DE2635763A1

DE2635763A1 - Brandmeldeanlage mit mehreren ueber eine meldeschleife betreibbaren meldern

Info

Publication number: DE2635763A1
Application number: DE19762635763
Authority: DE
Inventors: Otto Walter Dipl Ing Moser; Karlheinz Schreyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1978-02-16
Also published as: SE7708964L; NL7708750A; IT1085725B; JPS5320798A; FR2361705A1

Description

Siemens Aktiengesellschaft * Unser Zeichen: Berlin und München VPA 78 P 2 1 2 3 DRD

Brandmeldeanlage mit mehreren üter eine Meldeschleife betreibbaren Meldern.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brandmeldeanlage mit mehreren über eine Meldeschleife betreibbaren Meldern, die selektiv abfragbar ihre an einem Meßwandler abgreifbaren Analogwerte der Brandkenngröße an die Zentrale durchgeben.

Bei diesem Verfahren sind die Melder kettenförmig aneinandergereiht und werden zeitlich nacheinander abgefragt. Dazu enthält jeder Melder als Abfrageschalter einen Schalttransistor, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in der Meldeschleife liegt und der die angelegte Spannung nach einer der Brandkenngröße proportionalen Zeit zum nächsten Melder weiterschaltet.

Um den Spannungsabfall in der. Meldeschleife klein zu halten, muß auch die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung dieser Schalttransistoren klein sein. Außerdem sollen die einzelnen Melder wenig Strom aufnehmen. Aus der Anzahl der Melder der Meldeschleife wird der maximale Strom ermittelt und über die Stromverstärkung kann der für jeden Schalttransistor (Längstransistor) erforderliche Basisstrom bestimmt werden.

Steigt nun der Strom in der Meldeschleife, z.B. durch Leitungskurzschluß bzw. Melderdefekt, über seinen zulässigen Wert an, so reicht der Basisstrom nicht mehr aus. Damit steigt die Kollektor-Emitter-Spannung und so auch die Verlustleistung des Schalttransistors an und dieser kann zerstört werden.

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Nie 13 Wt / 30.7.76

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den als Abfrageschalter dienenden Längstransistor so zu schalten, daß er im Normalbetrieb bei Abfrage nur eine geringe Emitter-Kollektor-Sättigungsspannung aufweist. Weiterhin soll er wenig Strom aufnehmen und im Störungsfall nicht infolge hoher Verlustleistung Schaden erleiden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem

in der /Zeichnung dargestellten Aueführungsbeispiel. 1o

Es zeigen

Fig. 1 eine Brandmeldeanlage mit mehreren Meldern, Fig. 2 einen Melder,

Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Schaltungen des Längstransistors und

Fig. 6 ein Abfragediagramm.

An die Batterien Ba1, Ba2 in der Zentrale Ze gem. Fig.1 ist die Meldeschleife Ms über den Umschalter Us angeschlossen.

In die. Zuleitungen zur Batterie Ba1 sind die Abfragewicklungen Wi1, W12 symmetrisch eingeschleift und geben über den gemeinsamen Kern Ke Impulse an die Ausgangswicklung Wi3. Dieser aus den Wicklungen Wi1 ... Wi3 gebildete übertrager Ue ist durch den Kondensator Co auf eine Resonanzfrequenz abgestimmt; außerdem wird er durch den Widerstand Re sehr stark bedämpft. Anschließend werden die Abfragesignale durch die beiden anAipolaren .Begrenzerdioden Di, Di¹ und den Schwellwertschalter Sw in Rechteckimpulse umgeformt, die zur weiteren Auswertung dem Mikro-Computer Mc zugeführt werden.

Zur Abfrage ist, wie aus Fig.6 ersichtlich, zunächst der Umschalter Us zu öffnen, so daß eine Spannungslücke entsteht. Anschließend ist er in die Arbeitsstellung um- und somit an die niedrige Spannung der Batterie Ba1 anzuschalten.

Damit gelangt über die Dämpfungswiderstände R1, R2 wieder Spannung an die Meldeschleife Ms.

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Durch Wegnehmen der Spannung, von der Meßschleife Ms wurden durch Zeitglieder Zg1 ... Zg3O sämtliche Abfrageschalter Sd ... Sc3O in den einzelnen Meldern Md1 ... Md3O geöffnet und diese somit von der Zentrale Ze abgeschaltet. Wenn nun wieder Spannung an den Melder Md1 gelangt, steuert der Meßwandler Wd1 entsprechend der Brandkenngröße das Zeitglied Zg1, das nach einer vorgegebenen Zeit den Abfrageschalter Sd schließt und damit den Melder Md2 an die Zentrale Ze anschaltet. Auf diese Weise werden nacheinander kettenförmig alle Melder Md1 ... Md3O an die Zentrale Ze angeschaltet. Die Hintereinanderschaltung aus der Diode Di1 und dem Kondensator Co1 hat dabei nur die Aufgabe, für die Zeit der Abschaltung der Spannung von der Zentrale Zje die Meßwandler Wd1 usw. und gegebenenfalls auch die Zeitglieder Zg1 usw* mit Spannung zu versorgen. Der Abschlußwiderstand Re3 sorgt schließlich für die erforderliche Stromerhöhung, wenn der Abfrageschalter Sc3O schließt.

In Fig.2 ist die Schaltung eines Melders Md im einzelnen dargestellt. Die Zenerdiode D1 dient nur als Schutz gegen Überspannungen und eine schädliche Falschpolung beim Anschluß des Melders Md. Die Diode D2 soll den Kondensator C1 laden, solange Spannung an der Meldeschleife Ms liegt und andererseits verhindern, daß dieser sich entlädt, wenn die Meldeschleife Ms von der Zentrale Ze abgeschaltet ist. Der Kondensator C1 überbrückt damit die Spannungspausen, wenn keine Spannung an der Meldeschleife Ms liegt. Der Transistor T1 dient in Verbindung mit dem Widerstand R1 und der Zenerdiode D3 der Spannungsstabilisierung für die Ionisationskammer J. Der Feldeffekt-Transistor F verstärkt in Verbindung mit seinem Arbeitswiderständ R2 die Ausgangsspannung der Ionisationskammer J. Die Spannung am Meßpunkt M ändert sich deshalb abhängig von der Rauchkonzentration in der Ionisationskammer J. Das Ze'itglied Zg besteht hier aus den Widerständen R3 bis R6 und den Transistoren T2, T3. Solange der

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Kondensator C2, der sich während des Abschaltens der Spannung von der Zentrale Ze entladen hatte, auf die am Meßpunkt M bestehende Spannung aufgeladen wird, sind die Transistoren T2, T3 durchlässig, so daß die Abfragetransistoren T4, T5 sperren. Wenn schließlich die Spannung am Kondensator C2 den durch den Meßpunkt M vorgegebenen Wert erreicht hat, sperren die Transistoren T2, T3. Nun werden ihrerseits die Transistoren T4, T5 durchlässig und schalten damit den nächstfolgenden Melder Md an die Meldeschleife Ms an.

Die Wirkung der Diode D5 soll nun anhand der Fig.5 bis 5 erklärt werden. Die Widerstände R und der Lastwiderstand R_L entsprechen nicht genau den Widerständen R2 ... R7 im Melder Md bzw. in der Meldeschleife Ms, sondern dienen nur zum besseren Verständnis der nachfolgenden Erläuterung. Wenn die Batteriespannung U_ß gem. Fig.3 anliegt, seien beide Transistoren T4, T5 leitend, da der Basisstrom Jb^ des Transistors T4 diesen und der Basisstrom Jb,- den Transistor T5 durchsteuern. Die Kollektor-Emitter-Spannung U_cec am Transistor T5 ist dann klein, sie beträgt etwa 0,1 Volt. Doch verbraucht die Schaltung einen erheblichen Steuerstrom, da sich der Basisstrom Jb= aus dem Basisstrom Jb. und dem Kollektorstrom Jc^ zusammensetzt. Wird stattdessen die Schaltung gemäß Fig.4 gewählt, so teilt sich der Basisstrom Jb^₁ des Transistors T4 über seinen Kollektor und seinen Emitter auf, der Basisstrom Jb,- des Transistors T5 ist also geringer als der Basisstrom Jb^ des Transistors T4. Die Kollektor-Emitter-Spannung Uce,- am Transistor wird also etwa so groß wie die Basis-Emitter-Spannung Übe,- am Transistor T5, nämlich 0,6 Volt. Diese Restspannung am Transistor T5 würde für 30 Melder Md1 ... Md30 insgesamt 18 Volt betragen und wäre für die Melderschleife Ms_ untragbar.

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In Fig. 5 ist dem Kollektor des Transistors T4 antipolar zur Basis-Kollektor-Diode die Diode D5 nachgeschaltet. Damit wird die schädliche Stromverzweigung des Basisstroms Jb. im Transistor T4 vermieden und die Kollektor-Emitter-Spannung Uce,- am Transistor T5 ist also die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Ucegg^. Zwar steigt im StSrungsfall die Kollektor-Emitter-Spannung noch auf ce,- + ^UceASät ⁺ Udc⁵^ 1.4 V an, doch bewirkt dies noch keine Schädigung des Transistors T5 wegen zu hoher Verlustleistung.

In Fig.6 ist schließlich noch der Verlauf der Spannung U« und des Stromes J« an "bzw. in der Meßschleife Ms dargestellt. In Ruhe 00 liegt die höhere Spannung Ba1 und Ba2 an den Melder Md1 ... Md30, weil alle Transistoren T4, T5 durchlässig bzw. die Schalter Sd ... Sc3O geschlossen sind. Zum Start 01 ist zunächst die Spannung ganz wegzunehmen, so daß wie beschrieben die Schalter Sd ... Sc30 öffnen bzw. die Transistoren T2, T3 in den Zeitgliedern Zg1 ... Zg30 durchlässig werden. Zur Abfrage 02 liegt dann nach Umschalten des Umschalters Us nur noch die niedrige Spannung der Batterie Ba1 an die Meldeschleife Ms an. Damit werden zeitlich nacheinander die einzelnen Melder Md1 usw. d© nach dem Zustand der Meßwandler Wd1 ... Wd30 mit unterschiedlichen Zeiten t,. usw. an die Zentrale Ze angeschlossen.

Anschließend werden dann im Zustand Ruhe wieder die Kondensatoren C0I...C030 über die Dioden D1 ... D30 durch die hohe Spannung der Batterien Ba1 und Ba2 aufgeladen.

6 Figuren

1 Patentanspruch

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L e e r s e i \

Claims

- * - 76 P 2 1 2 3 BHD Patentanspruch

1. Brandmeldeanlage mit mehreren über eine Meldeschleife betreibbaren Meldern, die selektiv abfragbar jeweils den an ihrem Meßwandler abgreifbaren Analogwert der Brandkenngröße an die Zentrale durchgeben, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der den einzelnen Meldern (Md) zugehörigen, in die Meßschleife (Ms) in Reihe hintereinander geschalteten Abfrageschalter (Sc) aus zwei nach Darlington hintereinandergeschalteten Transistoren (T4, T5) gleicher Kategorie, (z.B. zwei p-n-p-Transistoren) und einer antipolar zur Basis-Kollektor-Diode an den Kollektor des ersten Transistors (T4) angeschalteten Diode (D5) besteht.

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