DE3536701C2 - Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Sirene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über­ wachung der Funktion einer Sirene.

Sirenen müssen zur Kontrolle ihrer einwandfreien Funktion in gewissen Zeitabständen überprüft werden. Im allgemeinen erfolgt dies durch einen Probealarm, wobei jeweils ein örtlicher Beobach­ ter durch seine akustische Wahrnehmung die be­ treffende Sirene kontrolliert. Eine derartige Überwachung ist jedoch sehr aufwendig und eignet sich nicht für Sirenen, die an entlegenen Stellen montiert sind und durch eine Zentrale überwacht werden sollen.

Aus der SU 698 426 ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Sirene bekannt, die von einer Zentrale überwacht werden kann. Die Funktionsweise dieser bekannten Vorrichtung ist dergestalt, daß mit der Bewegung einer Membrane eine hiermit gekoppelte Stange einen zu einem Anzeigestromkreis gehörenden Kontaktsatz schließt bzw. öffnet und hierdurch eine in der Zentrale befindliche Anzeigelampe zum Flackern bringt.

Es ist weiterhin bekannt, zur Fernüberwachung der Funktion einer Sirene die Leistungsaufnahme des Sirenenmotors zu kontrollieren. Mit einer derartigen Überwachung läßt sich jedoch nur der Lauf des Sirenenmotors kontrollieren, während zahlreiche andere Fehlerquellen (insbesondere solche im Schallerzeugersystem) unerkannt bleiben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es gestattet, die Funktion einer Sirene einwandfrei und umfassend zu überwachen, wobei insbesondere die Möglichkeit einer Fernüberwachung durch eine Zentrale bestehen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbei­ spieles,

Fig. 3 einen Schnitt durch die (ganz schema­ tisch veranschaulichte) Vorrichtung.

Die in Fig. 1 in einem Blockschaltbild dargestell­ te erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Sirene enthält ein Mikrophon M, das zweckmäßig als Elektretmikrophon ausgebildet ist. An dieses Mikrophon M ist eine Schaltungs­ anordnung 1 angeschlossen, die zur Verstärkung und Gleichrichtung des vom Mikrophon M gelie­ ferten Signales dient.

Mit dem Ausgang dieser Schaltungsanordnung 1 ist eine Zeitkonstantenschaltung 2 verbunden, die mit dem gleichgerichteten Signal gespeist wird.

An die Zeitkonstantenschaltung 2 ist eine Schalt­ einrichtung 3 angeschlossen, die beim Erreichen eines bestimmten Schwellwertes betätigt wird.

Die Einzelheiten der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 sind in Fig. 2 veranschaulicht.

Die Schaltungsanordnung 1 zur Verstärkung und Gleichrichtung des vom Mikrophon M gelieferten Signales enthält einen Operationsverstärker V₁, dessen invertierender Eingang über einen Wider­ stand R₁₆ und einen Kondensator C₃ mit dem Mikrophon M verbunden ist. Der nicht invertieren­ de Eingang des Operationsverstärkers V₁ erhält eine Betriebsspannung über einen von Widerstän­ den R₁₁, R₁₂ gebildeten Spannungsteiler, der den Arbeitspunkt des Verstärkers festlegt .

Der Ausgang des Operationsverstärkers V₁ ist mit dem invertierenden Eingang über einen Kondensa­ tor C₁ verbunden, parallel zu dem ein Widerstand R₅ sowie wahlweise einer der Widerstände R₁ bis R₄ über Schalter S₁ bis S₄ schaltbar ist.

An den Ausgang des Operationsverstärkers V₁ sind über einen Kondensator C₆ zwei Dioden D₁, D₂, ein Kondensator C₇ sowie ein Widerstand R₇ ange­ schlossen.

Die Zeitkonstantenschaltung 2 enthält einen Wider­ stand R₁₀, einen einstellbaren Widerstand P, einen Kondensator C₈ sowie eine Diode D₃.

Die Schalteinrichtung 3 enthält einen Operations­ verstärker V₂, der als Schmitt-Trigger geschaltet ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers V₂ steht mit dem an die Zeitkonstantenschaltung 2 angeschlossenen Eingang über die Parallelschal­ tung eines Kondensators C₂ und eines Widerstan­ des R₆ in Verbindung, während der andere Ein­ gang des Operationsverstärkers V₂ eine Betriebs­ spannung über Widerstände R₈ und R₉ erhält.

An den Ausgang des Operationsverstärkers V₂ ist über Widerstände R₁₄, R₁₅ ein Transistor T₂ an­ geschlossen. Der Kollektor des Transistors T₂ ist mit einem Ausgangsanschluß A verbunden, wäh­ rend der Emitter über einen Widerstand R₁₃ an Masse liegt.

Die Funktion der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist folgendermaßen:

Das Mikrophon M liefert entsprechend dem Schall­ druck der Sirene eine Spannung, die vom Operations­ verstärker V₁ verstärkt wird. Die Kondensatoren C₁, C₃, die Widerstände R₁ bis R₅ sowie R₁₆ und die akustischen Eigenschaften des Mikrophons M und des das Mikrophon enthaltenden Gehäuses bestimmen hierbei den Frequenzgang, insbesondere die untere und obere Grenzfrequenz.

Die Verstärkung und damit die Empfindlichkeit wird durch Wahl eines der Widerstände R₁ bis R₄ mittels der Schalter S₁ bis S₄ eingestellt.

Das verstärkte Signal wird sodann mittels der Dioden D₁, D₂, der Kondensatoren C₆, C₇ und des Widerstandes R₇ gleichgerichtet. Am Kon­ densator C₇ tritt damit eine dem Schalldruck der Sirene entsprechende Signalspannung auf, die den Kondensator C₈ über die Widerstände R₁₀ und P auflädt. Der eingestellte Wert des Widerstandes P bestimmt dabei die Zeitkonstan­ te des Zeitkonstantengliedes 2. Je nach dem eingestellten Widerstandswert von P wird nach einer bestimmten Zeit der Schwellwert des als Schmitt-Trigger geschalteten Operationsverstär­ kers V₂ erreicht, womit der Transistor T₂ durch­ gesteuert wird, so daß am Ausgangsanschluß A ein Signal auftritt.

Die über den Kondensator C₇ parallel zum Konden­ sator C₈ geschaltete Diode D₃ bewirkt eine stän­ dige Entladung des Kondensators C₈. Sie sorgt damit dafür, daß der Kondensator C₈ bei kurzem Ausfall des Signales sofort entladen wird. Auf diese Weise können intermittierende Signale den akustischen Sensor nicht auslösen, was die Betriebssicherheit erhöht.

Die Widerstände R₁₃, R₁₄ und R₁₅ dienen der Strombegrenzung des Transistors T₂. Der Wider­ stand R₁₆ kompensiert den Empfindlichkeits­ abfall des Mikrophons M bei höheren Temperaturen.

Die Widerstände R₆ und R₁₀ bestimmen den Einschalt- und Ausschaltwert des Operationsverstärkers V₂. Der Kondensator C₂ ist eine Sicherung gegen hochfrequente Störungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung überwacht damit das Sirenensignal auf Stärke, Frequenz und Zeit­ dauer. Nur wenn ein Sirenensignal von ausreichen­ dem Pegel, richtiger Frequenz und hinreichender Zeitdauer ausgesandt wird, liefert die Über­ wachungsvorrichtung ein Signal am Ausgangsan­ schluß A. Dieses Signal kann dann in gewünschter Weise gespeichert oder weiterverarbeitet werden.

Das Mikrophon M und die gesamte in Fig. 2 darge­ stellte Schaltungsanordnung (in Fig. 3 in Form eines Moduls 4 symbolisch dargestellt) wird zweckmäßig in einem allseitig geschlossenen Ge­ häuse 5 untergebracht, das mit schwingungsdämpfen­ dem Material 6, 7 ausgekleidet ist. Das Gehäuse 5 ist zweckmäßig wetterfest gestaltet und wird in unmittelbarer räumlicher Nähe der zu überwachen­ den Sirene angeordnet. Durch die vollständige Kapselung des ohne Schalleintrittsöffnungen aus­ geführten Gehäuses 5 und durch die Verwendung von schwingungsdämpfendem Material 6, 7 ergibt sich die erwünschte Dämpfung und damit der Schutz des Mikrophons M gegenüber dem in un­ mittelbarer Nähe der Sirene auftretenden sehr hohen Schallpegel. Die vollständige Kapselung des Mikrophons M und der zur Signalverarbeitung dienenden Schaltungsanordnung schützt die er­ findungsgemäße Überwachungsvorrichtung ferner vor Umwelteinflüssen, erhöht die Betriebssicher­ heit und erleichtert die Montage.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Sirene, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) ein in der Nähe der Sirene angeordnetes Mikrophon (M),
• b) eine Schaltungsanordnung (1) zur Verstärkung und Gleichrichtung des vom Mikrophon (M) gelieferten Signales,
• c) eine mit dem gleichgerichteten Signal gespeiste Zeitkonstantenschaltung (2),
• d) eine an die Zeitkonstantenschaltung (2) angeschlossene, beim Erreichen eines bestimmten Schwellwertes betätigte Schalteinrichtung (3), wodurch ein zur Weiterverarbeitung geeignetes Signal bereitgestellt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mikrophon (M) in einem all­ seitig geschlossenen, vorzugsweise mit schwin­ gungsdämpfendem Material (6, 7) ausgekleideten Gehäuse (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zeit­ konstantenschaltung (2) durch ein RC-Glied gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt von Widerstand (P) und Kondensator (C₈) eine den Kondensator (C₈) ständig entladende Diode (D₃) ange­ schlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Verstärkung des Signales frequenzbestimmende Elemente enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Verstärkung des Signales einen Operations­ verstärker (V₁) enthält, in dessen Gegen­ kopplungszweig zur Einstellung des Verstär­ kungsgrades unterschiedliche Widerstände (R₁ bis R₄) einschaltbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Mikrophon (M) und der Schaltungsanordnung zur Verstärkung des Signales ein den Empfindlichkeitsabfall des Mikrophons bei höheren Temperaturen kompen­ sierender Widerstand (R₁₆) mit negativem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitkonstantenschaltung (2) einen einstellbaren Widerstand (P) ent­ hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalteinrichtung (3) einen als Schmitt-Trigger geschalteten Operations­ verstärker (V₂) sowie einen vom Operations­ verstärker (V₂) gesteuerten Transistor (T₂) enthält.