DE3627020A1 - Alarmanlage - Google Patents
AlarmanlageInfo
- Publication number
- DE3627020A1 DE3627020A1 DE19863627020 DE3627020A DE3627020A1 DE 3627020 A1 DE3627020 A1 DE 3627020A1 DE 19863627020 DE19863627020 DE 19863627020 DE 3627020 A DE3627020 A DE 3627020A DE 3627020 A1 DE3627020 A1 DE 3627020A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- components
- message
- repetition
- alarm system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B26/00—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station
- G08B26/004—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station with common interrogation of substations
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B26/00—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station
- G08B26/001—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station with individual interrogation of substations connected in parallel
- G08B26/003—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station with individual interrogation of substations connected in parallel replying the identity and the state of the sensor
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Alarmanlage der im
Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Bei der
bekannten Anlage (EP-PS 00 21 232) ist keine ausreichend
zuverlässige Kommunikation zwischen den verschiedenen
Bauteilen der Anlage aufgrund der Störungen in den Über
tragungswegen möglich. Dies gilt insbesondere bei der
zusätzlichen Forderung, mit einer kleinen Sendeleistung
auszukommen und eine möglichst kurze Übertragungsdauer
zu erreichen. Bei der bekannten Anlage wird für die
Kommunikation zwischen der Zentrale und den periferen
Komponenten eine einheitliche Trägerfrequenz verwendet
und jedem zu übertragenden Signal zwecks Identifizierung
der einzelnen Komponenten ein Identifikationscode sowie
ein Gruppencode gesendet, welcher den Nachrichtenaustausch
gegenüber benachbarten anderen Anlagen unterscheidbar
macht. Dies erschwert die erstrebte fehlerfreie Über
tragung zusätzlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alarmanlage
der im Oberbegriff genannten Art zu entwickeln, die trotz
gestörter Übertragungswege zwischen den Bauteilen zuver
lässig arbeitet und auch Sabotageeingriffe in den Über
tragungswegen erkennt. Dies wird erfindungsgemäß durch
die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen
erreicht, denen folgende Bedeutung zukommt:
Durch die serienweise Wiederholung der Nachricht der
Zentrale einerseits und der Antwort der Komponenten
andererseits sind die informationsgleichen Bits in größt
möglichem Zeitabstand zueinander, weshalb eine auftretende
Störung zusammengehörige Bits nicht in gleichem Ausmaß
beeinträchtigen kann. Es findet eine getrennte Signal-
Zeit-Flächenermittlung der einzelnen Bits und eine
Addition zusammengehöriger Bits zur Flächensumme statt,
woraus sich selbst dann eine sichere Informationser
kennung ergibt, wenn beide Bits aus der Nachricht und
ihrer Wiederholung bzw. der Antwort und ihrer Wiederholung
gestört sind. Weil die Zentrale ihre Nachricht gleich
zeitig an alle Komponenten abgibt, wird die Zeitdauer
für die Kommunikation minimalisiert. Deswegen kann man
bei begrenzter Sendeleistung und bei vorgegebener Maximal
dauer zwischen einem eintretenden Ereignis und seiner
Meldung die Energie pro Bit erhöhen. Die Energieerhöhung
des Bits verbessert wiederum die Sicherheit, daß es trotz
Störungen sicher erkannt wird. Es bedarf auch keines
Identifikationscodes in der Antwort der Komponenten, damit
die Zentrale erkennen kann, von welcher Komponente die
Antwort stammt, denn die Komponenten geben ihre jeweilige
Nachricht innerhalb der Sendefolge auf zeitlich fest
zugewiesenen Plätzen ab. Auch daraus ergibt sich folglich
ein Zeitgewinn, der sich in einer entsprechenden weiteren
Erhöhung der Energie je Bit auswirkt. Im übrigen sind
zusammengehörige Bits in der Antwort und deren Wieder
holung für eine bestimmte Komponente in einem besonders
großen Zeitabstand zueinander, was die Störsicherheit
weiter erhöht. Weil die Nachricht der Zentrale und die
Antworten der Komponente in ständiger periodischer Folge
zyklisch aufeinanderfolgen, ergibt sich eine ständige
Überwachung der Übertragungswege zwischen den Bauteilen.
Die Maßnahmen des Anspruches 2 lassen, trotz Störungen,
einwandfrei eine Unterbrechung des Übertragungsweges er
kennen, die sich z.B. durch Kurzschluß, Leitungsbruch,
Entfernung einer Komponente oder durch Übertönen des
Sendesignals ergibt. Letzteres kann beispielsweise durch
ein Breitband-Störsignal erfolgen. Diesen Tatbestand
können die Bauteile als "Sabotagefall" werten. Günstig
ist es, zwei Soll-Werte im Sinne des Anspruches 3
dabei anzuwenden, weil, wenn das empfangene Signal
dazwischenliegt, ein Warnsignal erfolgt, das zur Über
prüfung der Alarmanlage Anlaß gibt.
Bedeutsam ist es, die Arbeitsweise der Komponenten mit
derjenigen der einzelnen Komponenten abzustimmen, wie es
Anspruch 4 vorschreibt. Das dabei verwendete Synchron
signal legt auch die Plätze der einzelnen Komponenten in
der Sendefolge ihrer Antwort bzw. deren Wiederholung
zeitlich fest. Man kommt dabei überraschenderweise mit
einem lediglich aus zwei Bits bestehenden Synchronsignal
gemäß Anspruch 5 aus, was die Dauer der Signalübertragung
nicht nennenswert verlängert. Die Auswertung des Signals
innerhalb des sich dabei ergebenden "Fensters" liefert
eine wirkungsvolle Regelung, die sich zielgemäß darauf
richtet, ein von Null abweichendes Ermittlungsergebnis
im Synchronsignal wieder auf Null zurückzuführen. Sofern
das Ermittlungsergebnis ständig im gleichen Sinn von
Null abweicht, erfolgt eine entsprechende Verstellung des
Fensters. Beachtet man die Maßnahmen von Anspruch 6, so
kann die Netzperiode kein verfälschendes Ergebnis liefern.
Es empfiehlt sich, das Synchronsignal gemäß Anspruch 7 in
den einzelnen Fensterhälften getrennt auszuwerten, weil
damit festgestellt werden kann, welche Binäritätsfolge
im Synchronsignal vorliegt, also 0-1 oder 1-0. Bei der
Auswertung sollte man die Absolutbeträge der in jeder
Fensterhälfte ermittelten Signal-Zeitflächen addieren
und mit einem Pegelwert vergleichen. Unterschreiten
innerhalb einer bestimmten Zeitdauer die Absolutbeträge
aufeinanderfolgender Synchronsignale öfter diesen Pegel,
als daß sie ihn überschreiten, so wird dies von der Anlage
als Fehler gewertet, der eine Initialisierungsphase ein
leitet.
Die Maßnahmen des Anspruches 8 verbessern diese Verhält
nisse. So wird eine falsche Lage der Maximal- und Minimal-
Spannungen der Synchronsignale bezüglich eines Bezugs
potentials nicht zu einem systematischen Fehler führen,
der als vermeintliche falsche Position des Fensters ge
wertet wird. Die Fehler im Bezugspotential heben sich
wechselseitig auf. Es wird nur eine wirkliche falsche
Fensterposition gegenüber einem Synchronsignal korrigiert.
Die Maßnahmen des Anspruches 9 liefern eine phasengeregelte
Schleife, bei welcher zufällige Störsignale nicht zu
Sprüngen in der Regelung führen. Erst eine über eine längere
Zeitdauer festgestellte Tendenz, die dann auf eine tat
sächliche Fehllage des Fensters hindeutet, führt zu einer
entsprechenden Anpassung der Taktfrequenz. Optimal ist
die Fensterbreite nach Anspruch 10, weil sie einerseits
ausreichend genaue Meßergebnisse liefert und andererseits
noch große Lagefehler des Fensters sicher erfaßt.
Für eine einwandfreie Kommunikation der Bauteile empfiehlt
es sich, gemäß Anspruch 11, zueinander unterschiedliche
Trägerfrequenzen senderseitig für die Zentrale einerseits
und die Schar der Komponenten andererseits zu verwenden.
Die vorerwähnte Synchronisation ergibt sich während des
Normalbetriebs der Alarmanlage. Bei ihrem Start wendet man
zum Setzen des Fensters die in Anspruch 12 beschriebene
Initialisierungsphase an. Falsche Positionen des Fensters
werden dabei durch die Maßnahmen des Anspruches 13 und
14 ausgeschlossen. Anspruch 13 stellt nämlich sicher, daß
zu energieschwach eingehende Synchronsignale gar nicht
erst ausgewertet werden. Große Fehler lassen sich besonders
gut durch die Maßnahmen des Anspruches 14 feststellen
und ausschließen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil für die Anwendung von
aufeinanderfolgenden Synchronsignalen wechselnder Binäri
tät liefern die Maßnahmen des Anspruches 15. Damit läßt
sich in verhältnismäßig kurzer Zeit eine Reaktion der
Zentrale auf eine empfangene Antwort der Komponente er
reichen und dennoch eine sehr große Anzahl von Komponenten
mit einer gemeinsamen Zentrale betreiben.
Die Maßnahmen der Ansprüche 16 bis 19 ermöglichen eine
verschleierte Kommunikation der Bauteile und erhöhen dadurch
wesentlich die Sicherheit gegenüber einer Sabotage der Über
tragung, z.B. durch Simulation oder Abhören der Kommunikation. Diese
Maßnahmen und Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung
eingehend dargelegt. In den Zeichnungen ist die Erfindung
in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:.
Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen
Anlage aus ihren Bauteilen,
Fig. 2 die zu einem Bauteil gehörenden Hauptbestandteile,
Fig. 3 im zeitlichen Schema die innere Gliederung einer
von der Zentrale ausgehenden Nachricht,
Fig. 4 ein schematisches Schaltbild für ein Teilstück
der Baueinheit von Fig. 2.
Fig. 5 in einem schematischen zeitlichen Schaubild
die Aufeinanderfolge der von der Zentrale
einerseits und den Komponenten andererseits
ausgehenden Sendesignalen,
Fig. 6 in verschiedenen mit Ziff. 6.1 bis 6.4 be
zeichneten Teilbildern das Signal-Zeit-
Diagramm eines bei der erfindungsgemäßen
Alarmanlage verwendeten binären Signals in
einem idealen Betriebsfall,
Fig. 7 die entsprechenden Verhältnisse von Fig. 6
in den mit Ziff. 7.1 bis 7.3 bezeichneten
Teilbildern für ein Signal und eine spätere
gleichlautende Wiederholung, wobei in den
Teilbildern 7.4 eine einzelweise und im Teil
bild 7.5 eine gemeinsame Auswertung beider
Signale gezeigt sind,
Fig. 8 unter Ziff. 8.1 in stark vergrößertem Maßstab
das Signal-Zeit-Diagramm eines ersten und
eines zweiten Synchronsignals in verschiedenen
Betriebsfällen, wobei im Teilbild 8.2 die
jeweilige Auswertung der Synchronsignale erläutert
ist,
Fig. 9 bis 12 Beispiele für verschiedene Ausbildungen
von Komponenten und
Fig. 13 schematisch eine beispielsweise Ausbildung einer
zugehörigen Zentrale.
Die erfindungsgemäße Anlage umfaßt, wie Fig. 1 verdeutlicht,
verschiedene Bauteile 29, 31, 32, 33, die über jeweilige
Anschlußleitungen 18 bzw. 19 an ein störbehaftetes Draht
netz 30, beispielsweise ein elektrisches Versorgungsnetz,
angeschlossen sind und auf diesen Übertragungswegen unter
einander Informationen austauschen. Dies geschieht bei
der Erfindung allerdings in ganz besonderer Weise. Die
Bauteile sind zunächst nicht gleichartig, sondern umfassen
einen zentralen Steuerbauteil 29, der nachfolgend abge
kürzt "Zentrale" bezeichnet werden soll und eine Schar von
zwar zueinander bedarfsweise unterschiedlichen, aber hin
sichtlich ihrer Kommunikation gleichartigen periferen
Bauteilen 31, 32, 33, die nachfolgend abgekürzt "Kom
ponenten" bezeichnet werden sollen. Der Aufbau einer solchen
Zentrale ist im Detail abschließend in Fig. 13 erläutert,
während die unterschiedliche Bauweise der Komponenten
anhand der Fig. 9 bis 12 später erläutert wird. Die Kommu
nikation zwischen diesen Bauteilen 29, 31 bis 33 geschieht,
indem die Zentrale 29, wie später noch anhand der Fig. 3
und 5 erläutert wird, gleichzeitig an eine oder mehrere
Gruppen von Komponenten 31 bis 33, eine Nachricht mit
wenigstens einer Wiederholung sendet, während die Kom
ponenten, zeitlich nacheinander, in einer vorgegebenen
Sendefolge eine Antwort abgeben, die ebenfalls wiederholt
wird.
Die Bauteile besitzen grundsätzlich die aus Fig. 2 er
sichtliche innere Gliederung. Die Zentrale und die Kom
ponenten besitzen einen übereinstimmenden Sende-Empfangsteil 10,
dessen Aufbau aus dem Schema von Fig. 4 näher ersichtlich
ist, und eine Steuer- und Verarbeitungseinheit 11, die
zwar nicht näher gezeigt ist, deren Wirkungsweise aber
nachfolgend ausführlich beschrieben wird. Der Sende-
Empfangsteil ist über die genannten Leitungen 18, 19
mit dem Drahtnetz 30 verbunden und steht mit der Ver
arbeitungseinheit 11 über die auch aus Fig. 4 ersichtlichen
Leitungen 20, 26, 43, 44 und 65 in Verbindung. Die Ver
arbeitungseinheit 11 kann ihrerseits mit einer internen
Anzeigeeinrichtung 12, die den Betriebsfall anzeigt,
eine Alarmeinrichtung 13, einer Fühleinrichtung 14 und
einer Bedienungseinrichtung 15 versehen sein, zu denen
bedarfsweise externe Alarmgeber 16 und externe Fühler 17
hinzutreten können. Bei Normalbetrieb vollzieht sich die
oben erwähnte Kommunikation zwischen der Zentrale 29
einerseits und den Komponenten 31 bis 33 andererseits in
folgender Weise:.
Die Steuereinheit in der Zentrale 29 umfaßt einen Zufalls
generator, der fortlaufend neue Zufallszahlen generiert,
welche auf zwei Raten in aufeinanderfolgenden Arbeits
zyklen an die Komponenten 31 bis 33 weitergeleitet werden.
Das ist ein erster Teil A 1 einer in dem Zeitfolge-Schema
von Fig. 3 und 5 gezeigten Nachricht 46. Dies geschieht
in Form frequenzsprung-modulierter binärer Signale, die,
wie Fig. 3 verdeutlicht, aus jeweils vier Bits a 1, a 2,
a 3 und a 4 sowie einen die konkrete Bitfolge wiedergeben
den Prüfbit pa bestehen. Diese Teilnachricht A 1 wird
unverschleiert gesendet. Die zweite Hälfte dieser Zufalls
zahl wird im nächsten Arbeitszyklus 55′ von Fig. 5 in
entsprechender Weise in der dortigen Teilnachricht A 2,
und zwar ebenfalls unverschleiert, in einer weiteren
Nachricht 47 gesendet. Der andere Teil B 1, C 1 der Nach
richt 46 besteht aus zweimal vier Bits b 1 bis b 4 einer
seits und c 1 bis c 4 andererseits mit jeweils einem zuge
hörigen Prüfbit pb, pc. Deren Erlangung wird später näher
erläutert. Dieser Nachrichtenteil B 1, C 1 enthält die
Information in einer verschleierten Form, die in folgender
Weise zustande kommt.
Der gesamten Alarmanlage ist zunächst eine anlagenspe
zifische Festzahl eigen, die sich von derjenigen einer
anderen Anlage unterscheidet. Ferner hat jede Komponente
31 bis 33 der Anlage eine sie individuell kennzeichnende
Festzahl, während die Zentrale 29 zwei spezifische Fest
zahlen besitzt, von denen die eine Festzahl zur Bildung
des ersten Teilstücks B 1 und die zweite zum Erlangen des
zweiten Teilstücks C 1 dieses zweiten Nachrichtenteils
herangezogen wird. Sowohl die Zentrale 29 als auch die
Komponenten 31 bis 33 haben in ihrer Steuereinheit 11
eine übereinstimmende Schlüsseltabelle gespeichert, wo
unter verschiedenen Adressen ein Informationsinhalt ge
speichert ist, der jeweils durch vier Bits b 1 bis b 4 bzw.
c 1 bis c 4 darstellbar ist. Die in einem Arbeitszyklus 55
gültige Zufallszahl ist jeweils die in den beiden voran
gehenden Arbeitszyklen in zwei Raten übermittelte Zufalls
zahl. Die Zentrale verknüpft nun die sich daraus ergebende
gültige Zufallszahl additiv mit der anlagenspezifischen
Festzahl sowie mit ihrer ersten Festzahl zu einer Größe,
die als Adresse für die Tabelle genutzt wird. Ein bei der
Verknüpfung zur Adresse anfallendes Übertragungsbit bleibt
unberücksichtigt. Die Schlüsseltabelle umfaßt somit 256
Adressen und wird zyklisch durchlaufen. Der unter dieser
Adresse befindliche Informationsinhalt der Schlüsseltabelle
liefert nun ein Rohsignal, das, wenn keine besondere
Meldung an die Komponenten weitergeleitet wird, das
vorerwähnte Teilstück B 1 dieser Nachricht 46 bildet.
Dementsprechend wird aus der für diesen Arbeitszyklus 55
gültigen Zufallszahl, der anlagenspezifischen Festzahl
und der zweiten Festzahl der Zentrale 29 durch Addition
eine weitere Größe gebildet, die als Adresse in der
Schlüsseltabelle zur Erlangung eines weiteren Rohsignals
genutzt wird, das, ohne zusätzliche Meldung, bereits das
zweite Teilstück C 1 im zweiten Nachrichtenteil bildet.
Als Ergebnis dieses Vorgangs erhält man als einen die
maßgebliche Information beinhaltenden Nachrichtenteil B 1,
C 1 aus acht Bits.
Sofern keine besonderen Meldungen an die Komponenten
31 bis 33 weitergehen sollen, bilden die auf diese Weise
erlangten Rohsignale eine "Leer-Nachricht", die als
zweiter Nachrichtenteil B 1, C 1 von der Zentrale in diesem
Arbeitszyklus zusammen mit der unverschleierten Teilnach
richt A 1 abgegeben werden. Wie aus Fig. 5 weiter hervorgeht,
wird nach dieser Nachricht 46 eine Wiederholung 46′ gleichen
Inhalts von der Zentrale 29 zu Beginn dieses Arbeitszyklus
55 abgegeben, was dort mit A 1′, B 1′ und C 1′ zum Ausdruck
gebracht ist. Dies vollzieht sich bei jedem Arbeitszyklus
in entsprechender Weise, wie in Fig. 5 aus dem dort darge
stellten zweiten Arbeitszyklus 55′ zu erkennen ist, wo
nach der dortigen, in entsprechender Weise erstellten
Nachricht 47 eine Wiederholung 47′ erfolgt, die ihrerseits
in entsprechender Weise aus den Teilstücken A 2, B 2, C 2
einerseits und A 2′, B 2′ und C 2′ andererseits zusammen
gesetzt ist.
Die Zentrale ist in der Lage, im vorliegenden Fall bis
zu 256 unterschiedliche Meldungen den Komponenten
zuzuleiten, die sich durch zweimal vier Bits darstellen
lassen und mit den beiden vorerwähnten Rohsignalen im
zweiten Nachrichtenteil beispielsweise nach einer Exor-
Verknüpfung zusammengefaßt werden. Dies geschieht, in
dem die ersten vier Bits dieser Meldung mit dem in der vor
beschriebenen Weise aus der Schlüsseltabelle erlangten
ersten Rohsignal und die zweiten vier Bits in der Meldung
mit dem zweiten erlangten Rohsignal verknüpft werden.
Als Ergebnis erlangt man folglich zwei Signale von je
vier Bits b 1 bis b 4 einerseits und c 1 bis c 4 andererseits,
zu denen jeweils ein fünftes Prüfbit pb und pc erstellt
werden, die dann, gemäß Fig. 3, als Teilstücke B 1 und C 1
der Nachricht 46 von der Zentrale 29 gesendet werden.
Auf diese Weise ist es möglich, eine große Anzahl unter
schiedlicher Meldungen, im vorliegenden Ausführungsbei
spiel bis zu 256 Stück, von der Zentrale 29 zu den Kom
ponenten 31 bis 33 zu übermitteln. Diese Meldungen
werden zu Beginn jedes Arbeitszyklus 55 bzw. 55′ in
gleicher Weise durch eine Nachricht 46 und deren Wieder
holung 46′ bzw. 47 und 47′ weitergegeben. Dies geschieht,
wie Fig. 4 verdeutlicht, in folgender Weise:
Die zu übermittelnden Nachrichtenteile A 1, B 1 und C 1 werden
von der Steuereinheit 11 über eine Leitung 20 an einen
elektronischen Schalter 21 gegeben, an dessen beiden
Eingängen zwei Oszillatoren 22, 23 angeschlossen sind,
von denen der eine eine Frequenz fL für das binäre Signal
"0" und der andere die Frequenz fH für das binäre Signal
"1" erzeugen. Beiden Oszillatoren 22, 23 ist eine ge
meinsame Trägerfrequenz f und eine halbe Frequenzdifferenz
Δ f zugeordnet, aus denen sich die Frequenz fL als Differenz
f-Δ f am Oszillator 22 und die Frequenz fH aus der Summe
f+Δ f ergeben. Entsprechend der Steuerung des elek
trischen Schalters 21 gelangt an seine Ausgangsleitung 24
ein entsprechend der Nachricht A 1, B 1, C 1 frequenz-modu
liertes Signal, das zu einem Sender 25 gelangt. Dieser
Sender 25 wird über die bereits erwähnte Leitung 26 von
der Steuereinheit 11 ein- bzw. ausgeschaltet. Im Ein
schaltfall geht das frequenz-modulierte Signal über einen
Bandpaß 27, der das Signal von unerwünschten Oberwellen
befreit, an einen Koppler 28, der mit den bereits er
wähnten Anschlußleitungen 18, 19 verbunden ist. So gelangen
die frequenz-modulierten Teilnachrichten A 1 und B 1, C 1
an das Drahtnetz 30 von Fig. 1. Nachdem die Nachricht 46
auf diese Weise gesendet worden ist, wiederholt sich
dieser Vorgang in gleicher Weise bei 46′ von Fig. 5,
wobei in entsprechender Reihenfolge, diese Nachrichten
teile A 1′, B 1′ und C 1′ von der Zentrale 29 abgehen.
Diese Nachricht 46 und ihre Wiederholung 46′ gelangen nun
über das Drahtnetz 30, wie Fig. 1 verdeutlicht, an die
verschiedenen Komponenten 31 bis 33, die, wie bereits
erwähnt wurde, den entsprechenden aus Fig. 2 ersichtlichen
Aufbau aufweisen, wobei ein der Fig. 4 entsprechender
Sende-Empfangsteil 10 bei den Komponenten 31 bis 33 je
weils vorliegt. Die jeweilige Verarbeitungseinheit 11
einer Komponente setzt nun über die entsprechende Tor
leitung 26 ihren Sender 25 in eine "Aus"-Stellung. Über
die entsprechenden Anschlußleitungen 18, 19 werden nun
die ankommenden frequenz-modulierten Signale A 1, B 1, C 1
empfangen und über den Koppler 28 und den Bandpaß 27
einem Verstärker 34 zugeführt.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage unterscheidet sich
der Sende-Empfangsteil 10 der Zentrale 29 von denjenigen
der Komponenten 31 bis 33 dadurch, daß dabei unterschied
liche Trägerfrequenzen f einerseits und f′ andererseits
benutzt werden, weshalb die entsprechenden Oszillatoren
22, 23 bei den Komponenten bei anderen Frequenzen fL′
und fH′ gegenüber denjenigen der Zentrale 29 arbeiten.
In beiden Fällen ist aber der eine Oszillator 22 an
einen Mischer 35 angeschlossen, der seine Frequenz fL′
bzw. fL mit den entsprechenden Frequenzen der empfangenen
Signale A 1, B 1, C 1 verknüpft, daraus Differenzfrequenzen
erzeugt, die an einen kombinierten Bandpaß, Verstärker
und Begrenzer 36 gemäß Fig. 4 gehen. Hinter diesem be
findet sich ein strichpunktiert angedeuteter FM-Demodu
lator 37, der für die beiden unterschiedlichen Differenz
frequenzen getrennte Bandfilter 38, 38′ und Gleichrichter
39, 39′ besitzt. Wie durch die unterschiedlichen Symbole
veranschaulicht, werden bei 39, 39′ einmal die positive
und das andere Mal die negative Richtung gleichgerichtet.
Die gleichgerichteten Signale werden summiert und gelangen
an eine Ausgangsleitung 40, wonach sich die in den Dia
grammen von Fig. 6 näher erläuterten Verhältnisse ergeben.
In Fig. 6 wird der Empfang eines ungestört empfangenen
Signals angenommen, das beispielsweise den Nachrichten
teil A 1 wiedergeben soll. Die im Zusammenhang mit Fig. 3
näher erläuterten vier Bits a 1 bis a 4 dieses Signals sollen
die binäre Zahl "1-0-1-1" beinhalten, woraus sich ein
zugehöriges Prüfbit pa mit "1" ergibt. In dem Empfangs
teil 10 von Fig. 4 fällt in diesem Fall an der Ausgangs
leitung 40 das aus dem Zeit-Spannungs-Diagramm von Ziff. 6.1
der Fig. 6 ersichtliche Signal an. Gemäß Fig. 4 geht nun
dieses Signal über einen Tiefpaß 96, der den Störabstand
verbessert und das aus Ziff. 6.2 von Fig. 6 ersicht
liche Signal liefert, welches über die Leitung 42 an
einen rücksetzbaren Integrator 41 geht. Der Integrator 41
wird über die bereits erwähnte Leitung 43 von der Steuer
einheit 11 zurückgesetzt, und zwar durch einen in der
Steuereinheit 11 der betreffenden Komponente enthaltenen
Taktgeber, der gemäß Ziff. 6.4 von Fig. 6 Steuerimpulse
exakt am Übergang zwischen den einzelnen Bits liefert.
Zwischen den Rückstellimpulsen gemäß Ziff. 6.4 wird
nun bitweise das Signal auf die Leitung 44 integriert, und zwar
unter Beachtung des Vorzeichens bezüglich einer in Fig. 6
angedeuteten Bezugsspannung 58. An der Ausgangsleitung 44
ergibt sich folglich das aus Ziff. 6.3 der Fig. 6 er
sichtliche Ausgangssignal, welches der Verarbeitungseinheit
11 zugeführt wird. Die Verarbeitungseinheit 11 speichert
den am Ende des jeweiligen Integrations-Intervalls bit
weise anfallenden Maximalwert. Weil der Integrator 41
einen invertierenden Eingang besitzt, erscheinen die in
Ziff. 6.3 gezeigten Integrations-Signale jeweils mit
invertiertem Vorzeichen.
In Fig. 7 sind die zu Fig. 6 entsprechenden Verhältnisse
veranschaulicht, doch sollen dabei Störungen auftreten.
Betrachtet wird wieder der Nachrichtenteil A 1. In Ziff.
7.1 der Fig. 7 ist der Nachrichtenteil A 1 einerseits und
seine Wiederholung A 1′ andererseits dargestelllt, wie er
von der Zentrale 29 gesendet worden ist, nämlich das
binäre Signal "1-0-1-1" mit dem Prüfbit "1". Aufgrund
einer Störung soll aber das aus Ziff. 7.2 entnehmbare
Signal empfangen worden sein. Die Störungen wirken sich
aber, wie Ziff. 7.2 erkennen läßt, in unterschiedlicher
Weise bei diesem Nachrichtenteil A 1 einerseits und der
Wiederholung A 1′ andererseits aus. In Ziff. 7.3 sind die
entsprechenden Ergebnisse dargestellt, die sich durch
die erfindungsgemäße bitweise Auswertung der aus Ziff. 7.2
ersichtlichen Signal-Zeit-Flächen ergeben. In Ziff. 7.4
sind nun die in der Verarbeitungseinheit 11 der betref
fenden Komponente abgespeicherten Maximalwerte der ein
zelnen Integrations-Intervalle des Nachrichtenteils A 1
und dessen Wiederholung A 1′ dargestellt. Es werden nun
die Maximalwerte zusammengehöriger Bits aus dem Nachrichten
teil A 1 und seiner Wiederholung A 1′ addiert. Es wird folg
lich der Integrationswert des ersten Bits der Nachricht A 1
mit dem entsprechenden Wert im ersten Bit der Wieder
holung A 1′ addiert und ergibt das aus Ziff. 7.5 ersicht
liche Additionsergebnis des ersten Bits. Dementsprechend
wird mit allen übrigen Bits und auch mit dem Prüfbit
verfahren, womit sich die übrigen Additionsergebnisse
von Ziff. 7.5 der Fig. 7 ergeben.
Die Additionsergebnisse gemäß Ziff. 7.5 werden nun von
der Verarbeitungseinheit 11 der betreffenden Komponente
mit einem Schwellenwert verglichen, der dem Flächeninte
grationsergebnis "0" entspricht. Das Vergleichsergebnis
wird dann invertiert und ergibt an den Stellen, wo der
Schwellenwert in Ziff. 7.5 unterschritten wurde, das
Binäritäts-Signal "1" und dort, wo es überschritten wurde,
das andere Binäritäts-Signal "0". Weil die Teilnachricht
A 1 bzw. deren Wiederholung A 1′ unverschleiert übermittelt
wurde, liegt in diesem Fall bereits das endgültige Ergeb
nis bei der Komponente vor. Im Falle des anderen, ver
schleierten Nachrichtenteils B 1, C 1 bzw. deren Wieder
holung B 1′, C 1′ schließt sich aber ein Entschleierungs
vorgang bei der Komponente an. Die eingetretenen Fehler des
empfangsgestörten Signals in Ziff. 7.2 und der Auswertungen
in Ziff. 7.3 bis 7.5 sind in Fig. 7 mit "F" gekennzeichnet.
Dazu wird in den einzelnen Komponenten anhand der
Schlüsseltabelle ein Rohsignal zu dem Nachrichtenteil B 1,
C 1 nachgebildet. Die einzelnen Komponenten 31, 33 kennen
die für den vorliegenden Arbeitszyklus 55 maßgebliche
Zufallszahl ebenso wie die verschiedenen Festzahlen der
Zentrale und der Anlage. Ein solches selbst ermitteltes
Rohsignal wird nun von der Auswerteeinheit 11 der be
treffenden Komponente mit der empfangenen und ausgewerteten
Nachricht logisch verknüpft, und zwar im vorliegenden Aus
führungsbeispiel wieder mittels einer Exor-Verknüpfung.
Aus dieser Verknüpfung erlangen die Komponenten 31 bis 33
den Nachrichtenteil B 1, C 1 in unverschleierter Weise und
können hierauf reagieren.
Diese Reaktion erfolgt durch eine Antwort, welche von den
einzelnen Komponenten 31 bis 33 in einer ganz bestimmten
Reihenfolge in einer ersten Sendeserie 56 und in einer
gleichlautenden Wiederholung 56′abgegeben, was durch die
Antworten K 1 bis K 7 und deren Wiederholung K 1′ bis K 7′
veranschaulicht ist. Jede Antwort umfaßt ebenfalls ein
frequenz-moduliertes binäres Signal in Form von vier Bits
und einem zugehörigen Prüfbit. Somit lassen
sich von den Komponenten 16 verschiedene Informationen
an die zugehörige Sendezentrale 29 übertragen. Zwischen
jeder Antwort, z.B. K 1, und ihrer Wiederholung, z.B. K 1′,
liegt der gleiche Zeitabstand 69, wie aus Fig. 5 hervorgeht.
Jede Komponente 31 bis 33 besitzt eine sie kennzeichnende
spezifische Festzahl, die ihrerseits durch vier Bits
dargestellt wird. Diese Festzahl wird nun von der be
treffenden Komponente mit der anlagenspezifischen Festzahl
und mit der in den beiden vorausgehenden Arbeitszyklen
bei der ersten Teilnachricht A 1 bzw. A 2 der Zentrale
übermittelten Zufallszahlen addiert. Das Additionsergeb
nis liefert die Adresse für die in den Komponenten befind
liche gleichlautende Schlüsseltabelle, aus welcher die
Information herausgelesen wird und das Rohsignal der
betreffenden Antwort bildet.
Sofern die Komponente auf eine angenommene "Leer-Nach
richt" lediglich eine entsprechende "Leer-Antwort" abgeben
möchte, ist das vorgenannte Rohsignal bereits die Ant
wort selbst und wird als Vier-Bit-Signal mit zugehörigem
Prüfbit über den in Fig. 4 gezeigten Sende-Empfangsteil
10 und das Drahtnetz 30 von Fig. 1 der Zentrale 29 zuge
leitet. Sofern aber eine besondere Meldung der
Zentrale 29 übermittelt werden soll, verknüpft die
betreffende Komponente dieses Rohsignal mit einer der
15 anderen möglichen Bit-Varianten, die jeweils eine
bestimmte, ihnen zugeordnete Meldung beinhalten, welche
die Zentrale 29 versteht. Diese Verknüpfung erfolgt im
vorliegenden Ausführungsbeispiel wiederum mit einer Exor-
Verknüpfung und wird in der beschriebenen Weise auf das
Drahtnetz 30 gegeben. Diese Antwort der Komponente wird,
wie bereits erwähnt wurde, in einer anderen Trägerfrequenz
f′ gegenüber derjenigen der Zentrale f abgegeben, mit
welcher sämtliche Komponenten 31 bis 33 arbeiten. Auf
diese Weise können die Bauteile 29 einerseits und 31 bis
33 andererseits eindeutig unterscheiden, ob es sich bei
einem empfangenen Signal um eine Nachricht der Zentrale
oder um eine Antwort der Komponente handelt.
Die einzelnen Komponenten geben ihre zugehörige Antwort
an fest zugewiesenen Plätzen in einer vorgegebenen Sende
folge innerhalb der Sendeserie 56 und deren Wiederholung
56′ ab. So gibt die erste Komponente 31 ihre Antwort K 1
bzw. ihre Wiederholung K 1′ jeweils als erstes in der
Sendeserie 56 bzw. 56′ ab, worauf dann die zweite Kompo
nente 32 ihre spezifische Antwort K 2 bzw. K 2′ sendet
und sofort. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind
dabei zunächst sieben Komponenten wirksam, welche in
stets gleicher Reihenfolge die Antworten K 1 bis K 7 und
deren Wiederholungen K 1′ bis K 7′ geben.
Der Empfang bei der Zentrale 29 läuft nun in völlig
analoger Weise ab, wie vorstehend im Zusammenhang mit
Fig. 4 bis 7 beschrieben wurde. Die Zentrale 29 kennt
die Reihenfolge K 1 bis K 7, in welcher die verschiedenen
Komponenten 31 bis 33 ihre Nachricht abgeben. Durch die
Stelle in der Sendeserie 56 bzw. 56′ erkennt die Zentrale
29, von welcher Komponente die betreffende Antwort, z.B.
K 3 bzw. K 3′, stammt. Die Zentrale 29 braucht keine Zusatz
information darüber. Dadurch ist ein gesonderter Iden
tifikationscode eingespart und es ergibt sich ein ent
sprechend geringer Informationsfluß zwischen den Bau
teilen.
In analoger Weise, wie vorstehend bei den Komponenten
beschrieben wurde, bildet nun die Zentrale 29 aus den
ihr bekannten Daten, nämlich der individuellen Festzahl
der jeweiligen Komponente, der anlagespezifischen Fest
zahl und der für den betreffenden Arbeitszyklus 55, 55′,
maßgeblichen Zufallszahl ein entsprechendes Rohsignal für
jede Komponente, das wiederum mit der empfangenen Ant
wort, z.B. K 3 und deren Wiederholung K 3′, nach einer
Exor-Verknüpfung ausgewertet wird. Daraus erlangt die
Zentrale 29 wieder die unverschleierte Information, welche
die Komponente übertragen wollte. Sofern bei der Kompo
nente ungestörte Verhältnisse vorliegen, wurde, wie bereits
erwähnt, nur eine "Leer-Antwort" übertragen, worauf
die Zentrale 29 nichts Besonderes zu unternehmen braucht.
Die Zentrale 29 generiert vielmehr eine neue halbe Zufalls
zahl, welche sie dann, gemäß Fig. 5, im nächsten Ar
beitszyklus 55′ als die bereits mehrfach erwähnte Teil
nachricht A 2 mit einer entsprechend verschleierten
"Leer-Nachricht" B 2, C 2 an die Komponenten 31 bis 33
gleichzeitig weitergibt.
Sofern bei einer Komponente ein besonderes Ereignis einge
treten ist, daß der Zentrale 29 durch eine in vorstehender
Weise modifizierte Antwort mitgeteilt wurde, so stellt
die Zentrale 29 dies bei Empfang fest und gibt im aller
nächsten Arbeitszyklus 55′ mit ihrer Nachricht eine ent
sprechende Bestätigung in der dortigen Teilnachricht B 2,
C 2 weiter. Die erste Bitstelle des Teilstücks B 2 einer
solchen Teilnachricht wird zweckmäßigerweise zur Kennung
benutzt, ob es sich dabei um eine Bestätigung eines ge
meldeten Ereignisses oder um eine Arbeitsanweisung für
die Komponente handelt. Bezogen auf die analoge Dar
stellung der Nachricht in Fig. 3 bedeutet dies z.B.,
daß bei einer "Bestätigung" die Bitstelle b 1 mit "1"
und bei einer "Arbeitsanweisung" mit "0" gekennzeichnet
wird. Die drei übrigen Bitstellen b 2, b 3 und b 4 geben
dann zweckmäßigerweise die Nummer der betreffenden Kompo
nente 31 bis 33 an, für welche eine solche "Bestätigung"
der Zentrale 29 bestimmt ist. In dem Teilstück C 2 einer
solchen bestätigenden Nachricht der Zentrale 29 wird
dann die von der Komponente empfangene Information wieder
gegeben.
Eine solche "Bestätigung" der nächsten Nachricht 47
und deren Wiederholung 47′ der Zentrale 29 wird von allen
Komponenten 31 bis 33 empfangen. Bis zum ordnungsgemäßen
Empfang einer solchen "Bestätigung" sendet die betreffende
Komponente, z.B. die Komponente 33, aufgrund des dort
eingetretenen besonderen Ereignisses ihre Antwort K 3
mit Wiederholung K 3′ immer wieder in dem dafür maßgeblichen
Arbeitszyklus 55, und zwar selbst dann, wenn das Ereignis,
welches diese Reaktion der Zentrale 29 bewirkt hat, nicht
mehr andauert. Dies ändert sich nur dann, wenn in der
Zwischenzeit ein anderes Ereignis höherer Priorität bei
dieser Komponente 33 stattgefunden hat. In diesem Fall
wird von da ab eine auf dieses prioritätshöhere Ereignis
Bezug nehmende Antwort der Komponente 33 repetierend ge
sendet, bis dazu eine "Bestätigung" der Zentrale 29 ein
gegangen ist. Sollte dann die vorausgehende Antwort K 3;
K 3′ noch nicht beantwortet worden sein, so wird diese
Antwort von der Komponente 33 in jedem zugeordneten
Arbeitszyklus mit Wiederholung gesendet, bis
auch darauf die Bestätigung eingeht. Dadurch gehen mit
Sicherheit keine Meldungen von Ereignissen verloren und
werden entsprechend ihrer Wichtigkeit behandelt.
Für eine andere Komponente 31, z.B. ein Anzeigegerät,
kann eine solche "Bestätigung" der Zentrale 29 bereits
eine "Arbeitsanweisung" bedeuten, z.B. eine Anzeige zu
setzen. Eine im vorerwähnten Beispiel mit "0" im ersten
Bit gekennzeichnete "Arbeitsanweisung" der Zentrale 29
an ihre Komponenten umfaßt einen sich über die sieben
anderen Bits erstreckenden Informationsgehalt und kann
folglich bis zu 127 verschiedene Arbeitsanweisungen um
fassen, die bei unterschiedlichen Komponenten auch ver
schiedene Reaktionen auslösen können. Ist die Alarmanlage
scharf gestellt, so kann die Zentrale 29 bei einer durch
Ansprechen eines Fühlers bewirkten alarmierenden Antwort
einer Komponente sofort eine solche Arbeitsanweisung
an ihre Komponenten 31 bis 33 senden, die bei einem
Alarmgerät, z.B. bei der Komponente 32, sofort Alarm aus
löst. Eine "Bestätigung" der vorgenannten Art an die von einer
anderen Komponente, z.B. dem Sensor 33, stammenden Ant
wort kann dann einem späteren Arbeitszyklus vorbehalten
bleiben. Bei dieser wechselseitigen Kommunikation kann
es vorkommen, daß trotz der Wiederholung 46′ einer Nach
richt 46 bzw. Wiederholung K 1′ einer Antwort K 1 fehler
hafte Informationen empfangen werden. Dies stellt das
betreffende Bauteil aber sogleich fest, weil dann das
Prüfbit nicht mit dem zugehörigen Vier-Bit-Signal über
einstimmt. Ergab sich ein solcher Fehler lediglich bei
der oben erwähnten "Leer-Nachricht" oder "Leer-Antwort",
so wird dies zwar dem jeweils anderen Bauteil, also den
Komponenten bzw. der Zentrale, gemeldet, doch reagiert
dieses andere Bauteil zunächst noch nicht hierauf, sondern
arbeitet in den darauffolgenden Arbeitszyklen in normaler
Weise weiter. Dies ändert sich aber dann, wenn die Zentrale
29 in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen bei einer
bestimmten Komponente, z.B. dem Sensor 33, die zugehörige
Antwort K 3 mit ihrer Wiederholung K 3′ nicht richtig ver
standen hat. Dann gibt die Zentrale 29 zweckmäßigerweise
besondere "Arbeitsanweisungen" an ihre Komponenten weiter,
die von ihren jeweiligen Zuständen abhängen. Liegt ein
besonderes Ereignis der Information zugrunde, die aufgrund
der Auswertung des zugehörigen Prüfbits als falsch em
pfangen festgestellt wurde, dann veranlaßt das betreffen
de Bauteil, nämlich die Zentrale bzw. Komponente, daß der
andere Bauteil, nämlich die Komponente bzw. die Zentrale,
die mißverstandene Information, also B 1, C 1 mit Wieder
holung B 1′, C 1′ bzw. K 1 mit der Wiederholung K 1′, erneut
sendet.
Die erfindungsgemäße Anlage kann auch eine Unterbrechung
des Übertragungswegs zwischen den Bauteilen feststellen,
die sich beispielsweise durch Kurzschluß, Leitungsbruch,
Entfernen einer Komponente oder durch Übertönen der
Anlagensignale, beispielsweise durch ein Breitband-Stör
signal, ergeben. Dies geschieht, indem die Verarbeitungs
einheit 11 die vorstehend unter Ziff. 7.4 von Fig. 7
erläuterten Maximalwerte aller Bits der empfangenen
Information mit Wiederholung absolut setzt und zu einem
Additionswert zusammenfaßt. Dann wird dieser Additions
wert mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen und eine
solche "Unterbrechung des Übertragungswegs" festgestellt,
wenn der Additionswert den Soll-Wert nicht erreicht.
Zweckmäßigerweise wird über dem Soll-Wert noch ein höherer
zur Vorwarnung dienender Soll-Wert festgelegt, mit dem ein
solcher Additionswert ebenfalls verglichen wird. Liegt
das Vergleichsergebnis zwischen diesen beiden Soll-Werten,
so wird der Arbeitszyklus zwischen den Bauteilen fortge
setzt, doch ein Warnsignal zwischen den Bauteilen ausge
tauscht. Ein solches Warnsignal macht den Betreiber der
Anlage darauf aufmerksam, die Anlage zu überprüfen bzw.
den Kundendienst anzurufen.
In Fig. 5 sind zwei aufeinanderfolgende Arbeitszyklen 55,
55′ mit den jeweils gesendeten Signalen dargestellt. So
zeigt die obere Zeile die Sendesignale der Zentrale, wozu
die bereits mehrfach erwähnten Nachrichten und ihre Wieder
holungen 46, 46′ bzw. 47, 47′ gehören. Die untere Zeile
zeigt dabei die zugehörigen gesendeten Antworten der
verschiedenen Komponenten. Im ersten Arbeitszyklus fallen
in den beiden Sendeserien 56, 56′ die Antworten K 1 bis K 7
und Wiederholungen K 1′ bis K 7′ von sieben ersten Kompo
nenten an, während im darauffolgenden Arbeitszyklus 55′
die entsprechenden Sendeserien 57, 57′
von sieben weiteren Komponenten anfallen, die dort,
ebenfalls in einer vorgegebenen stets unveränderten
Reihenfolge ihre Antworten K 8 bis K 14 mit Wiederholungen
K 8′ bis K 14′ senden. Wie aus der jeweils obersten Zeile
ersichtlich ist, sendet die Zentrale 29 jeweils vor ihrer
Nachricht mit Wiederholung aber noch ein binäres Synchron
signal 45, das in Fig. 8 unter Ziff. 8.1 vergrößert darge
stellt ist. Damit lassen sich die Taktgeber der Komponenten
31 bis 33 mit demjenigen der Zentrale 29 synchronisieren.
Wie aus Ziff. 8.1 ersichtlich, bestehen die Synchronsignale
45, 45′ jeweils aus zwei Bits mit zueinander gegensätz
licher Binärität. Dabei wählt man die einzelne Bit-Zeit
länge 49 gleich einem geradzahlig Vielfachen der auf
dem fremden Drahtnetz 30 befindlichen Netzperiode.
Demgegenüber ist die Bit-Zeitlänge 97 bei der in Fig. 3
dargestellten Nachricht zweckmäßigerweise gleich dem ein
fachen oder ganzzahligen Vielfachen einer solchen Netz
periode, was dann in gleicher Weise für die Bit-Zeitlänge
der Antworten der Komponenten gilt. Die Netzperiode kann
dann keine Störungen der empfangenen Signale hervorrufen.
Sieht man von der Initialisierungsphase ab, die später
noch eingehend geschildert wird, so wird während des
normalen Betriebs der Anlage ein solches Synchronsignal
45, 45′ in folgender Weise von jeder einzelnen Komponente
ausgewertet:
Die Verarbeitungseinheit 11 setzt zur Auswertung des
Synchronsignals 45 bzw. 45′ jeweils ein aus Fig. 8
erkennbares Fenster 50 bzw. 50′, das sich über den Null-
Durchgang 48 bzw. 48′ erstreckt. Im vorliegenden Fall
besitzen die Synchronsignale eine zueinander spiegelbild
liche Binärität, nämlich beim Synchronsignal 45 "1-0"
und beim Synchronsignal 45′ die Binäritätsfolge "0-1".
Die Fensterbreite 51 ist dabei gleich der Bit-Zeitlänge 49
gewählt. Die Auswertung eines solchen Synchronsignals 45
erfolgt mit Hilfe des aus Fig. 4 ersichtlichen Einheit
10, 11 wobei die Signal-Zeit-Flächen innerhalb der
ersten Fensterhälfte 52 einerseits und der zweiten
Fensterhälfte 52′ getrennt ermittelt werden. Wegen des
bereits erwähnten invertierenden Integrators 41 von Fig. 4
ergeben sich daraus die aus Ziff. 8.2 der Fig. 8 ersicht
lichen Maximalwerte 54, 54′ dieser Flächensumme. Bei der
Auswertung in der Verarbeitungseinheit 11 werden zunächst
die beiden Werte 54, 54′ unter Beachtung des Vorzeichens
addiert. Dabei ergibt sich der Additionswert Null, wenn
die Fenstermitte 53 mit dem Null-Durchgang 48 des Synchron
signals 45 exakt ausgerichtet war. Liegt aber die Fenster
mitte 53 gegenüber dem Null-Durchgang 48 nach links bzw.
rechts verschoben, so ergibt sich aus der Addition von
54 und 54′ ein umso größerer negativer bzw. positiver
Wert, in Abhängigkeit vom Ausmaß der Abweichung. Dement
sprechend kann die Taktgeschwindigkeit des Taktgebers
in der betreffenden Komponente hinsichtlich Richtung und
Betrag geregelt werden. Bei dieser Auswertung werden die
ermittelten Additionswerte einem als digitales Propor
tional-Integrations-Glied ausgebildeten Schleifenfilter
zugeführt, dessen Ausgangsgröße die Taktgeschwindigkeit
des jeweiligen Taktgebers steuert. Das Schleifenfilter
sorgt für eine weitere Verbesserung der Regelung, weil
erst nach einer Reihe von Abweichungen mit einer bestimm
ten Tendenz die entsprechende Korrektur des Taktgebers
vollzogen wird.
Weil die Signal-Zeit-Flächen 54, 54′ in beiden Fenster
hälften 52, 52′ voneinander getrennt ermittelt werden,
wird die zueinander spiegelbildliche Binärität der beiden
Signale 45, 45′ von der Auswerteeinrichtung erkannt. Dies
wird im dargestellten Ausführungsbeispiel dazu benutzt,
um in den beiden zugehörigen Arbeitszyklen 55, 55′, wie
bereits erwähnt wurde, zwei unterschiedliche Gruppen
von Komponenten anzusprechen, wie aus Fig. 5 zu ent
nehmen ist. Die Antwort und die Wiederholung für die
ersten sieben Komponenten erfolgt in den erwähnten
Sendeserien 56, 56′ im ersten Arbeitszyklus 55, während
die sieben weiteren Komponenten erst im nächsten Arbeits
zyklus 55′ ihre Antworten in den Serien 57, 57′ geben.
Beachtenswert ist dabei, daß, begründet auf die dortige
Trägerfrequenz f, "Arbeitsanweisungen" der Zentrale 29
beinhaltende Nachrichten an sämtliche Komponenten gehen,
dort empfangen und auch gleich ausgewertet werden. So kann
z.B. die Arbeitsanweisung "Alarm geben", die in der Nach
richt 46 und ihrer Wiederholung 46′ enthalten ist, z.B.
auch in der erst in der zweiten Gruppe mit ihrer Antwort
K 13 wirksamen Komponente gleich im ersten Arbeitszyklus
55 ausgeführt werden. Umgekehrt kann auch eine Bestätigung
der Zentrale 29 aufgrund einer besonderen Meldung in der
ersten Gruppe der Komponenten, z.B. die dort mit der
Antwort K 4 und ihrer Wiederholung K 4′ wirksam ist, schon
in der darauffolgenden Nachricht 47 und ihrer Wiederholung
47′ im nächsten Arbeitszyklus 55′ gesendet werden.
Die Aufteilung einer Vielzahl von Komponenten in zwei solche
Gruppen, die durch spiegelbildliche Synchronsignale 45, 45′
zu unterscheiden sind, bringt zunächst den Vorteil einer
kurzen Zeitlänge im jeweiligen Arbeitszyklus 55 bzw. 55′.
Wie vorstehend erläutert wurde, ist aber damit auch die
Reaktionszeit der Zentrale 29 auf eine besondere Antwort
der Komponente erheblich kürzer, wie auch die Komponente
aus einer später antwortmäßig wirksamen Gruppe schon
während des vorausgehenden Arbeitszyklus eine "Arbeits
anweisung" der Zentrale ausführen kann. Trotz zahlreicher
Komponenten ergeben sich daher sehr kurze Zeiten zwischen
einem gemeldeten Ereignis und einer Reaktion hierauf.
Durch die spiegelbildliche Binärität aufeinanderfolgender
Synchronsignale 45, 45′ läßt sich auch ein systematischer
Fehler beim Setzen der Fenster 50, 50′ vermeiden, wie anhand
der strichpunktiert angedeuteten Kurven in Fig. 8 näher
erläutert ist. Im Idealfall liegen die zur Darstellung
der Binärität dienenden Maximal- und Minimalspannungen
59, 59′ gemäß Ziff. 8.1 symmetrisch zu der gestrichelt
in Fig. 8 angedeuteten Bezugsspannung 58. Die Auswertung
ist dann unproblematisch. Beispielsweise wegen einer un
symmetrischen Arbeitsweise des Verstärkers kann es aber
vorkommen, daß die strichpunktiert angedeuteten Maximal-
und Minimalspannungen 60, 60′ beim Synchronsignal 45 un
symmetrisch zur Bezugsspannung 58 liegen, weshalb die jetzt
vollzogene Integration einen dementsprechend erniedrigten
bzw. erhöhten Wert 61 bzw. 61′gibt. Bei der unter Be
achtung des Vorzeichens vollzogenen Addition dieser Integrations
werte 61, 61′ würde sich nun eine vorgetäuschte Verschiebung
des Fensters 50 ergeben. Weil aber das nächstfolgende
Synchronsignal 45′ eine spiegelbildliche Binärität zu
diesem vorausgehenden Synchronsignal 45 besitzt, ergeben
sich beim dortigen Fenster 50′ dementsprechend im umge
kehrten Vorzeichensinne liegende Integrationswerte 62, 62′.
Bei der Auswertung werden zwar wegen der unter Beachtung
der Vorzeichen vollzogenen Differenz positive Additions
werte erlangt, doch erfolgt die Auswertung des beim Fenster
50′ anfallenden Additionswerts, der durch die besondere
Binärität erkannt wird mit invertiertem Vorzeichen.
Auf diese Weise ergibt sich automa
tisch eine Kompensation der Unsymmetrie der Maximal-
und Minimalspannungen 60, 60′ bezüglich der Bezugsspannung
58, weshalb deswegen keine Änderung der Lage des Fensters
50 bzw. 50′ erfolgen wird.
In dem Fall, wo beispielsweise überhaupt kein Synchron
signal eingeht, würde, wenn sonst nichts geschieht, die
vorbeschriebene Auswertung eine scheinbare richtige Lage
des Fensters feststellen. Deswegen werden bei der weiteren
Auswertung die absoluten Beträge der beiden Integrations
werte 54, 54′, die zu den beiden Fensterhälften 52, 52′
gehören, addiert und festgestellt, ob ihre Summe einen
bestimmten Mindestwert erreicht. Ist dies nicht der Fall,
so wird das eingegangene Synchronsignal 45 bzw. 45′ als
zu energiearm gewertet. Ein solcher Einzelfall führt
normalerweise noch zu keiner Reaktion; vielmehr wird auch
hier die Tendenz über eine längere Zeit überwacht. Eine
Reaktion wird erst ausgelöst, wenn nach mehreren Arbeits
zyklen Synchronsignale geringer Energie festgestellt
werden. Ist dies der Fall, so wird eine besondere Ini
tialisierungsphase eingeleitet, wie sie auch zu Beginn
des Betriebs einer Anlage abläuft.
Beim Einschalten einer Anlage kommt es darauf an, die
verschiedenen Taktgeber in den einzelnen Komponenten
möglichst schnell und hinreichend genau mit dem Taktgeber
der Zentrale zu synchronisieren. Dies wird in einer soge
nannten "Initialisierungsphase" vollzogen, bei der, wie
in Fig. 8 näher erläutert ist, ein Fenster in folgender
Weise grob gesetzt wird:
Gemäß Fig. 8 nimmt in der Initialiserungsphase eine Komponente in kurzen Zeitabständen 63 Signalproben 64 ab, wie sie sich in Fig. 4 an der Leitung 42 ergeben und gibt sie über die Leitung 65 an ihre Verarbeitungsein heit 11 weiter. In der Verarbeitungseinheit 11 sind die aus Ziff. 8.1 der Fig. 8 ersichtlichen oberen und unteren Schwellenwerte 66, 66′ beidseitig der Bezugsspannung 58 gesetzt. Das zwischen den Schwellenwerten 66, 66′ liegende Intervall ist so gesetzt, daß bei Signallosigkeit ein üblicherweise anfallendes Rauschsignal stets innerhalb dieses Intervalls liegt. Empfängt nun die Komponente ein erstes Synchronsignal 45 der Zentrale 29, so fällt die in Fig. 8 angedeutete nächste Signalprobe 64′ aus diesem Intervall 66, 66′ heraus und stellt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Maximalspannung 59 fest. Aus gehend von dieser ersten erfolgreichen Signalprobe 64′ wird nun in einem bestimmten Zeitabstand 67, der im vor liegenden Ausführungsbeispiel die halbe Bit-Zeitlänge 49 beträgt, das Fenster grob gesetzt, dessen Fensteranfang 68 in Fig. 8 strichpunktiert angedeutet ist. Von da ab vollzieht sich die Auswertung des Synchronsignals 45 in der bereits geschilderten Weise und führt zu der bereits beschriebenen feineren Korrektur der Fensterlage. Sinnge mäß wird auch bei dem spiegelbildlichen Synchronsignal 45′ bei der dortigen Minimalspannung eine erste erfolg reiche Signalprobe 64′ festgestellt, die außerhalb des durch die erwähnten Schwellenwerte 66, 66′ bestimmten Intervalls liegt.
Gemäß Fig. 8 nimmt in der Initialiserungsphase eine Komponente in kurzen Zeitabständen 63 Signalproben 64 ab, wie sie sich in Fig. 4 an der Leitung 42 ergeben und gibt sie über die Leitung 65 an ihre Verarbeitungsein heit 11 weiter. In der Verarbeitungseinheit 11 sind die aus Ziff. 8.1 der Fig. 8 ersichtlichen oberen und unteren Schwellenwerte 66, 66′ beidseitig der Bezugsspannung 58 gesetzt. Das zwischen den Schwellenwerten 66, 66′ liegende Intervall ist so gesetzt, daß bei Signallosigkeit ein üblicherweise anfallendes Rauschsignal stets innerhalb dieses Intervalls liegt. Empfängt nun die Komponente ein erstes Synchronsignal 45 der Zentrale 29, so fällt die in Fig. 8 angedeutete nächste Signalprobe 64′ aus diesem Intervall 66, 66′ heraus und stellt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Maximalspannung 59 fest. Aus gehend von dieser ersten erfolgreichen Signalprobe 64′ wird nun in einem bestimmten Zeitabstand 67, der im vor liegenden Ausführungsbeispiel die halbe Bit-Zeitlänge 49 beträgt, das Fenster grob gesetzt, dessen Fensteranfang 68 in Fig. 8 strichpunktiert angedeutet ist. Von da ab vollzieht sich die Auswertung des Synchronsignals 45 in der bereits geschilderten Weise und führt zu der bereits beschriebenen feineren Korrektur der Fensterlage. Sinnge mäß wird auch bei dem spiegelbildlichen Synchronsignal 45′ bei der dortigen Minimalspannung eine erste erfolg reiche Signalprobe 64′ festgestellt, die außerhalb des durch die erwähnten Schwellenwerte 66, 66′ bestimmten Intervalls liegt.
In dieser Initialisierungsphase werden bereits die Signal-
Zeitflächen in jeder Fensterhälfte 52, 52′ bestimmt und
deren absolute Beträge aufsummiert, welche dann, wie
bereits oben beschrieben wurde, zwecks Energiekontrolle
des empfangenen ersten Synchronsignals 45 mit dem vorge
gebenen unteren Energiegrenzwert verglichen werden. Sollte
nämlich das empfangene Synchronsignal 45 zu energie
schwach sein, so ist es unzweckmäßig, darauf aufbauend
das Fenster 50 grob zu setzen. Daher wird in dem Fall, wo
der vorgenannte Grenzwert unterschritten wird, erneut
die vorbeschriebene Initialisierungsphase eingeleitet.
Durch in der Initialisierungsphase auftretende Störungen
kann ein grob gesetztes Fenster 50 sehr extrem gegenüber
dem Null-Durchgang 48 des Synchronsignals 45 von Fig. 8
versetzt sein. Dies wird von der betreffenden Komponente
dadurch festgestellt, daß die aus der zugehörigen Ziff. 8.2
ersichtlichen Integrationswerte 54, 54′ vorzeichenbehaftet
addiert und dieser Additionswert seinerseits mit einem
bestimmten Grenzwert verglichen wird, der nicht über
schritten werden soll. Wird eine Überschreitung festge
stellt, so leitet die betreffende Komponente die Ini
tialisierungsphase erneut ein.
Schließlich überwacht die Komponente in der Initialisierungs
phase, ob in der ersten Fensterhälfte 52 gemäß Fig. 8
tatsächlich ein negativer Integrationswert 54 anfällt
und ferner, ob in der zugehörigen anderen Fensterhälfte 52
wegen des Wechsels der Binärität ein positiver Integra
tionswert 54′ sich ergibt. Werden diese Verhältnisse nicht
festgestellt, so liegt auch kein Synchronsignal 45 vor,
weshalb dann erneut die Initialisierungsphase einge
leitet wird. Diese Kontrolle vollzieht sich natürlich
in analoger Weise, wenn zuerst das andere spiegelbildliche
Synchronsignal 45′ anfällt. Auf diese Weise stellt die
betreffende Komponente zugleich fest, ob bei einer solchen
erfolgreichen Initialisierungsphase der in Fig. 5 be
schriebene erste Arbeitszyklus 55 oder der zweite 55′
vorliegt, weshalb die zugehörigen Komponenten, ent
sprechend der vorbeschriebenen Gruppeneinteilung in diesem
Rahmen ihre Antworten K 1 bis K 14 mit ihren Wiederholungen
K 1′ bis K 14′ jetzt oder erst im darauffolgenden Arbeits
zyklus senden.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen Beispiele für einen unterschied
lichen Aufbau der Komponenten. So ist in Fig. 9 und 10
eine als Sensor 70, 70′ ausgebildete Komponente gezeigt.
Der Sensor 70 von Fig. 9 umfaßt einen inneren, in das Gerät
integrierten Fühler 71, der mit einer Baugruppe 80 ver
bunden ist. Diese besteht aus der bereits beschriebenen
Steuereinheit 11, dem Sende-Empfangsteil 10 und einer
Energieversorgung, welche einen Netzteil 72 und eine
Notstromversorgung 73, z.B. einen Akku, umfaßt. Spricht
der Fühler 71 an, so kann dies akustisch und/oder optisch
durch eine entsprechende Alarmanzeige 77, 76 kundbar
gemacht werden. Eine optische Betriebsanzeige 75 zeigt
die Wirksamkeit des Sensors 70. Zur Funktionsüberprüfung
des Sensors 70 kann eine Testtaste 74 vorgesehen sein.
Der in Fig. 10 gezeigte Sensor 70′ unterscheidet sich
gegenüber dem vorhergehenden durch mehrere externe Fühler
78, die über Verbindungsleitungen 79 an ihm angeschlossen
sind. Dieser Anschluß erfolgt über einen Schnittstellen
teil 81, der mit der vorbeschriebenen Baugruppe 80 ver
bunden ist. Ein weiterer Unterschied besteht in einer
entsprechend der Anzahl der Fühler 78 vielfach angeord
neten optischen Alarmanzeige 76, um eine Einzelkennung
der Alarmauslösung kundbar zu machen.
In Fig. 11 ist eine als Alarmgeber 82 ausgebildete
Komponente gezeigt. Neben der Baugruppe 80 sind über
einen Schnittstellenteil 81 verschiedene Alarmierungs
mittel angeschlossen, wie beispielsweise eine Rundum
kennleuchte 83, eine Sirene 84 und ein automatisches
Wähl- und Anzeigegerät 85. Eine Betriebsanzeige 75 zeigt
auch hier die Wirksamkeit dieses Alarmgebers 82.
In Fig. 12 ist eine als Bedien- und Anzeigegerät 86
gestaltete Komponente veranschaulicht. Neben der Baugruppe
80 umfaßt diese eine alpha-numerische Anzeige 87, in
welcher die jeweilige Meldung und ihre Herkunft ablesbar
gemacht wird, beispielsweise in der Form "Einbruch im
Zimmer X". Das Gerät 86 besitzt eine Schar von optischen
Sammelanzeigen 88, von denen entsprechende jeweils wirksam
werden, wenn z.B. ein Akku ausgefallen ist, eine Sabotage
vorliegt oder ein Einbruch im Wirkungsbereich der Alarm
anlage festgestellt wird. Ferner ist eine Schar von Be
dienungselementen 89 mit zugehörigen Zustandsanzeigen 90
vorgesehen, welche beispielsweise die Funktionen ausüben
"Löschen der Anzeige" oder "Scharf- bzw. Unscharfstellen"
der ganzen Anlage bzw. einzelner Bereiche oder als An
zeigetest fungieren bzw. schließlich als Notruftaste
bei einem Überfall dienen. Zumindest einige dieser Be
dienungselemente 89 lassen sich über einen Schlüssel
schalter 91 wahlweise wirksam bzw. unwirksam setzen. Der
Schlüsselschalter 91 kann von einer berechtigten Person
über einen Schlüssel 92 bedient werden.
Fig. 13 zeigt schließlich den beispielsweisen Aufbau
einer Zentrale 93, die im vorliegenden Fall auch noch
bestimmte Funktionen von Komponenten erfüllt. Die Zentrale
93 umfaßt die vorausgehend in dem Bedienungsgerät von
Fig. 12 erläuterten Elemente, die hier zu der in jedem
Fall vorgesehenen Betriebsbaugruppe 80 treten. Diese
Zentrale 93 hat, ähnlich wie der in Fig. 10 gezeigte
Sensor, über einen Schnittstellenteil 81 und Leitungen 79
angeordnete Fühler 78 und schließlich über einen weiteren
Schnittstellenteil 81′ verschiedene Alarmmittel 83, 84,
85, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 11 be
schrieben worden sind. Die Zentrale 93 ist aber auch
über eine Fernbedienung betätigbar und besitzt hierzu
eine Antenne 95, die an einen Funkempfänger 94 ange
schlossen ist. Über einen tragbaren Sender kann von einem
entfernten Ort aus von einer in Gefahr geratenen Person
per Funk ein Notruf der Zentrale 93 übermittelt werden.
Alternativ können über einen solchen tragbaren Sender
aber auch bestimmte Bedienungsfunktionen an der Zentrale 93
ausgeübt werden, wie z.B. Scharf- oder Unscharfstellen
der Alarmanlage.
Die Erfindung ist nicht nur bei Signalen mit Frequenz
sprung-Modulation (FSK-Modulation) anwendbar, sondern
auch bei allen anderen Modulationsarten, wie z.B.
Phasensprung-Modulation (PSK-Modulation) oder DPSK-
Modulation.
- Bezugszeichenliste
10 Sende-Empfangsteil
11 Steuer- und Verarbeitungseinheit
12 Betriebsanzeigeeinrichtung
13 Alarmierungseinrichtung
14 Fühleinrichtung
15 Bedienungseinrichtung
16 externer Alarmgeber
17 externer Fühler
18 Anschlußleitung
19 Anschlußleitung
20 Leitung
21 elektrischer Schalter
22 Oszillator für fL
23 Oszillator für fH
24 Ausgangsleitung
25 Sender
26 Torleitung
27 Bandpaß
28 Koppler
29 Zentrale
30 Drahtnetz
31 erste Komponente
32 zweite Komponente
33 dritte Komponente
34 Vorverstärker
35 Mischer
36 Bandmaß, Verstärker und Begrenzer
37 FM-Demodulator
38, 38′ Bandpaß
39, 39′ Gleichrichter
40 Ausgangsleitung
41 rücksetzbarer Integrator
42 Leitung
43 Steuerleitung
44 Ausgangsleitung
45, 45′ Synchronsignal
46 erste Nachricht
46′ Wiederholung von 46
47 zweite Nachricht
47′ Wiederholung von 47
48, 48′ Null-Durchgang des Signals
49 Bit-Zeitlänge
50, 50′ Fenster
51 Fensterbreite
52, 52′ Fensterhälfte
53 Fenstermitte
54, 54′ Integrationswert
55, 55′ Arbeitszyklus
56 erste Antwortserie
56′ Wiederholung von 56
57 zweite Antwortserie
57′ Wiederholung von 57
58 Bezugsspannung
59 Maximalspannung
59′ Minimalspannung
60 Maximalspannung
60′ Minimalspannung
61, 61′ Integrationswert
62, 62′ Integrationswert
63 Zeitabstand von 64
64 Signalprobe
64′ erste erfolgreiche Signalprobe
65 Leitung
66, 66′ Schwellenwert
67 Zeitabstand
68 Fensteranfang
69 Zeitabstand K 1-K 1′
70, 70′ Sensor
71 Fühler
72 Netzteil
73 Notstromversorgung
74 Funktionsüberprüfungstaste
75 Betriebsanzeige
76 optische Alarmanzeige
77 akustische Alarmanzeige
78 externer Fühler
79 Leitung
80 Betriebsbaugruppe
81, 81′ Schnittstellenteil
82 Alarmgeber
83 Rundumkennleuchte
84 Sirene
85 Wähl- und Anzeigegerät
86 Bedien- und Anzeigegerät
87 alpha-numerische Anzeige
88 optische Sammelanzeigen
89 Bedienungselemente
90 Zustandsanzeige
91 Schlüsselschalter
92 Schlüssel für 91
93 Zentrale
94 Funkempfänger
95 Antenne
96 Tiefpaß
97 Bit-Zeitlänge (Fig. 3)
A 1, A 2 erster Nachrichtenteil
B 1, b 2 Teilstück des zweiten Nachrichtenteils
C 1, C 2 Teilstück des zweiten Nachrichtenteils
A 1′, A 2′ Wiederholung von A 1, A 2
B 1′, B 2′ Wiederholung von B 1, B 2
C 1′, C 2′ Wiederholung von C 1, C 2
K 1 bis K 7 Antwort der ersten Komponentengruppe
K 1′ bis K 7′ Wiederholung von K 1 bis K 7
K 8 bis K 14 Antworten der zweiten Komponentengruppe
K 8′ bis K 14′ Wiederholung von K 8 bis K 14
a 1 bis a 4 Bits von A 1
b 1 bis b 4 Bits von B 1
c 1 bis c 4 Bits von C 1
f Trägerfrequenz der Zentrale
f′ Trägerfrequenz der Komponente
fL, fL′ Frequenz für binäre "0"
fH, fH′ Frequenz für binäre "1"
Δ f Abweichung von fL, fH von der Trägerfrequenz f
pa Prüfbit von A 1
pb Prüfbit von B 1
pc Prüfbit von C 1
F Fehler in der Signalübertragung von Fig. 7
Φ Bezugsspannung
Ph Phasenleitung von 30
MP Massenleitung von 30
Claims (20)
1. Alarmanlage mit einer seriellen Übertragung binärer
Signale mittels Modulation über ein
Drahtnetz (30), insbesondere das elektrische, stör
behaftete Versorgungsnetz, zwischen jeweils Sender und
Empfänger (10) aufweisenden Bauteilen (29; 31 bis 33),
nämlich einem zentralen Steuerbauteil (Zentrale 29) und einem oder mehreren peripheren Bauteilen (Komponenten 31 bis 33), wie Sensoren, Alarmgebern, Befehlsgeräten, Anzeigegeräten und/oder Kombinationen dieser Geräte,
wobei die Bauteile Speicher und Vergleichsglieder aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (29) in periodischer Folge eine Nachricht (46) mit wenigstens einer Wiederholung (46′) gleichzeitig an alle Komponenten (31 bis 33) abgibt, die einzelnen Komponenten (31 bis 33) auf die Nach richt (47) mit Wiederholung (47′) hin, nacheinander auf zeitlich fest zugewiesenen Plätzen in einer vor gegebenen Sendefolge der Zentrale eine Antwort (K 1 bis K 7) in einer ersten Sende-Serie (56) und wenigstens eine Wiederholung (K 1′ bis K 7′) der Antwort in einer weiteren Sende-Serie (56′) an die Zentrale (29) ab geben,
wobei die Antwort (K 1 bis K 7) und deren Wiederholung (K 1′ bis K 7′) in den beiden Sende-Serien (56, 56′) für jede Komponente (31 bis 33) in gleichem Zeit abstand (69) zueinander liegen,
und die Bauteile (Zentrale 29 und Komponenten 31 bis 33) miteinander synchronisierte Taktgeber sowie jeweils ein Rechenglied aufweisen,
das in der Zentrale (29) bzw. in den Komponenten (31 bis 33) bitweise die Signal-Zeit-Flächen der empfangenen Antworten (K 1 bis K 7) und ihrer Wiederholungen (K 1′ bis K 7′) bzw. der Nachricht (46) und ihrer Wiederholung (46′) jeweils getrennt ermittelt, (Fig. 7, Ziff. 7.4), dann die Signal-Zeit-Flächen der jeweils zusammen gehörigen Bits zu einer Flächensumme addiert (Fig. 7, Ziff. 7.5) und die Flächensumme jeweils mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht sowie in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis über die Binärität jedes Signal-Bits entscheidet,
wobei nach Ablauf der für die Antworten (K 1 bis K 7) und ihrer Wiederholungen (K 1′ bis K 7′) vorgesehenen Zeit (55) die Zentrale (29) ihre nächstfolgende Nachricht (47) mit Wiederholung (47′) abgibt.
nämlich einem zentralen Steuerbauteil (Zentrale 29) und einem oder mehreren peripheren Bauteilen (Komponenten 31 bis 33), wie Sensoren, Alarmgebern, Befehlsgeräten, Anzeigegeräten und/oder Kombinationen dieser Geräte,
wobei die Bauteile Speicher und Vergleichsglieder aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (29) in periodischer Folge eine Nachricht (46) mit wenigstens einer Wiederholung (46′) gleichzeitig an alle Komponenten (31 bis 33) abgibt, die einzelnen Komponenten (31 bis 33) auf die Nach richt (47) mit Wiederholung (47′) hin, nacheinander auf zeitlich fest zugewiesenen Plätzen in einer vor gegebenen Sendefolge der Zentrale eine Antwort (K 1 bis K 7) in einer ersten Sende-Serie (56) und wenigstens eine Wiederholung (K 1′ bis K 7′) der Antwort in einer weiteren Sende-Serie (56′) an die Zentrale (29) ab geben,
wobei die Antwort (K 1 bis K 7) und deren Wiederholung (K 1′ bis K 7′) in den beiden Sende-Serien (56, 56′) für jede Komponente (31 bis 33) in gleichem Zeit abstand (69) zueinander liegen,
und die Bauteile (Zentrale 29 und Komponenten 31 bis 33) miteinander synchronisierte Taktgeber sowie jeweils ein Rechenglied aufweisen,
das in der Zentrale (29) bzw. in den Komponenten (31 bis 33) bitweise die Signal-Zeit-Flächen der empfangenen Antworten (K 1 bis K 7) und ihrer Wiederholungen (K 1′ bis K 7′) bzw. der Nachricht (46) und ihrer Wiederholung (46′) jeweils getrennt ermittelt, (Fig. 7, Ziff. 7.4), dann die Signal-Zeit-Flächen der jeweils zusammen gehörigen Bits zu einer Flächensumme addiert (Fig. 7, Ziff. 7.5) und die Flächensumme jeweils mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht sowie in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis über die Binärität jedes Signal-Bits entscheidet,
wobei nach Ablauf der für die Antworten (K 1 bis K 7) und ihrer Wiederholungen (K 1′ bis K 7′) vorgesehenen Zeit (55) die Zentrale (29) ihre nächstfolgende Nachricht (47) mit Wiederholung (47′) abgibt.
2. Alarmanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die absoluten Beträge der Flächensumme aller Bits
der empfangenen Nachricht (46) mit Wiederholung (46′)
bzw. einer Antwort (K 1) mit Wiederholung (K 1′) zu einem
Additionswert zusammengefaßt und mit einem ersten
vorgegebenen Sollwert verglichen werden,
wobei, wenn dieser Additionswert den Sollwert nicht erreicht, eine Unterbrechung der Übertragung fest gestellt wird.
wobei, wenn dieser Additionswert den Sollwert nicht erreicht, eine Unterbrechung der Übertragung fest gestellt wird.
3. Alarmanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Additionswert mit einem zweiten, gegenüber
dem ersten höheren Sollwert vergleichbar ist,
wobei, wenn der Additionswert zwischen dem ersten
und zweiten Sollwert liegt, zwar die Bauteile (29;
31 bis 33) weiterarbeiten, aber ein Warnsignal
einander wechselseitig zuleiten.
4. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (29)
zum Synchronisieren der einzelnen, in den Komponenten
(31 bis 33) befindlichen Taktgebern mit ihrem Taktgeber
vor ihrer Nachricht (46) mit Wiederholung (46′) je
weils ein Synchronsignal (45) sendet.
5. Alarmanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Synchronsignal (45) jeweils aus zwei Bits mit
wechselnder Binärität (0-1; 1-0) besteht
und von dem Taktgeber in einer Komponente (31 bis 33)
die zeitliche Lage eines über den Null-Durchgang (48)
des binären Synchronsignals (45) sich erstreckenden
Fensters (50) bestimmt ist,
die Signal-Zeit-Fläche (54, 54′) des Synchronsignals
(45) innerhalb des Fensters (50) ermittelbar und die
Taktfrequenz entsprechend dem von Null abweichenden
Ermittlungsergebnis derart regelbar ist,
daß das Fenster symmetrisch zum Null-Durchgang (48) des Synchronsignals (45) liegt.
daß das Fenster symmetrisch zum Null-Durchgang (48) des Synchronsignals (45) liegt.
6. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bit-Zeitlänge in der Nachricht (46) bzw.
Antwort (K 1) der Bauteile ein einfaches oder ganz
zahlig Vielfaches der Netzperiode ist und die Bit-Zeit
länge des Synchronsignals (45) ein geradzahliges
Vielfaches der auf dem fremden Drahtnetz (30) be
findlichen Netzperiode ist.
7. Alarmanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Signal-Zeit-Flächen (54, 54′) der in
der ersten und zweiten Fensterhälfte (52, 52′) liegenden
Signalteile des Synchronsignals (45) getrennt ermittel
bar und einzeln sowie in Kombination auswertbar sind.
8. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Synchronsignale (45′, 45) der Zentrale (29)
in aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen (55, 55′) jeweils
eine zueinander spiegelbildlich wechselnde Binärität
aufweisen,
nämlich 0-1 bzw. 1-0 im ersten und 1-0 bzw. 0-1 im zweiten Arbeitszyklus (55, 55′), die Signal-Zeit-Flächen (54, 54′) der in der ersten und zweiten Fensterhälfte (52, 52′) liegenden Signal teile jeder dieser Synchronsignale (45, 45′) getrennt ermittelt werden, die ermittelten Zeit-Flächen-Hälften (54, 54′) dieser Signale (45, 45′) summativ sowohl unter Berücksichtigung der Vorzeichen als auch in ihren Absolut-Beträgen ausgewertet werden und die Auswertung zur Regelung der Taktgeschwindigkeit des Taktgebers in der betreffenden Komponente (31 bis 33) dient.
nämlich 0-1 bzw. 1-0 im ersten und 1-0 bzw. 0-1 im zweiten Arbeitszyklus (55, 55′), die Signal-Zeit-Flächen (54, 54′) der in der ersten und zweiten Fensterhälfte (52, 52′) liegenden Signal teile jeder dieser Synchronsignale (45, 45′) getrennt ermittelt werden, die ermittelten Zeit-Flächen-Hälften (54, 54′) dieser Signale (45, 45′) summativ sowohl unter Berücksichtigung der Vorzeichen als auch in ihren Absolut-Beträgen ausgewertet werden und die Auswertung zur Regelung der Taktgeschwindigkeit des Taktgebers in der betreffenden Komponente (31 bis 33) dient.
9. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Summenflächen der Synchronsignale (45, 45′)
einem vorzugsweise als digitales Proportional-Inte
grations-Glied ausgebildeten Schleifenfilter zuführbar
sind,
dessen Ausgangsgröße die Taktgeschwindigkeit des
Taktgebers steuert.
10. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das für die
Auswertung des Synchronsignals dienende Fenster (50)
vorzugsweise eine über die Zeitlänge (49) eines
Synchron-Bits sich erstreckende Fensterbreite (51)
aufweist.
11. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachricht (46)
und ihre Wiederholung (46′) der Zentrale (29) einer
seits und die Antwort (K 1) und ihre Wiederholung (K 1′)
der Komponenten (31 bis 33) andererseits mit zwei zueinander
unterschiedliche Trägerfrequenzen (f, f′) übertragen werden.
12. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
5 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponenten (31 bis 33) zum anfänglichen groben
Setzen ihres Fensters (68) während einer Initialisierungs
phase der Anlage in kurzen zeitlichen Abständen (63)
Signalproben (64) aufnehmen
und, wenn nach anhaltender Signallosigkeit eine erste
Signalerhöhung (64′) aufgrund eines empfangenen
Synchronsignals (45, 45′) festgestellt wird, in einem
vorgegebenen Zeitabstand (67) davon das Fenster (68)
setzen.
13. Alarmanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Initialisierungsphase die Komponente
(31 bis 33) die innerhalb der ersten und der zweiten
Hälfte (52, 52′) ihres grob gesetzten Fensters (50)
liegenden Signal-Zeit-Flächen (54, 54′) der Signalteile
getrennt ermittelt, deren Absolut-Beträge summiert
und die Flächensumme mit einem vorgegebenen unteren
Grenzwert vergleicht,
wobei die Initialisierungsphase erneut eingeleitet
wird, wenn die Flächensumme den unteren Grenzwert
unterschreitet.
14. Alarmanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet,
daß in der Initialisierungsphase die Komponente (31
bis 33) die innerhalb der ersten und der zweiten
Hälfte (52, 52′) ihres grob gesetzten Fensters (50)
liegenden Signal-Zeit-Flächen (54, 54) der Signalteile
getrennt ermittelt, diese unter Berücksichtigung des
Vorzeichens addiert und diese Flächensumme mit einem
Grenzwert vergleicht,
wobei die Initialisierungs-Phase erneut eingeleitet wird, wenn die Flächensumme den oberen Grenzwert überschreitet.
wobei die Initialisierungs-Phase erneut eingeleitet wird, wenn die Flächensumme den oberen Grenzwert überschreitet.
15. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
8 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponenten (31 bis 33) einer Alarmanlage in
zwei Gruppen gegliedert sind,
von denen die eine Komponenten-Gruppe von dem in einem ersten Arbeitszyklus (55) ausgehenden Synchronsignal (45) und die andere Gruppe von dem dazu spiegelbildlich gestalteten Synchronsignal (45′) des zweiten Arbeitszyklus (55′) ansprechbar ist.
von denen die eine Komponenten-Gruppe von dem in einem ersten Arbeitszyklus (55) ausgehenden Synchronsignal (45) und die andere Gruppe von dem dazu spiegelbildlich gestalteten Synchronsignal (45′) des zweiten Arbeitszyklus (55′) ansprechbar ist.
16. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Bauteile (Zentrale 29 und Komponenten 31 bis
33) eine einheitliche Schlüsseltabelle mit einer Schar
von Adressen mit einer diesen Adressen als Informa
tionsinhalt eindeutig zugeordneten Schar von binären
Rohsignalen mit n Bits aufweisen,
ferner Speicher enthalten für eine die ganze Anlage,
die Zentrale (29) und jede Komponente (31 bis 33) individuell kennzeichnende Festzahlen sowie flüchtige
Speicher besitzen für eine von der Zentrale (29)
jeweils generierte Zufallszahl
und schließlich ein Operationsglied beinhalten, das
die Rohsignale entsprechend dem zwischen den Bau
teilen zu übermittelnden Informationsinhalt 2n
verschiedenen Modifikationen unterziehen kann, von
denen eine das Rohsignal unverändert läßt.
17. Alarmanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentrale (29) einen Zufallsgenerator zum freien
Erzeugen einer Zufallszahl aufweist
und daß die von der Zentrale (29) ausgehende Nach
richt (46) bzw. ihre Wiederholung (46′) aus mindestens
zwei Teilen (A 1; B 1; C 1) besteht,
von denen der eine Nachrichtenteil (A 1) die vom Zufalls
generator für jeden Arbeitszyklus (55) jeweils neu
erzeugte, unverschleierte Zufallszahl ist
und der andere Nachrichtenteil (B 1, C 1) ein, entsprechend
dem an die Komponenten (31 bis 33) zu sendenden
Informationsinhalt modifiziertes Rohsignal zu jener
Adresse der Schlüsseltabelle ist,
welche sich aus einer Kombination der Festzahlen der Zentrale (29) sowie der Anlage einerseits und der im vorausgehenden Arbeitszyklus (55) gesendeten Zufallszahl andererseits ergibt.
welche sich aus einer Kombination der Festzahlen der Zentrale (29) sowie der Anlage einerseits und der im vorausgehenden Arbeitszyklus (55) gesendeten Zufallszahl andererseits ergibt.
18. Alarmanlage nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet,
daß die Antwort (K 1) bzw. ihre Wiederholung (K 1′),
ein, entsprechend dem an die Zentrale (29) zu sendenden
Informationsinhalt modifiziertes Rohsignal zu jener
Schlüsseltabelle ist,
die sich aus einer Kombination der Festzahlen dieser Komponente (31) sowie der Anlage einerseits und der aktuellen Zufallszahl andererseits ergibt.
die sich aus einer Kombination der Festzahlen dieser Komponente (31) sowie der Anlage einerseits und der aktuellen Zufallszahl andererseits ergibt.
19. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Nachricht (46, 46′) bzw. die Antwort (K 1, K 1′)
empfangende Bauteil (Komponente 31 bzw. Zentrale 29)
aus den ihm bekannten Adressen-Daten anhand seiner
eigenen Schlüsseltabelle das Rohsignal nachbildet,
mit dem empfangenen, modifizierten Rohsignal vergleicht
und
aus dem Vergleichsergebnis die Modifikation und damit
den Informationsinhalt gewinnt
und gegebenenfalls aus einem in seinem Zuständigkeits
bereich anfallenden Ereignis und/oder einer geräte
seitigen Bedienung, den Informationsinhalt für die im
nächsten Arbeitszyklus (55′) zu übermittelnde Antwort
und Wiederholung bzw. Nachricht (47) und deren Wieder
holung (47′) erzeugt.
20. Alarmanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche
16 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antwort (K 1) bzw. ein Nachrichtenteil (A 1)
ein zusätzliches Prüfbit (pa) zur Fehlererkennung
aufweist
und daß die Komponenten (31 bis 33) erkannte Fehler
durch Aussenden einer Antwort (K 1) mit unpassendem
Prüfbit (pa) der Zentrale (29) erkennbar machen
und die Zentrale (29) eine solche von der Komponente
(31 bis 33) fehlerhaft empfangene Nachricht dann
ausnahmsweise mit gleichem Inhalt hinsichtlich der
Teilstücke des zweiten Nachrichtenteils (B 1; C 1)
repetiert,
wenn deren Inhalt für die Komponente relevant war.
wenn deren Inhalt für die Komponente relevant war.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627020 DE3627020A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Alarmanlage |
DE19863627045 DE3627045A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Alarmanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627020 DE3627020A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Alarmanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3627020A1 true DE3627020A1 (de) | 1988-02-11 |
Family
ID=6307037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863627020 Withdrawn DE3627020A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Alarmanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3627020A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0346614A2 (de) * | 1988-06-17 | 1989-12-20 | Gebrüder Merten Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Initialisieren eines digitalen Signalübertragungssystems |
SG97792A1 (en) * | 1998-06-15 | 2003-08-20 | Nohmi Bosai Ltd | Fire alarm system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3713142A (en) * | 1972-01-17 | 1973-01-23 | Signatron | Alarm system |
US3925673A (en) * | 1973-03-12 | 1975-12-09 | Jr Joseph E Wright | Apparatus for generating heavy oxygen molecules |
DE3143676A1 (de) * | 1981-11-04 | 1983-08-11 | Colt International Holdings AG, 6300 Zug | Ueberwachungsanlage |
DE3332268A1 (de) * | 1983-09-07 | 1985-03-21 | Fa. Aug. Winkhaus, 4404 Telgte | Alarmmeldeanlage |
US4511887A (en) * | 1981-09-14 | 1985-04-16 | Radionics, Inc. | Long range wireless alarm monitoring system |
-
1986
- 1986-08-09 DE DE19863627020 patent/DE3627020A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3713142A (en) * | 1972-01-17 | 1973-01-23 | Signatron | Alarm system |
US3925673A (en) * | 1973-03-12 | 1975-12-09 | Jr Joseph E Wright | Apparatus for generating heavy oxygen molecules |
US4511887A (en) * | 1981-09-14 | 1985-04-16 | Radionics, Inc. | Long range wireless alarm monitoring system |
DE3143676A1 (de) * | 1981-11-04 | 1983-08-11 | Colt International Holdings AG, 6300 Zug | Ueberwachungsanlage |
DE3332268A1 (de) * | 1983-09-07 | 1985-03-21 | Fa. Aug. Winkhaus, 4404 Telgte | Alarmmeldeanlage |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0346614A2 (de) * | 1988-06-17 | 1989-12-20 | Gebrüder Merten Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Initialisieren eines digitalen Signalübertragungssystems |
EP0346614A3 (de) * | 1988-06-17 | 1992-02-05 | Gebrüder Merten Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Initialisieren eines digitalen Signalübertragungssystems |
SG97792A1 (en) * | 1998-06-15 | 2003-08-20 | Nohmi Bosai Ltd | Fire alarm system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3305685C2 (de) | Kennmarke für eine Kommunikationsvorrichtung sowie Kommunikationsvorrichtung und Kommunikationssystem | |
DE69909258T2 (de) | Lesegerät zur identifizierung von gegenständen | |
DE3780508T2 (de) | Hf-system zur automatischen fernablesung von instrumenten. | |
DE3415032C2 (de) | Verfahren zur störresistenten Funkübertragung | |
DE2727263A1 (de) | Verfahren zur signaluebertragung ueber leitungen eines wechselstrom-verteilungsnetzes, einrichtung dazu und anwendung des verfahrens | |
DE2122384A1 (de) | Elektrisches System zur Standortsbestimmung und Identifizierung einer Anzahl ortsveränderlicher Sender von einer entfernten Stelle aus | |
EP0157117A1 (de) | Testvorrichtung für Intrusionsmelder | |
DE2341087A1 (de) | Automatische brandmeldeanlage | |
DE2165754A1 (de) | Aussenstation zur Abgabe einer Alarmanzeige an eine Überwachungsstation | |
EP0833288B1 (de) | Verfahren zur Funkübertragung von Messdaten von Meldesensoren und Funk-Gefahrenmeldeanlage | |
DE2325134A1 (de) | Digitaler korrelator, insbesondere fuer ein system zur verhinderung von kollisionen | |
DE3144289A1 (de) | Rundfunkempfaenger | |
DE1441404A1 (de) | Alarmanlage | |
DE3119119A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur stochastischen uebertragung von messwerten | |
DE68920711T2 (de) | Verfahren und System zur Signalübertragung. | |
DE3627020A1 (de) | Alarmanlage | |
EP0770977A1 (de) | Verfahren zur Erhöhung der Übertragungssicherheit bei Funkalarmanlagen | |
DE1946247A1 (de) | Abfrage-Antwortsystem fuer verschiedene Abfragecodes | |
EP0962904A2 (de) | Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen mindestens zwei Sendeeinheiten und mindestens einer Empfangseinheit auf mindestens einem Übertragungskanal | |
DE3590106C2 (de) | System zur Signalübertragung zwischen einer Zentrale und zusätzlichen Geräten über ein herkömmliches Telefonnetz | |
DE1466053B2 (de) | Selbsttaetig arbeitendes funksystem zur datenuebertragung und gleichzeitigen entfernungsmessung | |
DE2133024C3 (de) | Kennungsverfahren bei Abfrage-/ Antwort-Radarsystemen mit verschiedenen Frequenzbereichen | |
DE4335815A1 (de) | Funkalarmanlage | |
DE19619246C1 (de) | Empfänger für ein von einem Transponder ausgesendetes Signal | |
DE19921959B4 (de) | System und Verfahren zur Radioübertragung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3627045 Format of ref document f/p: P |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: QUANTE AG, 5600 WUPPERTAL, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal |