EP0121048A1 - Schaltungsanordnung zur Störpegel-Überwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Störpegel-Überwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind Download PDF

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EP0121048A1
EP0121048A1 EP84101149A EP84101149A EP0121048A1 EP 0121048 A1 EP0121048 A1 EP 0121048A1 EP 84101149 A EP84101149 A EP 84101149A EP 84101149 A EP84101149 A EP 84101149A EP 0121048 A1 EP0121048 A1 EP 0121048A1
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alarm
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Stefan Temperli
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18—Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/20—Calibration, including self-calibrating arrangements
    • G08B29/22—Provisions facilitating manual calibration, e.g. input or output provisions for testing; Holding of intermittent values to permit measurement

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for monitoring the interference level of detectors which are arranged in a hazard detection system, each detector containing an alarm memory which is set in the event of an alarm and circuits which generate an alarm threshold and compare the signal from the detector detector with the alarm threshold .
  • Hazard detection systems are designed to report hazards such as break-ins, theft, fire, smoke, gases, etc. Special types of detectors have been developed for each of these dangers. So there are intrusion, fire, smoke, heat, gas detectors. These detectors can be installed in the alarm systems, and different types of detectors can be combined in one system. Such alarm systems must always be ready for operation. Therefore, they are checked for their functionality at certain intervals. This check applies to the entire system including the control center as well as to each individual detector. The functionality check also includes the display of the current status of each detector. If, for example, a detector has been brought into the alarm state, it must pass through the Be service personnel are reset so that they can function properly again.
  • the object of the invention is to recognize at an early stage the susceptibility to faults which result from both external and internal causes.
  • the test mode can be controlled on the detector itself or from the control center.
  • this interference level monitoring is also possible during the active operating time of the relevant detector.
  • the shift in the working point of the signal from the detector due to aging processes and sample scatter is constantly taken into account, so that a constant sensitivity to the alarm and fault alarm is always guaranteed.
  • the time t is plotted on the abscissa in FIG.
  • the ordinate shows the voltage U.
  • the operating point of the output signal, which the detector 4 of the detector generates due to environmental conditions such as fire, fire, radiation, etc., is shown in FIG. 1 as a straight line 1.
  • the output signal of the detector (FIG. 3) shows normal noise in the time interval t1.
  • the output signal of the detector shows an increased interference noise, which is caused by internal or external interference sources.
  • the threshold value 2 is exceeded, a fault alarm is triggered according to the invention. This is discussed in more detail in connection with FIG. 3.
  • the interference threshold 2 is only drawn on one side of the working point 1. This interference threshold can easily be double-sided.
  • An alarm is shown in the time interval t3. If the output signal exceeds the upper alarm threshold 3 and / or falls below the lower alarm threshold 3 ', an alarm is triggered using the circuit of FIG. 3.
  • the mode of operation of the invention is discussed below with reference to the exemplary embodiment in FIG. 3.
  • the detector 4 generates an output signal which corresponds to the environmental conditions. Under normal environmental conditions, the detector generates an output signal which is referred to in FIG. 1 (time t1) or in FIG. 2 as normal noise. In this case there is no evaluation in the circuit of FIG. 3.
  • the threshold value generator 5 generates the thresholds 2,2 ', 3,3' (FIG. 1, 2). Filters 7 and 18 filter the detector signal (Fig. 3)
  • the output signal of the detector now has higher amplitudes, as is shown in the period t2 in FIG. 1. These higher amplitudes pass through amplifier 6, line 8 into comparator 9, which compares them with thresholds 2, 2 '. If the output signal exceeds or falls below one of these thresholds, the comparator 9 generates a signal on the line 91, which reaches the logic circuit 92. This sets appropriate inputs when entering status signals Z1 the alarm memory 10 via the OR circuit 95. The alarm memory is set without alarm.
  • the status signals which are either programmed on the detector itself or transmitted from the control panel to the detector, indicate the status of the detector or the system, such as "switched on" or "test mode".
  • the alarm memory 10 outputs an output signal to the logic 11 which, in the presence of corresponding status signals Z2 (for example "switched on” or "test mode"), switches on a display 12 which is arranged on the detector.
  • This display can be visual or acoustic.
  • the F ig. 3 shows an LED display.
  • the alarm memory 10 outputs the same signal to the logic 13, which gives a corresponding signal to the control center or to other detectors via the output 131. This indicates that the detector is malfunctioning on itself and in the control center.
  • the detector signal passes through amplifiers 6, line 8 compared to the comparator 9 and is larmschwellen with the A.
  • the comparator 9 outputs on lines 94 an alarm signal to the logic circuits 11, 14 and 93.
  • the logic circuit 14 controls the input of suitable status signals Z3 ("switched on” or “test mode") the alarm relay 15, the contacts of which generate an alarm in the control center.
  • the logic circuit 93 sets the alarm memory 10 via the OR circuit 95 when suitable state signals Z4 (for example “switched on” or “test mode”) are input other detectors there.
  • FIG. 3 shows the constant power supply of the detector with the monitoring circuit 17.
  • the monitoring circuit 17 responds when the tolerance range of the supply voltage 16 falls below or is exceeded by any external circumstances. It gives a control signal to logic 14, which controls the alarm relay 15.
  • the contacts of the alarm relay 15 give the alarm the alarm that the detector is faulty due to poor power supply.

Abstract

Die Störpegelüberwachung von in einer Gefahrenmeldeanlage angeordneten Meldern erfolgt durch Stromkreise (5,9), die mindestens eine Störalarmschwelle (2,2') erzeugen, welche Störalarmschwelle einen bestimmten Abstand zum Arbeitspunkt (1) des Signales aus dem Detektor (4) des Melders einimmt und die Verschiebungen des Arbeitspunktes berücksichtigt. Bei Ueberschreiten der Störalarmschwelle (2,2') wird der im Melder angeordnete Alarmspeicher (10) ohne Alarmgabe gesetzt. Die Störpegelüberwachung erfolgt während der normalen Betriebszeit und informiert frühzeitig genug darüber, ob eine Tendenz zu Fehlalarmen beim Melder vorliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Störpegel-Ueberwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind, wobei jeder Melder einen Alarmspei- cher, der bei Alarm gesetzt wird, und Stromkreise enthält, die eine Alarmschwelle erzeugen und das Signal vom Melderdetektor mit der Alarmschwelle vergleichen.
  • Gefahrenmeldeanlagen sind zur Meldung von Gefahren wie zum Beispiel Einbrüche, Diebstahl, Feuer, Rauch, Gase usw. vorgesehen. Für jede dieser Gefahren sind besondere Meldertypen entwickelt worden. So gibt es Intrusions-,Feuer-, Rauch-, Wärme-, Gas-Melder. Diese Melder können in den Gefahrenmeldeanlagen installiert sein.Hierbei können verschiedene Meldertypen in einer Anlage vereinigt sein. Solche Gefahrenmeldeanlagen müssen stehts funktionsbereit sein. Daher werden sie in bestimmten Zeitabständen auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft. Diese Ueberprüfung gilt sowohl für die gesamte Anlage einschliesslich Zentrale wie auch für jeden einzelnen Melder. Die Ueberprüfung auf Funktionstüchtigkeit schliesst auch die Anzeige über den augenblicklichen Zustand eines jeden Melders ein. Wenn zum Beispiel ein Melder in den Alarmzustand gebracht worden ist, so muss er durch das Bedienungspersonal wieder zurückgestellt werden, damit er wieder funktionstüchtig ist.
  • Bei einem bekannten Melder erfolgt die Angabe über seinen Alarmzustand durch einen sogenannten Alarmspeicher, der bei Auslösung des Alarms gesetzt wird. Dies bewirkt, dass eine Lampe am Melder aufleuchtet. Die Bedienungsperson, die nach Alarmauslösung sämtliche Melder einer Gefahrenmeldeanlage zu überprüfen hat, wird den Melder, der den Alarm ausgelöst hat, erkennen und den Melder wieder in seinen normalen, funktionstüchtigen Ruhezustand bringen. Ein solcher funktionstüchtiger Ruhezustand wird durch äussere Einflüsse, die teilweise nicht im Steuerbereich der Bedienungsperson oder der Anlage liegen, stark beeinträchtigt. Solche äusseren Einflüsse sind zum Beispiel Luftturbulenzen, Luftverunreinigungen, Temperaturschwankungen und Strahlungseinflüsse. Die ungünstigen Einflüsse rühren auch von Ursachen her, die innerhalb des einzelnen Melders bzw. der Gefahrenmeldeanlage liegen wie zum Beispiel Alterungserscheinungen und somit Defekte in den elektronischen Bauteilen.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, die Störanfälligkeit frühzeitig zu erkennen, die sowohl von äusseren als auch von inneren Ursachern herrührt. Der Testbetrieb kann am Melder selbst oder von der Zentrale aus gesteuert werden. Insbesondere ist diese Störpegelüberwachung auch während der aktiven Betriebszeit der betreffenden Melder möglich. Zudem wird die durch Alterungsprozesse und Exemplarstreuungen bedingte Verschiebung des Arbeitspunktes des Signales aus dem Detektor des Melders ständig berücksichtigt, sodass immer eine gleichbleibende Empfindlichkeit für die Alarmgabe und Störalarmgabe gewährleistet ist.
  • Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1und 2 in grafischer Darstellung die Anordnung der Störalarm- und Alarmschwellen zum Arbeitspunkt des Signales, das der Detektor des Melders erzeugt;
    • Fig. 3 eine elektronische Blockschaltung, in die die Erfindung eingebaut ist.
  • In der Figur 1 ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Die Ordinate zeigt die Spannung U. Der Arbeitspunkt des Ausgangssignals, das der Detektor 4 des Melders auf Grund von Umweltbedingungen wie zum Beispiel Feuer, Brand, Strahlung usw. erzeugt, ist in der Figur 1 als eine Gerade 1 dargestellt. Das Ausgangssignal des Detektors (Fig.3) zeigt im Zeitintervall t1 ein normales Rauschen. Im Zeitintervall t2 zeigt das Ausgangssignal des Detektors ein erhöhtes Störrauschen, das durch interne oder externe Störquellen bedingt ist. Bei Ueberschreiten des Schwellwertes 2 wird gemäss der Erfindung ein Störalarm ausgelöst. Dies wird im Zusammenhang mit der Fig. 3 näher diskutiert. In der Figur 1 ist die Störschwelle 2 nur auf einer Seite des Arbeitspunktes 1 gezeichnet. Diese Störschwelle kann ohne Weiteres doppelseitig ausgeführt sein. Im Zeitintervall t3 ist ein Alarm dargestellt. Wenn das Ausgangssignal die obere Alarmschwelle 3 überschreitet und/oder die untere Alarmschwelle 3' unterschreitet, wird mit Hilfe der Schaltung der Fig. 3 ein Alarm ausgelöst.
  • Die Fig. 2 zeigt die Verhältnisse des Ausgangssignals mit einem sich ändernden Arbeitspunkt. Diese Veränderung des Arbeitspunktes kann durch die Alterungsprozesse der elektronischen Bauelemente, durch die Exemplarstreuung der betreffenden elektronischen Bauelemente oder durch Temperaturänderungen entstehen. Die Arbeitspunktänderung geschieht unkontrolliert. Man kann Betrag und Richtung dieser Arbeitspunktänderung nicht voraussehen. Auf der Abszisse der Fig. 2 sind sowohl die Zeit t als auch die Streuung der Exemplare N aufgetragen. Die Ordinate zeigt die Spannung U. Es sei angenommen, dass der Arbeitspunkt des Ausgangssignals des Detektors des Melders (Fig.3) sich in Form einer leicht ansteigenden Kurve ändert. Um diesen Arbeitspunkt bewegt sich das Ausgangssignal, welches in dieser Figur als normales Rauschen gezeichnet ist. Die Störalarmschwelle 2 hält zu der Kurve 1 des Arbeitspunktes des Ausgangssignals den gleichen Abstand. Sie kann auch als doppelseitige Schwelle 2,2', wie gestrichelt dargestellt, ausgeführt werden. Die Alarmschwellen 3 und 3' berücksichtigen in gleicher Weise die Kurve 1 des sich ändernden Arbeitspunktes;d.h. gleicher Abstand.
  • Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Erfindung an Hand des Ausführungsbeispieles der Fig. 3 diskutiert. Der Detektor 4 erzeugt ein Ausgangssignal, das den Umweltsbedingungen entspricht. Bei normaler Umweltbedingung erzeugt der Detektor ein Ausgangssignal, das in der Fig. 1 (Zeit t1) bzw. in Fig.2 als normales Rauschen bezeichnet ist. In diesem Fall erfolgt keine Auswertung in der Schaltung der Fig. 3. Der Schwellenwertgenerator 5 erzeugt die Schwellen 2,2', 3,3' (Fig.1, 2). Die Filter 7 und 18 sorgen für eine Filterung des Detektorsignales (Fig.3)
  • Es sei nun angenommen, dass eine Störung aufgetreten ist, die entweder interne oder externe Ursachen haben kann.Das Ausgangssignal des Detektors hat nun höhere Amplituden, wie es im Zeitraum t2 der Fig. 1 gezeichnet ist. Diese höheren Amplituden gelangen über Verstärker 6, Leitung 8 in den Komparator 9, der sie mit den Schwellen 2,2' vergleicht. Wenn das Ausgangssignal eine dieser Schwellen überschreitet bzw. unterschreitet, erzeugt der Komparator 9 ein Signal auf der Leitung 91, das zur Logikschaltung 92 gelangt. Diese setzt bei der Eingabe geeigneter Zustandsignale Z1 den Alarmspeicher 10 über die ODER-Schaltung 95. Der Alarmspeicher wird ohne Alarmgabe gesetzt. Die Zustandsignale, die entweder am Melder selbst programmiert oder von der Zentrale an den Melder übermittelt werden, geben den Zustand des Melders oder der Anlage an wie z.B. "eingeschaltet" oder "Testbetrieb". Der Alarmspeicher 10 gibt ein Ausgangssignal auf die Logik 11, die bei Vorhandensein entsprechender Zustandssignale Z2 (z.B."eingeschaltet" oder "Testbetrieb") eine Anzeige 12 einschaltet, die am Melder angeordnet ist. Diese Anzeige kann optisch oder akustisch ausgeführt sein. Die Fig. 3 zeigt eine LED-Anzeige. Der Alarmspeicher 10 gibt das gleiche Signal auf die Logik 13, die über den Ausgang 131 ein entsprechendes Signal auf die Zentrale oder an andere Melder gibt. Hierdurch wird die Störung des Melders an ihm selbst und in der Zentrale angezeigt.
  • Es sei nun angenommen, dass das Ausgangssignal des Detektors 4 die Alarmschwellen 3, 3' überschreitet bzw. unterschreitet. Dies bedeutet einen Alarm. Das Detektorsignal gelangt über Verstärker 6, Leitung 8 auf den Komparator 9 und wird mit den Alarmschwellen verglichen. Der Komparator 9 gibt über Leitungen 94 ein Alarmsignal auf die Logikschaltungen 11, 14 und 93. Bei geeigneter Eingabe von Zustandssignalen Z2 lässt die Logikschaltung 11 die Anzeige 12 aktivieren. Die Logikschaltung 14 steuert bei Eingabe geeigneter Zustanssignale Z3 ("eingeschaltet" oder "Testbetrieb") das Alarmrelais 15 an, dessen Kontakte in der Zentrale Alarm erzeugen. Die Logikschaltung 93 setzt bei Eingabe geeigneter Zustandssignale Z4 (z.B. "eingeschaltet" oder "Testbetrieb") über die ODER-Schaltung 95 den Alarmspeicher 10. Dieser steuert die Logik 13 an, welche über Ausgang 131 ein entsprechendes Signal in die Zentrale bzw. an die anderen Melder gibt. Hiermit wird anderen Meldern und auch der Zentrale angezeigt, dass ein Melder in Alarmzustand ist. Die Zentrale leitet nun die entsprechenden Gegenmassnahmen zur Bekämpfung des Alarmzustandes ein. Diejenigen anderen Melder, die dieses Signal erhalten haben, werden über die Leitung 132 daran gehindert, dass deren Alarmspeicher 10 durch einen normalen Alarm gesetzt werden kann. Durch diese Massnahme erhält der Melder, der zuerst den Alarm ausgelöst hat, Priorität gegenüber den anderen Meldern. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die anderen Melder die gleiche elektronische Schaltung haben können wie die Fig. 3 zeigt.
  • Der obere Teil der Fig. 3 zeigt die konstante Stromversorgung des Melders mit der Ueberwachungsschaltung 17. Die Ueberwachungsschaltung 17 spricht an, wenn der Toleranzbereich der Speisespannung 16 durch irgendwelche äusseren Umstände unterschritten oder überschritten wird. Sie gibt ein Steuersignal auf Logik 14, welche das Alarmrelais 15 ansteuert. Die Kontakte des Alarmrelais 15 geben an die Zentrale den Alarm, dass der Melder wegen schlechter Stormversorgung gestört ist.

Claims (9)

1. Schaltungsanordnung zur Störpegel-Ueberwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind, wobei jeder Melder einen Alarmspeicher, der bei Alarm gesetzt wird, und Stromkreise enthält, die eine Alarmschwelle erzeugen und das Signal vom Meldedetektor mit der Alarmschwelle vergleichen dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkeise (5,9) mindestens eine Störalarmschwelle (2,2') bezüglich des Arbeitspunktes (1) des Signales aus dem Detektor (4) unter Berücksichtigung der Arbeitspunktverschiebung erzeugen und bei Ueberschreiten der Störalarmschwelle durch das Signal des Detektors (4) den Alarmspeicher (10) ohne Alarmgabe setzen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung (12) den gesetzten Zustand des Alarmspeichers (10) nur bei einer bestimmten Umschaltung (Z2) der Gefahrenmeldeanlage von einem Zustand in den anderen Zustand anzeigt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise (5,9) im Melder oder in der Zentrale angeordnet sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise einen Schwellwertgenerator (5) zur Erzeugung von Alarmschwellen (3,3') und reduzierter Alarmschwellen (2,2') enthalten.
5. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertgenerator (5) die Schwellenwerte (2,2',3,3') so erzeugt, dass sie langsamen Aenderungen des Arbeitspunktes (1) des Detektorsignales folgen.
6.Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangsseite des Alarmspeichers (10) eine Verknüpfungsschaltung (92) vorgesehen ist, die bei Ueberschreitung der reduzierten Alarmschwelle (2,2') durch das Detektorsignal den Alarmspeicher (10) setzt, wennmindestens Teile der Gefahrenmeldeanlage im Testbetrieb sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangsseite des Alarmspeichers (10) eine Verknüpfungsschaltung (92) vorgesehen ist, die bei Ueberschreitung der reduzierten Alarmschwelle (2,2') durch das Detektorsignal den Alarmspeicher (10) setzt, wenn der Melder im Testbetrieb ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Melder ein bistabiles Relais (15) zur Alarmgabe vom Melder zur Zentrale enthält.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromkreis (14,17) zur Ueberwachung der Stromversorgung (16) des Melders vorgesehen ist, der das bistabile Relais (15) in den Alarmzustand bringt, wenn die Speisespannung einen bestimmten Wert unterschreitet.
EP84101149A 1983-03-04 1984-02-04 Schaltungsanordnung zur Störpegel-Überwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind Expired EP0121048B1 (de)

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