DE3032510C2

DE3032510C2 - Raumschutzanlage mit einer Lichtquelle

Info

Publication number: DE3032510C2
Application number: DE19803032510
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Phys. 8752 Goldbach Rath; Wolfgang 8011 Aschheim Rüberg
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1980-08-29
Filing date: 1980-08-29
Publication date: 1983-11-24
Also published as: DE3032510A1

Description

Andererseits wird beim Öffnen der Fenster oder Glastüren selbst auch schon beim Einschlagen der Fenster oder Schaufensterscheiben die UV-Energiebilanz des überwachten Raumes stark verändert und unmittelbar ein Alarm ausgelöst Da eine Alarmmeldung bereits beim Öffnen oder Einschlagen der Glasscheiben ausgelöst wird, ist auch gleichzeitig ein sicherer Außenhautschutz gegeben, da die Alarmauslösung bereits erfolgt, bevor die einbrechende Person den zu überwachenden Raum betreten konnte. Dem Ό Außenhautschutz kommt nach Auffassung der Kriminalpolizei eine besondere Bedeutung zu, weil panikartige Reaktionen und schwere kriminelle Gewaltakte z. B. Gebrauch der Schußwaffen, des in das Gebäude eindringenden Einbrechers, möglicherweise verhindert werden.

Durch die Verwendung; von UV-Licht wird die Raumschutzüberwachungsanlage auch nicht durch geschaltetes oder flackerndes Glühlampenlirht oder Leuchtstofflampenlicht, wie es z. B. im zu überwachenden Raum bei einem Schaufenster auftreten kann, störend beeinflußt.

Durch die Verwendung von gepulstem UV-Licht, mit individuell voreingestelltern Pulscode, läßt sich eine drahtlose Alarmweitermeldung mit Einbruchsortangabe an die Alarmzentrale auf einfache Art erreichen. Durch die hohe Anzahl der Permutationen die ein 2^M Codeschlüssel zuläßt, können, außer Alarmmeldungen auch technische Daten, wie z. B. der Ladezustand der Notstrombatterie, die Betnebswerte des UV-Strahlers und anderer Alarmsystemkontrolldaten alarmmelderspezifisch an die Zentrale weitergeleitet und dort für gezielte Wartungshinweise 'sichtbar gemacht werden.

Um die Einbruchsalarmmeldung und die Systemdatenübertragung auch durch Glasscheiben und über größere Entfernungen, z. B. bei Schaufenstervitrinen, ohne zusätzliche Leiiungsinstallation, drahtlos vornehmen zu können, wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel pulscodiertes IR-Licht zur Datenkommunikation verwendet, während der UV-Strahler ohne unterlegte Pulsmodulation betrieben wird.

Die in beiden Anwendungsfällen benutzten Pulscodes mit Synchronisierimpulsen, sind Pulslängen- und Pulsphasenmodulationen, wie sie dem Stand der Informationsübertragungstechnik entsprechen und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.

Nicht nur in bereits bestehenden Gebäuden sondern auch in Neubauten ist es; äußerst vorteilhaft, ohne zusätzliche und kostenaufwendige Leitungsinstallation, die Daten und Alarmmeldungen der Raumschutzanlage drahtlos mit UV-Licht oder IR-Licht zu übertragen. In Raumschutzanlagen, die ganze Gebäudekomplexe umfassen, ist unter Umständen eine vollständige Informationsübertragung nur mit den genannten Lichtwellenlängen UV-Licht und IR-Licht erschwert. In diesen Fällen ist auch die zusätzliche drahtgeführte HF-Datenübertragung für das Raumschutzsystem vorgesehen.

Die HF-signalführende Drahtschleife aus einer ein- oder mehradrigen Leitung oder einem Koaxkabel, wird als Ringleitung zu den Alarmmeldegebern geführt. *° Diese zusätzliche Installation der Kabelschleife ist bei Benützung des vorhandenen Leitungsnetzes der Netzstromversorgungsinstallation als HF-signalführende Drahtschleife nicht notwendig. Der, entsprechend dem Fernmeldegesetz zulässige Frequenzbereich, vpn 10 kHz bis 300 kHz ermöglicht auch eine umfangreiche Datenkommunikation des Raumschutzmeldesystems. Auf diese Weise ist nicht nur ein Informationsfluß von den Alarmmeldern zur Alarmmeldezentrale möglich, sondern es werden auch durch von der Alarmzentrale ausgehenden Steuersignale die Alarmsirenen oder die Beleuchtung im Gebäude oder Freigelände eingeschaltet, falls ein Einbruch erfolgt

Die codierte Signalübertragung, die bei mehreren Meldern oder Meldegruppen, Frequenzrasterverfahren oder Time-Sharing-Verfahren anwendet, erfolgt vorzugsweise in der sehr frequenzspektrumökonomischen Phasendifferenzmodulation. Die Phasendifferenzmodulation wird bei modernen Satellitendatenübertragungssystemen angewendet um im zur Verfügung stehenden Frequenzbereich eine möglichst große Zahl von z. B. Fernsprechkanälen oder anderen Informationsströmen unterbringen zu können.

Soll die Datenkommunikation auch bei beweglichen Alarmgebern oder Alarmempfängern im umfangreichen Freigelände möglich sein, so ist eine drahtlose Signalübertragung auf einer oder mehreren der zugelassenen Industrie-Frequenzen, entsprechend bekannter Techniken für Telemetrieverfahren durchzuführen.

Bei umfangreichen Alarmmeldesystemen wird es erforderlich sein, mehrere der angesprochenen Signalübertragungsverfahren gleichzeitig oder wechselweise zu verwenden, um den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten zu entsprechen.

Gerade die Pulscodeverfahren mit dem bereits besprochenen Frequenzraster und Time-Sharing-Verfahren erlauben die, bei umfangsreichen Gebäudekomplexen erforderliche Anzahl von Alarmgebern.

So können auch einzelne Tür- oder Fensterkontakte sowie einzelne andere passive Gefahrenmelder in das Alarmmeldesystem integriert werden und dadurch eine melderspezifische Ortskennzeichnung übertragen werden.

Sogenannte passive Gefahrenmelder sind Alarmgeber, die selbst keine UV-Strahler enthalten, jedoch die UV-Strahlung eines oder mehrerer weiter entfernter UV-Strahler zu überwachen, die von der Umgebung des passiven Gefahrenmelders remittiert wird.

Da die von einem Körper remittierte Strahlung außer vom Remissionsfaktor mit der vierten Potenz des Abstandes, Strahler-remittierender Körper, abnimmt, wenn der Empfänger sich im Bereich des Strahlers befindet und die Direktstrahlung des Strahlers auf den Empfänger und durch Abschattieren unterbunden ist, kann es vorteilhaft sein, bei Raumschutzanlagen in sehr großen Räumen, passive Alarmgeber im Bereich von einigen Türen oder Fenstern einzusetzen, die gleichzeitig zusätzlich eine erwünschte Ereignisortskennzeichnung bis hin zur einzelnen Tür oder zum einzelnen Fenster in der Alarmzentrale ermöglichen.

Durch die Verwendung von modernen integrierten Schaltkreisen in CMOS-Technik ergibt sich für die passiven Gefahrenmelder ein außerordentlich geringer Stromverbrauch von wenigen μΑ im Bereitschaftsbetrieb, so daß eine völlige Netzunabhängigkeit auf Jahre hinaus erzielt werden kann, wenn die Batterien durch Solarzellen wieder aufgeladen werden.

Da auch die Selbstentladung moderner Akkumulatoren sehr klein ist, kann eine positive Stromenergiebilaw auch ^ei gedämpftem Raumlicht oder sporadischem Kunstlicht mit Hilfe der Solarzellen erreicht werden und somit eine permanente Betriebsbereitschaft, ohne der sonst üblichen Leitungsinstallation.

Für den Betriebs- und Werkskonrollgänger ist es außerordentlich wichtig, daß der Einbruchsalarm nicht

nur in der Alarmzentrale erfolgt, sondern er auch während seines Kontrollganges sofort darüber informiert wird wo ein Einbruch stattfindet.

Ein bewegliches tragbares Empfangsgerät, daß die UV-Licht-, IR-Licht- oder drahtlosen Code-Signale der Alarmmeldezentrale empfängt und demoduliert, zeigt durch eine zwei- oder dreistellige Zahl, den Ort des Einbruchs an.

In den Kontrollempfänger ist auch ein Sender zu integrieren, der eine Wechselsprech-Verständigung des Kontrollgängers mit der Zentrale ermöglicht.

Durch lagensensitive Quecksilberkontakte und durch eine kapazitätintensive Schaltung, mit bekannter Technik wird der Sender des Kontrollempfängers automatisch eingeschaltet und ein Überfallnotsignal in der Alarmzentrale ausgelöst, wenn der Kontrollgänger niedergeschlagen, oder der Kontrollempfänger dem Kontrollgänger abgenommen wird.

Das umfangreiche Datenübertragungssystem der Raumschutzanlage ist auch zu einem Brand- und Rauchmeldesystem zu erweitern.

Die Ionisationsrauchmelder, eingebaut in den einzelnen Raumschutzmeldern, gestatten infolge besonderen Alarmcodes eine eindeutige Informationstrennung zwischen Einbruch oder bestehender Brandgefahr, nach Auswertung der Signale (Pulscode) in einer Zentrale zu einem Zeitpunkt wenn erst ein Schwelbrand besteht.

Die meldeselektive Signalübertragung läßt in der Alarmzentrale den Ort des Brandherdes ebenso erkennen, wie den Ort des Einbruchs.

Ausführungsbeispiele der Raumschutzanlage sind in den Zeichnungen F i g. 1 bis F i g. 7 schematisch dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der Anlage, Fig.2 eine um eine drahtlose Signalübertragung ergänzte Anlage nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Anlage wie F i g. 1 mit drahtgeführter Signalübertragung,

Fig.4 eine Anlage mit drahtloser HF-Übertragung, Fig.5 eine Anlage, die mit Solarenergie betrieben wird,

Fig.6 eine Ausführung unter Verwendung von Licht'eitern,

F i g. 7 das Ausführungsbeispiel eines Signalcodes zentral verarbeitenden Empfängers.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Pulscodemodulation des UV-Strahler verändert, wenn der optoelektronische Empfänger eine Veränderung der UV-Strahlungsbilanz, durch in den überwachten Raum eindringende Personen oder Gegenstände erkennt, z. B. nach Über- oder Unterschreiten eines voreingestellten Schwellwertes und/oder einer bestimmten Bandbreite über Demodulationsfilter, wobei die Schwellwertüberschreitung eine bestimmte vorwählbare Zeit anhält Die Veränderung der Pulscode führt zu einer drahtlosen Alarmweitermeldung, die in F i g. 7 näher erläutert ist

Der Frequenzgenerator (1) in F i g. 1 erzeugt eine Pulsfrequenz von einigen kHz, die das Schieberegister (2) zyklisch weiterschaltet Der Codespeicher (3) generiert zusammen mit dem Pulstor (4), die Code, die den Leistungspulsgenerator (5) ansteuert der den UV-Strahler (6) im Rhythmus der Pulscode zündet Durch den Codierschalter (7) kann eine melderspezifische Pulscodierung gewählt werden, die in der Alarmmeldezentrale eine meidespezifische Einbruchsangabe anzeigt
Der Codespeicher (3) ist vorzugsweise ein programmierbarer, integrierter Schaltkreis, welcher üblicherweise mit 64 verschiedenen Codemustern programmiert werden kann. Bei umfangreichen Raumschutzanlagen verwendet, die 256, 512, 1024 oder 4096 verschiedene Codemuster ermöglichen.

Dadurch ergeben sich eine nahezu, unbegrenzte Anzahl von möglichen Codemustern, auch bestimmte Codegruppen enthaltend, die eine Unterscheidung nach gewünschten Kriterien vorab ermöglichen, bevor die gezielte (vollständige) Auswertung erfolgt.

Da wie zu F i g. 7 beschrieben, auch ein fehlerhaft übertragenes Codesignal oder ein falsches Codesignal zur Alarmmeldung führt, ist eine manipulierte Einbruchsalarmmeldeunterdrückung, auch für Personen mit ingenieurmäßigen Kenntnissen und auch bei völligem Vertrautsein mit der Funktionsweise der Raunischuizanlage, unmöglich, weil die Anlagespezifischen-Codeschlüssel durch den Betreiber der Anlage auf einfache Weise geändert werden können, so daß selbst der Installateur der die Alarmanlage erstellte, keine Kenntnis über die vom Betreiber verwendeten Codeschlüssel hat.

Außer den Meldespezifischen-Codes und der Codemodulation, werden die Funktions- und Betriebsüberwachungssignale wie in F i g. 1 schematisch gezeigt, dem Codespeicher (3) zugeführt, um in der Alarmzentrale über den Betriebszustand jedes einzelnen Alarmmelders informiert zu sein, damit gegebenenfalls gezielte Wartungsarbeiten durchgeführt werden können.

So werden auch Meßdaten der Notstromversorgung (23) übertragen, die erkennen lassen ob der Ladezustand der ständig automatisch in Betriebsbereitschaft gehaltenen Notstrombatterie einen mehr als 60stündigen Betrieb des Einbruchmelders ohne Netzversorgung ergibt. Gleichzeitig wird aber auch die Netzversorgung überwacht, so daß eine Leitungsunterbrechung oder eine ausgelöste Sicherung in der Zentrale melderspezifisch angezeigt wird.

Die vom UV-Strahler (6) ausgestrahlte UV-Strahlung, vorzugsweise die Quecksilberspektrallinien bei 254 nm, werden im Raum diffus verteilt.

Der Photovervielfacher (8), bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung, nimmt die aus dem überwachten Raum remittierte UV-Strahlung auf, wobei ein auswechselbarer, die Geometrie der Empfängerempfindlichkeitscharakteristik beeinflussende Quarzkörper (9), dem UV-C-Filter (10), für 254 nm, dem Eintrittsfenster des Photovervielfachers (8) vorgeschaltet ist. Durch den Quarzkörper (9) kann die Empfangskeule des UV-Empfängers den jeweiligen Gegebenheiten des zu überwachenden Raumes angepaßt werden. So ist bei der Montage des Einbruchsmeiders in der Raummitte eine kugelförmige Empfangscharakteristik zweckmäßig, bei seitlich, an der Wand montierten Einbruchsmeldern, eine halbkreisförmige Empfangscharakteristik und für die Überwachung von langen Gängen, eine achterförmige Empfangscharakteristik, vorteilhaft.

Der Photostrom des Photomultipliers (8) wird durch den Verstärker (11) nachverstärkt und dem invertierenden Eingang des Differentialverstärkers zugeführt, dem sich die Integrationsschaltung (13) anschließt, dessen Ausgangsspannung an dem nicht invertierenden Eingang des Differentialverstärkers zurückgeführt wird. Diese, aus der analogen Rechenschaltungstechnik bekannte Schaltung, liefert am Ausgang (14) den negativen Differentialquotienten des Eingangssignals und am Ausgang (15) des Integrators (13), den durch die Zeitkonstante des Integrators beruhigten Mittelwert,

des verstärkten Photomultiplier-Signals.

Die Ausgangsspannung (15) des Integrators (13) wird im Hochspannungsregler (16) mit der Referenzspannung (17) verglichen. Die Ausgangsregelspannung des Hochspannungsreglers (16) regelt die Photovervielfacher-Elektrodenspannungsversorgungsschaltung (18) so ein, daß das Signal am Ausgang (15) des Integrators (13) der Referenzspannung (17) entspricht. Bei dieser Schaltungsart arbeitet der Photomuhiplier durch seine logarithmische Empfindlichkeitsabhängigkeit von der Dynodenspannung als Multiplizierer mit dem weiten dynamischen Regelbereich 1 :10⁵.

Ist diese eben besprochene Regelschleife gestört, so liefert der Hochspannungsregler (16) ein Fehlersignal vjnd verändert über den Codespeicher (3) die Code des durch den UV-Strahler ausgestrahlten UV-Lichtes und läßt, wie noch in F i g. 7 zu beschreiben ist, in der Zentrale die Störung des Einbruchmelders erkennen.

Wird durch eine, in den zu überwachenden Raum eindringende Person oder andere Ereignisse die UV-Energie-Bilanz in dem Raum verändert, so entsteht am Ausgang (14) des Differentialverstärkers (12) eine Signalspannung, die durch die Zeitkonstante der Zeitkonstantenschaltung (19) nur verzögert zum Alarmgeber weitergeleitet wird.

Mit Hilfe einer einstellbaren Zeitverzögerung kann erreicht werden, daß keine Einruchsmeldung erfolgt, wenn z. B. das Blatt einer Pflanze, die in dem bewachten Raum steht, abfällt.

Für die Zeitkonstantenschaltung (19) wird vorzugsweise eine Eimerkettenschaltung verwendet, dessen Taktfrequenz vom Frequenzgenerator abgeleitet ist, wobei das Frequenzteiler-Verhältnis des Frequenzteilers (20) durch den Frequenzteilerschalter (21) wählbar ist. Durch individuelle Anpassung der Signalverzögerungszeit läßt sich der Einbruchmelder den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten anpassen.

Besteht das Ausgangssignal (14) des Differentialverstärkers (12) länger als es der Laufzeit durch die Zeitkonstantenschaltung (19) entspricht, so verändert der Alarmschwellwertschalter (22) die Code des durch den UV-Strahler (6) ausgesandten UV-Lichtes und löst, wie noch in F i g. 7 beschrieben wird den Einbruchsalarm in der Zentrale aus.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zur drahtlosen Signalübertragung eine IR-Lichtstrecke (mit vorzugsweise mehreren Sendern und Empfängern) verwendet

Die in F i g. 1 schematisch dargestellten Funktionsblöcke bleiben erhalten und es erfolgt eine Schaltungserweiterung entsprechend F i g. 8.

Der Frequenzgenerator (1) steuert nun über den Frequenzteiler (31) den Lampenpulsgenerator (5) unmittelbar, so daß der UV-Strahler (6) gepulst mit vorgewählter Frequenz aber unmoduliert betrieben wird.

Die Funktionsweise der UV-Energiebijanzüberwachung entspricht der Funktionsweise wie bereits bei F i g. 1 beschrieben, mit der Abweichung, daß das Pulstor (4) einen IR-Pulsgenerator (32) ansteuert, der eine IR-emittierende LED-Diode (33) im Rhythmus der Codemodulation schaltet In diesem fall erfolgt die Raumschutzüberwachung mit unmodujierter UV-Strahlung, während die drahtlose Einbruchsmeldung und die Dateninformationsübertragung über Infrarot-Signal· . übertragung erfolgt

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die drahtgeführte HF-Signalflt>ertrs}gung angewendet.

Die Funktionsweise entspricht der in F i g, 2 schematisch dargestellten Art, mit dem Unterschied wie in Fig.3 dargestellt, daß das Pulstor (4) das Hochfrequenzsignal des HF-Generators (41) durch den Modulator (42) moduliert und das modulierte Signal über das Filter (43) in das 220V-Netz der Stromversorgung eingespeist wird.

In der Alarmzentrale werden die in das Netz

Ό eingespeisten Signale frequenzselektiv verstärkt und zur Alarmmeldung und zur Dateninformationsübertragung demoduliert und ausgewertet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (F i g. 4) der Erfindung wird die drahtlose HF-Signalübertragung angewendet. Die Funktionsweise entspricht der in Fig.3 schematisch dargestellten Art mit dem Unterschied, daß das Pulstor (4) das Hochfrequenzsignal des HF-Generators (51) durch den Modulator (52) moduliert und dieses modulierte HF-Signal durch den HF-Sendeverstärker (53) verstärkt, und durch die symbolhaft dargestellte Antenne (54) abgestrahlt wird. Unter HF-Generator (51) ist hier nicht nur eine, die diskrete Trägerfrequenzerzeugende-Schaltungsanordnung zu verstehen, sondern vorzugsweise eine PLL-Frequenzsyntheseschaltungsanordnung, die eine Vielzahl von wählbaren Frequenzkanälen mit definiertem Kanalrasterabstand erzeugt. Auf diese Weise sind mehrere drahtlose HF-Signalübertragungskanäle innerhalb eines engen Frequenzspektrums zu verwenden ohne daß gleichzeitig störende Interferenzen entstehen. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach F i g. 1 ist gezeigt, daß am Ausgang des Alarmschwellwertschalters (22) das Alarmsignal auch direkt zur optischen und akustischen Alarmauslösung zur Verfügung steht.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auch vorgesehen, daß ein rein passiver Raumschutzwächter angewendet ist, der in einer weiteren Variante des Ausführungsbeispiels der Erfindung aus einer mit

*° Solarenergie gespeisten Batterie betrieben wird. F i g. 5 zeigt die Funktionsweise dieser Ausführungsvariante.

Der auswechselbare, die optische Geometrie der Empfängerempfindlichkeitscharakteristik beeinflußende Quarzkörper (61) und das UV-C-Filter (62), für 254 nm, läßt die aus dem erfaßten Raumwinkel remittierte UV-Strahlung, die von einem oder mehreren UV-Strahlern erzeugt wird, auf die Photokathode der UV-Photozelle (63) fallen. Der Photostrom der Photozelle wird in dem Verstärker (64) verstärkt und dem Multiplizierer (65) zugeführt Der Ausgang des Multiplizierers liefert an den invertierenden Eingang des Differentiaiverstärkers (66) eine Signalspannung, die auch dem folgenden Integrator (67) zugeführt wird.
Die Beschreibung der Funktionsweise der Schaltung, die aus den Komponenten (66 und 67) gebildet wird, ist schon bei der Beschreibung der F i g. 1 für die Komponenten (12 und 13) detailliert erfolgt Die Ausgangsspannung des Integrators (67) wird im Differenzspannungsregler (68) mit der Referenzspan-

M) nung (69) verglichen. Die Ausgangsspannung des Differenzspannungsreglers (68) verändert die Verstärkung des Multiplizierers (65) in der Weise, daß der Mittelwert der Ausgangsspannung des Integrators (67) konstant ist und der Referenzspannung entspricht

ί⁵; Ut die aus den Komponenten (65, 66, 67 und 68) . gebildete Regelschleife gestört, so liefert der Differenzspannungsregler (68) ein zusätzliches Ausgangssignal zur Code-Beeinflussung entsprechend der Funktions-

weise des Hochspannungsreglers (16) der F i g. 1.

Wird, in dem durch den passiven Raumschutzmelder erfaßten Raum, die UV-Energiebilanz verändert, entsteht am Ausgang des Differentialverstärkers (66) eine Signalspannung, die durch die Zeitkonstante der Zeitkonstantenschaltung (70) an den Alarmschwellwertschalter (71) weitergeleitet wird.

Die Funktionsweise des Frequenzgenerators (72) des Frequenzteilers (73) und des Frequenzteilerschalters (74) wurde schon bei den Komponenten (1, 19, 20 und 21) der F i g. 1 detailliert beschrieben.

Für den Fachmann ist aus den offenbarten Beschreibungen schlüssig zu entnehmen, daß an den Alarmschwellwertschalter (71) nicht nur ein optischer oder akustischer Alarmgeber direkt angeschlossen werden kann, sondern auch unter Zwischenschaltung der Code-Erzeugungskomponenten die bei F i g. 1 unter den Komponenten (1, 2, 3, 4 und 7) beschrieben sind, die Funktionskomponenten (32) und (33) der F i g. 2 bei der drahtlosen IR-Signalübertragung, darüber hinaus aber auch die Komponenten (41, 42 und 43) der Fig.3 zur drahtgeführten Signalübertragung, oder aber auch die Komponenten (51,52,53,54) der drahtlosen HF-Signalübertragung.

Die ständige Betriebsbereitschaft der einzelnen Raumschutzmelder kann, insbesondere bei passiven Einbruchsmeldern, auch durch Ladungserhaltung der Notstrombatterie (75) durch Solarzellen (76) gewährleistet werden.

Vorzugsweise sind in diesem Fall zwischen Solarzellen (76) und Batterie (75), ein CMOS-VMOS-Sperrwandler (77), zur Spannungs- und Leistungsanpassung, zwischengeschaltet, um die bei geringer Helligkeit abnehmende EMK der Solarzellen optimal zu nutzen. Die Verwendung von CMOS und VMOS-Halbleiter ermöglicht einen besonders hohen Wirkungsgrad der Sperrwandlerschaltung auch bei niedrigen Spannungen der Solarzellen.

Bei der Ausstattung eines größeren Gebäudes mit der modularen UV-Raumschutzanlage ist es möglich, daß Zwischenwände die Signalübertragung mit UV-Licht oder IR-Licht erschweren. In diesem Falle sind bei einer Variante, des Ausführungsbeispiels der Erfindung, vorteilhaft Lichtleiter oder Lichtleiterstäbe einzusetzen, die auch durch die Wand codiertes Licht zum Empfänger führen.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 6. Der UV-lichtdurchlässige und IR-lichtdurchlässige Lichtleitstab (81), der auch ein langes, ein oder mehrere Wände durchziehendes Leitleitkabel sein kann, überträgt das aus dem überwachten Raum ausgestrahlte pulscodierte Licht, welches je nach Ausführungsbeispie! des Alarmmelders, nach Fi g. t UV-Licht und nach F i g. 2 IR-Licht ist, zum UV-C-Filter (82) und zur UV-empfindlichen Vakuum- und Halbleiterzelle (83), bei UV-Licht, bzw. zu IR-empfindlichen Photodiode (84),bei IR-Licht

Der Photostrom wird durch den Verstärker (85), der eine sich automatisch abgleichende Regelschleife enthält, um z. B. Verschmutzen der Glasflächen zu kompensieren, verstärkt und der Pulsregenerierschaltung (86) zugeführt Diese Pulsregenerierschaltung regeneriert die Pulsflankensteilheit und Pulsdauer um auch bei einer wiederholten Reihenschaltung der optischen Relaisstrecke keine Datenverfälschung durch Systemverzerrungen zu bekommen. Die folgende Pulsschaltung (87) ist anwendbar bei der modularen Raumschutzüberwachung, entweder mit den Funktionsgruppen (32 und 33) der Fig.2, wenn eine IR-Lichtsi- gnalpulsübertragung erfolgen soll, oder mit den Funktionsgruppen (41,42 und 43) der F i g. 3, wenn eine drahtgeführte HF-Signalübertragung zweckmäßig ist oder auch mit den Funktionsgruppen (51,52,53 und 54), wenn eine drahtlose Signalübertragung gefordert ist. Eine weitere Ausführungsvariante wird dadurch erreicht, daß z.B. die IR-Sendediode, die an den Pulsgenerator angeschlossen ist (87), über eine Drahtverbindung, die durch ein oder mehrere Wände führt,

ίο erregt wird. Besonders bei der Verwendung der drahtlosen HF-Signalübertragung ist es die Regel, daß die Antenne (54) an der Gebäudeaußenwand oder auf dem Gebäudedach installiert ist.

Fi g. 7 zeigt das Ausführungsbeispiel des signalcodeverarbeitenden Empfängers, z.B. in der Zentrale des modularen Raumschutzüberwachungssysterns.

Die Empfängerkomponente (101) kann ein UV-empfindlicher Empfänger, ein IR-empfindlicher Empfänger, ein HF-Empfänger für drahtgeführte Signalübertragung sein, der im Bereich von 10 kHz bis 300 kHz selektiv verstärkt, oder auch ein Empfänger für drahtlose Hochfrequenzübertragung auf einem der Industriefrequenzen sein. Der Verstärker (102) verstärkt die Signale, wobei die Ausgangsspannung durch eine interne Regelschleife, konstant gehalten wird. Der Ausgang des Verstärkers wird, bei umfangreichen Raumschützüberwachungsanlagen, durch einen Multiplexer (103) zyklisch abgefragt. An die verschiedenen Eingänge des Multiplexers sind die verschiedenen Empfänger A (101, 102), B (101, 102) usw. die sich durch die verwendete Signalübertragungsart aber auch durch die verwendete Übertragungsfrequenz unterscheiden können.

Die jeweilige Empfängerzuordnung des Multiplexers, wird durch das Zählregister (104) gesteuert. Der Frequenzgenerator (105) liefert die Systeminterne-Clock-Frequenz, mit der die verschiedenen Empfänger durch den Multiplexer (105). mit dem Pulscodedemodulator( 106) verbunden werden.

Die durch Synchronisiersignale getrennten Codeblökke werden im Einlese-Register (107) gespeichert. Die Synchronisiersignale des Pulscodedemodulators (106) bewirken zusammen mit dem Zählregister (104) eine zyklische Weiterschaltung des Schieberegisters (108). Die Code des Schieberegisters (108), wird durch den Codespeicher (109), dessen Ausgangscode durch den Codeschlüsselschalter (110) vom Betreiber der Raumschutzüberwachungsanlage individuell verändert werden kann, nochmals verschlüsselt

Der am Komperator (111) vorliegende Code, wird mit dem Code des Einleseregisters (107) verglichen. Bei übereinstimmenden Code ist das Komperatorausgangs-

ii.,i_{6 V}· .», <--

verzögert und zwischengespeichert wird, um das Raumüberwachungssystem unempfindlich für Störimpulse zu machen, neutral.

Die selektiven Anzeigen für den Batterieladezustand der Notstrombatterien (113) der UV-Brennerfunktion (114), Alarmmelderbetriebsfunktion (115) und die Alarmmeldernummer (116) leuchten auf dem Anzeigentableau der Zentrale auf, wenn ein Meldersignalcode die entsprechende Störungsanzeige übermittelt

Eine besondere Bedeutung kommt der Anzeige, Code-Fehler zu (117).

Diese Anzeige leuchtet auf, wenn ein Melder eine fehlerhafte oder gar keine Code aussendet Tritt dieser Zustand ein, ohne daß vorher eine der Betriebstörungsmeldungen abgegeben wurden, so erfolgt eine Einbruchsmeldung weil in diesem Fall der Einbruchsmelder

zerstört wurde, oder durch Ausstrahlen von UV-C-Licht, das nicht mit normalen Lampen erzeugt wird, versucht wurde, die Funktionsweise des Raumschutzmelders zu stören.

Dasselbe gilt, wenn versucht wird gepulstes IR-Licht in den Signalübermittlungskreis einzuspeisen oder die drahtgeführte oder drahtlose HF-Signalübertragung mit Störspannungen beliebig en Frequenz und Pulscodes zu stören.

Es ist das Funktionsprinzip der aktiven Funktionskontrolle der Raumschutzüberwachungsanlage, daß sämtliche Melder laufend Kontrollsignale aussenden, die in der Zentrale empfangen und elektronisch demodulierbar sein müssen.

Wird einer der Raumschutzmelder durch Stö^.ng der UV-Energiebilanz veranlaßt, seine spezifischen Alarmcode auszusenden, so wird über den Alarmmelder (118) eine Einbruchsmeldung ausgelöst. Die optischen und akustischen Alarmmelder und deren individuelle Ansteuerung sind nicht dargestellt.
In der Zentrale wird auch, wie eingangs beschrieben, die Meldernummer angezeigt, die den Einbruchsalarm auslöst.

Der Scharfschalter (119) gestattet die Einbruchalarmauslösung während des Tages zu sperren. Die Scharfschaltung kann nur erfolgen, wenn alle Einbruchsmelder funktionsfähig sind und alle Tür- und Fensterkontakte geschlossen sind. In der Zentrale wird angezeigt, welche Einbruchsmelder nicht ordnungsgemäß aktiv sind bzw. welche Tür- und Fensterkreise nicht geschlossen sind.

Die Notstromversorgungsbatterie (120) sorgt auch bei der Zentrale für eine mehr als 60stündige Betriebsreserve bei Netzausfall.

Hieizu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentensprüche:

1. Raumschutzanlage mit einer Lichtquelle als Energiestrahler und einem optoelektronischem Empfänger als Energieempfänger, wobei die Lichtquelle ultraviolettes Licht ausstrahlt und die auf den Empfänger auftreffende Energie durch in den zu schützenden und überwachenden Raum eindringende oder sich bewegende Personen oder Gegenstände, verändert wird und mit einer Auswerteschaltung, to dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle die UV-Strahlung diffus im Raum verteilt und der optoelektronische Empfänger von der Lichtquelle abgeschattet ist, daß die UV-Strahlung pulsmoduliert ausgestrahlt wird und die Modulation bei Betriebsstörungen, oder wenn die Auswerteeinheit einen Alarmfall erkennt, geändert, wird, und daß eine weitere optoelektronische Empfangseinrichtung die modulierte UV-Strahlung empfängt und aus dem Pulscode eine Gefahrenmeldung oder eine Betriebsstörung erkennt und zur Alarmauslösung weiterleitet

2. Raumschutzanlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Strahler vorzugsweise UV-C-Strahlung bei 254 mm ausstrahlen.

3. Raumschutzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulscode der Strahlenquelle voreinstellbar ist.

4. Raumschutzanlage nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sender raumschutzmelderspezifische Codegruppen zugeordnet sind, die nach Signalauswertung an einer Alarmzentrale den Ort anzeigen, von dem der Alarm kommt.

5. Raumschutzanlage nach einem der Ansprüehe 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sender raumschutzmelderspezifische Codegruppen zugeordnet sind, die systemtechnische Daten, wie Ladezustand der Notstrombatterien, Energieabgabe des UV-Strahlers, Syst&Tikontroll- ίο test enthalten, die nach Signalauswertung in einer Alarmzentrale angezeigt und/oder gespeichert werden.

6. Raumschutzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise passive Raumschutzmelder eine netzunabhängige Akku-Batteriestromversorgung aufweisen, wobei die Batterien mit Solarzellen aufgeladen werden.

7. Raumschutzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches und tragbares Empfangsgerät ein oder mehrere ausgesendete verschiedenartige Codesignale bzw. -gruppen auswerten und einem Kontrollgänger auf dem Empfangsgerät Ort und Art der Alarmmeldung angezeigt werden.

8. Raumschutzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Empfangsgerät automatisch ein Überfallnotsignal an die Alarmzentrale aussendet, wenn das Empfangsgerät stark erschüttert wird, seine Lage erheblich verändert oder es vom Körper des Kontrollgängers entfernt wird.

9. Raumschutzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein selektives Brand- und Rauchmeldesystem die Signalübertra- ^b5 gung der Raumschutzmeldeanlage benutzt.

Die Erfindung betrifft eine Raumschutzanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Raumschutzanlage ist aus der US-PS 40 10 458 bekannt Dort sendet eine Quelle gepulste Lichtstrahlen aus, welche im UV-Bereich, im sichtbaren Bereich oder im Bereich der IR-Strahlung liegen können. Die Lichtstrahlen bilden dort jedoch eine Lichtschranke, wobei die gepulste Strahlung direkt auf eine Photozelle auftrifft, dort in elektrische Impulse umgewandelt wird, die einem Relais in einem Alarmkreis zugeführt werden. Bei Abfall des Relais wird der Alarm ausgelöst, und zwar auch durch Direktanstrahlung des Empfängers. Auch wenn man mehrere Lichtschranken in einem Raum anordnete, würde dies nicht zu einer flächendeckenden Raumüberwachung führen können.

Eine Raumschutzanlage mit einer linien- oder flächenförmigen Lichtquelle als Energiestrahler und einem optoelektronischen Empfänger als Energieempfänger ist bereits der deutschen Offenlegungsschrift 19 44 356 zu entnehmen.

Weitere bekannte Raumschutz- oder Alarmanlagen arbeiten derart, daß der zu überwachende Raum durch entsprechende Gestaltung der Energieempfänger in für die jeweilige Strahlung empfindliche und unempfindliche Zonen aufgeteilt wird, um eine ausreichend niedrige Ansprechwelle für das Erkennen von sich im Raum bewegender Personen zu erreichen. Ein solches Einbruchmeldesystem kann jedoch überlistet werden, wenn z. B. Personen sich hinter Decken geschützt bewegen, und diese Decken Raumtemperatur aufweisen. Andererseits führt die Empfindlichkeit des Lichtempfängers für Temperaturschwankungen zur Fehlalarmauslösung, wenn die Heizkörper oder die Klimaanlage zur Regelung der Raumtemperatur zentral ein- und abgeschaltet werden. Außerdem wird Fehlalarm ausgelöst, wenn helles Licht, z. B. von Autoscheinwerfern, auf den Lichtempfänger oder in den zu überwachenden Raum fällt. Die Licht empfangenen Alarmanlagen können neben den dargelegten Nachteilen auch keine sogenannte Außenhautüberwachung, z. B. bei Fenstern, übernehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Raumschutzüberwachungsanlage zu schaffen, die mit einer optischen Strahlenquelle und optoelektronischen Wandlern als Empfänger störunempfindlich ist, eine hohe Betriebssicherheit aufweist und ohne Schattenzonen eine vollständig zonenlose Raumüberwachung und einen Außenhautschutz (Fenster, Türen, Fußböden, Decken, Wände) ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale.

Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Anwendung einer Lichtquelle, die UV-Strahlung diffus im Raum verteilt, und die Pulsmodulation der Strahlung bietet den Vorteil, daß in den Raum eindringende Personen oder Gegenstände die Absorptions- und Remissionsverhältnisse in dem zu überwachenden Raum stark stören und damit eine sichere Alarmauslösung mit einfachen, betriebssicheren Schaltungen zu erzielen ist.

Die Verwendung des bereits genannten UV-Lichtes bietet den zusätzlichen Vorteil, daß Fensterglas für UV-Strahlung undurchlässig ist und dadurch Störungen, Lichteffekte und UV-Strahlungen außerhalb des überwachten Raumes keine Fehlalarmauslösung bewirken können.