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Schaltungsanordnung zur Leitungs-
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überwacht Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zur elektrischen Uberwachung einer ein Dauersignal führenden Leitung zwischen einer
Signalquelle und einer Alarmiereinrichtung einer Alarmanlage.
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Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist beispielsweise als Ruhestrom-Uberwachungsschaltung
zur Uberwachung eines Alarmlampen-Kreises bekannt. Bei dieser Schaltung wird eine
Lampe, deren betriebsfähiger Anschluß zustand von Bedeutung ist, über einen Reihenwiderstand
ständig mit einem Dauersignal gespeist, das jedoch schwach genug ist, die Lampe
nicht zum Aufleuchten zu bringen. An dem Reihenwiderstand wird der entstehende Spannungsabfall
gemessen. Sobald durch eine Unterbrechung des Lampenkreises der Spannungsabfall
zu gering oder durch einen Kurzschluß
des Lampenkreises der Spannungsabfall
zu hoch wird, wird ein optischer oder akustischer Signalgeber in Betrieb gesetzt,
um damit den bestehenden Fehlerzustand anzuzeigen. Wird diese bekannte Schaltung
jedoch zur Uberwachung der Betriebsbereitschaft einer von einer Meldezentrale weit
entfernten Alarmiereinrichtung verwendet, so ist daran nachteilig, daß verhältnismäßig
leicht Sabotage durch Umschalten der Leitung auf eine der Alarmiereinrichtung entsprechende
Imitations-Last verübt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die eine gute Absicherung
gegen Sabotage-Störung der Signalübertragungsstrecke ergibt.
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Diese Aufgabe wirderfindungsgemäß mit den in dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.
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Demnach erhält die Alarmiereinrichtung eine eigene Stromversorgung,
so daß sie unabhängig von einem über die Leitung gelangenden Speisesignal alarmbereit
ist. Die Leitung wird an beiden Enden mit bestimmten Impedanzen versehenr die so
ausgestaltet sind, daß sie das an der Leitung ständig angelegte Dauersignal in einer
bestimmten Weise verformen.
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Eine derartige Verformung wird an beiden Leitungsenden jeweils mittels
eines Vergleichers erfaßt.
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Sobald durch Trennen der Leitung,KurzschlieBen der Leitung oder den
Versuch, die Leitung auf Imitations-Impedanzen umzuschalten, die genau definierte
Dauer-> signal-Verformung entfällt, wird dies von den
Vergleichern
festgestellt, die daraufhin sofort einen akustischen oder optischen Intern-Signalgeber
an der Signalquelle wie zum Beispiel der Meldezentrale einerseits und die Alarmiereinrichtunc
andererseits in Betrieb setzten. Wegen der genauen Definition der Signalverformung
ist es damit praktisch nicht möglich, die Signalübertragungsstrecke so zu sabotieren,
daß die Alarmiereinrichtung unwirksam wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angeführt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Signalquelle eines Ausführungsbeispiels
der Schaltungsanordnung.
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Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Alarmiereinrichtungs-Schaltung bei
dem Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung.
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Nach Fig. 1 ist eine Signalquelle 1, beispielsweise in einer Meldezentrale
für Einbruchsalarm oder dgl. mit einer zweiadrigen Leitung 2 verbunden. Bei diesem
Ausführungsbeispiel hat die Signalquelle einen Rechteck-Generator, dessen Ausgangssignal
mit Rechteck-Kurvenform mittels eines Leistungsverstärkers 4 verstärkt und über
eine insgesamt mit 5 bezeichnete Impedanz an die Leitung 2 angelegt wird.
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Die Impedanz ist aus einem Transformator bzw. Uber-
trager
6, dessen Eingangsseite an den Leitungsverstärker angeschlossen ist und dessen Ausgangswickiung
an die Leitung 2 angeschlossen und mit ihrer Mittelanzapfung mit Erde verbunden
ist, und einem Begrenzerglied 7 gebildet. Das Begrenzerglied besteht aus einer Reihenschaltung
einer Zenerdiode 8, einer Diode 9 und eines Widerstands 10. Der Rechteck-Generator
3 ist mittels eines schematisch dargestellten Alarmschalters 11 ausschaltbar, der
im Normalzustand den Rechteck-Generator 3 in Betrieb hält.
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Die Schaltung 2 führt zu dem Eingang einer in der Fig. 2 gezeigten
Schaltung für eine nicht näher dargestellte optische oder akustische Alarmiereinrichtung.
Die Alarmiereinrichtung kann beispielsweise eine auf dem Hausdach oder an der Hauswand
angebrachte Hupe, Sirene oder Alarmlichtanlage sein. An dieser Aiarmiereinrichtung
ist die Leitung 2 mit einer Impedanz 13 abgeschlossen, die einen der Impedanz 5
gleichartigen Aufbau aus einem Begrenzerglied 14 und einem Ubertrager 15 hat. Das
Begrenzerglied 14 ist wie das Begrenzerglied 7 in der Form einer Reihenschaltung
aus einer Zenerdiode 16, einer Diode 17 und einem Widerstand 18 aufgebaut, wobei
jedoch dieses Begrenzerglied 14 gegenpolig zu dem Begrenzerglied 7 geschaltet ist.
Der Ubertrager ist primärseitiy an die Leitung 2 angeschlossen und an einer Mittelabzapfung
geerdet, während die Sekundärseite über einen Vollweggleichrichter 19 und eine Regelschaltung
20 einen Akkumulator 21 speist, der zur Stromversorgung der Alarmiereinrichtung
sowie der Schaltung derselben dient.
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Der elektrische Zustand an der Leitung 2 wird nun an den beiden Leitungsenden
mit einem Vergleicher 12 an der Signalquelle 1 bzw. einem Vergleicher 22 an der
Alarmiereinrichtung überwacht. Die beiden Vergleicher werden jeweils von beiden
Adern der Leitung 2 her über je eine Diode 23 gespeist, denen ein Siebglied 24 nachgeschaltet
ist. Das Ausgangssignal des Siebglieds 24 ist jeweils an Eingänge von zwei Rechenverstärkern
25 angelegt, wobei die beiden Rechenverstärker 25 eines jeweiligen Vergleichers
12 oder 22 an diesen Eingängen ein gegensinniges Verstärkungsverhalten haben. Die
jeweils zweiten Eingänge der Rechenverstärker 25 erhalten aus Spannungsteilern 26
jeweils eine Bezugsspannung, die mittels eines zugeordneten Potentiometers 27 einstellbar
ist. Damit bilden die beiden Rechenverstärker 25 einen sogenannten "Fenster"-Vergleicher,
der das Vorliegen einer Eingangsspannung in einem ganz bestimmten Spannungsbereich
zwischen einer unteren Schwellenspannung und einer oberen Schwellenspannung erfaßt.
Die Ausgangssignale der Rechenverstärker 25 werden in einem NAND-Glied 28 zusammengefaßt
und über ein nächstes NAND-Glied 29 an einen Eingang eines weiteren NAND-Glied 30
angelegt. Der zweite Eingang des NAND-Glieds 30 ist mit einem Scharfschalter 31
verbunden, mit dem der Alarmbereitschaftszustand aufgehoben werden kann und der
natürlich an einer gegen Zugriff geschützten, beispielsweise mittels eines Deckelkontakt
abgesicherten Stelle angebracht werden muß. Drta AuxcJan5*ssignai dot3 NAND-Glied
30 schaltet ein als Puffer dienendes weiteres NAND-Glied 32. An das NAND-Glied 32
des Vergleichers 12 an der Signaiquelle ist ein akustischer oder optischer Intern-Signalgeber
ange-
schlossen, der in Fig. 1 symbolisch als Summer 33 dargestellt
ist. An das NAND-Glied 32 des Vergleichers 22 an der Alarmiereinrichtung ist ein
Schaltelement für die Inbetriebsetzung der Alarmiereinrichtung angeschlossen, das
in der Fig. 2 schematisch als Relais 34 dargestelit ist.
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Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist folgende: Im Normalfail speist der Rechteck-Generator 3 über den Leistungsverstärker
4 den Ubertrager 6. An dem Ubertrager 6 entstehen durch die steilen Flanken der
Rechteckimpulse normalerweise Spannungsspitzen in der Folge einer jeden Flanke.
Diese Spannungsspitzen werden nun mittels des Begrenzerglieds 7 an dem einen und
mittels des Begrenzerglieds 14 an dem anderen Leitungsende abgekappt, so daß an
der Leitung 2 Rechteckimpulse anliegen, deren Impulsdächer flach sind. Diese Rechteckimpulse
werden an der Alarmiereinrichtung über den Ubertrager 15 geführt und mittels des
Vollweggleichrichters 19 gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung lädt über
die Regelschaltung 20 den Akkumulator 21 auf. Aus den Rechteckimpulsen erhalten
die beiden Vergleicher 12 und 22 an den beiden Leitungsenden eine mittels der Dioden
23 gleichgerichtete Spannung mit einem vorbestimmten Spannungswert. Dieser Spannungswert
wird ständig mittels der Vergleicher 12 und 22 auf eine Uberschreitung oder Unterschreitung
hin überwacht.
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Wenn nun der Alarmfall eintritt, so wird mittels des Alarmschalters
11 der Rechteck-Generator abgeschaltet, wodurch die Rechteckimpulse der Leitung
2
wegfallen. Dies wird von den Vergleichern 12 und 22 als Spannungsunterschreitung
erfaßt und führt zur Alarmabgabe einerseits mittels des Summers 33 an der Signalquelle
und andererseits über das Relais 34 an der Alarmiereinrichtung, die dabei aus dem
Akkumulator 21 gespeist wird.
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Wenn nun ein Unbefugter die Leitung 2 oder eine Ader der Leitung unterbricht,
so erhält der Vergleicher 22 keine ausreichende Spannung mehr, was wiederum zur
Alarmabgabe mittels der Alarmiere inrichtung führt. Dagegen erhält der Vergleicher
12 durch die bei Wegfall der Abschluß-Impedanz 13 bzw.
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des Begrenzers 14 entstehenden einseitigen Spannungsspitzen eie Uberspannung,
was im weiteren zur Alarmabgabe mittels des Summers 33 führt.
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Wenn die Leitung 2 kurzgeschlossen wird, sinkt an beiden Vergleichern
12 und 22 die Eingangsspannung unter den Sollwert, so daß gleichfalls die Alarmabgabe
ausgelöst wird.
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Wenn ein Unbefugter die Spannung der Leitung 2 mißt und versucht,
deren Spannungszustand durch Abschluß des von der Signalquelle 1 herkommenden Teils
der Leitung 2 mit einem Widerstand und Einschalten einer Ersatz-Signalquelle in
den zur Alarmiereinrichtung führenden Teil der Leitung 2 aufrecht zu erhalten, führt
dies an beiden Leitungsenden zur Entstehung von Spannungsspitzen, da das jeweilige
Gegen-Begrenzerglied fehlt. Diese Spannungsspitzen führen an den Vergleicherschaltungen
12 und 22 sofort zu
der entsprechenden Alarmabgabe. Ein Unbefugter
müßte somit erst Kenntnis über den genauen Aufbau der gesamten Schaltungsanordnung
haben und die Funktionen der Signalquelle 1 sowie der Impedanzen 5 und 13 genau
nachahmen können, um ohne Alarmabgabe die Leitung sabotieren zu können. Da jedoch
selbstverständlich bei derartigen Anlagen beim Hersteller höchste Geheimhaltung
besteht, ist es praktisch ausgeschlossen, daß ein Unbefugter zu derartigen enntnissen
und Mitteln gelangt. Damit ist die Sicherheit der Alarmbereitschaft der Gesamtanlage
gewährleistet.
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L e e r s e i t e