EP0098554B1 - Verfahren und Einrichtung zur automatischen Abfrage des Meldermesswerts und der Melderkennung in einer Gefahrenmeldeanlage - Google Patents
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B26/00—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station
- G08B26/005—Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station with substations connected in series, e.g. cascade
Definitions
- the invention relates to a method for automatically querying the detector measured value and the detector detection in a hazard alarm system according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out this method.
- Such a signaling system is described for example in D E-PS 25 33 330.
- the detector is prompted to emit a current pulse with a pulse duration proportional to its measured value.
- the address of the individual detector and the analog detector measured value are determined by measuring the lead time of each detector and by measuring the pulse width.
- This procedure allows the cyclical polling of the individual detectors to recognize both the current detector measurement value and the detector address.
- the detector address (identification) is determined from the lead time until the detector sends a pulse.
- the analog measured value is derived from the pulse duration (pulse width).
- Another parameter, e.g. Detector type (smoke or heat detector) of the respective detector is not intended for the transmission of measured values in this method.
- DE-PS 25 33 382 a method is described for such alarm systems, which electrically separates all detectors from the detection line at the beginning of each query cycle and then switches on the detectors in a predetermined order in such a way that each detector after a time delay corresponding to its measured value additionally connects the following detector to the line voltage.
- An evaluation device is located in the control center, which determines the respective detector address from the number of previous increases in the line current and the measured value from the length of the relevant switching delays. There, the analog detector measurement values for obtaining differentiated malfunction or Alarm messages linked.
- detectors that are triggered for test purposes, such as revision, must not cause an alarm. They should only show the response at the headquarters. In such cases, it is necessary to identify different types of detectors or operating states and to inform the control center.
- a detector identification namely the type or status of the detector
- Detector-specific identifiers can be saved in the control center for each detector in the system.
- This entry of a detector identification which is generally carried out manually, is correspondingly stored via switches or a keyboard.
- the data entered must exactly match the current status of the system. Errors caused during input or when replacing a detector can not be reliably detected by the system and can have serious consequences in the event of an alarm. If a change is made to such systems, e.g. if one detector type is exchanged for another, because the room is used for another purpose, this must also be entered in the control center.
- a fire alarm system with several detectors connected via a signaling loop to a control center
- the detectors can be connected to the line for polling by time elements controllable by the measuring transducers, the control center being connected by the connection increase of the line current caused by the individual detectors and the times of the increases are evaluated as detector address and detector measurement value.
- the load element of the respective detector also briefly switches on a line resistor, which increases the line current, via a capacitor to the signaling loop. This causes a switch-on peak in the form of an additional current pulse with which the switch-on of the following detector is clearly identified.
- the transmission of a further parameter apart from the detector address and the respective analog detector measured value is not provided.
- the additional current pulse which briefly increases the line current of the signaling line, is influenced in a predeterminable manner in such a way that a characteristic quantity characteristic of the detector can be derived from the defined changed additional current pulse.
- the pulse amplitude can expediently be influenced in such a way that the amplitude is used as an identifier for e.g. the type of detector serves.
- Each detector in a detector line therefore emits an additional pulse when queried, the amplitude and duration of which vary from detector to detector.
- two additional detector parameters can be transmitted to the control center with a query cycle and evaluated there.
- the first timer is followed by a second timer, which switches on the load resistor causing the additional current pulse for a predefinable time.
- the resistance value influences the level of the pulse amplitude, so that the detector detection of each individual detector can expediently be set with the load resistor.
- the pulse duration of the additional pulse can advantageously be set with the second timing element, so that a second detector identification can be set for each individual detector.
- the second timing element can be formed by a monoflop that is acted upon by an RC element.
- FIGS. 3 and 4 show a pulse diagram.
- the detector M is connected to the control center via the signaling line ML, which is not specifically shown.
- the message line ML consists of conductors 1 and 2, between which a voltage can be applied by the control center.
- the detector M essentially contains a timer T1, which is started when the voltage U is applied.
- the running time of the timer T1 is influenced by the transducer MW.
- the line voltage U is briefly switched off for synchronization.
- a capacitor C1 is therefore provided, which supplies the transducer MW during this time.
- the diode D1 prevents feedback.
- the transistor TR1 switches the detection line through to the subsequent detector.
- the analog detector measured value influencing the timing element T1 in accordance with its size is followed by a second timer T2, which is switched on at the same time.
- the output of the second timer T2 drives the second transistor TR2, which is connected to the signaling loop ML via the resistor R.
- An additional current pulse flows through the resistor R, which briefly amplifies the line current.
- This additional current pulse can be influenced in a defined manner and can therefore serve as additional information.
- detector detection can be transmitted to the control center at the same time as the detector measurement and the detector address.
- the resistance value of the resistor R influences the amplitude
- the second timer T2 influences the duration of the additional current pulse. Either the pulse amplitude or the pulse duration can be varied with this method.
- a combination of the two methods can also be carried out, so that in addition to the detector measured value and the detector address, two identifier variables can also be transmitted for the detector to the control center.
- the current profile I L on the detection line ML during an interrogation shows the current profile I L on the detection line ML during an interrogation.
- Different detector types have different resistance values for the resistor R, so that with the corresponding resistance value the detector detection, for example detector type, can be adjusted. Since the resistance R influences the amplitude A of the additional current pulse, the height of the amplitude A is a parameter for the detector. If the pulse duration, which depends on the timing element T2 according to FIG. 1, is kept constant for all detectors, the pulse width t is constant for all detectors. With the start of an interrogation cycle of a detector line, the first detector is switched on, for example, at time t1. The duration of the connection is determined by the detector measured value via the first timer T1 of the detector and is shown in the pulse diagram as the duration T ri .
- the additional current pulse is drawn on the line via the load resistor 2, so that this additional current pulse has an amplitude height A1.
- the pulse duration of the additional pulse is constant for all detectors and is t.
- the second detector is switched on via transistor TR1. From the switching on of the first load resistance of the first detector to the switching on of the load resistor of the second detector, the time T 12 passes until the load resistance of the second detector causes the additional current pulse with the amplitude A2 until time t3. In this way, the detectors are switched on in a chain-like manner and each additional current pulse is provided with a characteristic amplitude corresponding to the detector detection in question. This amplitude level can be evaluated and stored in the control center for the respective detector concerned.
- FIG. 4 shows the current profile I L on the detection line during an interrogation.
- the resistance R and thus the amplitude A is constant in each detector and the time duration T11, T 12 etc. of the timing element T2 is varied differently for each detector.
- the detector parameter is set, for example, with the RC element R T , C T. 4 shows a behavior similar to that of FIG. 3, with the difference that the amplitude A of the additional current pulse is constant, whereas the pulse duration t 1 , t 2 , t 3 , etc. of the additional current pulse varies and is a characteristic measure of the detector detection of the respective detector.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Abfrage des Meldermeßwerts und der Melderkennung in einer Gefahrenmeldeanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
- Gefahrenmeldeanlagen sind häufig mit unterschiedlichen Meldertypen ausgerüstet. Als Beispiel sei eine Brandmeldeanlage erwähnt, an die Rauch-, Wärme-, Flammen- und Druckknopfmelder angeschlossen sind. Die gemessene physikalische Brandkenngröße wird im Melder nach einem geeigneten Algorithmus ausgewertet. Zur Zentrale wird nur ein normiertas, im allgemeinen digitales Signal übertragen. Unterschiedliche Kenngrößen werden dabei im Melder oft nach unterschiedlichen Algorithmen ausgewertet. Es sind auch Meldeanlagen bekannt, die die Brandkenngröße nicht mehr im Melder auswerten, sondern in einem geeigneten Übertragungsverfahren analog an die Meldezentrale übergeben, in der eine Auswerteeinrichtung, vorzugsweise ein Mikrorechner, die Meßwerte aller Melder bearbeitet.
- Eine solche Meldeanlage ist beispielsweise in der D E-PS 25 33 330 beschrieben. Dort wird bei dar Abfrage jedes Melders einer Linie nach einer für ihn charakteristischen Vorlaufzeit der Melder zur Abgabe eines Stromimpulses mit einer seinem Meßwert proportionalen Impulsdauer veranlaßt. In der Zentrale wird mit einer Auswerteeinrichtung durch Messung der Vorlaufzeit jeweils dia Adresse das einzelnen Melders und durch Messung der Impulsbreite dessen analoger Meldermeßwert ermittelt.
- Dieses Verfahren erlaubt, bei der zyklischen Abfrage der einzelnen Melder sowohl den momentanen Meldermeßwert, als auch die Melderadresse zu erkennen. Dabei wird aus der Vorlaufzeit bis zur Impulsabgabe seitens des Melders die Melderadresse (Identifizierung) ermittelt. Aus der Impulsdauer (Impulsbreite) wird der analoge Meßwert abgeleitet. Eine weitere Kenngröße, z.B. Melderart (Rauch- oder Wärmemelder) des jeweiligen Melders ist bei diesem Verfahren zur Übertragung von Meßwerten nicht vorgesehen.
- In der DE-PS 25 33 382 ist für derartige Meldeanlagen ein Verfahren beschrieben, des zu Beginn eines jeden Abfragezyklus alle Melder von der Meldelinie elektrisch abtrennt und dann die Melder in vorgegebener Reihenfolge in der Weise anschaltet, daß jeder Melder nach einer seinem Meßwert entsprechenden Zeitverzögerung den jeweils nachfolgenden Melder zusätzlich an die Linienspannung anschaltet. In der Zentrale befindet sich eine Auswerteeinrichtung, die die jeweilige Melderadresse aus der Zahl der vorhergehenden Erhöhungen des Linienstroms und den Meßwert aus der Länge der betreffenden Schaltverzögerungen ermittelt. Dort werden die analogen Meldermeßwerte zur Gewinnung differenzierter Störungsbzw. Alarmmeldungen verknüpft.
- Es ist aber nicht immer möglich oder sinnvoll, die Meßwerte von verschiedenen Meldertypen nach einem einheitlichen Verfahren auszuwerten und weiter zu verarbeiten. Beispielsweise ist für automatische Rauchmelder ein integrierendes Verhalten erwünscht, um kurzzeitige Störungsgrößen auszuschalten. Eine Alarmierung soll erst erfolgen, wenn das Signal eine definierte Zeit lang ansteht. Bei manuellen Meldern dagegen ist eine sofortige Meldungsgabe nach Betätigung eines Druckknopfmelders erforderlich.
- Andererseits dürfen Melder, die zu Prüfzwecken, wie Revision, ausgelöst werden, keinen Alarm verursachen. Sie sollen lediglich in der Zentrale das Ansprechen anzeigen. Für solche Fälle ist es notwendig, verschiedene Melderarten oder Betriebszustände zu kennzeichnen und der Zentrale mitzuteilen.
- Bei den obengenannten Meldeanlagen kann eine Melderkennung, nämlich die Melderart oder der Melderzustand, in der Zentrale für den betreffenden Melder im allgemeinen manuell eingegeben werden. Für jeden in der Anlage vorhandenen Melder können melderspezifische Kennzeichen (Melderart, Melder in Revision, Melder nicht angeschlossen usw.) in der Zentrale gespeichert werden. Diese im allgemeinen manuell durchgeführte Eingabe einer Melderkennung wird über Schalter oder über eine Tastatur entsprechend eingespeichert. Dabei müssen die eingegebenen Daten exakt mit dem Istzustand der Anlage übereinstimmen. Bei der Eingabe verursachte Fehler oder bei Austausch eines Melders entstehende Fehler können von der Anlage nicht mit Sicherheit erkannt werden und im Alarmfall schwerwiegende Folgen haben. Wird bei derartigen Anlagen eine Änderung vorgenommen, z.B. ein Meldertyp gegen einen anderen ausgetauscht, weil der Raum anderweitig genutzt wird, ist dies auch in der Zentrale entsprechend einzugeben.
- Aus der DE-AS 26 38 068 ist eine Brandmeldeanlage mit mehreren über eine Meldeschleife an eine Zentrale angeschalteten Meldern bekannt, in der die Melder zur Abfrage jeweils durch von den Meßwandlern steuerbare Zeitglieder an die Linie anschaltbar sind, wobei in der Zentrale die durch die Anschaltung der einzelnen Melder bewirkte Erhöhung des Linienstroms gemessen und die Zeitpunkte der Erhöhungen als Melderadresse und Meldermeßwert ausgewertet werden. Dort wird durch das Zeitglied des jeweiligen Melders jeweils zusätzlich ein den Linienstrom verstärkter Lastwiderstand über einen Kondensator kurzzeitig an die Meldeschleife angeschaltet. Dies bewirkt eine Einschaltspitze in Form eines zusätzlichen Stromimpulses, mit dem das Einschalten des jeweils nachfolgenden Melders eindeutig gekennzeichnet wird. Auch bei dieser Meldeanlage ist die Übertragung einer weiteren Kenngröße außer der Melderadresse und dem jeweiligen analogen Meldermeßwert, nicht vorgesehen.
- Ausgehend von dem in der DE-AS 26 38 068 beschriebenen zusätzlichen Stromimpuls, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur automatischen Abfrage der Melderkennung zusätzlich zum Meldermeßwert und der Melderadresse anzugeben. Dabei soll eine Melderspezifische Kennzeichnung bei der zyklischen Melderabfrage selbsttätig erfaßt und in der Zentrale die zusätzliche Melderkennung ermittelt und ausgewertet werden. Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß wird der zusätzliche Stromimpuls, der den Linienstrom der Meldeleitung kurzzeitig erhöht, in einer vorgebbaren Weise so beeinflußt, daß aus dem definiert veränderten zusätzlichen Stromimpuls eine für den Melder charakteristische Kennungsgröße abgeleitet werden kann.
- Zweckmäßigerweise kann die Pulsamplitude so beeinflußt werden, daß die Höhe der Amplitude als Kennungsgröße für z.B. die Melderart dient.
- In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßens Verfahrens wird die Pulsdauer variiert, so daß aus der Länge des zusätzlichen Stromimpulses eine meldercharakteristische Kenngröße ableitbar ist.
- Dabei kann es vorteilhaft sein, zur Darstellung von zwei Melderkenngrößen für einen einzelnen Melder sowohl die Pulsamplitude als auch die Pulsdauer des zusätzlichen Stromimpulses in einer für den betreffenden Melder charakteristischen Weise zu variieren. Jeder Melder einer Melderlinie gibt also bei der Abfrage einen zusätzlichen Impuls ab, dessen Amplitude und dessen Dauer von Melder zu Melder verschieden ist. Mit diesem Verfahren können neben der Melderadresse und dem analogen Meldermeßwert zwei zusätzliche Melderkenngrößen mit einem Abfragezyklus zur Zentrale übertragen und dort ausgewertet werden.
- Bezüglich der Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 gelöst.
- Erfindungsgemäß ist dem ersten Zeitglied ein zweites Zeitglied nachgeschaltet, das den den zusätzlichen Stromimpuls bewirkenden Lastwiderstand für eine vorgebbare Zeit anschaltet. Dabei beeinflußt der Widerstandswert die Höhe der Impulsamplitude, so daß zweckmäßigerweise mit dem Lastwiderstand die Melderkennung jedes einzelnen Melders eingestellt werden kann.
- In vorteilhafter Weise kann mit dem zweiten Zeitglied die Pulsdauer des zusätzlichen Impulses eingestellt werden, so daß dadurch eine zweite Melderkennung für jeden einzelnen Melder eingestellt werden kann. Dabei kann das zweite Zeitglied von einem Monoflop gebildet sein, daß mit einem RC-Glied beaufschlagt ist.
- Anhand der Zeichnung wird das Verfahren und die Einrichtung hierfür an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei zeigen für das erfindungsgemäße Verfahren die Fig. 1 und 2 eine Schaltungsanordnung eines Melders und Fig. 3 und 4 ein Impulsdiagramm.
- In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild eines Melders für das erfindunosgemäße Verfahren dargesteilt. Der Melder M ist über die Meldeleitung ML mit der Zentrale, die nicht eigens dargestellt ist, verbunden. Die Meldeleitung ML besteht aus den Leitern 1 und 2, zwischen denen von der Zentrale eine Spannung angelegt werden kann. Der Melder M enthält im wesentlichen ein Zeitglied T1, welches beim Anlegen der Spannung U in Gang gesetzt wird. Dabei wird die Laufzeit des Zeitgliedes T1 durch den Meßwandler MW beeinflußt. Zu Beginn eines jeden Abfragezyklus wird zur Synchronisation die Linienspannung U kurzzeitig abgeschaltet. Deshalb ist ein Kondensator C1 vorgesehen, der in dieser Zeit den Meßwandler MW versorgt. Die Diode D1 verhindert dabei eine Rückspeisung. Nach Ablauf des Zeitgliedes T1 schaltet der Transistor TR1 die Meldelinie zum nachfolgenden Melder durch. Auf diese Weise wird ein Melder nach dem anderen kettenförmig angeschaltet, wobei der analoge Meldermeßwert das Zeitglied T1 entsprechend seiner Größe beeinflußt. Dem ersten Zeitglied T1 ist ein zweites Zeitglied T2 nachgeschaltet, das gleichzeitig angeschaltet wird. Der Ausgang des zweiten Zeitgliedes T2 steuert den zweiten Transistor TR2 an, der über den Widerstand R an die Meldeschleife ML angeschlossen ist. Über den Widerstand R fließt ein zusätzlicher Stromimpuls, der den Linienstrom kurzzeitig verstärkt. Dieser zusätzliche Stromimpuls ist in definierter Weise beeinflußbar und kann deshalb als zusätzliche Information dienen. Auf diese Weise läßt sich eine Melderkennung gleichzeitig mit der Meldermeßgröße und der Melderadresse bei der Abfrage zur Zentrale übertragen. Der Widerstandswert des Widerstandes R beeinflußt dabei die Amplitude, das zweite Zeitglied T2 beeinflußt dabei die Dauer des zusätzlichen Stromimpulses. Mit diesem Verfahren kann entweder die Pulsamplitude oder die Pulsdauer variiert werden. Es kann auch eine Kombination beider Verfahren durchgeführt werden, so daß gleichzeitig zusätzlich zum Meldermeßwert und zur Melderadresse noch zwei Kennungsgrößen, für den Melder zur Zentrale übertragen werden können.
- In Fig. 2 ist ein ganz ähnlich aufgebauter Melder M dargestellt. Dort ist das Zeitglied T2 gemäß Fig. 1 von einem Monoflop MF gebildet, das mit den zeitbestimmenden Elementen RT und CT beaufschlagt ist. Mit dem RC-Glied RT, CT wird die Anschaltdauer des Monoflops MF bestimmt. Das Monoflop MF wird vom ersten Zeitglied T1 her getriggert, der Ausgang dieses Monoflops MF steuert den Transistor TR2.
- In Fig. 3 ist der Stromverlauf IL auf der Meldelinie ML während einer Abfrage dargestellt. Unterschiedliche Meldertypen haben für den Widerstand R verschiedene Widerstandswerte, so daß mit dem entsprechenden Widerstandswert die Melderkennung, beispielsweise Melderart, eingestellt werden kann. Da der Widerstand R die Amplitude A des zusätzlichen Stromimpulses beeinflußt, ist die Höhe der Amplitude A eine Kenngröße für den Melder. Wird die Impulsdauer, die vom Zeitglied T2 gemäß Fig. 1 abhängt, für alle Melder konstant gehalten, so ist die Impulsbreite t für alle Melder konstant. Mit dem Beginn eines Abfragezyklus einer Melderlinie wird der erste Melder beispielsweise zum Zeitpunkt t1 angeschaltet. Die Zeitdauer der Anschaltung wird vom Meldermeßwert über das erste Zeitglied T1 des Melders bestimmt und beträgt im Impulsdiagramm dargestellt die Dauer Tri. Zum Zeitpunkt t2 wird über den Lastwiderstand 2 der zusätzliche Stromimpuls auf der Linie gezogen, so daß dieser zusätzliche Stromimpuls eine Amplitudenhöhe A1 aufweist. Die Impulsdauer des zusätzlichen Impulses ist für alle Melder konstant und beträgt t. Zum Zeitpunkt t2 wird der zweite Melder über den Transistor TR1 angeschaltet. Vom Anschalten des ersten Lastwiderstands des ersten Melders bis zum Anschalten des Lastwiderstandes des zweiten Melders vergeht dabei die Zeit T12, bis zum Zeitpunkt t3 der Lastwiderstand des zweiten Melders den zusätzlichen Stromimpuls mit der Amplitude A2 bewirkt. Auf diese Weise werden kettenförmig die Melder der Reihe nach angeschaltet und jeder zusätzliche Stromimpuls mit einer charakteristischen Amplitude entsprechend der betreffenden Melderkennung versehen. Diese Amplitudenhöhe kann in der Zentrale für den jeweiligen betreffenden Melder ausgewertet und abgespeichert werden.
- In Fig. 4 ist der Stromverlauf IL auf der Meldelinie während einer Abfrage dargestellt. Dabei ist in jedem Melder der Widerstand R und damit die Amplitude A konstant und die Zeitdauer T11, T12 usw. des Zeitgliedes T2 wird für jeden Melder unterschiedlich variiert. Die Melderkenngröße wird beispielsweise mit dem RC-Glied RT, CT eingestellt. Der Stromverlauf der Fig. 4 zeigt dabei ein ähnliches Verhalten wie der Stromverlauf der Fig. 3 mit dem Unterschied, daß die Höhe der Amplitude A des zusätzlichen Stromimpulses konstant ist, hingegen die Impulsdauer t1, t2,t3,usw. des zusätzlichen Stromimpulses variiert und jeweils ein charakteristisches Maß für die Melderkennung des jeweiligen Melders ist.
- Mit der Kombination beider Verfanren können pro Melder zusätzlich zwei Melderkennungen bei der Abfrage zur Zentrale übertragen werden. Dies ist aber nicht mehr eigens dargestellt.
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