DE3415766C2

DE3415766C2 -

Info

Publication number: DE3415766C2
Application number: DE3415766A
Authority: DE
Inventors: Motoharu Higashi Osaka Jp Terada; Kazumasa Nagoya Aichi Jp Murakami
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-11-30
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1988-05-11
Also published as: NO841728L; SE8402299D0; NO163834C; GB2150793B; DE3415766A1; JPS60117939A; SE8402299L; NO163834B; GB2150793A; US4610012A; GB8410748D0; SE457681B; JPH0525211B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Feuermeldeanlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Eine derartige Feuermeldeanlage ist aus der DE-OS 26 38 529 bekannt. Die Meldelinien sind hierbei als in die Zentrale zurückgeführte Leitungsschleifen ausgebildet. Die Brandmelder können analog messende Sensoren sein, die zu mehreren an jeweils ein intelligentes Terminal angeschlossen sind, das den digitalen Datenverkehr mit der Zentrale vermittelt. Hat also ein solches Terminal eine Funktionsstörung, z. B. weil sein Prozessor nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet, so kann der betreffende (Gebäude-) Bereich nicht mehr überwacht werden. Dieses Risiko besteht nicht zuletzt deshalb, weil einerseits bekanntlich die Komponenten eines solchen Terminals verhältnismäßig temperaturempfindlich sind, andererseits dem Ausbruch eines Brandes häufig ein allmählicher Temperaturanstieg vorausgeht.

Aus der DE-OS 32 07 993 ist eine Feuermeldeanlage bekannt, die ebenfalls eine prozessorgesteuerte, einen Zeitmultiplexer enthaltende Zentrale und an diese über mehrere Zweidrahtmeldelinien angeschlossene, je Meldelinie parallell geschaltete Brandmelder umfaßt, die an die Zentrale digitalisierte Signale senden und von dieser im Zeitmultiplex- Betrieb adressierbar und steuerbar sind. Auch hier erfolgt der Datenverkehr zwischen den eigentlichen Brandmeldern und der Zentrale über intelligente Terminals, so daß diese Anlage grundsätzlich den gleichen Nachteil wie die einleitend angegebene Anlage hat. Hinzu kommt, daß bei einer großen Anzahl von Brandmeldern die Zykluszeit sehr lang wird, und daß ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung der Meldelinie zwar erkannt werden können, die Anlage aber während des Andauerns dieser Störung teilweise oder auch vollständig funktionsfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der einleitend angegebenen Gattung hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe ist bei einer solchen Anlage erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Diese Lösung hat den Vorteil, die Feuermeldeanlage sehr einfach den örtlichen Überwachungsbedingungen anpassen zu können und vor allem auch dann funktionsfähig erhalten zu können, wenn einer oder mehrere der adressierbaren Brandmelder ausfallen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen angegeben, durch die die Zuverlässigkeit der Anlage noch weiter gesteigert wird und der Stromverbrauch sowie der Zykluszeit niedrig gehalten werden können.

In der Zeichnung ist eine Feuermeldeanlage nach der Erfindung in Ausführungsbeispielen sowie erläuternden Diagrammen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 ein Diagramm der zwischen der Zentrale und den Brandmeldern übertragenen Signale,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Diagramm der Fig. 2 in größerer Auflösung,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Diagramm nach Fig. 3 in nochmals vergrößerter Auflösung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines adressierbaren Brandmelders,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines kurzschließenden Brandmelders,

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Abschlußschaltung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild der Zentrale,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Teils der Zentrale,

Fig. 10A-10D Diagramme zur Erläuterung der Gewinnung des Feuerkriteriums,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Pegeleinstellschaltung eines adressierbaren Brandmelders,

Fig. 12 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Nullpegelüberwachungsschaltung eines solchen adressierbaren Brandmelders,

Fig. 13 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Feuermeldeanlage,

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines Teiles dieser zweiten Ausführungsform und

Fig. 15 ein Blockschaltbild einer Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Feuermeldeanlage.

Die in Fig. 1 dargestellte Feuermeldeanlage umfaßt eine Zentrale 1, die aus einem Feuererkennungsbereich 2 und einem Feuerbekämpfungsbereich 3 besteht. An den Feuererkennungsbereich 2 sind über zweidrähtige Meldelinien 4 verschiedene Brandmelder angeschlossen, nämlich adressierbare Brandmelder 5, adressierbare und selbst Adressen sendende Brandmelder 6 und kurzschließende Brandmelder 7. Jede Meldelinie 4 endet in einer Abschlußschaltung 8. An den Feuerbekämpfungsbereich 3 der Zentrale 1 sind über dreidrähtige Steuerleitungen 10 Feuerbekämpfungseinrichtungen 11 und 12, z. B. Verriegelungseinrichtungen 11 für Feuertüren und Rauchabzüge 12, angeschlossen.

Außerdem ist an den Feuererkennungsbereich 2 eine Fernanzeige 9 und an den Feuerbekämpfungsbereich 3 ein Notsender 13 angeschlossen.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Leitungsspannungen Vx₁ bis Vx _N auf den Meldelinien 4. Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Leitungsspannungen Vx₁ und Vx₂. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind diese Leitungsspannungen zeitlich unterteilt in ein Signalübertragungszeitband A, ein Leitungsprüfzeitband B und ein Überwachungszeitband C. Die Bänder A bis C wiederholen sich zyklisch. In jedem Signalübertragungszeitband A sendet der Feuererkennungsbereich 2 der Zentrale 1 ein Signal Vs über jede Meldelinie 4. In diesem Zeitband A ist die Leitungsspannung (oder Linienspannung) niedriger als während der Zeitbänder B und C und hat beispielsweise einen Spitzenwert von 12 Volt anstelle der normalen Spannung von 24 Volt. Während der Zeit des Leitungsprüfbandes B verringert sich die Impedanz der Abschlußschaltung 8 und der Feuererkennungsbereich 2 prüft durch Messen des Leitungsstromanstieges während dieses Zeitbandes B, ob die Meldesignale 4 unterbrochen ist oder nicht. Während des Überwachungszeitbandes C überwacht der Feuererkennungsbereich 2 den Linienstrom jeder Meldelinie 4 und empfängt durch die kurzschließenden Brandmelder 7 veranlaßte Strompegelsignale. Während des Zeitbandes C wird über die Meldelinie 4 kein überlagertes Signal übertragen, um dem Feuererkennungsbereich 2 eine störungsfreie Auswertung der Strompegelsignale zu ermöglichen.

Das Signal Vs, das im Signalübertragungszeitband A gesendet wird, setzt sich gemäß Fig. 4 aus einem Startsignal ST, einem Adressensignal AD, einem Steuersignal CD und einem Langzeitimpulssignal RT zusammen. Das Adressensignal AD enthält die dem jeweils angesprochenen Brandmelder zugeteilte Adresse. Das Steuersignal CD enthält Steuerinformationen aus dem Feuererkennungsbereich 2 für den betreffenden Brandmelder 5. Die Steuerinformationen können insbesondere einen später erläuterten Nullpegelüberwachungsbefehl enthalten. Das Langzeitimpulssignal RT definiert einen Quittungszeitschlitz, während dessen der durch das Adressensignal AD angesprochene Brandmelder 5 ein Antwortsignal RS überträgt. Die Signale ST, AD, CD und RT folgen zeitlich aufeinander. Die Signale werden als Spannungsimpulse gesendet, wobei ein langer Impuls den logischen Wert "1", ein kurzer Impuls den logischen Wert "0" hat.

Von einem adressierbaren Brandmelder 5 unterscheidet sich ein ebenfalls adressierbarer Brandmelder 6 dadurch, daß er bei Auftreten von Feuer oder Rauch seine Adresse in Form eines Stromimpulssignales sendet.

Ein kurzschließender Brandmelder 7 umfaßt einen Schalter und einen Strombegrenzungswiderstand. Bei Feststellung eines Feuers gelangt der Schalter in die Einschaltstellung und löst dadurch einen Stromanstieg in der Meldelinie aus.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines adressierbaren Brandmelders 5. Dieser umfaßt eine Detektoreinheit 21 und eine Signalverarbeitungseinheit 22. In der Detektoreinheit 21 befindet sich eine Lichtquelle 23 a und ein Fotosensor 23 b, der aus einer Rauchkammer oder einem Lichtstreubereich 23 c das von den Rauchteilchen reflektierte Licht der Lichtquelle 23 a empfängt. Das der Menge der Rauchteilchen proportionale Ausgangssignal des Fotosensors 23 b wird einer Pegeleinstellungsschaltung 24 zugeführt, die die wahre Rauchdichte ermittelt. Das Ausgangssignal der Pegeleinstellungsschaltung 24 wird über einen Ausgangsverstärker 26 der Signalverarbeitungseinheit 22 zugeführt. Die Pegeleinstellungsschaltung 24 dient dazu, Pegelschwankungen, die durch Alterung der Lichtquelle 23 a und des Fotosensors 23 b oder durch sich im gleichen Sinne auswirkenden Faktoren wie z.B. Staubablagerungen verursacht sein können, auszugleichen. Hierzu speichert die Schaltung 24 einen anfänglichen Nullstandardpegel entsprechend dem Ausgangssignal des Fotosensors 23 b bei Inbetriebnahme und ohne einen nennenswerten Anteil von Rauchteilchen in dem Lichtstreubereich 23 c. Des weiteren mißt die Schaltung 24 den gealterten Nullstandardpegel, ebenfalls zu einem Zeitpunkt, zu dem keine nennenswerte Anzahl von Rauchteilchen vorhanden ist. Die Schaltung 24 ermittelt den Unterschied dieser beiden Nullstandardpegel und kompensiert ihn. Daher ist das Ausgangssignal der Schaltung 24 der wahren Rauchdichte proportional, unabhängig von einer Verschlechterung oder Alterung des fotoelektrischen Systems.

Wie Fig. 11 zeigt, kann sich der mit ASL 1 bzw. ASL 2 bezeichnete Nullstandardpegel zeitabhängig erheblich ändern und damit von dem mit ISL bezeichneten, anfänglichen Nullstandardpegel so stark abweichen, daß auch der Ausgangssignalpegel OL 1 bzw. OL 2 vom Anfangswert erheblich abweicht. Der mit DS bezeichnete Pegelunterschied enthält die Information über die wahre Rauchdichte, die der Signalverarbeitungseinrichtung 22 als Ausgangssignal der Pegeleinstellungsschaltung 24 zugeführt wird. Anstelle der Korrektur durch die Pegeleinstellungsschaltung 24 kann aber auch eine Regelschaltung für die Lichtquelle 22 a verwendet werden, die den Nullstandardpegel auf einem konstanten Wert hält.

Der Pegeleinstellungsschaltung 24 ist eine Nullpegelüberwachungsschaltung 25 zugeordnet, die gemäß dem Diagramm der Fig. 12 feststellt, ob der gealterte Nullstandardpegel ASL 1 bzw. ASL 2 einen oberen Wert UT überschreitet bzw. einen unteren Wert LT unterschreitet. Diese Werte bezeichnen die Grenzen, innerhalb derer die Pegeleinstellungsschaltung 24 Pegelabweichungen kompensieren kann. Bei Über- bzw. Unterschreitung liefert die Nullpegelüberwachungsschaltung 25 ein Ausgangssignal für einen Fehlfunktionsdetektor 27, der daraufhin ein Warnsignal an die Signalverarbeitungseinheit 22 abgibt. Diese überträgt das Warnsignal in die Zentrale 1. Dort löst es einen Hinweis auf den Ausfall des Brandmelders aus.

Zusätzlich ist in der Detektoreinheit 21 eine Fernprüfschaltung 28 vorgesehen, die von der Zentrale 1 aus über das Steuersignal CD zur Prüfung des fotoelektrischen Systems aktiviert werden kann. In diesem Fall erhöht sie die Helligkeit der Lichtquelle 23 a. Das sich daraufhin erhöhende Ausgangssignal des Fotosensors 23 b dient zur Überprüfung der Funktionfähigkeit des fotoelektrischen Systems. Während dieses Prüfvorganges leuchtet eine optische Anzeige 31 in der Signalverarbeitungseinheit 22 auf, so daß der Prüfvorgang vor Ort überwacht werden kann.

Die Signalverarbeitungseinheit 22 umfaßt einen das Ausgangssignal des Ausgangsverstärkers 26 verarbeitenden AD-Wandler 29, der ein Digitalsignal zur Angabe der Rauchdichte erzeugt.

Das Digitalsignal wird dann einer Signalübertragungsschaltung 30 zugeführt, die über eine Koppelschaltung 33 die Rauchdichte als Antwortsignal RS an die Zentrale 1 immer dann überträgt, wenn diese ein entsprechendes Adressensignal AD und Steuersignal CD gesendet hat. Die Signalverarbeitungseinheit 22 umfaßt des weiteren eine Ausfallsicherung 34, die die zwei Drähte der Meldelinie 4 dann über eine niedrige Impedanz verbindet, wenn der AD-Wandler 29 von der Detektoreinheit 21 ein Signal entsprechend einer hohen Rauchdichte für die Dauer einer bestimmten Zeit erhält. Die Ausfallsicherung 34 ermöglicht der Zentrale 1 die Erkennung eines Alarmsignales auch bei Ausfall der Signalübertragungsschaltung 30 und/oder der Koppelschaltung 33. Mit der Signalübertragungsschaltung 30 ist eine Adressenzuordnungsschaltung 32 verbunden, die die Einstellung einer vorgegebenen Adresse ermöglicht. Außerdem ist mit der Signalübertragungsschaltung 30 ein Schalter 35 verbunden, durch dessen Betätigung der Brandmelder 5 zu einem Brandmelder 6 gemacht werden kann, also einem Brandmelder, der ohne gesonderten Aufruf von der Zentrale seine Adresse und seine Daten an diese überträgt sobald die Rauchdichte während einer vorgegebenen Zeit höher als ein vorgegebener Wert ist. Der Brandmelder (5 oder 6) bezieht seine Stromversorgung über die Meldelinie 4.

Fig. 6 zeigt schematisch einen kurzschließenden Brandmelder 7. Der Schalter 41 besteht beispielsweise aus einem Thyristor. Er wird durch das Ausgangssignal eines Branddetektors 40 gesteuert. Dieser kann auf Hitze oder Rauch ansprechen. Der Brandmelder 7 umfaßt weiterhin einen Spannungsdetektor 42, der einen Umschalter 43 steuert. Dieser legt je nach Schaltstellung entweder einen Strombegrenzungswiderstand 44 oder einen Strombegrenzungswiderstand 45 in Serie zu dem Schalter 41. Auch der Brandmelder 7 bezieht seine Stromversorgung von der Meldelinie.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Abschlußschaltung 8. Sie umfaßt ein Schaltelement 51, das von einem Anstiegsflankendetektor 54 gesteuert wird, dem seinerseits ein Spannungsdetektor 53 vorgeschaltet ist. Auf diese Weise wird das Schaltelement 51 während der Dauer des Leitungsprüfzeitbandes B durchlässig geschaltet und bewirkt einen durch einen Strombegrenzungswiderstand 52 begrenzten Stromanstieg auf der Meldeleitung 4, so daß der Feuererkennungsbereich 2 der Zentrale 1 ermitteln kann, ob eine Unterbrechung der Meldelinie 4 vorliegt oder nicht.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der Zentrale 1. Ein Zeitmultiplexer 61 verbindet zyklisch jede der Meldelinien 4 mit einem Signalwandler 62, der das Übertragungssignal Vs in Form von Spannungsimpulsen sendet und das Antwortsignal RS in Form von Stromimpulsen empfängt. Die Stromimpulse werden mittels eines Pegeldetektors 63 überwacht. Der Ausgang des Signalwandlers 62 ist mit einer Entscheidungsschaltung 64 verbunden, der von einem Zeitgeber 64 a die Zeiten erhält, während derer die gemeldete Rauchdichte einen vorgegebenen Wert überschreitet. Ein Zentralprozessor 65 gibt bei Feststellung eines Feuers ein Signal an eine Feueralarmverarbeitung 66 ab, die ihrerseits dann ein Alarmsignal für eine Anzeige 67 a erzeugt. Die Anzeige 67 a läßt daraufhin z. B. ein akustisches Signal ertönen.

Der Zentralprozessor 65 erzeugt auch die Übertragungssignale Vs , die über den Signalwandler 62 den Meldelinien 4 zugeführt werden. Weiterhin ist mit dem Zentralprozessor 65, der dem Feuererkennungsbereich 2 der Zentrale 1 angehört, ein Feuerbekämpfungsprozessor 70 über ein Interface 68 verbunden. Dieser Feuerbekämpfungsprozessor 70 gehört dem Feuerbekämpfungsbereich 3 der Zentrale 1 an. Der Feuerbekämpfungsprozessor 70 ist über Treiber 71 bzw. Empfänger 72 mit den Steuerleitungen 10 sowie des weiteren mit einer Eingabe 73 a und eine Anzeige 73 b verbunden. Die Anzeige 73 b gibt den jeweiligen Arbeitszustand der verschiedenen Feuerbekämpfungseinrichtungen wieder. Über die Eingabe 73 a können die Feuerbekämpfungseinrichtungen auch von Hand gesteuert werden. Anstelle mehrer Steuerleitungen 10 könnte auch eine einzige Steuerleitung in Verbindung mit einem Zeitmultiplexer verwendet werden.

Der Zentralprozessor 65 ist über ein weiteres Interface 69 mit einer Brandmelder-Informationsverarbeitung 74 verbunden, an die eine Anzeige 75 a und eine Eingabe 75 b angeschlossen sind. Die Anzeige 75 a dient zur Wiedergabe von die einzelnen Brandmelder betreffenden Informationen. Die Brandmelder können über die Eingabe 75 b gezielt angsprochen werden. Z. B. kann auf diese Weise von Hand ein Fernprüfbefehl eingegeben werden, der dann innerhalb des Steuersignales CD übertragen wird.

Fig. 9 zeigt ein genaueres Schaltbild insbesondere der Schaltungsblöcke 61, 62 und 63 der Fig. 8 bzw. des Feuererkennungsbereiches 2 der Zentrale. Der Multiplexer 61 enthält je Meldelinie 4 einen Schalter SW. Die Schalter SW₁ bis SW _n werden durch Signale S₁ bis S _n gesteuert. Zu jedem Zeitpunkt kann stets nur einer der Schalter SW₁ bis SW _n geschlossen sein. Der Schalter ist dann mit einem Widerstand Rc verbunden, so daß die Versorgungsspannung Vcc (24 V) durch die Widerstände Ra, Rb und Rc geteilt wird. Der Widerstand Rc ist wesentlich kleiner als die Widerstände Ra und Rb. Bei geschlossenem Schalter SW beträgt daher die Linienspannung annähernd 24 V. Die Widerstände Ra und Rb bilden einen Spannungsteiler. Die geteilte Spannung liegt an Vergleichern CP. Ist hingegen ein Schalter SW in seiner anderen Schaltstellung mit dem Signalwandler 62 verbunden, so vermindert sich die Linienspannung Vx auf etwa 12 V.

Der Signalwandler 62 umfaßt eine Signalüberlagerungsschaltung 62 a und einen Antwortsignaldetektor 62 b, außerdem einen Stromdetektorwiderstand 62 c und eine Zenerdiode 62 d. Die Signalüberlagerungsschaltung 62 a überlagert das Übertragungssignal VS der Spannung der betreffenden Meldelinie 4. Die Signalüberlagerungsschaltung 62 a enthält eine nicht dargestellte Zenerdiode und einen nicht dargestellten Transistor, die parallelgeschaltet sind. Die Zenerspannung der Zenerdiode ist niedriger als diejenige der Zenerdiode 62 d, die Summe der Zenerspannungen beträgt annähernd 12 V. Der Antwortsignaldetektor 62 b ermittelt das Antwortsignal RS durch Messen des Spannungsabfalles über dem Stromdetektorwiderstand 62 c. Dessen Widerstand ist sehr niedrig. Wenn daher der Schalter SW mit dem Signalwandler 62 verbunden ist, wird die Linienspannung Vx der Meldelinie 4 auf einen Spitzenwert von 12 V reduziert. Mit anderen Worten wird bei durchlässigem Transistor in der Signalüberlagerungsschaltung 62 a die Linienspannung Vx annähernd auf die Zenerspannung der Zenerdiode 62 d reduziert. Wenn der Transistor in der Signalüberlagerungsschaltung 62 a sperrt, erhöht sich die Linienspannung Vx annähernd auf die Summe der Zenerspannungen. Der Transistor in der Signalüberlagerungsschaltung 62 a wird von einem Ausgang Sa des hier mit CPU bezeichneten Zentralprozessors gesteuert. In der dargestellten Ausführungsform wird der Signalwandler 62 mittels des Multiplexers 61 für mehrere Meldelinien 4 benutzt. Anderenfalls wäre eine entsprechend große Anzahl von Signalwandlern erforderlich.

Der Antwortsignaldetektor 62 b besteht aus einem Spannungsverstärker, einem Spannungsvergleicher und einem Spannungsmittelwertbildner. Der Spannungsverstärker verstärkt den Spannungsabfall über dem Stromdetektorwiderstand 62 c. Der Spannungsmittelwertbildner erzeugt einen Mittelwert des Ausgangssignales des Spannungsverstärkers. Der Spannungsvergleicher vergleicht die Ausgangsspannung des Spannungsverstärkers mit der Mittelwertspannung zur Ermittlung des Antwortsignales RS. Dieses wird dem entsprechenden Eingang Sb des Zentralprozessors CPU zugeführt.

Jeder der Vergleicher CP₁ bis CP _n vergleicht die geteilte Spannung der betreffenden Meldelinie mit vorgegebenen Spannungen. Die Ausgänge der Vergleicher CP sind mit entsprechenden Eingängen X₁ bis X _n des Zentralprozessors CPU verbunden. Der Zentralprozessor CPU kann neben der Aufgabe des Zentralprozessors 65 in Fig. 8 auch die Funktion der Entscheidungsschaltung 64 in Fig. 8 übernehmen.

Die Entscheidungsschaltung 64 bewertet die Informationen über die Rauchdichte Ds, die von den Brandmeldern 5 kommen. Die Rauchdichteinformationen DS geben das Verhältnis zwischen der ermittelten Rauchdichte und vorgegebenen Rauchdichtepegeln an.

Die Arbeitsweise eines Brandmelders 5 und der Entscheidungsschaltung 64 wird anhand der Fig. 10A bis 10D erläutert, in denen auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Rauchdichte aufgetragen ist. Der tatsächlich ermittelte Rauchdichtepegel wird mit drei vorgegebenen Pegeln L₁, L₂ und L₃ verglichen. Der niedrigste Pegel L₁ dient zur Erzeugung eines Voralarms. Wenn der ermittelte Rauchdichtepegel während einer vorgegebenen Zeit T₁ größer als der erste Pegel L₁ ist, erzeugt die Entscheidungsschaltung 64 ein Voralarmsignal. Dieses kann bedeuten, daß der betreffende Brandmelder 5 nicht in Ordnung ist oder daß tatsächlich ein Feuer ausgebrochen ist. Wenn hingegen der gemessene Rauchdichtepegel während einer vorgegebenen Zeit T ₂ den mittleren Pegel L₂ überschreitet, erzeugt die Entscheidungsschaltung 64 ein Alarmsignal. Wenn hingegen der gemessene Rauchdichtepegel auch den dritten, höchsten Pegel L₃ überschreitet, wird die Ausfallsicherung 34 tätig, woraufhin der Pegeldetektor 63 den Linienstromanstieg feststellt und ein Alarmsignal gibt.

Fig. 10A zeigt die Verhältnisse, bei denen ein Alarmsignal ausglöst wird. Der ermittelte Rauchdichtepegel überschreitet während der vorgegebenen Zeit T₁ den Pegel L₂. Im Fall der Fig. 108 wird hingegen ein Voralarmsignal erzeugt, weil die gemessene Rauchdichte während der vorgegebenen Zeit T ₂ größer als der Pegel L₁ ist. Im Fall der Fig. 10C wird hingegen weder ein Alarmsignal noch ein Voralarmsignal erzeugt, da der ermittelte Rauchdichtepegel zwar den Pegel L₁ überschreitet, jedoch während einer Zeit, die kleiner als T₂ ist, und der ermittelte Rauchdichtepegel zwar auch den Pegel L₂ überschreitet, jedoch während einer Zeit, die kleiner als T₁ ist. Im Fall der Fig. 10D wird ein Voralarmsignal erzeugt, uzw. aus dem gleichen Grund wie im Fall der Fig. 10B. Ein Alarmsignal wird nur dann erzeugt, wenn die Summe der Zeitintervalle, während derer der Pegel L₂ überschritten wird, größer als eine vorgegebene Zeit T₃ ist, obwohl jedes einzelne Zeitintervall, während dessen der Pegel L₂ überschritten wird, kleiner als die Zeit T₁ ist.

Zur Ermittlung dieser verschiedenen Zeiten enthält der Zeitgeber 64 a drei Zeitzähler Ta, Tb und Tc. Der Zeitzähler Ta beginnt zu zählen, sobald die gemessene Rauchdichte den Pegel L₁ überschreitet. Der Zeitzähler Ta löst das Voralarmsignal aus, wenn die vorgegebene Zeit T₁ überschritten ist. Wenn hingegen die gemessene Zeit kleiner als T₁ ist, wird der Zeitzähler Ta auf Null zurückgesetzt. Der Zeitzähler Tb beginnt die Zeitmessung sobald die ermittelte Rauchdichte den Pegel L₂ überschreitet. Wenn die gemessene Zeit größer als T₂ ist, wird das Alarmsignal ausgelöst. Wenn die gemessene Zeit hingegen kleiner als T₂ bleibt, wird der Zeitzähler Tb auf Null zurückgesetzt. Der Zeitzähler Tc beginnt mit der Zeitmessung, sobald die ermittelte Rauchdichte den Pegel L₂ überschreitet. Wenn die gemessene Rauchdichte den Pegel L₂ wieder unterschreitet, wird der Zeitzähler Tc jedoch nicht auf Null zurückgesetzt sondern zählt weiter, sobald der gemessene Pegel erneut den Pegel L₂ überschreitet. Ist die auf diese Weise ermittelte Summe der Zeiten, während derer L₂ überschritten wird, größer als die vorgegebene Zeit T₃ so wird ein Alarmsignal ausgelöst. Die Zeiten T₁ bis T₃ lassen sich der jeweils gegebenen Situation entsprechend verändern. Wenn bereits einer der Brandmelder einen Brandausbruch ermittelt hat, ist eine Verkürzung der Zeiten T₁ bis T₃ empfehlenswert, um die Empfindlichkeit des Systems zu erhöhen und die Ausbreitung des Feuers möglichst frühzeitig feststellen zu können. Andererseits ist es zweckmäßig, die Zeiten T₁ bis T₃ tagsüber länger als nachts zu wählen.

Wenn ein adressensendender Brandmelder 6 den Ausbruch eines Brandes feststellt, sendet er seine Adresse in Form eines Stromimpulssignales. Der Signalwandler 62 empfängt dieses Adressensignal und der Zentralprozessor 65 erzeugt ein Alarmsignal. Außerdem leitet er die Information über den Standort des betreffenden Brandmelders 6 der Brandmelde- Informationsverarbeitung 74 zu, die diese Information in der Anzeige 75 a erscheinen läßt. Die durch Ansprechen eines kurzschließenden Brandmelders 7 bewirkte Linienstromerhöhung wird durch den Pegeldetektor 63 ermittelt und an den Zentralprozessor 65 übertragen. Dieser löst daraufhin die Verringerung der Linienspannung Vx aus. Die Abnahme der Linienspannung wird durch den Spannungsdetektor 42 des kurzschließenden Brandmelders 7 festgestellt. Der Spannungsdetektor 42 schaltet dann den Schalter 43 von dem Widerstand 44 auf den Widerstand 45 um. Wenn letzterer größer als ersterer ist, nimmt der Linienstrom ab. Da das Schaltelement 41 selbsthaltend ist (z. B. ein Thyristor), wird der Wert des Widerstandes 45 so gewählt, daß der für die Selbsthaltung des Schaltelementes 41 erforderliche Strom nicht unterschritten wird. Andererseits wird durch die Umschaltung auf den Wiederstand 45 der Stromverbrauch der Meldelinie auch nach dem Ansprechen eines kurzschließenden Brandmelders gering gehalten. Der Wert des Widerstandes 44 muß hingegen hinreichend niedrig bemessen sein, damit der Erkennungsbereich 2 den durch das Schließen des Schaltelementes 41 ausgelösten Linienstromanstieg zuverlässig feststellen kann.

Die Signalübertragungsschaltung 30 in den adressierbaren Brandmeldern 7 arbeitet nur während des Übertragungszeitbandes A. Vorzugsweise trennt die Koppelschaltung 33 daher die Signalübertragungsschaltung 30 während des Leitungsprüfzeitbandels B und des Überwachungszeitbandes C ab, so daß die Impedanz des Brandmelders 5 (bzw. 6) von der Meldeleitung 4 aus gesehen, sich erhöht. Während des Leitungsprüfzeitbandes B und des Überwachungszeitbandes C nimmt daher der Linienstrom ab. Die Feuermeldeanlage benötigt daher nur eine Notstromversorgung verhältnismäßig kleiner Kapazität.

Ein Voralarmsignal löst in der Anzeige 67 a eine Voralarmlampe und einen Voralarmsummer aus. Wenn mehr als ein Brandmelder 5 Signale übertragen, die zu einem Voralarmsignal führen, kann der Zentralprozessor 65 auch ein (Voll-) Alarmsignal erzeugen. Die Feueralarmverarbeitung 66 schaltet dann in der Anzeige 67 a eine Alarmlampe und eine Alarmglocke ein. Zur Verhinderung von Fehlalarmen können einige oder alle Rauchmelder 5 funktionell so miteinander verknüpft werden, daß ein Alarmsignal nur dann erzeugt wird, wenn alle Detektoren der betreffenden Gruppe die dem Ausbruch eines Feuers entsprechenden Signale senden. Die Konfiguration einer solchen Gruppe läßt sich über die Eingabe 75 b festlegen. Die eingegebene Gruppenkonfiguration wird in der Brandmelder-Informationsverarbeitung 74 gespeichert. Während des Leitungsprüfzeitbandes B prüft der Zentralprozessor 65 durch Steuerung der Abschlußschaltung 8, ob sich der Linienstrom erhöht. Den Stromanstieg ermittelt der Pegeldetektor 63. Bei Unterbrechung der Meldelinie ist kein Stromanstieg im Vergleich zu dem während des Überwachungszeitbandes C fließenden Strom feststellbar. Ist umgekehrt der Linienstromanstieg beträchtlich höher als der zu erwartende Wert, so entscheidet der Zentralprozessor 65 auf Kurzschluß der Meldelinie.

Der Linienstromanstieg während des Leitungsprüfzeitbandes B kann auch zur Prüfung der Feueralarmverarbeitung 66 herangezogen werden. Hierzu wird ein entsprechender Prüfbefehl über die Eingabe 67 b eingegeben. Der durch Abnahme der Impedanz der Abschlußschaltung 8 verursachte Linienstromanstieg wird dann von der Feueralarmverarbeitung 66 so ausgewertet, wie ein durch eine Impedanzabnahme der Brandmelder verursachter Stromanstieg und erzeugt das normale Alarmsignal. Mithin läßt sich die Feueralarmverarbeitung 66 prüfen ohne daß die Brandmelder ausgelöst werden müssen.

Wie erwähnt werden die Wahlschalter SW₁ bis SW _n durch die Signale S₁ bis S _n des Zentralprozessors CPU gesteuert, uzw. so, daß zu jedem Zeitpunkt jeweils nur einer der Schalter SW₁ mit dem Signalwandler 62 verbunden ist. Während eines speziellen Zeitverbandes D in Fig. 2 werden stattdessen jedoch alle Wahlschalter SW₁ bis SW _n gleichzeitig in diejenige Stellung gebracht, in der sich die Linienspannungen Vx₁ bis Vx _N auf 12 V vermindern, während mit dem Ende des Zeitbandes D sämtliche Linienspannungen Vx₁ bis Vx _N auf ihren Normalwert von 24 V steigen. Jeder der zugehörigen Abschlußschaltungen 8 stellt diesen Spannungsanstieg fest, was die Verringerung der Impedanz jeder Abschlußschaltung 8 auslöst. Die Prüfung der Meldelinien benötigt daher nur eine sehr kurze Zeit.

Die in den Fig. 13 bis 15 dargestellte Ausführungsform der Feuermeldeanlage entspricht im wesentlichen der beschriebenen Ausführungsform, mit dem Unterschied, daß die Zentrale 101 über Hauptzweidrahtleitungen 81, 82 mit Subzentralen 83, 84 und 85 verbunden ist. Die Subzentrale 83 erfüllt im wesentlichen die Funktionen wie die Zentrale 1 der ersten Ausführungsform. Dementsprechend sind an die Subzentrale 83 Meldelinien 4, eine Leitung 16, die zu Alarmgebern 15 führt und eine Steuerleitung 10 angeschlossen. Die Meldelinien 4 verbinden die gleichen Baugruppen wie im Fall der Fig. 1. Wenn die Subzentrale 83 den Ausbruch eines Brandes feststellt, wird diese Imformation über Hauptzweidrahtleitungen 81 und 82 in Form eines Antwortsignales RS an die Zentrale 101 gesendet.

An die Subzentrale 84 sind hingegen nur Steuerleitungen 10 zu verschiedenen Brandbekämpfungs- bzw. -vorbeugeeinrichtungen angeschlossen. An die weitere Subzentrale 85 sind ausschließlich Meldelinien 17 angeschlossen, die kurzschließende Brandmelder 7 verbinden. Jede Meldelinie 17 ist mit einer Abschlußschaltung 18 versehen.

Gemäß Fig. 14 ist die Zentrale 101 über die Hauptzweidrahtleitungen 81 und 82 mit einer Subzentrale 83 verbunden. Über die Hauptzweidrahtleitungen 81 und 82 wird nur das Übertragungssignal Vs, jedoch kein Pegelsignal übertragen. Das Übertragungssignal Vs besteht aus einem Startsignal ST, einem Adressensignal AD, einem Steuersignal CD und einem Quittungszeitsignal RT. Über das Adressensignal AD wird die jeweilige Subzentrale 83, 84 oder 85 angesprochen. Das Steuersignal CD enthält die Steuerinformationen für diese Subzentrale. Das Quittungszeitschlitzsignal RT bstimmt das Zeitintervall, innerhalb dessen die betreffende Subzentrale ihr Antwortsignal RS in Form eines Stromimpulssignals übermittelt. Die aufeinanderfolgenden Signale ST, AD, CD und RT werden als Spannungsimpulssignale gesendet. Die Zentrale 101 umfaßt einen Informationsprozessor 90, auf den je Hauptzweidrahtleitung 81 bzw. 82 je eine Signalübertragungsschaltung 88 und eine Treiber/Empfänger-Schaltung 86 bzw. eine Signalübertragungsschaltung 89 und eine Treiber/Empfänger- Schaltung 87 folgen. Stattdessen kann auch eine einzige Signalübertragungsschaltung, z. B. 88, beide Treiber/Empfängerschaltungen 86 und 87 ansteuern. Weiterhin können die Signalübertragungsschaltungen 88 und 89 statt mit einem Informationsprozessor 90 mit zwei gleichartigen Informationsprozessoren zusammenarbeiten. Die Subzentrale 83 umfaßt zwei Treiber/Empfänger- Schaltungen 91 bzw. 92. Auf diese folgt eine gemeinsame Signalübertragungsschaltung 93. Im gezeichneten Fall empfangen der Informationsprozessor 90 in der Zentrale 101 bzw. die Signalübertragungsschaltung 93 in der Subzentrale 83 jeweils die logische Summe (im Sinne einer ODER-Bedingung) der jeweils über die Hauptzweidrahtleitungen 81, 82 übertragenen Signale. Hierdurch wird die Übermittlungssicherheit erheblich verbessert. Eine ungestörte Übermittlung ist auch dann noch möglich, wenn eine der Hauptzweidrahtleitungen 81 oder 82 unterbrochen ist. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird anstelle einer bloßen ODER-Bedingung das Signal der Hauptzweidrahtleitung 81 mit demjenigen der Hauptzweidrahtleitung 82 verglichen.

Stattdessen kann auch die eine Hauptzweidrahtleitung, z. B. 81, zur Übertragung der Signale von der Zentrale 101 zu den Subzentralen 83, 84, 85 verwendet werden und die andere Hauptzweidrahtleitung, z. B. 82, zur Übertragung der Signale in der Gegenrichtung von den Subzentralen zu der Zentrale. Ebenso kann eine Hauptzweidrahtleitung lediglich als Reserveleitung geschaltet sein.

Die gleiche Maßnahme zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Signalübertragung kann im übrigen auch auf der Ebene der Meldelinien 4 benutzt werden.

Fig. 15 zeigt eine Weiterbildung der zweiten Ausführungsform der Feuermeldeanlage. Hierbei sind die Subzentralen über die Hauptzweidrahtleitung 81 in der Reihenfolge 83, 84, 85 an die Zentrale 101 angeschlossen, hingegen über die Hauptzweidrahtleitung 82 in der umgekehrten Reihenfolge 85, 84, 83. Auch bei einer Unterbrechung beider Hauptzweidrahtleitungen, z. B. an der Stelle IT, ist dann eine weiterhin ungestörte Signalübermittlung zwischen der Zentrale 101 und den Subzentralen gewährleistet.

Claims

1. Feuermeldeanlage, bestehend aus einer prozessorgesteuerten, einen Zeitmultiplexer enthaltenden Zentrale und an diese über mindestens eine Zweidrahtmeldelinie angeschlossene, je Meldelinie parallelgeschaltete Brandmelder, die an die Zentrale digitale Signale senden und von dieser im Zeitmulitplexbetrieb digital adressierbar und steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Meldelinie (4) Brandmelder unterschiedlichen Typs angeschlossen sind, nämlich

- erste Brandmelder (7), bestehend aus einem Branddetektor (40), einem von diesem im Brandfall durchgeschalteten Schalter (41) und einem mit diesem in Serie zwischen den Leitern der Meldelinie (4) liegenden Strombegrenzer (45)
- zweite, adressierbare Brandmelder (5, 6), bestehend aus einem Branddetektor (23) und einem Prozessor (22), der nach Empfang seiner Adresse die von dem Branddetektor (23) gemessene Größe digital kodiert über die Meldelinie (4) an die Zentrale überträgt,

und daß der Zeitmultiplexer (61) in der Zentrale (1) abwechselnd ein Zeitband (C) zur Messung des Linienstroms und ein Zeitband (A) für den Datenverkehr mit den zweiten Brandmeldern (5, 6) erzeugt.

2. Feuermeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Brandmelder (5, 6) eine Ausfallsicherung (34) umfaßt, die die Linienleiter über einen Strombegrenzungswiderstand kurzschließt, wenn die Brandkenngröße einen vorgegebenen Wert überschreitet.

3. Feuermeldeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Brandmelder (7) eine Schaltung (42, 43) enthält, die nach Ansprechen des Brandmelders (7) dessen Stromaufnahme auf einen vorgegebenen Mindestwert verringert.

4. Feuermeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (1) eine Spannungssteuerschaltung (SW 1 bis SWn) umfaßt, die die Linienspannung während des Zeitbandes (A) für den Datenverkehr auf einen niedrigeren Wert als während des Zeitbandes (C ) zur Messung des Linienstroms umschaltet.

5. Feuermeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für mehr als eine Meldelinie, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (1) die verschiedenen Zeitbänder (A) für den Datenverkehr über diese Meldelinien zeitlich nicht überlappend staffelt.

6. Feuermeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (101) über mindestens eine Hauptzweidrahtleitung (81, 82) mit Subzentralen (83, 84, 85) verbunden ist, die einzeln adressierbar sind und mit der Zentrale (101) im ausschließlich digitalen Datenaustausch stehen und an die jeweils mehrere Meldelinien (4, 17) mit zweiten, adressierbaren Brandmeldern (5, 6) angeschlossen sind (Fig. 13).

7. Feuermeldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Subzentralen (83, 84, 85) an die Zentrale (101) über eine zweite Hauptzweidrahtleitung (82) in von der Zentrale (101) aus gesehen umgekehrter Reihenfolge angeschlossen sind (Fig. 15).

8. Feuermeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meldelinie in einer Abschlußschaltung (8) endet, die auf ein von der Zentrale (1) gesendetes Triggersignal in einem weiterem Zeitband (B) mit einem Quittiersignal in Form eines Stromanstieges antwortet (Fig. 7).

9. Feuermeldeanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (1) einen Vergleicher (CP 1 bis CPn) enthält der das Quittierungssignal detektiert des Linienstromes diesen mit einem vorgegebenen Strompegel vergleicht (Fig. 9).

10. Feuermeldeanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (1) eine Feueralarmverarbeitung (66) zur Eigenprüfung durch Auswertung des Quittiersignals der Abschlußschaltung (8) umfaßt.