WO2004017274A1 - Gefahrenmeldeanlage - Google Patents

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WO2004017274A1
WO2004017274A1 PCT/DE2003/001807 DE0301807W WO2004017274A1 WO 2004017274 A1 WO2004017274 A1 WO 2004017274A1 DE 0301807 W DE0301807 W DE 0301807W WO 2004017274 A1 WO2004017274 A1 WO 2004017274A1
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WO
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resistor
switch
energy store
modules
capacitor
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PCT/DE2003/001807
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Schmidl
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/181Prevention or correction of operating errors due to failing power supply
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B26/00Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station
    • G08B26/005Alarm systems in which substations are interrogated in succession by a central station with substations connected in series, e.g. cascade

Definitions

  • the invention relates to a hazard alarm system with modules connected via at least one serial connection, according to the preamble of the independent claim.
  • a hazard detection system is known in which various detectors and possibly other line elements are connected to a central unit via a two-wire line.
  • the point at which it is located is determined by calculating the voltage drop across the line sections up to this short circuit via the current flowing through a measuring resistor. This makes it possible to determine the length of the short circuit.
  • the hazard alarm system according to the invention with modules connected via at least one serial connection with the features of the independent claim has the advantage that the assembly space of each individual module is now possible via the charging time of an energy store in the control center. This makes it possible that the assembly location of the respective module can be determined independently of its logical address and without manual setting and can be further processed digitally. This is particularly necessary for a larger number of modules.
  • the measures and further developments listed in the dependent claims permit advantageous improvements to the hazard alarm system specified in the independent patent claim.
  • the energy store is designed as a capacitor, the voltage across the capacitor being able to be monitored by means of a comparator circuit and a counter for measuring the charging time being present. Furthermore, the construction of a resistance chain, to which the individual modules are connected, enables the assembly space of the respective module to be counted.
  • Means for reference measurement are advantageously present which check the capacitor at certain points in time, with which the functionality of the capacitor can be verified. It is also advantageous that there are switches for unloading and for recharging. It is therefore possible for the capacitor to be switched back and forth between these two modes.
  • Figure 1 is a block diagram of a hazard detection system
  • FIG. 2 shows a detailed representation of the invention
  • Hazard detection systems generally consist of a central processing unit, i.e. a control center, and a number of peripheral elements, i.e. modules, such as sensors for fire detection and the detection of intrusion into protected areas. These peripheral elements are combined in groups and connected to the central processing device via interface devices. In the present case, this interface unit is referred to as a module. If a number of modules are now operated in one system, it is necessary to determine the assembly location of the individual module in the overall system.
  • the modules are caused to close switches via a control command in order to connect a predetermined voltage to a resistor chain than the serial connection between the control center and the modules, and thus the predetermined voltage to these serial connection.
  • a control command in order to connect a predetermined voltage to a resistor chain than the serial connection between the control center and the modules, and thus the predetermined voltage to these serial connection.
  • Figure 1 shows schematically the basic structure of a hazard detection system.
  • a control center 1 is connected to modules 2, 4 and 5 via a serial line 3.
  • the control center 1 processes data coming from the individual modules 2, 4 and 5, each of which comprises detectors and other signaling devices or also actuators.
  • the control center 1 also performs control functions of the individual modules, particularly in the actuator system, in which control commands are forwarded to the individual modules via the line 3.
  • the serial line 3 can be designed as a two-wire line and represents here in particular a bus. Suitable methods are provided which enable the bus traffic to proceed in an orderly manner.
  • a further serial line 9 can also be connected to the control center 1, to which further modules 6, 7 and 8 are connected. It is possible that more than these two serial lines are connected to the control center 1, in particular also that ring lines are connected which start in the control center 1 and also end there.
  • FIG. 1 now shows in detail how the control center 1 detects the installation location of the individual modules.
  • a part of the control center 1 is shown in the lower part of FIG.
  • a resistor 50 is connected to line 3 and is connected on the other side to a switch SB, to a capacitor C and to a comparator 80.
  • resistor 50 is also connected via line 3 to a switch SA and a first resistor in a resistor chain.
  • the Capacitor C is connected on its other side to a switch SC, which in turn is connected to ground.
  • the switch SB is also connected to ground on its other side.
  • the switch SA is connected on its other side to the operating voltage V.
  • the first resistor of the resistor chain is connected on its other side to a switch S and the second resistor of the resistor chain.
  • the second resistor of the resistor chain is in turn connected on its other side to a switch S and the third resistor of the resistor chain.
  • slot 20 is provided for another module.
  • the third resistor of the resistor chain is in turn connected to a switch S and the fourth resistor of the resistor chain.
  • slot 30 is provided for another module.
  • the fourth resistor of the resistor chain is connected on its other side to a switch S and a further resistor of the resistor chain.
  • slot 40 is provided for another module.
  • the resistor chain in turn ends with a resistor which is connected to a switch S.
  • the last slot is designated 48 here.
  • the switches S are connected on their other side to the operating voltage V.
  • the comparator 80 is connected at its other input to a resistor 60 and a resistor 70, respectively.
  • the resistor 70 is connected to ground on its other side, while the resistor 60 is connected to the operating voltage V on its other side.
  • a signal is then output at the output of the comparator 80 when the capacitor C has reached a predetermined charging voltage as a result of the charging. This time is counted by a counter in a part of the control center 1, not shown here.
  • a control command from the control center 1 causes one of the modules to close one of the electronic switches S and thus to apply the voltage V to the resistor chain.
  • the switch SC is then closed.
  • the capacitor C can now be charged.
  • the time it takes for the voltage value to reach the value set on the comparator 80 is a yardstick for the mounting location of the respective module.
  • Another control command opens switch S on the module again.
  • the switch SB is then closed to discharge the capacitor C.
  • the switches SB and SC are then opened again to be ready for another measurement.
  • a reference measurement is carried out with the switch SA before each series of measurements.
  • the controller will performed by a processor, not shown, which is connected via lines to the switches SA, SB and SC in the control center 1.
  • a switching mechanism can also be used to switch the switches.

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Abstract

Es wird eine Gefahrenmeldeanlage vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass der Montageort der an eine Zentrale der Gefahrenmeldeanlage angeschlossenen Module durch die Ladezeit eines Energiespeichers in der Zentrale ermittelbar ist.

Description

Gefahrenmeldeanlage
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Gefahrenmeldeanlage mit über wenigstens eine serielle Verbindung angeschlossenen Modulen, nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus DE 100 51 329 AI ist eine Gefahrenmeldeanlage bekannt, bei der mit einer Zentrale verschiedene Melder und gegebenenfalls andere Linienelemente über eine zweiadrige Leitung verbunden sind. Bei einem Kurzschluss wird nun die Stelle, an welche sich dieser befindet, dadurch festgestellt, dass der Spannungsabfall über die Leitungsabschnitte bis zu diesem Kurzschluss über den Storm, der durch einen Messwiderstand fließt, errechnet. Dadurch ist dann eine Längenbestimmung zu dem Kurzschluss möglich.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Gefahrenmeldeanlage mit über wenigstens eine serielle Verbindung angeschlossenen Modulen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass nun der Montageplatz jedes einzelnen Moduls über die Ladezeit eines Energiespeichers in der Zentrale möglich ist. Dadurch ist es möglich, dass der Montageplatz des jeweiligen Moduls unabhängig von seiner logischen Adresse und ohne eine manuelle Einstellung ermittelt werden kann und digital weiterverarbeitet werden kann. Insbesondere bei einer größeren Anzahl von Modulen ist dies notwendig. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Gefahrenmeldeanlage möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Energiespeicher als Kondensator ausgebildet ist, wobei die Spannung über dem Kondensator mittels einer Komparatorschaltung überwachbar ist und ein Zähler zur Messung der Ladezeit vorhanden ist. Weiterhin ermöglicht der Aufbau einer Widerstandskette, an die die einzelnen Module angeschlossen sind, das Abzählen des Montageplatzes des jeweiligen Moduls.
Vorteilhafter Weise sind Mittel zur Referenzmessung vorhanden, die den Kondensator zu bestimmten Zeitpunkten prüfen, womit die Funktionsfähigkeit des Kondensators nachgewiesen werden kann. Weiterhin ist es von Vorteil, dass Schalter einmal zum Entladen und zum anderen zum Aufladen vorhanden sind. Damit ist es möglich, dass der Kondensator zwischen diesen beiden Moden hin- und hergeschaltet werden kann.
Zeichnung
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Gefahrenmeldeanlage und
Figur 2 eine detaillierte Darstellung der erfindungsgemäßen
Gefahrenmeldeanlage.
Beschreibung
Gefahrenmeldeanlagen bestehen in der Regel aus einer zentralen Verarbeitungseinheit, einer Zentrale also, und einer Anzahl von Peripherieelementen, also Modulen, wie zum Beispiel Sensoren für die Branderkennung und das Erkennen von Eindringen in geschützte Bereiche. Diese Peripherieelemente werden in Gruppen zusammengefasst und über Schnittstelleneinrichtungen mit der zentralen Verarbeitungseinrichtung verbunden. Im vorliegenden Fall wird diese Schnittstelleneinheit als Modul bezeichnet. Wenn nun eine Anzahl von Modulen in einem System betrieben wird, ist es notwendig, den Montageplatz des einzelnen Moduls im Gesamtsystem festzustellen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Module über einen Steuerbefehl dazu veranlasst werden, Schalter zu schließen, um eine vorgegebene Spannung auf eine Widerstandskette als die die serielle Verbindung zwischen der Zentrale und den Modulen ausgebildet ist, zu schließen und damit die vorgegebene Spannung auf diese serielle Verbindung zu legen. Damit kann sich ein Energiespeicher in der Zentrale aufladen. Die Zeit, die benötigt wird, bis der Spannungswert den Wert erreicht hat, der an einer Vergleicherschaltung eingestellt ist, ist ein Maßstab für den Montageplatz des Moduls. Mit einem weiteren Steuerbefehl wird der Schalter am Modul wieder geöffnet. Um Toleranzen beim Energiespeicher, insbesondere am Kondensator zu eliminieren, wird vor jeder Messreihe mit einem Schalter eine Referenzmessung durchgeführt.
Figur 1 zeigt schematisch den prinzipiellen Aufbau einer Gefahrenmeldeanlage. Eine Zentrale 1 ist über eine serielle Leitung 3 mit Modulen 2, 4 und 5 verbunden. Die Zentrale 1 verarbeitet Daten, die von den einzelnen Modulen 2, 4 und 5 kommen, die jeweils Melder und andere Signalisierungseinrichtungen oder auch Aktuatoren umfassen. Die Zentrale 1 führt insbesondere auch bei der Aktuatorik Steuerfunktionen der einzelnen Module aus, in dem Steuerbefehle über die Leitung 3 an die einzelnen Module weitergeleitet werden. Die serielle Leitung 3 kann als Zweidrahtleitung ausgeführt sein und stellt hier insbesondere einen Bus dar. Dabei sind geeignete Verfahren vorgesehen, die es ermöglichen, dass der Busverkehr geordnet abläuft. An die Zentrale 1 kann auch eine weitere serielle Leitung 9 angeschlossen sein, an die weitere Module 6, 7 und 8 angeschlossen sind. Es ist möglich, dass mehr als diese zwei seriellen Leitungen an die Zentrale 1 angeschlossen sind, insbesondere auch, dass Ringleitungen angeschlossen sind, die in der Zentrale 1 beginnen und dort auch enden.
Figur 2 zeigt nun detailliert, wie die Zentrale 1 den Montageeinbauort der einzelnen Module erfasst. Im unteren Teil von Figur 2 ist ein Teil der Zentrale 1 dargestellt. An die Leitung 3 ist dabei ein Widerstand 50 angeschlossen, der auf seiner anderen Seite zum einen mit einem Schalter SB, mit einem Kondensator C und einem Komparator 80 verbunden ist. Auf der ersten Seite ist der Widerstand 50 über die Leitung 3 auch mit einem Schalter SA und einem ersten Widerstand einer Widerstandskette verbunden. Der Kondensator C ist auf seiner anderen Seite mit einem Schalter SC verbunden, der wiederum an Masse angeschlossen ist. Der Schalter SB ist auf seiner anderen Seite ebenfalls mit Masse verbunden. Der Schalter SA ist auf seiner anderen Seite mit der Betriebsspannung V verbunden. Der erste Widerstand der Widerstandskette ist auf seiner anderen Seite mit einem Schalter S verbunden und dem zweiten Widerstand der Widerstandskette. Dieser Punkt stellt den Steckplatz 10 beispielsweise für das Modul 2 dar. Der zweite Widerstand der Widerstandskette ist auf seiner anderen Seite wiederum mit einem Schalter S und dem dritten Widerstand der Widerstandskette verbunden. Hier ist der Steckplatz 20 für ein weiteres Modul vorgesehen. Der dritte Widerstand der Widerstandskette ist auf seiner anderen Seite wiederum mit einem Schalter S und dem vierten Widerstand der Widerstandskette verbunden. Hier ist der Steckplatz 30 für ein weiteres Modul vorgesehen. Der vierte Widerstand der Widerstandskette ist auf seiner anderen Seite mit einem Schalter S und einem weiteren Widerstand der Widerstandskette verbunden. Hier ist der Steckplatz 40 für ein weiteres Modul vorgesehen. Die Widerstandskette endet wiederum mit einem Widerstand, der mit einem Schalter S verbunden ist. Der letzt Steckplatz wird hier mit 48 bezeichnet. Die Schalter S sind auf ihrer anderen Seite mit der Betriebsspannung V verbunden. Der Komparator 80 ist mit seinem anderen Eingang mit einem Widerstand 60 und einem Widerstand 70 jeweils verbunden. Der Widerstand 70 ist auf seiner anderen Seite mit Masse verbunden, während der Widerstand 60 auf seiner anderen Seite mit der Betriebsspannung V verbunden ist. Am Ausgang des Komparators 80 wird dann ein Signal ausgegeben, wenn der Kondensator C eine vorgegebene Ladespannung durch die Aufladung erreicht hat. Diese Zeit wird in einem hier nicht dargestellten Teil der Zentrale 1 durch einen Zähler gezählt.
Zunächst wird durch einen Steuerbefehl der Zentrale 1 eines der Module dazu veranlasst, einen der elektronischen Schalter S zu schließen und damit die Spannung V auf die Widerstandskette zu legen. Danach wird der Schalter SC geschlossen. Damit kann sich nun der Kondensator C aufladen. Die Zeit, die benötigt wird, bis der Spannungswert den Wert erreicht, der am Komparator 80 eingestellt ist, ist ein Maßstab für den Montageplatz des jeweiligen Moduls. Mit einem weiteren Steuerbefehl wird der Schalter S am Modul wieder geöffnet. Der Schalter SB wird dann geschlossen, um den Kondensator C zu entladen. Danach werden die Schalter SB und SC wieder geöffnet, um für eine weitere Messung bereit zu sein. Um Toleranzen am Kondensator C zu eliminieren, wird vor jeder Messreihe mit dem Schalter SA eine Referenzmessung durchgeführt. Die Steuerung wird durch einen nicht dargestellten Prozessor durchgeführt, der über Leitungen mit den Schaltern SA, SB und SC in der Zentrale 1 verbunden ist. Alternativ kann auch ein Schaltwerk verwendet werden, um die Schalter zu schalten.

Claims

Ansprüche
1. Gefahrenmeldeanlage mit über wenigstens eine serielle Verbindung (3, 9) angeschlossenen Modulen (2, 4, 5, 6, 7, 8), wobei in der Gefahrenmeldeanlage Mittel zur Bestimmung der jeweiligen Entfernung zwischen der Gefahrenmeldeanlage und dem jeweiligen Modul vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2, 4 bis 8) durch die Gefahrenmeldeanlage derart ansteuerbar sind, dass ein Energiespeichers (C) sich in der Gefahrenmeldeanlage auflädt, wobei die Mittel zur Bestimmung der jeweiligen Entfernung die Ladezeit des Energiespeichers (C) auswerten.
2. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher ein Kondensator (C) ist, wobei die Spannung über den Kondensator mittels einer Komparatorschaltung (80) überwachbar ist und ein Zähler zur Messung der Ladezeit vorhanden ist, wobei die serielle Verbindung (3) als eine Widerstandskette ausgebildet ist.
3. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schalter (SB, SC) vorhanden sind, die den Energiespeicher zwischen einer Betriebsphase und einer Entladephase schalten können.
4. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (SA) zur Referenzmessung des Energiespeichers vorhanden sind.
PCT/DE2003/001807 2002-07-30 2003-06-02 Gefahrenmeldeanlage WO2004017274A1 (de)

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