DE3313245A1

DE3313245A1 - Ueberwachungsanlage

Info

Publication number: DE3313245A1
Application number: DE3313245A
Authority: DE
Inventors: R.Keith Kanata Ontario Harman; Dale R. Nepean Ontario Younge
Original assignee: SENSTAR SECURITY SYSTEMS CORP KANATA ONTARIO CA; Senstar Security Systems Corp Kanata Ontario; Senstar Security Systems Corp
Current assignee: Senstar Stellar Corp
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1983-04-13
Publication date: 1983-11-17
Also published as: FR2526979A1; DE3313245C2; IL66904A0; IL66904A; GB2165681B; GB2120823A; JPS5927397A; US4562428A; AU1364083A; CA1216340A; GB2165681A; JPH0327959B2; AU582111B2; GB2163580A; GB8517839D0; GB2120823B; FR2526979B1; GB2163580B; GB8313197D0; GB8517838D0

Description

Überwachungsani age

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsanlage unter.Verwendung von zwei koaxialen Kabeln, die parallel zueinander verlaufend im Boden vergraben sind und einen zu überwachenden Bereich umschließen, in eines der Kabel ein Radiofrequenzsignal eingespeist wird, das vom anderen ~K~abel abgegriffen wird, wobei Änderungen im abgegriffenen Signal erfaßt werden, die von einer Person herrühren, welche die Kabel überschreitet.

Bei den bekannten Überwachungsanlagen der vorgenannten Art wird in das eine der Kabel ein Radiofrequenzsignal eingespeist, dessen Frequenz höher ist als beispielsweise 10 MHz Dieses in das eine Kabel eingespeiste Radiofrequenzsignal wird im anderen Kabel empfangen, überschreitet eine Person

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oder ein anderer elektromagnetischer energieabsorbierender Körper die.Kabel, dann wird das elektromagnetische Feld um das eine Kabel herum gestört und somit die Kopplung zwischen den beiden koaxialen Kabeln verändert'. Dies führt zu einer Veränderung der Phase und der Amplitude des empfangenen Signals gegenüber dem Sendesignal. Ein derartiges System ist beispielsweise beschrieben in der kanadischen Patentschrift 1 ol4 245. Eine Veränderung der Energie des empfangenen Signals wird umgesetzt in ein Signal, welches anzeigt, wo längs der Kabel eine Person die Kabel überschritten hat.

Mit zwei vergrabenen Kabeln, die einen zu Li be r wache rode η Bereich umschließen, ist es möglich, den Ort eines Eindringens in den überwachten Bereich genau festste 1leu zu können. Zu überwachende Bereiche sind beispielsweise Grenzlinien, Militärbereiche, Fabrikbereiche usw..

Bei dem vorgenannten System wird ein impul sf örmiges; Stadiofrequenzsignal verwendet. Die Zeit und/oder die Pjiassinverichiebung vom Einsetzen des Sendeimpulses bis zum Eraipfarj dieses Impulses im anderen Kabel wird dazu verwendet, den Punkt zu bestimmen, wo ein überschreiten der Kabel stattfindet. Vergleichbar ist dieses System mit einem VW Im- ·: puls-Radarsystem. Hierbei ist jeweils eine bestimmte Ka- \ bellänge und eine große Bandbreite erforderlich. Die Ver- 1 wendung einer Zeittastung erfordert eine Digitalstgnalver- I arbeitung hoher Geschwindigkeit und sehr kompliziert auf- A gebaute Schaltkreise. Ein Ausfall entweder beim Kabel oder ij bei der Signalverarbeitung.führt zu einem Ausfall !mindestens 1 der Hälfte des überwachten Bereichs. Da konstante ICaibelsek- ij

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torlängen notwendig sind, ist es schwierig, in das System andere Sensoren zu integrieren. Wegen der konstanten Sektorlänge kann das.System auch nur schwer an die gegebenen Verhältnisse des überwachten Bereichs angepaßt werden, wie beispielsweise an Ecken, Tore usw. . Infolge der Impulsübertragung liegt eine große Bandbreite vor, die es not- -· wendig macht,- mit der Frequenz eines nichtbenutzten Fernsehkanals zu arbeiten.

Es besteht die Aufgabe, die Überwachungsanlage so auszubilden, daß die Signalverarbeitung vereinfacht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Verwendet wird ein Radiofrequenzsignal, das aus einer kontinuierlichen Welle besteht. Allein durch Verwendung eines derartigen Signals ist es nicht möglich, den Ort bestimmen zu können, wo ein Eintritt in den überwachten Bereich stattfindet. Deshalb werden Blocksensoren verwendet, die einen derartigen Eintritt erfassen und anzeigen der innerhalb eines Kabelsekfors stattfindet. Der zu überwachende Bereich ist unterteilt in Sektoren, welche durch voneinander getrennte Sender und Empfänger betrieben werden. Jede Einheit umfaßt einen Sender und einen Empfänger, der nachfolgend als Stejerterminal für einen Sektor bezeichnet wird. Dieser Steuerterminal umfaßt einen Detektor, der bestimmt, ob ein Eintritt in den zugehörigen Sektor stattfindet. Die Koaxkabel aufeinanderfolgender Sektoren si πdin Serie zueinander geschaltet, jedoch bezüglich der Radiofrequenzen voneinander

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entkoppelt, damit das Sendesignal in einem Sektor die Er- i\ fassung der Sendefrequenz im nächsten'Sektor nicht beein- ίI flußt. Bevorzugt arbeiten benachbarte Sektoren bei unter- ">) schiedlichen Frequenzen. Eine Steuereinheit ist mit den .-) beiden Koaxkabeln verbunden, welche durch Aussenden eines \\ Adressensignals mit jedem der entfernten Terminals verbind- i\ bar ist. Das Interessensignal wandert durch die Radiofre- V quenzentkoppler hindurch. Nach Erkennnen seines Adressensignals antwortet der angesteuerte Terminal und gibt Da- ^ tensignale an ein Koaxkabel ab, welche anzeigen, ob der Zu- ^;: geordnete Sektor betreten wurde oder nicht. ^;

Die Steuereinheit führt den Koaxkabeln auch die Speisespannung für die entfernten Terminals zu. Bevorzugt handelt es sich hierbei um niederfrequente Wechselstromimpulse von beispielsweise 18 1/3 Hz. In den entfernten Termi- ;> nals wird diese Wechsel spei sespannung gleichgerichtet und ": für den.Betrieb des Terminals benutzt. Zusätzlich wird hier-.! bei der Polaritätswechsel der Speisespannung dazu verwen- i· det, die entfernten 'Terminals zu takten, beispielsweise um 15 anzuzeigen, wann ein Adressensignal zu erwarten ist. Dieses W Adressensignal kann beispielsweise kurzzeitig hinter einem 'y. Polaritätswechsel auftreten. . ' Ά

Die Übermittlung von Datensignalen und die Zufuhr der Spei- ν

sespannung zu den Koaxkabeln und die Rückmeldung eines einen _: Eintritt anzeigenden Datensignals führen dazu, daß ein sicheres Datenübertragungssystem erhalten wird. Die Annäherung einer Person an diese überwachungs- und Datenübertragungsanlage führt unmittelbar zur Anzeige dieses Eintritts

bei der Steuereinheit. i

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An ein oder mehrere der entfernten Terminals können weitere Sensoren oder Datensignale erzeugende Geräte- angeschlossen werden. Deren Signale sind über die Kabelder Steuereinheit zuführbar.

Die·Radiofrequenzenergie, bestehend aus einer kontinuierlichen Welle, wird in eines der Kabel eingegeben, wobei das benachbarte Ende des anderen Kabels mit einem Empfänger verbunden ist. Um" sicherzustellen, daß das Signal von einem Sektor das Feld und damit die Bestimmung eines Eintritts im benachbarten Sektor nicht beeinflußt, werden Signale zu allen entfernten Terminals in der einen Richtung übermittelt, beispielsweise nach rechts, worauf sodann eine Umschaltung auf die linken Seiten der Kabel erfolgt. Während eines Zeitintervalls wird also jeweils eine Hälfte eines Sektors erfaßt. Die Umschaltzeit wird synchronisiert durch die Frequenz der -Speisespannung, welche über die Koaxkabel übermittelt wird und zwar von .der Steuereinheit zu den einzelnen Terminals. Der gesamte Sektor wird während eines Zykluses der Speisespannung von 360° erfaßt.

Ein Eintrittsdetektor für jedes Segment umfaßt einen "Empfänger, einen Sender, einen Detektorschaltkreis und zwei Koaxkabel. Die Kabel sind untertei11 in zwei Kabe1 half ten, welche in Serie geschaltet mit dem zugehörigen Terminal verbunden sind. Die Abtrennung der Sektoren voneinander und die Abtrennung der Kabelhälften erfolgt durch Radiofrequenzentkoppler, wie beispielsweise Tiefpassfilter. Durch diese Entkoppler gehen die Datensignale hindurch, welche zwischen der Steuereinheit und den entfernten Terminals ausgetauscht werden. Wird der Steuereinheit ein

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Signal zugeführt, das einen'Eintritt, in einen Sektor anzeigt, dann wird dort eine Anzeige erzeugt, welche wiedergibt, daß in dem Sektor ein Eintritt stattgefunden hat. Diese.Anzeige erfolgt bevorzugt visuell. Hierbei kann sich entweder die Farbe des betroffenen Sektors ändern oder der Sektor blinkt auf.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf einen durch die Anlage überwachten Bereich;

Fig. 2 einen Schnitt durch zwei im Boden vergrabene Koaxialkabel;

Fig. 3a ein Blockdiagramm der Anlage;

Fig. 3b ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung

der Umschaltung zwischen den beiden ' Kabelhälften eines Sektors; """"""'

Fig. 4 den.Auf bau der bei der AnI age . verwendeten T-Fi lter; .

Fig. 5 ein Schaltbild eines Teils eines Terminals mit den Anschlußpunkten des Senders, Empfängers, der Stromversorgung und der Datenempfangs- und Übermittlungsverbindungen zu den Koaxialkabel n;

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Fig. 6 den Schaltungsaufbau des Steuerteils eines Terminals;

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der auftretenden Kurvenformen und

Fig. 8 ein Blockdiagramm der bei der Anlage verwendeten Steuereinheit.

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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen abgesicherten Bereich, wie er auf einem Anzeigeschirm wiedergegeben wird. Ein Umfassungseintrittsdetektorsystem 2 umfaßt eine Reihe von Gebäuden 1. Das System ist unterteilt in Sektoren, welche jeweils mit X markiert sind.

Bei dem bekannten System nach der·kanadisehen Patentschrift .1 014.245 verlaufen zwei im Abstand zueinander eingegrabene Kabel vollständig um den "Bereich längs der Umfassung. An einer einzigen Steuerstelle ist der Impulssender und -empfänger angeordnet. Geht jemand über die Kabel, dann bewirkt dies eine Kupplung zwischen den beiden Koaxialkabeln und der Empfänger zeigt nach Durchführung einer komplizierten' Berechnung durch ein Signal an, wo längs der Umfassung ein Eintritt in den kontrollierten Bereich stattgefunden hat.

Bei der vorliegenden Erfindung dagegen weist das gesendete Signal keine Impulsform auf, sondern es wird ein kontinuierliches Wellensignal verwendet. Die Bestimmung der Stelle, .'■■■_:.. wo ein Eintritt längs des Kabels stattgefunden hat, kann bei .-Verwendung einer kontinuierlichen Welle nicht festgestellt werden, es ist lediglich feststellbar, daß ein Eintritt stattgefunden hat. Deshalb werden im vorliegenden Fall getrennte Eintrittsdetektoren für jeden Sektor verwendet, von denen jeder seinen eigenen Sender und Empfänger aufweist. Findet ein Eintritt im Bereich irgendeines Sektors statt, dann wird angezeigt, daß in diesem bestimmten Sektor ein Eintritt stattgefunden hat.

Wie beim Stand der Technik werden auch im vorliegenden Fall zwei Koaxialkabel 3 und 4 verwendet, welche parallel zueinander verlaufen und in der Erde vergraben sind, wie dies in

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Fig. 2 dargestellt ist. Der Aufbau von derartigen Kabeln ist in dem vorerwähnten kanadischen Patent beschrieben. Oberhalb des Bodens, in welchem die beiden Kabel vergraben sind, entsteht ein elektromagnetisches Feld 5, welches gestört wird, wenn eine Person den Bereich zwischen den beiden Koaxialkabeln durchschreitet. Die effektive Höhe eines derartigen Feldes beträgt beispielsweise 1,2 m und mehr.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Sender und der Empfänger jeweils verbunden mit aneinanderstoßenden Enden von zwei parallelen Kabeln. Folglich sollte ein abgestuftes Kabel verwendet werden, um die Dämpfung über die Länge der zu schützenden Sektoren hinweg ausgleichen zu können. Alternativ dazu ist es möglich, ein Koaxialkabel großen Durchmessers zu verwenden, um die Dämpfung gering zu halten. Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist auch anpaßbar auf Kabelpaare, bei denen der- Sender an einem Ende des einen Kabels und der Empfänger am anderen Ende des anderen Kabels angeschlossen ist.

Die Fig. 3A zeigt ein Blockdiagramm des vorliegenden Grundkonzepts. Mehrere voneinander entfernte Terminals 6 sind längs einer zu schützenden Linie" angeordnet. Zwei Kabel 7A und 8A entsprechend den Kabeln 3 und 4.der Fig. 2 sind längs jedes zu schützenden Sektors 9 vergraben. Die Gesamtlänge eines Sektors 9 wird geschützt durch ein zweites Kabelpaar 7B und 8B, wobei die Bez iehungen. zwi sehen den Kabeln 7A und 7B sowie 8A und 8B nachfolgend näher beschrie ben wird.

Jeder Terminal 6 kontrolliert die bevorzugt gestuften

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parallelen Koaxialkabel längs eines Sektors 9. Die Kabel zwischen benachbarten Sektoren sind hintereinander angeordnet und verlaufen Tangs der Umfassung des zu schutzenden Bereichs. Die Kabel enden am Ende der zu schützenden Linie jeweils bei einem Lastwiderstand 10.

Jedem Terminal 6 können mehrere externe Vorrichtungen 11 Zugeordnetsein. Derartige externe Vorrichtungen können bestehen aus Vibrationssensoren oder anderen Detektoren oder Signalempfangsanschlüsse zum Empfang von Signalen von einem externen Datensignalgenerator.'

' Am Kopfende ist eine Steuereinheit 12 mit einem Ende der Kabeln verbunden. Diese Steuereinheit 12 kann auch an irgendeinem Ende irgendeines Sektors angeschlossen sein. Eine Anzeigevorrichtung 13 bevorzugt in Form einer Kathodenstrahlröhre gibt graphisch die Linie bzw. den zu schutzenden 'Bereich wieder, wie dies die Fig. 1 zeigt. Diese . Anzeigevorrichtung ist an die Steuereinheit 12 angeschlossen. Die Anzei g'evorr ichtung' kann auch eine alphanumerische Anzeige wiedergeben.

-.-"■"■"--Μ Jeder . entfernte.'-terminal 6 umfaßt einen Sender und einen " '-['""'":-.-^"Empfänger. Gemäß einem bevorzugten Ausf uhr uni.sbei spiel wird ein ungedämpftes Wellensignal von 40 MHz, welches ., - . . sehr schmalbandig sein kann, verwendet und angelegt an einesder Koaxialkabel. Das Signal wird vom anderen Kabel empfangen. Damit das Sendesignal von einem Sektor nicht den nächsten Sektor beeinflussen kann, sind Radiofrequenzentkoppler 14 vorgesehen, welche die Kabel an den Segmentverbindungen miteinander und die Steuereinheit 12 mit

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den Kabeln verbindet. Bei den Entkopplern handelt es sich bevorzugt um Tiefpassfilter, durch welche Date.ns ignale hindurchgehen. Sie übermitteln ,auch die Leistung, welche längs der Kabel zwischen der Steuereinheit und den entfernten Terminals übermittelt wird und Oatensignale in der umgekehrten Richtung. Bevorzugt weist jedes Wechselsignal eine unterschiedliche Frequenz auf.

Mit einem ungedämpften Wellensignal, welches an einem der Kabel anliegt, beeinflußt sein Feld das Feld des nächsten Kabels innerhalb eines Sektors. Demzufolge sind der Sender und Empfänger jedes Terminals für eine erste Zeitdauer verbunden mit den Kabeln an einer Seite des Sektors und werden sodann umgeschaltet auf die Kabel der anderen Seite Wie die Fig. 3B zeigt, ist der Sender 15 mit dem Kabel 7B über den Schalter 16 verbunden, während der Empfänger 17 über den Schalter 18 mit dem Kabel 8B verbunden ist. Während dieses Intervalls sind die Kabel 7A und 8A freigeschaltet, d.h. jeweils die Hälfte eines Sektors zwischen aktiven Kabeln links vom Sender 15 und vom Empfänger 17. Hierdurch werden die Felder aufeinanderfolgender Sektoren ausreichend voneinander isoliert und beeinflussen sich nicht gegenseitig.

Der Sender 15 und der Empfänger 17 werden sodann mit den Kabeln 7A und 8A verbunden, während die Kabel 7B und 8B freigeschaltet sind. Der Sender 15 und der Empfänger 17 sind auf diese Weise durch die Kabel 7B und SB vom Sektor rechts davon isoliert. Der Einfachheit halber werden die Kabeln 7A und 8A nachfolgend als Α-Seite des Sektors bezeichnet, während die Kabeln 7B und 8B als B-Seite-des Sektors bezeichnet werden.

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In Fig. 3A sind die Kabel 7A und 7B miteinander verbunden über einen Radiofrequenzentkoppler 26, während die Kabel 8A und 8B~e1renf al is über einen Radiofrequenzentkoppler 26 miteinander verbunden sind. Diese Entkoppler sind gleichen Aufbaus wie die Entkoppler 14 und dienen dem gleichen Zweck, nämlich der Verhinderung der Signalübermittlung von der Α-Seite zur B-Seite und umgekehrt jedoch wird über sie Leistung und Datensignale übermittelt.

Leistung wird angelegt an die Steuereinheit 12 an beiden Kabeln in Form von interpolaritätwechselnden Impulsen entsprechend der Kurvenform A in Fig. 7. Die bevorzugte Frequenz'beträgt 18 1/3 Hz, welche ausgewählt wurde, um mit 60 Hz keine ganzzahlig teilbare Teilfrequenz zu bilden. Das gleiche gilt auch bezüglich einer Frequenz von 50 Hz. Der Sender und der Empfänger von Fig. 3B werden abwechselnd in die Seiten A und B des Sektors geschaltet synchron mit der anliegenden Leistungsfrequenz. Auf diese Weise steuert die Steuereinheit 12 die Umschaltfrequenz des Senders und des Empfängers.

Jeder' Terminal 6 umfaßt einen Schwellwertdetektor, der -einen Eintritt in den zugehörigen Sektor erfaßt. Es werden hier Veränderungen des empfangenen Signals in dem Kabel erfaßt, das mit dem Empfänger verbunden ist. Die Steuereinheit 12 legt ein Datensignal an eines der Kabel an, welches durch alle Radiofrequenzentkoppler hindurchgeht und von den Terminals empfangen wird. Das Datensignal enthält eine Adresse, mittels der jedes Terminal angesteuert wird. Das mit seiner Adresse angesteuerte Terminal legt ein Antwortdatensignal an das Koaxkabel an.

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Dieses Antwortsignal enthält eine Anzeige der Zahl von Eintritten sowie ein Signal, das anzeigt, wie staric der Eintrittsschwel1 wert überschritten wurde. Dieses Antwortsignal wird von der Steuereinheit 12 erfaßt.

Das von einem Terminal dem Kabel zugeführte Anwortsignal kann auch Signale enthalten, welche von zugeordneten peripheren Vorrichtungen abgeleitet sind. Die von Periphergeraten stammenden Signale können einem speziellen Empfänger für derartige Signale zugeführt werden, der an der Steuereinheit mit dem Koaxialkabel verbunden ist. Da h<\ vorliegenden Fall eine Anzeige erfolgt, wenn sich ein Körper den Koaxialkabeln annähert, und da die Koaxial- ' . kabel Datensignale übermitteln, bildet der Aufbau ein Sicherheitsdatenglied zwischen den· von den peripheren Vorrichtungen 11 und dem Signalempfänger übermittelten Daten. Jede Annäherung an dieses Datenglied führt zu einer entsprechenden Anzeige bei der Anzeigevorrichtung 13 und löst dort einen Alarm aus.

Die von den entfernten Terminals 6 erzeugten und der Steuereinheit 12 zugeführten Datensignale, welche einen Eintritt in den. zugeordneten Sektor 9 anzeigen, werden von der "~~ Steuere-i nheit 12 übersetzt in eine Veränderung der Anzeige und/oder einen Alarm. Beispielsweise kann die Farbe eines Segments auf der Kathodenstrahlröhre von grün in rot wechseln, oder das Segment kann blinken oder ein Alar:nlicht kann aufleuchten und ein hörbares Signal kann gleichzeitig erzeugt werden.

Die Radiofreqjenzeπtkopp1 er 14 und 26 weisen bevorzugt

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die Form eines Tiefpassfilters auf, beispielsweise des Aufbaus, wie in Fig. 4 gezeigt. Das in Fig. 4 gezeigte Filter entspricht im Aufbau einem T-Filter. Es besteht aus zwei in Serie geschalteten Induktionen 19 und 20, die mit der Seele der Koaxialkabel 21 und 22 verbunden sind. Parallel zu den Induktionen 19 und 20 sind Kondensatoren 23 und 24 geschaltet. Die Verbindungsstelle zwischen den Kondensatoren 23 und 24 und den Induktionen 19 und 20 liegt über

einen Kondensator 25 an Masse. Das Tiefpassfilter ist bevorzugt so ausgelegt, daß Frequenzen unter 10 MHz hindurchgehen. Demzufolge wird das ungedämpfte 40 MHz Wellensignal, welches wechselweise am Kabel 21 und am Kabel 22 .anliegt, blockiert und kann nicht in das benachbarte Kabel hinüberwandern. Leistung und Datensignale können jedoch ungehindert durch den Entkoppler vom einen Kabel zum anderen Kabel wandern.

In Fig. 5 ist der Sender- und Empfängerteil jedes entfernten Terminals 6 dargestellt. Die Kabel 7A und 7B werden dazu verwendet, das Sendesignal zu tragen, während die Kabel 8A und 88 das Empfangssignal tragen. Die Kabel 7A und 7B sind über einen T-Filter 26 miteinander verbunden. Gleiches gilt bezüglich der Kabel 8A und 8B.

Der Mittenpunkt jedes T-Filters 26 ist über eine Zehnerdiode 27 mit Masse verbunden, um den Empfänger- und Senderteil vor Hochspannung zu schützen, welche beispielsweise bei.einem Blitzschlag auftreten kann.

Der Mittenpunkt jedes T-Filters 26 ist weiterhin mit je einem BrUckengleichrichter 28 bzw. 29 verbunden, welcher jeweils mit einem Resonanzbandstopfilter 30 verbunden sind.

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Die Resonanzfilter 30 sind auf die dominante harmonische Leistungsfrequenz eingestellt. Sie sind mit einem Gleichstromleistungskonverter 31 verbunden. Der· Konverter weist einen konventionellen Aufbau auf und erzeugt eine Spannung + V und -V als Spei sespannungsanschliisse für den Terminal.

Die Empfänger und Sender aufeinanderfolgender Sektoren sollten mit unterschiedlicher Radiofrequenz arbeiten, um weiterhin eine Beeinflussung zwischen benachbarten Sektoren zu vermindern. Zu diesem Zweck sind zwei Kristalloszillatoren vorgesehen, die bei etwa 40 MHz arbeiten und eine Frequenzdifferenz zueinander von 30 kHz aufweisen. Es handelt sich hierbei um die Oszillatoren 31 und 32, welche diese Frequenzdifferenz aufweisen und welche an die Eingänge eines NAND-Gatters 33 angeschlossen sind. Mittels der Schalter 34 und 35 ist wahlweise der eine oder der andere Oszillator zuschaltbar. Nach einer Instal· lation des Systems wird entweder der Schalter 34 oder der Schalter 35 geschlossen und auf diese Weise werden unterschiedliche Frequenzsigriale in benachbarten Sektoren erzeugt.

Das gewählte Ausgangssignal des NAND-Gatters 33 wird an jeweils einen der Eingänge der NAND-Gatter 36 und 37 angelegt. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 36 ist mit einer Leitung I/Q.verbunden, während der zweite Eingang des NAND-Gatters 37 verbunden ist mit einer Leitung I /Q. Der Ausgang des NAND-Gatters 37 ist mit einem Eingang-des NAND-Gatters 3£ verbunden, während der Ausgang des NAND-Gatters 36 über eine Induktion 39 mit dem anderen Eingang des NAND-G-Itter·. 38 verbunden ist. Die Induktion 39

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bewirkt eine Phasenverschiebung von 90 des durch sie
hindurchgehenden Signals. Der näherungsweise 40 MHz aufweisende Signal ausgang des NAND-Gatters 33 wird somit
beiden NAND-Gattern 36 und 37 zugeführt. Liegt am NAND-Gatter 36 ein Eingang I/Q an, dann wird dieses Gatter
gesperrt und das Oszillatorsignal wandert durch die Gatter 37 und 38 hindurch. Liegt jed-och am NAND-Gatter 37
ein Signal I/Q an, dann wandert das 40 MHz-Signal durch
das NAND-Gatter 36, wird um 90 phase η verschoben und wandert sodann durch das NAND-Gatter 38 hindurch. Durch Anlegen logischer Signale I/Q oder I/Q an die NAf.'D-Gatter
36 und 37 wird erreicht, daß dem NAND-Gatter 38 entweder .ein in Phase liegendes oder ein um 90 phasenverschobenes Oszillatorsignal zugeführt wird und an dessen Ausgang auftritt.

Das resultierende Ausgangssignal des NAND-Gatters 38 wird jeweils einem Eingang der beiden NAND-Gatter 40 und 41 zugeführt. Der zweite Eingang des Gatters 40 ist verbunden mit der'Leitung TXA, während der zweite Eingang des Gatters 41 verbunden ist mit der Leitung TXB. Wird ein logisches Einschaltsignal entweder an den einen oder an den anderen der zweiten Eingänge angelegt, dann läßt das angesteuerte ". NAND-Gatter entweder ein in Phase befindliches öd ere
durch.

öder ein um 90 phasenverschobenes Oszillatorsignal hin-

Die Ausgänge der NAND-Gatter 40 und 41 sind über Kondensatoren 42 bzw. 43 verbunden mit der Basis jeweils eines Hochfrequenztransistors 44 bzw. 45. Die Kollektoren dieser Transistoren 44 und 45 liegen jeweils über eine Induktion 46 bzw. 47 an Masse. Im Nebenschluß dazu verlau-

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fen Kondensatoren 48 bzw. 49 zur Masse. Die Emitter der Transistoren 44 und 45 liegen an der Speisespannung -V an.

Der Kollektor des Transistors 44 ist über einen Widerstand 50, eine Induktion 51 und einen Kondensator 52, die in Serie zueinander geschaltet sind, mit dem Mittenleiter des Koaxialkabels 7A verbunden. Der Kollektor des Transistors 45 ist ebenfalls über eine Serienschaltung eines Widerstandes 53, einer Induktion 54 und eines Kondensators 55 mit dem Mittenleiter des Koaxialkabels SB verbunden;.

Wird ein logisches Einschaltsignal an eine der Leitungen TXA oder TXB angelegt, dann wird ein in Phase befindliches oder ein um 90° phasenverdrehtes Radiofrequenzsignal, wie es vom Oszillator 31 (oder 32) erzeugt wurde, entweder an das Kabel 7A oder 7B angelegt.

Gleichzeitig werden von der Steuereinheit über das Kabel Wechsel speisespannung eingespeist, welche durch das T-FiI ter 26 hindurchgeht vom Kabel 7A zum Kabel 7B, am Filter abgegriffen und sodann gleichgerichtet wird und die—dann als-Speisespannung für das Terminal 6 ansteht.. Datensignale mit einer Frequenz innerhalb des Durchlaßbandes des Filters gehen durch das Filter hindurch und werden wie vorbeschrieben von jedem Terminal empfangen.

Um das ausgesandte Radiofrequenzsignal im zweiten parallelen Kabel empfangen zu können, ist ein Kondensator 56 verbunden mit dem Mittenleiter des Kabels 8A. In Serie

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zu ihm ist eine Induktion 57 geschaltet, die mi-t einem Eingang eines Feldeffekttransistors 58 verbunden ist. Dessen Steuereingang ist verbunden mit einer Leitung RXA. Der Mittenleiter des Kabels 8B ist ebenfalls über eine Serienschaltung eines Kondensators 59 und einer Induktion 60 verbunden mit einem Eingang des Feldeffekttransistors 61. Dessen Steuereingang ist verbunden mit der Leitung RXB. Diese Feldeffekttransistoren liegen über Widerstanden 62 und 63 an der Speisespannung -V, wobei im Nebenschluß Kondensatoren-64 bzw. 65 zur Masse geschaltet sind.

Der Kondensator 56 bildet mit der Induktivität 57 und der Kondensator 59 mit der Induktivität 60 jeweils einen Serienresonanzschaltkreis, der auf das Radiofrequenzsignal abgestimmt ist, das von den Kabeln 8A und 8B empfangen wird. Die Feldeffekttransistoren 58 und 61 verstärken die jeweiligen Eingangssignale, wobei der Transistor 58 eingeschaltet wird, wenn ein logisches Einschaltsignal an der Leitung RXA anliegt. Das am Kabel 3A anliegende Signal wandert sodann durch diesen Transistor hindurch. Entsprechendes gilt für den Transistor 62- in Bezug auf das Signal im Kabel 8B, wenn ein Einschaltsignal an der-LeituTig RXB anliegt.

Die Ausgänge der Transistoren 58 und 61 sind miteinander verbunden und ihre Ausgangssignale liegen über einen Trimmkondensator 66 am Eingang eines Feldeffekttransistorverstärkers 67 an. Der Ausgang des Verstärkers 67 liegt über einem Trimmkondensator 68 am Eingang eines Umsetzschaltkreises des Empfängers an, beispielsweise aneiner' Mischer.

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Die Transistoren 58 und 61 sind über eine Serienschaltung einer Induktivität 69 und eines Widerstands?0"Init der, Speisespannung +V verbunden. Am Verbindungspunkt zwischen der Induktivität 69 und dem Widerstand 70 ist im Nebenschluß ein Kondensator 71 zur Masse geschaltet. Entsprechendes gilt für den Transistor 6.7 in Bezug auf die Induktivität 72, den Widerstand 73 und den Kondensator Der Gattereingang des Transistors 67 liegt über einen Widerstand 75 an der Spannung +V an. Im Nebenschluß dazu verläuft ein Kondensator 76 zur Masse. Damit ist der Transistor 57 ständig eingeschaltet.

Durch logische Einschaltsignale TXA und RXA werden Sender und Empfänger verbunden mit den Kabeln 7A und SA, während bei Auftreten von Einschaltsignalen in den Leitungen TXB und RXB Sender und Empfänger mit den Kabeln 7B und 3B verbunden werden.

Ein Oszillatorsignal wird vom Oszillator 31 bzw. 32 für den Mischer abgegriffen, in dem ein Eingang des NAND-Gatters 77 verbunden ist mit dem Ausgang des NAND-Gatters 33, während der zweite Eingang des NAND-Gatters 77 an der Spannung +V liegt. Der Ausgang des NAND-Gatters 77~Tst über einen Kondensator 78 verbunden mit der Leitung LO.

Die Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Detektors. und des Steuerteils des· Terminals. Der Trimmkondensator 63 nach Fig. 5 ist mit einem Eingang des Mischers 79 verbunden. An dessen anderen Eingang liegt die Leitung LO vom Oszillator der Fig.5 an. Das resultierende Basisbandsignal wird im Verstärker

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80 verstärkt und wandert über einen Verstärker 124 und ein Tiefpassfilter 81 zu einem Sample- and Hold-Schal tkreis 82. Der Sarnple"- and Hold-Schal tkre i s kann einen Kondensator aufweisen, welcher auf die Amplitude des ; empfangenen Analogsignals aufladbar und beim Rückstellen ι eritladbar ist. Das Tiefpassf i 1 ter' 81 kann ein aktives Filter sein, welches zurückgeschaltet wird, wenn der Empfängerschalter auf die A- oder B-Seite der Koaxkabel umschaltet. Die Parameter des Filters können durch die Steuereinheit eingestellt werden.

Das Ausgangssignal des Sample- and Hold-Schaltkreises 82 ist mit einem.Eingang des Multiplexers 83 verbunden.

Wie schon vorstehend erwähnt wurde, dient die wechselnde Polarität der Leistungszufuhr zur entfernten Einheit über die Koaxialkabel, um das Umschalten der Sender und der Empfänger zwischen den A- und B-Seiten der Sektoren zu bewirken. Die Mittenabgriffe der T-Filter 26,.welche mit den Leitungen TX und RX (Fig. 5) verbunden sind, werden dazu verwendet, diesen Polaritätswechsel zu erfassen. In der Fig. 6 sind diese Leitungen TX und RX über Widerstände,. 84 und 85 zusammengeschaltet und mit einem zweiten .,Eingang des Multiplexers 83 verbunden.

Ein Mikroprozessor, bevorzugt mit einem Speicher, sowie ein universeller asynchroner Empfänger-Sender UART mit der Bezugsziffer 86 werden dazu verwendet, die Hauptsteuerung des Terminals durchzufuhren. Der für den Mikroprozessor benötigte Taktgenerator und mit dem Mikroprozessor zu dessen Betrieb zusammenhängende Bauteile sind

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nicht dargestellt. Die Ausgänge des Mikroprozessors 86 sind verbunden mit einem Puffer 87 sowie einem Digital-Analokonverter 88. Dem Mikroprozessor 86 werden Signale zugeführt vom Puffer 93.

Der Speicher des Mikroproszessors 86 ist ein Festspeicher, dessen Signale ein Umschalten des Multiplexers 83 zwischen seinen zwei Eingängen bewirkt. Die Schaltsteuersignale werden gespeichert im Puffer 87-und über die Leitung 89 dem Kanalsteuereingang des Multiplexers 83 zugeführt. Beider Leitung 89 kann es sich um eine mehradrige Leitung handeln, damit mehr als zwei Kanaleingänge angesteuert werden können

Die Durch 1aßbandanalogeingangssignale vom Empfänger, wie sie im Sample- and Hold-Schaltkreis 82 gespeichert werden, gelangen während ihrer zugeordneten Zeitschlitze durch den Multiplexer 83 hindurch und werden an einen Eingang des Komparators 90 angelegt. Der Ausgang des Komparators 90 ist mit dem Mikroprozessor 86 verbunden. Der zweite Eingang des Komparators 90 ist ein analoges Ausgangssignal des Digital-Analogkonverters 8^:8, denr'ein Digitalsignal vom Mikroprozessor 86 zur Umsetzung in ein Analogsignal zugeführt wird. Der Mikroprozessor 86 gibt ein Signal aus, welches einen Schwellwert darstellt, der repräsentativ ist für ein vom Empfänger Koaxkabel empfangenes' Signal, wenn kein Eintritt stattfindet. Wird dem Komparator 90 ein weiteres Signal zugeführt, dessen Amplitude größer ist als dieses Schwellwertsignal, dann erzeugt der Komparator 90 ein Ausgangssignal, das anzeigt, daß ein Eintritt in den geschützten Bereich stattfindet. Der Mikroprozessor sollte Zugriff haben zu gespeicherten Steuersignalen, um die Phasenlage der empfan-

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genen Signale analysieren zu können, d.h. 'dessen Gleichphasigkeit und dessen 90° Phasendrehung. Er sollte eine Veränderungerfassen, Eintritte zählen und auch ein Signal speichern, welches repräsentativ ist für die den Schwellwert übersteigende Amplitude. Diese Signale· könner. von der Steuereinheit dazu verwendet werden zu bestimmen, ob der erfaßte Eintritt unbeachtlich ist oder ob ein ernster Eintritt vorliegt. Dies erfolgt durch Abschätzen der Parameter, die mit einem Eintritt in Zusammenhang stehen.

Es ist zu vermerken, daß bei einer N i chte i ntr i ttsper iode' während des Empfangs des Rundfunksignals vom empfangenden Koaxkabel ein beträchtliches Rauschen empfangen wird. Der Mikroprozessor filtert die Daten dieses Rauschens und e r -

. zeugt ein Durchschnittssignal. Dieses Durchschnittssignal wird über den Summenverstärker.125 auf den Ausgleichsverstärker 124 zurückgeführt. Der Summenverstärker erzeugt ein Kompensationssignal von beiden Kabeln über den Mikroprozessor 86 durch den Digital- Analogkonverter SS. Demzufolge macht der Ausgleichsverstärker 124 den Rauschteil des ankommenden Eingangssignals zu Null. Bevorzugt sollte ■ die Zeitkonstante für diesen Ausgleich lang sein, beispiels- ·

-weise etwa 80 Sekunden. Die Durchführung dieses Ausgleichs ;_; " ."' kann durch standardisierte digitale Fi 1 ter al gor i thrr.en erfolgen. Die Parameter des Filterns können ve;ändert werden bei Empfang eines geeigneten Datensignals von der Steuere i nhe i t.

Es ist zu erwähnen, daß die Schwellwerte eingestellt werden durch Potentiometer in den Terminals, deren Ausgangemit dem Multiplexer S3 verbunden sind. In diesem Fall besteht die Leitung 89 aus mehreren Adern, damit zwischen

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mehr als zwei Eingängen geschaltet werden kann.--Der Mikroprozessor erfaßt das Hintergrundsrauschen, welches durch Subtraktion im Ausgleichsverstärker 124 beseitigt wird. Die analogen Sensord.aten, welche durch die Umsetzung im Konverter 88 und im Komparator 90 erzeugt werden, werden im Mikroprozessor in Digitaldaten überführt. Die Schwellwerte können der Steuereinheit als Teil des Antwortsignals übermittelt werden.

Das Leistungssignal gelangt über die Leitungen TX und PX in den Multiplexer 83 und wird dort während seines zugehörigen Zeitschlitzes hindurchgelassen. Dieses Signal wird auch in den Mikroprozessor 86 eingeführt, der die Zeitpunkte von dessen Polaritätswechsel erfaßt. Dieses Signal wird im Komparator 90 in der gleichen Weise verarbeitet wie zuvor in Zusammenhang mit den Radiofrequenzsignalen beschrieben.

Datensignale von der Steuereinheit werden ebenfalls über die Leitungen TX und RX empfangen und dem Mikroprozessor zugeführt. Bei einem erfolgreichen Prototyp bestand das asynchrone Datensignal (9600 Baud) aus einem S i nustr-ager von-153,6 kHz mit 16 Zyklen pro Bitperiode.

Der Mikroprozessor 86 ist verbunden mit einem Datendekoder und Datengenerator 91, der gesteuert wird durch eine Folge von Steuersignalen, die im Mikroprozessor gespeichert sind Vom Koaxkabel empfangene Datensignale werden auf diese Weise dekodiert und Signale von gleicher Frequenz erzeugt, die der Steuereinheit über den Transmitter und das Kabel zurück übermittelt werden. Das Dekodieren und die Erzejgung

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von Datensignalen wird mittels bekannter Techniken vorgenommen. Ei ne 'bevorzugte Form dieser Signale wird später noch beschrieben.

Das Erfassen des Datensignals der Terminaladresse wird ebenfalls in bekannter Weise durchgeführt. Mehrere Kodierschalter 92 liegen gemeinsam mit einer Seite an Masse und sindmit ihren anderen Seiten mit verschiedenen Eingängen eines Puffers 93 verbunden. Diese Eingänge sind weiterhin verbunden über Widerstände 94 mit der Speisespannung +V. Der Ausgang des Puffers 93 ist über einen Datenbus mit dem Mikroprozessor 86 verbunden. Ein Ausgangsbus des Mikroprozessors 36 ist verbunden mit dem Eingang des Puffers 87. Ein Ausgang des Puffers 87 ist verbunden mit der Leitung I/Q und über ein Invertergatter 95 mit der Leitung I/Q. Weitere Ausgänge sind mit den Leitungen TXA und TXE verbunden über Invertergatter 96 bzw. 97 und ein weiterer Ausgang ist über die Transistoren 98 und 99 verbunden mit den Leitungen RXA und RXB. Beim letztgenannten Ausgang wird die Basis des Transistors 98 angesteuert über einen Widerstand IOC, während die Basis des-Transistors 99 über einen Inverter 101 und einen Widerstand 102 angesteuert wird. Die Leitung RXA ist mit dem Kollektor des Transistors -98 verbunden über ein die Verstärkung steuerndes Poten-

■ tiometer 103, während die Leitung RXB ebenfalls über einen

■ derart igen Potentiometer 104 mit dem Kollektor des Transistors 99 verbunden ist.

Externe Sensoren oder andere periphere Vorrichtungen werden wie folgt angesteuert und abgerufen: Treiber leitungen 105 sind verbunden mit mehreren Ausgängen des Puffers 27, während externe Signale empfangen werden über die Eingan-js-

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anschlüsse 106 des Puffers 93. Demgemäß können externe Vorrichtungen durch die Treiberlei tungen 105 unter der Steuerung des Mikroprozessors 86 angesteuert werden, nachdem der Mikroprozessor von der Steuereinheit entsprechende Adressen- und Steuersignale empfangen hat. .Die extern zu-- .· geführten Signale von entfernten Sensoren werden; wenn sie bet den Leitungen 106 eingehen, vom Mikroprozessor 86 vom Puffer 93 abgegriffen.

Die Puffer 87 und 93 sollten bevorzugt mehrstufige Puffer mit drei Schaltzuständen sein. Zur Übermittlung von Daten auf die Kabel wird ein Übermittlungseinschaltsignal am Ausgang S des Mikroprozessors erzeugt und der Mikroprozessor 86 erstellt durch sein UART ein 9600 Baud Datensignal. Dieses liegt an an einem Eingang des NAND-Gatters 106 und über das Inverter-Gatter 107 an einem Eingang des NOR-Gatters 108. Die anderen Eingänge der Gatter 106 und 108 sind verbunden mit dem Oszillatorausgang von 153 kHz des Dekoders und Generators 91.

Der Ausgang des Gatters 106* ist über einen Widerstand 109 verbunden mit der Basis eines NPN Leistungstransistors 111, während der Ausgang des Gatters 108 über einen Widerstand 110 verbunden ist mit der Basis eines PNP Leistungstransistors 112. Kollektoren der Transistoren 111 und 112 sind über Widerstände 113 und 114 zusammengeschaltet. Der Emitter des Transistors 111 liegt an Masse, während der Emitter des Transistors 112 über eine entkoppelnde Induktion 115 verbunden ist mit der Speisespannungsquelle +V. Im Nebenschluß zur Induktion 115 ist ein Kondensator 116 zur Kasse geschaltet.

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Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 113 und 114. ist "über jeweils eine Induktion 117 bzw. 118 verbinden mit den Leitungen TX und RX. Ein kleiner Kondensator 119 verläuft zwischen den äußeren Anschlußpunkten dieser Induktionen. Der äußere Anschlußpunkt der Induktion 112 ist über eine Serienschaltung eines Kondensators 12C unc eines Widerstands 121 mit der Leitung TX verbunden, wahrend der äußere Anschluß der Induktion 117 über eine entsprechende Serienschaltung eines Kondensators 122 und eines Widerstands 123 mit der Leitung RX verbunden ist. Der Kondensator 120 bildet zusammen mit der Induktion 118 und der Kondensator 122 zusammen mit der Induktion 117 je einen Resonanzkreis bei der Trägerfrequenz von 153,6 kHz.

Der Datengenerator 91 erzeugt Signale mit 153,6 kHz, die jeweils einen der beiden Eingänge der Gatter 106 und 1C~ zugeführt werden. Datenimpulse, welche in der Leitung TIAT des Mikroprozessors 86 auftreten, werden invers den jeweils zweiten Eingängen der Gatter 106 und 108 zugeführt, wodurch bewirkt wird, daß die Datenimpulse mit einem 153 kHz Ton moduliert werden, wodurch die Treibertransistoren und 112 im Gegentaktbetrieb betrieben werden. Das resultierende Ausgangssignal wird den Leitungen TX und RX züge- ^:> führt, welche mit den Mittelpunkten der T-Filter 26 verbunden sind.' Auf diese' Weise werden Datensignale von eineii entfernten Terminal über die Koaxkabel der Steuereinheit übermittelt.

Die Arbeitsweise beim Empfang wird eingeleitet, inden H der Leitung S ein Schaltzustand herrscht, der demjenigen entgegengesetzt ist, der beim Sendebetrieb herrscht. In

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diesem Fall erfaßt ein Komparator 124 den ankommenden Träger von 153^6 kHz. Der Datendekoder 91 dekod iert--d ie "resultierenden Impulse vom Komparator 124, wodurch über die Leitung RDAT ein ankommendes asynchrones Datensignal von 9600 Baud dem Mikroprozessor zugeführt wird.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß der entferntliegende Terminal der Steuereinheit über beide kabel Daten übermittelt. In entsprechender Weise erhält der Terminal Datensignale von beiden Kabeln über die Leitungen RX und TX, wobei das Signal von beiden Kabeln summiert wird. Bevorzugt sollte jedoch die Steuereinheit über eines der Kabel Signale abgeben und vom anderen Kabel Signale empfangen. Auf diese Weise wird eine Redundanz für den Fall erhalten, daß eines der Kabel beschädigt ist.

Das Datensignal sollte ein 9.600 Baud-Signal sein mit einer Markierung in Form eines Nullsignals auf dem Mittenleiter des Koaxkabels mit einem Spalt von 1.53 kHz (löTrägerzyklenproBit).

In Figur 7 sind die Kurvenformen wiedergegeben. Das Leistungssignal weist hierbei die Kurvenform A auf und istzusammengesetzt aus alternatierenden Impulsen des Leistungssignals. Die beiden Kurvenformen der Kurve A haben entgegengesetzte Phasen und werden durch die Mittenleiter der beiden Koaxhabel übermittelt. Die Polaritätswechselpunkte A und B in Fig. 7 liefern eine Zeitmarkierung für den Mikroprozessor, welche Einschaltsignale in den Leitungen TXA und TXB sowie in den Leitungen RXA und RX3 bewirkt, zur Umkehr der Sende- und Empfangsrichtungen

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wechselweise zwischen den Kabeln 7Λ und SA und 7B und 3ß. Demzufolge wird bei jedem Polaritätswechsel im Mikroprozessor eine Phasenverklinkungsschleife auf den neuesten Stand gebracht was ermöglicht, daß alle Terminals die Folge ihrer 40 MHz Signale synchronisieren können. Innerhalb der Zeitdauer des Sendens und des Empfangs in einer Richtung (nachfolgend als Rahmen bezeichnet) werden zwei unterschiedliche Schritte durchgeführt, nämlich ein Dateί-empfang und -Erzeugung (Verarbeitung) und eine Eintrittserfassung und Signalanalyse. Nachfolgend wird die Datenverarbeitung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel betrachtet. Nach einem Zeitintervall C nach einem Polaritätswechsel A bzw. B übermittelt die Steuereinheit allen Terminals während drei aufeinanderfolgender Kanalintervalle ein Signal d.h. es werden drei Bytes von Daten gesendet. Nachdem die Steuereinheit diese drei Bytes ausgesandt hat, übermittelt ein adressierter d.h. angesteuerter Terminal Daten, während neun Kanal intervallen (d.h. neun Bytes) an das Koaxkabel. Die Kurvenform B sind die drei Sendebytes der Steuereinheit von denen jedes aus acht Bits besteht. Diese drei Worte werden allen Terminals zugeführt und wandern durch das gesamte Koaxkabel und durch die Radiofrequenzentkoppler. Es wird bei den Terminals über die dortigen Leitungen RX oder TX empfangen. Nach d·. m Empfang der drei Bytes erzeugt der angesteuerte Terminal neun Bytes, welche über das Koaxkabel der Steuereinheit zum Empfang übermittelt werden. Dies gibt die Kurvenform C wieder.

Bevorzugt enthalt das erste der von der Steuereinheit ausgesandten drei Bytes eine Vier-Bit-Adresse, wodurch

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einer von sechzehn Terminals jeweils ansteuerbar ist. Die folgenden zwei Bits sind Rückstel1 signale, die dazu verwendet werden' können, die in den Terminals verwendeten Digitalfilter zurückzustellen. Denen folgt ein Reservebit, dem ein weiteres Bit folgt, welches bestimmt, welcher von zwei Datentei!rahmen als' Antwort zurückgesendet werden soll. Das zweite Byte besteht ebenfalls aus acht Bits, die das Anlegen von Signalen an die Einschaltleitungen 105 in Fig. 5 bewirkten, die mit externen Sensoren oder Geräten verbunden sind. Diese acht Bits können einen Prüfbefehl oder andere Steuerbefehle für die externen Sensoren darstellen. Das dritte, ebenfalls aus acht Bits bestehende Byte stellt eine Prüfsumme dar, welche vom Mikroprozessor des angesteuerten Terminals dazu verwendet werden soll, die Zuverlässigkeit des empfangenen Signals zu bestimmen .

Vorstehend wurde erwähnt, daß zwei Arten von Datentei1-rahmen festgelegt werden können, welche als Antwort vom angesteuerten Terminal- ausgesandt werden sollen. Jeder . dieser Rahmen weist als letztes Byte eine Prüfsumme auf. Die ersten beiden Bytes des ersten zurückgesandten Datenrahmens stellen die Amplitude dar, welche verglichen wur- " de mit dem Schwellwert. Die beiden nächsten Bytes zeigen an, wie oft der Schwellwert überschritten wurde. Die nächsten beiden Bytes geben an, auf welchen Wert der Schwellwert eingestellt wurde, damit die Steuereinheit einen unabhängigen Vergleich durchführen kann und eine Entscheidung treffen kann, ob ein Eintrittsalarm gegeben werden soll oder nicht. Das nächste Byte enthält das Systemkennzeichen und das folgende Byte enthält Daten, bezogen auf

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oder empfangen von externen oder peripheren Sensoren oder Geräten. Für einen Schalterschluß pro externen Sensor un.: bei beispie Isweise acht externen Sensoren kann jedes Bit in Byte anzeigen, ob ein externer Sensor im Alarmzustand ist oder nicht. Das letzte Byte sollte eine Prüfsumme sein, welche in bekannter Weise in der Steuereinheit dazu verwendet wird zu bestimmen, daß die Daten gültig sind.

Die zweite Form eines DatenteiIrahmens kann verschiedenen Zwecken dienen. Dieser Datentei1 rahmen kann beispielsweise verwendet werden für Testzwecke, der Übermittlung eines RadiofrequenzschIeifentests für AmplitudenausgIeiehe des Systems, des Abgleichs der Speisespannungen an den Terminals usw..Alternativ dazu kann die zweite Form der zurückgeführten Daten Daten beinhalten, welche von äußeren Sensoren erhalten wurden oder von einem Datensignalgenerator, dessen Daten der Steuereinheit zugeführt werden. Das System kennzeichenbyte kann anzeigen, ob ein Terminal synchron arbeitet, kann eine Zählung von Abgleichen bewirken usw..

Die Kurve ηform D in Fig. 7 stellt die Kanal taktung im Terminal dar. Während der Zeitdauer IB wird ein Radiofrequenzsignal an die B-Seite des Koaxkabels 7B gegeben. Während "-des. Interval 1 s QB wird ein um 90° phasenverschobenes. Radi osign al an das gleiche Kabel gegeben. Während des Intervalls IA wird das Radiofrequenzsignal an das Kabel 7A gegeben, während während des Zeitintervalls QA ein um 90° phase η verschobenes Radiofrequenzsignal in das gleiche Kabel eingspeist wird. Während der Intervalle NB und r;A wird kein Radiofrequenzsignal ausgesandt. Während dieser Zeit wird integriert und automatisch ein Nullabgleich durchge-

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führt, um den Drift in den gleichstromgekoppelten Basisbandverstärker zu kompensieren. Die Intervalle TEST werden vom Mikroprozessor dazu verwendet, die Schwel 1 wertpotent iometerspannungen, die Speisespannung und andere all gene ine Tests zu kodieren.

Das Zeitdiagramm E zeigt die tatsach1ichen Verarbeitungsintervalle, welche um ei,η Zeitintervall gegenüber dem Diagramm D verschoben ist. Während einer speziellen Sendeperiode sollte der Mikroprozessor mit dem Berechnen der Daten befaßt sein, welche während des vorhergehenden Kanalinterval1s empfangen wurden. Wenn beispielsweise das in Phase befindliche Radiofrequenzsignal während des Zeitintervalls IA an die Α-Seite der Kabel gelegt wird, dann verarbeitet der Mikroprozessor die Signale, welche beim Senden des phasenverschobenen Signals in das B-Kabel zuvor erhalten wurden, d.h. während der Zeitdauer QB.

Die Details der Analyse der in Phase liegenden und der ph äsen verschobenen Komponenten der empfangenen Signale zum Erfassen eines Eintritts in das geschützte Bereich brauchen im einzelnen nicht beschrieben werden, da deren Prinzipien bekannt sind.

Die Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm einer bei der Anlage verwendeten Steuereinheit. Eine zentrale Prozeßeinheit CPU 126 ist in bekannter Weise mit einem Bussystem 127 verbunden, über dieses Bussystem ist die Einheit 126 »·er-· b'jnden mit Speichern ROM 128 und RAM 129. '■' i t dem B'js ist weiterhin verbunden ein UART 130 und mit diest··'. ein Scnirb i 1 d t ο r ·-. i η a 1 "·< i t einer Tastatur 131. f·'. i t de· B u s s y s t e ~. ist

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weiterhin verbunden eine Datenschnittstelle 132 j welche .weiterhin mit Koaxialkabelverhindern 133 und 134 verbunden ist zum Anschluß an die Radiofrequenzentkoppler,dicrr.it den beiden Koaxialkabeln des Systems verbunden sind.

Eine Speisespannungsquelle 135 von vorzugsweise 60 Volt ist mit einem Inverter 139 verbunden, welcher Wechselstronimpulse mit einer Frequenz von 18 1/3 Hz erzeugt. Diese Wechselstromimpulse gehen durch die Felder 136 un: 137 hindurch. Die Filter 136 und 137 dienen dazu, einen Kurzschluß der mit 153,6 kHz arbeitenden Daten leitung durch die Speisespannungsquelle zu verhindern. Der Inverter 139 setzt das 60 Volt Gleichstromsignal um in das 13 1/3 kHz Signal, welches aus Rechteckimpulsen von 6G V besteht. Dieses Signal liegt an den Koaxialverbindern und 134 an. Die IS 1/3 kHz Frequenz wird erzeugt durch die Prozessoreinheit 126.

Der Speicher RA'-! 129 speichert bevorzugt Signale, welche eine Darstellung des geschützten Bereichs im Terminal unter der Steuerung der Einheit 126 erzeugen. Das RO'·' Ϊ2;. speichert Steuersignale zur Verwendung durch die Einheit 12 6 . ~ E i η batteriebetriebener" Spannungsregler 133 ist mit seiner Ausgangsstromdioae verbunden mit der. Speicher RAX 129, damit dessen Daten auch bei einem Spannungsausfall erhalten blei ben.

Die Steuereinheit 126 erzeugt kontinuierlich drei Worte mit jeweils acht Bits, wie in Zusammenhang mit dem Ze i tdiagranir. B in Fig. 7 beschrieben. Die ersten vier Bits des ersten Wortes bestehen aus der Adresse eines der entfernten Terminals. Die gesamten drei Worte gehen durch

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die Schnittstelle 132 hindurch und werden an eines der oeiden Kabel angelegt, welche an die Verbinder 133 un_d 134 angeschlossen sind.

Nach Empfang der Anwortdaten des angesteuerten entfernten Terminals über die Verbinder 133 und 134 gelangen diese über die Schnittstelle 132 zum Bus 12 7. Die zentrale Steuereinheit 126 analysiert diese Daten und bringt die Darstellung beim Terminal 131 auf den neuesten Stand, in dem cie entsprechenden Datensignale über den UART 13G an das Terminal 131 angelegt werden.

Alternativ dazu kann das Terminal die Daten selbst verarbeiten, in dem von ihm die RAM 129 gespeicherten Darstellungssignale abgerufen und jeweils erneuert werden. In diesem Fall übermittelt die Einheit 126 aem Terminal 131 nur besondere Daten, wie beispielsweise ein Alarmsignal oder ein Signal zum Verändern der Farbe eines Segments.

Der Steuermodul kann einen zusätzlichen UART 14G aufweisen, der einerseits mit dem Bus 127 und andererseits beispielsweise mit einem Drucker RS23 2 verbunden ist.

Mit den von jedem entfernten Terminal empfangenen Daten bringt die Einheit 126 die Daten jeweils auf den neueste¹¹ Stand, wobei diese.Daten jedes Segment der Darstellung des geschützten Bereichs bedeuten.

Das vorliegende System weist gegenüber den bekannten Systemen beträchtliche Vorteile auf. Durch Verwendung ei'es Signals, das aus einer kontinuierlichen Welle besteht, ist es möglich, ein Signal sehr geringer Bandbreite ζ j ν e r .·. e ■ -

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den, wodurch das Rauschen vermindert wird und die Zuverlässigkeit des Erfassens eines Eintritts -in 'das geschütz U-Gebiet erhöht wird. Es ist möglich, Sektoren unterschiedlicher Länge zu verwenden, so daß das Sys ten den Gelandebedingungen anpassbar ist. Getrennte Strom- und Da ten νer teilernetze sind nicht erforderlich, da sowohl der. Stro-i als auch die Daten über die gleichen ζ j m Erfassen eines Eintritts dienenden Kabel übermittelt werden. Das Syste:: dient ajch zur sicheren Strom- und Datenübermittlung zu anderen daran angeschlossenen Sensoren. Falls bei einem der Kabel ein Schaden auftritt, dann fallt nicht das gesamte System in sich zusammen, sondern lediglich das k1eire Segnent fällt aus, bei dem der Schaden auftritt. Die 3tru~- und Datenübermittlung zu den restlichen Sektoren wird nicht unterbrochen,, da ein Kabel und Masse den erforderlichen. Stromkreisbilder..

BAD ORlGIiNAL

Leerseite

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Claims

Πιρΐ.-lng.

Rolf Cha trier

Patentanwalt

I)-X^l«A) Augsburg 31

TdCK 53 3 275

Anm.: Senstar Security Systems Cor 8577/03 Augsburg, den 11. April 1933

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Ansprüche

Ij Überwachungsanlage unter Verwendung von zwei koaxialen Kabeln, die parallel zueinander verlaufend im Boden vergraben sind und einen zu überwachenden Bereich umschließen, in eines der Kabel ein Radiofrequenzsignal eingespeist wird, das vom anderen Kabel abgegriffen wird, wobei Änderungen im abgegriffenen Signal erfaßt werden, die von einer Person herrühren, welche die Kabel überschreitet, dadurch gekennzeichn. e t , daß mit dem einen Ende der Kabel (7,8) ein Terminal (6) verbunden ist, der einen Sender und einen Empfänger für die Radiofrequenzsignale sowie einen Ei ritr i ttsdetektor umfaßt, der Eintrittsdetektor bei Änderungen im abgegriffenen Signal ein Datensignal er-■ zeugt und dieses Datensignal an mindestens eines der Kabel angelegt wird und dieses Datensignal von einer Steuereinheit (12) abgegriffen wird, die nit den anderen Enden der Kabel (7,8) verbunden ist.
2. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Terminal weitere Signale erzeugende Schaltkreise angeschlosssen sind, deren Signale als Teil des Datensignals an mindestens eines der Kabel angelegt werden, von wo sie

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von der Steuereinheit (12) abgegriffen werden.
3. Überwachungsanlage nach Anspruch 1 oder.2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) mindestens ein weiteres Datensignal erzeugt, das mindestens an eines der Kabel angelegt und vom Terminal (6) empfangen wird, nach dessen Empfang der Terminal <6) sein Datensignal erzeugt.
4. Überwachungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Terminals (6) vorgesehen sind, die Steuereinheit (12) mehrere weitere Datensignale erzeugt, die jeweils ein Adressensignal umfassen, mittels dem jeweils ein Terminal (6) ansteuerbar ist.
5. .Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) eine Speisespannung in die Kabel (7,8) einspeist-, welche von jedem Terminal (6) zu seinem Betrieb abgegriffen wird.
6. Überwachungsanlage nach Anspruch 5, dadurch g e •k ennzeichnet, daß die Speisespannung aus Impulsen wechselnder Polarität besteht, welche im Terminal (6) gleichgerichtet werden.
7. Überwachungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die gleichgerichtete Speisespannung zum Betrieb der weiteren signalerzeugenden Schaltkreise (11) verwendet wird.

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8. Überwachungsanlage nach.einem der'Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Terminals (6) vorgesehen sind, jedem Terminal (6) Abschnitte der beiden Kabel (7,8) zugeordnet sind, die eine Sektorüberwachungseϊη-heit bilden, die Kabelabschnitte miteinander in Serie geschaltet sind und zwischen benachbarten Kabe1abschnitten .Radiofrequenzentkoppler (14) geschaltet sind.
9. Überwachungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich.net, daß die Datensignale von und zur Steuereinheit (12) über die Rad iof requenzentkoppler (14)· übermittelt werden.
10. Überwachungsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel abschnitte jedes Sektors jeweils in zwei

■ Hälften· (7A, 7B, 8A, 8B) untertei 11 .sind und jedem Terminal (6). Schalter (16,¹C) zugeordnet sind, welche den Sender und den Empfänger wechselweise -mit einer Hälfte der Kabelabschnitte verbinden.
11. Überwachungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiofrequenzentkoppler (14) Tiefpassfilter sind.
12. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiofrequenzsignal aus einer kontinuierlichen Welle besteht, deren Frequenz oberhalb 10 MHz liegt.

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13. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,- daß die Wechsel speisespannung über die Radiofrequenzentkoppler (14) übermittelt wird.
14. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannungsimpulse die Schalter (16,18) takten, wobei bei jedem Polaritätswechsel der Sender und- der Empfänger jedes Terminals (6) von den einen Hälften der Kabelabschnitte zu den anderen Hälftenumschaltet.
15. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die datenerzeugenden und an die Terminals (6) angeschlossenen Schaltkreise (11) externe Sensoren sind, deren Signale der Steuereinheit (12) übermittelt werden, sobald der zugehörige Terminal (6) das ihm zugehörige Adressensignal empfangen hat.
16. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis ■

15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) nach jedem Polaritätswechsel der Speisespannung ein Adressensignal erzeugt, und der vom Adressensignal angesteuerte Terminal (6) ein Datensignal erzeugt, sobald von ihm das Adressensignal erfaßt wurde.
17. überwachunganlage nach Anspruch 10, dadurch g e kennzeichnet, daß jeder Terminal (6) an die Mitte der zugehörigen Kabelabschnitte ange-

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schlossen ist und-die beiden Hälften der.Kabe1 abschnitte durch Radiofrequenzentkoppler (26) voneinander getrennt sind.