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"Schaltungsanordnung zur Übertragung von Meßwerten,
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insbesondere in einem Brandmeldesystem zu einer Zentrale
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Meßwerten
insbesondere in einem Brandmeldesystem zu einer Zentrale, bei dem mehrere Meßwertgeber
(Feuermelder) parallel an einer Zweidrahtleitung liegen, über die gleichzeitig die
Speisespannung für die Meßwertgeber geliefert wird, wobei ein Meßwert durch von
einem örtlichen Impulse nerator gesteuerte Einschaltung eines Meßwertnebenschlusses
zu der Zweidrahtleitung zur Erzeugung von Meßwertimpulsen gebildet wird.
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Eine derartige Schaltung ist aus der DE-OS 27 01 184 bekannt.
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Bei dieser Schaltung handelt es sich um die Ubertragung von Meßwerten
eines einzigen Meßwertgebers, wobei die Meßwerte durch eine dem jeweiligen Meßwert
zugeordnete bestimmte Impulsfrequenz dargestellt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über die Zweidrahtleitung
eine Mehrzahl von Meßwertgebern zu speisen und von diesen Signale zu empfangen,
wobei gleichzeitig die Zweidrahtleitung hinsichtlich ihrer Funkt ionsfähigke lt
über ihre gesamte Länge überwacht werden soll.
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Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß jeder Meßwertgeber mit
einem Impulsgenerator versehen ist und alle Impulsgeneratoren oberhalb einer bestimmten
Frequenz und mit in der gleichen Größenordnung liegender Impulsfrequenz schwingen
und an dem der Zentrale abgewandten Ende der Zweidrahtleitung ein Uberwachungsnebenschluß
liegt, der ständig. impulsmäßig mittels eines ebenfalls an diesem Ende angeordneten
Impulsgenerators zur Erzeugung von Uberwachungsimpulsen durchgeschaltet wird, dessen
Impulsfrequenz wesentlich niedriger liegt, als diejenige der in den Meßwertgebern
angeordneten Impulsgeneratoren£ Bei dieser Schaltungsanordnung sind die Impulsgeneratoren
der Meßwertgeber und der Impulsgenerator zur Erzeugung der Uberwachungsimpulse
harmonisch
so aufeinander abgestimmt, daß sich die Auswertung der Meßwertimpulse und die Auswertung
der Uberwachungsimpulse gegenseitig nicht stört. Außerdem kommt man bei der Schaltungsanordnung
mit relativ geringem Aufwand aus, da für die Erzeugung der Meßwertimpulse und die
Erzeugung der Überwachungsimpulse jeweils das gleiche Prinzip verwendet wird, nämlich
die Durchschaltung eines Nebenschlusses zur Zweidrahtleitung. Die die Meßwertimpulse
erzeugenden Impulsgeneratoren schwingen dabei oberhalb einer bestimmten Frequenz
und mit in der gleichen Größenordnung liegender Impulsfrequenz, wogegen die Impulsfrequenz
der tberwachunqsimpulse wesentlich niedriger liegt. Im Falle des Vorhandenseins
von Meßwertimpulsen stellen diese das domin.it-rende Signal dar, das ohne weiteres
festgestellt werden kann, wobei das zusätzliche Auftreten von Uberwachungsimpulsen
oder Fehlen von Uberwachungsimpulsen die Meßwertabgabe nicht stört. Hierauf kommt
es insbesondere bei Brandmeldesystemen besonders an, da im Falle eines Brandes dessen
Anzeige gegenüber einem Fehler auf der Doppelleitung vordringlich ist. Liegt jedoch
ein Fehler, beispielsweise ein Leitungsbruch, vor, der die Abgabe eines Meßwertes
unterdrückt, so wird dies auf jeden Fall durch Ausbleiben der Uberwachungsimpulse
ancfszeigt, so daß auch in diesem Falle eine Anzeige erfolgt.
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Die vorstehend beschriebene Abstimmung d<r Meßwertimpulse und der
Uberwachungsimpulse aufeinander läßt sich zum Zwecke deren gesonderter Erkennung
dadurch vorteilhaft ausnutzen, daß in der Zentrale an die Zweidrahtleitung ein RC-Glied
für die Meßwertimpulse und ein RC-Glied für die Uberwachungsimpulse geschaltet ist,
wobei die Spannung am Kondensator des letzteren RC-Gliedes durch mittels der Ubcrwachungsimpulse
erfolgende
impulsmäßige Entladung unter einem Schwellwert gehalten
wird, dessen Überschreiten das Ausbleiben der Uberwachungsimpulse anzeigt, und wobei
die Spannung am Kondensator des ersteren RC-Gliedes durch mittels der Meßwertimpulse
erfolgte Aufladung über einen Schwellwert angehoben wird, dessen Überschreiten das
Vorhandensein eines Meßwertes anzeigt.
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Die Trennung der Impulsfrequenzen erfolgt also lediglich mittels RC-Glieder
und Schwellwertschalter, die im Falle des Ausbleibens von Uberwachungsimpulsen bzw.
Auftreten von Meßwertimpulsen ansprechen und damit die jeweils gewünschte Meldung
veranlassen. Lediglich im Falle des Ausbleibens von Überwachungsimpulsen und des
Auftretens von Meßwertimpulsen erfolgt nur die Meldung des Vorhandenseins von Meßwertimpulsen,
weil diesem Signal Vordringlichkeit zukommt.
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Die Schaltungsanordnung läßt sich darüberhinaus so ausgestalten, daß
sie ein besonderes Signal im Falle der Abgabe von Meßwertimpulsen von zwei Meßwertgebern
liefert. Dies ist vor allem bei Brandmeldesystemen zum Zwecke der Vermeidung von
Fehlalarmen wünschenswert.
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Die Schaltungsanordnung läßt sich hierzu vorteilhaft so gestalten,
daß in der Zentrale an die Zweidrahtleitung ein Schwellwertschalter geschaltet ist,
der bei Bildung von Summenimpulsen im Falle des Zusammentreffens zweier Impulse
anspricht und eine Alarmschaltung über ein Zeitglied ansteuert, das die Alarmschaltung
nur bei unmittelbarer Aufeinanderfolge von aus Meßwertimpulsen gebildeten Summenimpulsen
auslöst.
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Da die Impuls frequenzen der Meßwertimpulse in der gleichen Größenordnung
liegen, ergeben sich im Falle der Abgabe von Meßwertimpulsen von zwei Meßwertgebern
Überlagerungen, in deren Verlauf sich einzelne Impulse addieren, womit der betreffende
Schwellwertschalter zum Ansprechen gebracht werden kann.
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Damit nun eine Summenbildung von Meßwertimpulsen nicht durch das Vorhandensein
von Überwachungsimpulsen und den Meßwertimpulsen
eines einzigen
Meßwertgebers vorgetäuscht werden, die ja ebenfalls in größeren Zeitabständen zur
Summenbildung führen können, ist das erwähnte Zeitglied vorgesehen, das nur bei
unmittelbarer Aufeinanderfolge von aus Meßwertimpulsen gebildeten Summenimpulsen
die Alarmschaltung tuslöst' Werden die Meßwertimpulse durch Nadelirnpulse gebildet,
so ergibt sich im Falle der Abgabe von Meßsvertimpulsen von zwei Meßwertgebern auf
der Zweidrahtleitung rdktisch eine Impulsfolge doppelter Impulsfrequenz, die sich
ebenfalls zur Alarmgabe verwenden läßt. Zu diesem Zwecke ist in der Zentrale an
die Zweidrahtleitung ein drittes RC-Gli<d geschaltet, wobei die Spannung am Kondensator
dieses RC-Gliedes durch mittels der Meßwertimpulse doppelter Frequenz erfolgende
Aufladung über einen Schwellwert angehoben iwrd, dessen Überschreiten das Vorhandensein
von mindestens zwei von jeweils einem Meßwertgeber gelieferten Meßwerten anzeigt.
Bei dieser Schaltung läßt sich alcb in vorteilhafter Weise für die Auswertung das
gleiche Prinzip verwenden wie für die oben erwähnte einzelne Auswertung von Meßwertimpulsen
bzw. von Uberwachungsimpulsen, was der Einfachheit der Schaltung zugute kommt.
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Um die Schaltung von der Einstellung bestimmter Schwellwerte unabhängig
zu machen, läßt sich die Auswertung der Uberwachungsimpulse und der Meßwertimpulse
vorteilhaft auch mittels eines Zählers durchführen, wobei vorausgesetzt ist, daß
die Impulsgeneratoren in den Meßwertgebern auf annähernd die gleichen Frequenzen
ihrer Meßwertimpulse abgestimmt sind. Hierzu wird in der Zentrale an die Zweidrahtleitung
der Zähler angeschlossen, dessen Zählerstand durch Rückstellimpulse mit einem periodischen
Impulsabstand, der größer ist als der Impulsabstand der Überwachungsimpulse, jeweils
auf Null gestellt wird, bei dessen Zählerständen 1 (erste Stufe), Mitte (Mittelstufe)
und Ende (Endstufe) jeweils ein Ausgangsimpuls abgeleitet wird, wobei die Kapazität
des
Zählers so gewählt ist, daß er hei Speisung durch einen Meßwertgeber innerhalb zweier
ltfickstelli.mpulse bis zu seiner Mitte, jedoch noch nicht bis zu seinem Ende zählt
und bei Speisung durch zwei Meßwertgeber innerhalb zweier Rfickstellimpulse bis
zu seinem Ende zählt, und daß die Ausgangsimpulse der ersten Zählstufe, der Mittelstufe
und der Endstufe jeweils einem eigenen Alarmgeber zugeführt worden. Aufgrund der
periodischen Rückstellung des Zählers mittels der Rückstellimpulse ergibt sich die
Möglichkeit, mit dem Zähler innerhalb des zeitlichen Zwischenraums zwischen zwei
Rückstellimpulsen eine Abzählung der jeweils in den Zähler einlaufenden Impulse
vorzunehmen, wobei das jeweilige Zähien;ebnis eindeutig aussagt, ob die Überwachungsimpulse
noch vorhanden sind oder ob entweder nur ein Meßwertgeber oder sogar zwei Meßwertgeber
in Tätigkeit getreten sind. Liegen keine Meßwertimpulse vor, sondern nur die Überwachungsimpulse,
so läuft innerhalb des Zeitraumes zwischen zwei Rückstellimpulsen mindestens ein
Überwachungsimpuls in den Zähler, dessen erste Stufe daraufhin einen Ausgangsimpuls
abgibt, der in der gleichen Weise verwertet werden kann, wie dies weiter oben unter
Zugrundelegung eines RC-Gliedes beschrieben worden ist. Sendet dagegen ein Meßwertgeber,
so erreicht der Zahler bei seiner Fortschaltung innerhalb des Zeitraumes zwischen
zwei Rückstellimpulsen mit Sicherheit seine Mittelstufe, nicht jedoch seine Endstufe,
so daß der von der Mittelstufe abgegebene Ausgangsimpuls für die Auslösung eines
entsprechenden Alarms verwendet werden kann. Senden jedoch zwei Meßwertgeber, so
ergibt sich am Eingang des Zählers die doppelte Impulsfrequenz gegenüber der Frequenz
der Meßwertimpulse, so daß der Zähler innerhalb des Zeitraums zwischen zwei Rückstellimpulsen
bis zu seiner Endstufe zählen kann, die daraufhin einen Ausgangsimpuls zur Auslösung
eines entsprechenden Alarms abgibt.
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In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 die Schaltungsanordnung mit drei Meßwertgebern und dem am Ende
der Zweidrahtleitung angeordneten Impulsgenerator zur Erzeugung der Überwachungsimpulse,
sowie mit t der Zentrale zur Erkennung der Uberwachungsimpulse und der meßwertimpulse,
Fig. 2 das zugehörige Impulsdiagramm, Fig. 3 eine Ergänzung zur Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 1 zur Feststellung der Abgabe von Meßwertimpulsen von zwei Meßwertgebern,
wobei Summen impulse ausgewertet werden.
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Fig. 4 das zugehörige Impulsdiagram, Fig. 5 eine weitere Ausführungsfo@m
einer Ergänzung zur Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 zur Erkennung des Vorhandenseins
von zwei Meßwertgebern gelieferten Meßwertimpulsen, bei der die Meßwertimpulse durch
Nadelimpulse gebildeL stand, Fig. 6 das zugehörige Impulsdiagramm, Fig. 7 eine weitere
Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 5, Fig. 8 das zugehörige Impulsdiagramm.
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Fig. 1 zeigt eine zweidrahtleitung mit den beiden Adern 1 und 2, die
sich über die als Feuermelder 3,4 und 5 ausgebildete Meßwertgeber erstreckt. Die
Feuermelder 3,4 und 5 bilden dabei Nebenschlüsse der Zweidrahtleitung 1/2. Zwischen
den einzelnen Feuermeldern 3,4 und 5 ist die Zweidrahtleitung 1/2 gestrichelt gezeichnet,
um anzudeuten, daß auch ein größere Anzahl von Feuermeldern an die Zweidrahtleitung
1/2 anschaltbar ist. Am Ende der Zweidrahtleitung liegt der Uberwachungsnebenschluß
6, mit dem zu der Zentrale 7 hin durch Abgabe von Überwachungsimpulsen signalisiert:
wird, daß die Zweidrahtleitung 1/2 durchgehend in Ordnung ist.
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Die Feuermelder 3,4 und 5 werden dadurch Meßwertnebenschlüsse gebildet,
in denen jeweils ein Widerstand 8,9 und 10 impulsweise mittels des Kontakts 11,12
und 13 zu d<:r Zweidrahtleitung 1/2 in Nebenschluß gelegt wird. Bei den Kontakten
11,12 und 13 kann es sich um jede Art von Kontakten handeln, insbesondere elektronische
Kontakte. Die Steuerung der Kontakte 11,12 und 13 erfolgt mittels der Impulsgeneratoren
14,15 und 16, die ihrerseits von Sensoren 17, 18 und 19 gesteuert werden. Im Falle
des hier dargestellten Brandmeldesystems setzen die Sensoren, 17, 18 und 19 die
zugehörigen Impulsgeneratoren, 14, 15 und 16 in Betrieb, wenn die Sensoren beispielsweise
durch Rauchentwicklung einen Brand fest-stellen. In diesem Falle werden die Kontakte
11, 12 und 13 impulsweise betätigt und bewirken damit
eine impulsweise
Erhöhung des über die Zweidrahtleitung 1/2 fließenden Ruhestromes. Dieser Ruhestrom
wird im wesentlichen durch den Stromverbrauch der im Nebenschluß zur Zweidrahtleitung
1/2 liegenden Sensorn 17,18 und 19 bestimmt, wozu noch der Stromverbrauch des Überwachungsnebenschlusses
6 kommt.
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Der Uberwachungsnebenschluß 6 enthält den Impulsgenerator 20, der
impulsmäßig den Kontakt 21 Steuert, mit dem der Widerstand 22 an die Zweidrahtleitung
1/2 angeschaltet wird.
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Solange die Zweidrahtleitung 1/2 keine Unterbrechung aufweist, erhält
der Impuisgenerator 20 des Überwachungsnebenschlusses 6 Strom und betätigt damit
ständig impulsweise den Kontakt 21.
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In der Fig. 2 ist das zugehörig impulsdiagramm gezeigt. Dabei ist
über der Zeitachse t1 durch eine gestrichelte Linie der Ruhestromwert 23 dargestellt,
über dem sich die mittels des Kontaktes 21 erzeugten Überwachungsimpulse 24 erheben.
Hierbei sei noch darauf hingewiesen, daß selbstverständlich der Kontakt 21 wie die
Kontakte 11, 12 und 13 auf beliebige Weise insbesondere als elektronischer Kontakt
ausgebildet sein kann.
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Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß auS jeden Fall die Impulspausen
zwischen den Impulsen 24 wesentlich größer sind als die jeweilige Impulsdauer.
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Wenn es nun zum Ansprechen eines der Sensoren 17,18 bzw. 19 kommt,
dann wird, wie oben erläutert, cier zugehörige Kontakt 11, 12 bzw. 13 impulsmäßig
betätigt und damit einer der Widerstände 8, 9 bzw. 10 an die Doppelleitung 1/2 angeschaltet.
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Es ergeben sich damit zusätzlich zu d(n Uberwachungsimpulsen 24 die
Meßwertimpulse 25, die über der Zeitachse t2 gemäß Fig. 2 dargestellt sind. Die
Frequenz dieser Meßwertimpulse 25 liegt oberhalb einer bestimmten Fr('<iuenz,
beispielsweise 2 Hz, wobei die Impulsfrequenzen der Impulsgeneratoren 14, 15 und
16 der Meßwertgeber 3, 4 und 5 in der gleichen Größenordnung
liegen,
beispielsweis- alle bei @ Hz. Für die Impulsfrequenz des Impulsgenerators 20 wird
dann eine demgegenüber wesentlich niedrigere Impulsfrequenz gewählt, die beispielsweise
bei 0,5 Hz liegt.
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Aufgrund dieser Dimensionierung cl cr vorstehend genannten Impulsgeneratoren
und der erwähnten Abstimmung ihrer Impulsfrequenzen aufeinander ergibt sich in der
Zentrale 7 eine technisch besonders günstige Möglichkeit der Auswertung der Impulsfrequenz.
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Über die Zentrale 7 wird der ZweidrahtleXitung 1/2 eine Gleichspannung
aus der Spannungsquelle 26 und 26' zuführt, wobei die Klemme 26' an Masse gelegt
ist. Diese Spannung wird der Ader 1 über den niederohmigen Widerstand 27 zugeführt,
so daß im Ruhezustand über die Zweidrahtleitung 1/2 ein Ruhestrom fließt, der durch
die gestrichelte Linie 23 in Fig. 2 repräsentiert ist. Treten nun auf der Doppelleitung
1/2 Überwachungsimpulse 24 und/oder Meßwertimpulse 25 auf, so werden diese durch
den Kondensator 28 ausgesiebt, so daß am Punkt 29 nur noch eine von einem Gleichstromanteil
freie Impulsspannung verbleibt. Es sei nun zunächst angenommen, daß die Doppelleitung
1/2 in Ordnung ist und nur der Impulsgenerator 20 arbeitet, so daß über die Doppelleitung
1/2 die Uberwachungsimpulse 24 fließen, die dann als reine impulsspannung am Punkt
29 auftreten. Diese Impulsspannung wird sowohl dem Transistor 30 als auch dem Transistor
31 zugeführt. Im Zusammenwirken mit dem Transistor 30 haben die Uberwachungsimpulse
24 folgende Wirkung: Zu dem Transistor 30 ist der Kondensator 32 parallel geschaltet,
der aus der Spannungscjuelle 26/26' über den Vorwiderstand 33 ständig aufgeladen
wird. Durch den Transistor 30 wird der Kondensator 32 jedoch entladen, wenn dieser
an seiner Steuerelektrode einen Impuls erlläS.t. Die durch den Vorwiderstand 33
und den Kondensator 32 gegebene Zeitkonstante ist nun so gewählt, daß bei Auftreten
der Überwachungsimpulse 24 der Kondensator 32 immer wieder impulsweise entladen
wird, so daß die Spannung an seiner Klemme 34 s'ändiq. untcrhalb eines bestimmten
Schwellwertes gehalten wird. Dieser Schwellwert wird
von dem Schwellwertschalter
35 überwacht, der bei Überschreiten des Schwellwertes ein Signal abgibt, das an
dem Ausgang 36 erscheint und damit den Signalgeber 37 aktiviert. Dieses Überschreiten
des Schwellwertes aufgrund entsprechender Aufladung des Kondensators 32 tritt dann
czin, wenn aufgrund einer Unterbrechung der Doppelleitung 1/2 der Uberwachungsnebenschluß
6 außer Betrieb gesetzt wird, so daß die Überwachungsimpulse 24 auf der Doppelleitung
1/2 verschwinden. Es tritt dann keine impulsmäßige Entladung des Kondensators 32
mehr ein, so daß aufgrund der Aktivierung des Signalgebers 34 angezeigt wird, daß
ein Leitungsbruch auf der Doppelleitung 1/2 vorliegt.
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Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, werden die am Schaltpunkt 29 auftretenden
Impulse auch dem Transistor 31 zugeführt. Dieser Transistor ist dem Kondensator
38 vorqschaltet, so daß letzterer bei Durchlässigkeit dt.~ Transistors 31 iiber
den Widerstand 39 aus der Spannungsquelle 26/26' aufgeladen wird.
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Dem Kondensator 38 ist der Widerstand 40 parallel geschaltet, so daß
sich der Kondensator 38 immer wieder über den Widerstand 40 entladen kann. Die durch
den Kondensator 38 und den Widerstand 40 gegebene Entladezei@kons@ant@ ist nun so
gewählt, daß die am Schaltpunkt 29 auftr@ Lenden Überwachungsimpulse 24, die entsprechend
ihrer Imv lsfrequenz impulsmäßig den Transistor 31 durchschalten, nur zu einer relativ
geringen Aufladung des Kondensators 38 führen können, da in den relativ langen Pauscn
zwischen den Überwachungsimpulsen 24 der Kondensator 38 sich immer wieder weitgehend
über den Widerstand 40 entladen kann. An die eine Klemme 41 des Kondensators 38
ist der Schwellwertschalter r 42 angeschlossen, der bei Überschreiten eines bestimmten
Schwellwertes anspricht und damit über die Ausgangsklemme 43 dann an sie angeschlossenen
Signalgeber 44 aktiviert. Dieser Schwellwert wird bei Anlegen nur der Überwachungsimpulse
24 an den Transistor 31 jedoch nicht erreicht, da sich aufgrund diese Impulse der
Kondensator 38, wie vorstehend erläutert, nicht ausreichend aufladen
kann.
Wird jedoch einer der Sensoren, 17, 18 bzw. 19 erregt, so werden in der oben beschriebenen
Weise über die Doppelleitung 1/2 die Meßwertimpulse 25 abgegeben, die durch den
Kondensator 28 vom Gleichstromanteil befreit am Schaltpunkt 29 erscheinen und dem
Transistor 31 zugeführt werden. Aufgrund der relativ hohen Frequenz der Meßwert.impulse
25 wird nun aufgrund des impulsmäßigen Durchschaltens des Transistors 1 der Kondensator
38 schrittweise aufgeladen, wobei er sich in den Pausen zwischen den Meßwertimpulsen
25 nur wenig entladen kann, so daß der jeweils folgende Meßwertimpuls den Kondensator
38 bis zum Erreichen einer vollen Ladespannung auflädt. Dabei wird nun der von dem
Schwellwertschalter 42 überwachte Schwellwert überschritten, so daß der Schwellwertschalter
42 aktiviert wird und damit die Abgabe eines Signals durch den Signalgeber 44 veranlaßt.
Dieses Signal stellt jetzt einen Brandalarm dar.
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Für die Erzeugung dieses Alarms ist es gleichgültig, ob gleichzeitig
der Überwachungsnebenschluß 6 die Abgabe von Uberwachungsimpulsen 24 verursacht
oder nicht. Es ist natürlich ein Ausbleiben von tf berwachu r.g s impulsen 24 bei
gleichzeitiger Abgabe von Meßwertimpulsen 25 nur dann möglich, wenn ein durch das
Ausbleiben der Uberwachungsimpulse 24 signalisierter Leitungsbruch hinter demjenigen
Meßwertnebenschluß 3,4 bzw. 5 liegt, der einen Brandalarm ausgelöst hat. Normalerweise
wird die Abgabe von Meßwertimpulsen 25 zusammen mit der Abgabe von Uberwachungsimpulsen
24 erfolgen, was jedoch die Auswertung durch den Transistor 31 nicht stört, da bei
Auftreten von Meßwertimpulsen 25 der Kondensator 38 in jedem Falle aufgeladen wird.
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Die in der Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung läßt sich nun
auch dahingehend erweitern, mit ihr dann ein besonderes Signal zu erzeugen, wenn
mehr als cin Meßwertgeber Meßwertimpulse abgibt. Dieser Fall ist für die Signalisierung
eines Brandalarms insofern von Bedeutuncj, als im Falle eines Brandes
und
ausreichender Verteilung von Sensor auf jeden Fall mehrere Sensoren ansprechen werden.
Setzt man dies voraus, dann besteht die Möglichkeit, nach der Brandalarmgabe über
einen Sensor mindestens noch die Alarmabgabe übc einen zweiten Sensor abzuwarten.
Es werden dann alle nur übaMr einen Sensor abgegebenen Alarme ausgeschaltet, di.e
mit großer Wahrscheinlichkeit auf eine Fehlbetätigung zurtickzuführen sind. Dies
ist dann von besonderer Bedeutung, wenn im Falle eines Brandalarms vielleicht eine
Löschautomatik ausgelöst wird.
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In der Fig. 3 ist eine Erweiterung de@ Zentrale 7 gemäß Fig. 1 dargestellt,
gemäß der (wn den Schaltpunkt 2.9 zusätzlich der Schwellwertschalter 45 anqeschlos
sen ist. I)i.cser Schwellwer tschalter 45 wird aktiviert, wenn Überwachungsimpulse
25 von zwei Meßwertnebenschlüssen 3, 4 bzw. 5 geliefert werden.
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In diesem Falle ergibt sich zumindest zeitweise aufgrund der etwa
gleichen Frequenz der Meßwertimpulse 25 eine Summierung in Form von Summenimpulsen,
die in dem Impulsdiagramm gemäß Fig. 4 dargestellt sind. Diese Summenimpulse treten
am Schaltpunkt 29 auf und erheben sich über dem Ruhestromwert 23. In Fig. 4 ist
der Schwellwert des Schwellwertschalters 45 durch die strichpunktierte Linie 46
dargestellt. Wie ersichtlich, überschreiten die Scheitel der Summenimpulse 47 den
Schwellwert 46, womit der Schwellwertschalter 45 auslöst und die Aufladung des nachgeschalteten
Kondensators 48 veranlaßt. Dem Kondensator 48 ist der Widerstand 49 parallel geschaltet,
so daß der Kondensator 48 immer wieder entladen wird. Die Entladezeitkonstante ist
dabei so gewählt, daß nur bei unmittelbarer Aufeinanderfolge von aus Meßwertimpulsen
25 gebildeten Summenimpulsen 47, wie in Fig. 4 dargestellt, der Kondensator 48 ausreichend
aufgeladen werden kann. Das aus Kondensator 48 und Widerstand 49 bestehende RC-Glied
bildet damit ein Zeitglied, das an seinem Schaltpunkt 50 nur dann eine bestimmte
Spannung entstehen läßt, wenn aufeinanderfolgende Summenimpulse 47 von dem Schwellwertschalter
r 45 signalisiert werden.
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Handelt es sich dagegen um das sporadi@che Auftreten solcher
Summenimpulse,
beispielsweise durch das Zusammentreffen eines Meßwertimpulses 25 und eines Überwachungsimpulses
24, so reicht dieser Summenimpuls nicht aus, am Schaitpunkt 50 eine ausreichend
hohe Spannung entstehen zu lassen. D Die Spannung am Schaltpunkt 50 ist nun maßgcbend
für den nachgeschalteten Schwellwertschalter 51, der nur bei Abgabe einer durch
aufeinanderfolgende Summenimpulse 47 erzeugten Spannung am Schaltpunkt 50 anspricht
und damit über die Ausgangsklemme 52 den Signalgeber 53 aktiviert, der anzeigt,
daß ein Brandalarm von zwei Sensoren 17, 18 bzw. 19 gemeldet worden ist.
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Die sonstige Funkt ion der Organe der Zentrale 7, die oben beschrieben
ist, wird dabei nicht beeinträchtigt.
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In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform zur Feststellung eines
derartigen Mehrfacilalarms wiedergegeben, bei der.vorausgesetzt ist, daß mindestens
die Meßwertimpulse als Nadelimpulse 54 vorliegen, wie sic im Impulsdiagramm gemäß
Fig. 6 über der Zeit achse t3 dargestellt sind. Wenn nun zwei Sensoren 17, 18 bzw.
19 aktiviert werden, so ergeben sich auf der Doppelleitung 1/2 Nadelimpulse 54,
die wegen praktisch gleicher Impulsfrequenz der Impulsgeneratoren 14, 15 bzw. 16
zu Meßwertimpulsen 55 doppelter Frequenz führen, die in Fig. 6 über der Zeitachse
t4 gezeichnet sind. Da die Impulsfrequenz dieser Impulsgeneratoren nicht gleich
ist, muß sich mindestens von Zcit zu Zeit ein Impulsbild gemäß Fig. 6 ergeben, das
der erwähnten doppelten Impulsfrequenz von Meßwertimpulsen 55 @ entspricht. Dieser
Effekt wird nun in der Schaltung gemäß Fig. 5 ausgenutzt, die eine Ergänzung zu
der Zentrale gemäß Fi.g. 1 darstellt. Danach ist an den Schaltpunkt 29 zusätzlich
der Transistor 56 angeschlossen, der die der Klemme 26 entnellmbare Speisespannung
über den Widerstand 57 dem Kondensator 58 zuführt, dem der Widerstand 59 parallel
geschaltet ist. Die l:ntladezeitkonstante von Kondensator 58 und Widerstand 59 ist
nun so gewählt, daß im Falle des Auftretens der Meßwert impulse 54 der Kondensator
58 zwar impulsmäßig Ladungen erhält, seine Ladung jedoch
immer
wieder über den Widerstand 59 abfließen kann, so daß am Schaltpunkt 60 nur eine
relativ niedrige Spannung entstehen kann. Liegen auf der Zweidrahtleitung 1/2 jedoch
Meßwertimpulse von zwei Sensoren 17, 18 bzw. 19, also die Meßwertimpulse 55 gemäß
Fig. 6, so erhöht sich am Schaltpunkt 60 weyen der Verdoppelung der Pulsfrequenz
die Spannung soweit, daß der nachgeschaltete Schwellwertschalter 61 @nspricht und
über die Ausgangsklemme 62 den Signalgeber 63 aktiviert, der damit die Anzeige eines
Brandalarms über zwei Senseren signalisiert.
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Auch bei dieser Schaltung bleiben im Falle ihres Ansprechens die Funktionen
der weiteren Organe dt'r >..!lt-rale 7 gemäß Fig. 1 unbeeinflußt.
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In der Fig. 7 ist eine Schaltung dargestellt, bei der durch Einsatz
des Zählers 64 Kriterien dafür geschaffen werden, ob die Uberwachungsimpulse oder
die Meßwert: impulse eines oder zweier Meßwertgeber vorhanden bzw. nicht vorhanden
sind. Der Zähler 64 ist in der Zentrale 7 untergebracht und hier über den Kondensator
65 an die Leitung 2 der Zweidrahtleitung 1/2 angeschlossen. Der Kondensator 65 entspricht
insofern dem Kondensator 28 gemäß Fig. 1, er dient dazu, aus den auf der Leitung
2 ankommenden Impulsen schmale Nadelimpulse zu formen.
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Der Widerstand 66 bildet dabei einen Abschluß für die Leitung 2, über
den der aus der Stromquelle 26 gelieferte Strom nach Fließen über die Leitungen
1 und 2 nach Masse abgeleitet wird.
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Für den Betrieb des Zählers G4 wird ein Impulsschema vorausyesetzt,
wie es in der Fig. 8 dargestellt ist. Der Zähler 64 weist in bekannter Weise eine
Rückstellschaltung 67 auf, mit deren Aktivierung sämtliche Stufen des Zählers 64
in die Null-Stellung zurückgestellt werden. Die Aktivierung der Rückstellschaltung
67 erfolgt mittels des Rückstellimpulsgenerators 68, der periodisch Rückstellimpulse
69 (siehe Fig. 8à) mit einem Impulsabstand abgibt, der größer ist als der Impulsabstand
der Uberwachungsimpulse 70 (die in der Schaltung gemäß Fig. 7 verwendeten Überwachungsimpulse
70 entsprechen
den in der Schaltung gemäß Fig. 1 verwendeten Vberwachungsimpulsen
24, die in Fig. 2 dargestellt sind). Liegt kein von einem Meßwertgeber gelieferter
Meßwert vor, so erhält der Zähler 64 zwischen zwei Rückstellimpulsen 69 jeweils
einen oder zwei Überwachungsimpulse 70, die die erste Stufe 71 des Zählers 64 aktivieren,
so d.Aß C diese Stufe dem Transistor 30 eine diesen Transistor entsperrende Spannung
zuführt. Der Transistor 30, der an ihn angeschlossene Kondensator 32 und der Widerstand
33 wirken in der gleichen Weise zusammen wie die gleich bezeichneten Bauelemente
i.n Fig. 1. Dic von der ersten Stufe 71 des Zählers 64 dbgelciteten Impulse, die
den Uberwachungsimpulsen 69 entsprechen, bewirken also eine ständige impulsweise
Entladung des Kondensators 33, so daß die Spannung an seiner Klemme 34 ständig unterhalb
eines bestimmten Schwellwertes gehalten wird. Dieser Schwellwert wird von dem Schwellwertschalter
35 überwacht, der bei Überschreiten des Schwellwertes ein Signal abgibt, das an
de Ausgang 36 erscheint und damit den Signalgeber 37 aktiviert. Dies erfolgt wie
bei der Schaltung gemäß Fiy. 1 im Falle des Ausbleibens der überwachungsimpulse
69, wodurch angezeigt wird, daß ein Bruch oder Kurzschluß auf der Zweidrahtleitung
1/2 vorliegt.
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Außer den Uberwachungsimpulsen 69 erhält der Zähler 64 außerdem noch
die Meßwert impulse 71 eines odcr auch zweier Meßwertgeber, wenn diese beispielsweise
durch Feststllung von Rauch aktiviert worden sind. Im Falle der Aktivierung zweier
Meßwertgeber ergeben sich dann die Meßwertimpulse 72 (Fig. 8d), deren Frequenz doppelt
so hoch ist wie die Frequenz der Meßwertimpulse 71 eines einzigen Meßwertgebers.
Vorausgesetzt ist hierbei, daß die Meßwertgeber auf annähernd gleiche Frequenzen
ihrer Meßwertimpulse abgestimmt sind.
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Wird nun ein einziger Meßwertgeber aktiviert, so gelangen zu dem Kondensator
66 die Meßwertimpulse 71 (Fig. 8c), die dann als entsprechende Nadelimpulse den
Zähler 64 fortschalten, und zwar so, daß innerhalb des Abstandes zwischen zwei Rückstellimpulsen
69
mit Sicherheit die miLtiere Zählstufe (Mittelstufe) 73 erreicht wird, nicht jedoch
die letzte Stufe r1es Zählers 64, nämlich dessen Endstufe 74, so daß die Mittelstufe
73 aktiviert wird und ein Signal dem Cchaltverstärker 75 zuführt, der daraufhin
die Alarmschaltung 76 aktiviert. Diese zeigt mit ihrem Alarm dann die Aktivierung
eines Meßwertgebers an.
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Werden nun zwei Meßwertgeber aktiviert , so stellt sich am Kondensator
66 ein Impulszug mit den ImpuLsen 72 (Fig. 8d) ein, der die doppelte Frequenz gogeniilJer
dC'L Frequenz der Meßwertimpulse 71 aufweist. infolgedessen wird der Zähler 64 von
den Impulsen 72 innerhalb des Abstande; zwischen zwei Rückstellimpulsen 69 bis zu
seiner Endstufe 74 fortgeschaltet, so daß diese Endstufe aktiviert wird und ein
Signal dem Schaltverstärker 77 zuführt, der daraufhin die Alarmschaltung 78 zum
Ansprechen bringt. Diese signalisiert daraufhin das Ansprechen zweier Meßwertgeber.
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Es spielt bei diesen Vorgängen keine Rolle, daß möglicherweise gleichzeitig
auch die Uberwachuncjsimpulse 69 mit übertragen werden, da durch diese nur die 1'unktionsfähigkeit
der Zweidrahtleitung 1/2 angezeigt werden würde, nicht aber die Auslösung eines
Alarms gestört werden könnte. Es spielt auch keine Rolle, wenn vor der Aktivierung
der Endstufe 74 die Mittelstufe 73 aktiviert wird, da in diesem Falle nur die Alarmschaltungen
76 und 78 aktiviert werden würden, womit in jedem Falle die Sicherheit gegeben ist,
daß die jeweils höhere Alarmstufe angezeigt wird.
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Aus den vorstehenden Darlegungen geht hervor, daß die Kapazität des
Zählers 64 so gewählt ist, daß er bei Speisung durch einen einzigen Meßwertgeber
innerhalb zweier Rückstellimpulse 69 in jedem Falle bis zu seiner Mittelstufe 73,
nicht jedoch bis zu seiner Endstufe 74 zählt. Hierdurch wird gewährleistet, daß
bei Aktivierung eines einzigen Meßwertgebers
auf jeden Fall die
Mittelstufe 73, nicht aber auch die Endstufe 74 aktiviert wird, so daß also nur
die Alarmschaltung 76 zur Auslösung kommt. Darüberhinaus ist di.(' Kapazität des
Zählers 64 so gewählt, daß bei Speisung durch zwei Meßwertgeber innerhalb zweier
Rückstellimpulse der Zähler bis zu seiner Endstufe 74 zählt, so daß in diesem Falle
mit Sicherheit die Alarmschaltung 78 aktiviert wird.
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Nachstehend sei ein Beispiel für verwendbare Impulsfrequenzen unter
Zugrundelegung des Impulsschemas gemäß Fig. 8 gegeben: Der Abstand der Rückstellimpulse
69 beträgt etwa 2 Set.1 was einer Impulsfrequenz von 0,5 Hz entspricht. Die Impulsfrequenz
der Uberwachungsimpulse 70 beträgt etwa 2 bis 5 Hz.
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Die Impulsfrequenz eines Meßwertgebers beträgt etwa 17 bis 23 Hz.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei der Art der Auswertung mit
der Schaltung gemäß Fig. 7 die Höhe des jeweils auf der Zweidrahtleitung 1/2 fließenden
Stromes praktisch keine Rolle spielt. Aufgrund der Umformung der von der Zweidrahtleitung
1/2 übertragenden Impulse in Nadelimpulse und deren Auswertung mittels des Zählers
64 handelt es sich um eine digitale Auswertung, die von den Stromvc,rhältnisscn
auf der Zweidrahtleitung 1/2 unabhängig ist.