EP0450119B1 - Einrichtung zum Anschliessen weiterer Elemente an eine bereits bestehende Meldeprimärleitung - Google Patents

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EP0450119B1
EP0450119B1 EP90106374A EP90106374A EP0450119B1 EP 0450119 B1 EP0450119 B1 EP 0450119B1 EP 90106374 A EP90106374 A EP 90106374A EP 90106374 A EP90106374 A EP 90106374A EP 0450119 B1 EP0450119 B1 EP 0450119B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
coupler
elements
interrogation
coupler element
Prior art date
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EP90106374A
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English (en)
French (fr)
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EP0450119A1 (de
Inventor
Otto Walter Dipl.-Ing. Moser
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to AT90106374T priority patent/ATE132996T1/de
Priority to ES90106374T priority patent/ES2081865T3/es
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • 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 device for connecting further elements (detectors, sensors, control devices, etc.) to an existing primary signaling line of a hazard alarm system.
  • EP-A-191 239 describes a signaling system in which additional signaling elements can be inserted at any point in the primary signaling line by means of a T-coupler. However, this makes it necessary to readdress the elements.
  • the object of the invention is to provide a device for connecting further elements (detectors, sensors, etc.) at any point in an existing primary signal line, without having to change the existing addresses.
  • the coupler element according to the invention also referred to below as a T-coupler, now allows further elements to be connected via a stub line at any point on the primary signal line without changing existing element addresses.
  • the T-coupler is inserted between two existing elements. The newly added elements appear to be set at the end of the line. The T-coupler thus extends the start phase for the connected stub line until the polling of all elements of the primary signal line has ended.
  • the T-coupler essentially consists of measuring and switching electronics and at least one, preferably two, line switches. It is looped into the primary reporting line.
  • the measuring and switching electronics recognize the query of the last detector of the primary signal line and then controls the stub line, so that the elements connected to this stub line can be queried after the last element of the primary signal line. This has the advantage that additional elements, no matter where they are inserted in the primary line, are lined up in terms of their address to the last element of the reporting primary line.
  • the number of elements following the T-coupler can be stored in the T-coupler in order to recognize the last element of the primary signal line, the T-coupler having almost no delay after polling the last element of the primary signal line, the stub line with the others Elements in the query state switches without the T-coupler having its own address.
  • the T-coupler can identify the last element of the signaling primary line in an initialization phase in order to recognize it automatically determine the subsequent elements and store them in a memory so that they cannot be lost, whereby, as in the case described above, after the query of the last element, the stub line is switched on almost without delay on request, without the T-coupler having to be assigned its own address.
  • a measuring device which measures the time until the next query signal after each query signal and, when a predeterminable time is exceeded, recognizes that no elements are connected to the primary signal line anymore that the T-coupler switches the spur line to the polling state and thereby generates a polling signal itself that the center recognizes.
  • a T-coupler is connected and thus also has an address. It is important that the address of the T-coupler does not change the addressing of the elements of the primary signal line. From the control center, the T-coupler is seen as the first element of the branch line. In contrast, the T-coupler itself does not need any memory or any setting devices to store how many elements on the primary signal line still follow the T-coupler.
  • the device according to the invention can have different configurations in order either to prevent the spur line from being switched on or to control it in a targeted manner, or in a further variant to enable it only for every umpteenth query.
  • a control center Z with a primary alarm line MPL and elements E1 to En connected to it is shown schematically in FIG. 1.
  • a voltage and current profile UMP results; IMP on the primary signal line, seen from the control center, as shown in Fig. 2.
  • the voltage curve UMP shows the states of rest UR, the voltage drop for the start designated US and then the raising of the interrogation voltage to UAB.
  • the individual elements E1 to En send their measuring current pulses IE1 to IEn one after the other when they are switched on.
  • the T-coupler TK according to the invention is inserted in the signaling primary line MPL between the elements E2 and E3.
  • the branch line MPLS on the T-coupler TK is shown here by way of example with two elements which now have the addresses E (n + 1) and E (n + 2).
  • the T-Coupler TK has i.a. a measuring and switching electronics MSE, which controls the two line switches LS1 and LS2, which switch on the stub line MPLS to the primary signal line after the query of the last element En, in this case, therefore, with the wires a "and b" parallel to the primary signal line, so that the further elements E (n + 1) to E (n + i) can be queried.
  • MSE measuring and switching electronics
  • FIG. 6 the voltage and current profiles for a T-coupler TK according to the invention are again shown using the example of the pulse signaling technology corresponding to FIG. 4.
  • the voltage curve UMP of the primary signal line seen from the control center shows the open circuit voltage UR, the start voltage US and then the interrogation voltage UAB until the query is ended and the control center again applies the open circuit voltage UR to the primary signal line in order to charge the individual elements with voltage to supply the respective memory in the elements.
  • the voltage curve of the spur line is shown below and labeled UMPS. If the voltage on the primary detector line MPL is reduced from the idle voltage UR to the start voltage US, the stub line MPLS is likewise supplied with the start voltage US by the T-coupler TK.
  • the T-coupler disconnects the stub line MPLS from the signaling primary line MPL, the starting voltage US for the stub line MPLS is then zero. This state is maintained by the T-coupler TK for the stub line MPLS until the last element En of the signaling primary line MPL has been queried. Then the stub line MPLS is connected to the primary signal line via the T-coupler TK and thus the voltage UMPS on the stub line is increased to the interrogation voltage UAB only when the last element En of the primary message line is queried. The course of the Current IMP shown on the primary signal line. When the first element is queried, it emits a current pulse IE1.
  • the individual elements In the order in which the individual elements are arranged, they then emit their current pulses IE2 to IEn one after the other.
  • the stub line MPLS After querying the last element En of the signaling primary line MPL, the stub line MPLS is switched on, so that, as shown in FIG. 4, the first element E (n + 1) of the stub line IMPL receives its pulse IE (n + 1) and then almost without delay then the second element of the stub emits its pulse IE (n + 2).
  • the through-switches of the individual elements are opened in a known manner by the starting voltage US, as are the line switches LS1, LS2 of the T-coupler TK according to the invention.
  • the transmission between the individual elements of the primary signaling line and the control center takes place in a known manner, as has already been explained above using the pulse reporting principle.
  • this data transmission can also take place by means of a known pulse code modulation.
  • the measuring electronics MSE of the T-coupler TK according to FIG. 5 the latter follows the data traffic between the center Z and the subsequently connected elements, in this example E3 to En.
  • each current pulse on this primary signal line is counted.
  • the switches LS1 and LS2 are closed via the switching electronics MSE of the T-coupler TK and the stub line MPLS of the primary signal line MPL is connected in parallel. Now the elements connected to this stub can transmit their data to the control center in a known manner.
  • the subsequent idle phase all elements on the primary signal line and on the stub line are supplied with energy in a known manner.
  • the spur line and the elements connected to it are monitored in the same way as the primary signal line with its elements.
  • setting elements e.g. Switches, solder bridges or memory can be used to set or store the number of elements that are still connected to the primary signal line. Since in this one exemplary embodiment of the T-coupler switches the stub line to the signaling primary line almost without delay, the control center does not notice the existence of the T-coupler, since it does not emit a signal itself and therefore does not have its own address. Therefore, it does not have to be supplied specifically at the headquarters.
  • the T-coupler itself can automatically determine the number of elements of the primary signal line still connected after it in an initialization phase Store the value in a suitable, for example battery-buffered, memory so that it cannot be lost.
  • a suitable for example battery-buffered, memory
  • the T-coupler checks after each current pulse whether another follows during a predetermined time. If this is not the case, the stub line is switched on after this waiting time.
  • the T-coupler must be known to the control center since it now generates a signal (current pulse ITK) which the control center recognizes, i.e. switches to the query state. In this case, no memories or setting devices are required in the T-coupler.
  • current pulse ITK current pulse
  • the first diagram shows the voltage profile UMP of the primary signal line as seen from the control center.
  • the open circuit voltage UR is reduced in a known manner to the start voltage US and after a certain time to the Interrogation voltage UAB increased.
  • the query voltage UAB is increased to the idle value UR.
  • the voltage curve UMPS of the branch line UMPS is shown below.
  • the open circuit voltage UR is reduced to the start voltage US and remains at this value until the T-coupler switches on the spur line, ie switches to the polling state.
  • the interrogation voltage UAB remains for the further interrogation until after the interrogation the voltage is raised to the idle value UR.
  • the corresponding current diagram is shown below.
  • the line current IMP shows the known course, namely a respective current pulse that each queried element emits. In this case up to the element En, which emits the current pulse IEn. Then, after the predetermined waiting time described above, the current pulse is given by the T-coupler, designated ITK, and then the current pulses IE (n + 1), IE (n + 2) of the elements of the stub line.
  • the T-coupler works in a similar way as described above, but the switching process or the polling of the spur line can be prevented by a control command from the control center.
  • This is shown in FIG. 8 again using the example of the pulse signaling arrangement on the voltage and current diagram.
  • the control pulse UST which is caused by a brief drop in the interrogation voltage UAB, is transmitted during the measuring time of the T-coupler, that is, between the current pulses IEn and ITK.
  • the query i.e. prevents the stub line from being switched on during the query phase on the part of the T-coupler.
  • the stub line is only switched on in the idle phase UR in order to supply the connected elements with energy.
  • the switch S1 shown or the two switches LS1 and LS2 can be designed as a changeover switch.
  • the spur line is no longer connected in parallel with the primary signal line, but it is switched over. This is always useful if elements can be operated without energy storage, ie without switching on in the idle phase. In this way it is possible to provide longer line lengths.
  • T-coupler In this exemplary embodiment, only one T-coupler is always shown, but several such T-couplers can be installed on a signaling primary line, and a spur line can also be branched again with a T-coupler.
  • the electronics of the T-coupler can be constructed using conventional, energy-saving components, advantageously CMOS components or microcomputers.
  • the energy supply for the T-coupler is routed via the primary line.
  • a line can also be routed externally.
  • the line switches can expediently be made of powerful semiconductor switches, e.g. SIPMOS transistors with a low on resistance.
  • T-coupler With the T-coupler according to the invention, existing primary reporting lines can be easily expanded and additional elements connected and queried. There is no need to change existing element addresses and those stored in plans. The newly added elements are connected to the address of the primary primary line last used. Short and inexpensive line routing can advantageously be installed.
  • the elements of the primary signaling line can advantageously be queried more frequently than the elements of the stub line. In this way, connection does not take place with every interrogation cycle, but only after every xth cycle, this number x either being set in the T-coupler or being specified by the control center.
  • Intrusion protection elements can, for example, be connected directly to the primary reporting line and can therefore be queried faster or more frequently than fire detection elements (smoke detectors, etc.) that are operated via the branch line.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anschließen weiterer Elemente (Melder, Sensoren, Steuergeräte, usw.) an eine bereits bestehende Meldeprimärleitung einer Gefahrenmeldeanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In Gefahrenmeldeanlagen, in denen Melder, Sensoren, Steuergeräte usw., im folgenden mit "Elemente" bezeichnet, nach dem Kettensynchronisationsprinzip an eine Meldeprimärleitung (Linie) angeschaltet sind, erfolgt die Adressierung automatisch durch die Anordnung der Melder auf der Linie. Ein derartiges Pulsmeldesystem ist an einem Beispiel einer Brandmeldeanlage in der DE-OS 25 33 382 beschrieben.
  • Bei Erweiterungen der Gefahrenmeldeanlage oder aber bei Änderung der Raumnutzung ist es häufig notwendig, zusätzliche Elemente an beliebiger Stelle in eine bestehende Meldeprimärleitung einzufügen. Bei einer derartigen Gefahrenmeldeanlage ist das Einfügen eines oder mehrerer zusätzlicher Elemente problemlos möglich, führt aber dazu, daß sich die aus der Reihenfolge ergebenden Adressen aller nachfolgenden Elemente jeweils entsprechend erhöhen. Es wird dann ausschließlich diese Adresse, die sich aus der Reihenfolge ergibt, für die weitere Verarbeitung verwendet. Das hat einerseits den Vorteil, daß keine neue Adressenversorgung für die eingefügten Elemente erforderlich ist, weil sie automatisch ermittelt werden. Dabei können auch keine Fehler gemacht werden. Es ist jedoch nachteilig, daß sich die zusätzlichen Adressen beim Einfügen oder auch beim Entfernen von Elementen verändern und gegebenenfalls in der Zentrale eigene Zuordnungen zu treffen sind.
  • Es ist üblich, die Elemente bzw. deren Fassungen mit dieser Adresse (Meldernummer) zu beschriften. Im Alarm- bzw. Störungsfall wird sie in der Zentrale angezeigt. Sie ist natürlich auch in allen Installations-, Raum- oder Alarmplänen festgehalten. Sollen elementabhängige Steuerungen ausgeführt werden, ist sie die Grundlage für die entsprechenden Zuordnungstabellen. Eine Adressenverschiebung bedeutet daher immer einen hohen verwaltungstechnischen Aufwand und wird deshalb gerne vermieden.
  • Aus diesem Grund wird bei Erweiterung einer Gefahrenmeldeanlage lieber eine neue Meldeprimärleitung verlegt, was jedoch erheblichen zentralen Aufwand (Melderanschaltbaugruppen) und natürlich Leitungs- und Montagekosten zur Folge hat. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die neu hinzugefügten Elemente an das Ende der bestehenden Meldeprimärleitung anzuschließen, was meist ebenfalls zu langen und unwirtschaftlichen Leitungswegen führt.
  • Es wurde daher bereits ein Verfahren zur frei wählbaren Vergabe von Melderadressen für Gefahrenmeldeanlagen, die nach dem Kettensynchronisationsprinzip arbeiten, vorgeschlagen (EPA-Anmeldung 89 11 7897.2). Bei diesem aufwendigen Verfahren werden die jeweiligen physikalischen Melderadressen erfaßt und die organisatorischen Melderadressen sowohl in der Zentrale als auch in dem betreffenden Melder als eigene Adresse gespeichert, wobei eine exakte Zuordnung zwischen physikalischer und organisatorischer Melderadresse vorgenommen werden muß.
  • EP-A-191 239 beschrebt eine Meldeanlage,bei der mittels eines T-Kopplers in die Meldeprimärleitung zusätzliche Meldeelemente an beliebriger Stelle eingetügt werden können. Dies macht jedoch eine Neuadressierung der Elemente notwendig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Anschließen weiterer Elemente (Melder,Sensoren, usw.) an einer beliebigen Stelle einer bereits bestehenden Meldeprimärleitung zu schaffen, ohne daß dabei die bestehenden Adressen verändert werden müssen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Gefahrenmeldeanlage erfindungsgemäß mit zumindest einem Kopplerelement gelöst, wie es durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben ist.
  • Das erfindungsgemäße Kopplerelement, im folgenden auch als T-Koppler bezeichnet, gestattet es nun, an jeder beliebigen Stelle der Meldeprimärleitung ohne Veränderung bereits vorhandener Elementadressen über eine Stichleitung weitere Elemente anzuschließen. Der T-Koppler ist dabei zwischen zwei bestehenden Elementen eingefügt. Die neu hinzugefügten Elemente werden adressenmäßig scheinbar an das Ende der Leitung gesetzt. Der T-Koppler verlängert so die Startphase für die angeschlossene Stichleitung solange, bis die ABfrage aller Elemente der Meldeprimärleitung beendet ist. Der T-Koppler besteht im wesentlichen aus einer Meß- und Schaltelektronik und zumindest einen, vorzugsweise zwei Leitungsschaltern. Er ist in die Meldeprimärleitung eingeschleift. Die Meß- und Schaltelektronik erkennt die Abfrage des letzten Melders der Meldeprimärleitung und steuert dann die Stichleitung an, so daß die an diese Stichleitung angeschlossenen Elemente im Anschluß an das letzte Element der Meldeprimärleitung abgefragt werden können. Das hat den Vorteil, daß zusätzliche Elemente, egal wo sie in der Primärleitung eingefügt werden, bezüglich ihrer Adresse an das letzte Element der Meldeprimärleitung angereiht werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zum Erkennen des letzten Elements der Meldeprimärleitung die Anzahl der den T-Koppler nachfolgenden Elemente im T-Koppler hinterlegt sein, wobei der T-Koppler nahezu verzögerungsfrei nach der Abfrage des letzten Elements der Meldeprimärleitung die Stichleitung mit den weiteren Elementen in den Abfragezustand schaltet, ohne daß dabei der T-Koppler eine eigene Adresse aufweist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann für das Erkennen des letzten Elements der Meldeprimärleitung der T-Koppler in einer Initialisierungsphase die Anzahl der ihm nachfolgenden Elemente automatisch ermitteln und in einem Speicher unverlierbar hinterlegen, wobei wie bei dem vorhergehenend geschilderten Fall nach der Abfrage des letzten Elements die Stichleitung nahezu verzögerungsfrei auf Abfrage angeschaltet wird, ohne daß dabei dem T-Koppler eine eigene Adresse zuzuordnen sei.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist zum Erkennen des letzten Elements der T-Koppler eine Meßeinrichtung auf, die nach jedem Abfragesignal die Zeitdauer bis zum nächsten Abfragesignal mißt und bei Überschreitung einer vorgebbaren Zeit erkennt, daß keine Elemente mehr auf der Meldeprimärleitung angeschlossen sind, so daß der T-Koppler die Stichleitung in den Abfragezustand schaltet und dabei aber selbst ein Abfragesignal erzeugt, daß die Zentrale erkennt. Das heißt, in der Zentrale ist bekannt, daß ein T-Koppler angeschlossen ist und damit auch eine Adresse aufweist. Dabei ist wichtig, daß die Adresse des T-Kopplers die Adressierung der Elemente der Meldeprimärleitung nicht verändert. Der T-Koppler wird von der Zentrale aus als erstes Element der Stichleitung gesehen. Der T-Koppler selbst hingegen braucht keinen Speicher oder irgendwelche Einstellvorrichtungen, um zu hinterlegen, wieviel Elemente auf der Meldeprimärleitung dem T-Koppler noch nachfolgen.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung kann verschiedene Ausgestaltungen aufweisen, um das Anschalten der Stichleitung entweder zu unterbinden, oder gezielt zu steuern, oder in einer weiteren Variante nur bei jeder x-ten Abfrage zu ermöglichen.
  • Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel der Pulsmeldetechnik anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen
    • Fig. 1 das bekannte Pulsmeldesystem,
    • Fig. 2 dazugehörige Spannungs- und Stromdiagramme,
    • Fig. 3 das bekannte Einfügen eines Elements mit Adressen
    • Fig. 4 die Anordnung eines erfindungsgemäßen T-Kopplers mit Stichleitung,
    • Fig. 5 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen T-Kopplers,
    • Fig. 6 entsprechende Spannungs- und Stromdiagramme und
    • Fig. 7 und 8 weitere Spannungs- und Stromdiagramme bei Verwendung eines T-Kopplers mit Adresse.
  • Für eine bekannte Gefahrenmeldeanlage ist in Fig. 1 schematisch eine Zentrale Z mit einer Meldeprimärleitung MPL und daran angeschlossen Elementen E1 bis En dargestellt. Zwischen den Elementen E2 und E3 ist quasi eine Lücke, in der ein zusätzliches Element, wie weiter unten noch gezeigt wird, eingefügt werden soll. Bei der bekannten Pulsmeldetechnik ergibt sich ein Spannungs- und Stromverlauf UMP; IMP auf der Meldeprimärleitung, von der Zentrale aus gesehen, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Der Spannungsverlauf UMP zeigt die Zustände Ruhe UR, die Spannungsabsenkung für den Start mit US bezeichnet und dann das Anheben der Abfragespannung auf UAB. Während der Abfragephase senden die einzelnen Elemente E1 bis En zeitlich der Reihe nach mit dem Anschalten ihre Meßstromimpulse IE1 bis IEn.
  • Wird nun ein weiteres Element zwischen den Elementen E2 und E3 eingefügt, so wird mit der automatischen Adressenerfassung dieses neu eingefügte Element mit E3 bezeichnet und die nachfolgenden Elemente entsprechend mit einer höheren Adresse versehen. Dies ist in der Fig.3 gezeigt.
  • In Fig.4 ist der erfindungsgemäße T-Koppler TK in der Meldeprimärleitung MPL zwischen den Elementen E2 und E3 eingefügt. Am T-Koppler TK ist die Stichleitung MPLS hier beispielshaft mit zwei Elementen gezeigt, die nun die Adressen E(n+1) und E(n+2) aufweisen.
  • In Fig.5 ist der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen T-Kopplers TK gezeigt, er ist in der Meldeprimärleitung mit den Adern a,b eingeschleift. Die abgehende Meldeprimärleitung weist die Adernbezeichnung a',b' auf. Der T-Koppler TK weist u.a. eine Meß- und Schaltelektronik MSE auf, die die beiden Leitungsschalter LS1 und LS2 ansteuert, welche nach der Abfrage des letzten Elements En die Stichleitung MPLS an die Meldeprimärleitung anschalten, in diesem Fall also mit den Adern a" und b" parallel zur Meldeprimärleitung schalten, damit die weiteren Elemente E(n+1) bis E(n+i) abgefragt werden können.
  • In der Fig.6 sind wiederum am Beispiel der Pulsmeldetechnik entsprechend zur Fig.4 die Spannungs- und Stromverläufe für einen erfindungsgemäßen T-Koppler TK dargestellt. Der Spannungsverlauf UMP der Meldeprimärleitung von der Zentrale aus gesehen, zeigt die Ruhespannung UR, die Startspannung US und dann die Abfragespannung UAB, bis die Abfrage beendet ist und die Zentrale wieder die Ruhespannung UR an die Meldeprimärleitung legt, um die einzelnen Elemente mit Spannung zum Aufladen der jeweiligen Speicher in den Elementen zu versorgen. Darunter ist der Spannungsverlauf der Stichleitung dargestellt und mit UMPS bezeichnet. Wird auf der Melderprimärleitung MPL die Spannung von der Ruhespannung UR auf die Startspannung US abgesenkt, so wird die Stichleitung MPLS durch den T-Koppler TK ebenfalls mit der Startspannung US versorgt. Im gezeigten Fall trennt der T-Koppler die Stichleitung MPLS von der Meldeprimärleitung MPL ab, die Startspannung US für die Stichleitung MPLS ist dann gleich Null. Dieser Zustand wird vom T-Koppler TK solange für die Stichleitung MPLS beibehalten, bis das letzte Element En der Meldeprimärleitung MPL abgefragt wurde. Dann wird über den T-Koppler TK die Stichleitung MPLS an die Meldeprimärleitung angeschlossen und somit wird die Spannung UMPS auf der Stichleitung erst mit der Abfrage des letzten Elements En der Meldeprimärleitung auf die Abfragespannung UAB erhöht. Unter diesen beiden Spannungsverläufen ist der Verlauf des Stromes IMP auf der Meldeprimärleitung dargestellt. Mit der Abfrage des ersten Elements gibt dieses einen Stromimpuls IE1 ab. In der Reihenfolge der Anordnung der einzelnen Elemente geben diese dann der Reihe nach ihre Stromimpulse IE2 bis IEn ab. Nach der Abfrage des letzten Elements En der Meldeprimärleitung MPL erfolgt das Anschalten der Stichleitung MPLS, so daß gemäß der Darstellung in Fig.4 fast verzögerungsfrei das erste Element E(n+1) der Stichleitung IMPL seinen Impuls IE(n+1) und dann anschließend das zweite Element der Stichleitung seinen Impuls IE(n+2) abgibt.
  • Zu Beginn eines Abfragezyklus werden durch die Startspannung US in bekannter Weise die Durchschalter der einzelnen Elemente geöffnet sowie die Leitungsschalter LS1, LS2 des erfindungsgemäßen T-Kopplers TK. Anschließend erfolgt bei der Abfrage in bekannter Weise die Übertragung zwischen den einzelnen Elementen der Meldeprimärleitung und der Zentrale, wie dies oben bereits am Pulsmeldeprinzip erläutert wurde. Es kann jedoch auch diese Datenübertragung mittels einer bekannten Pulscodemodulation erfolgen. Über die Meßelektronik MSE des T-Kopplers TK gemäß der Fig.5 verfolgt dieser den Datenverkehr zwischen der Zentrale Z und den nachfolgend angeschlossenen Elementen, in diesem Beispiel E3 bis En. Beim Pulsmeldesystem wird beispielsweise jeder Stromimpuls auf dieser Meldeprimärleitung mitgezählt. Haben nun alle an die Meldeprimärleitung angeschlossenen Elemente ihre Daten übertragen, so werden über die Schaltelektronik MSE des T-Kopplers TK die Schalter LS1 und LS2 geschlossen und die Stichleitung MPLS der Meldeprimärleitung MPL parallel geschaltet. Nun können die an diese Stichleitung angeschalteten Elemente in bekannter Weise ihre Daten zur Zentrale übertragen. In der anschließenden Ruhephase (UR) werden alle Elemente auf der Meldeprimärleitung und auf der Stichleitung in bekannter Weise wieder mit Energie versorgt. Dabei sind die Stichleitung und die daran angeschalteten Elemente in gleicher Weise wie die Meldeprimärleitung mit ihren Elementen überwacht.
  • Im T-Koppler ist über Einstellelemente, z.B. Schalter, Lötbrücken oder Speicher die Anzahl der Elemente einstellbar bzw. zu hinterlegen, die nach ihm noch an der Meldeprimärleitung angeschlossen sind. Da bei diesem einen Ausführungsbeispiel der T-Koppler die Stichleitung nahezu verzögerungsfrei an die Meldeprimärleitung anschaltet, merkt die Zentrale von der Existenz des T-Kopplers nichts, da er selbst kein Signal abgibt und somit auch keine eigene Adresse aufweist. Er muß daher auch nicht in der Zentrale eigens versorgt werden.
  • Um das Einstellen des T-Kopplers auf die Anzahl der ihm nachfolgenden Elemente nicht per Hand vornehmen zu müssen, kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in einer Initialisierungsphase der T-Koppler selbst automatisch die Anzahl der nach ihm noch angeschlossenen Elemente der Meldeprimärleitung ermitteln und diesen Wert in einen geeigneten, beispielsweise batteriegepufferten Speicher unverlierbar abspeichern. Der weitere Verlauf entspricht dem bereits oben geschilderten.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung prüft der T-Koppler nach jedem Stromimpuls, ob während einer vorgegebenen Zeit ein weiterer folgt. Ist dies nicht der Fall, erfolgt nach dieser Wartezeit die Anschaltung der Stichleitung. Bei dieser Ausführungsform muß der T-Koppler der Zentrale bekannt sein, da er jetzt selbst ein Signal (Stromimpuls ITK) erzeugt, welches die Zentrale erkennt, d.h. in den Abfragezustand schaltet. In diesem Fall sind im T-Koppler keine Speicher oder Einstellvorrichtungen erforderlich. Die hierfür entsprechenden Spannungs- und Stromdiagramme bezogen auf eine Pulsmelderanordnung sind in der Fig.7 dargestellt.
  • Gemäß der Fig.7 zeigt das erste Diagramm den Spannungsverlauf UMP der Meldeprimärleitung von der Zentrale aus gesehen. Die Ruhespannung UR wird in bekannter Weise auf die Startspannung US abgesenkt und nach einer gewissen Zeit auf die Abfragespannung UAB erhöht. Ist die Abfrage beendet, wird die Abfragespannung UAB auf den Ruhewert UR erhöht. Der Spannungsverlauf UMPS der Stichleitung UMPS ist darunter dargestellt. Die Ruhespannung UR wird auf die Startspannung US abgesenkt und bleibt auf diesem Wert solange, bis der T-Koppler die Stichleitung anschaltet, d.h. in den Abfragezustand schaltet. Dann bleibt für die weitere Abfrage die Abfragespannung UAB bestehen, bis nach Beendigung der Abfrage die Spannung auf den Ruhewert UR angehoben wird. Darunter ist das entsprechende Stromdiagramm dargestellt. Der Linienstrom IMP zeigt dabei den bekannten Verlauf, nämlich einen jeweiligen Stromimpuls, den jedes abgefragte Element abgibt. In diesem Fall bis zum Element En, das den Stromimpuls IEn abgibt. Dann folgt nach der vorher beschriebenen, vorgegebenen Wartezeit die Stromimpulsgabe des T-Kopplers, mit ITK bezeichnet, und dann die Stromimpulse IE(n+1), IE(n+2) der Elemente der Stichleitung.
  • In einer weitereren Ausgestaltung der Erfindung arbeitet der T-Koppler ähnlich wie oben beschrieben, jedoch kann der Schaltvorgang bzw. die Abfrage der Stichleitung durch einen Steuerbefehl von der Zentrale verhindert werden. Dies ist in der Figur 8 wieder am Beispiel der Pulsmeldeanordnung an dem Spannungs- und Stromdiagramm dargestellt. Der Steuerimpuls UST, der durch eine kurzzeitige Absenkung der Abfragespannung UAB erfolgt, wird während der Meßzeit des T-Kopplers, also zwischen den Stromimpulsen IEn und ITK übertragen. Damit wird die Abfrage, d.h. die Anschaltung der Stichleitung, während der Abfragephase seitens des T-Kopplers verhindert. Erst in der Ruhephase UR erfolgt die Zuschaltung der Stichleitung, um die daran angeschlossenen Elemente mit Energie zu versorgen.
  • Für besondere Anwendungsfälle kann der gezeigte Schalter S1 bzw. die beiden Schalter LS1 und LS2 als Umschalter ausgebildet sein. Dadurch wird die Stichleitung nicht mehr der Meldeprimärleitung parallel geschaltet, sondern es wird umgeschaltet. Dies ist immer dann sinnvoll, wenn Elemente ohne Energiespeicher, d.h. ohne ein Anschalten in der Ruhephase, betrieben werden können. Auf diese Weise ist es möglich, größere Leitungslängen vorzusehen.
  • Alle gezeigten Beispiele beziehen sich auf die Pulsmeldetechnik, bei der die Startspannung US Null ist. Ist die Startphase durch eine Spannung ungleich Null gekennzeichnet, dann ist anstelle des in Fig.5 gezeigten Schalters, der in der Startphase die Stichleitung einfach abschaltet, natürlich eine geeignete Einrichtung vorzusehen, die die Stichleitung mit dem entsprechenden Startsignal versorgt.
  • An diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich immer nur ein T-Koppler dargestellt, es können jedoch auf einer Meldeprimärleitung mehrere solcher T-Koppler installiert werden, ebenso kann auch eine Stichleitung mit einem T-Koppler nochmals verzweigt werden. Die Elektronik des T-Kopplers kann mit herkömmlichen stromsparenden Bauelementen, in vorteilhafter Weise CMOS-Bausteine oder Mikrorechner, aufgebaut werden. In bekannter Weise wird die Energieversorgung für den T-Koppler über die Primärleitung geführt. Es kann aber auch dazu extern eine Leitung geführt werden. Die Leitungsschalter können zweckmäßigerweise von leistungsfähigen Halbleiterschaltern, z.B. SIPMOS-Transistoren mit niedrigem Durchlaßwiderstand, gebildet sein.
  • Mit dem erfindungsgemäßen T-Koppler können bestehende Meldeprimärleitungen auf einfache Weise erweitert und zusätzliche Elemente angeschlossen und abgefragt werden. Dabei brauchen bestehende und in Plänen hinterlegte Elementadressen nicht geändert zu werden. Die neu hinzugefügten Elemente werden adressenmäßig an die zuletzt belegte Adresse der Meldeprimärleitung angeschlossen. In vorteilhafter Weise können kurze und kostengünstige Leitungsführungen installiert werden.
  • In vorteilhafter Weise kann durch die Verhinderung des Schaltvorganges im T-Koppler oder durch gezieltes Schalten im T-Koppler über einen Steuerbefehl seitens der Zentrale erreicht werden, daß die Elemente der Meldeprimärleitung häufiger abgefragt werden als die Elemente der Stichleitung. Auf diese Weise erfolgt also nicht bei jedem Abfragezyklus eine Anschaltung, sondern erst nach jedem x-ten Zyklus, wobei diese Zahl x entweder im T-Koppler eingestellt oder von der Zentrale vorgegeben wird. Dies ist in gemischten Gefahrenmeldesystemen vorteilhaft, wo brandmeldetechnische und Intrusionsschutz-Elemente an einen gemeinsamen Übertragungsweg angeschlossen werden. Intrusionsschutzelemente (Einbruchmelder) können beispielsweise direkt an die Meldeprimärleitung angeschlossen und somit schneller oder häufiger abgefragt werden als Brandmeldeelemente (Rauchmelder, usw.), die über die Stichleitung betrieben werden.

Claims (10)

  1. Einrichtung zum Anschließen weiterer Elemente (Melder, Sensoren, Steuergeräte, usw.) an eine bereits bestehende Meldeprimärleitung (MPL) einer Gefahrenmeldeanlage, die nach dem Kettensynchronisationsprinzip arbeitet, wobei die Adressierung der Elemente (E1 bis En) automatisch durch die Anordnung auf der Leitung (MPL) und mit der zyklischen Abfrage von einer Zentrale (Z) der Datenaustausch zwischen den einzelnen Elementen (El bis En) und der Zentrale (Z) erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest ein Koppler-Element (T-Koppler TK) an einer beliebigen Stelle zwischen zwei Elementen in der Meldeprimärleitung (MPL) eingefügt ist,
    daß an dem Koppler-Element (TK) über eine Stichleitung, die eine weitere Meldeprimärleitung (MPLS) bildet, die weiteren Elemente (E (n+i)) angeschlossen sind,
    daß das Koppler-Element (TK) eine Meß- und Schaltelektronik (MSE) aufweist, die eine Schalteinrichtung steuert, die die Abfrage der Stichleitung (MPLS) solange verzögert, bis alle Elemente (El bis En) der Meldeprimärleitung (MPL) abgefragt sind, und
    daß das Koppler-Element (TK) die Abfrage des letzten Elements (En) der Meldeprimärleitung (MPL) erkennt und anschließend die Stichleitung (MPLS) mit den zusätzlichen Elementen (E (n+i)) auf Abfrage schaltet.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen des letzten Elements (En) der Meldeprimärleitung (MPL) im Koppler-Element (TK) die Anzahl der ihm nachfolgenden Elemente hinterlegt ist, und daß das Kopplerelement (TK) nahezu verzögerungsfrei die Stichleitung auf Abfrage schaltet, wobei das Kopplerelement (TK) keine eigene Adresse aufweist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen des letzten Elements (En) der Meldeprimärleitung (MPL) in einer Initialisierungsphase die Meß- und Schaltelektronik (MSE) des Koppler-Elements (TK) die Anzahl der ihm nachfolgenden Elemente automatisch ermittelt und in einem dafür vorgesehenen Speicher hinterlegt, und daß das Koppler-Element (TK) nahezu verzögerungsfrei die Stichleitung auf Abfrage schaltet, wobei das Kopplerelement (TK) keine eigene Adresse aufweist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen des letzten Elements (En) der Meldeprimärleitung (MPL) die Meß- und Schaltelektronik (MSE) des Kopplerelements (TK) die Zeitdauer von jedem Abfragesignal (z.B. Stromimpuls) bis zum nächsten Abfragesignal mißt und bei Überschreitung einer vorgegebenen Zeit die Stichleitung auf Abfrage schaltet, wobei das Koppler-Element (TK) ein eigenes Abfrage-Signal (Stromimpuls ITK) erzeugt.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß während der Meßzeit des Koppler-Elements (TK) ein von der Zentrale (Z) übertragener Steuerbefehl (UST) die Abfrage der Stichleitung verhindert.
  6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein während der Meßzeit des Kopplerelements (TK) übertragener Steuerbefehl (UST) das Koppler-Element (TK) veranlaßt, die Stichleitung (MPLS) abzufragen (LS1, LS2).
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Koppler-Element (TK) einen einstellbaren Zykluszähler aufweist, der erst nach jedem x-ten Zyklus eine Abfrage der Stichleitung bewirkt.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem adressierbaren Koppler-Element (TK) eine Abfrage der Stichleitung erst nach jedem x-ten Zyklus von der Zentrale aus erfolgt.
  9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung von zumindest einem Leitungsschalter (LS1) gebildet ist, der als Ein- oder Umschalter ausgebildet ist.
  10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Koppler-Elemente (TK) an der Meldeprimärleitung (MPL) und/oder an der Stichleitung (MPLS) angeschlossen sind.
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