DE3701046A1 - Verfahren und vorrichtung zum synchronisieren von alarmanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synkronisieren einer Anzahl von Anlagen, die das Passieren eines Gegenstandes durch einen im voraus bestimmten Bereich registrieren, wobei jede Anlage einen Sender und einen Empfänger zum abwechselnden Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen sowie einen an jedem Gegenstand befestigten Anzeiger zum Empfangen der obigen Signale und zum Aussenden von anderen Signalen beim Passieren des Bereichs, aufweist.

Internationale Patentanmeldung Nr. 84/0 491 und Internationale Patentanmeldung Nr. 83/03 203 betreffen Alarmanlagen, die in mehreren verschiedenen Geschäften angeordnet sein können. Wenn diese Geschäfte nahe beieinander liegen, ist es wichtig, daß die Anlagen synkronisiert sind, damit eine Anlage nicht während des Empfangens einer anderen sendet. Es ist bekannt ein solches Synkronisieren mittels einer Kabelverbindung zwischen den Anlagen herzustellen. Eine der Vorrichtungen arbeitet dann als "Master", während die übrigen Anlagen als sogenannte "Slaves" arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Kabelverbindungen zwischen den Anlagen zu vermeiden und diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Anlagen durch das Lichtnetz synkronisiert werden. Dadurch wird das Verbinden zwischen den Anlagen vermieden, da die vorhandenen Netzleitungen benutzt werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß gewisse technische Schwierigkeiten in Verbindung mit einem Synkronisieren ans Netz bestehen. Eine Einheit zum Netzsynkronisieren einer Anlage, die das Passieren eines Gegenstandes durch einen im voraus bestimmten Bereich registriert, wobei jede Anlage einen Sender und einen Empfänger zum abwechselnden Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen sowie einen an jedem Gegenstand befestigten Anzeiger zum Empfangen der obigen Signale und zum Aussenden von anderen Signalen beim Passieren des Bereichs aufweist, und wobei die Einheiten eine galvanische Trennung in Form eines Transformators umfassen, kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Sekundärseite des Transformators mittels der Primärseite synkronisiert wird, indem wiederum eine zusätzliche galvanische Trennung eingeschaltet ist. Hierdurch wird das gewünschte Synkronisieren unter Beibehaltung der galvanischen Trennung erzielt.

Das Synkronisieren kann z. B. mittels eines Komparators geschehen, der die Nulldurchgänge auf der Primärseite detektiert. Die zusätzliche galvanische Trennung kann z. B. ein Optokoppler sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Einheit zum Synkronisieren jeder Anlage ans Lichtnetz und

Fig. 2 die Anlage.

Das Anwenden mehrerer Alarmanlagen fordern ein Synkronisieren derselben. Bei den bekannten Systemen ist dieses dadurch erreicht, daß einer der Detektoren als "Master" arbeitet, während die übrigen als sogenannte "Slaves" arbeiten. Die erfindungsgemäßen Anlagen sind alle durch das Lichtnetz synkronisiert. Hierdurch wird ein gegenseitiges Verbinden der Anlagen vermieden. Es ist jedoch nicht ganz einfach ein solches Netzsynkronisieren herzustellen. Das Lichtnetz weist nämlich eine Periodenzeit von 20 msek. auf, während jeder Detektierungsimpuls eine Breite von 2 msek. aufweist. Das Synkronisieren muß deshalb mit einer Genauigkeit von etwa 2/3 msek. erfolgen. Zwischen dem Netz und jeder Alarmanlage ist im allgemeinen eine galvanische Trennung in Form eines Transformators T 1 eingeschaltet. Ein solcher Transformator T 1 verzerrt die Kurvenform derart, daß ein Synkronisieren auf Basis des Nulldurchgangs nicht möglich ist. Laut der Erfindung ist dieses technische Problem durch ein Synkronisieren der Sekundärspannung im Verhältnis zur Primärspannung d. h. zur Netzspannung gelöst. Dadurch verliert man die galvanische Trennung, die man anfangs geschaffen hatte, und eine zusätzliche galvanische Trennung wird deshalb eingeschaltet. Das Synkronisieren geschieht vorzugsweise mittels eines Komparators in Form eines Operatorverstärkers U 101, dessen einen Eingang 3 durch einen Widerstand R 1 mit der Netzspannung verbunden ist. Die zusätzliche galvanische Trennung ist mittels eines Optokopplers 1 vorgesehen, der eine Lichtdiode, die mit dem Ausgang des Operatorverstärkers U 101 in Verbindung steht, aufweist.

Die allgemeine Energieversorgung wird durch eine separate Sekundärwicklung 2 des Transformators T 1 geschaffen.

In dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel stellt der Transformator T 1 eine galvanische Trennung dar. Die Spannung vom Transformator T 1 wird gleichgerichtet und zum Komparator U 101 geleitet, der als ein Nulldurchgangsdetektor für die Stromnetzspannung arbeitet. Die gleichgerichtete Spannung wird mittels Elektrolytkondensatoren C 101 und C 102 abgeflacht. Ferner ist ein Kondensator C 103 zum Kurzschliessen etwaiger HF-Signale und Transiente vorhanden. Ein Dämpfer mit zwei gegen einander gerichtete Zenerdioden CR 103, CR 104 schützt den Eingang des Komparators U 101 gegen hohe Spannungen. Der Komparator U 101 gibt eine pulsierende Gleichspannung mit einer Frekvenz von 50 Hz ab. Diese pulsierende Gleichspannung wird durch ein RC-Integrationsglied zur Primärseite des Optokopplers 1 geleitet. Der Optokoppler 1 gibt ein Signal bei Stecker 6 ab, und dieses Signal wird durch einen Spannungsteiler R 201, R 202 zur Base eines Transistors Q 201 geführt, dessen Kollektor mit einer Parallelkupplung eines Widerstands R 205 und eines Kondensators C 202 zusammengekoppelt ist. Jedes Mal Stecker 6 des Optokopplers 1 positiv wird und eine Spannung von mehr als etwa 0,6 V übersteigt, wird der Transistor Q 201 leitend und ein Signal wird durch R 205, C 202 zum Stecker 4 eines Konnektors P 1 geleitet. Im größten Teil einer Halbperiode ist der Transistor Q 201 leitend. Wenn die Spannung Null passiert, kommt eine Signalspitze vor wobei positive Pulse bei 4 entstehen. Diese Pulse werden als Synkronisierungsimpulse zum Steuern der Alarmanlage verwendet. In Verbindung mit der getrennten Sekundärwicklung 2 des Transformators T 1 sind einige Spannungsregler U 1 und U 2 zum Erzeugen von 8 V bzw. 24 V vorhanden. Die Synkronisierungsimpulse werden durch ein Integrationsglied C 3, R 5 zu einem zwei NOR-Toren 3, 4 aufweisenden "latch" geleitet. Die positiven Impulse werden zum Stecker 13 des unteren NOR- Tors 3 geleitet. NOR-Tor 3 gibt nur bei Anwesenheit eines niedrigen Wertes am oberen NOR-Tor 4 ein Signal ab, und ein solcher niedriger Wert besteht, da ein angeschlossener Zähler 4020 zurückgestellt worden ist. Der positive Impuls auf Stecker 13 ändert sich deshalb in eine negative Impuls auf dem Ausgang 11 des unteren NOR-Tors 3, und dieser negative Impuls betätigt das ganze System, da der Zähler 4020 nicht länger zurückgestellt ist, wenn er auf Null geht. Der Zähler fängt an die Pulse von einem kristallgesteuerten Oszillator 6, der bei einer Frequenz von 2,125 Mhz schwingt, zu zählen. Beim Empfang des negativen Impulses vom Ausgang 11 des NOR-Tors 3 wird ein Signal zu Stecker 9 eines NOR-Tors 7 geleitet. Nichts passiert in dem Augenblick wo dieses Signal wieder abschaltet. Ein Zählen fängt bloß an und ein geteiltes Signal beim Ausgang Q 1 des Zählers 4020 wird als Steuerimpuls für einen HF-Sender Q 4 verwendet, und dieser Steuerimpuls wird dem Ausgang 10 des NOR-Tors 7 entnommen. Der Treiber für Q 4 erzeugt hierdurch ein HF- Signal, das zu einer Rahmenantenne 8 geleitet wird und bis zu diesem Zeitpunkt ist sowohl der Empfänger als auch ein dazugehöriger Abtast/Haltekreislauf abgeschaltet. Wenn der Ausgang Q 9 auf HI geht, wird ein negativer Impuls von 1,88 µsek erzeugt, der für einen kurzen Augenblick die Rahmenantenne 8 kurzschließt und den Empfänger öffnet. Nach weiteren 15 µsek öffnet sich ein Signalexemplierungskreislauf FET Q 13 und das gleiche Signal wird nach weiteren 15 µsek von einem Geräuschexemplierungskreislauf gemessen. Im übrigen ist in Verbindung mit dem Geräuschexemplierungskreislauf eine AGC-Regulierung vorgesehen. Das Signal wird zuerst durch den Geräuschexemplierungskreislauf Q 12 geleitet. Hiernach wird es zu einem Komparator U 6′ geleitet und der Ausgang von U 6′ wird zum negativen Eingang eines Komparators U 7 zum Vergleichen mit der Signalexemplierung geleitet. Wenn die Signalexemplierung größer als die Geräuschexemplierung ist, wird ein Triggerimpuls durch einen Terminal X zu einem anderen Zähler U 8 in der untersten rechten Ecke geleitet. Dann wird ein Takt durchführt, was durch die Zufuhr eines hohen Wertes durch den Terminal X ermöglicht worden ist. Wenn die Signalexemplierung nach weiteren sechzehn Perioden (etwa 320 sek) größer als die Geräuschexemplierung ist, startet der Alarm. Der Zähler 4020 bestimmt, wann die Rahmenantenne 8 abgeschaltet werden soll, wann signalexempliert und geräuschexempliert werden soll und wann der Empfänger geöffnet werden soll. Das Signal von Stecker 3 am 4020 stellt das ganze System zurück, da Q 14 nach 1,92 µsek auf HI geht, von der Kristalle 6 bestimmt. Sie bestimmt deshalb wann das ganze System abgeschaltet wird und da das Zeitintervall beinahe 2 msek beträgt, ist es gleichgültig wie die drei Netzphasen im Verhältnis zueinander liegen und es ist ebenfalls gleichgültig ob die Netzfrequens 50 oder 60 Hz beträgt. So lange das Zeitintervall kleiner ist als 2 msek, ist es nämlich gleichgültig und eine eventuelle Nachbareinheit kann das System deshalb nicht beeinflussen, da die ganze Sequenz in dieser verhältnismäßig kurzen Zeit durchgeführt wird.

Der Zähler 4020 durchläuft den ganzen Vorgang in 1,9 msek. So lange diese Periodenzeit kürzer als 3,3 msek ist (bei 50 Hz) besteht keine Gefahr, daß eine Alarmanlage mit einer anderen Alarmanlage in unerwünschter Weise interferieren kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der ganze Vorgang abgeschlossen ist, bevor die nächste Alarmanlage ihren Vorgang anfängt. Dies ist der Fall ungeachtet von welchen Fasen die Rede ist und ungeachtet wie die Stecker des Netzanschlusses wenden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Synkronisieren einer Anzahl von Anlagen, die das Passieren eines Gegenstandes durch einen im voraus bestimmten Bereich registrieren, wobei jede Anlage einen Sender und einen Empfänger zum abwechselnden Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen sowie einen an jedem Gegenstand befestigten Anzeiger zum Empfangen der obigen Signale und zum Aussenden von anderen Signalen beim Passieren des Bereichs, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagen durch das Lichtnetz synkronisiert werden.

2. Einheit zum Netzsynkronisieren einer Anlage, die das Passieren eines Gegenstandes durch einen im voraus bestimmten Bereich registriert, wobei jede Anlage einen Sender und einen Empfänger zum abwechselnden Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen sowie einen an jedem Gegenstand befestigten Anzeiger zum Empfangen der obigen Signale und zum Aussenden von anderen Signalen beim Passieren des Bereichs aufweist, und wobei die Einheit eine galvanische Trennung in Form eines Transformators aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärseite des Transformators mittels der Primärseite synkronisiert wird, da eine zusätzliche galvanische Trennung (1) vorgesehen ist.

3. Einheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Synkronisieren mittels eines Komparators (U 101) geschieht, der Nulldurchgänge auf der Primärseite detektiert.

4. Einheit gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche galvanische Trennung zwichen dem Komparator (U 101) und dem übrigen Teil des Kreislaufs eingeschaltet ist.

5. Einheit gemäß den vorhergehenden Ansprüchen 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche galvanische Trennung ein Optokoppler ist.

6. Einheit gemäß den vorhergehenden Ansprüchen 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung für den übrigen Teil des Kreislaufs bei einer separaten Sekundärwicklung (2) des Transformators entnommen wird.