EP1363261A1 - Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage sowie Gefahrenmeldeanlage, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage sowie Gefahrenmeldeanlage, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP1363261A1
EP1363261A1 EP02011042A EP02011042A EP1363261A1 EP 1363261 A1 EP1363261 A1 EP 1363261A1 EP 02011042 A EP02011042 A EP 02011042A EP 02011042 A EP02011042 A EP 02011042A EP 1363261 A1 EP1363261 A1 EP 1363261A1
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EP
European Patent Office
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line
detectors
terminal
detector
short circuit
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EP02011042A
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English (en)
French (fr)
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EP1363261B1 (de
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Walter Waibel
Urs Wahlen
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Securiton AG
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Securiton AG
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Publication date
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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 is concerned with a method of operation a hazard detection system.
  • the invention also relates to also a hazard alarm system, especially for implementation this procedure.
  • a hazard alarm system precisely identify all detectors operated on a zone can, is described in EP A 0 093 872.
  • the one described there System has a ring-shaped detection line that is connected to a control center via two terminals.
  • the on detectors operated by the detection line have a sensor, a transducer, a control unit and a switching element.
  • the switching element serves the connection between the control center and establish the next following detector or open separate.
  • a major disadvantage of parallel operation is that a Short-circuit the line of the entire detector line can.
  • every detector should System described above on the input and output side Short circuit detector included. When a short circuit is detected should now the switches in the detectors, the short circuit on next are to be opened. This will cause the short circuit isolated and the supply voltage on all detectors in the zone can be maintained. Now all detectors can starting from the first terminal of the headquarters to Short circuit are supplied and queried. All other detectors can be supplied and queried via the second terminal at the headquarters become.
  • Another method to solve the short circuit problem is in doing without parallel operation, and is in the DE 43 22 841 C2 described.
  • For each polling cycle first all switching element opened. After querying the first The detector's switching element is closed so that the next detector can be reached. If the polling cycle is from the first terminal is finished, a new cycle begins, starting from the second terminal. By constantly changing the Query direction between the query cycles is guaranteed that all detectors are queried even in the event of a line fault can.
  • the method described last has the disadvantages in itself that the query cycles through the always necessary Switching on the detectors and the associated waiting time a lot take longer than in parallel operation.
  • everyone must Detectors have an energy storage from which the detector is supplied as long as it is not connected to the control center. The energy storage must have enough energy for the duration Provide at least one complete query cycle and be reloaded before each query. It is also with this Procedure for a detector not possible if there is no of queries caused by a malfunction in the control center, an emergency alarm to be submitted because there is no connection to the control center.
  • the invention is therefore based in particular on the object a method for operating a hazard detection system and a To create a hazard alarm system which, if a line fault occurs, like break or short circuit, quickly again are operational and all detector queries and the location of the Can specify errors without the disadvantages mentioned above exhibit.
  • the present subject matter has at least a ring-shaped detection line with at least two wires, which are connected to a control center via two similar terminals is, the detection line in different operating states is operated.
  • the first time it is started the detection line is in a first operating state, the serves to start and in which the detectors receive their first addresses and be configured.
  • the head office notes this all assigned first addresses and compare them with one previously saved profile. If the start-up ran without errors the zone changes to a second operating mode. In the second operating mode, the detectors become parallel to operated each other on the detection line and cyclically from the first Terminal queried off. Every detector is included in the query addressed to his previously assigned first address, on what the detector responds with its alarm or measurement data.
  • addressing is also a query in any order conceivable. If now during operation in the second mode an error occurs, is in a third mode branched. In the third operating mode, all detectors become new started and the fault location isolated. After that, in a fourth operating mode changed, in which all detectors to the point of failure from the first terminal, the detectors behind the fault location supplied and queried from the second terminal and the error is displayed.
  • All detectors of the hazard alarm system are equipped with sensors to detect dangers such as fire, Gas, burglary or other dangers, an evaluation and control circuit, a memory and at least one switching element to connect the next following detector to the control center.
  • the terminals of the alarm system according to the invention have via devices for monitoring the applied voltage and to detect short circuits between the different ones Cores of the detection line.
  • the first operating mode all detectors are initially dead; a voltage-free detector always has an open one Switching element and the first address zero. Then on the first Terminal applied the supply voltage of the detection line. To the application of the supply voltage is initially only that Terminal next detector powered and a time t1 waited until the first detector has initialized and all Energy storage, which are necessary for regular measuring operation, are loaded. After the time t1 is over, the first one Detector addressed with the first address zero, its type read out and with a new first that corresponds to its location Provide address. Type and the first address of the detector stored in the control center for further use. Subsequently the switching element of the first detector is closed, whereby the second detector is supplied with voltage.
  • the second detector can be activated with the first address zero. With the second and each further detector is operated in the same way as with the first Detector until the last detector in the zone with its new first address. If the switching element in the last terminal is closed, the second terminal recognizes the voltage now present that the ring is closed and all connected detectors via the saved first Addresses can be addressed. Then all the detectors found with a zone profile previously saved in the control center compared and each assigned to a detector from the notification line profile. Each detector then receives a profile that matches the profile second address that is in a non-volatile memory is written. If the start-up is error-free now switched to the second operating mode.
  • all detectors are on the detection line supplied from the first terminal and queried cyclically; each detector with its, in the first operating mode assigned first address, addressed and a corresponding Command in the form of a digital data word, for example a Query command, transmitted. The corresponding detector then sends its alarm data, which are further processed in the control center become. If during operation in the second mode a line fault occurs, the system switches to the third operating mode, in which the error is isolated and the accessibility all detectors are restored.
  • the basic procedure is that first disconnect the supply voltage of the detection line becomes. This opens the switching elements in all detectors and the first addresses fall back to zero. After a wait t2 becomes the first detector from the first terminal Power supplied and then after the waiting time t1 over the first Address addressed zero. The type and the second address of the first detector are read out and with the data contained in the first operating mode were compared. Subsequently the second address will again correspond to the location of the detector set and the switching element closed. With every other Detector will proceed in the same way until the location of the fault or at an error that only occurred for a short time, the second terminal is achieved. In the event of a line break, the location of the Error recognized that the next detector is not within answers a given time.
  • the switching element that was closed last has been opened again and the starting process is started by the second Terminal continued to the other side of the error.
  • the detectors are restarted here as well as from first terminal, the switching element of the detector, the the location of the fault is not closed, because from the known data it is clear that no further detector is available.
  • n detectors on a detection line it is possible for n detectors on a detection line to be ready for operation again in the time nxt 1 + t 2 .
  • the voltage monitoring device in the second terminal recognized by the fact that after the interruption occurred there is no more voltage on the second terminal. After this an interruption is recognized, is described after the above Procedure restarted the detection line, which means only one short-term interruption the detection line even error-free restarted and returned to the second operating mode can be. If the interruption still exists, from both terminals only started up to the point of failure and switched to the fourth operating mode.
  • the detectors closest to the terminals with the first address zero are addressed, detector type and second addresses are read out, compared with the data stored in the control center, the first addresses corresponding to the location of the detectors are set and the switching elements are closed , As soon as the short circuit is reached from a terminal, the location of the short circuit is known from the address of the detector reached immediately beforehand from the respective terminal and the comparison with the target and actual data from the control center.
  • the supply voltage from both terminals is switched off again and, after a further waiting time t2, a second restart is started from both terminals, which ends immediately before the short circuit. This reduces the maximum time required to find the short circuit by at least half.
  • the total time until all detectors can be addressed again and changed to the fourth operating mode results in a time of nxt 1 + 2t 2 , which is only slightly longer than the time required for an interruption.
  • a further reduction in the repair time can be achieved when the supply voltages in the two terminals from each other are independent. Then the short circuit only works the terminal closest to the short circuit. Since the The location of the short circuit is known as soon as the short circuit of one of the two terminals can be reached from the other Terminal off until the short circuit continues. The switching element in the detector, which is immediately in front the short circuit remains closed. In the meantime, is from the terminal closest to the short circuit has started with the second repair start, also ends just before the short circuit.
  • the fire alarm system 1 shows a hazard alarm system 1 according to the invention, which are described below as a fire alarm system becomes. Of course, it can also be done by an intruder alarm system or mixed system for fire, burglary and other dangers are formed.
  • the fire alarm system 1 exists from a control center 2 and a reporting line 9 with at least two Wires 7 and a variety of hazard detectors 8.
  • the control panel contains a memory for a target table 3 and an actual table 4 and at least one pair of terminals consisting of two Similar terminals A and B 5/6. Terminal A 5 is with connected to one end of the reporting line and Terminal B 6 with the other end.
  • Terminals A and B 5/6 are used for supply and communication with the detectors 8 and Devices for monitoring the voltage, not shown on the detection line 9 and for the detection of short circuits between the wires 7.
  • the wires 7 provide the connection between terminals 5/6 and detectors 8, which are used as smoke, temperature, Gas, multi-criteria or intrusion detectors trained are.
  • the detectors 8 contain a first memory 10 for one first address corresponding to the location of the detector, a second non-volatile memory 13 for a second the installation plan appropriate address and a switching element with which at least one of the wires 7 can be interrupted.
  • FIG. 2 shows a diagram showing four different operating states or operating modes are shown by the hazard alarm system can take. From the first state “start”, can in the states “normal” and “AB operation” are changed from second state “normal” and fourth state “AB operation” can in the third state “repair” and from “repair” after "AB operation” and "normal”.
  • the switching elements 11 in the detectors 8 are initially open, the first address is zero, the second address is indefinite and the supply voltage is zero. Then the supply at Terminal A 5 is switched on and the first detector closest to Terminal A 5 is supplied with voltage. After a waiting time of approx. 2 s, its energy stores are filled and the detector 8 can be addressed zero via the first address. The detector type is then read out and the first memory 10 is assigned, for example, the address one in accordance with the location of the detector 8. The first address and the detector type are stored in the actual table of the control center and the switching element 11 is closed. Again after 1.5 s, the next detector 8 can be addressed with the address zero.
  • each other detector 8 as with the first detector 8, the first addresses being assigned in ascending order.
  • the switching element 11 in the last detector 8 on the detection line 9 is closed, the terminal B 6 recognizes from the voltage now present that the detection line 9 is completely switched on.
  • the second addresses are generated and the detectors 8 are written into the second memories 13.
  • the "Normal" status changed. However, if there are line faults, the reporting line 9 will be from Terminal A 5 and Terminal B 6 started only up to the error, whereby from Terminal B from the first addresses with the largest possible Allocate address starting counting down and the Switching elements 11 of the detectors 8, which are adjacent to the fault are not closed. Then the state is "AB operation" changed.
  • Terminal B 6 As previously described for Terminal A 5, the switching element 11 of the detector 8 which is located in front of the terminal B 6 Interruption is no longer closed because of the place of the interruption already from the comparison of those in the headquarters 2 stored data emerges.
  • a short circuit 40 on the detection line 9 is immediate after its occurrence by the short-circuit detection means in terminals A and B 5/6 and the power supply immediately interrupted. This means that after one Waiting time of 10 s all switching element 11 in the detectors 8 opened, and the first addresses dropped back to zero. After that is supplied from terminal A 5 from the first detector 8. Right away Terminal B 6 then turns it into the Terminal next, detector 8 supplied. Both detectors 8 are each after a waiting time of 1.5 s from the corresponding Terminal 5/6 addressed with the first address zero, and the second Read addresses. These are with the data from the target table and the actual data previously obtained in the "Start" state compared. Then the first addresses are the location of the Assign detector 8 accordingly.
  • the detector 8 at Terminal A 5 receives first address one and the detector at Terminal B 6 receives the first address six. You can also see how easy is the largest possible first for the detector at Terminal B 6 Assign address. Then the switching elements 11 of the detectors 8 closed, being between the closing of the switching element 11 is waited long enough until an existing one Short 40 was discovered. After closing the switching element 11 in detector 8 with the first address six Short circuit 40 detected and the detection line de-energized. Because now again all switching elements 11 are open and all first Addresses are zero, with the start of zone 9 again as previously described from both terminals A and B 5/6 started from. But now the switching elements remain Detectors 8, which are adjacent to the short circuit 40, are closed. The location of the short circuit 40 is determined by those previously carried out Comparing the addresses of the most recently reached detectors 8, with the target and actual data stored in the control center, known.
  • a short circuit Due to the slightly delayed start from both sides the reporting line and the comparison with those in the headquarters stored data, a short circuit can be localized much earlier and be isolated as with a simple change of querying terminals after the first short circuit is reached. In addition, without the comparison with the data of the headquarters a third start is necessary. Because you know through that Reaching the short circuit from Terminal B 6 only the distance to Terminal B 6. You get the distance to Terminal A 5 only by reaching the short circuit 40 again this becomes effective again and a third start is required makes. Accordingly, the invention brings a great time advantage when a detection line is made available again after a Short circuit 40 and thus represents an enormous gain in safety represents.
  • the invention is a method of operation a hazard detection system with one operated at two terminals Annular detection line. In the event of a short circuit on the detection line it succeeds with a slightly delayed start and re-address the detector from both terminals and the Comparison of a fixed address with that previously stored in a control center Data, all detectors in the zone quickly again to have available.

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Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage mit einer an zwei Terminals betriebenen Ringförmigen Meldelinie. Bei einem Kurzschluß auf der Meldelinie gelingt es durch nur leicht zeitversetztes Aufstarten und neu adressieren der Melder von beiden Terminals aus und den Vergleich einer festen Adresse mit zuvor in einer Zentrale gespeicherten Daten, alle Melder der Meldelinie schnell wieder verfügbar zu haben. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Gefahrenmeldeanlage, insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens.
Um bei einer Gefahrenmeldeanlage gezielt und schnell genug auf eine drohende Gefahr reagieren zu können, ist es wichtig daß die Anlage auch bei einer Störung schnell wieder betriebsbereit ist. Außerdem ist es erforderlich, daß der Ort einer Störung oder eines Alarms angezeigt werden kann. Hierzu müssen die Alarm auslösenden Melder genau identifiziert werden, und deren Installationsort bekannt sein. Eine Gefahrenmeldeanlage die alle an einer Meldelinie betriebenen Melder genau identifizieren kann, ist in der EP A 0 093 872 beschrieben. Die dort beschriebene Anlage verfügt über eine ringförmige Meldelinie, die über zwei Terminals an einer Zentrale angeschlossen ist. Die an der Meldelinie betriebenen Melder verfügen über einen Sensor, einen Meßwandler, eine Kontrolleinheit und ein Schaltelement.
Das Schaltelement dient dazu die Verbindung zwischen der Zentrale und den nächst folgenden Melder herzustellen oder auf zu trennen.
Bei Inbetriebnahme der Anlage werden alle Schaltelemente geöffnet, wodurch nur der Melder erreicht werden kann, der der Zentrale am nächsten ist. Diesem Melder wird nun eine Adresse gegeben, die er in einem speziellen Speicherbereich ablegt. Danach wird das Schaltelement in diesem Melder geschlossen, wodurch der nächste Melder erreichbar wird. Nach dem Adressieren des zweiten Melders erfolgt das Adressieren des dritten, bis hin zum letzten Melder auf der Meldelinie.
Nachdem die Meldelinie vollständig aufgestartet ist und alle Melder mit Adressen versehen sind, können alle Melder parallel an der Meldelinie betrieben werden und sind trotzdem identifizierbar.
Ein großer Nachteil des Parallelbetriebs ist es jedoch, daß ein Leitungskurzschluß die ganze Meldelinie außer Betrieb setzen kann. Um diesen Nachteil auszugleichen, soll jeder Melder der oben beschriebenen Anlage eingangs- und ausgangsseitig einen Kurzschlußdetektor enthalten. Beim Erkennen eines Kurzschlusses sollen nun die Schalter in den Meldern, die dem Kurzschluß am nächsten sind, geöffnet werden. Dadurch wird der Kurzschluß isoliert und die Versorgungsspannung an allen Meldern der Meldelinie kann aufrecht erhalten werden. Nun können alle Melder ausgehend von dem ersten Terminal der Zentrale bis hin zum Kurzschluß versorgt und abgefragt werden. Alle übrigen Melder können über das zweite Terminal der Zentrale versorgt und abgefragt werden.
Da sich jedoch die durch einen Kurzschluss bedingten Spannungsund Stromänderungen nahezu gleichzeitig auf der ganzen Meldelinie auswirken, ist es mit einem hohen technischen Aufwand verbunden, wenn man sicherstellen will, daß nur die Schalter, in den, dem Kurzschluß nächsten Meldern geöffnet werden. Dieser Aufwand verstärkt sich dadurch, daß die Kurzschlußdetektoren und Schalter die beide überaus schnell sein müssen, in jedem Melder vorhanden sind, was den Preis eines einzelnen Melders erheblich verteuert.
Ein weiteres Verfahren, das Kurzschlußproblem zu lösen, liegt darin, auf den Parallel-Betrieb zu verzichten, und ist in der DE 43 22 841 C2 beschrieben. Für jeden Abfragezyklus werden zunächst alle Schaltelement geöffnet. Nach der Abfrage des ersten Melders wird dessen Schaltelement geschlossen, damit der nächste Melder erreichbar ist. Wenn der Abfragezyklus vom ersten Terminal aus beendet ist, beginnt ein neuer Zyklus, beginnend vom zweiten Terminal aus. Durch ständiges Wechseln der Abfragerichtung zwischen den Abfragezyklen wird gewährleistet, daß auch bei einem Leitungsfehler alle Melder abgefragt werden können.
Das zuletzt beschriebene Verfahren birgt jedoch die Nachteile in sich, daß die Abfragezyklen durch das immer wieder nötige Anschalten der Melder und die damit verbundene Wartezeit viel länger dauern als im Parallelbetrieb. Darüber hinaus muß jeder Melder über einen Energiespeicher verfügen, aus dem der Melder versorgt wird, solange er nicht mit der Zentrale verbunden ist. Der Energiespeicher muß dabei genügend Energie für die Dauer mindestens eines kompletten Abfragezyklusses bereit stellen und vor jeder Abfrage nachgeladen werden. Außerdem ist es bei diesem Verfahren für einen Melder nicht möglich, beim Ausbleiben der Abfragen durch eine Störung in der Zentrale, einen Notalarm abzugeben, da keine Verbindung zur Zentrale besteht.
Der Erfindung liegt daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage sowie eine Gefahrenmeldeanlage zu schaffen, die bei Auftreten eines Leitungsfehlers, wie Unterbruch oder Kurzschluß, schnell wieder betriebsbereit sind und alle Melderabfragen sowie den Ort des Fehlers angeben können, ohne die eingangs genannten Nachteile aufzuweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art in den in Patentanspruch 1 beschriebenen Verfahrensschritten. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben. Bei der Gefahrenmeldeanlage besteht die erfindungsgemäße Lösung in den Merkmalen des geltenden Patentanspruchs 6.
Der vorliegende Erfindungsgegenstand verfügt über mindestens eine ringförmige, mindestens zwei Adern aufweisende Meldelinie, die über zwei gleichartige Terminals an einer Zentrale angeschlossen ist, wobei die Meldelinie in verschiedenen Betriebszuständen betrieben wird. Bei der ersten Inbetriebnahme befindet sich die Meldelinie in einem ersten Betriebszustand, der dem Aufstarten dient und in dem die Melder erste Adressen erhalten und konfiguriert werden. Hierbei merkt sich die Zentrale alle vergebenen ersten Adressen und vergleicht sie mit einem vorher gespeicherten Profil. Wenn das Aufstarten fehlerfrei abgelaufen ist, wechselt die Meldelinie in eine zweite Betriebsart. In der zweiten Betriebsart werden die Melder parallel zu einander an der Meldelinie betrieben und zyklisch vom ersten Terminal aus abgefragt. Beim Abfragen wird jeder Melder mit seiner vorher vergebenen ersten Adresse angesprochen, worauf der Melder mit seinen Alarm bzw. Meßdaten antwortet. Aufgrund der Adressierung ist auch eine Abfrage in beliebiger Reihenfolge denkbar. Wenn nun während dem Betrieb in der zweiten Betriebsart ein Fehler auftritt, wird in eine dritte Betriebsart verzweigt. In der dritten Betriebsart werden alle Melder neu gestartet und die Fehlerstelle isoliert. Danach wird in eine vierte Betriebsart gewechselt, in der alle Melder bis zur Fehlerstelle von dem ersten Terminal, die Melder hinter der Fehlerstelle von dem zweiten Terminal aus versorgt und abgefragt werden und der Fehler zur Anzeige gebracht wird.
Alle Melder der erfindungsgemäßen Gefahrenmeldeanlage sind ausgestattet mit Sensoren zum Erkennen von Gefahren wie Feuer, Gas, Einbruch oder anderen Gefahren, einer Auswerte- und Steuerschaltung, einem Speicher und mindestens einem Schaltelement um den nächst folgenden Melder mit der Zentrale zu verbinden.
Die Terminals der erfindungsgemäßen Gefahrenmeldeanlage verfügen über Einrichtungen zum Überwachen der anliegenden Spannung und zum Erkennen von Kurzschlüssen zwischen den verschiedenen Adern der Meldelinie.
In der ersten Betriebsart sind zunächst alle Melder spannungslos; dabei hat ein spannungsloser Melder immer ein geöffnetes Schaltelement und die ersten Adresse null. Dann wird am ersten Terminal die Versorgungsspannung der Meldelinie angelegt. Nach dem Anlegen der Versorungsspannung wird zunächst nur der, dem Terminal nächste Melder mit Spannung versorgt und eine Zeit t1 gewartet, bis sich der erste Melder initialisiert hat und alle Energiespeicher, die für den regulären Meßbetrieb nötig sind, geladen sind. Nach dem die Zeit t1 vorüber ist, wird der erste Melder mit der ersten Adresse null angesprochen, sein Typ ausgelesen und mit einer, seinem Ort entsprechenden neuen ersten Adresse versehen. Typ und die erste Adresse des Melders werden in der Zentrale zur weiteren Verwendung gespeichert. Anschließend wird das Schaltelement des ersten Melders geschlossen, wodurch der zweite Melder mit Spannung versorgt wird. Wiederum nach Ablauf der Zeit t1 kann der zweite Melder mit der ersten Adresse null angesprochen werden. Mit dem zweiten und jedem weiteren Melder wird ebenso verfahren, wie mit dem ersten Melder, bis auch der letzte Melder der Meldelinie mit seiner neuen ersten Adresse versehen ist. Wenn das Schaltelement im letzten Melder geschlossen wird, erkennt das zweite Terminal an der nun anliegenden Spannung, daß der Ring geschlossen ist und alle angeschlossenen Melder über die gespeicherten ersten Adressen ansprechbar sind. Danach werden alle gefundenen Melder mit einem vorher in der Zentrale gespeicherten Meldelinienprofil verglichen und je einem Melder aus dem Meldelinenprofil zugeordnet. Anschließend erhält jeder Melder eine dem Profil entsprechende zweite Adresse, die in einen nicht flüchtigen Speicher geschrieben wird. Bei einem fehlerfreien Aufstarten wird nun in die zweite Betriebsart gewechselt. Wenn jedoch schon in der ersten Betriebsart Leitungsfehler erkannt werden, wird vom ersten Terminal aus zunächst nur bis zum Ort des Fehlers aufgestartet und anschließend ebenso vom zweiten Terminal aus verfahren, bis die Fehlerstelle isoliert ist, wobei die Schaltelemente die den Meldern, die den Fehlern benachbart sind geschlossen bleiben bzw. wieder geöffnet werden. Danach wird in die vierte Betriebsart verzweigt.
In der zweiten Betriebsart, werden alle Melder auf der Meldelinie vom ersten Terminal aus versorgt und zyklisch abgefragt; dabei wird jeder Melder mit seiner, in der ersten Betriebsart vergebenen ersten Adresse, angesprochen und ein entsprechender Befehl in Form eines digitalen Datenwortes, beispielsweise ein Abfragebefehl, übertragen. Der entsprechende Melder sendet daraufhin seine Alarmdaten, die in der Zentrale weiter verarbeitet werden. Wenn während des Betriebs in der zweiten Betriebsart ein Leitungsfehler auftritt, wird in die dritte Betriebsart gewechselt, in der der Fehler isoliert wird und die Erreichbarkeit aller Melder wiederhergestellt wird.
In der dritten Betriebsart, wird prinzipiell so verfahren, daß zunächst die Versorgungsspannung der Meldelinie abgetrennt wird. Dadurch öffnen sich die Schaltelemente in allen Meldern und die ersten Adressen fallen auf null zurück. Nach einer Wartezeit t2 wird der erste Melder vom ersten Terminal aus mit Spannung versorgt und dann nach der Wartezeit t1 über die erste Adresse null angesprochen. Der Typ und die zweite Adresse des ersten Melders werden ausgelesen und mit den Daten, die in der ersten Betriebsart gewonnen wurden verglichen. Anschließend wird die zweite Adresse wieder dem Ort des Melders entsprechend gesetzt und das Schalt Element geschlossen. Mit jedem weiteren Melder wird ebenso verfahren, bis der Ort des Fehlers oder bei einem nur kurzfristig aufgetretenen Fehler das zweite Terminal erreicht wird. Bei einem Leitungsunterbruch wird der Ort des Fehlers daran erkannt, daß der nächste Melder nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit antwortet. Nachdem der Unterbruch gefunden wurde, wird das Schaltelement, das zuletzt geschlossen wurde, wieder geöffnet und der Startvorgang wird vom zweiten Terminal aus bis zur anderen Seite des Fehlers weiter geführt. Das erneute Starten der Melder erfolgt hier genauso wie vom ersten Terminal aus, wobei das Schaltelement des Melders, der dem Ort des Fehlers benachbart ist, nicht geschlossen wird, da aus den bekannten Daten hervorgeht, daß kein weiterer Melder vorhanden ist.
Auf diese Weise gelingt es bei n Meldern an einer Meldelinie, diese ungefähr in der Zeit nxt1+t2 wieder betriebsbereit zu haben. Dies entspricht etwa der Zeit, die für einen Abfrage Zyklus nach dem in der DE 43 22 841 C2 beschriebenen Verfahren nötig ist.
Ein Problem ergibt sich jedoch bei einem Kurzschluss als Fehler. Wird das Schaltelement, das dem Kurzschluß am nächsten liegt, geschlossen, fällt die Spannung auf der gesamten, bis dorthin neu gestarteten Meldelinie zusammen, die Schaltelemente in den Meldern öffnen sich und die ersten Adressen auf null gesetzt. Der Ort des Fehlers ist dadurch zwar teilweise bekannt und das Schließen des letzten Schalters vor dem Kurzschluss kann nun vermieden werden, aber es müssen alle bis dahin gestarteten Melder noch einmal gestartet werden. Das kann im schlimmsten Fall, wenn der Kurzschluß kurz vor dem zweiten Terminal liegt, zu einer gesamt Zeit für das erneute Starten der Meldelinie von mehr als 2(nxt1+t2) führen, was zu einem nicht mehr vertretbaren Zeitaufwand führt.
Daher wird erfindungsgemäß in der dritten Betriebsart vor dem erneuten Aufstarten zwischen den Fehlern Unterbruch und Kurzschluß unterschieden.
Ein Unterbruch wird von der Spannungsüberwachungseinrichtung im zweiten Terminal dadurch erkannt, daß nach Auftreten des Unterbruchs keine Spannung mehr am zweiten Terminal anliegt. Nachdem ein Unterbruch erkannt ist, wird nach dem oben beschriebenen Verfahren die Meldelinie neu gestartet, wodurch bei einem nur kurzzeitig aufgetretenen Unterbruch die Meldelinie sogar fehlerfrei neu gestartet und in die zweite Betriebsart zurück gekehrt werden kann. Ist der Unterbruch weiterhin vorhanden, wird von beiden Terminals aus nur bis zur Fehlerstelle gestartet und in die vierte Betriebsart gewechselt.
Im Falle eines Kurzschlusses, der von einer der Kurzschlußerkennungseinrichtungen der beiden Terminals erkannt wird, wird zunächst für die Dauer der Zeit t2 gewartet und nur leicht zeitversetzt nach dem Anlegen der Spannung vom ersten Terminal aus an den ersten Melder auch von dem zweiten Terminal aus Spannung an den, dem zweiten Terminal nächsten Melder gelegt. Wie oben bereits beschrieben werden jeweils nach einer Wartezeit t1 die den Terminals nächsten Melder mit der ersten Adresse null angesprochen, Meldertyp und zweite Adressen ausgelesen, mit den in der Zentrale gespeicherten Daten verglichen, die dem Ort der Melder entsprechenden erste Adressen gesetzt und die Schaltelemente geschlossen. Sobald der Kurzschluß von einem Terminal aus erreicht wird, ist der Ort des Kurzschlusses durch die Adresse des unmittelbar vorher vom jeweiligen Terminal aus erreichten Melder und dem Vergleich mit den Soll- und Ist-Daten aus der Zentrale, bekannt. Die Versorgungsspannung von beiden Terminals wird wieder abgeschaltet und nach einer weiteren Wartezeit t2 wird wieder von beiden Terminals aus mit einem zweiten Neustart begonnen, der jeweils unmittelbar vor dem Kurzschluß endet. Dadurch verringert sich die maximale Zeit, die für das Auffinden des Kurzschlusses nötig ist, um mindestens die Hälfte. Als Gesamtzeit, bis alle Melder wieder ansprechbar sind und in die vierte Betriebsart gewechselt wird, ergibt sich eine Zeit von nxt1+2t2, die nur unwesentlich länger ist als die Zeit, die bei einem Unterbruch dafür nötig ist. Die Zeit nxt1+2t2 errechnet sich wie folgt: bei n Meldern und einem Kurzschluß nach dem m ten Melder vom ersten Terminal aus betrachtet und einer Wartezeit t2 vor jedem Neustart gilt:
für 1. Reparaturstart 2. Reparaturstart Summe
m < n / 2 t2+t1m t2+t1(n-m) = 2t2+t1n
m > n / 2 t2+t1(n-m) t2+t1m 2t2+t1n
Eine weitere Verkürzung der Reparaturzeit kann erreicht werden, wenn die Versorgungsspannungen in den beiden Terminals voneinander unabhängig sind. Dann wirkt sich der Kurzschluß nur an dem Terminal aus, das dem Kurzschluß am nächsten ist. Da der Ort des Kurzschlusses bekannt ist, sobald der Kurzschluß von einem der beiden Terminals aus erreicht wird, kann vom anderen Terminal aus bis vor den Kurzschluss weiter aufgestartet werden. Das Schaltelement in dem Melder, der sich unmittelbar vor dem Kurzschluß befindet, bleibt dann geschlossen. In der Zwischenzeit, wird von dem Terminal, das dem Kurzschluß am nächsten ist mit dem zweiten Reparaturstart begonnen, der ebenfalls unmittelbar vor dem Kurzschluß endet.
Nachdem die Leitungsfehler gefunden wurden und alle Melder über das erste bzw. zweite Terminal wieder erreichbar sind wird in die vierte Betriebsart verzweigt. In der vierten Betriebsart werden alle zuvor gefundenen Fehler nach Typ und Ort angezeigt und alle Melder vom ersten bzw. zweiten Terminal aus versorgt und regelmäßig nach deren Alarmdaten gefragt.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren ist es möglich, sämtliche Vorteile des Parallel-Betriebes zu nutzen und auch bei einem Leitungskurzschluß in kurzer Zeit wieder alle Melder zuverlässig betreiben zu können und somit die Alarmbereitschaft zu gewährleisten.
In folgenden wird nun die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1
zeigt eine erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage,
Fig. 2
zeigt ein Zustandsdiagramm mit den möglichen Betriebszuständen, die die erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage einnehmen kann.
Fig. 3
zeigt eine erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage mit einem Unterbruch, und
Fig. 4
zeigt eine erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage mit einem Leitungskurzschluß.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage 1 dargestellt, die im folgenden als Brandmeldeanlage beschrieben wird. Selbstverständlich kann sie aber auch durch eine Einbruchmeldeanlage oder gemischte Anlage für Brand, Einbruch und andere Gefahren gebildet sein. Die Brandmeldeanlage 1 besteht aus einer Zentrale 2 und einer Meldelinie 9 mit mindestens zwei Adern 7 und einer Vielzahl Gefahrenmelder 8. Die Zentrale enthält einen Speicher für eine Soll-Tabelle 3 und eine Ist-Tabelle 4 und mindestens ein Paar Terminals bestehend aus zwei gleichartigen Terminals A und B 5/6 . Das Terminal A 5 ist mit dem einen Ende der Meldelinie verbunden und Terminal B 6 mit dem anderen Ende. Die Terminals A und B 5/6 dienen der Versorgung und der Kommunikation mit den Meldern 8 und verfügen über nicht dargestellte Einrichtungen zur Überwachung der Spannung an der Meldelinie 9 und zur Erkennung von Kurzschlüssen zwischen den Adern 7. Die Adern 7 stellen die Verbindung zwischen den Terminals 5/6 und den Meldern 8, die als Rauch-, Temperatur-, Gas-, Mehrkriterien oder Einbruchsmelder ausgebildet sind. Die Melder 8 enthalten einen ersten Speicher 10 für eine erste dem Ort des Melders entsprechende Adresse, einen zweiten nichtflüchtigen Speicher 13 für eine zweite dem Installationsplan gemäße Adresse und ein Schaltelement, mit dem mindestens eine der Adern 7 unterbrochen werden kann.
In Figur 2 ist ein Diagramm zu sehen, das vier verschiedene Betriebszustände bzw. Betriebsarten zeigt die, die Gefahrenmeldeanlage einnehmen kann. Aus dem ersten Zustand "Start", kann in die Zustände "normal" und "AB-Betrieb" gewechselt werden, von zweiten Zustand "normal" und vom vierten Zustand "AB- Betrieb" kann in den dritten Zustand "Reparatur" und von "Reparatur" nach "AB-Betrieb" und "normal" gewechselt werden.
Im Betriebszustand "Start" sind zunächst alle Schaltelemente 11 in den Meldern 8 geöffnet, die erste Adresse ist null, die zweite Adresse ist unbestimmt und die Versorgungsspannung ist null. Dann wird die Versorgung an Terminal A 5 eingeschaltet und der erste dem Terminal A 5 nächste Melder wird mit Spannung versorgt. Nach einer Wartezeit von ca. 2 s sind dessen Energiespeicher gefüllt und der Melder 8 ist über die erste Adresse null ansprechbar.
Anschließend wird der Meldertyp ausgelesen und der erste Speicher 10 dem Ort des Melders 8 entsprechend z.B. mit der Adresse eins belegt. Die erste Adresse und der Meldertyp werden in der Ist-Tabelle der Zentrale gespeichert und das Schaltelement 11 wird geschlossen.
Wiederum nach 1,5s ist der nächste Melder 8 mit der Adresse null ansprechbar. Mit ihm und jedem weiteren Melder 8 wird genauso verfahren, wie mit dem ersten Melder 8, wobei die ersten Adressen in aufsteigender Reihenfolge vergeben werden. Wenn das Schaltelement 11 im letzten Melder 8 auf der Meldelinie 9 geschlossen wird, erkennt das Terminal B 6 an der nun anliegenden Spannung, daß die Meldelinie 9 vollständig aufgeschaltet ist. In einem anschließenden Vergleich der Soll- und Ist-Tabelle, werden die zweiten Adressen generiert, und in die zweiten Speicher 13 der Melder 8 geschrieben.
Nach einem fehlerfreien Aufstarten der Meldelinie 9 wird in den Zustand "normal" gewechselt. Falls jedoch Leitungsfehler auftreten, wird die Meldelinie 9 jeweils von Terminal A 5 und Terminal B 6 aus nur bis zum Fehler hin aufgestartet, wobei von Terminal B aus die ersten Adressen mit der größten möglichen Adresse beginnend abwärts zählend vergeben werden und die Schaltelemente 11 der Melder 8, die dem Fehler benachbart sind werden nicht geschloßen. Anschließend wird in den Zustand "AB-Betrieb" gewechselt.
Im Zustand "normal" werden alle Melder 8 von Terminal A 5 aus versorgt und ihre Alarmdaten abgefragt. Die Abfrage erfolgt zyklisch, indem jeder Melder 8 vom Terminal A 5 aus mit seiner ersten Adresse nach seinen Alarmdaten gefragt wird. Die Abfrage kann jedoch auch prinzipiell in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden. Wenn während dem Parallelbetrieb ein Leitungsfehler auftritt, dann wird in den Zustand "Reparatur" verzweigt.
Im Zustand Reparatur wird zunächst unterschieden, welche Art von Leitungsfehlern vorliegt. Ein Unterbruch wird am Fehlen der Versorgungsspannung am Terminal B 6 erkannt. Ein Kurzschluß wird durch die Kurzschluß Überwachungseinrichtung gemeldet.
Die Behandlung eines Unterbruches wird anhand von Figur 3 erklärt. Wenn ein Unterbruch erkannt wird, wird zunächst die Spannungsversorgung der Meldelinie 9 an den Terminals unterbrochen. Sobald die Meldelinie 9 spannungsfrei ist sind alle ersten Adressen null und die Schaltelement 11 geöffnet. Zum Isolieren des Unterbruches wird zunächst von Terminal A 5 Spannung an den ersten Melder 8 gelegt und dessen zweite Adresse ausgelesen, indem der Melder 8 mit der Adresse null angesprochen wird und der entsprechende Befehl gesendet wird. Die ausgelesene Adresse wird mit den vorhandenen Daten in der Sollund der Ist-Tabelle 3/4 verglichen, anschließend die zugehörige erste Adresse in den ersten Speicher geschrieben und das Schaltelement 11 geschlossen. Mit den folgenden Meldern 8 wird ebenso verfahren. Beim erreichen des Unterbruches 30 wird dieser an der ausbleibenden Antwort des darauf folgenden Melders 8 erkannt und das zuletzt geschlossene Schaltelement 11 wieder geöffnet. Anschließend wird von Terminal B 6 aus ebenso verfahren wie zuvor für Terminal A 5 beschrieben, wobei das Schaltelement 11 des Melders 8 der sich von Terminal B 6 aus vor dem Unterbruch befindet, nicht mehr geschlossen wird, da der Ort des Unterbruches bereits aus dem Vergleich der in der Zentrale 2 gespeicherten Daten hervor geht.
Die Behandlung eines Kurzschlusses wird anhand von Figur 4 erklärt. Ein Kurzschluß 40 auf der Meldelinie 9 wird unmittelbar nach seinem Auftreten durch die Kurzschlußerkennungsmittel in den Terminals A und B 5/6 festgestellt, und die Spannungsversorgung sofort unterbrochen. Dadurch sind spätestens nach einer Wartezeit von 10 s alle Schaltelement 11 in den Meldern 8 geöffnet, und die ersten Adressen auf null zurück gefallen. Danach wird von Terminal A 5 aus der erste Melder 8 versorgt. Unmittelbar darauf wird auch von Terminal B 6 aus der, dem Terminal nächste, Melder 8 versorgt. Beide Melder 8 werden jeweils nach einer Wartezeit von 1,5 s vom entsprechenden Terminal 5/6 aus mit der ersten Adresse null angesprochen, und die zweiten Adressen ausgelesen. Diese werden mit den Daten aus der Soll-Tabelle und den im Zustand "Start" zuvor gewonnenen Ist-Daten verglichen. Anschließend werden die ersten Adressen dem Ort der Melder 8 entsprechend vergeben. Der Melder 8 an Terminal A 5 erhält erste Adresse eins und der Melder an Terminal B 6 erhält die erste Adresse sechs. Man kann auch wie leicht einzusehen ist, dem Melder an Terminal B 6 auch die größte mögliche erste Adresse vergeben. Dann werden die Schaltelemente 11 der Melder 8 geschlossen, wobei zwischen dem Schließen der Schaltelement 11 genügend lange gewartet wird, bis ein evtl. vorhandener Kurzschluß 40 entdeckt wurde. Nach dem Schließen des Schaltelements 11 im Melder 8 mit der ersten Adresse sechs wird der Kurzschluss 40 erkannt und die Meldelinie spannungslos. Da nun wieder alle Schaltelemente 11 geöffnet sind und alle ersten Adressen null sind, wird mit dem Aufstarten der Meldelinie 9 wieder wie zuvor beschrieben von beiden Terminals A und B 5/6 aus begonnen. Dabei bleiben jetzt aber die Schaltelemente Der Melder 8 , die dem Kurzschluss 40 benachbart sind geschlossen. Der Ort des Kurzschlusses 40 ist dabei durch die zuvor durchgeführten Vergleiche der Adressen, der zuletzt erreichten Melder 8, mit den in der Zentrale gespeicherten Soll- und Ist-Daten, bekannt.
Wenn alle Melder 8 wieder erreichbar sind, wird in den vierten Betriebszustand "AB-Betrieb" gewechselt. Im Zustand AB-Betrieb, werden alle Melder 8 entweder vom Terminal A 5 oder Vom Terminal B 6 aus versorgt und abgefragt. Außerdem wird der Ort und der Typ des zuvor erkannten Fehlers in einem nicht dargestellten Display der Zentrale angezeigt.
Durch das nur leicht zeitversetzte Aufstarten von beiden Seiten der Meldelinie aus und den Vergleich mit den in der Zentrale gespeicherten Daten, kann ein Kurzschluß viel früher lokalisiert und isoliert werden als bei einem einfachen Wechsel der abfragenden Terminals nach dem ersten erreichen des Kurzschlusses. Außerdem wird ohne den Vergleich mit den Daten der Zentrale ein drittes Aufstarten nötig. Denn man, kennt durch das Erreichen des Kurzschlusses vom Terminal B 6 aus nur den Abstand zum Terminal B 6. Den Abstand zu Terminal A 5 erhält man nur durch das erneute Erreichen des Kurzschlusses 40 wodurch dieser wieder wirksam wird und ein drittes Aufstarten erforderlich macht. Demnach bringt die Erfindung einen großen Zeitvorteil bei der wieder Bereitstellung einer Meldelinie nach einem Kurzschluß 40 und stellt somit einen enormen Sicherheitsgewinn dar.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage mit einer an zwei Terminals betriebenen Ringförmigen Meldelinie. Bei einem Kurzschluß auf der Meldelinie gelingt es durch nur leicht zeitversetztes Aufstarten und neu adressieren der Melder von beiden Terminals aus und den Vergleich einer festen Adresse mit zuvor in einer Zentrale gespeicherten Daten, alle Melder der Meldelinie schnell wieder verfügbar zu haben.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Gefahrenmeldeanlage, mit einer Zentrale, die wenigstens zwei Terminals für mindestens eine ringförmige Meldelinie aufweist, mit einer Vielzahl, nach einer Aufstartphase, parallel an einer Meldelinie betriebener und über eine erste Adresse ansprechbarer Gefahrenmelder, die von beiden Seiten der Ringleitung aus versorgt und abgefragt werden können, wobei im Falle eines Leitungs- oder sonstigen Fehlers die Meldelinie neu gestartet wird, und wobei nach dem Neustart wieder in den Normalbetrieb oder einen Zweiterminalbetrieb, in dem die Melder von je einem Terminal aus jeweils bis zur Fehlerstelle versorgt und abgefragt werden, umgeschaltet wird dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten Starten nach dem Erkennen eines Leitungsfehlers der Ort des Leitungsfehlers, beim Erreichen des Leitungsfehlers, an der ersten und zweiten Adresse des zuletzt erreichten Melders und dem Vergleich mit zuvor in der Zentrale gespeicherten Soll- bzw. Ist-Daten der Meldelinie, erkannt wird.
  2. Verfahren nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsfehler isoliert wird, indem die Schalter der sich jeweils vor dem Leitungsfehler befindlichen Melder nicht geschlossen werden und die Melder jeweils bis zum Leitungsfehler vom ersten bzw. zweiten Terminal aus versorgt und abgefragt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Leitungskurzschluss als Fehler der Neustart nach dem Erkennen des Kurzschlusses sofort von beiden Terminals aus durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten Starten nach dem Erkennen des Kurzschlusses der Ort des Kurzschlusses, beim erneuten Wirksamwerden des Kurzschlusses, an der ersten Adresse des zuletzt erreichten Melders und dem Vergleich mit zuvor gespeicherten Soll-Daten bzw. den Ist-Daten der Meldelinie, erkannt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass beim zweiten Aufstarten der Kurzschluss isoliert wird, indem die Schalter der sich jeweils vor dem Kurzschluss befindlichen Melder nicht geschlossen werden und die Melder jeweils bis zum Kurzschluss vom ersten bzw. zweiten Terminal aus versorgt und abgefragt werden.
  6. Gefahrenmeldeanlage, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der obenstehenden Ansprüche, welche Gefahrenmeldeanlage gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgestaltet ist.
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