ITMI950591A1 - Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici atto all'apprendimento delle informazioni - Google Patents
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Abstract
L'adozione di un bus digitale bifilare (18) per la connessione di dispositivi elettronici (20, 30, 40, 50) in un impianto di allarme (60) consente di ottenere un elevato grado di flessibilità di installazione, evitando, nello stesso tempo, qualsiasi operazione di attribuzione di una determinata zona sul singolo dispositivo elettronico (40) e, quindi, riducendo i lunghi tempi di attesa e le possibilità di errore.L'operazione di attribuzione delle zone è svolta automaticamente dal sistema, in seguito alla selezione del dispositivo elettronico (40) e della zona associata, da parte dell'installatore.
Description
DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale:
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici, utilizzato, in particolare, per impianti di allarme.
Gli attuali impianti di allarme, siano essi del tipo anti-intrusione o del tipo tecnico (per incendi, fughe di gas, perdite d'acqua), comprendono generalmente un'unità elettronica di controllo (definita, d'ora in avanti, più comunemente, "centralina"), dispositivi di allarme (quali sirene, avvisatori acustici, lampeggiatori) , sensori specifici per il tipo di impianto installato, combinatori telefonici, alimentatori stabilizzati, che prelevano la tensione dalla rete di alimentazione, apparecchi di attivazione, disattivazione, attuazione o comando di unità motrici. Negli ultimi anni tali impianti di allarme vengono installati sempre più frequentemente usando, per le connessioni, linee di collegamento di tipo digitale (d'ora in avanti denominate "bus"), che svolgono la funzione principale di trasferire le informazioni ed i segnali da un dispositivo all'altro del sistema. In particolare, l'installatore ha la necessità di ripartire l'area controllata dall'impianto di allarme in varie zone, ognuna delle quali sia escludibile dal controllo indipendentemente dalle altre.
Ciò viene normalmente ottenuto mediante sistemi di ricezione e di gestione di segnali digitali, di tipo tradizionale, connettendo la centralina con una o più reti elettriche costituite da elementi sensori, altri dispositivi elettronici per funzioni ausiliarie e dispositivi di segnalazione acustica (che entrano in funzione in caso di allarme) mediante una configurazione di collegamento a stella, utilizzando linee punto-punto, appositamente progettate, una per ogni zona.
Nei sistemi di ricezione e di gestione dei segnali digitali basati sul collegamento a bus, normalmente si configura il singolo elemento sensore, tramite opportune regolazioni presenti sull'elemento stesso (agendo, per esempio, su "dip switches", selettori rotanti, resistori).
In questo modo ciascun elemento sensore viene individuato come appartenente ad una ben determinata zona e viene stabilita una corrispondenza univoca tra elemento sensore e zona di appartenenza.
Analogamente gli elementi sensori possono essere forniti già con un codice proprio ed univoco per identificare la zona di appartenenza.
L'associazione tra codice e zona di appartenenza viene, poi, realizzata all'interno della centralina tramite opportune istruzioni di programma applicativo. Uno dei principali inconvenienti del sistema di ricezione e di gestione dei segnali digitali sopra descritto consiste nella rigidità dei collegamenti e delle installazioni dei dispositivi: l'elemento sensore appeso al collegamento di una determinata zona non può essere riassegnato ad un'altra zona se non mediante connessione elettrica diretta al terminale corrispondente .
Nei sistemi basati sulla configurazione di zona ottenuta localmente (cioè direttamente sull'elemento sensore) la difficoltà maggiore consiste nel fatto che è necessario fornire all'installatore le informazioni complete sulle operazioni da svolgere, con le conseguenti ed inevitabili possibilità di errore nella messa a punto del sistema (per incomprensioni, scambi di informazioni, assenza di personale) e tempi lunghi di attuazione.
Inoltre, non può essere garantita la segretezza di tali operazioni.
Nei sistemi basati sulla programmazione della centralina vengono eliminati gli inconvenienti di cui sopra, ma rimane la difficoltà di associare i codici (che individuano gli elementi sensori) alla zona di appartenenza; anche in questo caso, infatti, sono necessarie competenza e cautela nelle operazioni di attribuzione dei codici e, di conseguenza, tempi lunghi di attesa ed alta probabilità di errori.
Scopo della presente invenzione è quello di indicare un sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali atto all'apprendimento delle informazioni di configurazione di zona che risolva i problemi sopra citati, realizzando un insieme coordinato e flessibile tra i vari dispositivi elettronici di zona ed una metodologia di gestione di questi ultimi.
Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali che sia atto all'apprendimento delle informazioni di configurazione di zona, utilizzando tecnologie circuitali standard, metodologie di comunicazione e soluzioni elettriche univoche, che consentano una limitata estensione dei cablaggi ed un elevato grado di flessibilità di installazione e di integrazione dei dispositivi, nonché maggiore funzionalità di associazione dei codici alle zone e di apprendimento della configurazione esatta, rispetto alle soluzioni note.
Non ultimo scopo dell'invenzione è quello di ottenere un sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali di facile ed economica realizzazione, senza l'impiego di tecnologie complesse o costose.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici ed utilizzato in particolare per impianti di allarme, secondo la rivendicazione 1.
In modo vantaggioso, il sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali, oggetto della presente invenzione, prevede l'impiego di un unico bus digitale bifilare, al quale sono connessi la centralina, i dispositivi elettronici, i dispositivi di segnalazione acustica e gli apparecchi attuatori di zona.
In particolare, l'impiego di un unico bus digitale bifilare per la connessione dei dispositivi elettronici di un impianto di allarme consente una sostanziale riduzione dei cablaggi e flessibilità di installazione dei dispositivi stessi, i quali possono essere assegnati a diverse zone del sistema senza necessità di essere connessi elettricamente con il collegamento corrispondente.
L'espansione del sistema viene garantita nei limiti previsti dalla capacità del bus, essendo sufficiente per l'installazione di nuovi dispositivi elettronici l'accesso ai due conduttori in un punto qualunque della linea.
Inoltre, non è richiesta nessuna operazione di attribuzione di zona sul singolo dispositivo elettronico, evitando, così, perdite di tempo e possibilità di errori .
Infine, all'interno della centralina, le associazioni di ogni dispositivo elettronico con la propria zona di appartenenza sono svolte automaticamente; per l'installatore è, dunque, sufficiente selezionare la modalità di stato di apprendimento e le associazioni con le zone.
Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:
la figura 1 mostra uno schema a blocchi di un impianto di allarme basato su un sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici ed atto all'apprendimento delle informazioni di configurazione di zona, secondo la presente invenzione;
la figura 2 mostra una vista frontale schematica della centralina presente nell'impianto di allarme di figura 1, secondo la presente invenzione;
la figura 3 illustra uno schema a blocchi di uno degli elementi sensori, i quali sono connessi ad altri dispositivi elettronici ausiliari dell'impianto di allarme di figura 1, secondo la presente invenzione. Con riferimento alla figura 1, con 60 è indicato genericamente l'impianto di allarme nel suo complesso, che comprende: un alimentatore 20, che eroga al sistema una tensione continua di valore compreso tra 20 e 30 Volt, posto entro un contenitore modulare da incasso secondo le normative DIN vigenti e collegato alla rete elettrica di alimentazione 10, da un lato, ed ad un bus bifilare 18, tramite una linea di collegamento 19, dall'altro lato; elementi sensori 40, annessi ad altri dispositivi elettronici ausiliari, attuatori ed unità motrici e collegati al bus 18, tramite linee di collegamento 19, che acquisiscono e trasmettono dati ed informazioni tramite segnali digitali di comunicazione con una centralina 30 dell'impianto 60; una centralina 30, connessa al bus 18 tramite una di dette linee di collegamento 19 e preposta alla codifica degli elementi sensori 40 assegnati alle diverse zone ed all'apprendimento di tali associazioni; dispositivi di segnalazione acustica 50, collegati al bus 18 tramite dette linee di collegamento 19, che entrano in funzione in base ai comandi della centralina 30, in caso di allarme.
La centralina 30, gli elementi sensori 40 collegati ai dispositivi elettronici ausiliari, agli attuatori ed alle unità motrici, l'alimentatore 20 ed i dispositivi di segnalazione acustica 50 sono tutti dotati di morsetti per la connessione al bus bifilare 18, tramite le linee 19, e di elementi meccanici di aggancio ai telai, che sono utilizzati per contenere apparecchi elettrici civili modulari da incasso.
Con riferimento alla figura 2, con 21 è indicato un dispositivo elettronico atto a ricevere un codice di identificazione (tipicamente un diodo LED sensibile alle lunghezze d'onda dell'infrarosso), con 22 un indicatore ottico di allarme, con 23 un indicatore ottico del funzionamento del sistema applicato all'impianto di allarme 60 (inserito/disinserito), con 24 indicatori ottici di una zona attivata o selezionata in modalità di apprendimento, mentre con 26 sono indicati pulsanti di attivazione di una zona e di selezione della zona in modalità di apprendimento. Con 27 è indicato un pulsante di attivazione della modalità di apprendimento e di altre funzioni ausiliarie, con 28 un indicatore ottico di segnalazione della presenza di alimentazione elettrica di rete, con 29 un indicatore ottico di allarme sabotaggio, con 31 un indicatore ottico di allarme tecnico, con 32 un indicatore ottico di modalità apprendimento o modalità test, con 33 un indicatore ottico di modalità programmazione dei codici di identificazione.
Con 34 è indicato un pulsante di attivazione della programmazione dei codici di identificazione da inviare ai vari dispositivi elettronici appartenenti all'impianto 60 e configurati in zone selezionate. Con riferimento alla figura 3, con 41 è indicato il circuito elettronico ed optoelettronico dell'elemento sensore (in particolare un sensore di movimento), con 42 è indicato un elemento di memoria digitale (programmabile o statica in tampone, con accesso a lettura), con 43 un diodo LED di segnalazione visiva dello stato di funzionamento dell'elemento sensore 40, con 46 un pulsante utilizzato per l'invio o la richiesta del codice di identificazione, con 47 un circuito elettronico di interfaccia collegato al bus bifilare 18 per trasmettere e/o ricevere segnali digitali.
Tutti gli apparecchi sopra descritti sono connessi, per mezzo di linee di collegamento 19B, ad un microcontrollore elettronico 44, che gestisce il funzionamento globale dell'elemento sensore 40 di figura 1. La fase di associazione di ogni elemento sensore 40 ad una zona consiste nel porre la centralina 30 in un particolare stato di apprendimento, durante il quale i dispositivi di segnalazione acustica 50 vengono disabilitati .
Durante questo intervallo di tempo viene selezionata la zona alla quale associare i singoli elementi sensori 40, che fanno parte dell'impianto 60, mediante pressione dei pulsanti 26 di attivazione e di selezione di zona in modalità di apprendimento.
Opportuni indicatori ottici 22, 23, 24, 28, 29, 31, 32, 33 (tipicamente diodi a LED) danno un riscontro visivo della selezione e dello stato di apprendimento della centralina 30.
L'installatore si reca, quindi, presso ogni elemento sensore 40 da associare alle zone del sistema ed attiva un pulsante 46, protetto meccanicamente all'interno dell'elemento sensore 40, allo scopo di inviare un codice di identificazione rivolto alla centralina 30.
La centralina 30 provvede ad associare il codice di identificazione del dispositivo alla zona selezionata, memorizzando l'informazione in un elemento di memoria digitale 42 (non volatile od alimentata in tampone) .
L'installatore continua l'operazione descritta per tutti i dispositivi da associare a quella zona e, quindi, provvede alla selezione di una nuova zona, tramite il pulsante 26 della centralina 30; il processo continua come indicato in precedenza per tutti i dispositivi di zona che si desidera attivare.
In alternativa all'azionamento del pulsante 46, l'invio del codice di identificazione può avvenire, a seguito di una procedura di azzeramento del microcontrollore elettronico 44, mediante connessione fisica dell'elemento sensore 40 e/o dei dispositivi elettronici annessi al bus bifilare 18 e conseguente alimentazione (eventualmente preceduta da una sconnessione).
Come ulteriori varianti alle precedenti modalità di selezione ed attribuzione dei codici di identificazione, la pressione manuale sul pulsante 46 o la connessione al bus bifilare 18 possono generare sul singolo dispositivo la trasmissione verso la centralina 30 di una richiesta di codice di identificazione.
La centralina 30 provvede allora all'invio di un codice di identificazione specifico che il dispositivo memorizza nell'elemento di memoria 42 insieme oppure in assenza dell'indicazione della zona di appartenenza.
La centralina 30 può, a questo punto, provvedere, se necessario, alla memorizzazione della procedura di associazione tra codice di identificazione generato e zona selezionata, che avviene sempre all'interno dell'elemento di memoria 42.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici atto all'apprendimento delle informazioni di configurazione di zona, che è oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. In particolare, essi sono rappresentati da:
- flessibilità di installazione dei dispositivi del sistema;
- nessuna operazione di attribuzione di zona sul singolo dispositivo con conseguente risparmio di tempo e riduzione della probabilità di commettere errori;
- automatizzazione della procedura di associazione sulla centralina con conseguente semplificazione delle operazioni di selezione dello stato di apprendimento e della zona.
E' chiaro che numerose varianti possono essere apportate al sistema di ricezione e di gestione oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai princìpi di novità ìnsiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell'invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici, del tipo utilizzato negli impianti di allarme (60) ed atto all'apprendimento delle informazioni di configurazione di zona, comprendente: - almeno un alimentatore (20) di energia elettrica, da collegarsi alla rete elettrica (10); - una pluralità di elementi sensori (40) annessi ad altri dispositivi elettronici ausiliari e/o ad apparecchi di attivazione o disattivazione e/o ad apparecchi di attuazione o di comando, ognuno di detti elementi sensori (40) essendo dotato di un proprio codice di identificazione univoco od essendo configurato localmente, tramite dispositivi presenti sull'elemento sensore (40) stesso, in modo che detto elemento (40) appartenga ad una zona dell'impianto di allarme (60) controllato dal sistema; - una unità elettronica di controllo (30), che gestisce detto sistema ed associa detto codice di identificazione di ogni elemento sensore (40) ad una zona di appartenenza tramite istruzioni di programma applicativo; - una pluralità di dispositivi di segnalazione acustica (50), che entrano in funzione in caso di aliarme, caratterizzato dal fatto che detto alimentatore (20), detti elementi sensori (40), detta unità elettronica di controllo (30) e detti dispositivi di segnalazione acustica (50) sono connessi, per mezzo di una pluralità di linee di collegamento (19), ad un unico bus bifilare (18), il quale garantisce la trasmissione dei segnali digitali tra tutti i dispositivi sopra menzionati del sistema e provvede alla loro alimentazione e caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di controllo (30) è atta a predisporsi in uno stato di selezione di almeno una zona dell'impianto di allarme (60) controllato dal sistema ed in uno stato di apprendimento dell'associazione fra detto codice di identificazione di almeno uno di detti elementi sensori (40) e detta zona selezionata.
- 2. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali provenienti da dispositivi elettronici, del tipo utilizzato negli impianti di allarme (60) ed atto all'apprendimento delle informazioni di configurazione di zona, comprendente: - almeno un alimentatore (20) di energia elettrica, da collegarsi alla rete elettrica (10); - una pluralità di elementi sensori (40), annessi ad altri dispositivi elettronici ausiliari e/o ad apparecchi di attivazione o disattivazione e/o ad apparecchi di attuazione o di comando, ognuno di detti elementi sensori (40) essendo dotato di un proprio codice di identificazione univoco od essendo configurato localmente, tramite dispositivi presenti sull'elemento sensore (40) stesso, in modo che detto elemento (40) appartenga ad una zona dell'impianto di allarme (60) controllato dal sistema; - una unità elettronica di controllo (30), che gestisce detto sistema ed associa detto codice di identificazione di ogni elemento sensore (40) ad una zona di appartenenza tramite istruzioni di programma applicativo; - una pluralità di dispositivi di segnalazione acustica (50), che entrano in funzione in caso di allarme, caratterizzato dal fatto che detto alimentatore (20), detti elementi sensori (40), detta unità elettronica di controllo (30) e detti dispositivi di segnalazione acustica (50) sono connessi, per mezzo di una pluralità di linee di collegamento (19), ad un unico bus bifilare (18), il quale garantisce la trasmissione dei segnali digitali tra i dispositivi del sistema e provvede all'alimentazione e caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di controllo (30) è atta a predisporsi in uno stato di selezione di almeno una zona dell'impianto di allarme (60) di detto sistema ed in uno stato di programmazione, tale per cui, a seguito di segnali digitali provenienti da detto bus bifilare (18), la suddetta unità elettronica di controllo (30) genera detti codici di identificazione destinati a detti elementi sensori (40), accompagnati o meno da un segnale che dà un'indicazione della zona selezionata .
- 3. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali come alle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta unità elettronica di controllo (30) comprende almeno un dispositivo ricevitore (21), una pluralità di pulsanti (26, 27) per la selezione (26) di almeno una zona dell'impianto di allarme (60) e per l'apprendimento (27) dell'associazione tra codici di identificazione e detta zona selezionata, una pluralità di mezzi (22, 23, 24, 28, 29, 31, 32) per le segnalazioni visive della selezione (24) di detta zona, dell'apprendimento (32) dell'associazione tra codici di identificazione e detta zona selezionata, delle situazioni di allarme (22, 29, 31), dell'accensione del sistema (23), della presenza di tensione (28) alla rete elettrica (10).
- 4. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali come alle rivendicazioni 1 o 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore (40) comprende un microcontrollore elettronico (44), al quale sono connessi, tramite una pluralità di linee di collegamento (19B), un circuito elettronico e/o optoelettronico (41), un elemento di memoria (42) non volatile od alimentata in tampone, un dispositivo di segnalazione visiva (43), un pulsante (46), atto ad inviare almeno un codice di identificazione a detta unità elettronica di controllo (30), un circuito elettronico di interfaccia (47) per la trasmissione e la ricezione dei segnali digitali su detto bus bifilare (18), un circuito elettronico (48) di azzeramento di detto microcontrollore elettronico (44) e di alimentazione da detto bus bifilare (18).
- 5. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali come alle rivendicazioni 1 o 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore (40) è atto ad inviare almeno un codice di identificazione a detta unità elettronica di controllo (30) successivamente alla connessione fisica di detto elemento sensore (40) a detto bus bifilare (18) e caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore (40) comprende un microcoii^rollore elettronico (44), al quale sono connessi, tramite una pluralità di linee di collegamento (19B), un circuito elettronico e/o optoelettronico (41), un elemento di memoria (42) non volatile od alimentata in tampone, un dispositivo di segnalazione visiva (43), un circuito elettronico di interfaccia (47) al bus bifilare (18) per la trasmissione e la ricezione dei segnali digitali su detto bus bifilare (18), un circuito elettronico (48), che procede all'azzeramento di detto microcontrollore elettronico (44) ed all'alimentazione di detto elemento sensore (40) da parte di detto bus bifilare (18).
- 6. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali come alle rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore (40) comprende un microcontrollore elettronico (44), al quale sono connessi, tramite una pluralità di linee di collegamento (19B), un circuito elettronico e/o optoelettronico (41), un dispositivo di segnalazione visiva (43), un pulsante (46), atto ad inviare segnali digitali di richiesta di almeno un codice di identificazione a detta unità elettronica di controllo (30), un circuito elettronico di interfaccia (47) al bus bifilare (18) per la trasmissione e la ricezione di detti segnali digitali su detto bus bifilare (18), un circuito elettronico (48) di azzeramento di detto microcontrollore elettronico (44) e di alimentazione da detto bus bifilare (18), un elemento di memoria (42) non volatile od alimentata in tampone per la memorizzazione di detti segnali digitali, che sono accompagnati o meno da un segnale che dà un'indicazione della zona selezionata.
- 7. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali come alle rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore (40) è atto ad inviare segnali digitali di richiesta di almeno un codice di identificazione a detta unità elettronica di controllo (30), durante un intervallo di tempo successivo ad una connessione fisica di detto elemento sensore (40) con detto bus bifilare (18) e caratterizzato dal fatto che detto elemento sensore (40) comprende un microcontrollore elettronico (44), al quale sono connessi, tramite una pluralità di linee di collegamento (19B), un circuito elettronico e/o optoelettronico (41), un dispositivo di segnalazione visiva (43), un circuito elettronico di interfaccia (47) al bus bifilare (18) per la trasmissione e la ricezione di detti segnali digitali su detto bus bifilare (18), un circuito elettronico (48) che procede all'azzeramento di detto microcontrollore elettronico (44) e che provvede all'alimentazione di detto elemento sensore (40) per mezzo di detto bus bifilare (18), un elemento di memoria (42) non volatile od alimentata in tampone per la memorizzazione di detti segnali digitali, che sono accompagnati o meno da un segnale che dà un'indicazione della zona selezionata.
- 8. Sistema di ricezione e di gestione di segnali digitali come sostanzialmente descritto ed illustrato nei disegni allegati.
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