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Alarmabschaltung für Meldeanlagen Meldeanlagen nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 sind aus der Praxis bekannt. Sie arbeiten in der Weise, dass
bei einer Zustands änderung eines Nebenmelders, zOB. Öffnen eines Fensterkontaktes
bei einem Einbruch, die zugehörige Auswerteeinheit wegen der eingangs -seitigen
Impedanzänderung ein Steuersignal erzeugt, das über die Werknüpfungsschaltung und
einen Zeitgeber, sie eine Schaltuhr, an den mit ihm direkt verbundenen Signalgebern
einen zeitlich begrenzten Alarm auslöst0 Normalerweise betrifft dies nur akustische
Signalgeber, weil für sie eine maximale Alarmdauer von 2 Minuten vorgeschrieben
ist; es ist aber selbstverständlich jederzeit möglich, auch optische Signalgeber
in ihrer Alarmdauer freiwillig zu begrenzen und sie dazu über einen Zeitgeber anzusteuern,
der den Alarm ein - und abschaltet0 Diese bekannten Meldeanlagen weisen insbesondere
hinsichtlich der praktischen Verwendbarkeit schwerviegende Nachteile auf s lo Nach
der Abschaltung eines Alarmes ist die gesamte Meldeanlage solange für weitere Alarme
gesperrt, d.ho " unscharf geschaltet n bis an dem betreffenden Nebenmelder wieder
der Ruhezustand hergestellt, das be -deutet zaBo das durch einen Dieb geöffnete
Fenster wieder geschlossen ist. Damit ist aber die wichtigste Funktion Jeder Meldeanlage,
nämlich die ständige Überwachung nicht mehr gewährleistet. Vielmehr ergibt sich
aus der Tatsache, dass nach Auslösung eines Alarms durch Öffnen eines Nebenmelderkontaktes
sämtliche übrigen Nebenmelder wirkungslos sind, eine Vielzahl von Möglichkeiten,
unbemerkt in das Gebäude zu gelangeno 2. Unerwünschte, vor allem dureh Einstrahlung
auf den weitläufigen Meldelinien in die Meldeanlage gelangende Störimpulse die ein
ganzes Spektrum von möglichen Ursachen vom Blitzschlag bis zu Einsohalt -stromstößen
von Maschinen haben und daher häufig auftreten können in derartigen Anlagen ebenfalls
einen Alarm hervorrufen und tragen damit in unerwünschter Weise noch zu einer Erhöhung
der aus anderen Gründen schon Tiel zu grossen Zahl ton Fehlalarsen bei0 Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Meldeanlage gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1 mit nur einer Verknüpfungsschaltung
und nur einen Zeitgeber die
geschilderten Nachteile auf nöglichst einfache, aber dennoch dauerhaft funktionssichere
Weise zu vermeiden.
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Diese aufgabe wird erfindungsgeaäss durch die in kennzeichnenden Teil
dieses anspruchs angegebenen schaltungstechnischen Maßnahmen gelöst.
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Durch den auf diese Weise geschaffenen Steuerkreis Auswerteeinheit
-Verknüpfungsschaltung - Zeitgeber - Auswerteeinheit ist die Melde -anlage bei Ende
eines in einer bestimmten Neldelinie verursachten liarmes nur nooh für Alarme aus
dieier Meldelinie gesperrt und zwar so lange, bis die betreffende Unterbrechung
wieder rückgängig gemacht ist.
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Für alarme aus allen übrigen Meldelinien dagegen ist die Meldeanlage
sofort frei, d.h. N scharf geschaltet ".
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Ein Einbrecher kann also bei einen derart abgesicherten Gebäude, z.B.
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nicht sehr an einem Ende dieses Gebäudes on einer Fensterkontakt Alarm
verursachen und, während an dieser Stelle nach ihm gesucht wird, unbemerkt an einer
anderen Stelle in das Gebäude eindringen.
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Ausserdem ist duroh die erfindungsgemässe Schaltung der grosse Vorteil
arreicht, dass die von einer Auswerteeinheit ausgehenden Steuersignale im Verlaufe
des Steuerkreises verzögert werden und damit alle Stör -signale, deren Impulsdauer
kürzer als diese Verzögerungszeit ist, keinen Alarm auslösen können.
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Weitere technische Einzelheiten und die genaue Wirkungsweise der er
-findungsgemässen Schaltung sind weiter unten in einen Ausführungsbei -spiel noch
näher erläutert.
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Vorteilhafte ausgestaltungen der erfindungsgemässen Meldeanlage sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Durch die Schaltungsergänzung nach inspruch 2 ist die bereits be -schriebene
Veriögerung der Steuersignale ii Steuerkreis auf vorteil -hafte Weise einstellbar,
so dass die Meldeenlage insoweit eine optimale ausscheidung von Störimpulsen und
damit von Fehlalarmen ermöglicht.
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Eine ausgestaltung nach Anspruch 3 bietet einen doppelten Vorteil
Zum einen ist die Verwendung einer Impedanzbrücke nit nachgeschalteten Differenzverstärker
eine ebenso einfache wie sicher funktionierende Möglichkeit, aus Widerstandsänderungen
ein Steuersignal zu gewinnen; zum anderen erfüllt der Schwellwertschalter nicht
nur die Aufgabe, bei z.B. durch Bauteiletoleranzen oder Temperaturschwankungen unvermeidbaren
Impedanzänderungen und dadurch verursachten kleinen Spannungen einen Alarm zu verhindern,
sondern auch duroh über die Meldelinie ein -gestrahlte Störimpulse geringer Amplitude
verursachte Fehlalarme zu vermeiden.
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Ein entsprechend dem Anspruch 4 in eine Meldelinie eingefügter ohmscher
Widerstand ermöglicht es, nieht nur eine Unterbreehung dieser Melde ~
linie
durch Öffnen eines Nebenmelderkontaktes als Störung zu er -kennen und zu einem alarm
weiter zu verarbeiten, sondern auch einen Kurzschluss, mit den die Meldeanlage sabotiert
werden könnte.
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Dabei genügt es, lediglich einen solchen Widerstand einzubauen, der
sich natürlich, um den geschilderten Zweck zu erfüllen, in letzten Nebeneelder befinden
muss.
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Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen
Meldeanlage. Dabei ist in rig. 1 die gesagte Meldeanlage, soweit sie die Funktion
der erfindungsgemässen Schaltung betrifft, ii Dloeksohaltbild dargestellt, wobei
in jeder Meldelinie stellvertretend für eine Viel -zahl von in Reihe geschalteten
jeweils nur ein einziger Nebenmelder gezeichnet ist.
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Fig. 2 zeigt den ersten und den letzten passiven Nebenmelder einer
Meldelinie und ihren Insehluss an den als Inpedanzbrücke ausgebildeten Eingangsteil
einer Auswerteeinheit. Fig. 3 ist das isoliert gezeigte Schaltbild des erfindungsgemässen
Schaltnetzwerkes.
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In der Zentraleinheit 1, der sog. " Nebenmelder-Zentrale ", sind drei
Auswerteeinheiten 2 ausgangsseitig parallel geschaltet und über die Leitung 3 auf
den geieinssaen Eingang einer Verknüpfungsschaltung 4 ("Logik") geführt. Diese hat
u.a. die Aufgabe, im Alarmfall die externen Signalgeber 5, 6 anzusteuern, wobei
die ilarndauer der beiden akustischen Signalgeber 5 (z.B. Sirenen) nit einen Zeitgeber
7 einstellbar und auf max. 2 ein. begrenzt ist.
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Der Eingang Jeder Auswerteeinheit 2 ist über eine Meldelinie 8 mit
einer Anzahl von in Reihe geschalteten, als Schalter wirkenden passiven (z.B.
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einfache Kontakte) oder aktiven (z.B. Infrarot- oder Radargeräte#)
Nebenmeldern 9 verbunden, deren letzter in Serie zu den Schaltkontakten 9a einen
ohm'schen Widerstand 10 enthält. Dadurch ändert sich der Ein -gangswiderstand einer
Meldelinie B nicht nur beim Öffnen eines be -liebigen Nebenmelderkontaktes 9a, z.B.
eines Fensterkontaktes bei Ein -bruch, sondern auch bei Kurzschluss der Meldelinie
8 (8botage) aa irgendeiner Stelle.
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Diese Widerstandsänderung bewirkt auf folgende Weise ein alarmaus
-lösendes Steuersignal s Der Eingangswiderstand Jeder Meldelinie 8 liegt in einem
Zweig einer Impedanzbrücke 11 der zugehörigen Auswerteeinheit 2 in Serie mit einem
Potentiometer 12 zum Abgleich der an den Punkten 1-11 gespeisten Impedanzbrücke
im Ruhezustand der Meldeanlage. Ändert sieh in liarn -fall der gen. Eingangswiderstand,
dann ist die Impedanzbrücke 11 nicht mehr im Gleichgewicht, so daß an der Brückendiagonale
2-2' eine Spannung entsteht, deren Pegel in eines nachgeschalteten Differenzverstärker
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angehoben wird. Ein nachfolgender Schwellwertschalter 14 gibt erst dann ein Signal
ab, wenn seine Eingangsspannung ine be stimmte, einstellbare GröBe ( hier z.B. 0,6
V ) überschreitet; damit werden - wie schon erwähnt - vor allem Fehlalarme durch
vom Sollwert (z.3. bei Temperaturänderungen) abweichende Brückenimpedanzen und da
-duroh erzeugte relativ kleine Spannungen* wirksam vermieden.
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Die Schaltung ist derart ausgeführt, daß mm Eingang des ausg ngsseitigen
Teils der Auswerteeinheit 2, nämlich des Schaltnetzwerkes 15, im Ruhe -zustand der
Meldeanlage eine positive Spannung (Betriebsspannung), im Älarmfall jedoch nahezu
Minuspotential anliegt. Diese beiden Signalzu -stände werden im folgenden kurz mit
H (High) bzw. L (Low) bezeichnet.
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Das Schaltnetzwerk 15 enthält drei NOR-Gatter 16, 17, 18, ein in der
in Fig. 3 dargestellten Weise aus NOR-Gattern aufgebautes Flip-Flop 19, ein Negationsgatter
(Inverter) 21, sowie eine Diode 20, die über die Leitung 3 an die Verknüpfungsschaltung
4 angeschlossen ist. Die Je -weilige Funktion dieser Bauteile geht aus den Tabellen
1 bis 3 hervor.
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NOR-Gatter Negationsgatter Flip-Flop nach Fig. 3
| E 1 L H L H E L H E 1 H H L L |
| E 2 L H H L A H L E 2 H L H L |
| A H L L L A L L H * |
*) vorhergehender Zustand Tab. 1 Tab. 2 Tab. 3.
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Im Ruhezustand der Meldeanlage steht am Eingang E 1 des Gatters 16
und damit auch des Flip-Flops 19 ein H, am Eingang E des Inverters 21 ein vom Zeitgeber
7 erzeugtes L. Damit stellen sich an den verschiedenen Punkten des Schaltnetzwerkes
15 die aus Tabelle 4 ersichtlichen Zu -stände ein.
| Gatter 16 Gatter 17 Gatter 18 Gatter 21 Flip-Flop 19 |
| E 1 H L H H |
| L |
| E 2 L L H L |
| A L H L H L |
Tab. 4.
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Die Diode 20 ist für H-Signale in Sperriehtung geschaltet, so daß
im Ruhezustand der Meldeanlage kein Steuersignal auf die Leitung 3 gelangt.
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Im Alarmfall dagegen wird am Eingang des Schaltnetzwerkes 15 aus dem
E
ein L, wodurch am Ausgang j des Gattere 16 und damit des Gatters
17 ein E entsteht. Da sich der Zustand om lusgang des Flip-Flops 19 hierbei nicht
ändert (s. Tab. 3), entsteht am Ausgang von Gatter 17 ein L-Signal, welches die
Diode 20 passieren kann.
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In der Verknüpfungseohaltung 4 erfolgt eine aufteilung des Signals
zum einen steuert es direkt die Signalgeber 5, 6 an, zum anderen ge -langt es auf
dem bereits beschriebenen Steuerkreis zunächst zum Zeit -geber 7, setzt diesen in
Lauf und bewirkt an seinem ausgang und damit über die Leitung 22 am Eingang E des
nachgeschalteten Inverters 21 ein Signal, das als L schliesslich an den Eingang
E 2 des Gatters 18 zurückgeführt wird. Hier findet eine Überprüfung statt, ob es
sich um einen echten Alarm handelt, bei dem zu diesem Zeitpunkt (nach einer Verzögerung
des Signals beim beschriebenen Durchlauf des Steuerkreises von einigen msec) am
ausgang des Schaltnetzwerkes 15 immer noch ein L ansteht, oder etwa um einen Störimpuls,
dessen Dauer in µsec-Bereich liegt. Zur Vermeidung von Fehlalarmen ist die Laufdauer
des Signale auf dem Steuerkreis kürzer als die von der Verknüpfungsschaltung 4 zu
den Signalgebern.
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Bei einem echten Alarm ändern sich zwar die Zustände des Schaltnetz
-werkes 15 entsprechend der Tabelle 5, an ausgang bleibt Jedoch das L - Signal für
die am Zeitgeber 7 eingestellte Alarmdauer (20... 120 sec) erhalten und löst damit
an den Signalgebern 5, 6 alarm aus.
| Gatter 16 Gatter 17 Gatter 18 Gatter 21 Flip-Flop 19 |
| E 1 L L L L |
| E 2 H H L H |
| A L L H L H |
Tab. 5 Ii zweiten Fall Jedoch, wenn ein kurzer Störimpuls am den Eingang des Schaltnetzwerkes
15 gelangt, wird zwar im ersten Augenblick wie bei einem echten alarm ein L-Signal
am Ausgang erzeugt, das über die Leitung 3 in den Steuerkreis gelangt. Ehe aber
das entsprechende a zur aufprüfung an den Eingang E 2 des Gatters 18 kommt, ist
der Störimpull bereits wieder verschwunden, so daß an der Diode 20 wieder ein a
anliegt und sich der Ruhezustand der nun wieder scharfgeschalteten Meldeanlage gemäß
Tab. 4 einstellt. Diese Regelung arbeitet so schnell, daß das im ersten Augen -blick
entstandene Signal auf dem weg über die Verknüpfungsschaltung und die Leitungen
zu den Signalgebern 3, 6 noch keinen unerwünschten Alarm auslösen kann.
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Durch Einschalten eines Signalverzögerungsgliedes in den Steuerkreis
e-ntsprechend Anspruch 2 läßt sich dieser Vorteil auch bei solchen Störimpulsen
erreichen, deren Dauer größer ist als die normale Signal -verzögerung im Steuerkreis.
Sollte die damit erzielte Verzögerung größer sein als die auf dem Weg von der Verknüpfungsschaltung
4 zu den Signalgebern 5, 6, so braucht dort lediglich auch ein entsprechendes Ver
-zögerungsglied (im einfachsten Fall ein Kondensator) ingeschaltet zu werden, um
den unerwünschten Alarm zu verhindern0 Ist die mit dem Zeitgeber 7 eingestellte
Dauer eines echten Alarms zu Endes so entsteht an seinem Ausgang wie im Ruhezustand
der Meldeanlage ein L - Signal, Dies wird am Negationagatter 21 invertiert und gelangt
als H an den Ein -gang E 2 des Gatters 18; an dessen Ausgang entsteht somit ein
L, das an den Eingang E 2 des Flip-Flops 19 und des Gatters 17 gelangt. Während
der Zustand am Ausgang des Flip-Flops dabei unverändert bleibt (sOTabO3) erzeugt
Gatter 17 ein il-Signal, das durch die Diode 20 gesperrt wird0 Damit ist der Alarm
zu Ende; der optische Signalgeber 6,für dessen Alarmdauer keine Grenzen vorgeschrieben
sind, kann jedoch auch so geschaltet werden, daß er Alarm gibt, bis die Meldeanlage
abgeschaltet wird.
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Das Schaltnetzwerk 15 weist Jetzt die in EabO 6 aufgeführten Zustände
auf0
| Gatter 16 Gatter 17 Gatter 18 Gatter 21 Flip-Flop 19 |
| E 1 L L H L |
| L |
| E2 H L II L |
| A L H 4 il H |
Tab. 6.
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Dadurch ist zwar die betreffende Auswerteeinheit 2 und die zugehörige
Meldelinie 8 von der Verknüpfungsschaltung 4 abgetrennt, alle übrigen Jedoch nichts
Im Gegensatz zu den bekannten ist also die erfindungs -gemäße Meldeanlage für diese
restlichen Meldelinien nicht ebenfalls blockiert, sondern vielmehr weiterhin für
ventuelle Alarme scharf -geschaltet.
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Wird der unterbrochene Nebenmelderkontakt 9a wieder geschlossen, so
ist selbstverständlich die gesamte Meldeanlage wieder scharfgeschaltet, das Schaltnetzwerk
weist die Signalzustände für Ruhezustand gemäß tabelle 4 auf0
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