DE3824532A1 - Gefahrenmeldesystem mit rechnerauswertung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gefahrenmeldesystem, insbesondere für ein Haus oder ein Grundstück nach der Gattung des Hauptan­ spruchs. Es sind schon Gefahrenmeldesysteme bekannt, die Sensoren zur Messung von Temperaturen, Gasen, Geräuschen und Bewegungsände­ rungen verwenden. Die Sensoren geben beim Auftreten einer Gefahr ein Signal an eine Zentralstation ab, die ein Alarmsignal in Form eines Licht- oder Tonsignals oder eine direkte Alarmmeldung beispielsweise an die Feuerwehr abgibt.

Ungünstig bei diesen Gefahrenmeldesystemen ist, daß durch Defekt ei­ nes Sensors oder einer Datenleitung häufig ein Fehlalarm ausgelöst wird. Wird beispielsweise die Feuerwehr durch einen Fehlalarm zu ei­ ner vermeintlichen Brandstelle gerufen, dann können erhebliche Kosten anfallen, die grundsätzlich vermeidbar sind. Auch ist bei be­ kannten Gefahrenmeldesystemen ungünstig, daß nach Erkennen einer Ge­ fahr erst von außen manuell eingegriffen werden muß, um die Gefahr in kürzester Zeit abzustellen oder zu beseitigen.

Auch fehlt ein kontinuierlicher Prüfzyklus für die an der Zentral­ station angeschlossenen Sensoren mit Dokumentation der Funktionsbe­ reitschaft. Weiterhin ist ungünstig, daß ein als Defekt gemeldeter Sensor nicht zentral abgestellt werden kann, so daß ein erkannter und eingeleiteter Fehlalarm nicht automatisch gelöscht wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Gefahrenmeldesystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Rechner zentral die Daten der angeschlossenen Sensoren empfängt und aufgrund dieser Daten selbständig Entscheidungen über Maßnahmen trifft, die im Falle einer Gefahr einzuleiten sind. Dabei ist vor­ teilhaft, daß die zu treffenden Entscheidungen in einem Speicher des Rechners abgelegt sind und in Verbindung mit Steueranweisungen an elektrische Maschinen, Ventile oder Notrufsysteme verwendet werden. Dadurch ist das Gefahrenmeldesystem sehr flexibel im Aufbau und in der Adaptierung von Sensoren und zu steuernden Geräten. Steueranwei­ sungen an elektrische Motoren, Ventile oder Rufnummernänderungen an Notrufsystemen können auf einfache Weise ausgeführt oder geändert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Gefahrenmeldesystems möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Steueranweisungen für den Rechner in einem Speicher angeord­ net ist, die eine entsprechend vorbereitete Entscheidungstabelle enthält. Die Entscheidungstabelle kann auf einfache Weise ausge­ tauscht oder ergänzt werden, wenn beispielsweise der Speicherbau­ stein ausgetauscht wird oder ein neues Programm in den Speicher ein­ gelesen wird. Besonders vorteilhaft ist, daß der Datenverkehr zwi­ schen den Sensoren und den angeschlossenen Geräten über das gemein­ same Spannungsversorgungsnetz übertragen wird. Dadurch sind zu­ sätzliche Leitungen, wie sie üblicherweise verwendet werden, nicht notwendig. Aufwendige Installationsarbeiten entfallen, da das Span­ nungsversorgungsnetz bereits vorhanden ist. Auch ist vorteilhaft, die Meßdaten und Steuersignale auf elektromagnetischem Wege zu den Sensoren bzw. den angeschlossenen Empfängern zu übertragen. Dadurch wird eine Entkopplung vom Spannungsversorgungsnetz erreicht, die auch bei Unterbrechung des Netzkabels noch funktionstüchtig ist.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß nicht nur die angeschlossenen Empfän­ ger vom Rechner gesteuert werden können, sondern daß der Rechner auch die Sensoren bezüglich ihrer Funktionssicherheit nicht nur überwacht sondern auch ein- oder ausschalten kann. Ist ein Sensor defekt, dann wird er beispielsweise ständig ein Gefahrensignal abgeben, das zu einem Fehlalarm führt. Durch die ständige Meldung einer vermeintlichen Gefahr wurde das Gefahrenüberwachungssystem für den weiteren Gebrauch der Sensoren nicht mehr einsetzbar sein. Durch das Abschalten des defekten Sensors ist das Gefahrenmeldesystem wie­ der funktionsfähig. Auch ist günstig, daß durch den Ausdruck eines Protokolls die Funktionssicherheit des Gefahrenmeldesystems konti­ nuierlich protokolliert werden kann und der Zeitpunkt eines Aus­ falls genau festgestellt werden kann. Weiterhin ist vorteilhaft, daß der Rechner über einen Telefonanschluß mit einer Alarmzentrale ver­ bunden ist. Je nachdem, welcher Sensor eine Gefahr erkannt hat, kann aufgrund der Entscheidungstabelle eine gezielte Angabe bei der Ge­ fahrenmeldung gemacht werden. So kann beispielsweise bei Ansprechen des Temperatursensors bereits eine installierte Löschanlage betätigt werden und gleichzeitig über das Telefon ein gezielter Feuermelderuf abgesetzt werden, der der Feuerwehr bereits angibt, an welcher Stel­ le ein Brand ausgebrochen ist. Dadurch wird besonders günstig viel Zeit gespart.

Auch ist vorteilhaft, das Gefahrenmeldesystem zur Überwachung von Pflanzen beispielsweise in Gewächshäusern vorzusehen. Durch konti­ nuierliche Messung beispielsweise von Temperaturen, der Beleuchtung oder Feuchte und Betätigung entsprechender Einrichtungen wie Jalousien, Beregungseinrichtungen u.a. kann ein Vertrocknen oder Ausdörren der Pflanzen vermieden werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 ein Software-Ablaufdiagramm.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Gefahrenmeldesystems schematisch dargestellt. Ein Spannungsversorgungsnetz 2 ist üb­ licherweise in einem Gebäude fest installiert. Es weist verschie­ dene Anschlußsteckdosen auf, an die an besonders gefährdeten Stel­ len die Sensoren 1 mit ihrem Netzanschlußstecker angeschlossen werden können. An geeigneten Stellen sind jedenfalls an das Span­ nungsversorgungsnetz 2 Empfänger 4 angeschlossen. Als Meldezent­ rale ist ein Rechner 3 vorgesehen, der im wesentlichen einen Mikrocomputer mit den entsprechenden Speichereinheiten wie bei­ spielsweise ein ROM aufweist. An den Rechner 3 ist eine Datenaus­ gabestation 5 angeschlossen, die ein entsprechendes Protokoll aus­ gibt. Ein weiteres wesentliches Element dieses Systems ist ein Telefonanschluß 6, der auch von dem Rechner 3 angesprochen werden kann. Im Speicher des Rechners 3 ist ein Ablaufprogramm 7 ge­ speichert, das die Organisation des Datentransfers zwischen den einzelnen Komponenten steuert und verwaltet. In dieses Ablaufpro­ gramm 7 werden die Daten 11 der einzelnen Sensoren eingelesen. Weiterhin ist in dem Ablaufprogramm 7 eine Entscheidungstabelle 10 vorgesehen, in der für jeden Sensor geeignete Steueranweisungen 9 zur Betätigung eines bestimmten Empfängers enthalten sind. Das Ab­ laufprogramm 7 ist so strukturiert, daß der Rechner 3 beim Über­ schreiten eines vorgegebenen Grenzwertes eines Sensors 1 auf die Entscheidungstabelle 10 zugreifen muß. Die einzelnen Komponenten dieses Gefahrenmeldesystems enthalten geeignete Mittel, mit deren Hilfe die Meldesignale codiert und addressiert über das Spannungs­ versorgungsnetz 2 übertragen werden können. Bei der Auswahl der ge­ eigneten Empfangs- und Sendemittel ist besonders auch auf die Ver­ träglichkeit mit der auf dem Versorgungsspannungsnetz 2 vorhandenen Betriebsspannung zu achten. Weiterhin weisen die angeschlossenen Geräte 1, 4 Adressen auf, so daß der Rechner 3 jedes Gerät gezielt ansprechen kann. Die Sensoren 1, Empfänger 4 und ihre notwendigen Empfangs- und Sendeeinrichtungen sind nicht Gegenstand der Erfin­ dung, so daß eine detaillierte Beschreibung sich erübrigt. Der Rechner 3 mit seinen üblichen Einrichtungen wie Dateneingabe, Speichermedien, Bildschirmanzeige oder Drucker ist bekannt und ist für sich ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.

Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Gefah­ renmeldesystems beschrieben. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die für sich bekannten Sensoren 1, wie sie beispielsweise zur Überwachung von Feuchte, Luftdruck, Bewegung, Gasen und Temperaturen im Haus oder auf dem Grundstück verwendet werden, von einem Rechner zentral zu steuern und zu überwachen. Weiterhin steuert der Rechner alle eventuell erforderlichen Empfänger 4, die mit Stellgliedern wie Ventilen, Motoren oder Alarmgebern verbunden sind. Beispielsweise kann bei einem gemeldeten Wassereinbruch infolge eines Rohrbruches in einem Haus der Rechner sofort über ein entsprechendes Steuersi­ gnal das Ventil für den Wasserzulauf absperren lassen. Durch den schnellen Eingriff des Rechners können größere Schäden vermieden oder verhindert werden.

Die einzelnen Sensoren 1 und Empfänger 4 werden üblicherweise über ein Spannungsversorgungsnetz gespeist. Um zusätzliche Installations­ kosten zu vermeiden, wird das vorhandene Spannungsversorgungsnetz 2 ebenfalls zur Signalübertragung in bidirektionaler Richtung verwen­ det. Daher ist jeder Sensor zusätzlich mit entsprechenden Modulen ausgestattet, die einerseits die Signalübertragung auf das Span­ nungsversorgungsnetz ermöglichen und andererseits die schädliche Netzspannung von den empfindlichen Teilen der Sensoren fernhalten. Solche Koppelmodule sind bekannt und sind daher nicht Gegenstand der Erfindung. Sollten jedoch die Sensoren und Empfänger an verschiede­ nen Spannungsschleifen angekoppelt sein, die untereinander keine galvanische Verbindung haben, dann ist auch die Signalübertragung über elektromagnetische Wellen vorgesehen. Auch solche Sende- und Empfängereinrichtungen sind zur Genüge bekannt, so daß sie nicht näher beschrieben werden müssen. Weiterhin ist vorgesehen, daß jeder Sensor oder Empfänger eine Adresse erhält, mit der er vom Rechner direkt aufgerufen werden kann. Durch diese Adresse erhält jede Ein­ heit in dem Überwachungsnetz eine Kennung, über die sie vom Rechner gezielt gesteuert und überwacht werden kann.

Die Funktionsweise der Gefahrenmeldeanlage ist aus dem Ablaufdia­ gramm der Fig. 2 im Detail ersichtlich. Nach dem Start des Rech­ ners 3 werden zyklisch nacheinander alle Sensoren abgefragt, wobei festgestellt wird, ob eine Alarmmeldung vorhanden ist oder nicht. Wird beispielsweise der erste Sensor 1 abgefragt, dann meldet er über die Datenleitung, daß beispielsweise kein Alarmsignal abge­ geben wird. In diesem Fall wird die Adresse des zweiten Sensors an­ gesprochen und damit der zweite Sensor 1 auf eine Gefahrenmeldung abgefragt. Meldet dieser Sensor jetzt ein Gefahrensignal, dann springt der Rechner in eine Entscheidungstabelle 10, in der zu jedem Sensor entsprechende Steuersignale 9 abgelegt sind. Der Rechner wird jetzt die Steuersignale 9 für den zweiten Sensor aus der Entschei­ dungstabelle 10 ablesen. Diese Daten dienen zur Ansteuerung eines entsprechenden Empfängers, der beispielsweise ein Absperrventil für den Wasserzulauf betätigt. Die Ausgestaltung des Befehlssatzes in der Entscheidungstabelle 10 zur Steuerung der angeschlossenen Ein­ heiten wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß zunächst eine Ziel­ adresse ausgegeben wird und danach die Steuerbefehle zur Betätigung der entsprechenden Einheit folgen. Weiterhin soll nach Durchführung der Operation von der entsprechenden Einheit ein Rückmeldesignal an den Rechner gegeben werden, mit dem die ordnungsgemäße Ausführung des Befehls quittiert wird. Nach Ausführung dieser Befehlssequenz springt der Rechner 3 in das Ablaufprogramm 7 zurück und steuert den nächsten Sensor 1 an. Diese Prozedur wiederholt sich zyklisch, so daß alle Sensoren 1 innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls abge­ fragt werden. Läßt sich ein Sensor nicht abfragen, weil er bei­ spielsweise einen Defekt aufweist, dann kann beispielsweise dieser Sensor vom Rechner automatisch abgeschaltet werden, bevor ein Alarm als Fehlalarm ausgelöst wird. Die ordnungsgemäße Funktionsweise ei­ nes Sensors kann beispielsweise dadurch überwacht werden, daß der eingeschaltete Sensor 1 während der Meßzeit mit einem niedrigen Strom, der nicht zur Funktionsbeeinträchtigung führt, beaufschlagt wird, und über eine nicht dargestellte Meßeinrichtung eine fehler­ freie Leitungsverbindung erkennt. Wurden alle Sensoren 1 innerhalb eines Zyklus abgefragt, dann wird ein entsprechendes Protokoll 8 über die Datenausgabestation 5 ausgegeben, so daß der momentane Be­ triebszustand der abgefragten Sensoren 1 dokumentiert ist.

Da der Rechner 3 auch mit dem Telefon 6 verbunden ist, kann zusätz­ lich zu den aus der Entscheidungstabelle 10 abgeleiteten Maßnahmen beispielsweise ein Notruf zur Feuerwehr oder der Polizei abgesetzt werden, wobei der Rechner in der Lage ist, eine genaue Ortsangabe über die Art des ausgelösten Alarms in Klarschrift anzugeben.

Dieses Gefahrenmeldesystem kann beispielsweise auch für die Über­ wachung des Pflanzenwuchs in Gewächshäusern eingesetzt werden. Als Sensoren 1 eignen sich besonders solche für die Messung von Tempe­ raturen, Feuchte und Licht. Die Empfänger 4 sind zweckmäßigerweise mit Stellgliedern wie Beleuchtungsreglern verbunden. In der Ent­ scheidungstabelle 10 sind die notwendigen Steueranweisungen 9 zur Betätigung der Stellglieder abgelegt. Entsprechend der von den Sen­ soren 1 gemessenen Meßwerte greift sich der Rechner 3 aus der Ent­ scheidungstabelle 10 die Steueranweisungen 9 für die Stellglieder heraus und bewirkt beispielsweise, daß die Jalousien geschlossen werden oder die Befeuchtungsanlage eingeschaltet wird.

Claims (7)

1. Gefahrenmeldeanlage, insbesondere für ein Haus oder ein Grund­ stück mit Sensoren für Feuchte, Gas, Temperatur, Bewegung und Geräusche, die über eine Leitung mit einer Sicherheitszentrale ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechner (3) vorhanden ist, daß der Rechner (3) aufgrund der gemeldeten Daten Steueran­ weisungen berechnet und daß mit diesen Steueranweisungen Empfänger (4) wie elektrische Motoren, Ventile und/oder Notrufsysteme ange­ steuert werden.

2. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (3) die Steueranweisung einer Entscheidungstabelle (10) entnimmt.

3. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Meßdaten und Steuersignale über das Spannungsversorgungsnetz (2) übertragen werden.

4. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Meßdaten und Steueranweisungen mittels elektromagnetischer Wellen übertragen werden.

5. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sensoren (1) vom Rechner (3) gesteuert und bezüglich ihrer Funktionssicherheit überwacht werden.

6. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sensoren (1) und die Empfänger (4) mit dem Rechner (3) über das Spannungsversorgungsnetz (2) verbunden sind, daß der Rechner (3) ein Ablaufprogramm (7) mit Steueranweisun­ gen (9) aus der Entscheidungstabelle (10) abarbeitet, daß die Sen­ sordaten (11) und Steueranweisungen (9) über das Spannungsversor­ gungsnetz (2) übertragen werden, daß ein Protokoll (5) ausgegeben wird und daß der Rechner (3) eine Alarmmeldung über ein Telefon (6) absetzt.

7. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sensoren (11) Temperatur-, Licht- und Feuchtesensoren sind, daß die Empfänger (4) mit einer Temperatur-, Beleuchtungs- und/oder Feuchteregelanlage verbunden sind und daß in Abhängigkeit von den von den Sensoren (1) gemessenen Werten der Rechner (3) auf Steueranweisungen (9) der Entscheidungstabelle (10) zugreift und diese zur Steuerung der an die Empfänger (4) ange­ schlossenen Stellglieder verwendet.