DE2341087C3

DE2341087C3 - Automatische Brandmeldeanlage

Info

Publication number: DE2341087C3
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: 1979-09-27
Also published as: DE2341087B2; DE2341087A1; JPS5051299A; JPS5715437B2; ATA553874A; NL7409941A; CH575629A5; NL182757C; SE7410312L; AT344547B; SE401574B

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 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 gewisser Prozentsatz von Fehlaiarmen 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 über Gebühr zu belasten. Legt man aber aus diesem Grund die Ansprechschwellen 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 OffenJegungsschrift 19 57 172), bei dem eine Alarmauswertung nicht von einem einzigen Feuermelder, sondern von dem Ansprechen mehrerer Feuermelder mit gegebenenfalls unterschiedlichem physikali- sehen 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 2218 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 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 Veränderun- «o gen 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 gelfot, daß die Signaleinrichtungen der einzelnen Feuermelder jeweils ein entsprechend dem Me'derzustand 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 Meldekriterien 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 Einzelmelder werden ständig der Zentrale angeboten. Jedem Melder ist ,*lso 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 Anlagenteüen 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 Alannkriterjai 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 Melöersigna-Ie 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 lonisationsbrandmeldern, 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 BrandkenngröBe 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 η 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 1 > um einen bestimmten Betrag zur Alarmauslösung führt, während ein monotones Ansteigen der Brandkenngröße bei zwei benachbarten Feuermeldern bereits bei einem geringeren Absolutbetrag das Aiarmkritenum ergibt. Die spezielle Art der logischen Verknüpfungen 2η 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- r> 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 in 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. η

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

- t j

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

In der Zentrale Z ist zunächst eine Einrichtung zui Datenerfassung DE vorgesehen, mit der die Feuermelder der gesamten Anlage ständig abgefragt werden. Zi diesem Zweck werden die Linien L\ bis L_n, der Reihe nach an eine Abfrageeinrichtung, beispielsweise einer Frequenzanalysator, angeschaltet Im Frequenzanalysator werden alle Frequenezn auf der Linie gemessen unc damit die Zustände aller an die Linie angeschlossener 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 nui 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 e« zweckmäßig, einen seriell arbeitenden Frequenzanalysator zu verwenden, wie er später anhand der F i g. 2 beschrieben wird.

Die in der Datenerfassungseinrichtung DE gewonnenen Daten über alle Melderzustände werden in einen nachfolgenden Datenspeicher DS gespeichert, jeden-Melder ist dabei ein Bereich im Speicher zugeordnet der z. B. aus einem Byte (8 bit) besteht und ineinfachsten Fall mit je vier bit den letzten und der vorletzten Meßwert der Brandkenngröße für der zugehörigen Feuermelder enthält Mit den beider gespeicherten Meßwerten und dem jeweils net hinzukommenden Meßwert können als in dieseneinfachsten Fall jeweils drei aufeinanderfolgende Wert«

eines Frequenzanalysator,

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

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

Fig.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 F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage. Die einzelnen Feuermelder Mu, Mn usw. der gesamten Brandmeldeanlage sind auf verschiedene Melderlinien L\, 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 M\ 1 bis Mi π über die linie L\ und die Melder M_m\ bis M_n^ über die Linie L^ 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.

Meldekriterien herangezogen werden. Der Speicherraum wird besser ausgenützt wenn nicht der Betrag dei vorletzten Brandkenngröße, sondern nur die Änderung gegenüber dem letzten Wert abgespeichert wird. Dabe reicht es, wenn folgende vier Fälle unterschieder 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 viei Messungen zur Verfügung. Nach jeder Auswertung, di< zweckmäßigerweise nach jeder Melderabtastung erfolgt, wird der Speicherinhalt korrigiert, so daß immei die aktuellen Werte der zwei bzw. drei letzt« 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.

tote, in der Datenverarbeitungseinrichtung DV gewonnenen Ergebnisse werden in einer in der Meldetechnik gebräuchlichen Weise weitergegeben, beispielswei- in se eine Alarmmeldung an die Feuerwehr FW und eine Störungsmeldung an den Wartungsdienst WA. Zugleich können Sondereinrichtungen SE angeschlossen werden, beispielsweise spezielle Anzeigegeräte, Wegweiser, Schalter für Feuertüren j. dergl. ι >

Die Zentrale Zwird im allgemeinen eine Datenverarbeitungsanlage enthalten, die zumindest die Datenspeichereinrichtung DSund die Datenverarbeitungseinrichtung DVumfalit. tine 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 Peripheriege- _>-, rate, 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 κι abgeschaltet werden muß. So können beispielsweise alle lonisationsbrandmelder nacheinander mit einer Prüfgasmenge beaufschlagt werden, die kleiner ais die zur Alarmgabe benötigte ist. Alle Melder, die eine zu kleine oder eine zu große Reaktion zeigen, werden protokol- r, liert. 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

len, 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 >n 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 F i g. 2 in einem Diagramm die prinzipielle Arbeitsweise eines Frequenzanalysator?, der in der Datenerfassungseinrichtung DE (Fig. 1) verwendet f>o wird. Die Spaltfrequenz des Frequenzanalysators wird zeitlinear verschoben, so daß jedem Zeitpunkt t innerhalb eines Prüfablaufes eine bestimmte Frequenz / entspricht Da jedem Feuermelder M_u, Mn bis Mi„ ein bestimmter Frequenzbereich zugeteilt ist kann inner- b5 halb dieses charakteristischen Frequenzbereiches jeweils eine ganz bestimmte Frequenz einem ganz bestimmten Melderzustand zugeordnet werden. Mit einem Zeitzähler ZZ, der mit Zeittakien weitergeschaltet wird, kann für jede Frequenz Γ «in digitaler Wert festgelegt werden. So wird z. 18. mich 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 Frequenzanalysator anspricht, durch Abfragen der Zijlhlerstellung des Zeitabschnittszählers ZZden jeweiligen Melderzustand (letzte Deizmalstelle) und die Melder nummer (vordere Dezimalstellen). Nach dem kompletten Abfragen einer Linie wird der Frequenzanalysator aul' die nächi te 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 9Si bis ii)0ö. Die auf die Meldernummer 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 ZZzeigt 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 fünl Stufen angeführt sind, wird vielfach eine feinere Unte rteilung, beispielsweise in 16 Stufen Δ 4 bit, in Frage kommen.

Die Fig.3 zeigt den Aufbau eines Frequenzanalysators, wie er zur Ausführung des anhand von F i g. 2 erläuterten Abfrageverfahrens verwendet werden kann. Der in Fig. 2 erwähnte Zeitabschnit "zähler ZZist hier unterteilt in eine Zählerkette mit ein;m Zähler für den Melderzustand Zmz, einen Zähler für die Meldernummer Zmn und einen Zähler für die Melderlinie Zmi, Ein Taktgenerator Tsteuert diese Zählerkette

Zmz— Zmn— Zml

r·*, Anfi pml, 7..- nm mUnellcton im/i 7... am lancrcomclAn

ändert. Zml wählt über die Koppelmatrix M eine Melderlinie, beispielsweise Lu an und schaltet diese auf einen Eingang des Empfangsmodulators MOD. Der Digital-Analog-Umsetzer DAU liefert eine Spannung, die der Stellung der Zähler Zwzund 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 anst eigt. Die Frequenz OF wird ebenfalls zum Empfang.¹ modulator MOD geführt und dort mit den von der Melderlinie kommenden Frequenzen AYFgemisdit Mit den übrigen Mischprodukten des Modulators AiOD 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 MFuie 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 Z_ML dargestellt. Liefert nun der Demodulator DM ein Signal, so wird die Stellung aller Zähler Zin die Speicher Smz. Smn und S_Ml 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 Meidcrzusiände kann natürlich nauch in Form eines Programms für eine Datenverarbeitungsanlage erstellt werden. In der F i g. 4 ist der Verlauf der Melderkenngröße Uk 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 Aiarmbereich. 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 fo annehmen kann, innerhalb der die Entwicklung der Brandkenngröße beurteilt werden muß. So gilt in der Fig.4 der Fall K1 noch als Ruhezustand, obwohl kurzzeitig, beispielsweise durch einen Blitzschlag, eine sehr starke Änderung der Brandkenngröße 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

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

-. 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

κι 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 Fig.5 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Anschaltung eines lonisationsfeuermelders an eine Melderlinie a, b( = L{) der erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage. Die Schaltung enthält im wesentlichen einen Oszillator, der aus der Spule Lsi, dem Kondensator Cl, dem Transistor 7"2 und einer Rückkopplungsspule Ls 2 besteht. Der Ionisationsfeuermelder ist mit seiner Meßkammer MK und der

>■> Vergleichskammer VK so angeschaltet, daß jede Änderung der Meßkammerspannung über einen Feldeffekttransistor 7*1 und eine Kapazitätsdiode D1 zu einer Änderung der Oszillatorfrequenz führt. Somit ist die abgegebene Tonfrequenz ein direktes Maß für den

so Zustand des lonisationsfeuermelders.

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

r> 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 Leituiig speist er eine Toiifrequciiispaiinung cm, tiefen Frequenz durch einen aus den Kondensatoren C2 und C3, der Spule Ls 3, dem Transistor 7"3 und der Rückkopplungs-

4-i spule Ls 4 gebildet wird. Im Ruhezustand bestimmen Ls3, CI und C3 die Frequenz. Im Alarmfall dagegen öffnet der Alarmkontakt k, C3 wird abgeschaltet und die ausgesendete Frequenz ändert sich.

Ersetzt man den Alarmkontakt k, der Teil eines 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 Oberschreitet 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 Brandmeldeanlage nur bedingt in

μ Betracht, da im allgemeinen eine feinere Auswertung durch eine stärkere Abstufung der Brandkenngrößen erwünscht und möglich ist

Hierzu 3 Blatt zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Automatische Brandmeldeanlage mit mehreren Ober Leitungsscbleifen mit einer Zentrale verbündenen 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, da- Iο durch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtungen der einzelnen Feuermelder (Mu, 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, Vtrgleichseinrichtungen (DV) zur Feststel- lung zekBcner Veränderungen der Melderzustände sowie logische Verknüpfungen (DV)zur Gewinnung differenzierter Meldekriterien aus den zeitlichen Änderungen der Signale eines oder mehrerer Feuermelder (M\ 1 usw.) vorgesehen sind.

2. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung eines an sich bekannten Frequenz-Multiplex-Verfahrens die einzelnen Feuermelder (Ai_n usw.) Schwingkreise (Lsi, Ls2, Cl, D, T2) besitzen, deren Resonanzfrequenz jeweils in dnsm 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 durch- läuft

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 Signalände- rungen 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 weitergegeben wird, wenn eine bestimmte Anzahl aufeinan derfolgender 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 vc-rgenommen ist, daß eine gleichzeitige monotone Änderung des Meldezustandes mehrerer Feuermelder um einen bestimmten Betrag in einer vorgegebenen Zeit als Alannkriterium dient

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