachung,
die in Fig, 4 als Blockschaltbild gezeigt wird.
-
Fehler im Tastverhältnis oder Ausbleiben von Empfangssignalen führen
zu einer Alarmabgabe. Die von dem Monoflop MF3 erzeugten Impulse stimmen mit der
zeitlichen Länge der Tonimpulse überein.
-
Die Ausgangssignale der Überwachungsschaltungen werden optisch angezeigt
und für Alarmmeldungen logisch verknüpft. Bei Fremdeinspeisung auf die iibertragungsl
ei tung mit Tonsignalen f1 und f2, die nicht synchron laufen und nicht im Kode mit
den kodierten Signalen der Nebenmeldezentrale übereinstimmen, schalten die Ausgangssignale
der Überwachungs-Halteschaltung fiir "Bereit"-Kode und "Scharf"-Kode auf logische
Nullen und ciii Alarm wird von der IIauptmeldezentrale ausgelöst.
-
Bei Verwendung von modernen Bauelementen, z. B. der TTL-Technik mit
fiinf Flip-Flops in einem Dual-In-Line-Gehäuse SN 7496 usf., nehmen di dc beschriebenen
Schaltungen nur geringen Raum in Anspruch