METHOD OF AND DEVICE FOR IDENTIFYING AN ALARM TRIGGERING SENSOR IN A DANGER SIGNALLING DEVICE

Abstract: 1. Method of identifying an alarm-triggering sensor in a danger-signalling device having several annunciation circuits (ML) connected to a control centre (Z), having several sensors (M) in each case, which are connected to each individual annunciator circuit (ML) and each have an adjustable coder (COD), and having a decoder in an evaluaction device (AWE) which is arranged in the control centre (Z), an alarm-triggering sensor (M) causing a change in voltage of the line voltage (U), and the control centre detecting an alarm annunciation of the annunciator circuit (ML) concerned and sending to the annunciator circuit (ML) a signal which causes the coder (COD) of the alarm-triggering sensor (M) to transmit the preset annunciator coding to the control centre (Z) by means of binary coded pulses (IP), the binary coded pulses (IP) being decoded, and the alarm-triggering sensor being displayed (ANZ) in the evaluation device (AWE), characterised in that in the case of an alarm in the control centre (Z) the line current (I) of the annunciator circuit (ML) is increased from a closed-circuit current limiting value (IRG) to an alarm current limiting value (IAL), and in that a response threshold (IS) of a current limiting circuit (MSB) arranged in the sensor (M) is thereby overshot, and the coder (COD) is triggered.

Description: Verfahren und Anordnung zur Identifizierung eines alarmauslösenden Melders in einer Gefahrenmeldeanlage Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Identifizierung eines alarmauslösenden Melders in einer Gefahrenmeldeanlage gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens. In Gefahrenmeldeanlagen werden üblicherweise mehrere Sensoren bzw. Melder an einer Zweidrahtleitung, der Meldeleitung, betrieben. Beim Ansprechen eines Sensors verringert sich dessen Innenwiderstand, wobei wegen der zen tralse 1 ti gen Strombegrenzung der Meldeleitung die Linienspannung absinkt, was in der Zentrale als Alarmkriterium ausgewertet wird. In vielen Fällen erscheint es wünschenswert, den Melder zu identifizieren, der Alarm ausgelöst hat. Es gibt hierfür einige Verfahren, die im wesentlichen darauf beruhen, dass von der Zentrale her durch Modula tion der Linienspannung diese Sensoren einer Meldeleitung der Reihe nach auf ihren Zustand bzw. Messwert abgefragt werden. In der DE-OS 25 33 382 ist beispielsweise ein derartiges Verfahren beschrieben. Ein solches modernes Cefahrenmeldesystem, wie die dort beschriebene Pulsmeldetechnik, löst die Einzelidentifizierung der Melder mit speziellen Meldern und einer entsprechend ausgebildeten Zentrale. Bei solchen Verfahren können wegen des ständigen Datenflusses auf der Meldelinie leicht Störungen auftreten. Ausserdem führt dieses Ver fahren zu einem höheren Stromverbrauch. Bestehende Gefahrenmeldeanlagen würden eine völlfge Umrüstung, die mit hohen Kosten verbunden ist, verlangen. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung hierfür anzugeben, mit dem bei bestehenden Gefahrenmeldeanlagen mit verhältnismässig geringem Schaltungsaufwand ein alarmauslösender Melder einer Meldeleitung identifiziert und angezeigt werden kann. Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bezüglich der Anordnung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine Melderschaltung nur im Alarm fall von der Zentrale aus aktiviert. Diese überträgt dann die Nummer des alarmierenden Sensors zur Zentrale. Dabei wird im Alarmfall der Meldeleitung in der Zentrale der Linienstrom von seinem Ruhestromgrenzwert auf einen Alarmstromgrenzwert angehoben. Eine im Melder angeordnete Strombegrenzungsschal tung aktiviert die dort angeordnete Codiereinrichtung, weil der Stromwert der Ansprechschwelle überschritten wurde. Die im Melder eingestellte Codierung wird mittels binärcodierten Impulsen zur Zentrale übertragen. In der Zentrale werden in der Auswerteeinrichtung die binär codierten Impulse decodiert und der alarmauslösende Melder wird angezeigt. Die Ubertragung der Meldercodierung kann zweckmässigerweise mittels einer Impulsbreitenmodulation erfolgen. Dazu weist die Codiereinrichtung im Melder einen codierbaren dekadischen Zähler auf, dem ein Rechteckgenerator, der beispielsweise von einem Operationsverstärker gebildet sein kann, nachgeschaltet ist. In der Zentrale ist entsprechend eine umschaltbare Strombegren zungsschaltung vorgesehen, die bei Ruhe den Linienstrom auf einen Ruhestromgrenzwert begrenzt und im Falle eines Alarms den Linienstrom auf einen Alarmstromgrenzwert erhöht. Der Strombegrenzungsschaltung in der Zentrale ist eine Auswerteschaltung nachgeordnet, die die Signalzustän de der Meldeleftung überwacht und mit vorgebbaren Referenzspannungen vergleicht und entsprechend der jeweiligen Signalzustände eine nachgeordnete Decodier-Anzeigelogik ansteuert, die im Alarm fall einerseits die umschaltbare Strombegrenzungsschaltung zur Erhöhung des Linienstroms ansteuert und andererseits die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des alarmauslösenden Melders ansteuert. Weitere Elnzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Anhand der Zeichnung wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Melders, Fig.-2a und 2b den zeitlichen Spannungs- und Stromverlauf am Beispiel eines Melders mit der Nummer 10 (binär 1010), und Fig. 3 ein mögliches Schaltbeispiel der Auswerteeinrichtung der Zentrale. In Fig. 1 ist die Prinzipschaltung eines Melders M dargestellt, dem über die Leiter a und b die Linienspannung U zugeführt wird. In Reihe zum Sensor S, der im Ruhezustand hochohmig ist und der im Alarm fall die Charakteristik einer Z-Diode annfmmt, liegt die Strombegrenzungsschaltung MSB. Bei Strömen, die unterhalb der durch den Widerstand R1 definierten Ansprechschwelle IS liegen, ist der Transistor T1 gesperrt, während der Transistor T2 leitend ist. Der Widerstand R1 ist so di- mensionfert, dass der zentralseitig eingestellte Ruhestromgrenzwert IRG unterhalb dem Stromwert der Ansprechschwelle IS der Strombegrenzungsschaltung MSB liegt. Im Ruhezustand liegt am Melder M die Linienspannung U mit dem Ruhespannungswert UR, während im Melder ein vernachlässigbar kleiner Melderstrom'und in der ruhestromüberwachten Meldeleitung ein sehr geringer Ruhestrom IR fliessen. Im Alarmfall (ab dem Zeitpunkt tl gemäss der Fig. 2) fliesst über den dann niederohmigen Sensor S zunächst der zentralseitig auf den Ruhestromgrenzwert IRG begrenzter Linienstrom I, so dass die Linienspannung U mit dem Ruhespannungswert UR auf den Alarmspannungswert UAL absinkt. Sobald dies von der Zentrale (Z) als Alarm erkannt worden ist, wird zum Zeitpunkt t2 gemäss der Fig. 2 die Linienstrombe- grenzung USB in der Zentrale (Z) vom Ruhestromgrenzwert IRG auf einen höheren Alarmstromgrenzwert IAL umgeschaltet. Die umschaltbare Strombegrenzungsschaltung USB in der Zentrale (Z) und die Auswerteschaltung AWS ist in Fig. 3 dargestellt und wird später noch ausführlicher erläutert. Die Erhöhung des Linienstroms 1 auf den Alarmstromgrenzwert IAL hat zur Folge, dass im Melder die Strombegrenzungsschaltung MSB aktiviert wird, die zunächst den Melderstrom auf den Stromwert der Ansprechschwelle IS begrenzt hat. Mit dem erhöhten Stromwert auf der Meldeleitung wird nun der Transistor T1 leitend und versorgt über einen Spannungsregler RS die Codiereinrichtung COD, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Impuls formers tu- fe aufweist. Die Codiereinrichtung COD besteht aus einem dekadischen Zähler DZ und einem als Rechteckgenerator geschal teten Operations vers tärker 0V, der mit der Speise- spannung US vom Spannungsregler SR versorgt wird. Beim Einschalten des Transistors T1 erhält der dekadische Zähler DZ über die RC-Kombination C1, R2 einen Resetimpuls am Reseteingang R des dekadischen Zählers DZ. Dadurch werden alle Ausgänge Q1 bis Q (n+l) des dekadischen Zählers DZ LOW. Die vom Operations vers tärker OV erzeugen Rechteckimpulse bewirken mit jeder fallenden Flanke am Takteingang CL des dekadischen Zählers DZ an den Ausgängen Q1 bis Q (n+l), dass der Reihe nach, jeweils nur ein Ausgang HIGH ist. Jeder LOW-Zustand des Operationsverstärkers CV hat über den Widerstand R3 eine Melderstromerhöhung auf den Stromwert IP zur Folge. Dies ist der Stromwert der binär codierten Meldersignale, die als Stromimpulse in der Zentrale empfangen werden. Ein HIGH- Pegel am Summenpunkt SP verlängert die Dauer des Stromimpulses. Die Länge eines Stromimpulses wird mit den Codierschaltern S1 bis Sn elngestellt, wobei ein geschlossener Schalter einen langen Impuls, entsprechend einer logischen Eins, und ein offener Schalter einen kurzen Impuls entsprechend einer logischen Null ergibt. Auf diese Weise entsteht ein n Bit langes serielles Impulstelegramm, das neben der binär codierten Meldernummer noch weitere Informationen enthalten kann. Dieses Impulstelegramm kann in der Zentrale mit der später beschriebenen Auswerteschaltung decodiert werden und die entsprechende Meldernummer kann angezeigt werden. Dieses Impulstelegramm ist in Fig. 2b für den Melder mit der binären Nummer 1010 dargestellt. Fig. 2a zeigt den zeitlichen Spannungsverlauf. Nach den letzten Codedeimpuls zum Zeitpunkt t3 in Fig. 2b wird der Ausgang Q (n+l) des dekadischen Zählers DZ HIGH und stoppt über die Diode D den Taktgeber OV, dessen Ausgang bis zum Ende der zentralseitigen Linlenstromerhöhung (zum Zeitpunkt t4 in Fig. 2b) im LOW-Zustand bleibt und über den Widerstand R3 die Melderanzeige MA ansteuert. In Fig. 3 ist ein mögliches Ausführungsbefspfel für die Auswertung der Meldenummer in der Zentrale Z gezeigt. An der Meldeleitung ML mft den beiden Adern a und b liegt die Linienspannung U. In der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung USB wird mit dem Widerstand R4 der Ruhestromgrenzwert IR, bei durchgeschaltetem Transistor T4 mit der Parallelschaltung der Widerstände R4 und R5 der Alarmstromgrenzwert IAL festgelegt. Der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung USB ist eine Auswerteschaltung AWS nachgeschaltet. Dfese wefst drei Komparatoren K1 bis K3 und ein Zeitglied R6, C2 auf. Der Komparator K1 schaltet beim Auftreten des Alarmkriteriums (Alarmspannungswert UAL) auf der Meldelinie ML. Dazu ist der Komparator K1 an der b-Ader der Meldelinle ML angeschlossen. Am zweiten Eingang des Komparators K1 liegt eine Referenzspannung U1 an. Der Ausgang des Komparators K1 führt zur Decodierund Anzeigelogik DAL. Der zwefte Komparator K2 ist mft sefnem ersten Eingang an der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung USB angeschlossen. Am zweiten Eingang liegt eine Referenzspannung U2. Die dem Linienstrom I proportionale Spannung U an den Widerständen R4 und R5 der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung USB wird dem zweiten Komparator K2 zugeführt, der bei den vom Melder (M) gesendeten codierten Stromimpulsen IP schaltet. Das Ausgangssignal'des Komparators K2 gelangt über das Integrierglied R6 C2 an den Eingang des dritten Komparators K3. Am zweiten Eingang des Komparators K3 liegt die Referenzspannung U3 an. Die Referenzspannung U3 und die Zeitkonstante des Integriergliedes R6, C2 sind so bemessen, dass der Komparator K3 beim Eintreffen eines langen Impulses IP (binäre Eins) schaltet, beim Eintreffen eines kurzen Impulses IP (binäre Null) jedoch nicht. Der jeweilige Ausgang der Komparatoren K1 bis K3 ist auf den jeweiligen Eingang El bis E3 der Decodier- und Anzefgelogik DAL geführt, die beispielsweise von einem Micro- prozessor gebildet ist. Die Decodier- und Anzeige-Logik DAL erkennt über den Eingang El den Alarmzustand (Alarmspannungswert UAL) der Meldelinie ML und steuert über den Ausgang Al die umschaltbare Strombegrenzungsschaltung USB an, die den Linienstrom I vom Ruhestromgrenzwert IRG auf den Alarmstromgrenzwert lAL erhöht. Uber die Efngänge E2 und E3 empfängt die Decodier- und Anzeigelogik DAL das Meldertelegramm in Form der binärcodierten Stromimpulse (IP), decodiert es und zeigt über den Ausgang A2 die Meldernummer auf der Anzeigeeinrichtung ANZ an, die beispielsweise eine Sieben-Segment-Anzeige sein kann. 8 Patentansprüche 3 Figuren Bazugszeichenliste ANZ Anzeigeeinrichtung AWE Auswerteeinrichtung AWS Aus wertes chaltung COD Codiereinrichtung DAL Decodier- und Anzeige-Logfk DZ dekadfscher Zähler I Linienstrom IAL Alarmstromgrenzwert IR Ruhestrom IRG Ruhestromgrenzwert IS Stromwert der Ansprechschwelle IP Stromwert der binärcodierten Meldersfgnale (Stromfmpulse) K Komparator MA Melderanzeige (z.B. LED) MSB Strombegrenzungsschaltung im Melder M Melder ML Meldeleitung OV Operations verstärker S Sensor S1 bis Sn Codierschalter SR Spannungsregler im Melder SP Summenpunkt T Transistor U Linienspannung ULA Alarmspannungswert UR Ruhespannungswert US Speisespannung USB umschaltbare Strombegrenzungsschaltung in der Zentrale U1 bis U3 Referenzspannungen Z Zentrale

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Identifizierung eines alarmauslösenden Melder in einer Gefahrenmeldeanlage mit mehreren an einer Zentrale (Z) angeschlossenen Meldeleitungen (ML), mit jeweils mehreren an jede einzelne Meldeleitung (ML) angeschlossenen Meldern (M), die jeweils eine einstellbare Codierelnrichtung (COD) aufweisen, mit einer Decodiereinrichtung in einer Auswerteeinrichtung (AWE), die in der Zentrale (Z) angeordnet ist, wobei der Alarm auslösende Melder (M) einen Spannungseinbruch der Lini ans pan- nung (U) der Meldeleitung (ML) von einem Ruhespannungswert (UR) auf einen Alarmspannungswert (UAL) bewirkt und die Zentrale eine Alarmmeldung der betreffenden Meldelinie (ML) erkennt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Alarm fall in der Zentrale (Z) der Linienstrom (I) der Meldeleitung (ML) von einem Ruhestromgrenzwert (IRG) auf einen Alarmstromgrenzwert (val) erhöht wird, dass dadurch eine Ansprechschwelle (iS) einer im Melder (M) angeordneten itrombegrenzungsschaltung (MSB) überschritten wird, so dass die Codiereinrichtung (COD) des alarmauslösenden Melders (M) aktiviert und die einge- stellte Meldercodierung mittels binärcodierter Impulse (IP) zur Zentrale (Z) übertragen wird, und dass in der Auswerteeinrichtung (AWE) die binärcodierten Impulse (IP) decodiert werden und der alarmauslösende Melder angezeigt (ANZ) wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ubertragung des Meldercodes mittels einer Impulsbreitenmodulation erfolgt. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Melder einen im Ruhezustand hochohmigen Sensor (S) aufweist, der in Reihe mit einer Strombegrenzungsschaltung (MSB) an der Meldeleitung (ML) angeschlossen fst, dass der Strombegrenzungsschaltung (MSB) die Codiereinrichtung (CDD) nachgeschaltet ist, die von einem codierbaren CSl bis Sn) dekadischen Zähler ( DZ) und einem diesen nachgeschalteten Rechteckgenerator (ûV) gebildet ist, der entsprechend der eingestellten Meldercodierung Stromimpulse unterschiedlicher Länge (iP) auf der Meldeleitung (ML) erzeugt, dass die Auswerteefnrichtung (AWE) der Zentrale (Z) eine umschaltbare Strombegrenzungsschaltung (USB) aufweist, die den Linienstrom (1) auf den Ruhestromgrenzwert (IRG) bzw. im Alarm fall auf den höheren Alarmstromgrenzwert (IAL) begrenzt, dass der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung (USB) eine Auswerteschaltung (ASW) für die Sfgnalzustände der Meldeleitung (ML).nachgeschaltet ist, die eine nachgeordnete Decodier- und Anzeige-Logik (DAL) ansteuert, und dass im Alarm fall die Decodier- und Anzeige-Logik (DAL) einerseits die umschaltbare Strombegrenzungsschal- tung (USB) und andererseits eine Anzaigeeinrichtung (ANZ) ansteuert. 4. Anordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswerteschaltung (AWS) zwei der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung (USB) nachgeschaltete Komperatoren (K1 und K2) aufweist, wobei der erste Komparator (Kl) bei Auftreten der Alarmspannung (UAL) auf der Meldeleitung (ML) und der zweite Komparator (K2) bei Auftreten der vom Melder gesendeten codierten Stromimpulse (IP) ein Ausgangssfgnal abgeben, dass die Auswerteschaltung (AWS) einen dritten Komparator (K3) aufweist, der über ein Integrierglied (R6, C2) dem zweiten Komparator (K2) nachgeschaltet ist, wobei nur bei langen Stromimpulsen (IP) der dritte Komparator (K3) ein Ausgangssignal abgibt, und dass der jeweilige Ausgang der drei Komparatoren auf einen Eingang (El bis E3) der De codier- und Anzeige-Logik (DAL) führt, die im Alarm fall die umschaltbare Strombegrenzungsschaltung (USBJ ansteuert und die Stromimpulse (IP) des Melders decodiert und den alarmgebenden Melder an der Anzeigeeinrichtung (ANZ) anzeigt. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e f c h n e t , dass der Rechteck generator von einem Operations verstärker (OV) gebildet ist. 6. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dem Operations verstärker (OV) die Reihenschaltung eines Wfderstandes (R3) und einer Leuchtdiode (MA) nachgeschaltet ist, durch die der vom Rechteckgenerator erzeugte Strom (IPJ fliesst. 7. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen der Strombegrenzungsschaltung (MSB) des Melder und der Codiereinrichtung (COD) ein Spannungsregler (SR) vorgesehen ist. 8. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Decodier- und Anzeige-Logik (DAL) von einem Mikroprozessor gebildet ist.

Inventors: JAKOB, PATRIK, DIPL.-ING. (FH)
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1984
Main classification: G08B26
IPC codes: G08B25