DE2341087B2

DE2341087B2 - Automatische Brandmeldeanlage

Info

Publication number: DE2341087B2
Application number: DE19732341087
Authority: DE
Inventors: Peer Dr.-Ing. 8000 Muenchen Thilo
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-14
Filing date: 1973-08-14
Publication date: 1979-02-08
Also published as: SE7410312L; DE2341087C3; NL182757C; SE401574B; JPS5715437B2; JPS5051299A; AT344547B; NL7409941A; CH575629A5; DE2341087A1; ATA553874A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Brandmeldeanlage mit mehreren über Leitungsschleifen mit einer Zentrale verbundenen Feuermeldern, von denen jeder eine Signaleinrichtung zur Abgabe eines für ihn chrakteristischen Signals besitzt und wobei in der Zentrale Einrichtungen zur Identifizierung einzelner Melder anhand der charakteristischen Signale vorgesehen sind.

Brandmeldeanlagen dieser Art sind bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 21 15 758). Um von mehreren Feuermeldern einer gemeinsamen Leitung jeweils den feststellen zu können, welcher angesprochen hat, ist jeder Feuermelder mit einem Bandfilter einer charakteristischen Resonanzfrequenz ausgerüstet. Nach Empfang eines Alarmsignals kann dann die Zentrale Wechselstromsignale auf die betreffende Leitung geben und aus dem zurückkommenden Signal feststellen, welcher Feuermelder angesprochen hat Allerdings liefert der Feuermelder in diesem Fall lediglich eine Ja/Nein-Aussage; die Anlage bietet also keine Möglichkeit, Fehlalarme durch schadhafte Feuermelder zu erkennen. Eine Abfrage der Leitungsschleifen durch die Zentrale wird nur vorgenommen, wenn ein Alarm

so ausgelöst wurde.

Herkömmliche Brandmeldeanlagen arbeiten allgemein mit Feuermeldern, die ein binäres Ausgangssignal mit den beiden Bedeutungen »nicht angesprochen« und »angesprochen« abgeben. Das Ausgangssignal wird auf möglichst einfache Weise aus der jeweiligen Brandkenngröße abgeleitet, z. B. aus dem Überschreiten einer eingestellten Maximaltemperatur bei einem Wärmemelder oder aus dem Überschreiten einer bestimmten Konzentration schwerer Rauchionen beim Ionisationsbrandmelder. Eine höherwertige Aussage ist bei diesen bekannten Anlagen nicht möglich. Allenfalls können in der Zentrale noch einfache Störungen der Melderleitungen, in der Regel Kurzschluß und Unterbrechung, erkannt werden.

Da eine automatische Brandmeldeanlage jeden Brand möglichst frühzeitig und sicher melden soll, müssen die einzelnen Feuermelder so empfindlich eingestellt werden, daß häufige Fehlalarme aufgrund kurzzeitiger

Störungen unvermeidlich sind. Ein gewässer Prozentsatz von Fehlalarmen kann zwar bei kleinen Anlagen hingenommen werden, nicht mehr jedoch bei sehr großen Anlagen, da man die Absolutzahl der Alarmfälle begrenzen muß, um die Feuerwehr nicht fiber Gebühr zu belasten. Legt man aber aus diesem Grund die Ausprechschwellen der Feuermelder höher, um den Prozentsatz der Fehlalarme zu senken, müssen die Melder dichter gesetzt werden, damit ein echter Brand sicher erkannt wird. Damit steigt aber neben den Kosten auch wieder die Gefahr von Fehlalarmen.

Um diesem Teufelskreis zu entrinnen, wurde bereits vorgeschlagen, höherwertige Einzelmelder zu verwenden, die eine differenzierte Prüfung verschiedener Meldekriterien durchführen und erst dann ein Alarmsignal geben. So ist ein Feueralarmsystem bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 19 57 172), bei dem eine Alarmauswertung nicht von einem einzigen Feuermelder, sondern von dem Ansprechen mehrerer Feuermelder mit gegebenenfalls unterschiedlichem physikalisehen Meßprinzip abhängt Solche Melderkombinationen sind aber sehr teuer, was sich besonders bei großen Anlagen stark auswirkt

Zur Vermeidung von Fehlalarmen ist in einer anderen bekannten Feuermeldeanlage vorgesehen, daß ein Feuermelder nach kurzzeitigem Ansprechen jeweils zurückgestellt wird und daß erst nach einer bestimmten Anzahl von Wiederholungen des Ansprechens eine Alarmeinrichtung betätigt wird (deutsche Auslegeschrift 22 18 198}. Auch bei dieser Anlage geben die einzelnen Feuermelder in herkömmlicher Weise nur ein Ja/Nein-Signal ab, d. h. sie unterscheiden nur zwischen Ruhezustand und Alarmzustand. Eine wiederholte Rückstellung ändert nichts an dieser Charakteristik. Ein schadhafter Melder wird somit auch nach dem j5 Zurückstellen wieder den Alarmzustand fälschlich anzeigen. Außerdem wird bei dieser bekannten Anlage ebenfalls nur dann ein Signal an die Zentrale gegeben, wenn der Melder anspricht. Eine laufende Überprüfung des einzelnen Feuermelders auf langsame Veränderungen kann also dort nicht stattfinden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatische Brandmeldeanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche eine höhere Sicherheit gegen Fehlalarme mit hoher Ansprechempfindlichkeit verbindet und eine frühzeitige Erkennung von Störungen gewährleistet. Dabei sollen die Kosten für den einzelnen Feuermelder, für Installtion und Wartung möglichst gering gehalten werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signaleinrichtungen der einzelnen Feuermelder jeweils ein entsprechend dem Melderzustand veränderliches, das vom Melder abgegebene Signal innerhalb eines für den Melder charakteristischen Bereichs veränderndes Glied besitzen und daß in der Zentrale Speichereinrichtungen zur Speicherung der nach einem Multiplexverfahren periodisch abgefragten und identifizierten Meldersignale, Vergleichseinrichtungen zur Feststellung zeitlicher Veränderungen der Melderzustände sowie logische Verknüpfungen zur Gewinnung differenzierter Melde- bo kriterien aus den zeitlichen Änderungen der Signale eines oder mehrerer Feuermelder vorgesehen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage dient also nicht nur eine einzige Ja/Nein-Entscheidung zur Alarmauslösung, sondern die Brandkenngrößen aller t,s Einzelmelder werden ständig der Zentrale angeboten. Jedem Melder ist also nicht ein festes Signal, beispielsweise eine Frequenz, zugeteilt, sondern jeweils ein Signalbereich, beispielsweise ein Frequenzbereich. Innerhalb dieses Bereiches kann der Feuermelder entsprechend seinem Zustand das Signal verändern. Diese analog veränderbaren Meldesignale können in der Zentrale mit den angegebenen Merkmalen gespeichert, verglichen und ausgewertet werden. Damit kann in der Zentrale die zeitliche Änderung der Brandkenngröße eines Melders oder auch mehrerer Melder zum Erkennen eines echten Alarmfalles herangezogen werden. Weiterhin ist es möglich, durch ständige automatische Überwachung der von den Meldern angebotenen Kenngrößen fehlerhafte Melder und Anlagenteilen zu lokalisieren, lange bevor ihre Funktion ernsthaft gefährdet ist Es kann dann eine gezielte Wartung veranlaßt werden, während die turnusgemäße globale Wartung auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Die Auswertung der jeweiligen Brandkenngrößen und die Entscheidung über eine Alarmgabe erfolgt bei der erfindungsgemäßen Anlage in jedem Fall in der Zentrale. Deshalb kann man in der Zentrale auch in einfacher Weise die Alarmkriterien für die gesamte Anlage oder für einzelne Feuermelder gezielt variieren und den individuellen Gegebenheiten anpassen. Dies gilt besonders für Prüfzwecke und für das Vorliegen außergewöhnlicher Umstände, beispielsweise kurzzeitiges Schweißen in bestimmten Räumen.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der Zentrale und bei den einzelnen Feuermeldern Einrichtungen vorgesehen, um eine Unterscheidung der einzelnen Feuermelder nach einem Frequenz-Multiplex-Verfahren vorzunehmen. Zu diesem Zweck können die einzelnen Feuermelder Schwingkreise besitzen, deren Resonanzfrequenz jeweils in einem für den betreffenden Feuermelder charakteristischen Frequenzbereich liegt Innerhalb dieses chrakteristischen Frequenzbereiches kann die Resonanzfrequenz des Schwingkreises veränderbar sein, um auf diese Weise den Meldezustand des Feuermelders zu kennzeichnen.

Zur Identifizierung und Auswertung der Meldersignale wird zweckmäßigerweise ein Frequenzanalysator verwendet, der beispielsweise der Reihe nach an jede Melderschleife angeschaltet werden kann. Der Frequenzanalysator kann beispielsweise parallel arbeiten. In diesem Fall wird eine große Anzahl von Tonfrequenzempfängern parallel an die Linie angeschaltet, wobei nur diejenigen Empfänger ansprechen, in deren Empfangsbereich jeweils eine Melderfrequenz fällt. Für eine sehr feine Auflösung, beispielsweise bei der Anschaltung von Ionisationsbrandmeldern, wird dieses eben genannte Parallelauswerteverfahren wegen der sehr vielen nötigen Tonfrequenzempfänger recht aufwendig. In diesem Fall ist es zweckmäßig, einen seriell arbeitenden Frequenzanalysator zu verwenden, dessen Spaltfrequenz zeitlinear verschoben wird. Die Abfragezeit für eine Linie hängt beim seriell arbeitenden Frequenzanalysator von der Zahl der Melder und von der Zahl der unterscheidbaren Stufen der Brandkenngröße ab. Beim parallel arbeitenden Frequenzanalysator werden dagegen sämtliche Melder einer Linie gleichzeitig abgefragt

Anstelle des Frequenzmultiplexverfahrens kann aber auch in einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein Zeitmultiplexverfahren zur Abfrage der einzelnen Melder und ihrer Kenngrößen verwendet werden. Jeder einzelne Melder würde in diesem Fall beispielsweise über eine Codierung einzeln angewählt und er würde dann seinen Melderzustand ebenfalls in einer bestimmten Codierung an die Zentrale geben.

In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage sind in der Zentrale Speichereinrichtungen für jeden Feuermelder derart vorgesehen, daß jeweils mehrere, zumindest aber zwei aufeinanderfolgende Meldersignale gespeichert werden können. Anstelle der in den Signalen direkt enthaltenen Kenngrößen kann aber auch jeweils deren Änderung gegenüber dem vorhergehenden Signal gespeichert werden. Diese aufeinanderfolgenden und gespeicherten Meßgrößen der einzelnen Feuermelder sind untereinan- ι ο der und mit den Meßgrößen anderer Feuermelder verknüpft, um auf diese Weise differenzierte Meldekriterien zu gewinnen. Diese logische Verknüpfung kann beispielsweise dergestalt sein, daß ein monotones Ansteigen der Brandkenngröße bei einem Feuermelder um einen bestimmten Betrag zur Alarmauslösung führt, während ein monotones Ansteigen der Brandkenngröße bei zwei benachbarten Feuermeldern bereits bei einem geringeren Absolutbetrag das Alarmkriterium ergibt Die spezielle Art der logischen Verknüpfungen zwischen den einzelnen Signalen kann nach Bedarf festgelegt und auch immer wieder geändert werden.

Schließlich ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß zur Speicherung und Verarbeitung der einzelnen Meldersignale eine Daten-Verarbeitungsanlage dient Auf diese Weise ist es nicht nur möglich, die logischen Verknüpfungen ohne großen Aufwand ständig zu variieren und den Gegebenheiten anzupassen, sondern es ist darüber hinaus auch möglich, beispielsweise täglich eine automatische Prüfung sämtlicher Melder durchzuführen. Bei einer solchen automatischen Prüfung ist es möglich, anormal reagierende Feuermelder und Anlagenteile zu protokollieren und gleichzeitig den Wartungsdient zu rufen, wenn Fehler in der Anlage erkannt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in einem Blockschaltbild den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage,

F i g. 2 in einem Diagramm die Zuordnung einzelner Feuermelder zu bestimmten Frequenzbereichen mittels eines Frequenzanalysators,

F i g. 3 den Aufbau eines in der erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage verwendbaren Frequenzanalysators,

F i g. 4 eine Zusammenstellung verschiedener Meldekriterien, die von der Brandmeldeanlage unterschieden werden,

F i g. 5 eine Schaltungsanordnung für einen Ionisationsfeuermelder oder für einen Wärmemelder in einer Leitungsschleife,

F i g. 6 eine Schaltungsanordnung für einen Wärmemelder oder einen Druckknopfmelder in einer Leitungsschleife.

Die Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage. Die einzelnen Feuermelder Mn, M\i usw. der gesamten Brandmeldeanlage sind auf verschiedene Melderlinien Li, Li usw. verteilt und über diese Linien mit einer Zentrale Z verbunden. Jede Linie besteht aus einer Doppelleitung, an die alle Melder einer Linie parallel angeschaltet sind. Im vorliegenden Beispiel besitzt die Anlage m Linien und jede Linie besitzt π Feuermelder, so daß die Melder Mi 1 bis Ail/, fiber die Linie L\ und die Melder M_m\ bis Af_0n, fiber die Linie L_n, an die Zentrale angeschlossen sind. Jeder Melder kann zumindest zwei, im allgemeinen jedoch mehr unterschiedliche Signale aussenden, um die von ihm gemessene Brandkenngröße zu kennzeichnen.

Darüber hinaus senden alle Melder einer Linie unterschiedliche, für den jeweiligen Melder typische Signale, so daß alle Melder unabhängig voneinander identifiziert werden können. In der Regel werden alle Melder einer Linie über die Dopelleitung auch mit Betriebsspannung versorgt Als Übertragungsverfahren kann ein Zeitmultiplexverfahren oder ein Tonfrequenz-Multiplexverfahren, wie in den nachfolgenden Beispielen, gewählt werden.

In der Zentrale Z ist zunächst eine Einrichtung zur Datenerfassung DE vorgesehen, mit der die Feuermelder der gesamten Anlage ständig abgefragt werden. Zu diesem Zweck werden die Linien Li bis L_n, der Reihe nach an eine Abfrageeinrichtung, beispielsweise einen Frequenzanalysator, angeschaltet Im Frequenzanalysator werden alle Frequenezn auf der Linie gemessen und damit die Zustände aller an die Linie angeschlossenen Melder bestimmt. Anschließend werden die Meßwerte in digitale Form umgesetzt Der Frequenzanalysator kann so aufgebaut sein, daß zur Messung eine große Anzahl von Tonfrequenzempfängern parallel an die Linie angeschaltet werden, von denen dann nur diejenigen ansprechen, in deren Empfangsbereich eine Melderfrequenz fällt. Will man jedoch eine sehr feine Auflösung erreichen, so wird dieses Parallel-Auswerteverfahren wegen der sehr vielen nötigen Tonfrequenzempfänger recht aufwendig. In diesem Fall ist es zweckmäßig, einen seriell arbeitenden Frequenzanalysator zu verwenden, wie er später anhand der F i g. 3 beschrieben wird.

Die in der Datenerfassungseinrichtung DE gewonnenen Daten über alle Melderzustände werden in einem nachfolgenden Datenspeicher DS gespeichert Jedem Melder ist dabei ein Bereich im Speicher rügeordnet der z. B. aus einem Byte (8 bit) besteht und im einfachsten Fall mit je vier bit den letzten und den vorletzten Meßwert der Brandkenngröße für den zugehörigen Feuermelder enthält Mit den beiden gespeicherten Meßwerten und dem jeweils neu hinzukommenden Meßwert können als in diesem einfachsten Fall jeweils drei aufeinanderfolgende Werte miteinander verglichen und zur Gewinnung vor Meldekriterien herangezogen werden. Der Speicherraum wird besser ausgenützt wenn nicht der Betrag der vorletzten Brandkenngröße, sondern nur die Änderung gegenüber dem letzten Wert abgespeichert wird. Dabei reicht es, wenn folgende vier Fälle unterschieden werden:

1) Die Brandkenngröße ist unverändert;

2) die Brandkenngröße war größer als der letzte Meßwert;

3) die Brandkenngröße war um eines kleiner als dei letzte Meßwert und

4) die Brandkenngröße war um mehr als eines kleinei als der letzte Meßwert

Mit vier Werten (2 bit) pro Messung kann man danr in einem Byte (8 bit) neben dem Betrag der letzter Messung (4 bit) zwei weitere Meßergebnisse (je 2 bit] speichern und hat somit zur Alarm- bzw. Störungserkennung zusammen mit dem aktuellen Meßwert viel Messungen zur Verfügung. Nach jeder Auswertung, die zweckmäßigerweise nach jeder Melderabtastung erfolgt, wird der Speicherinhalt korrigiert, so daß immei die aktuellen Werte der zwei bzw. drei letzter Abtastungen gespeichert sind.

Die Auswertung aller gespeicherten Meßkenngrößer erfolgt mit einer Datenverarbeitungseinrichtung DV

welche durch Vergleichen der zeitlich aufeinanderfolgenden Brandkenngrößen eines oder auch mehrerer Feuermelder und durch logische Verknüpfungen der Brandkenngrößen nach verschiedenen Gesichtspunkten verschiedene Meldekriterin gewinnt. Einige wichtige Beispiele für die Gewinnung von Meldekriterin sind später anhand der F i g. 4 erläutert.

Die in der Datenverarbeitungseinrichtung DV gewonnenen Ergebnisse werden in einer in der Meldetechnik gebräuchlichen Weise weitergegeben, beispielsweise eine Alarmmeldung an die Feuerwehr FlV und eine Störungsmeldung an den Wartungsdienst WA. Zugleich können Sondereinrichtungen SE angeschlossen werden, beispielsweise spezielle Anzeigegeräte, Wegweiser, Schalter für Feuertüren u. dergl.

Die Zentrale Z wird im allgemeinen eine Datenverarbeitungsanlage enthalten, die zumindest die Datenspeichereinrichtung DS und die Datenverarbeitungseinrichtung DV umfaßt. Eine Bedienungs- und Registriereinrichtung BR ermöglicht es schließlich, den Arbeitsablauf der gesamten Brandmeldeanlage individuell zu beeinflussen und den jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Hierzu wird im allgemeinen ein Bedienungsblattschreiber verwendet. Für höhere Anforderungen ist das komplette Spektrum kommerzieller Peripheriegerate, wie Datensichtgeräte und Schnelldrucker, anschließbar.

Von der Zentrale der Brandmeldeanlage aus kann turnusgemäß oder in Einzelfällen eine Funktionskontrolle durchgeführt werden, ohne daß dabei die Anlage jo abgeschaltet werden muß. So können beispielsweise alle Ionisationsbrandmelder nacheinander mit einer Prüfgasmenge beaufschlagt werden, die kleiner als die zur Alarmgabe benötigte ist. Alle Melder, die eine zu kleine oder eine zu große Reaktion zeigen, werden protokolliert Die Reihenfolge der Prüfung muß nicht nach der Linienführung, sondern kann so festgelegt werden, wie es für die Wartung am zweckmäßigsten ist Natürlich können bei der Melderprüfung wie bisher auch einzelne Anlageteile völlig abgeschaltet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in den gerade zu prüfenden Anlageteilen eine verringerte Empfindlichkeit einzustellen, z. B. dadurch, daß immer zwei benachbarte Melder die gleiche Änderungstendenz der Brandkenngröße zeigen müssen, was durch die Prüfung mit einem einzigen Prüfgerät nicht nachgebildet werden kann.

Weiterhin kann in den Meldern durch gezieltes Ändern der Betriebsspannung eine scheinbare Änderung der Brandkenngröße verursacht werden. Diese Prüfung kann auch ohne manuelle Anforderung automatisch, z. B. täglich, durchgeführt werden. Auch hier werden anormal reagierende Melder und Anlagenteile protokolliert Zusätzlich wird im Falle der automatischen Prüfung der Wartungsdient gerufen, wenn Fehler in der Anlage erkannt werden.

Im folgenden soll noch näher auf die Funktion einzelner spezieller Anlageteile eingegangen werden. So zeigt die Fi g. 2 in einem Diagramm die prinzipielle Arbeitsweise eines Frequenzanalysators, der in der Datenerfassungseinrichtung DE (Fig. 1) verwendet wird. Die Spaltfrequenz des Frequenzanalysators wird zeitlinear verschoben, so daß jedem Zeitpunkt t innerhalb eines Prüfablaufes eine bestimmte Frequenz / entspricht Da jedem Feuermelder Mu, Mn bis M\„ ein bestimmter Frequenzbereich zugeteilt ist, kann innerhalb dieses charakteristischen Frequenzbereiches jeweils eine ganz bestimmte Frequenz einem ganz bestimmten Melderzustand zugeordnet werden. Mit einem Zeitzähler ZZ, der mit Zeittakten weitergeschaltet wird, kann für jede Frequenz / ein digitaler Wert festgelegt werden. So wird z. B. nach jeweils zehn Zeitabschnitten der Anfang eines Frequenzbereiches erreicht, in welchem sich die Melderfrequenz abhängig von der Brandkenngröße um das Äquivalent von z. B. 5 Zeitabschnitten ändern kann. Auf diese Weise erhält man jedes Mal, wenn der serielle Frequenzanalaysator anspricht, durch Abfragen der Zählerstellung des Zeitabschnittszählers ZZden jeweiligen Melderzustand (letzte Deizmalstelle) und die Meldernummer (vordere Dezimalstellen). Nach dem kompletten Abfragen einer Linie wird der Frequenzanalysator auf die nächste Linie geschaltet und wertet deren Melder in gleicher Weise aus. Der Zeitabschnittzähler zählt dabei weiter, so daß jeder Melder seine eindeutige Nummer hat, also etwa die Melder der Linie 1 die Nummer 1 bis 20, die Melder der Linie 2 die Nummern 21 bis 40 und die Melder der Linie 50 die Nummern 981 bis 1000. Die auf die Meidernummer folgende Dezimalstelle ist in jedem Fall ein und dasselbe Maß für die jeweilige Brandkenngröße. Bezieht man dies auf die F i g. 2, so kann beispielsweise der Frequenzanalysator bei der Frequenz f, ansprechen. Der Zeitabschnittzähler ZZ zeigt dann die Zahl 122 und dies bedeutet, daß der Melder mit der Nummer 12 abgefragt wurde und den Zustand 2 zeigt.

Die Zahl der unterscheidbaren Stufen der Brandkenngröße hängt von der gewünschten Genauigkeit ab. Während im genannten Beispiel fünf Stufen angeführt sind, wird vielfach eine feinere Unterteilung, beispielsweise in 16 Stufen Δ 4 bit, in Frage kommen.

Die F i g. 3 zeigt den Aufbau eines Frequenzanalysators, wie er zur Ausführung des anhand von Fig.2 erläuterten Abfrageverfahrens verwendet werden kann. Der in F i g. 2 erwähnte Zeitabschnittzähler ZZ ist hier unterteilt in eine Zählerkette mit einem Zähler für den Melderzustand Z_Mz, einen Zähler für die Meldernummer Zmn und einen Zähler für die Melderlinie Zml- Ein Taktgenerator Tsteuert diese Zählerkette

Zmz— Zmn— Zml

so, daß sich Zmz am schnellsten und Zml am langsamsten ändert Zml wählt über die Koppelmatrix M eine Melderlinie, beispielsweise L\, an und schaltet diese auf einen Eingang des Empfangsmodulators MOD. Der Digital-Analog-Umsetzer DAU liefert eine Spannung, die der Stellung der Zähler Zmz und Zmn proportional ist und steuert mit dieser Spannung den spannungsgesteuerten Oszillator SO so, daß seine Frequenz OF mit der Stellung der Zähler Zmz und Zmn ansteigt Die Frequenz OF wird ebenfalls zum Empfangsmodulator MOD geführt und dort mit den von der Melderlinie kommenden Frequenzen AiFgemischt Mit den übrigen Mischprodukten des Modulators MOD wird auch die Differenzfrequenz OF— MF dem Bandfilter BF zugeführt Entspricht diese Differenzfrequenz einer vorgegebenen Zwischenfrequenz ZF, so gelangt sie durch das Bandfilter BF, wird im Verstärker VE verstärkt und im Demodulator DM demoduliert Es entsteht also immer dann ein Signal im Demodulator DM, wenn die Oszillatorfrequenz OF gleich der Summe der Melderfrequenz MF und der fest vorgegebenen Zwischenfrequenz ZFist

Da durch die Melderfrequenz MFdie Meldernummer und der Melderzustand eindeutig bestimmt sind, kann der Zustand und die Nummer des betreffenden Melders durch die Stellung der Zähler Zmz und Zmn dargestellt werden. Die Melderlinie AfL wird, wie bereits erwähnt

durch die Stellung des Zählers Zml dargestellt. Liefert nun der Demodulator DM ein Signal, so wird die Stellung aller Zähler Z in die Speicher Smz Smn und Sml übernommen. Gleichzeitig wird mit dem Signal von DM ein Anforderungsspeicher A gesetzt. Eine Datenverarbeitungsanlage DVA, die ständig die Stellung des Speichers A abfragt, erkennt jetzt, daß in den Speichern Smz, Smn und Sml ein gültiger Melderzustand gespeichert ist und ihr übergeben werden soll. Daraufhin übernimmt die Datenverarbeitungsanlage DVA die in Smz, Smn und Sml gespeicherten Informationen und stellt anschließend den Anforderungsspeicher A wieder in seine Ruhestellung. In der Datenverarbeitungsanlage DVA kann nunmehr der gemessene Melderzustand mit den dort gespeicherten vorhergehenden Melderzuständen zusammen zur Gewinnung eines neuen Meldekriteriums ausgewertet werden. Die Zähler Zmz und Zmn, eventuell auch der Zähler Zml, werden inzwischen durch den Taktgenerator T weitergeschaltet, so daß der gesamte Meßvorgang für den nächsten Feuermelder wiederholt werden kann.

Die Fig.4 zeigt anhand eines Diagramms vier verschiedene Verläufe von Melderkenngrößen, aus denen sich entsprechende Meldungen ableiten lassen. Es sind hierbei Möglichkeiten dargestellt, wie beispielsweise eine logische Verknüpfung der zeitlich hintereinander gemessenen Melderzustände vorgenommen werden kann, um sinnvolle Meldekriterien zu gewinnen. Die logische Verknüpfung dieser Melderzustände kann natürlich nauch in Form eines Programms für eine Datenverarbeitungsanlage erstellt werden. In der F i g. 4 ist der Verlauf der Melderkenngröße U_K über der Zeit t aufgezeichnet Die Melderkenngröße, die vom einzelnen Feuermelder in Form einer Frequenz abgegeben wird, wird im Frequenzanalysator in einen digitalen Wert umgewandelt, so daß beispielsweise 16 verschiedene Stufen zur Kennzeichnung zur Verfügung stehen.

Zur Auswertung wird beispielsweise festgelegt, daß der normale Arbeitsbereich des Feuermelders zwischen den Stufen 2 und 9 liegt. Unterhalb der Stufe 2 und oberhalb der Stufe 9 wird ein Störungsbereich angenommen, oberhalb der Stufe 11 ein Alarmbereich. Neben diesen absoluten Aussagen über den Meldezustand wird aber noch der zeitliche Verlauf der Melderkenngröße gewertet Wie bereits beschrieben, werden jeweils die letzten zwei oder mehr Messungen gespeichert, so daß man beispielsweise den Zeitraum der letzten drei Messungen als eine Zeit ίο annehmen kann, innerhalb der die Entwicklung der Brandkenngröße beurteilt werden muß. So gilt in der Fig.4 der Fall Ki noch als Ruhezustand, obwohl kurzzeitig, beispielsweise durch einen Blitzschlag, eine sehr starke Änderung der Brandksnngröße zu verzeichnen ist Die Dauer At dieser Änderung ist kleiner als der Beobachtungszeitraum to; es wird also kein Alarm ausgelöst

Ändert sich jedoch die Brennkenngröße während des Beobachtungszeitraums monoton mit einer bestimmten Steigung s, ist also

/I UK

At '

so wird ein Differenzieralarm ausgelöst Die Methode kann hierbei noch verfeinert werden; so wird ein Differenzieralarm beispielsweise ausgelöst, wenn entweder die Brandkenngröße eines Feuermelders im Beobachtungszeitraum um drei Stufen anwächst oder τ wenn die Brandkenngröße bei zwei benachbarten Feuermeldern im gleichen Zeitraum nur um zwei Stufen anwächst.

Anhand des Falles K 3 in der F i g. 4 ist zu sehen, daß eine Störungsmeldung abgeleitet wird, wenn die

ίο Brandkenngröße während aller Messungen im Beobachtungszeitraum innerhalb des Störungsbereiches liegt, also zwischen den Werten 9 und 11. In gleicher Weise wird eine Alarmmeldung abgegeben, wenn die Brandkenngröße während des Beobachtungszeitraums

ι > ständig oberhalb des Alarmwertes 11 gemessen wurde (Fall K 4).

Die F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Anschaltung eines Ionisationsfeuermelders an eine Melderlinie a, b(=L\) der erfinduingsgemäßen Brandmeldeanlage. Die Schaltung enthält im wesentlichen einen Oszillator, der aus der Spule Lsi, dem Kondensator Cl, dem Transistor Γ2 und einer Rückkopplungsspule Ls 2 besteht. Der Ionisationsfeuermelder ist mit seiner Meßkammer MK und der

2^r> Vergleichskammer VK so angeschaltet, daß jede Änderung der Meßkammerspannumg über einen Feldeffekttransistor Ti und eine Kapazitätsdiode D1 zu einer Änderung der Oszillatorfrequenz führt. Somit ist die abgegebene Tonfrequenz ein direktes Maß für den Zustand des Ionisationsfeuermelders.

Setzt man in der Schaltung gemäß F i g. 5 anstelle der Ionisationskammer MK und VK und des Feldeffekttransistors Π an den Klemmen 1 und 2 einen Heißleiter HL ein, so erhält man einen stetigen Wärmemelder, der die

J5 jeweilige Temperatur analog über die abgegebene Frequenz meldet.

Eine einfache Schaltungsanordnung für einen Feuermelder mit nur zwei Meldezuständen ist in der F i g. 6 dargestellt Auch dieser Melder wird parallel an die Doppelleitung a, b angeschaltet und von dort mit Betriebsspannung versorgt. In die gleiche Leitung speist er eine Tonfrequenzspannung ein, deren Frequenz durch einen aus den Kondensatoren C 2 und C3, der Spule Ls 3, dem Transistor T3 und der Rückkopplungsspule Ls4 gebildet wird. Im Ruhezustand bestimmen Ls 3, C2 und CZ die Frequenz. Im Alarmfall dagegen öffnet der Alarmkontakt k, Ci wird abgeschaltet und die ausgesendete Frequenz ändert sich.

Ersetzt man den Alarmkontakt Jt, der Teil eines

so Druckknopfmelders sein kann, an den Klemmen 4 und 5 durch einen Kaltleiter KL, so erhält man einen Wärmemelder. Bei niedrigen Temperaturen wird die Senderfrequenz durch den Schwingkreis aus Ls 3, C2 und C3 bestimmt Überschreitet die Umgebungstemperatur die Curie-Temperatur des Kaltleiters, so wird dieser hochohmig, C3 wird abgeschaltet und damit die ausgesendete Frequenz geändert Derartige Feuermelder mit nur zwei Zuständen kommen jedoch für eine erfindungsgemäße Brandmeideanlage nur bedingt in Betracht, da im allgemeinen eine feinere Auswertung durch eine stärkere Abstufung der BrandkenngröBen erwünscht und möglich ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatische Brandmeldeanlage mit mehreren über Leitungsschleifen mit einer Zentrale verbundenen Feuermeldern, von denen jeder eine Signaleinrichtung zur Abgabe eines für ihn charakteristischen Signals besitzt und wobei in der Zentrale Einrichtungen zur Identifizierung einzelner Melder anhand der charakteristischen Signale vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtungen der einzelnen Feuermelder (Mw, Mn usw.) jeweils ein entsprechend dem Melderzustand veränderliches, das vom Melder abgegebene Signal innerhalb eines für den Melder charakteristischen Bereichs veränderndes Glied besitzen, und daß in der Zentrale (Z) Speichereinrichtungen (DS) zur Speicherung der nach einem Multiplex-Verfahren periodisch abgefragten und identifizierten Meldersignale, Vergleichseinrichtungen (DV) zur Feststellung zeitlicher Veränderungen der Melderzustände sowie logische Verknüpfungen (DV)zur Gewinnung differenzierter Meldekriterien aus den zeitlichen Änderungen der Signale eines oder mehrerer Feuermelder (Mu usw.) vorgesehen sind.

2. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung eines an sich bekannten Frequenz-Multiplex-Verfahrens die einzelnen Feuermelder (Mn usw.) Schwingkreise (Ls 1, Ls2, Cl, D, T2) besitzen, deren Resonanzfrequenz jeweils in einem für den betreffenden Feuermelder charakteristischen Frequenzbereich liegt und innerhalb dieses Frequenzbereichs entsprechend dem Melderzustand veränderbar ist, wobei zur Identifizierung und Auswertung der Meldersignale in der Zentrale ein Frequenzanalysator verwendet ist.

3. Brandmeldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzanalysator eine Anzahl von parallel anschaltbaren Tonfrequenzempfängern besitzt

4. Brandmeldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenzanalysator verwendet ist, welcher mit einer zeitlinear verschiebbaren Spaltfrequenz der Reihe nach die charakteristischen Frequenzbereiche der Feuermelder durchläuft

5. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zentrale und bei den einzelnen Feuermeldern Einrichtungen zur Übertragung der Melderzustände nach einem an sich bekannten Zeitmultiplex-Verfahren vorgesehen sind.

6. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zentrale Speichereinrichtungen zur Speicherung von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Meldersignalen für jeden einzelnen Feuermelder vorgesehen sind.

7. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Speichereinrichtungen zur Speicherung der jeweiligen Signaländerungen zwischen dem jeweils abgefragten und dem vorhergehenden Meldersignal vorgesehen sind.

8. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zentrale eine logische Verknüpfung der gespeicherten Signale eines Feuermelders derart vorgenommen ist, daß eine Störungsmeldung bzw. ein Alarm weitergeeeben wird, wenn eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Signale oberhalb einer Störungs- bzw. Alarmgrenze liegt

9. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Verknüpfung der gespeicherten Signale eines Feuermelders derart vorgenommen ist, daß eine monotone Veränderung des Meldezustandes dieses Feuermelders um einen vorgegebenen Betrag innerhalb einer bestimmten Zeitspanne als Alarmkriterium dient

10. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Verknüpfung der gespeicherten Signale mehrerer Feuermelder derart vorgenommen ist, daß eine

gleichzeitige monotone Änderung des Meldezustandes mehrerer Feuermelder um einen bestimmten Betrag in einer vorgegebenen Zeit als Alarmkriterium dient

11. Brandmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung und zur logischen Verknüpfung der Meldersignale eine Datenverarbeitungsanlage dient