DE3023598A1

DE3023598A1 - ALARM SYSTEM WITH TIME MULTIPLEX

Info

Publication number: DE3023598A1
Application number: DE19803023598
Authority: DE
Inventors: Andrej Kavcic
Original assignee: LJUBLJANA ELEKTROVOD
Current assignee: LJUBLJANA ELEKTROVOD
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-01-08
Also published as: YU42703B; CH647347A5; YU150479A

Abstract

The alarm system contains a central unit which feeds detectors (9, 9') by means of a line (8). The detectors contain consumers (11, 11') and alarm circuits (9b, 9b'). The central unit is designed in such a way that it feeds the loads, for example, during the negative half-cycles of an AC voltage generator (1) and the alarm circuits during the positive half-cycles. The alarm circuits contain a sensor (13, 13') in series with a constant current source (14, 14') and light-emitting diodes which assume the role of zener diodes. An arrangement of this type on the one hand allows the central unit to detect a short circuit on the line without triggering a false alarm and on the other hand allows active detectors to be used, thus substantially reducing the susceptibility of the system to external interference. <IMAGE>

Description

Alarm-System mit Zeit-MultinlexAlarm system with time multinlex

A1ARM-SYSTEM MIT ZEIT-MULTIPLEX Gegenstand der Erfindung ist ein Alarm-System, bei dem die Speisung der Melder an der Linie als auch die Erhaltung der Angaben über ihren Zustand mit einem Zeit-Multiplex ausgeführt ist.A1ARM SYSTEM WITH TIME MULTIPLEX The subject of the invention is an alarm system, in which the supply of the detectors on the line as well as the preservation of the information over their state is implemented with a time division multiplex.

In der Alarmtechnik hat sich bisher am besten ein System mit Leitern, Meldern und Zentrale bewährt. Die Melder überwachen den Raum in Bezug auf Gas, Temperatur, Rauch, Feuchtigkeit usw., und wenn sich wegen einer Beeinflussung von aussen ihr Zustand andert, senden sie über eine Drahtleitung in die Zentrale ein elektrisches Signal. Die Zentrale, die dieses Signal empfängt, bearbeitet es logisch und meldet Alarm. Aus der Zentrale erfolgt auch die Stromversorgung der Melder sowie auch der Schaltung, welche die Zentrale aufweist.So far, the best solution in alarm technology has been a system with ladders, Detectors and control center tried and tested. The detectors monitor the room with regard to gas, temperature, Smoke, moisture, etc., and if there is an outside influence on her If the state changes, send an electrical signal to the control center via a wire line Signal. The control center that receives this signal processes it logically and reports it Alarm. The central unit also supplies power to both the detectors and the Circuit which has the control center.

In der Alarmtechnik sind die schwersten Probleme Falsch-Alarme und Betriebszuverlässigkeit. Mit einem Alarm-System wird ein Raum in langen Perioden überwacht, in denen aber Fälle, derentwegen eine Auslösung des Alarmes notwendig ist, sehr selten auftreten. Auf der anderen Seite besitzen aber die Fühler, die sich in den Meldern befinden, den Nachteil, dass sie auch auf Ausseneinflüsse empfindlich sind, derentwegen eine wirkliche Auslösung des Alarmes gar nicht notwendig gewesen wäre. So besteht eine äusserst grosse Wahrscheinlichkeit, dass ein Alarm ein falscher Alarm ist, der psychisch sehr negativ auf das Personal wirkt, da es das Personal in Unruhe versetzt, gleichzeitig jedoch das Vertrauen in dessen Wirksamkeit herabsetzt.In alarm technology, the most serious problems are false alarms and Operational reliability. With an alarm system, a room becomes open for long periods monitored, in which case, however, it is necessary to trigger the alarm is very rare. On the other hand, the feelers have that are located in the detectors, the disadvantage that they are also sensitive to external influences because of which it was not even necessary to actually trigger the alarm were. So there is an extremely high probability that an alarm will be a false one There is an alarm that has a very negative psychological effect on the staff, as it is the staff upset, but at the same time diminishes confidence in its effectiveness.

Der meist kritische Teil des Alarm-Systems ist die Draht-Leitung. Physisch ist sie die grösste Leitung, so ist sie auch mechanisch die empfindlichste, und beeinflusst deshalb das Alarm-System unmittelbar, Wegen ihrer Abmessungen benimmt sie sich wie ein Empfänger elektrischer Signale, d.h. vor allem verschiedener Störungen, es besteht jedoch auch eine grosse Gefahr, dass sie auch mechanisch beschädigt, d.h.The most critical part of the alarm system is the wire line. Physically it is the largest line, so it is also the most sensitive mechanically, and therefore directly affects the alarm system, behaving because of its dimensions she like a receiver of electrical signals, i.e. mainly various disturbances, However, there is also a great risk that it will also be mechanically damaged, i.e.

unterbrochen wird, oder dass es darauf zu einem Kurzschluss kommt.is interrupted, or that a short circuit occurs.

In der Fortsetzung werden zum Stand der Technik gehorende Systeme als auch der Gegenstand der Erfindung beschrieben, die gleichzeitig genauer an beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Darin zeigen: Fig. 1 eine elektrische Schaltung eines bekannten prinzipiellen Alarm-Systems; Fig. 2 eine elektrische Schaltung eines bekannten neueren Alarm-Systems; Fig. 3 eine elektrische Schaltung des erfindungsgemässen Alarm-Systems; Fig. 4 eine Ergänzung der elektrischen Schaltung des erfindungsgemässen Alarm-Systems.State-of-the-art systems are discussed below as well as the subject matter of the invention described, at the same time in more detail at the enclosed Drawings are shown. 1 shows an electrical circuit of a well-known principle alarm system; Fig. 2 shows an electrical circuit of a known newer alarm system; 3 shows an electrical circuit of the inventive Alarm system; 4 shows an addition to the electrical circuit of the inventive Alarm system.

Schon lange bekannte Alarm-Systeme, wie eines in Fig. 1 dargestellt ist, besassen einen Schutz vor einer Linienunterbrechung bzw. genauer, sie enthielten einen Indikator, der meldete, dass die Linie unterbrochen ist. Dies wurde mit einem Abschlusswiderstand an der Linie erzielt; wenn die Linie demgemäss nicht unterbrochen war, floss durch das Messgerät am Linienanfang ein Strom. Die grösste Schwäche-dieses Systems war es, dass im Fall eines Kurzschlusses auf der Linie ein falscher Alarm aktiviert wurde. Trotz diesem Nachteil wird jedoch dieses System bei der Mehrzahl der Alarm-Systeme verwendet.Alarm systems, such as one shown in FIG. 1, have long been known is, had a protection against a line interruption or, more precisely, they contained an indicator that reported that the line was broken. This was done with a Terminating resistance achieved on the line; if the line is not interrupted accordingly a current flowed through the measuring device at the beginning of the line. The biggest weakness - this one It was the system that gave a false alarm in the event of a short circuit on the line activated. Despite this disadvantage, however, this system is used by the majority the alarm systems used.

Die neueren Alarm-Systeme, die in Fig. 2 dargestellt sind, besitzen im Vergleich mit dem oben beschriebenen System eine Ergänzung darin, dass sie im Fall eines Kurzschlusses auf der Linie eine Störung melden. Bei einem solchen System unterscheiden sich die Melder von den früheren Meldern darin, dass sie in Reihe mit dem Fühler für die Alarm-Aktivierung eine Zener-Diode besitzen So wird die Tatsache ausgenutzt, dass bei einer Parallelschaltung von Zener-Dioden die Spannung nicht unter die Spannungsschwelle derjenigen Zener-Diode, die den niedrigsten Wert besitzt, herabsinken kann. Derart können zwar alle Melder auf der Linie aktiviert werden, die Spannung an der Zentrale wird wegen dieser Schaltung jedoch nicht unter einen bestimmten Pegel herabsinken. Unter diesen Pegel kann jedoch die Spannung nur in dem Fall absinken, wenn auf der Linie ein Kurzschluss auftritt. Um die Zener-Dioden zu schützen, ist in die Zentrale eine Schaltung zur Begrenzung des Stromsin die Linie eingebaut, die jedoch auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Diese Strombegrenzung muss niedriger vom Spannungsabfall am eigenen Widerstand der Linie sein, als die Schwelle der Zener-Dioden ist.The newer alarm systems shown in FIG Compared to the system described above, an addition in that it is in the Report a fault in the event of a short circuit on the line. With such a system the detectors differ from the earlier detectors in that they in Row with the sensor for the alarm activation have a Zener diode exploited the fact that with a parallel connection of Zener diodes the voltage not below the voltage threshold of the Zener diode that has the lowest value owns, can sink. All detectors on the line can be activated in this way but the voltage at the control center will not drop because of this circuit decrease a certain level. However, the voltage can be below this level only sink in the event of a short circuit on the line. To the zener diodes To protect, there is a circuit in the control center to limit the current in the Line installed, which is not shown in the drawing. This current limit must be lower than the voltage drop across the line's own resistance Threshold of the Zener diodes is.

Der gemeinsame Nachteil der beschriebenen Systeme liegt darin, dass der eigene Stromverbrauch aller Melder auf der Linie wesentlich geringer vom Strom sein muss, der zur Linienüberwachung über den Abschlusswiderstand an der Linie fliesst. In Hinsicht darauf, dass der Ruhestrom in die Linie niedrE sein muss, muss der Verbrauch aller Melder noch geringer sein, der Verbrauch des einzelnen Melders jedoch noch verhältnismässig geringer in Bezug darauf, wieviele Melder an die Linie angeschlossen sind. Diese Ursache führt zu extrem passiven Meldern, deren Wirksamkeit im Fall des Auftritts eines äusseren Einflusses, bei dem der Melder reagieren sollte, reduziert ist. The common disadvantage of the systems described is that the own power consumption of all detectors on the line is significantly lower from the electricity which flows for line monitoring via the terminating resistor on the line. In view of the fact that the quiescent current in the line must be low, the consumption of all detectors, the consumption of the individual detector will still be lower relatively lower in terms of how many detectors are connected to the line are. This cause leads to extremely passive detectors whose effectiveness in the case the occurrence of an external influence, to which the detector should react, is reduced is.

Um auf einer Seite alle diese Nachteile, d.h. die Empfindlichkeit auf die Anzahl der Melder und die damit verbundene Passivierung der Melder, abzuschaffen, so dass aktive Melder vcrwendet werden könnten und dabei keine zusätzliche Stromversorgungslinie notwendig ware, sondern nur die zweiadrige Leitung, und auf der anderen Seite die Fähigkeit des Systems zu erhalten, dass es auf einen Kurzschluss auf der Linie nicht anders reagiert als mit einer Indizierung des Zustands und dabei keinen falschen Alarm auslost, wurde die erfindungsgemässe elektrische Schaltung für das Alarm-System entwickelt, das in Fig. 3 dargestellt ist. Beim erfindungsgemassen System ist auf einen Anschluss des Wechselspannungsgenerators 1 eine Reihenschaltung einer Diode 2 und eines Indikationsinstruments 3 angeschlossen, dieser Schaltung ist jedoch parallel eine Reihenschaltung eines Schalters 4 und einer Diode 5 angeschlossen, wobei die Dioden 2 und 5 entgegengesetzt polarisiert sind. To put all these disadvantages on one side, i.e. the sensitivity to abolish the number of detectors and the associated passivation of the detectors, so that active detectors could be used without an additional power supply line would be necessary, but only the two-core cable, and on the other side the Ability of the system to get that it fails to short circuit on the line reacts differently than with an indexing of the state and included does not trigger a false alarm, the electrical circuit according to the invention for the alarm system shown in FIG. When the invention The system is connected in series to one connection of the alternating voltage generator 1 a diode 2 and an indication instrument 3 connected to this circuit however, a series circuit of a switch 4 and a diode 5 is connected in parallel, the diodes 2 and 5 being polarized in opposite directions.

Zwischen dem Verbindungspunkt der Diode 5 und des Instruments 3 und dem anderen Anschluss des Wechselspannungsgenerators 1 ist eine Reihenschaltung der Diode 6 und des anderen Indikationsinstruments 7 geschaltet, wobei die Diode 6 so polarisiert ist, dass der Stromkreis des Generators 1 über die Diode 2, das Instrument 5, die Diode 6 und das- Instrument 7 geschlossen ist Da muss hinzugefügt werden1 dass die Indikationsinstrumente belie bige Instrumente sind, die auf bestimmte Stromzustände reagieren, z.B. entsprechend gebaute Relais. Between the junction of the diode 5 and the instrument 3 and the other connection of the alternating voltage generator 1 is a series circuit the diode 6 and the other indication instrument 7 switched, the diode 6 is polarized so that the circuit of the generator 1 via the diode 2, the Instrument 5, the diode 6 and the instrument 7 is closed There must be added be1 that the indication instruments are any instruments that target certain Current states react, e.g. appropriately built relays.

Parallel zur Reihenschaltung der Diode 6 und des Instruments 7 ist die Linie 8 angeschlossen, an die die Melder 9, 9' angeschlossen sind, Die Stromversorgungskreise 9a, 9a' der Melder 9, 9', die Verbraucher 11, 11' enthalten, sind an die Linie 8 über die Dioden 10, 10' angeschlossen, die so polarisiert sind, dass sie für den Strom aus den Generator 1 gleichzeitig mit der Diode 5 durchlässig sind. An die Linie 8 sind gleichzeitig auch die Meldekreise 9b, 9b' angeschlossen, die im vorgelegten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 mit einer Reihenschaltung von Dioden 12, 12', Fühlern 13? 13', Stromgeneratoren 14, 14' und ae zwei hintereinander geschalteten BED-Dioden 15, 15' dargestellt sind; es besteht jedoch kein Grund, dass der Erfindungsgegenstand nicht auch andere Elemente enthalten konnte, die jedoch eine gemeinsame Eigenschaft haben müssen, dass sie im geschlossenen Zustand leitend sind. Die LED-Dioden 15, 15' besitzen die gleiche Funktion wie die in der Schaltung nach Fig. 2 dargestellte Zener-Diode. Die Polarisierung der Dioden 12, 12' ist so gerichtet, dass die Dioden 12, 12' glenchze+ig wie die Diode 2 in der Zentrale leitend sind. Die Linie 8 besitzt an ihrem Ende den Abschlusswiderstand 16. The diode 6 and the instrument 7 are connected in parallel with the series connection connected to line 8 to which detectors 9, 9 'are connected, the power supply circuits 9a, 9a 'of detectors 9, 9', which contain consumers 11, 11 ', are on line 8 connected via the diodes 10, 10 ', which are polarized so that they are suitable for the Current from the generator 1 at the same time as the diode 5 are permeable. To the Line 8 are also connected to the reporting circuits 9b, 9b 'that are presented in the Embodiment in Fig. 3 with a series connection of diodes 12, 12 ', sensors 13? 13 ', current generators 14, 14' and ae two series-connected BED diodes 15, 15 'are shown; However, there is no reason that the subject matter of the invention could not contain other elements, but they share a common property must have that they are conductive when closed. The LED diodes 15, 15 'have the same function as those shown in the circuit of FIG Zener diode. The polarization of the diodes 12, 12 'is directed so that the diodes 12, 12 'glenchze + ig like the diode 2 in the control center are conductive. The line 8 has the terminating resistor 16 at its end.

Die erfindungsgemasse elektrische Schaltung funktioniert wie folgt: Mit dem Schalter 4 wird die Stromversorgung der Melder 9, 9' eingeschaltet, wobei eine jede negative Halbperiode des Stromes der Diode 5 über die Dioden 10, 10' die Verbraucher 11, 11' in den Stromversorgungskreisen 9a, 9a' der Melder 9, 9' versorgt. Falls in den Meldern 9, 9' elektronische Schaltungen, die z.B. Halbleiter, Widerstände, Kondensatoren usw. enthalten, Verwendung finden, ist es auch möglich, dass durch den Einbau eines Filtrierkondensators erreicht wird, dass diese elektronischen Schaltungen als Verbraucher 11, 11' die Arbeitsspannung so lange erhalten, wie lange der Schalter 4 eingeschaltet ist; bei einigen Meldern 9, 9' ist jedoch als Verbraucher 11, 11' ein Heizkörper eingebaut, dessen Wärmetragheit gross genug auch dann ist, wenn der Heizkörper auch nur mit einer Wechselstromhalbperiode versorgt ist. Zwischen dem Fühler 13, 13' und den LED-Dioden 15, 15' befindet sich der Stromgenerator 14, 14', der einen Schutz für die LED-Dioden 15, 15' darstellt, gleichzeitig jedoch den Alarmpegel definiert.The electrical circuit according to the invention works as follows: With the switch 4, the power supply of the detectors 9, 9 'is switched on, wherein each negative half cycle of the current of the diode 5 through the diodes 10, 10 'the Consumers 11, 11 'in the power supply circuits 9a, 9a' of the detectors 9, 9 'are supplied. If there are electronic circuits in the detectors 9, 9 ', e.g. semiconductors, resistors, Containing capacitors, etc., find use, it is also possible that through The installation of a filter capacitor is achieved that these electronic circuits as consumers 11, 11 'receive the working voltage as long as the switch 4 is on; with some detectors 9, 9 ', however, the consumer 11, 11' a radiator installed whose thermal inertia is large enough even if the The radiator is only supplied with an alternating current half cycle. Between the Sensor 13, 13 'and the LED diodes 15, 15' is the power generator 14, 14 ', which represents a protection for the LED diodes 15, 15 ', but at the same time the alarm level Are defined.

Mit einer solchen Stromversorgungsart ändert sich die Zentrale in ihrem Wesen nicht. Am einfachsten ist es, wenn die Versorgung der Zentrale von Anfang an aus dem Netz erfolgt, da dann der Wechselstrom ohne Zusatzteile zur Verfügung steht; wenn die Zentrale mit Gleichstrom versorgt wird, muss ein entsprechender Wandler eingebaut werden.With such a type of power supply, the control center changes to not their essence. It is easiest when supplying the control center from the start from the mains, as the alternating current is then available without additional parts stands; if the control center is supplied with direct current, a corresponding Converters are installed.

In Figv 4 ist noch die Möglichkeit dargestellt, wie der Widerstand der Linie 8 mit einer entsprechenden Erdung herabgesetzt werden kann. Diese Erdung kann an beliebiger Anzahl von Punkten ausgeführt werden, darf jedoch nur in der Zeit der negativen Halbperiode wirksam sein. Dies wurde mit Hilfe der Dioden 17, 17' realisiert, Mit dem erfindungsgemassen System wurde eine Reihe von Vorteilen erzielt, und zwar: - Alarmmeldung eines jeden Melders gesondert bei einer Synchronisation der Melder; - Die elektronische Schaltung im Melder kann für eine andere Spannung ausgeführt sein, wie. sie auf der Linie 8 auftritt, da wegen der Eigenschaft der Wechselspannung diese Spannung beliebig geändert werden kann; - Nach Erhalt des Alarmsignals kann über die Zentrale auf die Melder eingewirkt werden. Nit dem Schalter 4 in Fig. 1 können alle bedeutenden Verbraucher 11, 11' auf der Linie 8, z,B, alle Heizkörper im Melder, abgeschaltet werden, wodurch verhindert wird, dass es bei der Detektierung von explosiven Gasen zu einer Explosion kommen könnte. Eine solche Lösung ist in der Alarmtechnik neu; wegen Wechsel stromversorgung kann die ganze Schaltung auch mit einer höheren Wechselspannung gespeist werden, wobei jedoch die Zeit der einzelnen Halbperiode, d.h. die aktive Zeit, verkürzt ist. Auf diese Weise kann in grossem Umfang eine Störungsempfindlichkeit reduziert werden, da dadurch der Störungspegel stark überschritten wird. Die aktive Zeit wird mit dem Quadrat der Spannungserhöhung reduziert.In Figv 4 the possibility is also shown how the resistance the line 8 can be reduced with an appropriate grounding. This grounding can be performed at any number of points, but only in the Be effective during the negative half-period. This was done with the help of diodes 17, 17 'realized, With the system according to the invention, a number of of advantages achieved, namely: - Alarm message from each detector separately at a synchronization of the detectors; - The electronic circuit in the detector can be used for another tension be executed like. she occurs on line 8 because of the property of the alternating voltage, this voltage can be changed at will; - After receiving the alarm signal, the alarm center can act on the detectors will. With the switch 4 in Fig. 1, all major consumers 11, 11 ' on line 8, e.g. all radiators in the detector, are switched off, which prevents that there will be an explosion if explosive gases are detected could. Such a solution is new in alarm technology; because of AC power supply the whole circuit can also be fed with a higher AC voltage, however, the time of the individual half-period, i.e. the active time, is shortened is. In this way, sensitivity to interference can be reduced to a large extent as this would greatly exceed the interference level. The active time will reduced with the square of the voltage increase.

Claims

PATENT CLAIMS (1st alarm system with time multiplex from the central and the line with detectors, with the power generator in series with the first indication instrument on the line, the parallel a second indication instrument is connected, is switched, but the line is equipped with at least one detector and bridged by a terminating resistor, characterized in that one Connection of the generator (1) a series connection of the diode (2) and the indication instrument (3) is connected and this series connection is connected in parallel with a series connection of the Switch (4) and the diode (5) are connected to the connection point of the Indicator instrument (3) and the diode (5) one wire of the line (8) and one end the series connection of the diode (6) and the indication instrument (7) whose second end is connected to the other wire of the line (8) on the second connection of the generator (1) is connected and the power supply circuits (9a, 9a ') of the Detector (9, 9 ') to line (8) via diodes (10, 10') and the message circuits (9b, 9b ') the detector (9, 9 '), the series-connected sensors (13, 13'), current generators (14, 14 ') and LED diodes (15, 1) kl) included, connected via diodes (12, 12') are.

2. Alarm system according to claim 1, characterized in that to the first wire of line (8) the anodes of the diodes (5, 6, 12, 12 ') and the cathodes of the diodes (2, 10, 10 ') are connected.

3. Alarm system according to claim 1, characterized in that on the second wire of the line (8) the cathodes of the diodes (17, 17 '), whose anodes are grounded are connected.