DE2526920A1 - Anordnung zur uebertragung von informationen - Google Patents

Anordnung zur uebertragung von informationen

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DE2526920A1
DE2526920A1 DE19752526920 DE2526920A DE2526920A1 DE 2526920 A1 DE2526920 A1 DE 2526920A1 DE 19752526920 DE19752526920 DE 19752526920 DE 2526920 A DE2526920 A DE 2526920A DE 2526920 A1 DE2526920 A1 DE 2526920A1
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Description

Dr. Richard Gl3we . '
Dipi.-Ιηπ. Kiöis D-IfS
D,. ■ -ii > ,violl
Dr. Uir;-·... ;achl .
.T^ue ABOYNE PTY. LIMITED
Anordnung zur Übertragung von Informationen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Übertragen von Informationen, vorzugsweise mittels Hochfrequenz.
Die Erfindung eignet sich besonders, aber nicht ausschließlich, für das Gebiet der Feuermeldesysteme.
Die Übertragung mit Hochfrequenz ist in Verbindung mit Feuermeldesystemen bekannt.
Derartige Anordnungen weisen Hochfrequenzsender auf, die individuell, mit z.B. angeschlossenen Wärmeoder Rauchmeldern, verbunden sind, und diese Sender werden in einen aktiven oder in einen passiven Zustand (in Abhängigkeit von jeweils gegebenen Bedingungen) geschaltet, wenn eine vorbestimmte Änderung in der vorherrschenden Wärme oder Rauchdichte festgestellt wird. Die Sender sind an Empfänger (normalerweise ist nur ein einziger Empfänger vorgesehen, der Signale von einer Anzahl von Sendern feststellen und empfangen kann) und diese an eine Kontroll- oder Anzeigetafel angeschlossen, welche durch Schaltkreise mit den Empfängern verbunden ist.
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Im häufigsten Fall würde eine Anzahl von Sendern an strategischen Punken in jedem Stockwerk eines mehrstöckigen Gebäudes angebracht werden, während ein Empfänger in jedem Stockwerk des Gebäudes untergebracht sein könnte, um die von den Sendern des entsprechenden Stockwerks abgegebenen Signale zu empfangen. Signale, die von den Empfängern aufgenommen werden, verursachen wieder weitere Signale, die über Verbindungsleitungen an die Kontroll- oder Anzeigetafel weitergeleitet werden.
Die oben beschriebenen Sender (welche Wärme- oder Rauchmelder beinhalten) werden individuell durch eingebaute Trockenbatterien versorgt, sodaß es nicht notwendig ist, die Sender mit einer zusätzlichen Verbindungsleitung an eine Hauptspannungsquelle anzuschließen.
Um eine störungsfreie Arbeitsweise zu gewährleisten, müssen Feuermeldesysteme, die auf Basis der Hochfrequenz-Signalübertragung arbeiten, überwacht werden. Das wird üblicherweise auf eine, von generell zwei möglichen Arten erreicht. Die Systeme sind so ausgelegt, daß sie entweder fortlaufend Hochfrequenzsignale übermitteln, wobei eine Unterbrechung der Übertragung entweder einen Feueralarmzustand oder eine Senderbetriebsstörung kennzeichnet oder aber mit automatischer Senderüberwachung (d.h. drahtloser Abfrage) arbeiten, wobei die Sender unter normalen Bedingungen passiv bleiben.
Bei diesen beiden Möglichkeiten treten aber weitere, spezifische Probleme auf. Systeme, die fortlaufend Signale unter "normalen" Bedingungen übertragen, haben·im Sender •einen hohen Stromverbrauch, während jene nach dem Abfrage-
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system arbeitenden Anordnungen zur Überprüfung der jeweiligen Senderleistung in Bezug auf elektronische Hardware entsprechend teuer sind.
Diese Probleme können erleichtert werden, indem man die Sender so auslegt, daß sie periodisch Überwachungssignale, und wenn erforderlich, Alarmsignale, jedoch mit einer wesentlich höheren Wiederholungs-Frequenz als die Überwachungssignale abgeben. Es kann jedoch vorkommen, daß ein derartig einfaches System eine Anzahl weiterer Probleme nach sich zieht.
Beim Betrieb eines solchen Systems ist es nämlich möglich, ja sogar sehr wahrscheinlich, daß der Empfänger Signale wahllos von zwei oder mehreren Sendern in und/ oder außerhalb eines jeden Gebäudes erhalten könnte. Unter diesen Umständen könnte ein überwachungssignal, das vom Empfänger entdeckt werden sollte, abgewiesen werden, weil es möglich wäre, daß gleichzeitig Überwachungssignale von mehreren Sendern empfangen werden.
Dieses Abweisen eines an sich richtigen Signals könnte dazu führen, daß der Empfänger wiederum fälschlicherweise Signale abgibt, die eine Störung im Sender anzeigen.
Die der gegenständlichen Erfindung zu Grunde gelegene Aufgabe war es, dieses Problem zu vermeiden, wobei jedoch nicht der komplizierte Weg einer Synchronisierung der Sendesignale eingeschlagen werden sollte. Es wurde vielmehr ein System geschaffen, das ein funktionsrichtiges Überwachen der Sender anzeigt, wenn zumindest ein überwachungssignal
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innerhalb vorbestimmter (aufeinanderfolgender) Zeitabstände festgestellt wird, die im Verhältnis zu den aufeinanderfolgenden Zeitabständen zwischen den Signalen im Überwachungsbetrieb lang, und die int Verhältnis zur Dauer eines einzelnen ÜberwachungsSignaIs sehr lang sind.
Die Anordnung zur Informationsübertragung gemäß der Erfindung besteht aus
a) einer Einrichtung zum Übertragen von Signalen in zwei Übertragungsarten, von welchen eine einem Überwachungsbetrieb der Einrichtung entspricht, wobei für die Modulation auf ein Trägersignal abgegebene Überwachungssignale eine Sendedauer von £_t haben und voneinander durch eine Zeit tfc>St) getrennt sind, und die andere Übertragungsart einem das Vorhandensein eines Alarmzustandes kennzeichnenden Alarmbetrieb der Einrichtung entspricht,-..wobei für die Modulation auf das Trägersignal abgegebene Alarmsignale eine größere Wi ederholungsfrequenz haben, als die Wiederholungsfrequenz der Überwachung ssignale, und aus
b) einer Empfangseinrichtung für den Empfang und zum Feststellen der von der Übertragungseinrichtung abgegebenen Signale, wobei beim Ändern der Übertragungsart der Signale durch die Übertragungseinrichtung oder beim festgestellten Ausbleiben eines Signals von der Sendedaueret innerhalb jeder Periode von aufeinanderfolgenden, vorbestimmten e eine Betriebsstörung kennzeichnenden Perioden der Dauer xt(>t), die Empfangseinrichtung ein Ausgangssignal abgibt
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Die Anordnung wird gewöhnlich mit einem mit der Signalübertragungseinrichtung verbundenen Sensor zum Erkennen eines einen Alarm auszulösenden Zustandes ausgestattet sein.
Vorzugsweise sind die Alarmsignale gleichartig wie die Überwachungssignale aufgebaut, der einzige Unterschied zwischen den einzelnen Übertragungen liegt in der Wiederholungsfrequenz der Signale. Jedes Signal ist auch vorteilhafterweise aus einer Folge von Impulsen zusammengesetzt.
Des weiteren haben die Alarmsignale vorzugsweise die gleiche Sendedauer(j£t)wie die Überwachungssignale, wobei die einzelnen Alarmsignale durch die Zeitott^t) voneinander getrennt sind. Wenn mindestens ein Signal von der Sendedauer öt innerhalb einer Zeitspanne _ßt_, gemessen vom Empfang eines entsprechenden, vorherigen Signals empfangen und festgestellt wird, wobeio^t^t-d t ist, gibt die Empfangseinrichtung darauf ein den Alarmbetrieb kennzeichnendes Ausgangssignal ab.
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Die Erfindung stellt daher ein System dar, das sich selbst überwacht und das im Hinblick auf den Spannungsverbrauch des Senders wirtschaftlich ist. Diese Wirtschaftlichkeit wird dadurch erreicht, indem die Wiederholungsfrequenz des Überwachungssignals im Verhältnis zur Wiederholungsfrequenz des Alarmsignals sehr nieder ist.
Das System dient auch zur automatischen Funktionsüberwachung des Senders, weil der Empfänger
1. das Überwachungssignal, welches die normale Arbeitsweise d#s Senderä anzeigt, feststellt,
2. das Alarmsignal, welches eine bestehende Alarmsituation kennzeichnet, feststellt und
3. das eine Betriebsstörung bedeutende Fehlen von Signalen feststellt, z.B. durch eine leere Batterie im Sender.
Wie oben bereits angeführt, ist die Möglichkeit einer irrtümlichen Betriebsstörungsanzeige durch den Empfänger im Zusammenhang mit einem angeschlossenen Sender sehr gering, und zwar wegen der sehr kurzen Sendedauer ( it) jeder Überwachungsimpulsfolge und der kurzen Zeitspanne (t.) zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsfolgen im Verhältnis zur Zeit (x.t), die zum Feststellen eines gesendeten Überwachungssingals zur Verfügung steht. Es wurde durch mathematische Studien errechnet, daß in einem gegebenen Bereich mit 5000 Sendern:, wenn jeder Sender im Überwachungszustand je 1 Impuls-signal pro Minute (t.) abgibt, wobei jedes Impulssignal 600 Microsekunden ( S t) dauert, und die Ansprechzeit bis zum Feststellen einer Betriebsstörung im Sender mit 10 Minuten (x.t) angenommen wird, die Wahrscheinlichkeit,
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daß irgend ein Sender nicht korrekt und für sich allein
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überwacht wurde, 10 wäre.
Die obigen Zahlen dienen einzig dem Zweck, diese sehr kleine Wahrscheinlichkeit einer Fehlüberwachung aufzuzeigen, sie sollten aber nicht als optimal erzielbarer Wert angesehen werden. Es ist jedoch möglich, daß die Abgabe einer Impulsfolge von der Dauer von 600 Microsekunden bei einer Übertragung in eine Bandbreite fällt, die gesetzmäßig verboten ist. Ziemlich dieselben Wahrscheinlichkeitszahlen können jedoch erreicht werden (beim Erhöhen der Impulsfolgen-Dauer), indem man die Anzahl der Sender innerhalb eines gegebenen Bereichs herabsetzt und/ oder im Empfänger die Ansprechzeit zum Feststellen eines Störbetriebs erhöht.
Es werden daher unter Bezugnahme auf das vorher Gesagte die folgenden, jedoch nicht einschränkend zu verstehenden, Daten für das Überwachungssignal bei einer Reihe von Anwendungsmöglichkeiten des Systems angegeben:
Sendedauer jeder Impulsfolge (<$t) - 200 Microsekunden
bis 5 Millisek.
Signalintervall (t) - 30 Sekunden bis
2 Minuten
Ansprechzeit des Empfängers bei Betriebsstörung (xt) ' - 5 Sekunden bis
60 Minuten
Bei bestimmten Anwendungen des Systems kann das Signalintervall (t) beträchtlich erhöht werden; z.B. bis zu zwei Stunden. Die Empfänger-Ansprechzeit (xt) müßte dann entsprechend angepaßt werden. S0988^/nRftn
Ebenso werden die folgenden (nicht einschränkend zu verstehenden) Daten für das Alarmsignal in einer Reihe von Anwendungsmöglichkeiten des Systems, angegeben.
Sendedauer jeder Impulsfolge (£t) - 200 Microsekunden bis
5 Millisekunden
Signalintervall (<xt) - 100 Microsekunden bis
5 Millisekunden
Ansprechzeit des Empfängers bei
Alarm ({ot) - 100 Microsekunden bis
20 Sekunden
Unter "Betriebsstörungs-Ansprechzeit", worauf oben Bezug genommen wurde, ist jene Zeiteinheit zu verstehen, in der ankommende Signale überprüft werden oder auch eine vorherbestimmte Anzahl von kürzeren Zeiteinheiten, wobei die Überprüfung während dieser kürzeren Zeiteinheiten durchgeführt wird. Im letzteren Falle wird angenommen, daß die "Betriebsstörungs-Ansprechzeit" aus der Summe der vorherbestimmten Anzahl kürzerer Perioden zusammengesetzt wird.
In einem System, in dem eine Anzahl von Sendern mit einem einzigen Empfänger verbunden ist (wobei der Empfänger zwischen den jeweiligen Sendeadressen unterscheiden kann)r sollte die Zeit (t) zwischen den Impulsfolgen nicht gleich sein der Zeit zwischen dem Empfang der Sendesignale von verschiedenen Sendern. Eher sollte der Wert t in jedem Sender zwischen verschiedenen Bereichen gewählt werden (innerhalb vernünftiger Grenzen), um so die Möglichkeit von Interferenzen von durch die Sender abgegebenen Signalen zu umgehen.
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Der Aufbau des Sensors wird von der Anwendung des Sendesystems abhängen. Zusätzlich zur Feuermeldung könnte das System z.B. für Sicherheitsanlagen und für Umweltschutz, z.B. Feststellung des Verschmutzungsgrades, verwendet werden, wobei der Sensor entsprechend ausgewählt werden müßte. In ähnlicher Weise wird das System auch an die einen Alarm auszulösende Situation anzupassen sein.
Im Zusammenhang mit einem Feuermeldesystem weist der Sensor einen Wärmedetektor auf, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperaturhöhe aktiviert wird. Es kann daher der Sensor mit einem auf verschiedene Temperatursprünge oder mit einem auf eine bestimmte Temperatur abgestimmten Detektor ausgestattet sein. Alternativ dazu kann der Sensor auch beispielsweise einen Rauchentwicklungs-Detektor beinhalten oder haben, welcher auf eine vorherbestimmte Rauchdichte anspricht.
Das System ist besonders für Feueralarmsysteme für mehrstöckige Bauwerke geeignet. In so einem Fall könnten mehrere Sensorköpfe an strategischen Punkten in jeder Etage des Gebäudes angeordnet werden und von dort Signale zu einem oder mehreren Empfängern, die in jedem Stockwerk angeordnet sein könnten, senden. Die in den verschiedenen Stockwerken untergebrachten Empfänger könnten durch eine Verbindungsleitung an eine gemeinsame Kontrolleinheit angeschlossen sein, die für jeden Betriebszustand ein hörbares und/oder sichtbares Signal abgeben kann.
Bestimmte Schaltkreise, die nicht für bestimmte Empfänger vorgesehen sind, und welche alle Empfänger mit
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der ihnen angeschlossenen Kontrolleinheit gemeinsam haben, könnten in Form einer Baueinheit im Rahmen der Kontrolleinheit untergebracht sein.
Jeder Sander gibt gewöhnlich in einzigartiger Form codierte Signale ab. Solche Signale könnten durch /unplituden-Frequenzöder Phasenmodulation auf ein Trägersignal erzielt werden.
Die Erfindung soll an Hand der nachfolgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform für· ein Feuermeldesystem zur Installation in einem mehrstöckigen Gebäude näher beschrieben werden.
Ein oben beschriebenes System ist in den Zeichnungen dargestellt.
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In Figur 1 wird in Form eines Diagrammes ein mehrstöckiges Gebäude mit eingebautem Feuermeldesystem dargestellt.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines einzigen Senders und eines mit ihm, gegebenenfalls über eine größere Distanz, verbundenen Empfängers, welche beide einen Teil des Meldesystems bilden.
Figur 3 zeigt einen in Figur 2 dargestellten Sender im Detail, während die
Figuren 4, 5 und 6A-6B (wobei Figur 6B eine Fortsetzung von Figur 6A ist) einen Empfänger aus Figur 2 im Detail zeigen.
In den Figuren 7 und 8 ist die Funktionsweise des Empfängers an Hand von logischen Signalen und der jeweiligen zeitlichen Zuordnung untereinander dargestellt.
Wie aus Figur 1 der Zeichnungen zu entnehmen ist, sind eine Anzahl von Wärmesensor-Sendeköpfen 2o an der Decke 21 jeder Etage eines mehrstöckigen Gebäudes 22 angebracht.
Die Sensoren, die von herkömmlicher Ausführung sein können und für die Erfindung nur von nebengeordneter Bedeutung sind, arbeiten in an sich bekannter Weise, wobei jede von einem lokalen Feuer verursachte Erhöhung der Umgebungs-Temperatur gemeldet wird. Wenn das Vorhandensein eines Feuers entdeckt ist, betätigen die Sensoren eine Integral-Schaltvorrichtung, und dies wiederum veranlaßt einen angeschlossenen Sender, Alarmsignale abzugeben.
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Die Arbeitsweise des Senders und der Sendeablauf werden nachfolgend beschrieben.
Zumindest ein Empfänger 23 ist in jedem Stockwerk des Gebäudes 22 vorgesehen, um jedes Signal, das von einem an den Empfänger angeschlossenen Sender abgegeben wird, zu empfangen^
Die Empfänger sind durch ein Kabel 24 an eine gemeinsame Kontrqlleinheit 25 angeschlossen, welche gewöhnlich eine Anzeigetafel aufweist. Das Kabel 24 könnte einfach im Kabelschacht des Gebäudes untergebracht sein.
Die Kontrolleinheit 25 beinhaltet ein lokales Alarm- und Störungsanzeigesystem und könnte über eine übertragungsleitung 26 mit einer externen Alarmanlage einer in der Nähe befindlichen autorisierten Feuerwache verbunden sein.
Die Funktion und Arbeitsweise des Empfängers 23 wird im einzelnen in der folgenden Beschreibung dargelegt.
Jeder Sensorkppf 20 besteht normalerweise aus zwei miteinander verbundenen, jedoch nicht dargestellten Gehäusen, von denen in einem der Sensor 3 5 (welcher einfach als Thermoschalter bezeichnet werden kann), und im anderen der Sender 27 untergebracht ist.
Das Gehäuse des Sensorkopfes beinhaltet ferner eine Trockenbatterie 3o, um den Sender mit einer Schaltspannung zu versorgen. Diese Wärmesensoren sind daher nicht an eine externe Spannungsquelle angeschlossen.
Figur 2 zeigt schematisch das Zusammenwirken
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zwischen einem Sensorkopf 20 und einem angeschlossenen Empfänger 23, wobei nur die wesentlichen Teile des Senders und des Empfängers dargestellt sind.
Jeder Sender 27 oder, alternativ, jeder einzelne Sender aus einer Anzahl Sendergruppen gibt bestimmte codierte Signale ab, sodaß eine Antwort nur von einem am jeweiligen Sender angeschlossenen Empfänger erfolgen kann. Die Signale werden - wie nachstehend beschrieben durch digitale Modulation eines Hochfrequenzträgersignales (durch Zeitaufteilung) erreicht.
Unter normalen Arbeitsbedingungen (d.h. wenn der Sender 27 die Überwachungssignale abgibt und der Sensor nicht aktiviert ist) gibt jeder Sender codierte Impulssignale von jeweils 600 Microsekunden Dauer im Abstand von einer Minute ab. Diese Kontrollsignale werden in Form eines Diagrammes in Figur 2 dargestellt, wobei die Hochfrequenz-Trägerkomponente der Signale der Klarheit wegen weggelassen wurde.
Im Alarmzustand gibt der nun aktivierte Sender codierte Impulssignalfolgen mit erhöhter Frequenz ab.
Dabei wird eine Serie von 20 Impulssignalen abgegeben, wobei jeder der Impulse, die durch 200 Microsekunden voneinander getrennt sind, eine Sendedauer von 600 Microsekunden (wie im Überwachungszustand) hat. Die Alarmsignale sind in derselben Weise codiert wie die Überwachungssignale, der Unterschied liegt lediglich in der Sendefrequenz der Signale selbst. Bei Betriebsstörung, beispielsweise durch Versagen der Batterie
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oder eines anderen Bestandteils, werden vom Sender 27 keine Signale abgegeben.
Der Kapfänger 23 empfängt, wie in Figur 2 dargestellt, nur Signale, die von einem an ihn angeschlossenen Sender 27 abgegeben werden und stellt auch Änderungen in der Art' der Signalübermittlung des Senders fest. Zusätzlich stellt der Empfänger auch fest, wenn keine Signale von einem an ihn angeschlossenen Sender abgegeben werden und gibt, nach Ausbleiben eines Signals, innerhalb von 10 Minuten einen Störalarm.
Auf die einzelne Arbeitsweise des Empfängers und des Senders wird an Hand der Beschreibung von Figur 2 eingegangen.
Der Sender 27 besteht aus einer Batterie 3o, die einen Signalgenerator und -umwandler 31 sowie weitere Teile des Senders speist. Der Signalgenerator und -umwandler 31 erzeugt ein moduliertes Signal, welches einen Code hat, um damit einen bestimmten Sender zu erkennen.
Im Überwachungszustand gibt der Sender pro Minute Überwachungssignale ab, die aus Impulsfolgen von 600 Microsekunden Sendedauer zusammengesetzt sind. Dieses Überwachungssignal wird mit einem Hochfrequenz-Trägersignal in einen nachgeschalteten Trägersignal-Generator-Modulator 32 moduliert, wobei das zusammengesetzte Signal einem Ausgangsverstärker 33 zugeführt und über eine Antenne 34 ausgesendet wird.
Die Batterie 30 dient auch dazu, den Sensor 35 mit
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Spannung zu versorgen, wobei beim Feststellen eines lokalen Feuers durch den Sensor eine Spannungsänderung im Signalgenerator und -umwandler 31 hervorgerufen wird Daraus resultiert eine Änderung in der Arbeitsweise des Umwandlers, wobei nun ein moduliertes Signal erzeugt wird, das aus einer Serie von Einzelimpulsen besteht, von denen jeder dieselbe Dauer hat wie die, die im Überwachungsbetrieb erzeugt werden, nun jedoch nur durch 200 Microsekunden voneinander getrennt sind.
Das Ausgangssignal des Senders 27 wird von der Antenne 36 des Empfängers 23 empfangen, und den Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzstufen 37 und 38 des Empfängers zugeführt. Diese Stufen sind aus herkömmlichen Schaltungsanordnungen aufgebaut.
Anschließend wird das Ausgangssignal des Senders in einem Demodulator 39 demoduliert und in einer sogenannten Erkennungsstufe 4O decodiert. In dieser Erkennungsstufe wird das empfangene Signal in Bezug auf Interferenz, Rauschpegel und richtige Codierung untersucht.
Das Signal, das auf diesem Weg "entschlüsselt" wurde, wird in einer Erkennungseinrichtung für den Betriebszustand 41 analysiert - welche einen integrierten Bestandteil der jeweiligen Erkennungsstufe bildet und welche die Art der Signalübertragung herausfindet.
Die Erkennungseinrichtung gibt unter einer der folgenden Bedingungen ein Ausgangssignal ab:
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i) Wenn zumindest ein (decodiertes) 600 Microsekunden-Impulssignal innerhalb von 1-10 Minuten auf ein vorhergegangenes (in ähnlicher Weise decodiertes) Impulssignal empfangen und gemeldet wird. In diesem Fall zeigt die Erkennungseinrichtung einen störungsfreien Betrieb an. Diese Anzeige wird mittels eines Kontrollanzeigers 4 2 gegeben.
ii) Wenn zumindest ein (decodiertes) 600 Microsekunden-Impulssignal innerhalb 200 Microsekunden bis 16 Millisekunden, auf ein vorausgegangenes Signal empfangen und gemeldet wird, gibt die Erkennungseinrichtung 41 ein den Alarmzustand kennzeichnendes Signal ab. Diese Anzeige wird mittels eines Alarmanzeigers 43 gegeben. iii) Wenn kein decodiertes Impulssignal innerhalb einer Zeitspanne von 10 Minuten auf ein vorhergegangenes decodiertes Impulssignal folgt, gibt die Erkennungseinrichtung 41 ein Signal ab, das anzeigt, daß im System eine Störung aufgetreten ist. Dies erfolgt durch einen Störungsanzeiger 44.
Der Sender 27 arbeitet normalerweise im Überwachungsbetrieb, sodaß man leicht feststellen kann, wenn der Empfänger auf eine Änderung in der Impulsübertragung vom Überwachungszustand in den Alarmzustand anspricht, oder, wenn keine Signalaussendung innerhalb der aufeinanderfolgenden 10-Minuten-Impulsperioden erfolgt.
Im, Interesse einer vereinfachten Beschreibung der gesamten Arbeitsweise des Systems ist die Ausbildung des Senders und des Empfängers schematisch in Figur 2 dargestellt. Eine mehr detaillierte Beschreibung des
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Systems wird nun unter Bezug auf Figuren 3-8 der Zeichnungen gegeben.
Der Sender 27 umfaßt, wie in der Figur 3 dargestellt ist, eine Batterie 3o, die über einen manuell zu betätigenden Isolationsschalter 45 einen Zeitgeber 46 für die Minutenimpulse, eine Schalteinrichtung 47, eine weitere Schalteinrichtung 48 und einen (normalerweise geschlossenen) Sensor (Wärmeschalter) 35 mit Spannung versorgt. Die Schalteinrichtung 47 liefert die Spannung an alle vom Signalgenerator und -umwandler 31 gebildeten Schaltkreise und an den Hochfrequenz Oszillator-Modulator 32, während die weitere Schalteinrichtung 48 den Hochfrequenz-Verstärker 33 versorgt.
Der Zeitgeber 46 gibt einen Triggerimpuls ab, welcher die Schalteinrichtung 47 ansteuert. Der Triggerimpuls aktiviert weiters einen (verzögerten) mono-stabilen Multivibrator 49, welcher so lange gesperrt ist, bis der Hochfrequenz-Oszillator 32 stabilisiert ist, und bis ein 24-Bit Code von einer Zwischencodierungseinrichtung 60 (coding link facility) in ein Schieberegister 50 abgegeben wird. Während dieses Sperrzustandes entladen sich Teiler 51-55 und 61 und ein Zweiphasen-Generator 56, während ein 80 kHz Taktgeber 57 gegen ein Takten gesperrt ist.
Der (Verzögerungs)Mulitvibrator 49 gibt weiters ein Sperrsignal an die logische Verknüpfungseinheit 58 ab, wodurch kein Ausgangssignal vom 2-Phasen-Generator 56 an den Hochfrequenz-Oszillator 32 über ein Gatter 59 abgegeben werden kann.
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Am Ende des Sperrzustandes beginnt der Taktgeber zu takten, der Sperrimpuls wird durch die logische Verknüpfungseinrichtung 58 aufgehoben. Diese Verknüpfungseinrichtung 58 steuert die Schaltvorrichtung· 48 an, welche nunmehr Spannung an den Hochfrequenz Spannungsverstärker 33 liefert, und entfernt das Austastsignal bei Gatter 59. Auf diese Weise erfolgt dann die Signalübertragung zwisehen dem 2-Phasen-Generator 56 und dem Hochfrequenz Oszillator 32.
Ein Rechteckausgangsimpuls des Taktgebers 57 wird in das Teilernetz 51—53 geleitet. Der Ausgang des Teilers 51 gibt ein 40 kHz Taktsignal über die Verknüpf ungseinrichtung 58 ab, welches wiederum im Schieberegister -50 das Austasten eines Grund-Code-Signals verursacht. Das Grund-Code-Signal kommt aus der Zwischencodierungs-Einrichtung 60, welche den im Register 50 durchgeschobenen logischen Codeaufbau herstellt.
Der logische Aufbau umfaßt eine Anzahl logischer "Nullen" und "Einer", welche zur Darstellung eines bestimmten 24-Bit Codes erzeugt werden.
Der Grundcode aus dem Schieberegister 50 moduliert einen weiteren 80 kHz Rechteckausgangsimpuls, welcher vom Taktgeber 57 zum Zweiphasen-Generator 56 geleitet wird. Der modulietrte Ausgang vom Zweiphasen-Generator 56 umfaßt ein Signal, das immer dann dieselbe Schaltfrequenz hat wie die Bit-Frequenz des Modulationssignals, wenn der Grundöode eine logische "Null" ist. Diese Zweiphasen-Generation . (oder Zweiphasen-Umwandlung eines Grundcodes)
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wird zusammen mit dem entsprechenden Schaltkreis genauer in Pat. Spec. No. von beschrieben.
Der Ausgang vom Zweiphasen-Generator wird über Gatter 59 dem Hochfrequenz-Oszillator 32 zugeleitet, wo er auf ein Hochfrequenz-Trägersignal mit einer Trägerfrequenz von 450 mHz frequenzmoduliert wird. Dieses modulierte Signal wird sodann im Verstärker 33 verstärkt und über die Antenne 34 ausgesendet.
Die von den Teilen 32 und 52 erzeugten Ausgangssignale bilden beim Zusammenführen in der Verknüpfungseinheit Ausschaltimpulse für die Schalteinrichtungen 47 und 48. Dies bewirkt die Entladung des Signalgenerator-und -umwandler-Schaltkreises 31 mit Ausnahme des Zeitgebers 46, der Schalteinrichtungen 47 und 48, des Hochfrequenz Oszillators 32 und des Hochfrequenz-Verstärkers 33. Durch die Entladung wird die Signalübertragung nach Abgabe einer Impulsfolge, die aus einem 24-Bit Code besteht, beendet.
Im Überwachungsbetrieb wird dieser Ablauf einmal pro 60 Sekunden wiederholt, wobei der Wiederbeginn dieses Ablaufes durch den 1-Minuten-Zeitgeber 46 gesteuert wird.
Wird ein Signal im Überwachungsbetrieb gesendet und eine Alarmsituation tritt ein, öffnet sich der normalerweise geschlossene Sensorschalter 35 (welcher üblicherweise der logischen Verknüpfungseinheit 58 den Steuerimpuls zuführt), um eine Änderung der Charakteristik der Überwachungssignale zu bewirken. Dies wiederum verhindert die Abgabe der Sperrsignale (auf welche oben Bezug genommen wurde), welche sonst die Schaltvorrichtungen 47
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und 48 abschalten würden. Dieses Verhindern des Sperrsignals bewirkt, daß die Teiler 51 bis 53 weiterzählen und weiterhin ein Ausgangssignal an die logische Verknüpfungseinheit 58 abgeben. Die logische Verknüpfungseinheit 58 gibt dann den 40 kHz Taktimpuls zu den gegebenen Intervallen ab, um das Schieberegister 50 von der Abgabe des Grund-Code-Signals für den Zeitraum von 200 Microsekunden folgend auf die Übertragung jeder Impulsfolge abzuhalten. Zusätzlich wird ein Ausgangssignal vom Teiler 61 an die logische Verknüpfungseinheit 58 in Intervallen von 16 Millisekunden abgegeben, was schließlich die Schalteinrichtungen 46 und 47 zum Abschalten veranlaßt. Daher ist die Impulsabgabe während der Alarmphase auf die Übertragung von 20 Impulssignalen innerhalb einer Zeitspanne von 16 Millisekunden begrenzt, wobei jeder einzelne Impuls eine Dauer von 600 Microsekunden hat und vom nächsten durch 200 Microsekunden getrennt ist.
Um zu vermeiden, daß der Sender nach der Abgabe eines Alarmsignals die Signalübertragung entsprechend dem Überwachungsbetrieb wieder aufnimmt, wird dem 1-Minuten Zeitgeber 4 6 ein Sperrsignal zugeführt.
Wird im Überwachungsbetrieb kein Signal abgegeben und es entsteht eine Alarmsituation, (z.B. während des 1-Minuten-Abstandes zwischen den bestimmten Überwachungssignalübertragungen} öffnet sich der normalerweise geschlossene Sensör-Sehalter 35. Dies wieder verhindert die Abgabe der Sperrsignale, die ansonsten die Schalt-
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vorrichtungen 47 und 48 während der Übertragungen des Alarmsignals ausschalten würden.
Da die Schalteinrichtungen 47 und 48 zum Zeitpunkt des Feststeilens eines Alarmzustandes ausgeschaltet wären, wird durch die Aktivierung des Sensors 35 auch ein Auslöseimpuls durch einen Kondensator 65 an die Schalteinrichtung 47 weitergegeben." Weiters wird ein Auslöseimpuls dem Verzögerungs-Multivibrator 4 9 zugeführt. Der Sender beginnt daraufhin seinen Betrieb,als ob eine Impulsübertragung entsprechend dem Überwachungsbetriebszustand vor sich gehen sollte, aber der Ablauf geht in der selben Weise vor sich, wie oben im Zusammenhang mit der Alarmphase beschrieben wurde.
An dieser Stelle soll erwähnt werden, daß der 24-Bit Code, der vom Sender übertragen wird (als eine Anzahl von zweiphasigen Einem und Nullen in den Träger geprägt), einer Anzahl von Funktionen dient. Die Anordnung (Codierung) der Bits wird durch die Zwischen-Codierungseinrichtung in den entsprechenden Sendern bestimmt, um den Standort bzw. den Empfangsort der Signalübertragung identifizieren zu können. Drei der Bits dienen zur Identifizierung des Gebäudes, in dem der Sender untergebracht ist, vier für das Stockwerk und sechs Bits dienen zum Feststellen des Senders in diesem Stockwerk. Von den verbleibenden 11 Bits sind vier für die exakte Funktionsweise des Sendereingangs und der Empfänger-Logik (wie unten beschrieben) zuständig, ein weiterer ist ein Start-Bit, einer ein Kontroll-Bit,
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einer ein "Code-Ende"-Bit und die verbleibenden vier stellen Ersatz-Bits dar.
Die logischen Schaltkreise eines Empfängers, der in irgendeinem Stockwerk angebracht ist, könnten zur Verarbeitung einer sehr großen Anzahl von Senderübertragungen herangezogen werden, wobei die Sender im selben Stockwerk wie der Empfänger, in anderen Stockwerken desselben Gebäudes und in nahen Gebäuden untergebracht sein können.. Um aber diesen logischen Schaltkreisen nur Signale, die von Sendern ausgehen, die im selben Stockwerk wie der Empfänger untergebracht sind, zuzuführen, müssen Signale, die von allen anderen Sendern ausgestrahlt werden, abgewiesen werden.
Wie dies erreicht wird, geht aus der folgenden Beschreibung des in Figuren 4-8 dargestellten Empfängers hervor. Einige Bauteile des Empfängers auf Figur 4 wurden bereits an Hand der Beschreibung der Figur 2 erwähnt und sind nun mit denselben Bezugszeichen versehen.
An die Empfängerantenne 36 ist ein Band-Pass-Filter angeschlossen, welches zur Reduzierung des Rauschpegels eines empfangenen Signals dient. Das erhaltene. Signal wird anschließend in einer zweistufigen Breitband Hochfrequenz Verstärker-, Filter- und Mischstufe 115 verstärkt, wo es (in der letzten Stufe) einem lokalen Oszillator überlagert wird, um ein Zwischenfrequenz-Signal zu erzeugen.
Das Zwischenfrequenz Signal wird in dem (konstanten) ZF-Verstärker 38 verstärkt, und ein Ausgang des ZF-Ver-
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stärkers wird in einem Rausch-Verstärker 66 weLte:·: verstärkt, um das Rausch-Signal I) zu erzeugen. Das andere Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 38 geht durch einen Zweiphasen-Band-Paß-Begrenzer 67, welcher zusammen mit dem folgenden ZF-Schalter 68 und dem Diskriminator 69 einen Teil des Demodulators 39 bildet. Der ZF-Schalter dient zur Dämpfung des Systems zwischen Empfang der Übertragung bei Erhalt des Rausch-Signals I) vom Rausch-Verstärker 66.
Das Ausgangssignal des ZF-Schalters wird an den Diskriminator 69 weitergeleitet, wo das empfangene Signal demoduliert wird, um das (vom Sender erzeugte) umgewandelte Zweiphasen-Signal zu erhalten. Da dieses Signal unerwünschte Frequenzen beinhaltet, wird es einem nachgeschalteten Filter 70 und Ausgleichsverstärker 71 zugeführt.
Das Ausgangssignal aus dem Ausgleichsverstärker 71 wird in einen Schaltkomparator 72 geleitet, in dem ein Signal A über ein Gatter 114 erzeugt wird. Dieses Gatter wird auch durch das Rausch-Signal I) gesteuert, wodurch erreicht wird, daß das Ausgangssignal A auch nur während des Empfangs eines Signals von der Antenne 36 vorhanden ist. Das Ausgangssignal A_ kennzeichnet somit das gesendete umgewandelte Zweiphasen-Signal.
Es sollte bei dieser Gelegenheit erwähnt werden, daß in der Figur 7 die Zuordnung zwischen den logischen Signalen A, B, W, CP, Z, V, FZP, H, FSTR, G und D dargestellt ist, auf welche im folgenden Bezug genommen wird
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(oder bereits wurde}. Figur 8 zeigt die Zuordnung zwischen den Zelts teuer Signalen G, _JJ, K, WW, Q, RR, N, XX, SADSTR, YY, X, ABORT, ZZ_ und RESET, auf die auch im folgenden eingegangen wird. Andere Signale, nämlich ZF, CLF, NIF, PAROK, BIT 1-6, S, R, REJ, ACC, ONSIG, DD, M, TT, TX, CL, CUFRS, ZFIRE, ZP, J, I und L werden weiter unten ebenso beschrieben und in Figuren 5 und/ oder 6 dargestellt, sind jedoch nicht speziell in den Figuren 7 oder 8 gezeigt.
Die ersten drei Bits des 24-Bit Codes sind "Einer" und modulieren die Sende-Träger—Frequenz für eine Zeitspanne von ca. 75 Microsekunden. Während dieses Zeitraumes meldet der Empfängereingang (bestehend aus 37, und 39) dieses Signal als zugeordnetes Signal, worauf der Rauschverstärker 66 das Rausch-Signal D abgibt.
Signal A_ wird in den Signalkonverter 73 eingegeben, welcher ein Ausgangssignal JB_ erzeugt. Dieses besteht aus 100 Nanosekunden-impulsen, die entweder durch 12.5 oder 25 Microsekunden voneinander getrennt sind und Abwandlungen des decodierten Zweiphasen-Signals A darstellen.
Das Zweiphasen-Signal A_ beinhaltet ein Signal, das dieselbe Schaltfrequenz wie die Modulations-Bit-Signalfrequenz (25 Microsekunden) hat, sobald der Grundcode eine logische Eins ist und die doppelte Bit-Frequenzdauer (12.5 Microsekunden) aufweist, sobald der Grundcode eine logische Null ist, weshalb die Übergänge in 25 bzw. 12.5 Microsekunden-Abständen erfolgen.
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Die Logik ist so erdacht, daß sie Signale mit Zeitfehlern bis zu 20 % aufnimmt. Die Logik wird daher noch Sendesignale normal verarbeiten, die durch 10-15 Microsekunden getrennt sind, was 12.5 Microsekunden + 20 % gleichkommt, oder Sendesignale, die durch 20-30 Microsekunden getrennt sind, was 25 Microsekunden + 20 % entspricht.
Die Logik, die mit einer Signalerkennung verbunden ist, ist so ausgelegt, daß jene Signale, die weniger als z.B. 8 Microsekunden voneinander getrennt sind, durch einen Null-Fehler-Schaltkreis (zero-failure circuit), bestehend aus einem monostabilen Multivibrator (OSMV) 111 und einem Gatter 83, zurückgewiesen werden. Jene Signale, die mehr als z.B. 33 Microsekunden voneinander getrennt sind, werden durch die Taktlängen-Fehlerschaltung (clock length failure circuit), bestehend aus einem monostabilen Multivibrator (OSMV) 84 und einem Gatter 90, zurückgewiesen.
Wenn Signal B aus zwei, voneinander durch mehr als eine 17.5 Microsekunden dauernde Zeitspanne getrennten Impulsen besteht, verursacht ein "17.5 Microsekunden"-monostabiler Multivibrator 74 ein Auslösesignal C, durch welches über Gatter 76 ein Signal _Z_ resultiert, um das Rückstellen eines Daten-Flip-Flops 75 zu verursachen.
Das Daten-Flip-Flop 75 wurde bereits auf Grund des Rückstellsignals RESET rückgestellt, das, als Folge einer anderen Logik, gesendet wurde, um das Ende des vorhergehenden Signals anzuzeigen, wie später noch im einzelnen beschrieben wird.
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Wenn Signal B aus zwei, voneinander durch eine weniger als 17.5 Microsekunden dauernde Zeitspanne getrennte Impulsen besteht, ist der "17.5 Microsekunden"-Multivibrator 74 noch gesperrt, wodurch ein Signal V7 verursacht wird, welches über Gatter 91 das Ausgangssignal FZP abgibt, das den Daten-Flip-Flop 75 setzt. Dies wieder erzeugt ein Grundcode-Ausgangssignal H_ und ein weiteres Ausgangssignal ZP. Das Ausgangssignal ZP setzt das erste Null-Flip-Flop 77, welches gesetzt bleibt und ein Signal -FSTR erzeugt, das ein Gatter 79 versorgt, bis das erste Null-Flip-Flop 77 durch das Signal RESET wieder zurückgesetzt wird, wie nachstehend beschrieben.
Um die Taktgeber-Information G_ zu erzeugen, wird alle 25 Microsekunden ein monostabiler Multivibrator 78 durch die Endflanke des Ausgangssignals W aus dem Multivibrator 74 angesteuert, wodurch der Taktimpuls CP erzeugt wird. Signal G_ist daher Signal CP, vorausgesetzt, daß die beiden Sperrsignale FSTR und J vom ersten Null-Flip-Flop 77 bzw. einem Flip-Flop 80 für das Abtastende gelöscht werden. Auf diese Weise wird eine erste Null gemeldet und - wie nachstehend noch genauer beschrieben wird - wurde ein vorheriges Sensor-Signal entwickelt, das das Schieberegister 81 völlig ausfüllt und das Flip-Flop 80 über Signal I setzt.
Um sicherzugehen, daß Zweiphasen-Nullen nicht angenommen werden, wenn sie aus Impulsen bestehen, die durch Zeitabstände von weniger als 8 Microsekunden voneinander getrennt sind, gibt ein 8 Microsekunden-monostabiler
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Multivibrator 111 ein Sperrsignal an Gatter 91 ab. Das heißt, wenn eine 8 Microsekunden dauernde Auszeit durch die Endflanke eines jeden Z-Impulses begonnen wird, und ein zweiter Impuls des Signals B innerhalb von 8 Microsekunden auf den vorhergegangenen Impuls B folgt, sperrt der Multivibrator 111 das Gatter 91 mittels Signal V.
Ein zweites Ausgangssignal L_ aus dem Multivibrator verursacht ein Null-Fehler-Signal ZF über Gatter 83. Die Abgabe des ZF-Signals aus Gatter 83 wird jedoch, wie nachstehend beschrieben wird, durch Ausgangssignal K_ von einem "45 Microsekunden"-monostabilen Multivibrator gesperrt.
Das Ausgangssignal ZjT wird auch gesperrt, wenn die Eingangssignale B_und^_des Gatters 76 das Vorhandensein von Impulsen mit Abständen von weniger als 8 Microsekunden nicht anzeigen.
Die Ausgangssignale B werden auch in einen "33 Microsekunden" -monostabilen Multivibrator 84 geleitet, um die Zeitabstände zwischen den Impulsen zusätzlich zu kontrollieren. Wenn der Abstand zwischen den Impulsen größer als 33 Microsekunden ist, gibt der Multivibrator 84 ein Ausgangssignal CLF (Taktfehler-Signal) ab, vorausgesetzt, daß das Gatter 90 nicht durch das Ausgangssignal FSTR vom ersten Null-Flip-Flop 77 oder durch das Ausgangssignal jJJ von Flip-Flop 80 gesperrt wird. Das bedeutet, daß die ankommenden Signale nur dann gemessen werden, wenn eine erste Null festgestellt wird und das Schieberegister 81 voll-, ständig gefüllt wurde.
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Das Ausgangssignal JJ steuert auch den Multivibrator 82 an, dessen Ausgangssignal K (wie vorhin beschrieben) das Gatter 83 sperrt, um sicherzugehen, daß während der 45 Microsekunden - •ime.sking" - Periode unechte Nullen kein fascheq _ZJ? Signal, er zeugen. Diese unechten Nullen können im Empfänger-Eingang durch den Rauschabfall entstehen, der langsamer als der Abfall der Sensor-Trägerfrequenz ist,, sodaß durch Rauschabweichungen falsche Impulse bei B^ erzeugt werden, wobei der Abstand zwischen den Impulsen ,weniger als S1Mlcrosekunden beträgt.
Nachdem das Ausgangssignal K des "45 Microsekunden"-Multivibrators das Interferenz-Flip-Flop 85 rückgesetzt hat, löst die Endflanke dieses 45 Microsekunden-Signals einen 100 Microsekunden dauernden Sperrzustand eines monostabilen Multivibrators 86 aus, dessen Ausgangssignal WW das Gatter betätigt; dies, ermöfl|tc,ht, daß das Interferenz-Flip-Flop 85 (auf Grund der Impulssignale B_) zu jeder Zeit innerhalb dieser 100 Microsekunden-Periöde gesetzt werden kann. Dadurch wird ein Interferenz-Zustand angezeigt, der durch ein Ausgangssignal NIF gekennzeichnet ist.
Die Endflanke des 100 Microsekunden-Ausgangssignals WW startet einen "1 Microsekunden"-monostabilen Multivibrator 104, welcher eine 1 Microsekunden-Verzögerung der Setzzeife erzeugt. Diese Verzögerungszeit wird benötigt, damit sich die Ja/Nein Schaltsignale stabilisieren können (wie später beschrieben wird), bevor sie bei den Eingängen der Gatter 106 und fil 6 überprüft werden können, was ebenfalls später noch beschrieben wird.
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Am Ende dieser Verzögerungszeit erzeugt der Multivibrator einen 1 Microsekunden-Impuls Q, dessen Funktion auch später beschrieben wird.
Die Taktimpulse G takten die Grund -Code-Signale H in das Schieberegister 81. Nach 20 Taktimpulsen wird das erste getaktete Bit (d.h. das erste Bit nach dem Null-Bit) an die zwanzigste Bit-Stelle gereiht. Die verbleibenden 19 Bits des Sendesignals werden ebenso in ihre entsprechenden Bit-Positionen eingereiht. Sobald die 20.Bitposition ausgefüllt ist, schaltet das Schieberegister-Flip-Flop um und gibt ein Ausgangssignal I^ ab, das das Flip Flop 80 signalisiert und weitere Ausgangsimpulse G von Gatter 79 sperrt.
Sobald das Signal G in das Schieberegister 81 getaktet wird, zählt ein Prüf-Flip-Flop 95 die übermittelten Einer-Bits. Nachdem alle 20 Bits getaktet wurden und die Anzahl ungerade ist, liegt ein Ausgangssignal PAR OK am Ausgang des Prüf-Flip-Flops 95 vor. Wenn die Anzahl gerade ist, wird kein PAR OK Signal abgegeben, demzufolge die Impulsfolge über das Ja/Nein-Gatter 97, wie nachstehend beschrieben, abgewiesen wird.
Gebäude- und Stockwerk-Codesignale R und S_ werden über das Gatter 96 in Verbindung mit einer Zwischen-Codierungs-Einrichtung 99 überwacht. Um ein Ja-Signal BF OK durch Gatter 96 zu erhalten ist es nötig, daß die R und S Eingangssignale, ebenso wie NIF Eingangssinai, Einer beim Eingang des Gatters 96 produzieren. Werden die R und £ Eingangscodes angenommen, werden die Einer des Codes direkt
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und die Nullen über einen Inverter 100 an den Eingängen des Gatters 96 verkettet. Dieser spezielle Empfänger wird so codiert, daß er nur jene Signale empfangen kann, die von den Sendern des Stockwerkes des Gebäudes abgegeben werden, an die dieser Empfänger angeschlossen ist.
Das aus den 6 Bit Signalen gebildete und im Schieberegister vorhandene Bit-Signal BIT 1-6, der Testausgang PAR OK, das Rauscheingangssignal D und das Gebäude-, Stockwerk- und Rauschpegel-Eingangssignal BF OK werden durch das Gatter 97 getestet, um ein Ja-Signal ACC oder ein Nein-Signal REJ zu erzeugen.
Das Rauschsignal D sollte nach Beendigung der übertragung für 40 bis 50 Microsekunden aufgehoben werden, um die Interferenz überprüfen zu können. Das Rausch-Signal D wird außerdem in einen "1 Microsekunden"monostabilen Multivibrator 98 geleitet, welcher einen Triggerimpuls ON SIG erzeugt, welcher Gatter 101 für einen Hauptrückstellimpuls ansteuert, wenn innerhalb einer 850 Microsekunden Sperrphase eines "850 Microsekunden"-monostabilen Multivibrators 92 ein Rauschsignal abfällt. Das ON__SIG-Signal zeigt daher eine neue Sensor-Übertragung, ausgelöst durch das Rauschsignal D, an.
Ein aus sechs Sperrtakten bestehendes Vergleichsregister 93, dessen Eingangssignale M den Sensor-Address-Code beinhalten, bewirkt bei Anwendung eines 1 Microsekunden-Impulses N (dessen Erzeugung später beschrieben wird) am Takteingang der Sperrkontakte, daß die Eingangsimpulse M_ in die Ausgangssignale OD gespeichert werden. Der Inhalt
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des Vergleichsregisters 93 stellt stets den Sender-Adress-Code dar, der von einer vorhergehenden Sensor-Übertragung erhalten und gespeichert wird, bis er einen neuen Triggerimpuls N bekommt.
Eine Vergleichseinrichtung 94 nimmt einen Bit-für-Bit Vergleich zwischen neuen und vorhergegangenen Sensor-Adressen vor, indem die Eingangsimpulse M_ ständig mit den Ausgangsimpulsen DD verglichen werden. Wenn jedes Bit der neuen Adresse mit dem vorhergegangenen entsprechenden Bit der alten Adresse übereinstimmt, geht das Ausgangssignal Z FIRE hoch. Dieses Signal Z FIRE wird jedoch nicht berücksichtigt, wenn Gatter 95 angesteuert wird.
Wird das Sensor-Signal angenommen, dann wird Auftastimpuls RR (welcher der Zeitimpuls Q ist) am Ausgang des Gatters 106 in das Gatter 95 geleitet. Während des Intervalls der Impulse RR wird das Z_ FIRE Signal im Gatter 95 geprüft. Wenn keine Brandsituation angezeigt wird, bleibt Z FIRE nieder und unabhängig des Ausgangssignals des "16 Millisekunden "-monostabilen Multivibrators 107 wird kein Impuls den Ausgang des Gatters 95 erreichen.
Wenn eine Brandsituation besteht (wobei ZFIRE hoch ist), gibt es zwei Möglichkeiten. Wenn der Multivibrator 107 nicht gesperrt ist, d. h. daß er nicht durch N getriggert wurde, wird kein Impuls am Ausgang des Gatters 95 austreten. Wenn der Multivibrator gesperrt ist, wird ein Signal CUFRS erzeugt, das ein "Feuer"-Flip-Flop 319 setzt.
Wenn Multivibrator 107 durch N getriggert wird, stellt dies einen Empfang eines Senders dar. Die Aufgabe des Multivibrators 107 ist es, zwischen einer tatsächlichen und einer gegebenenfalls irrtümlichen Brandsituation zu unterscheiden. Bei einer "echten" Feuermeldung, wird das
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24-Bit-Impulssignal mit einem Intervall von 2OO Microsekunden zwischen den Impulsfolgen, zwanzig Mal wiederholt, und der Feuerimpuls hat eine Dauer von 16 Millisekunden, wie vorhin bereits angeführt wurde. Wenn innerhalb von 16 Millisekunden zwei aufeinanderfolgende Übertragungen vom selben Sender empfangen werden, ohne in der Zwischenzeit von einem zweiten Sender (und somit von einer anderen Sefxde-Adresse) eine weitere Übertragung zu erhalten, wird vom ersten Sender die Abgabe eines Feuersignals angenommen. Wfenn die obige Situation eintritt, jedoch der Zeitabstand größer als 16 Millisekunden ist, wird keine Brandsituation festgestellt. Es ist möglich, daß zwei aufeinander folgende Übertragungen vom gleichen Sender ausgehen, diese würden aber durch 1-Minuten-Abstände wie im Überwachungsbetrieb getrennt sein.
Wenn der Erhalt eines Feuersignals nicht unterbrochen wird, würde die restlose Erkennung eines Feuers erst dann gegeben sein, nachdem eine zweite aus 20 Impulsen bestehende Impulsfolge abgegeben wurde. Wenn das erste Impulssignal unterbrochen wird (d>h. es wird durch einen oder mehrere der Signaltests nicht angenommen), wird man das zweite oder dritte Impulssignal abwarten müssen und erst dann die Feuermeldüng abgeben. Wenn eine Störung die Abweisung der ersten Impulsfolge verursacht, werden die ersten beiden "richtigen'11 Impulsfolgen die Feuermeldung verursachen. Kommt die Störung durch gleichzeitige Übertragung anderer Sensor-Sender, sodaß ein oder zwei der Feuerimpulse überlagert werden, dann werden alle überlagerten Übertragungen
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abgewiesen. Das Feuer wird dann durch zwei getrennte, richtige Impulsfolgen (z.B. Impulsfolgen 1 und 4, wenn die Impulsfolgen 2 und 3 überlagert sind) gemeldet. Wenn die Feuersignalübertragung durch eine Anzahl von anderen Sensorübertragungen Überlagert wird, kann die Unterbrechung im schlimmsten Falle 18 Feuerimpulsfolgen dauern (d.h. 14.4 Millisekunden), wenn z.B. die erste und die letzte Impulsfolge des Feuerimpulszustandes noch immer eine Feuermeldung abgeben.
Der Impuls RR wird sowohl in das Gatter 95 als auch in den monostabilen Multivibrator 105 eingehen, wobei die Endflanke des Impulses RR den Multivibrator 105 zündet, der Zeitimpulse N abgibt. Diese bereits vorher erwähnten Zeitimpulse N ermöglichen das Speichern der Eingangssignale M in den Ausgangssignalen DD des Vergleichsregisters 93. Dies ist als Abtast-Tätigkeit bekannt. Gleichzeitig zündet das Signal N den "16 Microsekunden"-monostabilen Multivibrator 106, welcher so durch jede abgemessene Übertragung ausgelöst wird.
Die Endflanke des Signals N steuert den monostabilen Multivibrator 108 an, der darauf das Sender-Adress-Signa] SADSTR erzeugt. Dieser Impuls ermöglicht einem Sender-Adress-Decodierer 117 die im 6 Bit-Vergleichsregister gespeicherten DD Signale zu decodieren, welche die Adresse des Senders, der eben übertragen hat, angeben. Das ergibt ein Adressen-Ausgangssignal, welches in die entsprechenden Störungs-Schaltkreise (von denen in Figur 6B nur drei gezeigt werden) innerhalb der striohlierten Linien 117-157, und auch in die Eingänge der
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"Feuer"-Schaltkreise 158 bis 198, von denen wieder nur drei in Figur 6B gezeigt werden, geleitet wird.
Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung im Störungsund im Brandfall wird später beschrieben. Der Multivibrator (override time at 850 microsecond multivibrator) 92 wird durch das vom Signal FZP des Gatters 91 hervorgerufene Setzen des Flip-Flops 102 zum Feststellen des ersten Null-Bits gezündet. Das Ausgangssignal Z_Z des Multivibrators 92 verursacht, daß das Flip Flop 115 entweder durch ein vorhandenes Eingangssignal CL vor Ende des 8 50 Microsekunden dauernden Sperrzustandes oder aber durch das normale Ablaufen der 850 Microsekunden Periode rückgesetzt wird.
Der Löscheingang CL kann durch einen der nachfolgenden Feuertestimpulse ZFAIL, CLF, ONSIG, ABORT oder X, die am Eingang des Gatters TOT aufscheinen, niedergehalten werden.
Das ABORT Signal wird am Ausgang des Gatters 116 gebildet, wenn am Ausgang des Gatters 97 ein zurückgewiesenes Signal REJ gegenwärtig ist. Gatter 116 wird daher durch das Signal REJ aktiviert und wandelt daher den Impuls Q in das Signal ABORT um.
Die zeitliche Begrenzung des Ausgangs vom Multivibrator 92 durch den natürlichen Ablauf des 850 Microsekunden Sperrzustandes ist deshalb erwünscht, um gegen die Möglichkeit eines Ubertragungsloches in einer Impulsfolge geschützt zu sein (z.B. wegen eines Rausch-Bursts, etc.), wobei das Schieberegister teilweise gefüllt bleibt,
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und die Schaltkreise für eine anschließende Übertragung unvorbereitet sind. Sollte im allgemeinen einer der fünf obigen Testimpulse fehlen, wird der natürliche Ablauf des Sperrzustandes die Wiederherstellung der Signalaufbereitungsschaltungen sicherstellen.
Nun wird die Arbeitsweise eines der Schaltkreise
(117 bis 157, z.B. 117) für einen Störungsfall und eines der Schaltkreise 158 bis 198 (z.B.158) für den Brandfall beschrieben.
Sensor-Flip Flop 190 ist am Beginn eines 10-Minuten-Zyklus durch ein Signal TX eines 10-Minuten-Zeitgeber-Flip-Flops 191 rückgestellt. Das Flip Flop 190 ist daher auf Empfang eines Signals von einem Sensor Adressen Decodierer 117 gesetzt. Während des folgenden 10-Minuten-Intervalls können mehrere Überwachungssignale antreffen (bis zu 10 in 10 Minuten). Wenn ein Signal empfangen wird, registriert das Flip-Flop 190 diese Tatsache, indem sein Ausgang gesetzt ist.
Am Ende des 10-Minuten-Zyklus wird das Sensor-Störungs-Flip Flop 192 durch ein Ausgangssignal TT des 10-Minuten-Zeitgeber-Flip-Flops 191 getriggert, umd den Ausgang des Sensorbetrieb-Flip Flops 190 zu prüfen.
Wenn das Flip Flop 190 gesetzt worden ist, und dadurch den Betrieb des Sensors anzeigt, ändert sich der Zustand des Ausgangs des Flip Flops 192 nicht, und es geschieht weiter nichts. Wenn der Ausgang des Flip Flops 190 nicht gesetzt ist (d.h. er bleibt rückgesetzt) wird angezeigt, daß innerhalb der letzten 10 Minuten kein Sendesignal
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empfangen wurde. In diesem Fall wird das dem Störungsbetrieb des Sensors zugeordnete Flip Flop 192 gesetzt und eine Störungsanzeigelampe 193 wird aufleuchten.
Die Flip Flop 192 und 193 verbleiben in diesem Zustand Üis sie ein manuell zu betätigender Störknopf in den Ausgangszustand rückversetzt.
Der 10-Minuten-Zeitgeber 191 wird ebenfalls durch das Schließen des Knopfes 194 rückgesetzt.
Die Arbeitsweise des Zeitgebers 191 ist derart, daß Ausgangsimpulse TT und TX kontinuierlich in 10-Minuten-Intervallen abgegeben werden.
Wenn das Feueralarm-Flip Flop 319 durch den Triggerimpuls CURFS gesetzt wird, erzeugt es ein Eingangssignal für alle Gatter 195 bis 235, die mit den Feueralarm-Schaltkreisen 158 bis 198 verbunden sind. Zur selben Zeit erzeugt der Sensor-Adressen-Decoder 117 ein Ausgangssignal an eine bestimmte Stelle, die mit den Schaltkreisen 158 bis 198 verbunden ist und ermöglicht, daß ein an diese Adresse angeschlossenes Gatter, z.B. 195, ein Ausgarigssignal GG abgibt, das das Sensor-Alarm-Flip Flop 236 setzt. Wenn dieses Flip Flop 236 aktiviert wird, wird eine damit verbundene Brandanzeigelampe 227 aufleuchten und solange brennen, bis ein manuell zu betätigender Knopf 318 gedrückt wird, wonach das Flip Flop zurückgesetzt wird und die Lampe erlischt.
Das Feueralarm-Flip Flop 319 speichert die Brandsituationsanzeige für genügend lange Zeit, um einen der Flip Flops 236 bis 276 zu setzen, und bis der Sensor-Code
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entschlüsselt ist, sodaß festgestellt werden kann, welcher der Feuermelder einen Brandfall ermittelt hat. Am Ende des Umwandlers der Feuermelde-Impulsfolge wird das Feueralarm-Flip Flop 319 durch das Signalumwandlungs-Flip Flop 115 wieder zurückgestellt und ist dadurch bereit, von einem anderen verbundenen Sender eine Feuermeldung zu empfangen.
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Claims (1)

  1. Anordnung zur Übertragung von Informationen, gekennzeichnet durch
    a) eine Einrichtung (20) zum übertragen von Signalen in zwei Übertragungsarten, von welchen eine einem Überwachungsbetrieb der Einrichtung entspricht, wobei für die Modulation auf ein Trägersignal abgegebene Überwachungssignaie eine Sendedauer von £t haben und voneinander durch eine Zeit t.»dt getrennt sind,
    und die andere Übertragungsart einem das Vorhandensein eines Alarrazustandes kennzeichnenden Alarmbetrieb der Einrichtung entspricht, wobei für die Modulation auf das Trägersignal abgegebene Alarmsignale eine größere Wiederholungsfrequenz haben als die Wiederholungsfrequenz der Überwachungssignale, und durch
    b) eine Empfangseinrichtung (23) für den Empfang und zum Feststellen der von der Übertragungseinrichtung abgegebenen Signale, wobei beim Ändern der Übertragungsart der Signale durch die Übertragungseinrichtung oder beim festgestellten Ausbleiben eines Signals von der Sendedauer £t innerhalb jeder Periode von aufeinanderfolgenden, vorbestimmten, eine Betriebsstörung kennzeichnenden Perioden der Dauer xt>t, die Empfangseinrichtung ein Ausgangssignal abgibt.
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    2. Anordnung nach Anspruch 1, '
    dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (20) zur Übertragung von auf Hochfrequenzträger modulierten ÜberwachungsSignalen und Alarmsignalen ausgebildet ist.
    3. Anordnung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Zeit ex t> dt voneinander getrennten Alarmsignale dieselbe Sendedauer it haben wie die Überwachungssignale, wobei die Empfangseinrichtung (23) beim Empfang und Feststellen mindestens eines Signales der Sendedauer«£ t innerhalb einer Zeitspanne ibt, gemessen vom Empfang eines entsprechenden vorherigen Signals, wobei «t^: .^t < t, ein den Alarmbetrieb kennzeichnendes Ausgangssignal abgibt.
    4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendedauer ^t der Überwachungssignale im Bereich von 200 Microsekunden und 5 Millisekunden liegt und durch die im Bereich von 30 Sekunden und 2 Stunden liegende Zeit t voneinander getrennt sind.
    5. Anordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Überwachungssignale als auch die Alarmsignale eine im Bereich von 200 Microsekunden und 5 Millisekunden liegende Sendedauer St haben, daß die Überwachungssignale O
    durch die zwischen 30 Sekunden und 2 Minuten liegende *?
    Zeit t voneinander getrennt sind, die Dauer einer cn
    co Betriebsstörung kennzeichnenden Periode xt zwischen °° aufeinanderfolgenden, übertragenen Signalen zwischen ° 5 Minuten und 60 Minuten liegt, daß die Alarmsignale, die durch die Zeit xt voneinander getrennt sind, eine
    Sendedauer im Bereich von 100 Microsakunden und 5 Millisekunden haben, und daß die Zeitspanne im Bereich von 1OO Microsekunden und 20 Sekunden liegt.
    6. Anordnung naoh einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Überwachungssignale und der Alarmsignale aus einer jeweils gleichartigen Impulsfolge aufgebaut ist.
    7. Anordnung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zur Schaffung eines Me&rfaeh-Bit-Grundcodes in den Signalübertragungseinrichtungen (20) erzeugten, jeweiligen Impulsfolgen ajas einer vorbestimmten Anzahl von logischen "Einem" und "Nullen" zusammengesetzt sind.
    8. Anordnung.nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß mit einer der Emp£angseinrichtungen mehrere Signalübertragungseinrichtungen verbunden sind, wobei der in jeder der Signalübertragungseinrichtungen erzeugte Grundcode eine Anzahl von die Lage der jeweiligen Signalübertragungseinrichtung kennzeichnende Bits aufweist.
    9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundcode auf das Hochfrequenz-Trägersignal moduliert ist.
    10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundcode zunächst auf ein einen Zweiphasen-Generator (56)
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    aktivierendes Signal moduliert ist, wobei ein vom Zweiphasen-Generator abgegebenes, für den Grundcode repräsentatives Ausgangssignal auf das Hochfrequenzträgersignal moduliert ist.
    11. Anordnung nach Anspruch 8,
    dadruch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine Signalbildungseinrichtung, deren Signale den einzelnen Bits, aus denen der übertragene Grundcode zusammengesetzt ist, entsprechen und eine Speichereinrichtung aufweist, der jener Anteil dieser Signale zugeführt wird, der den Lagetfcodierungsbits des übertragenen Grundcodes entspricht, und daß eine Vergleichseinrichtung mit einem Eingang für die der Speichereinrichtung zugeführten Signale und mit einem Eingang für aus den vorhergehenden Signalen gespeicherten Signalanteil vorgesehen ist, wobei ein Ausgang in der Empfangseinrichtung bei Gleichheit der innerhalb der Zeitspanne ibt gespeicherten Signalanteile ein den Alarmzustand kennzeichnendes Ausgangssignal aufweist.
    2. Anordnung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Decodierungseinrichtung für den den Lage^codierungsbits des übertragenen Grundcodes entsprechenden Signalanteil und eine Verknüpfungseinrichtung vorgesehen sind, welcher Verknüpfungseinrichtung ein von der Decodierungseinrichtung ausgehendes Adressensignal· und eines der den Alarmzustand
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    kennzeichnenden Ausgangssignale :zum Einleiten eines Alarmsignals in der Empfangseinrichtung zugeführt sind,
    13. Anordnung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung eine Signalbildungseinrichtung, deren Signale den einzelnen Bits, aus denen der übertragene Grundcode zusammengesetzt ist, entsprechen und eine Decodierungseinrichtung aufweist, der jener Anteil dieser Signale zugeführt wird, der den Lagecodierungsbits des übertragenen Grundcodes entspricht, und daß eine Signaleraittlungseinrichtung mit einem Eingang für ein von der Decodierungseinrichtung gebildetes Adressensignal vorgesehen ist, wobei ein Ausgang in der Empfangseinrichtung beim Zuführen zumindest eines Adressensignals zur Signalermittlungseinrichtung innerhalb der Dauer xt ein für ein Überwachungssignal einer bestimmten Signalübertragungseinrichtung repräsentatives Ausgangssignal aufweist.
    14. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Signalübertragungseinrichtung verbundener Sensor zum Erkennen eines einen Alarm auszulösenden Zustandes vorgesehen ist.
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