DE4036617A1 - Einbruchmelder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einbruchmelder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und insbesondere auf einen Akustik-Druckwellen-Glaswächter.

Aus der DE-OS 26 56 318, von der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 ausgegangen wird, ist eine Einrichtung zur Meldung der Bewegung von Wärme abgebenden Körpern bekannt, bei der zwei unterschiedliche Melder derart geschaltet sind, daß ein Alarm nur bei Ansprechen beider Melder ausge­ löst wird. Dabei ist ein Melder als Ultraschallmelder und ein Melder als Infrarotmelder ausgeführt.

Ein Problem bei einem Einbruchmelder dieser Art besteht darin, daß ein Infrarotmelder nur Bewegungen rechtwinklig zur Hauptachse seines Sicherungsbereiches und ein Ultra­ schallmelder nur Bewegungen in Richtung der Hauptachse sei­ nes Sicherungsbereiches detektieren kann. Ein Einbrecher, der sich nur auf der Hauptachse des Sicherungsbereiches oder nur im rechten Winkel zur Hauptachse des Sicherungsbe­ reiches des Melders bewegt, kann durch diese Fortbewegungs­ art eine Alarmauslösung vermeiden, da er dabei stets nur einen der beiden Melder auslöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einbruch­ melder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln Einbrüche sicher erkannt und Fehlalarme vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebe­ nen Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß ist demzufolge vorgesehen, eine Druck­ schwankungsmeldevorrichtung mit einer Glasbruchmeldevor­ richtung derart zu kombinieren, daß ein Alarm nur dann aus­ gelöst wird, wenn beide Meldevorrichtungen mit Frequenzen angesprochen werden, die in einem für das jeweilige Melde­ kriterium charakteristischen Frequenzbereich liegen. Durch die Auswahl des Glasbruchkriteriums und des Druckschwan­ kungskriteriums wird eine hohe Sicherheit gegen Einbrüche und Fehlalarme gewährleistet, da einerseits bei einer Zer­ störung einer Scheibe im Sicherungsbereich beide Kriterien immer erfüllt werden, andererseits aber beide Kriterien durch eine sich berechtigterweise in dem zu sichernden Raum aufhaltende Person nahezu unerfüllbar sind.

Darüberhinaus wird die Sicherheit gegen Fehlalarme noch da­ durch erhöht, daß das Auslösen der Meldevorrichtungen auf Frequenzen beschränkt ist, die in ihrer Kombination aus­ schließlich beim Zerstören der Scheibe in einem Raum ent­ stehen.

Des weiteren wird durch den Schwellenwertschalter nach Pa­ tentanspruch 3 erreicht, daß zu geringe Druckschwankungen, wie sie z. B. beim Bewegen einer Tür entstehen können, die Druckschwankungsmeldevorrichtung nicht auslösen, so daß durch diese Maßnahme die Sicherheit gegen Fehlalarme weiter verbessert wird.

Da die Schallwellen des Glasbruchgeräusches im allgemeinen vor den Druckwellen die Meldevorrichtungen erreichen, wird durch die Verzögerungsschaltung nach Patentanspruch 4 er­ reicht, daß die beiden Meldevorrichtungen zur gleichen Zeit einen Einbruch weitermelden.

In den übrigen Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei­ spiels des erfindungsgemäßen Einbruchmelders in Form eines Akustik-Druckwellen-Glaswächters und

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels des erfindungsgemäßen Einbruchmelders mit einem gemeinsamen Melder für beide Meldevorrich­ tungen.

Ein Druckmelder 10 gemäß Fig. 1 hat einen an sich bekannten Aufbau und ist so ausgelegt, daß er Schwankungen des Raum­ drucks bis hinab zu 0,3 mbar gut wahrnehmen kann. Er ist in dem zu sichernden Raum derart angeordnet, daß er Druck­ schwankungen im gesamten Sicherungsbereich erfaßt.

Das Ausgangssignal des Druckmelders 10 wird einem ersten Bandpaß 15 zugeführt, mit dem störende Signale unterdrückt werden, die nicht in dem Druckschwankungsfrequenzbereich liegen, der für eine brechende Scheibe charakteristisch ist. Wie sich durch Versuche feststellen ließ, liegen die Frequenzen der Druckschwankungen, die beim Zerstören einer Scheibe entstehen, zwischen 5 Hz und 10 Hz.

Da die Amplituden der Druckschwankungen relativ gering sind, wird das Ausgangssignal des Bandpasses 15 einem Ver­ stärker 20 zugeführt, der bei einer Frequenz von 7,5 Hz einen Verstärkungsfaktor von 300 hat.

Das gefilterte und verstärkte Signal des Druckmelders 10 wird einem Schwellenwertschalter 25 bzw. einer Schmitt- Trigger-Schaltung zugeführt. Dieser Schwellenwertschalter ist der Übergang zwischen der analogen Druckaufnehmerschal­ tung und der nachfolgenden digitalen Schaltung. Der Ausgang des Schwellenwertschalters ist ein High-Signal, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 20 einen einstellbaren Schwellenwert übersteigt, oder ein Low-Signal, wenn ein kleineres Signal als der Schwellenwert an dem Eingang des Schwellenwertschalters 25 anliegt. Der Schwellenwert des Schwellenwertschalters ist derart gewählt, daß Schwankungen des Raumdrucks unter 0,3 mbar oder in einem Bereich von -0,3 mbar bis +0,3 mbar einem Low-Signal am Ausgang des Schwellenwertschalters 25 entsprechen. Das Ausgangssignal des Schwellenwertschalters 25 wird einem UND-Glied 60 und einer Leuchtdiode 50 zugeführt, die das Unter- bzw. Über­ schreiten des Schwellenwertdrucks von ± 0,3 mbar anzeigt.

Ein Glasbruchmelder 30 ist entweder direkt an einer Scheibe angebracht oder derart angeordnet, daß er eventuelle Glas­ bruchgeräusche mehrerer Scheiben aufnehmen kann, die nicht in einer ebenen Fensterfront liegen müssen. Im ersten Fall hat der Glasbruchmelder 30 einen hermömmlichen Aufbau, im zweiten Fall ist der Glasbruchmelder 30 ein Mikrophon mit einem Frequenzgang und einer Richtcharakteristik, durch die ein Glasbruch in dem gesamten Sicherungsbereich des Glas­ bruchmelders gut wahrgenommen werden kann.

Das Ausgangssignal des Glasbruchmelders 30 wird einem zwei­ ten Bandpaß 35 zugeführt, mit dem störende Signale unter­ drückt werden, die nicht im Frequenzbereich der Glasbruch­ geräusche liegen. Damit die Glasbruchfrequenzen von Schei­ ben wie Panzerglas, kunststoffhaltigen Scheiben oder reinen Glasscheiben umfaßt werden, ist die untere Grenzfrequenz zu 4 kHz und die obere Grenzfrequenz zu 12 kHz gewählt.

Das Ausgangssignal des zweiten Bandpasses wird einem Gleichrichter 40 zugeführt, da die nachfolgende digitale Schaltung mit positiven Pegeln arbeitet. Des weiteren wird das Signal durch den Gleichrichter geglättet bzw. verlän­ gert, so daß es von der nachfolgenden Schaltung besser de­ tektiert werden kann.

In einer Verzögerungsschaltung 45 wird das Glasbruchsignal um eine Zeit T1 = 0,1 s verzögert. Am Ausgang der Verzöge­ rungsschaltung 45 besteht bei Glasbruch ein High-Signal und ohne Glasbruch ein Low-Signal. Dieses Signal wird dem UND­ Glied 60 und einer Leuchtdiode 55 zugeführt, die ein Glas­ bruchgeräusch anzeigt.

Wird dem UND-Glied 60 von dem Schwellenwertschalter 25 und der Verzögerungsschaltug 45 gleichzeitig jeweils ein High- Signal zugeführt, entsteht am Ausgang des UND-Gliedes 60 ebenfalls ein High-Signal.

Eine nachfolgende Speichervorrichtung 65 führt das High-Si­ gnal an ein nachfolgendes Relais 70 und eine Leuchtdiode 75 weiter, die den Alarmfall anzeigt. Dabei speichert die Speichervorrichtung 65 das High-Signal des UND-Gliedes 60, bis ein Rücksetzsignal über den Rücksetzeingang 80 an die Speichervorrichtung 65 gelegt wird, oder bis die Betriebs­ spannung der Speichervorrichtung 65 abgeschaltet wird. Die Speichervorrichtung 65 ist derart ausgelegt, daß sie bei Anlegen der Betriebsspannung ein Low-Signal speichert.

Mittels einen nicht gezeigten Relaiskontaktes des Relais 70 wird schließlich die Alarmmeldung beispielsweise an einen Alarmmelder oder eine Meldezentrale weitergegeben.

Der Melder 85 gemäß Fig. 2 ist in dem zu sichernden Raum derart angeordnet, daß er Druckschwankungen und Glasbruch­ geräusche im gesamten Sicherungsbereich gut wahrnehmen kann.

Der Melder 85 kann Schwingungen in einem Bereich von 5 Hz bis 12 kHz detektieren und beispielsweise durch ein Mikro­ phon gebildet sein, das diesen Bereich erfassen kann.

Das Ausgangssignal des Melders 85 wird den Bandpässen 15 und 35 zugeführt, die daraus, wie bereits beim ersten Aus­ führungsbeispiel, die entsprechenden Frequenzanteile wei­ tergeben. Die dem Glasbruchmelder 30 und dem Druckmelder 10 bzw. dem Melder 85 nachfolgende Schaltung ist identisch.

Nachstehend wird die Funktionsweise des Akustik-Druckwel­ len-Glaswächters näher erläutert, die bei beiden Ausfüh­ rungsbeispielen dieselbe ist. Dabei wird zunächst der Ab­ lauf im Falle eines tatsächlichen Einbruchs beschrieben.

Bei Eindrücken oder Einwerfen sowie beim Ausschneiden eines Loches aus einer Glasscheibe im Sicherungsbereich entsteht einerseits ein Glasbruchgeräusch und andererseits werden Druckschwankungen in dem zu sichernden Raum ausgelöst. Das Glasbruchgeräusch wird von dem Glasbruchmelder 30 bzw. dem Melder 85 und die Druckschwankungen von dem Druckmelder 10 bzw. ebenfalls von dem Melder 85 registriert, wobei die Druckschwankungen im allgemeinen mit einer Verzögerung von etwa 0,1 s registriert werden, da Druckwellen eine kleinere Ausbreitungsgeschwindigkeit haben als Schallwellen.

Die Schallwellen des Glasbruchgeräusches werden von dem Glasbruchmelder 30 bzw. dem Melder 85 detektiert, über den zweiten Bandpaß 35 zum Gleichrichter 40 geführt, dort gleichgerichtet und geglättet bzw. für eine bestimmte Zeit T2 aufrechterhalten und mit 0,1 s Verzögerungszeit T1 über die Verzögerungsschaltung 45 als High-Signal an das UND-Glied 60 weitergegeben, wobei gleichzeitig eine Leuchtdiode 55 aufleuchtet. Die Zeit T2 kann im Bereich von 0,1 s bis 1 s gewählt sein. Inzwischen ist auch die Druckschwankung über den Druckmelder 10 bzw. den Melder 85, den ersten Bandpaß 15, den Verstärker 20 und den Schwellenwertschalter 25 als High-Signal an das UND-Glied 60 gelangt, wobei die Leuchtdiode 55 aufleuchtet und am Ausgang des UND-Gliedes 60 ein High-Signal entsteht, das über die Speichervorrich­ tung 65 aufrechterhalten wird und das Relais 70 betätigt sowie eine Leuchtdiode 75 einschaltet. Über einen Relais­ kontakt des Relais 70 wird schließlich eine Alarmmeldung an einen Alarmmelder oder eine Meldezentrale weitergegeben.

Durch den erfindungsgemäßen Akustik-Druckwellen-Glaswächter wird eine hohe Sicherheit gegen Fehlalarme erzielt. Wenn der Glasbruchmelder als Mikrophon aufgebaut ist, und so in einem Raum angebracht ist, daß er mehrere Fenster oder Glastüren überwacht, werden über den zweiten Bandpaß 35 die Geräusche unterdrückt, die nicht im Frequenzbereich der Glasbruchgeräusche liegen.

Des weiteren wird durch den ersten Bandpaß 15 erreicht, daß nur die für einen Glasbruch typischen Schwankungen weiter­ gegeben werden.

Durch die Verzögerungszeit T1 der Verzögerungsschaltung 45 wird darüberhinaus sichergestellt, daß eine Druckänderung und ein Glasbruchgeräusch nur in einer für einen Glasbruch charakteristischen Reihenfolge einen Alarm auslösen.

Schließlich wird durch das UND-Glied 60 das Zerbrechen ei­ nes Glases oder z. B. der Knall eines Überschallflugzeuges beim Durchbrechen der Schallmauer sicher als Fehlalarm er­ kannt und eine Alarmmeldung verhindert.

Druckschwankungen im Raum aufgrund der Windverhältnisse um das Gebäude, in dem der zu sichernde Bereich liegt, oder Druckschwankungen infolge des Öffnens einer Tür oder eines Fensters weisen Schwankungsfrequenzen auf, die unter der unteren Grenzfrequenz des ersten Bandpasses 15 liegen. Des weiteren sind Druckschwankungen durch den Aufprall eines Vogels an einer Scheibe im allgemeinen von so geringer Am­ plitude, daß die erzeugten Signale des Druckmelders 10 bzw. des Melders 85 unter der Schwellenspannung des Schwellen­ wertschalters 25 liegen.

Der Druckmelder und der Glasbruchmelder oder der gesamte Akustik-Druckwellen-Glaswächter können in einem einzigen Gehäuse untergebracht sein.

Der erfindungsgemäße Akustik-Druckwellen-Glaswächter kann in Räumen bis zu 50 m² eingesetzt werden. Seine Funktions­ weise ist selbst dann sichergestellt, wenn einzelne Fenster oder Türen des zu sichernden Hauses geöffnet sind.

Es wird ein Einbruchmelder mit zwei unterschiedlichen Mel­ devorrichtungen für denselben Sicherungsbereich beschrie­ ben, der einen Alarm nur dann auslöst, wenn beide Meldevor­ richtungen in einer bestimmten Weise ansprechen, wobei die eine Meldevorrichtung eine Glasbruchmeldevorrichtung ist, die einen Glasbruchmelder und einen Bandpaß umfaßt, die an­ dere Meldevorrichtung eine Druckschwankungsmeldevorrichtung ist, die einen Druckmelder sowie einen zweiten Bandpaß um­ faßt, wobei der Druckmelder und der Glasbruchmelder durch ein einziges Erfassungselement gebildet sein können. Ein Alarm wird nur dann ausgelöst, wenn beide Meldevorrichtun­ gen in bestimmten Frequenzbändern angesprochen werden.

Claims (17)

1. Einbruchmelder mit zwei unterschiedlichen Meldevorrichtungen für denselben Si­ cherungsbereich, der einen Alarm nur dann auslöst, wenn beide Meldevorrichtungen in einer bestimmten Weise anspre­ chen, dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Meldevorrichtung eine Glasbruchmeldevorrich­ tung (30, 35, 40, 45; 85, 35, 40, 45) ist, die einen Glasbruch­ melder (30; 85) und einen Bandpaß (35) umfaßt,
daß die andere Meldevorrichtung eine Druckschwankungsmelde­ vorrichtung (10, 15, 20, 25; 85, 15, 20, 25) ist, die einen Druckmelder (10; 85) und einen weiteren Bandpaß (15) umfaßt und
daß ein Alarm nur dann ausgelöst wird, wenn beide Melde­ vorrichtungen in bestimmten Frequenzbändern angesprochen werden.

2. Einbruchmelder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Melder (85), der als Glasbruchmelder und als Druck­ melder dient.

3. Einbruchmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Druckschwankungsmeldevorrichtung einen Schwellenwertschalter (25) umfaßt, der verhindert, daß Druckschwankungen mit zu geringer Amplitude die Druck­ schwankungsmeldevorrichtung auslösen.

4. Einbruchmelder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Glasbruchmeldevorrichtung eine Verzö­ gerungsschaltung (45) umfaßt, die das Auslösen der Glas­ bruchmeldevorrichtung um eine vorbestimmte Zeit T1 verzö­ gert.

5. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasbruchmeldevorrich­ tung eine Gleichrichterschaltung (40) umfaßt, die ein Si­ gnal der Glasbruchmeldevorrichtung gleichrichtet und glät­ tet.

6. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschwankungsmelde­ vorrichtung einen Verstärker (20) umfaßt.

7. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein UND-Glied (60) bei Auslösen beider Meldevorrichtungen ein Signal abgibt, durch das ein Alarm ausgelöst wird.

8. Einbruchmelder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das von dem UND-Glied abgegebene Alarmsignal mit­ tels einer Speichervorrichtung (65) gehalten wird.

9. Einbruchmelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Speichervorrichtung durch das Abschalten der Betriebsspannung zurückgesetzt wird.

10. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaß der Druck­ schwankungsmeldevorrichtung eine obere bzw. untere Grenz­ frequenz von 10 Hz bzw. 5 Hz hat.

11. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandpaß der Glasbruch­ meldevorrichtung eine obere bzw. untere Grenzfrequenz von 12 kHz bzw. 4 kHz hat.

12. Einbruchmelder nach einem der Ansprüche 3 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert des Schwellen­ wertschalters derart gewählt ist, daß Schwankungen des Raumdrucks, die kleiner als ± 0,3 mbar sind, die Druck­ schwankungsmeldevorrichtung nicht auslösen.

13. Einbruchmelder nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit T1 zu 0,1 s gewählt ist.

14. Einbruchmelder nach einem der Ansprüche 5 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung ein Meldesignal der Glasbruchmeldevorrichtung nach Abklingen des Glasbruchgeräusches eine vorbestimmte Zeit T2 aufrecht­ erhält.

15. Einbruchmelder nach einem der Ansprüche 6 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verstärker einen Verstär­ kungsfaktor von 300 hat.

16. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmelder und der Glasbruchmelder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

17. Einbruchmelder nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Einbruchmelder in einem einzigen Gehäuse untergebracht ist.