DE4322841C2 - Gefahrenmeldeanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gefahrenmeldeanlage und insbesondere eine Brandmeldeanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie z. B. aus EP-111 178 B1 bekannt ist.

Aus DE-25 33 382 C2 ist es bekannt, eine Vielzahl Melder, beispielsweise Brandmelder, über eine gemeinsame, mehr­ adrige Meldeleitung an eine die Melder von einem Abfrage­ ende der Meldeleitung her zyklisch abfragende Zentrale "kettenförmig" anzuschließen. Die Zentrale legt an das Abfrageende der Meldeleitung eine zyklisch sich ändernde Linienspannung an, die die Melder einerseits mit Be­ triebsstrom versorgt und andererseits eine zyklische Synchronisierung der Melder ermöglicht. Die Melder umfas­ sen Linienspannungs-Überwachungsmittel, die den Betrieb der Melder abhängig vom momentanen Pegel der Linienspan­ nung steuern. Jeder Melder der bekannten Gefahrenmeldean­ lage hat einen von dem Linienspannungs-Überwachungsmittel gesteuerten Schalter in Reihe zu einer Ader der Meldelei­ tung, der im geöffneten Zustand die jeweils auf der von der Zentrale abgewandten Seite an die Meldeleitung ange­ schlossenen Melder von der Zentrale trennt. Die Melder umfassen ferner einen Betriebsenergiespeicher, beispiels­ weise einen Kondensator, der über die Meldeleitung zyk­ lisch von der Zentrale aus aufgeladen wird. Die Linien­ spannung liegt hierzu während einer Ruhephase jedes Zyklus auf einem Ruhewert mit hohem Pegel, auf den hin die Linienspannungs-Überwachungsmittel sämtlicher Melder die Schalter schließen und den Kondensator mit der Melde­ leitung verbinden. Auf einen Startimpuls der Linienspan­ nung von beispielsweise 0 Volt hin werden die Schalter sämtlicher Melder der Meldeleitung geöffnet, worauf die Linienspannung auf einen mittleren, zwischen der Start­ spannung und der Ruhespannung liegenden Abfragen ansteigt. Bei Erfassen des Abfragewerts schließt zunächst der dem Abfrageende in der Meldeleitung nächstgelegene Melder seinen Schalter um ein Zeitintervall verzögert und sendet um das Zeitintervall verzögert einen Meldeinformations­ impuls an die Zentrale. Die Größe des Zeitintervalls repräsentiert die Meldeinformation. Nach dem Schließen des Schalters dieses ersten Melders ist über den Schalter der nächste Melder in der Reihenfolge der Meldeleitung mit der Zentrale verbunden und kann seinerseits auf die Abfragespannung mit Schließen seines Schalters reagieren. Die Reihenfolge der bei dieser Art der Kettensynchroni­ sierung an der Zentrale eintreffenden Meldeinformations­ impulse repräsentiert zugleich eine Adresseninformation der Melder. Es versteht sich, daß die Meldeinformation auch in anderer Form in die Melderantwort impliziert werden kann, beispielsweise in Form mehrerer, einen Code repräsentierender Impulse oder aber in Form einer Modula­ tion der Impulshöhe.

Die Meldeleitung der aus DE 25 33 382 C2 bekannten Gefah­ renmeldeanlage ist als Stichleitung ausgebildet, womit die Zentrale die Meldeleitung lediglich von einem Ende her abfrägt. Bei einer Leitungsstörung, beispielsweise einem Aderbruch oder einem Aderkurzschluß der Meldelei­ tung kommt es zu Betriebsstörungen der Meldeanlage. Bei einem Aderbruch können die vom Abfrageende her gesehen hinter der Unterbrechung liegenden Melder nicht mehr abgefragt werden. Der Aderkurzschluß hingegen senkt die Linienspannung auf den Startwert ab, was gleichfalls ein Abfragen der hinter dem Kurzschluß liegenden Melder unmöglich macht.

Aus EP 191 239 B1 ist es bekannt, die Schalter der Gefah­ renmeldeanlage bei Erkennen eines Aderkurzschlusses der Meldeleitung in einem nachfolgenden Störungszyklus zu­ nächst zu öffnen und dann der Reihe nach bis zum Errei­ chen der Kurzschlußstelle wieder zu schließen, worauf der letzte so geschlossene Schalter zur Isolierung des Kurz­ schlusses wieder geöffnet wird.

Eine ähnliche, jedoch nach dem Kettensynchronisierprinzip arbeitende Gefahrenmeldeanlage ist aus der EP 347 806 A1 bekannt. Bei dieser Anlage überwacht jeder Melder nach dem Schließen seines Schalters, ob die Linienspannung aufgrund eines nachfolgenden Kurzschlusses zusammen­ bricht. Falls ein Kurzschluß festgestellt wird, wird der zuvor geschlossene Schalter wieder geöffnet und bleibt geöffnet.

Bei der aus EP 532 787 A1 bekannten Gefahrenmeldeanlage separiert im Normalbetrieb ein in die Ringleitung einge­ bautes Trennglied die Ringleitung in zwei etwa gleich lange Teilschleifen. Diese werden als Stichleitungen betrieben. Im Falle einer Leitungsstörung wird das Trenn­ glied geschlossen, um eine Abfrage der beiderseits der Störungsstelle liegenden Melder zu ermöglichen.

Aus EP 42 501 B1 ist es bekannt, die Meldeleitung als Leitungsschleife auszubilden und bei Erkennen einer Leitungsstörung die Abfragerichtung zu ändern, um so die auf beiden Seiten der Leitungsstörungsstelle gelegenen Melder abfragen zu können.

Die aus DE 36 14 692 C2 bekannte Gefahrenmeldeanlage ist als Leitungsschleife aufgebaut, wird im Normalzustand ausschließlich von einer Seite her betrieben und kann im Falle einer Leitungsstörung auf einen Modus umgestellt werden, in dem die Leitung von ihren beiden Enden her jeweils bis zum letzten funktionsfähigen Melder betrieben wird. Der Betrieb gliedert sich hierbei in eine Initiali­ sierungsphase, in der den einzelnen Meldern Adressen entsprechend ihrer Position in der Leitungsschleife zugeteilt werden, eine Dauerbetriebsphase, in der ein einzelner Melder einen Alarmzustand signalisieren kann sowie eine Lokalisierungsphase, in der der alarmauslö­ sende Melder aufgrund seiner Adresse lokalisiert wird. Im Falle einer Leitungsstörung verlängert sich bei dieser Anlage die Initialisierungsphase und damit, in einem ungünstigen Fall, auch die Meldezeitspanne wesentlich.

Bei der aus EP 111 178 B1 bekannten Gefahrenmeldeanlage ist die Meldeleitung wiederum als Leitungs­ schleife ausgebildet und kann im Störungsfall von beiden Abfrageenden der Leitungsschleife her abgefragt werden. Während ein Aderbruch der Leitungsschleife in der Zentrale aufgrund des Ausbleibens der Meldeinformationsimpulse der nach dem Kettensynchronisierprinzip arbeitenden Melder er­ kannt wird, ist zur Kurzschlußerkennung an beide Anschlüs­ se des Schalters jedes Melders ein Emitterfolger über Dioden angekoppelt, der vor dem Schließen des Schalters einen Prüf­ strom in die Leitungsschleife einspeist. Der im Kurzschluß­ fall fließende Prüfstrom sperrt den Schalter, der daraufhin nicht mehr geschlossen werden kann und die Kurzschlußstelle isoliert. Diese Prüfungsmethode bedingt allerdings eine vergleichsweise lange und von der Leitungskapazität abhän­ gige unterschiedliche Prüfzeit, die sich zu der den Meßwert kennzeichnenden Schaltverzögerung addiert und den Meßwert verfälschen kann.

Herkömmliche Gefahrenmeldeanlagen fragen die als Leitungs­ schleife ausgebildete Meldeleitung im Normalbetrieb aus­ schließlich von einem einzigen Abfrageende her ab. Erst bei Erkennen einer Leitungsstörung werden die Melder abwechselnd von beiden Abfrageenden her abgefragt. Zwar können Leitungsstörungen bereits während eines einzigen Linienspannungszyklus dem Grunde nach erkannt werden, doch genügt eine solche Störungserkennung nur geringen Sicherheitsanforderungen. Für eine Verifizierung einer Leitungsstörung müssen weitere Linienspannungszyklen durchlaufen werden, was die im ungünstigsten Fall einzu­ haltende Meldezeitspanne der Gefahrenmeldeanlage be­ trächtlich verlängert oder aber die Anzahl der an eine Meldeleitung anschließbaren Melder verringert. Selbst wenn nach dem Erkennen der Leitungsstörung die Melder abwechselnd von beiden Abfrageenden her abgefragt werden, ergibt sich eine Verlängerung der Zykluszeit, da bei herkömmlichen Gefahrenmeldeanlagen vor der Änderung der Abfragerichtung sicherheitshalber zumindest der Teil des Linienspannungszyklus erneut durchlaufen werden muß, in welchem Betriebsenergiespeicher der Melder nachgeladen und der Linienspannungszyklus synchronisiert wird. Auch dies führt zu einer Begrenzung der Zahl der an die Melde­ leitung anschließbaren Melder.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Gefahrenmeldeanlage zu schaffen, die trotz einer eventuellen Leitungsstörung die Abfrage sämtlicher Melder ohne Verlängerung der hierfür erforderlichen Zyklus-Zeitspanne erlaubt.

Die Erfindung geht aus von einer Gefahrenmeldeanlage mit einer Vielzahl Melder, die über wenigstens eine mehreren Meldern gemeinsame, mehradrige Leitungsschleife an eine die Melder von einem Abfrageende der Leitungsschleife her zyk­ lisch abfragende Zentrale angeschlossen sind, wobei die Zentrale eine zur Kettensynchronisierung der Melder zyklisch sich ändernde Linienspannung an das Abfrageende der Lei­ tungsschleife anlegt und jeder Melder Linienspannungs- Überwachungsmittel sowie einen von den Linienspannungs- Überwachungsmitteln gesteuerten Schalter in Reihe zu einer der Adern der Leitungsschleife umfaßt, den Schalter auf eine Synchronisierungsänderung der Linienspannung hin verzögert schließt sowie einen Meldeinformationsimpuls an das Abfrage­ ende der Leitungsschleife abgibt und wobei die Zentrale und/ oder die Melder auf einen Aderbruch und/oder Aderkurzschluß der Leitungsschleife ansprechende Leitungsstörungs-Überwa­ chungsmittel umfassen und die Zentrale im Fall einer Leitungsstörung die Melder von beiden Abfrageenden der Leitungsschleife her insbesondere wechselweise abfrägt.

Ausgehend von einer solchen Gefahrenmeldeanlage wird die vorstehend angegebene Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zentrale auf das Erkennen einer Leitungs­ störung hin die Melder der Leitungsschleife innerhalb desselben Zyklus von beiden Abfrageenden her abfrägt.

Nach dem Erkennen der Leitungsstörung frägt die Zentrale die Melder der Leitungsschleife in einem Störungsmodus innerhalb jedes Zyklus der Linienspannung von beiden Abfrageenden her ab. Trotz der Leitungsstörung werden damit sämtliche Melder der Leitungsschleife pro Zyklus abgefragt, ohne daß die Zyklusdauer verglichen mit dem Normalbetrieb der Gefahrenmeldeanlage verlängert werden muß. Da jeder Linienspannungszyklus ein vergleichsweise langes Ruhespannungsintervall umfaßt, in welchem die beispielsweise als Kondensatoren ausgebildeten Betriebs­ spannungsspeicher der Melder geladen werden, kann die für die Verifizierung der Leitungsstörung benötigte Zeitspan­ ne zumindest um ein Ruhespannungsintervall verkürzt werden.

Für die Verifizierung überprüft die Zentrale die Leitungs­ störungsinformationen in mehreren Zyklen. Das kann bei­ spielsweise dadurch erfolgen, daß in einem ersten Zyklus, in welchem die Zentrale die Melder von einem ersten der beiden Abfrageenden her bis zur Stelle der Leitungsstörung abfrägt, in einem zweiten vom anderen Abfrageende her durch­ geführten Abfrage überprüft, ob dieselbe Leitungsstörungs­ stelle ermittelt wird, bevor die weiteren Abfragen im Störungsmodus, d. h. innerhalb desselben Zyklus von beiden Abfrageenden her durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, daß die Zentrale bereits in demselben Zyklus, in dem Leitungsstörung-Über­ wachungsmittel die Leitungsstörung bei Abfrage von einem der beiden Abfrageenden her erstmals erkennen, die Leitungs­ schleife auch von dem anderen der beiden Abfrageenden her abfrägt. Insbesondere in Ausgestaltungen, bei welchen während der Abfrage im Störungsmodus zusätzliche Verifi­ zierungsschritte durchgeführt werden, kann die Verifizie­ rungszeit auf beispielsweise zwei Zyklen verringert werden.

Nach dem erstmaligen Erkennen einer Leitungsstörung frägt die Zentrale die Leitungsschleife zweckmäßigerweise aus­ schließlich innerhalb desselben Zyklus von beiden Abfrage­ enden her ab.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung frägt die Zentrale die Melder der Leitungsschleife auch bei unge­ störtem Meldebetrieb von beiden Abfrageenden abwechselnd her ab. Dies hat den Vorteil, daß auch Leitungsstörungen erkannt werden können, die unmittelbar zwischen dem in Abfragerichtung letzten Melder und der Zentrale liegen. Bei gleichbleibender Abfragerichtung würden solche Fehler nicht erkannt, da die Zentrale sämtliche Melder erfaßt hätte und somit auf eine intakte Leitung schließen würde.

Die Reihenfolge der beiden Abfrageenden, von welchen aus die Zentrale innerhalb desselben Zyklus die Melder der Leitungsschleife her nach dem Erkennen der Leitungsstö­ rung abfrägt, kann gleichbleibend sein. Um jedoch auch das zeitliche Ende einer Leitungsstörung erkennen zu können, die unmittelbar zwischen dem in Abfragerichtung letzten Melder und der Zentrale liegt, wird auch hier die Reihenfolge, mit der die Zentrale die Abfrageenden inner­ halb des Zyklus aufruft, zweckmäßigerweise von Zyklus zu Zyklus umgekehrt.

Die Linienspannung kann sich herkömmlich zyklisch ändern, wobei in jedem Zyklus ein Ruhespannungsintervall, in welchem die Linienspannung einen ersten Wert hat, bei dem die Linienspannungs-Überwachungsmittel sämtlicher Melder der Leitungsschleife die Schalter schließen, umfassen kann und ferner umfassen kann. Ein Startspannungsinter­ vall, in welchem die Linienspannung einen zweiten Wert hat, bei dem die Linienspannungs-Überwachungsmittel sämtliche Melder der Leitungsschleife die Schalter öffnen und ein Abfragespannungsintervall, bei welchem die Li­ nienspannungs-Überwachungsmittel der einzelnen Melder die Schalter abhängig von der momentanen Spannung an dem zum momentanen Abfrageende hin an die Leitungsschleife ange­ schlossenen Melder schließen. Bei einem solchen Linien­ spannungszyklus legt die Zentrale die Linienspannung zunächst an beide Abfrageenden zugleich mit dem ersten Wert, dann an beide Abfrageenden zugleich mit dem zweiten Wert an, während in der eigentlichen Abfragephase des störungsfreien Normalbetriebs der dritte Wert der Linien­ spannung lediglich an eines der beiden Abfrageenden angelegt wird, wobei jedoch die Abfrageenden abwechseln. Das während des Abfragezeitintervalls nicht an die Li­ nienspannung angelegte Abfrageende der Leitungsschleife bleibt zweckmäßigerweise offen und zwar so, daß beide Adern der Leitungsschleife nicht auf ein bestimmtes Potential festgelegt werden.

Es wäre zwar denkbar, daß im Störungsbetrieb die Schlei­ fenleitung von beiden Abfrageenden her gleichzeitig abgefragt wird, doch frägt die Zentrale zweckmäßigerweise die Melder der Leitungsschleife innerhalb desselben Zyklus von den beiden Abfrageenden her nacheinander ab.

Zweckmäßigerweise liegen die Schalter der Melder, wie an sich bekannt, in Reihe zueinander in einer ersten Ader der Leitungsschleife. Die Melder sind im übrigen an eine durchgehende zweite Ader der Leitungsschleife angeschlos­ sen. Bei einer solchen Konfiguration läßt sich ein Ader­ bruch der ersten, die Schalter enthaltenden Ader ver­ gleichsweise sicher erkennen und lokalisieren. Probleme können sich jedoch ergeben, wenn lediglich die durchge­ hende zweite Ader bricht, da sich hier betriebsmäßig Zustände einstellen können, bei welchen die zweite Ader beiderseits der Unterbrechung auf gleichem Potential liegt, so daß der Ort der Unterbrechung vielfach nicht feststellbar ist. Die Leitungsstörung läßt sich sicherer verifizieren, wenn die Zentrale auf das Erkennen einer Leitungsstörung hin bei Abfrage der Melder von einem ersten der beide Abfrageenden her am zweiten Abfrageende zunächst lediglich die zweite Ader auf ein vorbestimmtes Potential legt und erst bei Fortbestehen der Leitungs­ störung die Linienspannung an das zweite Abfrageende anlegt und innerhalb desselben Zyklus die Melder vom zweiten Abfrageende her abfrägt. Sowohl im Vorstehenden als auch im Folgenden beinhaltet das Abfragen von einem bestimmten Abfrageende her stets auch, daß die Zentrale an diesem Abfrageende die Meldeinformationsimpulse emp­ fängt.

Die Leitungsstörungs-Überwachungsmittel von Gefahren­ meldeanlagen der beispielsweise aus EP 111 178 B1 bekann­ ten Art umfassen, wie bereits erläutert, eine Kurzschluß- Prüfschaltung die bei noch geöffnetem Schalter des zuge­ ordneten Melders einen Kurzschluß zwischen den zum näch­ sten Melder mit geöffnetem Schalter führenden Adern der Leitungsschleife erfaßt und das Schließen des Schalters des zugeordneten Melders blockiert. Die Kurzschluß-Prüf­ schaltung erlaubt also eine Isolation der Kurzschlußstel­ le der Leitungsschleife.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Gefahrenmeldeanlage;

Fig. 2a ein Zeitdiagramm der von einer Zentrale zyklisch an ein Abfrageende einer Meldeleitung der Anlage angelegten Linienspannung;

Fig. 2b ein vereinfachtes Zeitdiagramm des die Meldein­ formation beinhaltenden Linienstroms und

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild eines Melders.

Die in Fig. 1 dargestellte, beispielsweise als Brandmelde­ anlage genutzte Gefahrenmeldeanlage umfaßt eine Zentrale 1, an die wenigstens eine Meldeleitung 3 mit einer Viel­ zahl über die Meldeleitung 3 kettenartig miteinander verbundener Melder 5 angeschlossen ist. Die Meldeleitung 3 bildet eine mit beiden Enden A und B an die Zentrale 1 angeschlossene Leitungsschleife, deren Melder 5 im norma­ len, d. h. störungsfreien Überwachungs- und Meldebetrieb in nachfolgend noch näher erläuterter Weise von beiden Abfrageenden A und B her abwechselnd abgefragt werden.

Die Anlage arbeitet nach dem Kettensynchronisierprinzip, wie es dem Grundsatz nach bereits in der DE 25 33 382 C2 beschrieben ist. Jeder Melder 5 hat einen in Reihe zu einer ersten Ader 7 der Meldeleitung 3 liegenden Schalter 9 und ist im übrigen an eine durchgehende, zweite Ader 11 der Meldeleitung 3 angeschlossen. Jeder Melder 5 umfaßt ein Energiespeicherelement, beispielsweise einen Konden­ sator 13, der bei geschlossenen Schaltern 9 über die Adern 7, 11 von der Zentrale 1 her geladen wird und bei geöffneten Schaltern 9 eine Steuerschaltung 15 des Mel­ ders 5 mit Betriebsstrom versorgt. Die Steuerschaltung 15 erzeugt die Meldeinformation des Melders 5, steuert den Schalter 9 und synchronisiert den Betrieb des Melders 5, insbesondere die Abgabe seiner Meldeinformation mit dem Betrieb der übrigen Melder 5 der Meldeleitung 3.

Die Zentrale 1 frägt die Melder 5 der Meldeleitung 3 von beiden Abfrageenden A und B her abwechselnd nach ihren Meldeinformationen ab, wobei sie aus der Reihenfolge, in der die Meldeinformationen bei ihr eintreffen, die Adres­ se des die Meldeinformation abgebenden Melders 5 ermit­ telt bzw. dem Melder 5 zuordnet. Um die Zuordnung zu ermöglichen und die Melder 5 untereinander zu synchroni­ sieren, legt die Zentrale 1 an die Abfrageenden A und B eine zyklisch sich ändernde Linienspannung U_L. Wie Fig. 2a zeigt, umfaßt jeder Zyklus der Linienspannung U_L ein Ruhezeitintervall T_R, in welchem die Linienspannung U_L einen hohen Ruhewert U_R hat. Die Steuerschaltungen 15 umfassen Linienspannungs-Überwachungsmittel, die abhängig von der Größe der Linienspannung U_L den Schalter 9 öffnen bzw. schließen sowie den Ladebetrieb des Kondensators 13 steuern. Bei Erfassen des Ruhewerts U_R werden die Schal­ ter 9 sämtlicher Melder 5 der Meldeleitung 3 geschlossen und die Kondensatoren 13 der Melder 5 geladen. Innerhalb der Zyklusdauer T_Z des Linienspannungszyklus senkt die Zentrale 1 nach dem Ruhezeitintervall T_R die Linienspan­ nung U_L für ein Startzeitintervall T_S auf einen Startwert U_S, hier 0 Volt, ab, auf den hin die Linienspannungsüber­ wachungsmittel sämtlicher Melder 5 die Schalter 9 öffnen. Die Zentrale 1 legt die Linienspannungswerte U_R und U_S während der Intervalle T_R und T_S an beide Abfrageenden A und B gleichzeitig an, um die Ladephase und Startphase zu beschleunigen.

Auf das Startzeitintervall T_S der Linienspannung U_L folgt ein Abfragezeitintervall T_A, in welchem die Linienspan­ nung U_L auf einen Abfragewert U_A, hier einen mittleren Spannungswert, sich ändert. Die Linienspannungs-Überwa­ chungsmittel erfassen das Auftreten des Abfragewerts U_A auf der zum momentanen Abfrageende hin gelegenen Seite der Meldeleitung 3 und erzeugen beispielsweise mittels eines zwischen den Adern 7, 11 wirksamen Kurzschlußschal­ ters einen Impuls 17 des Linienstroms I_L (Fig. 2b), der von der Zentrale 1 erfaßt wird. Die Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Linienstromimpulsen und/oder die Höhe des Impulsstroms repräsentiert die von dem Melder 5 abgegebene Meldeinformation. Es versteht sich, daß gege­ benenfalls auch mehrere Linienstromimpulse erzeugt werden können, die die Meldeinformation in Code-Form repräsen­ tieren. Wie Fig. 2b zeigt, haben die Meldeinformations­ impulse 17, die von in der Meldeleitung 3 aufeinanderfol­ genden Meldern 5 nacheinander erzeugt werden, einen Ruheabstand t_r, wenn der Melder 5 im Ruhezustand ist und einen davon abweichenden Abstand t_a, hier einen kleineren Abstand, wenn der Melder eine Alarminformation abgibt. Der Alarmabstand t_a kann variabel sein und von der Art der Meldung abhängen.

Nach Abgabe des Meldeinformationsimpulses schließt die Steuerschaltung 15 den Schalter 9, womit der Abfragewert U_A der Linienspannung an den nächsten Melder der Melde­ leitung 3 angelegt wird, was diesen Melder seinerseits zur Abgabe seines Meldeinformationsimpulses veranlaßt. Durch Anlegen des Abfragewerts U_A an das momentan von der Zentrale 1 gewählte Abfrageende gibt nach Beendigung des Startzeitintervalls T_S zunächst der dem Abfrageende nächstliegend an die Meldeleitung 3 angeschlossene Melder 5 seinen Meldeinformationsimpuls um das der Meldeinforma­ tion entsprechende Intervall verzögert ab. Beim Schließen des Schalters 9 dieses Melders erfaßt der in der Reihen­ folge der Meldeleitung nächste Melder die Änderung der Linienspannung U_L auf den Abfragewert U_A und erzeugt seinerseits einen Meldeinformationsimpuls bzw. schließt seinen Schalter 9. Sämtliche Melder 5 der Meldeleitung 3 erzeugen damit nacheinander und in der durch die Anschluß­ reihenfolge der Meldeleitung 3 bestimmten Reihenfolge ihre Meldeinformationsimpulse, die die Zentrale an dem Abfrageende empfängt, an welches sie den Abfragewert U_A der Linienspannung U_L angelegt hat.

Wie in Fig. 1 bei 19 bzw. 21 angedeutet ist, kann es bei dem Bruch einer oder beider Adern 7, 11 zu Unterbrechun­ gen der Meldeleitung 3 kommen, mit der Folge, daß die vom momentanen Abfrageende abgewandten Melder in dem laufen­ den Abfragezyklus nicht mehr abgefragt werden können. Ein Kurzschluß 23 der Adern 7, 11 führt zum gleichen Ergeb­ nis, da die Linienspannung U_L der nachfolgenden Melder 5 auf dem die Schalter 9 geöffnet haltenden Startwert U_S verbleibt. Da die Zentrale 1 die Linienspannung U_L, wie vorstehend erläutert, wechselweise an die Abfrageenden A und B anlegt, können trotzdem sämtliche Melder 5, wenn auch in zwei aufeinanderfolgenden Abfragezyklen, abge­ fragt werden. Es geht damit keine Meldeinformation ver­ loren. In jedem Fall erkennt die Zentrale 1 jedoch aus der verringerten Zahl der in dem Meldezyklus eintreffen­ den Meldeinformationsimpulse, daß die Meldeleitung 3 gestört ist.

Um die Störsicherheit der Gefahrenmeldeanlage zu erhöhen, ist es erwünscht, daß die Leitungsstörung in weiteren Meldezyklen verifiziert wird. Die Verifizierung soll jedoch in möglichst kurzer Zeit erfolgen, um die maximale Ansprechzeit der Meldeanlage nicht unnötig zu verlängern. Darüber hinaus können sich Störungssituationen ergeben, die spezieller Erkennungsmaßnahmen bedürfen. Beispiels­ weise können im Betrieb der Meldeanlage beide abfragesei­ tigen Enden der durchgehenden Ader 11 auf gleichem Poten­ tial liegen, wodurch die Unterbrechung 21 der Ader 11 nicht erkannt werden kann.

Da die Zentrale 1 bereits im Normalbetrieb die Melder 5 der Meldeleitung 3 abwechselnd von beide Abfrageenden A und B her abfrägt, kann bereits im Normalbetrieb inner­ halb von zwei Abfragezyklen eine Leitungsstörung erkannt werden. Da ferner bereits im Normalbetrieb in jedem Abfragezyklus die Linienspannung U_L an beiden Abfrageen­ den A und B auf den die Kondensatoren 13 ladenden Ruhe­ wert U_R erhöht und nachfolgend auf den Startwert U_S gesenkt wird, werden sämtliche Melder 5 der Meldeleitung 3 unabhängig von einer eventuellen Leitungsstörung konti­ nuierlich für eine auch während ein und desselben Abfra­ gezyklus sich ändernde Abfragerichtung vorbereitet. Erkennt die Zentrale 1 innerhalb zweier aufeinanderfol­ gender Abfragezyklen, daß eine Leitungsstörung vorliegt, so geht sie in eine Störungsbetriebsart über, in der sämtliche Melder trotz der Leitungsstörung nachfolgend in einem gemeinsamen Meldezyklus der Dauer T_Z abgefragt werden. Wie in Fig. 2a angedeutet, wird in einem ersten Zyklus beispielsweise vom Abfrageende A her abgefragt. In einem zweiten Zyklus erfolgt die Abfrage vom Abfrageende B her. Wird in diesen beiden Abfragezyklen eine Leitungs­ störung erkannt, so wird auf eine Störungsbetriebsart umgeschaltet, in der innerhalb derselben Auswertezeit­ spanne T_A der Zykluszeit T_Z zunächst vom Abfrageende A her die Melder bis zur Leitungsstörungsstelle hin abge­ fragt werden, um dann vom Abfrageende B her die übrigen Melder abzufragen. Der Störungsbetrieb ist so organi­ siert, daß nach Erkennen der Leitungsstörung stets innerhalb desselben Meldezyklus von beiden Abfrageenden her abgefragt wird. Die Abfrage kann innerhalb jedes Meldezyklus stets gleichbleibend vom gleichen Abfrageende her beginnen und dann innerhalb des Meldezyklus auf die Abfrage vom anderen Abfrageende übergehen. Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn die Reihenfolge, mit der die Abfrageenden von der Zentrale 1 aufgerufen werden von Meldezyklus zu Meldezyklus umgekehrt wird, d. h. beispielsweise mit einem ersten Meldezyklus in der Reihenfolge A, B und in einem nachfolgenden Meldezyklus in der Reihenfolge B, A abgefragt wird. Auf diese Weise können auch Leitungsstörungen erkannt werden, die unmittelbar zwischen der Zentrale 1 und dem ersten auf die Zentrale 1 folgenden Melder 5 liegen.

Die Leitungsstörungsbetriebsart erhöht insbesondere auch die Störsicherheit bei einem Bruch der durchgehenden Ader 11, indem innerhalb ein und desselben Abfragezyklus auch das Potential an den Adern an dem vom momentanen Abfrage­ ende abgewandten Leitungsende variiert wird. Im normalen Abfragebetrieb wird der Abfragewert U_A der Linienspannung lediglich an das momentane Abfrageende angelegt, während beide Adern des entgegengesetzten Leitungsendes potential­ frei gehalten werden. Bei Erkennen einer Leitungsstörung und Übergang auf die Störungsbetriebsart wird zunächst das Abfrageende weiterhin auf dem Abfragewert U_A gehal­ ten, während die durchgehende Ader, die das Bezugspoten­ tial gegenüber dem sich die Linienspannung U_L ändert, führt, auf einen mittleren Potentialwert gelegt wird. Die Zentrale 1 versucht damit, zunächst die Abfrage mit gleichbleibender Abfragerichtung fortzusetzen. Treffen jedoch auch nach diesem Potentialänderungsschritt keine Meldeinformationsimpulse bei der Zentrale ein, so kehrt die Zentrale 1 die Abfragerichtung um, wobei sie jedoch abweichend vom normalen Abfragemodus den Abfragewert U_A der Linienspannung an beide Abfrageenden anlegt.

Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird vor dem Übergang auf die Störungsbetriebsart die Melde­ leitung 3 zunächst in zwei aufeinanderfolgenden Meldezy­ klen von beiden Abfrageenden nach dem erstmaligen Erkennen einer Leitungsstörung abgefragt. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird bereits unmittelbar nach dem erstmali­ gen Erkennen einer Leitungsstörung analog zur Störungsbe­ triebsart in demselben Meldezyklus auf die Abfrage vom anderen Abfrageende her übergegangen. In Verbindung mit dem Zyklus der Störungsbetriebsart läßt sich eine Lei­ tungsstörung auf diese Weise in nur zwei Meldezyklen erkennen und verifizieren.

Fig. 3 zeigt ein teilweise vereinfachtes Schaltbild eines in der Gefahrenmeldeanlage der Fig. 1 verwendbaren Mel­ ders 5. Der Melder 5 ist, bezogen auf seine für den Anschluß an die durchgehende Ader 11 bestimmten Klemmen 20 sowie seine für den Anschluß an die Ader 7 der Melde­ leitung 3 bestimmten Klemmen 2Z symmetrisch aufgebaut, so daß die jeweils als Eingang bzw. Ausgang benutzten Klem­ men 20, 22 vertauscht werden können. Bezogen auf Masse­ potential, das gegebenenfalls durch eine nicht näher dargestellte dritte Ader der Meldeleitung 3 durchge­ schleift wird, hat die Linienspannung U_L an den Klemmen 21 positives Potential und an den Klemmen 22 negatives Potential. Die Polarität kann jedoch auch gegensinnig gewählt sein. Der Schalter 9 umfaßt zwei in Reihe zuein­ ander zwischen die Anschlußklemmen 22 der Ader 7 geschal­ tete Schalttransistoren 25, von denen jeder durch eine Diode 27 überbrückt ist. ,Zweckmäßigerweise handelt es sich um Feldeffekttransistoren, deren interne Diode die Diode 27 bildet. Der Verbindungspunkt 29 der Transistoren 25 und Dioden 27 ist mit Masse verbunden, wobei die Dioden 27 bezogen auf den Verbindungspunkt 29 gegensinnig gepolt sind. Die Gates der Transistoren 25 sind miteinan­ der verbunden und an die Steuerschaltung 15, bei der es sich um eine Mikroprozessorschaltung oder dergleichen handeln kann, angeschlossen. Durch die symmetrische Anordnung der Transistoren 25 und Dioden 27 ist eine Stromversorgung des Melders von beiden Abfrageenden der Meldeleitung her möglich. Der mit Masse verbundene Kon­ densator 13 wird über eine Diode 29 und einen Arbeits­ bzw. Schutzwiderstand 31 von der auf positivem Potential liegenden, durchgehenden Ader 11 der Meldeleitung 3 her geladen. Eine Spannungsregelschaltung 33 stabilisiert die von dem Kondensator 13 während des Abfragezeitintervalls T_A für den Betrieb der Schaltungskomponenten des Melders 5 an die Steuerschaltung 15 und die bei 35 dargestellten Linienspannungs-Überwachungsmittel gelieferte Betriebs- Spannung. Bei 37 ist ein mit der Steuerschaltung 15 verbundener Sensor, beispielsweise ein Rauchmeldesensor oder dergleichen, angedeutet. 39 bezeichnet den zwischen Masse und über einen kollektorseitigen Arbeitswiderstand 41 an den Widerstand 31 und damit die Ader 11 der Melde­ leitung angeschlossenen Schalttransistor, den die Steue­ rung 15 zur Erzeugung der Meldeinformationsimpulse 17 (Fig. 2b) für ein vorbestimmtes Zeitintervall schließt, wenn die Linienspannungs-Überwachungsmittel 35 den Abfra­ gewert U_A (Fig. 2a) auf der Meldeleitung feststellen. Den Alarmzustand des Melders 5 zeigt eine am Ort des Melders 5 angeordnete Leuchtdiode 43 an, die über einen Schalt­ transistor 45 von der Steuerschaltung 15 aus gesteuert wird. 47 bezeichnet einen im Alarmfall aktivierten Steu­ erausgang, beispielsweise zur Steuerung einer Rauchab­ zugsklappe oder dergleichen. Zwischen den Klemmen 22 und dem Widerstand 31 sind Schutzdioden 49 beiderseits des Schalters 9 angeschlossen.

Um im Falle eines Aderkurzschlusses, wie er in Fig. 1 bei 23 angedeutet ist, die Kurzschlußstelle von den dazu benachbarten Meldern zu isolieren, umfaßt die Steuer­ schaltung 15 eine Kurzschluß-Prüfschaltung 51 mit einem Schalttransistor 53, dessen Schaltstrecke in Serie zu einem Widerstand 55 in einen Nebenschlußzweig zum Schal­ ter 9 geschaltet ist. Der Widerstand 55 ist an den masse­ seitigen Verbindungspunkt 29 zwischen den beiden Schalt­ transistoren 25 angeschlossen, während der Transistor 53 kollektorseitig über einen Arbeitswiderstand 57 mit dem Verbindungspunkt 59 von zwei bezogen auf den Verbindungs­ punkt 59 gegensinnig gepolten Dioden 61 verbunden ist. Die Dioden 61 sind in Reihe zueinander der Serienschal­ tung der Schalttransistoren 25 parallel geschaltet. Bezogen auf ihre Verbindungspunkte 59 bzw. 29 sind die Dioden 61 einerseits und die Dioden 27 andererseits gegensinnig gepolt. Der Widerstand 57 kann gegebenenfalls entfallen.

Die Kurzschluß-Prüfschaltung 51 überprüft die dem momen­ tanen Abfrageende der Meldeleitung abgewandten Abschnitt der Meldeleitung auf Kurzschlüsse, bevor die Steuerschal­ tung 15 den Schalter 9 schließt. Bei geöffnetem Schalter 9 wird dieser Abschnitt durch den Kurzschluß auf das positive Potential der Ader 11 angehoben, womit bei geschlossenem Schalttransistor 53 ein Kurzschlußstrom durch den vergleichsweise hochohmigen Widerstand 55 fließt. Die Kurzschluß-Prüfschaltung 51 überwacht den am Widerstand 55 sich ergebenden Spannungsabfall und blockiert über die Steuerschaltung 15 das Schließen des Schalters 9. Für die Kurzschlußprüfung wird der Schalt­ transistor 53 für eine vorbestimmte kurze Zeitspanne geschlossen, die gegebenenfalls auch mit dem Meldeinfor­ mationsimpuls überlappen kann, nachdem die Dioden 27, 61 den Kurzschlußprüfstrom von Meldelinienströmen, die zum Abfrageende hin fließen, bei geöffnetem Schalter 9 ent­ koppeln.

Die Kurzschluß-Prüfschaltung 51 erlaubt die Lokalisierung tatsächlich oder virtuell parallel geschalteter Melder innerhalb der Meldeleitung. Zu einer solchen Parallel­ schaltung kann es aufgrund von Verdrahtungsfehlern bei der Montage der Gefahrenmeldeanlage oder aber bei einem Defekt der elektronischen Komponenten eines der Melder kommen. Da die Zentrale solche einander parallel geschal­ teten Melder als einzigen Melder wertet, lassen sich Störungen dieser Art herkömmlich nicht anhand der Melde­ informationsimpulse 17 (Fig. 2b) lokalisieren, wie dies bei anderen Leitungsstörungen, wie vorstehend erläutert, möglich ist. Jeder Melder weist in einem Stromkreis zwischen seinem Anschluß 20 und Masse einen Widerstand 63 in Serie zu einem über die Steuerschaltung 15 steuerbaren Schalttransistor 65 auf. Die Steuerschaltung 15 schließt während des Startzeitintervalls T_S den Schalttransistor 65, womit der Widerstand 63 im wesentlichen die Eingangs­ impedanz des Melders bestimmt. Sobald die Linienspannungs- Überwachungsmittel 35 den Überwachungswert U_A der Linien­ spannung U_L erfassen und das Abfragezeitintervall T_A einleiten, öffnet die Steuerschaltung 15 den Schalttran­ sistor 65, so daß der Widerstand 63 unwirksam wird. Der Widerstand 63 bestimmt im Normalbetrieb den während der Kurzschlußprüfung durch den Widerstand 55 fließenden Strom und damit den Spannungsabfall an dem Widerstand 55. Sind dem die Kurzschlußprüfung durchführenden Melder tatsächlich oder virtuell zwei Melder parallel geschal­ tet, so erscheinen deren Widerstände 63 gleichfalls parallel, was den Strom durch den Widerstand 55 und damit die an dem Widerstand 55 abfallende Spannung verdoppelt. Der Schwellwert, über den die Spannung am Widerstand 55 hinaus ansteigen muß, damit die Kurzschluß-Prüfschaltung 51 einen Kurzschluß erkennt, ist so gewählt, daß er zwischen dem einfachen und dem doppelten Wert des im Normalbetrieb bei fehlendem Kurzschluß sich ergebenden Spannungsabfalls am Widerstand 55 liegt. Die Kurzschluß- Prüfschaltung 51 behandelt damit die Parallelschaltung von zwei Meldern so, als ob ein Kurzschluß vorliegen würde, womit die Parallelschaltung auf der Meldeleitung lokalisiert werden kann.

Claims (8)

1. Gefahrenmeldeanlage mit einer Vielzahl Melder (5), die über wenigstens eine mehreren Meldern (5) gemeinsame, mehradrige Leitungsschleife (3) an eine die Melder (5) von einem Abfrageende (A, B) der Leitungsschleife (3) her zyklisch abfragende Zentrale (1) angeschlossen sind, wobei die Zentrale (1) eine zur Kettensynchroni­ sierung der Melder (5) zyklisch sich ändernde Linien­ spannung (U_L) an das Abfrageende (A, B) der Leitungs­ schleife (3) anlegt und jeder Melder (5) Linienspan­ nungs-Überwachungsmittel (35) sowie einen von den Linienspannungs-Überwachungsmitteln (35) gesteuerten Schalter (9) in Reihe zu einer (7) der Adern (7, 11) der Leitungsschleife (3) umfaßt, den Schalter (9) auf eine Synchronisierungsänderung der Linienspannung (U_L) hin verzögert schließt sowie einen Meldeinformations­ impuls (17) an das Abfrageende (A, B) der Leitungs­ schleife (3) abgibt
und wobei die Zentrale (1) und/oder die Melder (5) auf einen Aderbruch und/oder Ader-Kurzschluß der Leitungs­ schleife (3) ansprechende Leitungsstörungs-Überwa­ chungsmittel (51) umfassen und die Zentrale (1) im Falle einer Leitungsstörung die Melder (5) von beiden Abfrageenden (A, B) der Leitungsschleife (3) her abfragbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentrale (1) bereits in demselben Zyklus, in dem die Leitungsstörungs-Überwachungsmittel (51) die Leitungsstörung bei Abfrage von einem der beiden Abfrageenden (A, B) her erstmals erkennen, die Lei­ tungsschleife (3) auch von dem anderen der beiden Abfrageenden (A, B) her abfrägt.

2. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentrale (1) nach Erkennen der Leitungsstörung die Leitungsschleife (3) ausschließ­ lich innerhalb desselben Zyklus von beiden Abfrageen­ den (A, B) her abfrägt.

3. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (1) die Melder (5) der Leitungsschleife (3) innerhalb desselben Zyklus (T_Z) von den beiden Abfrageenden (A, B) her nacheinan­ der abfrägt.

4. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentrale (1) auf das Erkennen der Leitungsstörung hin die Reihenfolge der beiden Abfrage­ enden, von welchen aus die Zentrale (1) innerhalb desselben Zyklus die Melder (5) der Leitungsschleife (3) her abfrägt, von Zyklus zu Zyklus umkehrt.

5. Gefahrenmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale (1) die Melder (5) der Leitungsschleife (3) auch bei ungestör­ tem Meldebetrieb von beiden Abfrageenden (A, B) ab­ wechselnd her abfrägt.

6. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Linienspannung (U_L) in jedem Zyklus ein Ruhespannungsintervall (T_R), in welchem die Li­ nienspannung (U_L) einen ersten Wert (U_R) hat, bei dem die Linienspannungs-Überwachungsmittel (35) sämtlicher Melder (5) der Leitungsschleife (3) die Schalter (9) schließen, ein Startspannungsintervall (T_S), in wel­ chem die Linienspannung (U_L) einen zweiten Wert (U₅) hat, bei dem die Linienspannungs-Überwachungsmittel (35) sämtlicher Melder (5) der Leitungsschleife (3) die Schalter (9) öffnen und ein Abfragespannungsinter­ vall (T_A) umfaßt, in welchem die Linienspannung (U_L) einen dritten Wert (U_A) hat, bei dem die Linienspan­ nungs-Überwachungsmittel (35) der einzelnen Melder (5) die Schalter (9) abhängig von der momentanen Spannung an dem zum momentanen Abfrageende (A, B) hin an die Leitungsschleife (3) angeschlossenen Melder (5) schließen und daß die Zentrale (1) die Linienspannung (U_L) zunächst an beide Abfrageenden (A, B) zugleich mit dem ersten Wert (U_R), dann an beide Abfrageenden (A, B) zugleich mit dem zweiten Wert (U_S) und dann an eines der beiden Abfrageenden (A, B) abwechselnd mit dem dritten Wert (U_A) anlegt.

7. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das während des Abfragezeitintervalls (T_A) nicht an die Linienspannung (U_L) angelegte Ab­ frageende (A, B) der Leitungsschleife (3) offen ist.

8. Gefahrenmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (9) der Melder (5) in Reihe zueinander in eine erste Ader (7) der Leitungsschleife (3) geschaltet und die Melder (5) an eine durchgehende zweite Ader (11) der Leitungs­ schleife (3) angeschlossen sind und daß die Zentrale (1) auf das Erkennen einer Leitungsstörung hin bei Abfrage der Melder (5) von einem ersten der beiden Abfrageenden (A, B) her am zweiten Abfrageende zu­ nächst lediglich die zweite Ader (7) auf ein vorbe­ stimmtes Potential legt und erst bei Fortbestehen der Leitungsstörung die Linienspannung (U_L) an das zweite Abfrageende an legt und innerhalb desselben Zyklus die Melder (5) vom zweiten Abfrageende her abfrägt.