DE2533330B2 - Verfahren und einrichtung zur uebertragung von messwerten in einem brandmeldesystem - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur uebertragung von messwerten in einem brandmeldesystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von Meßwerten in einem Brandmeldesystem,
wobei die von einzelnen, parallel an Meldelinien liegenden und jeweils zyklisch abfragbaren Feuermeldern
ermittelten Meßwerte analog an eine zentrale Auswerteeinrichtung gegeben und dort zur Gewinnung
differenzierter Störungs- bzw. Alarmmeldungen verknüpft werden, sowie auf dne Einrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
Automatische Brandmeldeanlagen haben bisher den Nachteil, daß die Zahl der Fehl- und Täuschungsalarme
im Vergleich zu den echten Alarmen relativ hoch ist. Mit wachsender Zahl von installierten Feuermeldern wächst
auch die Absolutzahl dieser Fehl- und Täuschungsalarme, was zu einer Überlastung der Feuerwehr führen
kann. Da eine Unterscheidung zwischen echtem Alarm und Fehlalarm nicht möglich ist, wird bei einem
Überhandnehmen der Fehl- und Täuschungsalarme unter Umständen einem echten Alarmfall nicht mehr die
gebotene Aufmerksamkeit geschenkt.
Da bei einem herkömmlichen Melder, der lediglich ein binäres Ausgangssignal abgeben kann, eine Unterscheidung
zwischen echtem Alarm und einem Fehl- bzw. Täuschungsalarm nicht möglich ist, wurde bereits
vorgeschlagen, anstelle des binären Alarmsignals von jedem Detektor lediglich eine Meßkenngröße zu
übertragen und die Alarmentscheidung in einer Zentrale vorzunehmen, wobei aus dem zeitlichen Verlauf der
Meßgrößen mehrerer Detektoren und aus sonstigen logischen Erwägungen eine wesentlich präzisere Aussage
über Störungsfall oder Alarmfall getroffen werden kann.
Aus der DT-PS 12 35 189 ist ein Verfahren zur Übertragung einer Anzeige eines Alarmzustandes
bekannt, wobei in bestimmten Zeitabständen Impulse auf zwei mit identischen beliebigen Informationsfolgen
gefüllte Informationsspeicher gegeben werden, von denen einer auf der Meß- und der andere auf der
Anzeigeseite angeordnet ist. Durch Vergleich der beiden Informationsfolgen können Veränderungen auf
der Meßseite, Störeinwirkungen oder Eingriffe von außen, festgestellt werden. Allerdings geht es dort nicht
um die Identifizierung eines von mehreren Meldern innerhalb einer Linie und auch nicht um eine
Analogwertübertragung, so daß dieses bekannte Verfahren nicht für eine Verbesserung der Aussagesicherheit
bei Brandmeldeanlagen verwendet werden kann.
In der deutschen Offenlegungsschrift 23 10 127 wird
z. B. ein integriertes Gefahrenmeldesystem angegeben, bei dem alle Meßsignale der Detektoren analog oder
codiert einer Zentraleinheit zugeleitet werden und wobei ein Prozeßrechner die Signalverarbeitung vornimmt.
Für die Übertragung der Meßwerte von den einzelnen Detektoren zur Zentraleinheit werden jedoch
außer allgemeinen Hinweisen auf bekannte Übertragungsverfahren keine konkreten Möglichkeiten aufgezeigt.
Die von anderen technischen Gebieten her bekannten Verfahren zur Datenübertragung wurden
jedoch für die einzelnen Feuermelder einen unerschwinglich hohen Schaltungsaufwand erfordern.
In der deutschen Offenlegungsschrift 23 41087 ist
eine automatische Brandmeldeanlage beschrieben, bei der ebenfalls die Brandkenngrößen der einzelnen
Feuermelder analog einer Zentrale zugeleitet und dort ausgewertet werden. Zur Übertragung wird dort ein
Frequenz-Multiplexverfahren angewendet; jedem Melder ist dabei ein definiertes Frequenzband zugeteilt, und
der Meßwert kann durch Messung der genauen Frequenzlage innerhalb des entsprechenden Bandes
bestimmt werden. Dieses Verfahren arbeitet mit relativ geringem Schaltungsaufwand, doch ist die Anzahl der
Melder pro Linie durch die Breite des Frequenzbandes pro Melder, durch die Sicherheitsabstände zwischen
zwei benachbarten Frequenzbändern und durch die Bandbreite des Übertragungskanals begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Meßwertübertragung in Brandmeldeanlagen anzugeben,
welches die obigen Nachteile vermeidet, in den einzelnen Feuerdetektoren nur einen geringen Schaltungsaufwand
erfordert und eine zuverlässige Identifizierung der einzelnen Feuermelder gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Abfrage jeder Feuermelder einer Linie nach
einer für ihn charakteristischen Vorlaufzeit zur Abgabe eines Stromimpulses mit einer seinem Meßwert
proportionalen Impulsdauer veranlaßt wird, und daß in der zentralen Auswerteeinrichtung durch Messung der
Voriaufzeit jeweils die Adresse des einzelnen Melders und durch Messung der Impulsbreite dessen Meßwert
ermittelt wird. Bei der erfindungsgemäßen Analogwertübertragung kann also in der zentralen Auswerteeinrichtung
an der Leitung eine Stromimpulsfolge gemessen werden, aus welcher sowohl die? Melderadressen als
auch die Melderkenndaten zu entnehmen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einem geringen
Schaltungsaufwand in den einzelnen Meldern zu verwirklichen. Die Meldelinien können freizügig verdrahtet
v/erden, bestehende Meldelinien können jederzeit durch Hinzufügen weiterer Melder beliebig
erweitert und verzweigt werden. Der Ausfall eines Melders sowie ein Leitungsbruch können erkannt und
lokalisiert werden; Kurzschlüsse auf der Leitung werden ebenfalls erkannt. Die Anzahl der Melder pro
Linie wird durch den Stromverbrauch eines Melders und den für die Leitung maximal zulässigen Betriebsstrom begrenzt. Im übrigen ergibt sich eine Beschränkung
der Melderanzah) pro Linie lediglich aus der für die Abfrage der Linie zur Verfügung stehenden Zeit.
Die Stromimpulse der einzelnen Melder können in einfacher Weise durch Anschaltung eines zusätzlichen
Parallelwiderstandes an die Meldelinie erzeugt werden. Zur Synchronisation der Melder ist es zweckmäßig, zu
Beginn eines jeden Abfragezyklus kurzzeitig die Linienspannung zu ändern. Dies kann beispielsweise
dadurch geschehen, daß die Linienspannung kurzzeitig abgeschaltet wird. Die Energieversorgung des Meßwandlers
kann während dieser Abschaltzeit durch einen Kondensator sichergestellt werden.
Wie erwähnt, kann die Ausstattung der einzelnen Feuermelder für die erfindungsgemäße Meßwertübertragung
äußerst einfach gehalten werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt jeder Melder
zwei Zeitglieder, von denen das erste auf einen den Melder kennzeichnenden Adressenwert einstellbar und
von denen das zweite vom Meßwandler des Melders steuerbar ist. Weiterhin ist zweckmäßigerweise ein
Kondensator vorgesehen, der während des kurzen Spannungseinbruchs zur Synchronisation die Energieversorgung
für den Meßwandler und die Elektronik der Zeitkreise übernimmt.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Brandschutzsystems mit zentraler Auswertung,
F i g. 2 eine Schaltungsanordnung für einen Feuermelder für die erfindungsgemäße Meßwertübertragung,
F i g. 3 Diagramme zum Spannungs- und Stromverlauf auf einer Melderlinie.
Die F i g. 1 zeigt die allgemeine Konfiguration einer Brandschutzanlage, für die das erfindungsgemäße
Übertragungsverfahren in Betracht kommt. Von einer Zentrale Z gehen mehrere Meldelinien (Zweidrahtleitungen)
Z-I... Li aus. An diese Linien ist eine Anzahl von
Meldern M und Steuerorganen ST angeschaltet. Von den Meldern M werden regelmäßig Meßwerte an die
Zentrale Z übertragen; bei Bedarf werden Befehle von der Zentrale Zzu den Steuerorganen 57"gegeben. Eine
gleichzeitige Übertragung der Meßwerte aller Melder M einer Linie ist nicht erforderlich, es genügt, die
Meßstellen in bestimmten Intervallen abzufragen. Somit genügt es auch, die einzelnen Linien L seriell abzutasten.
In den einzelnen Meldern M ist nicht wie bei früheren Anlagen ein fester Ansprech-Schwellwert vorgesehen;
vielmehr übertragen die Melder einer Linie L nacheinander ihre Meßwerte in analoger Form zur
Zentrale Z In der Zentrale Z wird ein Mikroprozessor
verwendet, der diese Meßwerte nach strengeren Kriterien prüft als nur nach dem Überschreiten eines
festen Schwellwertes. Die Zahl der Fehlalarme kann damit gesenkt werden. Der höhere Aufwand für die
zentrale Auswertung wird dadurch kompensiert, daß der Mikroprozessor nicht nur die Meßwerte aller
Melder einer Meldelinie L nacheinander überprüft, sondern daß er auch hintereinander sämtliche Meldelinien
L\... L/abfragt.
Die F i g. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen Melder zur erfindungsgemäßen Meßwertübertragung.
Der Melder hängt gemeinsam mit allen übrigen parallel an der Zweidrahtleitung L und wird über diese von der
Zentrale mit Energie versorgt. Der Meßwandler MW des Melders ist wie bei einen herkömmlichen Feuermelder
aufgebaut, beispielsweise als Wärmemelder, Ionisationsrauchmelder oder als optischer Feuermelder. Er
gibt seinen Meßwert in Form eines analogen Signals, beispielsweise als Spannung, ab. Da zur Synchronisierung
die Linienspannung kurzzeitig abgeschaltet wird, liegt parallel zum Meßwandler MWein Kondensator C,
der für diese Zeit die Versorgung des Meßwandlers übernimmt. Durch eine Diode D wird eine Rückspeisung
vom Kondensator in die Meldelinie verhindert.
Zur Meßwertübertragung enthält der Melder ein erstes Zeitglied 7Ί, welches über einen an der
Linienspannung liegenden Spannungsteiler Ri, Rl gestartet wird. Dieses Zeitglied Ti ist bei jedem Melder
auf einen charakteristischen Wert eingestellt, der die Melderadresse darstellt. Nach einem Abschalten und
Wiederanlegen der Linienspannung (Synchronisation aller Melder) beginnt in jedem Melder dieses Zeitglied
Ti zu laufen und schaltet nach der eingestellten Vorlaufzeit ein zweites Zeitglied Tl ein. Der Wrrt
dieses zweiten Zeitgliedes wird durch die Ausgangsgröße des Meßwandlers MW bestimmt. Während der
Ablaufdauer des zweiten Zeitgliedes Tl wird der Transistor 77? durchgesteuert und legt damit einen
zusätzlichen Verbraucher /?Van die Meldelinic L Es
fließt also während der Einschaltdauer des zweiten Zeitgliedes Tl ein erhöhter Linienstrom über die
Leitung, was als charakteristischer Impuls für den betreffenden Melder erkannt wird.
Die zugehörigen Zeitdiagramme für eine Meldelinie sind in Fig. 3 dargestellt. Die Linienspannung U wird
vor jedem Abfragezyklus zum Zeitpunkt A kurzzeitig abgeschaltet (F i g. 3a). Das Wiederanlegen der Spannung
zum Zeitpunkt B wird von allen an dieser Linie angeschalteten Meldern als Synchronisationssignal
erkannt, d. h. in den einzelnen Meldern beginnen die gestaffelten Zeitglieder 7"I zu laufen. Dies wird am
Stromverlauf der einzelnen Melder erkennbar. So zeigt das Diagramm b) die Stromaufnahme /Ί des Melders 1.
Nach Ablauf des ersten Zeitgliedes Π (Zeit tu) wird die
Stromaufnahme durch Anschalten des zusätzlichen Verbrauchers (F i g. 2) erhöht, und zwar für die
Zeitdauer i2s des zweiten Zeitgliedes 7'2. Wie erwähnt,
wird dieses zweite Zeitglied analog vom Meßwandler gesteuert.
Die Diagramme c) und d) zeigen weiterhin die Stromaufnahme h beim zweiten bzw. /-ten Melder. Das
erste Zeitglied Ti beginnt bei allen Meldern zum gleichen Zeitpunkt ö zu laufen. Nach Ablauf dieses
ersten Zeitgliedes Ti wird über das zweite Zeitglied Tl
wiederum der Linienstrom erhöht, wobei die Impulsdauer /22 bzw. (2, dem Meßwert des betreffenden Melders
entspricht. Für die Bemessung der Vorlaufzeiten für di<
Im Diagramm e) ist schließlich die Gesamtstromauf- einzelnen Melder ist noch zu beachten, daß di(
nähme / einer Meldelinie dargestellt. Es entsteht eine zeitbestimmenden Bauteile toleranzbehaftet sind. Des
Stromimpulsfolge, die in der Zentrale Z atsgewertet wegen müssen zusätzlich zu den eigentlichen Vorlauf
wird. Aus den Vorlaufzeiten der einzelnen Impulse von ; zeiten noch entsprechende Sicherheitsabstände einge
Punkt B an kann also die Meldeadresse, aus der halten werden, um Überschneidungen der Stromimpul
Impulsbreite der jeweilige Meldermeßwert ermittelt se zu vermeiden,
werden.
werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
5710
Claims (7)
1. Verfahren zur Übertragung von Meßwerten in einem Brandmeldesystem, wobei die von einzelnen,
parallel an Meldelinien liegenden und jeweils zyklisch abfragbaren Feuermeldern ermittelten
Meßwerte analog an eine zentrale Auswerteeinrichtung gegeben und dort zur Gewinnung differenzierter
Störungs- bzw. Alarmmeldungen verknüpft ι. werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei
der Abfrage jeder Melder einer Linie nach einer für ihn charakteristischen Vorlaufzeit (tu, f)2... Ui) zur
Abgabe eines Stromimpulses mit einer seinem Meßwert proportionalen Impulsdauer (ί2), t22 ■ ■ ■ hi) ι s
veranlaßt wird, und daß in der zentralen Auswerteeinrichtung (Z) durch Messung der Vorlaufzeit
jeweils die Adresse des einzelnen Melders und durch Messung der Impulsbreite dessen Meßwert ermittelt
wird. jo
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Stromimpulse jeder
Melder einen zusätzlichen Widerstand (R V) parallel an die Meldelinie ^anschaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 2>
gekennzeichnet, daß zur Synchronisation der Melder einer Linie zu Beginn eines jeden Abfragezyklus
(A. B) eine kurzzeitige Änderung der Linienspannung ft/,) vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- y>
zeichnet, daß die Linienspannung (U) zu Beginn eines jeden Zyklus (/ψ kurzzeitig abgeschaltet wird.
5. Einrichtung zur Übertragung von Meßwerten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Melder zwei Zeitglieder ^ (Ti, T2) enthält, von denen das erste (Ti) auf einen
für den Melder charakteristischen Wert eingestellt und das zweite (T2) vom Meßwandler (MW) des
Melders steuerbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Meßwandler (MW) ein Kondensator
(C) parallel geschaltet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kondensator (C) über eine Diode (D)an der Linienspannung liegt. 4s
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |