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Brandmeldeeinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Brandmeldeeinrichtung mit einer Zentrale,
an die mindestens eine vorzugsweise zweiadrige Meldelinie mit einzeln von der Zentrale
aus adressierbaren Brandmeldern angeschlossen ist, wobei jeder Brandmelder einen
auf mindestens eine der physikalischen Begleitgrößen eines Brandes ansprechenden
Melderteil hat, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes verbunden
ist, dessen Ausgang seinerseits mit dem Eingang eines Alarmzustandsumsetzers verbunden
ist und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Adressendekokers verbunden
ist, der an seinem Eingang die von der Zentrale gesendeten Adressen erhält.
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Derartige Brandmeldeeinrichtungen mit Meldereinzelerkennung sind bekannt.
Sie enthalten in der Zentrale einen Mikroprozessor, der nach ebenfalls bekannten
Adressierverfahren alle Brandmelder einzeln zyklisch abfragt und hierbei auf ihren
Betriebszustand prüft.
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Dies ermöglicht es, sowohl einen in den Alarmzustand gegangenen Melder
als auch gegebenenfalls einen defekten Melder zu lokalisieren. Allerdings hat eine
mit einem Mikroprozessor ausgerüstete Zentrale eine größere Ausfallwahrscheinlichkeit
als eine konventionelle Zentrale. Es bestehen daher Vorschriften, die die maximale
Anzahl der an einen Prozessor angeschlossenen Meldelinien und die maximale Anzahl
der an einer Linie betriebenen Brandmelder begrenzen. Bereits aus Kostengründen
ist aber anzustreben, die Zahl der Mikroprozessoren je Zentrale möglichst klein
zu halten. Im übrigen wird bei einer Brandmeldeeinrichtung der gat-
tungsgemäßen
Art die Zahl der Brandmelder und der Meldelinien auch durch die höchstzulässige
Zeit von beipielsweise 10 Sekunden begrenzt, die zwischen der Alarmerkennung und
der Arlarmweitergabe liegen darf, denn die Zykluszeit des Mikroprozessors (oder
des von diesem gesteuerten Multiplexers) muß kleiner als diese höchstzulässige Zeit
sein. Eine Vergrößerung der Zahl der zu überwachenden Brandmelder ist also nur über
die Erhöhung der Abfragefrequenz möglich. Dem wiederum stehen die Leitungsimpedanzen
der teilweise sehr langen Meldelinien und die mit höher werdender Frequenz immer
schwieriger zu erfüllenden Bedingungen einer ausreichenden Störsicherheit gegenüber
kapazitiv oder induktiv eingekoppelten Fremdspannungen entgegen. Selbst wenn jedoch
die Zahl der von einem Mikroprozessor aus abgefragten Brandmelder aus den vorgenannten
Gründen beschränkt wird, verschlechtert die für die alsbaldige Erkennung eines in
den Alarmzustand gegangenen Brandmelders unerläßliche ständige Adressierung gegebenenfalls
mit Zustandsrückübermittlung die statistische Störsicherheit, erhöht also die Fehlalarmwahrscheinlichkeit.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Brandmeldeeinrichtung
der gattungsgemäßen Art die vorstehend erwähnten Nachteile und Beschränkungen zu
beseitigen.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Alarmzustandsumsetzer
über einen zweiten Signalweg auch bei gesperrtem UND-Glied von dem Meldeteil aktivierbar
ist.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß der Brandmelder ein Alarmzustandssignal
unverzüglich an die Zentrale ab-
gibt, also nicht erst von der Zentrale
aus adressiert werden muß. Dies bedeutet aber mit anderen Worten, daß das fortwährende
zyklische Adressieren aller Melder insgesamt entfallen kann, vielmehr der Adressierzyklus
erst dann einsetzt, wenn in der Zentrale ein - zunächst noch unlokalisiertes - Alarmsignal
empfangen wird, das dann aber über diesen Adressierzyklus lokalisiert wird. Damit
wird nicht nur die Störsicherheit der Brandmeldeeinrichtung verbessert sondern es
kann auch die Zahl der an die Zentrale angeschlossenen Brandmelder und Meldelinien
ohne Nachteile erhöht werden. Vor allem aber ist auf diese Weise auch eine Notbetriebsfunktion
gewährleistet, denn die übermittlung des Alarmzustandssignals an die Zentrale geschieht
unabhängig davon, ob der Mikroprozessor ordnungsgemäß arbeitet oder ausgefallen
ist. Zur Auswertung eines solchen im letzteren Fall allerdings nicht mehr lokalisierbaren
Alarmzustandssignals bedarf es in der Zentrale lediglich der üblichen Schaltungen,
die z.B. einen Hauptfeuermelder auslösen. Ein weiterer Vorteil der hier vorgeschlagenen
Einrichtung besteht darin, daß auch die Ausfallsicherheit der Brandmelder erhöht
wird, da auch bei einem Defekt des Pegelumsetzers oder des Adreßdekoders ein erzeugtes
Alarmsignal auf die Meldelinie übertragen wird.
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In schaltungstechnisch einfacher Art und Weise läßt sich der zweite
Signalweg dadurch verwirklichen, daß ein zweites UND-Glied in der Brandmelderschaltung
vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Meldeteils verbunden ist
und an dessen zweitem Eingang ein Freigabesignal anliegt, solange auf der Meldelinie
Ruhestrombedingungen bestehen. Auf diese Weise wird Außerdem sichergestellt, daß
der zweite Signalweg, über den der Alarmzustand auch bei nichtadressiertem Melder
weitergegeben wird, gesperrt wird, sobald irgendein Melder in den Alarmzustand gegangen
und ein entsprechendes Signal auf die Meldelinie gelangt oder in der Zentrale der
Adressierzyklus angelaufen ist. Damit wird sichergestellt, daß der oder die in den
Alarmzustand
gegangenen Melder von der Zentrale aus in der üblichen
Art und Weise einzeln erkannt werden können.
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Die Sperrung des zweiten Signalweges kann schaltungstechnisch dadurch
erfolgen, daß der zweite Eingang des zweiten UND-Gliedes über einen Inverter mit
dem Ausgang eines von der Meldelinie aus triggerbaren Monoflops verbunden ist.
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Vorzugsweise wird ein nachtriggerbares Monoflop verwendet. Bei getriggertem
Monoflop sorgt der Inverter dafür, daß der zweite Eingang des zweiten UND-Gliedes
auf dem Logikpegel L (low) bleibt und damit das UND-Glied sperrt.
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Zweckmäßigerweise sind der Ausgang des ersten und des zweiten UND-Gliedes
über ein ODER-Glied mit dem Eingang des Alarmzustandsumsetzers verbunden.
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Der vorliegende Vorschlag ist grundsätzlich unabhängig von dem verwendeten
Adressier- und Informationsübertragungsverfahren. Da gewöhnlich das Adressier- oder
Informationssignal der Versorgungsspannung überlagert ist, sind zweckmäßig der Eingang
des zweiten UND-Gliedes und des Adressendekoders mit dem Ausgang eines Pegelumsetzers
verbunden, der die über die Meldelinie übertragenen Informationssignale in digitale
Signale umsetzt.
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Die Arbeitsweise der hier vorgeschlagenen Brandmeldeeinrichtung läßt
sich wie folgt zusammenfassen: Betrachtet man die Brandmelder als Teilnehmer eines
Nachrichtennetzes, so haben im Ruhefall zunächst alle Teilnehmer zugriff auf das
Netz, während im Alarmfall alle Teilnehmer suspendiert und durch eine sequentielle
Abfrage einzeln zugelassen werden, so daß zwei gleichzeitig in Alarm befindliche
Brandmelder unterscheidbar werden.
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Die Brandmeldeeinrichtung nach der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung erläutert. Es zeigt: Figur 1 ein Blockschaltbild eines für den Betrieb
in einer Brandmeldeeinrichtung nach der Erfindung geeigneten Brandmelders und Figur
2 ein erläuterndes Signaldiagramm.
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In Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einer Melde linie mit einer a-Ader
und einer b-Ader dargestellt. An diese Melde linie ist unter Fortlassung der lediglich
der Spannungsversorgung dienenden Anschlüsse ein Brandmelder angeschlossen, der
den auf eine Brandkenngröße ansprechenden eigentlichen Brandmeldeteil 1 und eine
Anzahl logischer Schaltungen umfaßt. Der Ausgang des Meldeteiles 1 ist mit dem ersten
Eingang eines ersten UND-Gliedes 2 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang
eines Adreßdekoders 3 verbunden ist, dem seinerseits ein mit der a-Ader verbundener
Pegelumsetzer 4 vorgeschaltet ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 2 ist mit dem einen
Eingang eines ODER-Gliedes 5 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Alarmzustandsumsetzers
6 verbunden ist, dessen Ausgang mit der a-Ader verbunden ist. Mit Ausnahme des ODER-Gliedes
5 ist ein Brandmelder dieses Aufbaus bekannt. Das UND-Glied 2 sorgt dafür, daß ein
in dem Meldeteil 1 etwa erzeugtes Alarmsignal aber auch jedes andere den Betriebszustand
des Meldeteils kennzeichnendes Signal sodann auf die Meldelinie übertragen wird,
wenn der Adreßdekoder 3 in dem Adressierzyklus die Adresse des vorliegenden Brandmelders
erkannt und dementsprechend das UND-Glied 2 über den Logikpegel H an dessen zweiten
Eingang durch-
lässig geschaltet hat.
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Nach dem vorliegenden Vorschlag ist dieser Brandmelder nun mit einem
zweiten Signalweg ausgestattet, der die Abgabe des Alarmsignales auch dann ermöglicht,
wenn in der Zentrale die Einzelerkennungsfunktion nicht aktiviert ist, also der
Brandmelder nicht adressiert und dementsprechend das UND-Glied 2 gesperrt ist. Hierzu
ist an den Ausgang des Pegelumsetzers 4, der die an seinem Eingang anstehenden Signale
in auf den Spannungspegel Null bezogene digitale Signale umformt, der Eingang eines
nachtriggerbaren Monoflops 7 angeschlossen, dem ein Inverter 8 nachgeschaltet ist,
dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang eines zweiten UND-Gliedes 9 verbunden ist,
dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Meldeteils 1 verbunden ist. Der Ausgang
des zweiten UND-Gliedes 9 ist mit dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 5 verbunden.
Durch diese Schaltung wird erreicht, daß das zweite UND-Glied 9 nur dann durchlässig
ist, wenn über die Meldelinie keine Informationen übertragen werden.Gibt also irgendein
Brandmelder ein Alarmsignal ab, und/oder wird von der Zentrale aus adressiert, so
wird das zweite UND-Glied 9 gesperrt, damit das Alarmsignal über das erste UND-Glied
2 nur dann übertragen werden kann, wenn der betreffende Melder adressiert, also
seine Adresse von dem Adreßdekoder 3 erkannt worden ist. Auf diese Weise ist von
der Zentrale aus dann die Einzelerkennung und Lokalisierung des oder der in Alarmzustand
gegangenen Brandmelder möglich.
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Die vorgeschlagene Schaltung ist unabhängig von der Art des verwendeten
Adressierungsverfahrens und von der Ausführung des Alarmzustandsumsetzers. Zum Beispiel
kann
jeder Melder über eine nur ihm zugewiesene Frequenz adressiert werden oder die Adresse
kann aus einer bestimmten Anzahl von Impulsen bestehen. Ebenso kann das FSK-, das
Zeitmultiplex-, das Spannungsdiskriminator-oder schließlich auch das Pulslängenadressierverfahren
angewendet werden. Analog kann der Ruhezustand vom Alarmzustand nach einem dieser
Verfahren unterschieden werden.
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Das Diagramm der Figur 2 zeigt am Beispiel der frequenzselektiven
Adressierung und der Rückmeldung durch Linienstromerhöhung den zeitlichen Ablauf
eines Zyklus. Auf der Zeitachse t sind folgende Zeitpunkte markiert: a Ansprechen
des Melders durch Linienstromerhöhung angezeigt (unteres Diagramm), Zentrale beginnt
mit dem Adressierzyklus (oberes Diagramm) dU .
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b Monoflop 7 ist getriggert, da Linie # 0 ; dt Meldersignal ist unterdrückt
c- c'Adressierfrequenz stimmt mit Filterfrequenz des Adreßdekoder 3 überein, Adresse
ist erkannt Meldersignal wird abgegeben d Adressierzyklus ist beendet, folglich
dULinie = 0 dt daher wird Monoflop 7 nicht mehr getriggert e Monoflop 7 ist nach
Ablauf seiner Verzögerungszeit zurückgesetzt, Alarmzustand wird wieder durch Linienstromerhöhung
angezeigt.