IT8948666A1 - Sistema di controllo centralizzato degli allarmi di sicurezza di edifici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione avente per titolo:

"Sistema di controllo centralizzato degli al larmi di sicurezza di edifici"

R IASSUNTO

Oggetto dell'invenzione ? un sistema di controllo centralizzato degli allarmi di sicurezza di edifici comprendente una unit? centrale o di edificio ed una pluralit? di unit? periferiche o di appartamento facenti capo a detta unit? centrale, caratterizzato dal fatto che detta unit? centrale ? sostanzialmente costituita da una sezione di ricezione e trasmissione telefonica, da una unit? di ricezione e trasmissione radio e da un elaboratore centrale, mentre le unit? periferiche sono sostanzialmente costituite da un modem telefonico e da un apparato di ricetrasmissione radio.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per il controllo centralizzato di tutti gli allarmi di sicurezza contenuti in un edificio oppure in un insieme di edifici e pi? particolarmente concerne una combinazione di apparecchiature imperniate su un certo numero di postazione periferiche che fanno capo ad una postazione centrale.

Come ? noto, si assiste oggi ad una sempre crescente diffusione e capi1larizzazione di sistemi di allarmi di sicurezza che permettono di tenere sotto controllo sempre pi? numerosi parametri o situazioni, sia di pericolo intrinseco e casuale, sia di pericolo provocato; ad esempio le fughe di gas oppure tentativi di intrusione. Nello stesso tempo, si vanno sviluppando dei sistemi di gestione centralizzata di varie funzioni, come pu? essere quella del riscaldamento centralizzato.

Lo scopo che la presente invenzione si ? proposto ? quello direalizzare un sistema gi? esposto nel paragrafo introduttivo, il quale possa essere realizzato come sistema centralizzato di controllo a gestione per tutti gli appartamenti di un edificio oppure come sistema centralizzato di controllo e gestione per tutti gli edifici di un complesso, ad esempio un complesso di case a schiera.

Come gi? accennato, il sistema in argomento comprende genericernente delle postazioni periferiche ed una postazione centrale e queste postazioni che formano il nucleo centrale della presente invenzione.. .sono,state studiate in modo da individuare innanzi tutto il.tipo di funzioni che debbono essere svolte da esse quindi la struttura pi? conveniente e pi? efficiente per permetterne una realizzazione tecnicamente progredita ed economicamente pi? vantaggiosa.

In particolare sono state individuate e messe a punto talune circuiterie che possono essere inserite tanto nell'uno quanto nell'altro tipo di postazione, allo scopo di semplificare la procedura complessiva di progettazione ed utilizzare il pi? possibile delle sezioni comuni.

Pi? in particolare, la postazione centrale ? costituita da una unit? di ricezione e trasmissione telefonica denominata Unit? BBS/T; da una unit? di ricezione e trasmissione radio denominata unit? BBS/R e da un elaboratore centrale.

Le postazioni periferiche sono costituite da unit? periferiche denominate unit? BBS/P dotate di modem telefonico e di apparato di ricetrasmissione radio incorporato.

Sotto un altro aspetto, l'invenzione concerne una circuiteria telefonica utilizzabile in comune dalle unit? BBS/T e BBS/P.

Considerando per convenienza il caso di applicazione ad un edificio comprendente una pluralit? di appartamenti, la postazione centrale o Centrale di Edificio, ? il cuore del sistema stesso costituendo l'apparato verso il quale convergono tutte le informazioni di allarmi provenienti dall'edificio e dal quale si dipartono, sia via radio che via telefono, tutti i messaggi informativi di tipo telematico.

La Centrale di edificio comprende un elaboratore dotato di un microprocessore in tecnologia CMOS, calendar clock e batteria di backup, autorestart e .watch dog per il ripristino del funzionamento in caso di anomalie hardware e software, software applicativo memorizzato su EPROM in modo permanente, in grado di comunicare a distanza sia via telefonica sia via radio su banda UHF ed in grado di operare ad esempio le seguenti funzioni:

a) Acquisire in tempo reale allarmi provenienti dalle zone condominiali dell'edificio

b) Acquisire in tempo reale gli allarmi provenienti dalle postazioni periferiche di appartamento. Le postazioni periferiche di appartamento potranno essere collegate alla Centrale di edificio sia attraverso cavetto installato ad hoc sia attraverso le linee citofoniche preesistenti con effettuazione della trasmissione mediante onde convogliate.

c) Operare azionamenti e/o teleazionamenti. La logica dell'azionamento avviene sulla base di una tabella oraria memorizzata sulla RAM (random access memory) della Centrale di edificio come ad esempio orari di accensione luci e simili;

d) gestire una uscita digitale per l'attivazione di una segnalazione di allarme acustica e/o visiva. L'utilizzazione di tale dispositivo sar? programmata selettivamente per tipologia di allarme in base a criteri di sicurezza e di oppurtunit?.

e) Comunicare via linea telefonica commutata con la Centrale Operativa remota di vigilanza. A tale scopo la Centrale di edificio ? dotato di un modem operativo con dispositivo di chiamata automatica e dispositivo di risposta automatica.

f) Comunicare con la Centrale Operativa remota di vigilanza via radio in banda. UHF. L'apparato di ricetrasmissione via radio ? realizzato al fine di essere gestito in polling (ronda elettronica) dalla Centrale Operativa a scopo di prevenzione ed intervento immediato in caso di manomissione o guasto di check-up degli apparati periferici.

g) Comunicare attraverso una porta seriale con un apparato esterno portatile (ad esempio un PC portatile MS-DOS) ai fini di diagnosi e/o di pr?grammazione locale.

Le funzioni sopra descritte sono tutte quelle esplicabili dalla Centrale di edificio che pu? essere alloggiata in un proprio contenitore a chiave. Tale contenitore pu? essere dotato di apposito spazio per una batteria di back-up, necessaria per consentire all'apparato autonomia di funzionamento anche in assenza di energia elettrica; pu? anche essere dotato inoltre di dispositivo antimanomissione.

Poich? i singoli allarmi sono gestiti con logiche personalizzate in funzione del tipo di allarme, la posizione ed il tipo di allarme sono da considerarsi identici per tutte le centrali di edificio.

Gli allarmi che ogni centrale di edificio pu? svolgere sono per esempio i seguenti:

1) Intervento per persona rimasta chiusa in ascensore.

2) Guasto ascensore (comunicazione alla ditta di manutenzione).

3) intervento contro l'intrusione nei Garage.

4) Intervento contro l'intrusione nelle cantine.

5) Intervento per il controllo sensori.

6) Rivelazione per allagamento nelle cantine.

7) Rivelazioni fumi (incendi) nei locali messi sotto controllo, ad esempio: centrali termiche, garages cantine, locali contatori, ecc.

8) Intervento a seguito di intrusioni nei locali terrazzi e lavatoi.

9) Rivelazione per antirapina personale (ad esempio in un locale garage).

10) Servizi per la sicurezza per unit? periferiche (appartamenti, uffici, negozi, magazzini) tramite onde convogliate su linea citofonica o tramite cavetto dedicato tra unit? periferica e centrale di edificio.

Con l'aggiunta di opportuni sensori, la stessa centrale ? in grado di gestire, in forma semplice ma completa, la centrale di riscaldamento nel rispetto delle esistenti normative conseguendo un risparmio energetico per esempio attraverso le seguenti funzioni :

- misurazione delle temperature dell'aria esterna, degli ambienti e dell1 acqua dell'impianto;

- programmazione oraria di funzionamento per ciascun giorno della settimana;

- controllo della temperatura dei fumi di scarico per l'ottimizzazione del rendimento;

- rivelazione di tutte le anomalie di funzionamento e delle fughe di gas;

segnalazione per il rifornimento del combustibile.

. Alla centrale suddetta possono,altres? essere .collegati, a mezzo di semplici apparecchiature, de- . .finite spine intelligenti, anche gli impianti.di sicurezza di varia natura installati o da installare nelle singole entit? immobiliari.

Detto impianto di sicurezza diventa una centralina di appartamento che rappresenta il sistema di acquisizione di allarmi per il singolo utente, essendo di fatto una vera e propria centralina di antifurto e sicurezza che oltre ad acquisire segnali dai sensori ed allarmi installati nei locali da proteggere, ? in grado di trasferirli in tempo reale alla Centrale di Edificio con trasmissione via cavo o facoltativamente via linea citofonica con trasmissione ad onde convogliate.

La centrale di appartamento ? costituita da un apparato a microprocessore in tecnologia CMOS in grado di operare ad esempio le seguenti funzioni:

(a) Acquisire in tempo reale allarmi di sicurezza provenienti dai locali da proteggere, ad esempio fuga di gas, incendio, soccorso sanitario; ecc;

(b) Acquisire in tempo reale allarmi anti intrusione provenienti dai sensori installati nei locali da proteggere, per un certo numero di zone di allarme indipendenti inseribili a piacere dall'utente, eventualmente provviste di segnalazione delle zone inserite e di memoria di avvenuto allarme.

(c) Trasmettere gli allarmi acquisiti, sia di sicurezza sia antiintrusione alla Centrale di Edificio anche mediante risposta alla interrrogazione in polling effettuata dalla stessa Centrale di edificio:

(d) Operare azionamenti e/o teleazionamenti, ad esempio apertura porta (come ausilio in caso di soccorso sanitario) e intercettazione gas (da utilizzare incaso di fuga di gas).

(e) Gestire una uscita digitale per la attivazione di una segnalazione di allarme acustica e/o visiva, locale o remota. La utilizzazione di tale dispositivo sar? programmata selettivamente per tipologia di allarme in base a criteri di sicurezza ed opportunit?.

(f) Gestione di una chiave elettronica per la inserzione e disinserzione della centralina.

La centrale di appartamento pu? essere alloggiata in un apposito contenitore a chiave contenente integralmente l'apparato, ad eccezione della chiave elettronica. Tale contenitore pu? essere dotato di apposito spazio per una batteria di riserva, per consentire all'apparato autonomia di funzionamento anche in assenza di energia elettrica.

Come gi? accennato, la centrale di edificio pu? essere collegata con modalit? operative analoghe a quelle definite per la centrale di appartamento, a mezzo di cosiddette spine intelligenti (schede di interfacciamento) a locali ove sussiste una preesistente centralina antifurto dalla quale occorra prelevare il solo segnale di allarme, con eventuale limitato numero di altri contatti di allarme. In particolare, essa svolge ad esempio, le seguenti funzioni :

(a) Acquisire in tempo reale un allarme antiintrusione proveniente dalla centralina antifurto preesistente.

(b) Acquisire in tempo reale allarmi di sicurezza, quali fuga di gas, incendio, soccorso sanitario, ecc.

(c) Trasmettere gli allarmi acquisiti, sia di sicurezza sia di antifurto, alla centrale di edificio, mediante risposta all'interrogazione in poli?ng effettuata dalla stessa centrale di edificio.

(d) Consentire un tasto di allarme da parte dell'utente, ad esempio utilizzando un apposito pulsante ed un LED risposta.

La spina intelligente pu? essere fornita di proprio contenitore o essere alloggiata nel contenitore della preesistente centralina antifurto, a con-, dizione che sia comunque prevista una alimentazione protetta a 12 V.

Ulteriori particolarit? e vantaggi della presente invenzione appariranno evidenti con il procedere della descrizione con riferimento ai disegni allegati in cui ? rappresentata a titolo illustrativo e non restrittivo la preferita forma di realizzazione.

Nei disegni:

la figura 1 mostra una vista schematica generalizzata del sistema della presente invenzione, comprendente una unit? centrale ed una pluralit? di

unit? periferiche*

la figura 2 mostra lo schema a blocchi della scheda telefonica;

la figura 3 mostra lo schema della Azione telefonica racchiusa nel riquadro tratteggiato della figura 2;

la figura 4 mostra lo schema elettrico della sezione telefonica;

la figura 5 mostra lo schema a blocchi generale del micro-modem a circuito integrato della scheda telefonica;

le figure 5A e 5$ ne rappresentano lo schema a blocchi rispettivamente in funzione trasmittente . ed in funzione ricevente;

la figura 6 mostra uno schema a blocchi della sezione radio;

la figura 7 mostra lo schema elettrico del ricevitore a FM;

la figura 8 mostra lo schema elettrico PLL+VCO; la figura 9 mostra lo schema elettrico dello stadio finale e del commutatore d'antenna;

la figura 10 mostra Io schema elettrico del-? alimentatore.

Con riferimento ora alla figura 1 si vede schematicamente che il sistema della presente invenzione comprende una postazione centrale ed una pluralit? di postazioni periferiche.

La postazione centrale che in un esempiodi applicazione ? una centrale operativa comprende una unit? BSS/T di ricezione e trasmissionetelefonica, una unit? B8S/R di ricezione e trasmissione radio.nonch? un elaboratore centrale.

Le postazioni periferiche che nell'esempio di applicazione sono centrali di edificio comprendono una unit? denominata BSS/P contenente un m dem telefonico ed un apparato di ricetrasmissione radio incorporato.

Una delle caratteristiche strutturali dell'invenzione ? che le unit? BBS/7 BBS/R e BBS/P utiliz-, zano una stessa sezione di alimentazione; le unit? . BBS/T e BBS/P utilizzano la stessa sezione telefonica mentre le unit? BBS/R e BBS/P utilizzano la stessa sezione radio. Queste sezioni comuni sono circuitalmente rappresentate nei disegni e pertanto anT che un modesto esperto in elettronica ? in grado di realizzarle in pratica ma, a titolo di ulteriore descrizione, verranno descritte in maggiore dettaglio.

Con riferimento alle figure 2-5, si vede che la sezione telefonica include le funzioni principali di interfaccia seriale asincrona U12, modem U16 e circuiti di chiamata e risposta telefonica.

I segnali diinter cambio tra la sezione di CPU (unit? di elaborazione centrale) e la sezione telefonica sono i seguenti: PB5 e PB4 per l'attivazione dei relais telefonici; mentre i segnali di ingresso alla CPU sono PB5 per la presa di linea;

PB4 per la funzione di muting; RING segnale di chiamata telefonica sulla linea CB1 e STATUS, cio? il segnale di stato della linea telefonica, sulla linea CB6. I segnali RING e STATUS provengono dalla linea telefonica e sono generati dalla centrale telefonica. Dalla linea telefonica provengono anche i segnali di DATI a modulazione di frequenza.

In particolare, il segnale RING di chiamata viene prelevato direttamente dalla linea telefonica, ed inviato all'isolatore ottico OPTI. \Jn condensatore ad alto isolamento CP2 sopprime la componente continua presente sulla linea telefonica e la resistenza R40 limita la corrente. Il varistore TR7, posto ai capi della linea telefonica, protegge l'intera apparecchiatura dalle sovratensione provenienti dalla linea. La linea telefonica inoltre ? galvanicamente isolata dal Modem attraverso il trasformatore TRT. Il segnale RING sul lato Modem viene inviato ad un circuito di rivelazione.

II segnale STATUS di stato viene prelevato dopo il traslatore di linea TRT. Il circuito di stato ? attivo quando il relais K2 si trova in posizione di chiuso ed il relais K1 si trova in posizione di aperto.

I segnali (DATI) analogici di I/O sono interfacciati alla linea telefonica tramite il doppio operazionale U23 ed il traslatore TRT; quest'ultimo provvede anche all'isolamento galvanico tra Modem e linea telefonica. Il circuito Modem ? attivato quando il relais K2 si trova in posizione di chiuso ed il relais K1 si trova in posizione di aperto (muting).

L'adattamento in continua con la linea telefonica ? assicurato attraverso il limitatore di corrente costituito dal circuito a ponte Pi, dal circuito Darlington D3 e dal diodo Zener DZl.

Il relais K2 ? utilizzato per connettere il : traslatore TRT alla linea telefonica, nonch? per la. formazione del numero telefonico.

Il relais K1 svolge la duplice funzione di facilitare la presa dei relais di centrale e di pro teggere la ciruiteria elettronica durante la combinazione del numero.

Ambedue i relais sono comandati in software. Per quanto riguarda il modem, si tratta di un circuito integrato di tipo commerciale e quindi non necessita di spiegazione strutturali. In questa applicazione esso svolge funzioni di modulazione e demodulazione FSK, filtrazione digitale, conversione digitale/analogica e analogico/digitale. Figure 5, 5A, 5B.

Con riferimento alla figura 6, si vede che la sezione radio ? composta da tre parti circuitali e precisamente: una parte digitale con microprocessore, una sintetizzatore di frequenza,una sezione di tra-, smissione. La sezione digitale con microprocessore (ad esempio 78C10) presiede alla gestione della porta seriale del modem e del sintetizzatore. il microprocessore misura attraverso un canale analogico digitale il rapporto d'onde stazionarie consentendo di verificare il corretto funzionamento ed inserimento dell'antenna, con eventuale disinibizione delle trasmissioni.

Il sintetizzatore di frequenza consente via software di impostare la frequenza di trasmissione

a seconda del canale assegnato. Esso inoltre provvede alla traslazione di frequenza necessaria per la sezione ricevente che opera con doppia conversione.

La sezione di trasmissione comprende un modulatore ed una sezione di potenza.

Gli schemi circuitali dettagliati del ricevitore a modulazione di frequenza, della circuiteria PLL+VCO e dello stadio finale con commutatore d'antenna sono riportati nelle figure 7, 8 e 9 che espongono anche alcuni tipi esemplari di componenti commerciali da impiegare; pertanto l'esperto nel ramo

non abbisogna di altra descrizione per poter implementare in pratica i circuiti.

Per quando riguarda la sezione di alimentazione, il cui schema elettrico ? riportato in figura 10, si vede che essa ? protetta sul lato della rete elettrica per mezzo di un fusibile FI e di un vari..store V$2 ed ?.galvanicamente isolata a mezzo di .

_trasformatore TR. Inoltre essa presenta un fusibile. . F2 di protezione sul corto circuito.

La sezione di alimentazione fornisce le se- . guenti tensioni e correnti di uscita

a) 12V, 1A, nominale,raddrizzata e filtrata; b) 15V, 1A, stabilizzata e filtrata;

c) -12V, 0,1A, nominale;

d) -15V, 0,1A, stabilizzata e filtrata, inoltre fornisce alla CPU un segnale di eventuale mancanza di alimentazione ed un eventuale segnale di bassa tensione alla batteria, se presente.

A completamento della precedente descrizione, ? da notare che tutte le centrali di edificio, oltre ai collegamenti con le centrali di appartamento ed ai collegamenti per le funzioni di gestione centralizzata gi? sopra illustrati, sono collegate ad un centro operativo computerizzato ed assistito da personale specializzato in modo da svolgere le seguenti funzioni:

a) gestione dei dati anagrafici delle unit? periferiche -.b) ricezione degli allarmi provenienti dalle unit? periferiche

c) presentazione all'operatore preposto degli allarmi con procedure semplici e guidate nonch? gestio ne degli allarmi stessi

d) controllo degli interventi a seguito degli allarmi suddetti

e) controllo e gestione delle squadre di sorveglianza adibite agli interventi

f) gestione delle liste di appello delle Centrali di edificio

g) colloquio via radio e/o via telefono con le Centrali periferiche di edificio

h) fornitura di statistiche di allarmi, interventi, addebiti, fatturazioni.

In quel che precede sono state descritte la preferita forma di realizzazione e talune evidenti variazioni di applicazione, ma deve essere sottinteso che gli esperti nel ramo potranno apportare modifiche e cambiamenti, senza ci? uscire dall'ambito di protezione della presente privativa industriale.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di controllo centralizzato degli allarmi di sicurezza di edifici comprendente una unit? centrali ad una pluralit? di unit? periferiche facenti capo a detta unit? centrale, caratterizzato dal fatto che detta unit? centrale ? sostanzialmente costituita da una sezione di ricezione e trasmissione telefonica, da una unit? di ricezione e trasmissione radio e da un elaboratore centrale, mentre le unit? periferiche sono sostanzialmente costituite da un modem telefonico e da un apparato di ricetrasmissione radio.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le sezioni di ricezione e trasmissione telefonica, le sezioni di ricezione e trasmissione radio facenti parte di ogni unit? centrale e le unit? periferiche utilizzano una identica circuiteria di alimentazione.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l? sezioni di ricezione e trasmissione telefonica facenti parte di ogni unit? centrale e le unit? periferiche utilizzano una identica circuiteria telefonica.
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sezione di ricezione e trasmissione radio facente parte di ogni unit? centrale e le unit? periferiche utilizzano una identica circuiteria radio.
5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che tutte le unit? centrali sono collegate per via radio e per via telefonica con un centro operativo in grado di gestire le varie informazioni provenienti _ dalle dette unit? centrali e di prendere i provve- . ..dimenti che le situazioni delle unit? centraii.richiedono.
6. 6. Sistema secondo le rivedicazioni da 1 a 5, .caratterizzato dal fatto che l?unit? centrale comprende mezzi per svolgere le seguenti funzioni: acquisire in tempo reale gli allarmi provenienti dalle zone condominiali dell1edificio; - acquisire il tempo reale gli allarmi provenienti dalle unit? periferiche o centrali di appartamento; - operare azionamenti e/o teleazionamenti ; - gestire una uscita digitale per l'attivazione di una segnalazione di allarme acustica e/o visiva; - comunicare per via telefonica o per via radio con il centro operativo di vigilanza; comunicare attraverso una porta seriale con un apparato esterno portatile.
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che gli allarmi che l'unit? centrale pu? svolgere comprendono: - intervento per persona rimasta chiusa in ascensore; - guasto ascensore; - intervento contro intrusioni in garage; - intervento contro intrusioni in cantine; intervento per controllo sensori; - rivelazione per allagamento cantine; - rivelazioni fumi di incendi; - intervento contro intrusione in terrazzi o lavatoi; - rivelazione antirapina personale; - servizi di sicurezza.
8. 8. Sistema secondo le rivendicazioni 6 e 7, caratterizzato dal fatto che, con l'aggiunta di appositi sensori, l'unit? centrale ? in grado di gestire la centrale di riscaldamento attraverso le seguenti funzioni : - misurazione delle temperature dell'aria esterna, degli ambienti e dell'acqua dell'impianto; - programmazione oraria di funzionamento per i vari giorni della settimana; - controllo della temperatura dei fumi di scarico per ottimizzare il rendimento; - rivelazione delle anomalie di funzionamento e delle fughe di gas; - richiesta automatica di rifornimento di combustibile.
9. 9. Sistema secondo le rivendicazioni 6-8, caratterizzato dal fatto che le unit? centrali sono collegate a mezzo di schede di interfacciamento (spine intelligenti) a locali contenenti preesistenti centraline antifurto con svolgimento delle seguen.ti funzioni: acquisire in tempo reale allarmi antiintrusione. .in detti locali; acquisire in tempo reale aliarmi di sicurezza quali fughe di gas, incendio, soccorso sanitario, ecc.; .- trasmettere gli allarmi acquisiti all'unit? centrale in risposta alle interrogazioni da essa effettuate; - consentire un test di allarme da parte dell'utente.
10. 10. Sistema secondo le rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che l?unit? periferica comprende un microprocessore in grado di svolgere le seguenti funzioni: - acquisire in tempo reale allarmi di sicurezza provenienti dai locali da proteggere, quali fughe di gas, incendio, ecc.. - acquisire in tempo reale allarmi antiintrusione generati da appositi sensori installati nei locali da proteggere; - trasmettere gli allarmi acquisiti all' unit? centrale mediante risposta alle sue interrogazioni in pol l ing; - operare azionamenti e/o teleazionamenti, quali aperture di porte o intercettazioni di gas; - gestire una uscita digitale per l'attivazione di una segnalazione di allarme acustica e/o visiva, locale o remota; - gestione di una chiave elettronica per la inserzione o la disinserzione della centralina.
11. 11. Sistema di controllo centralizzato degli allarmi di sicurezza di edifici secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni e sostanzialmente come rappresentato e descritto.