EP0090399B1

EP0090399B1 - Gleichstrommeldeanlage

Info

Publication number: EP0090399B1
Application number: EP83103070A
Authority: EP
Inventors: Dirk Dipl.-Ing. Gesenhues; Karheinz Ing. Schreyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1986-11-20
Also published as: DE3211550C2; EP0090399A1; ATE23759T1; DE3211550A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrommeldeanlage gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Gleichstrommeldeanlagen für Brandschutz, Notruf oder andere Gefahrenüberwachungseinrichtungen, wie beispielsweise Intrusionsschutz, sind weit verbreitet, da sie nur einen geringen Aufwand erfordern. Dabei sind an jeder Meldelinie, die im allgemeinen aus einer Zwei-Draht-Leitung besteht und auch als Meldeschleife bezeichnet wird, jeweils mehrere Melder parallel angeschlossen. Die Meldelinie ist mit einem Endglied, z.B. einem Widerstand, abgeschlossen. Der Anschlusswiderstand sorgt für einen Ruhestrom, über den die Leitung überwacht wird. Im Alarmfall ändert der alarmgebende Melder seinen Widerstand und damit den Gesamtwiderstand der Leitung. Der sich erhöhende oder auch erniedrigende Strom gilt als Alarmkriterium. In der Zentrale ist jedoch bei den bekannten Anlagen im allgemeinen nicht feststellbar, welcher Melder der Melderlinie den Alarm ausgelöst hat.
Es sind Meldeanlagen bekannt, bei denen die einzelnen Melder einer Meldelinie identifizierbar sind. Allerdings ist dies nicht häufig bei Gleichstrommeldeanlagen üblich. Wenn dies der Fall ist, ist ein erheblich höherer Schaltungsaufwand für die Anlage und für die einzelnen Melder erforderlich.
Beispielsweise ist in der DE-OS 2935335, die den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 belegt, eine Gefahrenmeldeanlage beschrieben, in der eine Mehrzahl von Meldern über eine Leiterschleife an eine Zentrale angeschlossen ist. Jeder Melder weist einen Längs- und einen Querwiderstand, einen Alarmschalter und mehrere zur Leiterschleife quer liegende Dioden auf. So ist z.B. in jedem Melder eine Zenerdiode in Reihe zu einer einfachen Diode mit entgegengesetzter Polarität zur Zenerdiode angeordnet. Diese bilden eine Spannungsbegrenzerschaltung. Die Zentrale weist eine Messeinrichtung zur Ermittlung des Gesamtwiderstandes der Leiterschleife auf. Im Alarmfall ändert sich der Widerstand der Leiterschleife und wird mit gespeicherten Widerstands-Sollwerten für den Alarmfall verglichen. Daraus wird der alarmgebende Melder ermittelt. In der Zentrale ist ferner eine Steuervorrichtung vorgesehen, die verschiedene Gleichspannungen an die Leiterschleife anschaltet, um mittels der Spannungsbegrenzerschaltung im jeweiligen Melder den reinen Leitungswiderstand zu eliminieren. Eine derartige Gefahrenmeldeanlage hat den Nachteil, dass die Zentrale eine aufwendige und komplizierte Schaltungsanordnung aufweist, dass unterschiedliche Gleichspannungen an die Leiterschleife an- bzw. umgeschaltet werden müssen, um den reinen Leitungswiderstand zu ermitteln und vom Gesamtwiderstand der Leiterschleife zu subtrahieren. Ferner besitzen die einzelnen Melder eine komplizierte Schaltungsanordnung mit einer Vielzahl von Bauelementen.
In der DE-OS 2 611 145 ist eine Alarmanlage mit einer als abgeglichene Brücke ausgebildeter Kontrollvorrichtung beschrieben, die zur Absicherung einer Reihe von Objekten mit den Objekten zugeordneten Sensoren ausgerüstet ist, die mit Widerständen in mindestens einer Stromschleife angeordnet sind. Eine dort beschriebene bekannte Melderschaltung weist lediglich einen Alarmkontakt und in Reihe dazu einen Widerstand auf, der in der Leiterschleife angeordnet ist. Es können dort mehrere gleichartige Melder in Reihe in der Leiterschleife angeordnet sein. Ein zusätzlicher Melder bzw. Sensor ist durch einen einfachen Arbeitskontakt gebildet, der quer zur Leiterschleife liegt. Eine nachgeordnete Kontrollvorrichtung vermag lediglich eine Widerstandsänderung zu erkennen und somit einen Alarm anzuzeigen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass der auslösende Melder nicht erkannt werden kann. Ferner besteht grundsätzlich die Möglichkeit, die Schleife an einer vorher durch ein L-Glied überbrückten Stelle aufzutrennen und an der Trennstelle den bisher wirksamen Strom bzw. Widerstand aufrecht zu erhalten.
Es ist ferner aus der DE-OS2939462 ein Verfahren zur Identifizierung einzelner Melder in Einbruch- oder Brandmeldeanlagen bekannt, bei dem die jeweiligen Linien auf ihren Widerstandswert abgefragt und mit gespeicherten Widerstandssollwerten für die einzelnen Melderfür den Alarm- bzw. Sabotagefall verglichen werden. Das Ansprechen des betreffenden Melders wird angezeigt. Dort ist jedoch im Alarm- bzw. Sabotagefall oder bei einer Störung erforderlich, die von der Ruhespannung abweichenden Spannungen für die Abfrage auf Alarm und auf Sabotage an die Linie anzuschalten. Von Nachteil ist dabei eine aufwendige Schaltungsanordnung in der Zentrale mit mehreren Schaltergruppen zur An-und Umschaltung der Leitungsspannung und der Vergleichs- und Verknüpfungsglieder. Auch dort weisen die einzelnen Melder eine Reihe von Bauelementen auf, die den Melder aufwendig und kostenintensiv machen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleichstrommeldeanlage, insbesondere eine Einbruchmeldeanlage der eingangs beschriebenen Art, dahingehend zu verbessern, dass sich die Mess- und Auswerteeinrichtung in der Zentrale und die einzelnen Melder durch eine verhältnismässig einfache Schaltungsanordnung auszeichnen. Dabei soll der auslösende Melder direkt angezeigt werden können.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe bei einer Anlage der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die an die zweidrähtige Meldelinie angeschlossenen Melder weisen nur einen Serienwiderstand, der in Reihe in der Meldelinie liegt, und einen Melderschalter auf, der direkt zwischen den beiden Drähten der Meldelinie angeschlossen ist und im Alarmfall geschlossen wird. Somit bildet die Meldelinie eine Leiterschleife mit festen, in Reihe geschalteten Widerständen. Die jeweilige Meldelinie weist einen bestimmten Gesamtwiderstand auf, der im wesentlichen von der Summe der angeschalteten Melder bzw. deren Widerstände gebildet ist. Das Ansprechen eines Melders bewirkt eine Änderung des Gesamtwiderstandes der Meldelinie. Das Ansprechen eines bestimmten Melders ergibt eine ganz bestimmte Widerstandsänderung, denn der bestimmte Melder schliesst die Melderlinie kurz, so dass nur noch die Melder zwischen der Zentrale und dem bestimmten Melder zum momentanen Gesamtwiderstand der Leitung, d.h. der Meldelinie, beitragen. Die in der Zentrale angeordnete Mess- und Auswerteeinrichtung weist jedem Melder zugeordnet einen Fensterdiskriminator auf, an dessen Referenzeingang eine Vergleichsspannung anliegt, die der Messspannung des Widerstandswerts der Meldelinie entspricht, wenn der betreffende Melder ausgelöst wurde. Die einzelnen Fensterkriminatoren bilden eine Anzahl von Spannungsfenstern. Ein auslösender Melder bewirkt mit dem für ihn charakteristischen Widerstandswert der Meldelinie eine dementsprechende Messspannung, die dem jeweiligen Messeingang der Fensterdiskriminatoren zugeführt wird. Dadurch wird das Auslösen eines bestimmten Melders erkannt und angezeigt, weil der Ausgang jedes einzelnen Fensterdiskriminators auf eine jeweilige Anzeigeeinrichtung führt.
Die erfindungsgemässe Gefahrenmeldeanlage erfordert keine unterschiedlichen Gleichspannungen, die um- bzw. angeschaltet werden müssen. Ebenso sind auch keine aufwendigen Melder erforderlich. Es ist eine Vielzahl von gleichartig aufgebauten, nur wenige Schaltelemente aufweisende Melder an einer Melderlinie angeschlossen. Ein Eliminieren des Leitungswiderstandes ist dabei nicht erforderlich.
Gerade bei Intrusionsmeldeanlagen, wo bis zu 20 Melder an eine Linie angeschlossen werden dürfen, lassen sich gemäss der Erfindung einfache, preisgünstige und zuverlässige Meldeanlagen aufbauen. Mit einer derartigen Mess- und Auswerteeinrichtung ist es bei bis zu 20 Meldern an einer Linie möglich, den Alarm auslösenden Melder zu identifizieren und in der Zentrale anzuzeigen. In einfacher Weise kann der Meldeschalter, der im einfachsten Fall ein Schliesskontakt sein kann, von der Zentrale aus gesehen, vor oder nach dem Widerstand des einzelnen Melders angeordnet sein. Ist er nach dem Melderwiderstand angeordnet, so ist als Endglied ein Abschlusswiderstand nach dem letzten Melder in der Meldelinie vorzusehen. Im anderen Fall ist die Meldelinie am Ende nur kurzzuschliessen, so dass ein zusätzlicher Abschlusswiderstand entfällt.
Zweckmässigerweise können die einzelnen Melder gleiche Bauelemente, z.B. gleichwertige Widerstände aufweisen. Dadurch können sehr preiswerte Melder installiert werden, deren Anordnung in der Meldelinie beliebig sein kann, weil bei keinem Melder eine spezielle Codierung für eine Identifizierung erforderlich ist.
In vorteilhafter Weise kann noch ein weiterer Fensterdiskriminator vorgesehen sein, dessen Vergleichsspannung einem Widerstandswert der Meldeleitung entspricht, der auftritt, wenn die Leitung gestört ist, beispielsweise durch eine Leitungsunterbrechung oder einen Kurzschluss der Meldeleitung zwischen der Zentrale und dem ersten Melder.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen

Fig. 1 die Schaltung mehrerer Melder, die mit einer Meldelinie an einer Zentrale angeschlossen sind,
Fig. eine Abwandlung der Melderschaltung gemäss Fig. 1,
Fig.3 ein Prinzipschaltbild der Zentrale mit einer Mess- und Auswerteeinrichtung und
Fig.4 ein Prinzipschaltbild für die erfindungsgemässe Mess- und Auswerteeinrichtung mit Fensterdiskriminatoren.

In Fig. 1 ist an die Zentrale Z eine Meldelinie angeschlossen. An die Meldelinie ML sind die einzelnen Melder MI bis Mn angeschaltet. Dabei ist der Widerstand R des einzelnen Melders in Reihe in die Meldelinie geschaltet. Der Meldeschalter S ist hier als einfacher Schaltkontakt dargestellt. Es ist parallel zur Meldelinie angeordnet und bei Ruhe geöffnet. Der Meldeschalter ist von der Zentrale Z aus gesehen in diesem Fall vor dem Melderwiderstand R angeordnet, so dass die Meldeleitung am Ende mit einem Kurzschluss EG abgeschlossen ist.
In Fig. ist eine abgewandelte Melderschaltung dargestellt. Die Meldelinie ML ist an der Zentrale angeschlossen. An die Meldelinie ML sind mehrere Melder MI bis Mn angeschlossen. Der Melderwiderstand R ist wieder wie in Fig. 1 in Reihe in die Meldelinie geschaltet. Der Melderschalter S hingegen ist nach dem Melderwiderstand R parallel zur Meldelinie ML angeordnet. Hierbei ist die Meldelinie mit einem Abschlusswiderstand RL als Endglied abgeschlossen. Spricht ein Melder, beispielsweise der Melder M2 an, so wird der Meldeschalter S geschlossen. Dadurch wird die Meldelinie nach dem Melderwiderstand R des Melders 2 kurzgeschlossen. Die dahinter befindlichen Melder sind damit wirkungslos. Dadurch wird der Gesamtwiderstand der Meldeleitung sprunghaft verändert, in diesem Fall verringert, und der augenblickliche, entsprechend dem Schaltbeispiel der durch die Melder M1 und M2 gebildete Gesamtwiderstand der Meldeleitung ermittelt. Aus diesem Widerstandswert lässt sich der Melder identifizieren, der angesprochen hat.
In Fig. 3 ist die Zentrale Z angedeutet, von der die Meldelinien abgehen. In der Fig. 3 ist nur eine Meldelinie ML dargestellt. In der Zentrale befindet sich die Meldelinienüberwachung, die beispielsweise periodisch an die jeweilige Meldelinie angeschaltet werden kann. An der Meldelinie ML ist eine Messeinrichtung ME, die den augenblicklichen Widerstandswert der Meldelinie ermittelt, angeschlossen. Diese Messeinrichtung ME ist mit einer Auswerteeinrichtung AW verbunden, die ihrerseits nachgeordnet eine Anzeigeeinrichtung ANZ aufweist, an der der Melder (z.B. M1) angezeigt (LD1) wird, der den Alarm ausgelöst hat. Eine Störung, z.B. wenn auf der Leitung ein Kurzschluss oder eine Leitungsunterbrechung auftritt, wird ebenfalls angezeigt (LDS).
Zur Auswertung der augenblicklich gemessenen Meldelinien-Messwerte sind in der zentralen Mess- und Auswerteeinrichtung (ME, AW) erfindungsgemäss eine Reihe von Fensterdiskriminatoren (DO bis Dn) vorgesehen, wie in Fig. 4 gezeigt. Dabei ist jedem Melder (Ml bis Mn) ein Fensterdiskriminator DI bis Dn zugeordnet. Die dem Widerstandswert der Meldelinie ML entsprechende Spannung ist auf den jeweiligen Messeingang der Reihe der Diskriminatoren DO bis Dn geführt. Die Anzahl der Diskriminatoren ist in diesem Ausführungsbeispiel um eins höher als die entsprechende Anzahl der Melder, die an einer Linie ML angeschlossen sind. Mit Hilfe dieser Kette aus an sich bekannten Fensterdiskriminatoren kann das Ansprechen des einzelnen Melders ermittelt und direkt angezeigt (ANZ MI bis ANZ Mn) werden. Mit dem zusätzlichen Fensterdiskriminator DO wird eine Leitungsstörung, z.B. Leitungsunterbrechung oder Kurzschluss zwischen Zentrale und dem ersten Melder gemäss Fig. 2 angezeigt, dabei weisen die einzelnen Melder eine einfache Schaltungsanordnung, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, auf.

Claims

1. Gleichstrommeldeanlage mit mindestens einer von einer Zentrale (Z) ausgehenden zweidrähtigen Meldelinie (ML), an die jeweils mehrere Melder (MI bis Mn) mit wenigstens einem Serrienwiderstand (R) in der Meldelinie (ML) und einem parallel zur Meldelinie (ML) angeordneten Meldeschalter (S) angeschlossen sind, mit dem sprunghaft der jeweilige Widerstandswert veränderbar ist, wobei in der Zentrale (Z) zur Ermittlung des augenblicklichen Widerstandswertes der jeweiligen Meldelinie (ML) eine Messeinrichtung (ME) und dieser nachgeordnet eine Auswerteeinrichtung (AW) vorgesehen sind, die aus dem augenblicklichen Widerstandswert der jeweiligen Meldelinie (ML) und dem Auslösen der einzelnen Melder entsprechenden Vergleichswerten den alarmauslösenden Melder ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Melder (MI bis Mn) nur einen in der Meldelinie (ML) in Serie liegenden Widerstand (R) aufweist, dass der Meldeschalter (S) direkt zwischen den beiden Drähten der Meldelinie (ML) angeschlossen ist, dass in der Mess- und Auswerteeinrichtung (ME/AW) jedem Melder (MI bis Mn) ein Fensterdiskriminator (DI bis Dn) zugeordndet ist, wobei der dem Auslösen des zugeordneten Melders (MI bis Mn) entsprechende Vergleichswert durch eine am Referenzeingang liegende Vergleichsspannung gebildet wird und dem Messeingang eine dem Widerstandswert der Meldelinie entsprechende Spannung zugeführt wird und dass der Ausgang eines jeden Fensterdiskriminators (DI bis Dn) zu einer Anzeigeeinrichtung (AnZI bis ANZn) führt.

2. Gleichstrommeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Melder (MI bis Mn) von der Zentrale (Z) ausgesehen, der Meldeschalter (S) vor dem Reihenwiderstand (R) angeordnet und jede Meldelinie (ML) mit einem Kurzschluss abgeschlossen ist.

3. Gleichstrommeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Melder (MI bis Mn) von der Zentrale (Z) aus gesehen, der Meldeschalter (S) hinter dem Reihenwiderstand (R) angeordnet und jede Meldelinie (ML) mit einem Abschlusswiderstand (RL) abgeschlossen ist.

4. Gleichstrommeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Melder (M1 bis Mn) gleiche Bauelemente (R, S) mit gleichen Werten aufweist.

5. Gleichstrommeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Fensterdiskriminator (D0) vorgesehen ist, desen Vergleichsspannung einem bei einer Leitungsstörung auftretenden Widerstandswert entspricht.