[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Meßwerten,
insbesondere in einem Brandmeldesystem, zu einer Zentrale, bei dem mehrere Meßwertgeber
(Feuermelder) parallel an einer Zweidrahtleitung liegen, über die gleichzeitig die
Speisespannung für die Meßwertgeber geliefert wird, wobei ein Meßwert durch von einem
örtlichen Impulsgenerator gesteuerte Einschaltung eines Meßwertnebenschlusses zu der
Zweidrahtleitung zur Erzeugung von Meßwertimpulsen gebildet wird.
[0002] Eine derartige Schaltung ist aus der DE-OS 27 01 184 bekannt. Bei dieser Schaltung
handelt es sich um die Übertragung von Meßwerten eines einzigen Meßwertgebers, wobei
die Meßwerte durch eine dem jeweiligen Meßwert zugeordnete bestimmte Impulsfrequenz
dargestellt werden.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über die Zweidrahtleitung eine Mehrzahl
von Meßwertgebern zu speisen und von diesen Signale zu empfangen, wobei in der Zentrale
jeder sendende Meßwertgeber erkannt werden soll und die Zweidrahtleitung hinsichtlich
ihrer Funktionsfähigkeit über ihre gesamte Länge zu überwachen ist.
[0004] Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß jeder Meßwertgeber mit einem auf die
Abgabe eines individuellen Impulscode programmierten Impulsgenerator versehen ist,
wobei der Impulscode gleichzeitig als Meßwert und in der Zentrale als hinter einem
ersten Schwellwertschalter auswertbare Adresse dient, und an dem der Zentrale abgewandten
Ende der Zweidrahtleitung ein Überwachungsnebenschluß liegt, der ständig impulsmäßig
mittels eines ebenfalls an diesem Ende angeordneten Impulsgenerators zur Erzeugung
von in der Zentrale hinter einem zweiten Schwellwertschalter auswertbaren Überwachungsimpulsen
durchgeschaltet wird, wobei die Amplitude der überwachungsimpulse und der von diesen
überschrittene Schwellwert des zweiten Schwellwertschalters wesentlich kleiner ist
als die Amplitude des Impulscode und der von diesem überschrittene Schwellwert des
ersten Schwellwertschalters.
[0005] Bei dieser Schaltung wird durch die amplitudenmäßige Abstimmung der jeweils in Form
eines Impulscode gesendeten Meßwertimpulse und der Überwachungsimpulse dafür gesorgt,
daß die Auswertung eines Impulscode und die Auswertung der Überwachungsimpulse sich
gegenseitig nicht stören. Der Impulscode sorgt dabei gleichzeitig dafür, daß in der
Zentrale die individuelle Erkennung jedes sendenden Meßwertgebers ermöglicht wird,
wobei die amplitudenmäßige Trennung des Impulscode und der Überwachungsimpulse schaltungstechnisch
in einfacher Weise durch entsprechend eingestellte Schwellwertschalter ermöglicht
wird. Die Überwachungsimpulse werden dabei wegen ihrer relativ kleinen Amplitude nur
durch den zweiten Schwellwertschalter weitergegeben, so daß sich an diesem anschließend
eine Auswertung des Vorhandenseins der Überwachungsimpulse ermöglichen läßt. Die Überwachungsimpulse
erreichen mit ihrer Amplitude jedoch nicht den Schwellwert des ersten Schwellwertschalters,
so daß eine Auswertung der Überwachungsimpulse für sich nur durch den zweiten Schwellwertschalter
erfolgen kann. Die in Form von Impulscodes auftretenden Meßwertimpulse überschreiten
jedoch den Schwellwert des ersten S
'chwellwertschal- ters, so daß dieser einen jeweils empfangenen Impulscode durchschaltet
und damit dessen Auswertung ermöglicht. Das gleichzeitige Auftreten von Uberwachungsimpulsen
zusammen mit einem Impulscode stört die Auswertung des letzteren nicht, da hierdurch
nur eine impulsmäßige Überlagerung stattfindet, die von dem ersten Schwellwertschalter
nicht bemerkt wird. Es spricht zwar bei Auftreten eines Impulscodes auch der zweite
Schwellwertschalter an, der auf die Überwachungsimpulse abgestimmt ist. Dies stört
jedoch nicht die Funktion der hier zugrundeliegende Schaltungsanordnung, da das Auftreten
eines Impulscodes in jedem Falle für einen Alarm ausgenutzt wird, so daß es dabei
keine Rolle spielt, ob gleichzeitig Überwachungsimpulse auftreten oder nicht. Würde
der Fall eintreten, daß die Zweidrahtleitung hinter einem sendenden Meßwertgeber .
unterbrochen ist, also in der Zentrale keine überwachungsimpulse empfangen werden,
so würde dies im Falle des Empfangs eines Impulscodes von einem Meßwertgeber, der
noch vor der gestörten Stelle der Zweidrahtleitung liegt, die Auslösung eines Alarms
ermöglichen, da der betreffende Impulscode normalerweise empfangen und ausgewertet
werden könnte. Man kommt bei dieser Schaltungsanordnung mit relativ geringem Aufwand
aus, da für die Erzeugung der Meßwertimpulse und die Erzeugung der Überwachungsimpulse
jeweils das gleiche Prinzip verwendet wird, nämlich die Durchschaltung eines Nebenschlusses
zur Zweidrahtleitung. Die Trennung von Meßwertimpulsen und Überwachungsimpulsen läßt
sich ebenfalls schaltungstechnisch in einfacher Weise mittels der unterschiedlich
eingestellten Schwellwertschalter bewerkstelligen.
[0006] Durch die Auswertung der Überwachungsimpulse mittels des zweiten Schwellwertschalters
lassen sich sowohl Leitungsbruch als auch Leitungskurzschluß feststellen, da in beiden
Fällen die Überwachungsimpulse am Eingang der Zentrale verschwinden. Darüberhinaus
läßt sich durch den Schwellwertschalter auch feststellen, ob die über die Zweidrahtleitung
mit Speisespannung versorgten Meßwertgeber einen zu großen Stromverbrauch aufweisen,
da in diesem Falle nämlich das impulsweise Hinzutreten des Nebenschlusses zu den durch
die Meßwertgeber gebildeten Verbrauchern entsprechend weniger auswirkt, wodurch nur
entsprechend niedrige Überwachungsimpulse entstehen, die dann aber den Schwellwert
des zweiten Schwellwertschalters nicht mehr überschreiten können, der damit an seinem
Ausgang das Ausbleiben der Uberwachungsimpulse meldet.
[0007] Zur Erkennung des Vorhandenseins der Überwachungsimpulse sieht man in der Zentrale
zweckmäßigerweise ein RC-Glied hinter dem zweiten Schwellwertschalter vor, wobei die
Spannung am Kondensator des RC-Gliedes durch mittels der im zweiten SChwellwertschalter
durchgeschalteten Überwachungsimpulse erfolgende impulsmäßige Entladung unter einem
Schwellwert gehalten wird, dessen Überschreiten das Ausbleiben der Überwachungsimpulse
anzeigt.
[0008] In der Fig. ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
[0009] Die Fig. zeigt eine Zweidrahtleitung mit den beiden Adern 1 und 2, die sich über
die als Feuermelder 3 und 4 ausgebildete Meßwertgeber erstreckt. Die Feuermelder 3
und 4 bilden dabei Nebenschlüsse zur Zweidrahtleitung 1/2. Zwischen den einzelnen
Feuermeldern 3 und 4 ist die Zweidrahtleitung 1/2 gestrichelt gezeichnet, um anzudeuten,
daß auch eine größere Zahl von Feuermeldern an die Zweidrahtleitung 1/2 anschaltbar
ist. Am Ende der Zweidrahtleitung liegt der Überwachungsnebenschluß 5, mit dem zu
der Zentrale 6 hin durch Abgabe von Überwachungsimpulsen signalisiert wird, daß die
Zweidrahtleitung 1/2 durchgehend in Ordnung ist.
[0010] Die Feuermelder 3,4 werden durch Meßwertnebenschlüsse gebildet, in denen jeweils
ein Widerstand 7,8 impulsweise mittels des Kontaktes 9,10 zu der Zweidrahtleitung
1/2 in Nebenschluß gelegt wird. Bei den Kontakten 9/10 kann es sich um jede Art von
Kontakten handeln, insbesondere elektronische Kontakte. Die Steuerung der Kontakte
9,10 erfolgt mittels der Impulsgeneratoren 11,12, die ihrerseits von Sensoren 13,14
gesteuert werden. Im Falle des hier dargestellten Brandmeldesystems setzen die Sensoren
13,14 die zugehörigen Impulsgeneratoren 11,12 in Betrieb, wenn die Sensoren beispielsweise
durch Rauchentwicklung einen Brand feststellen. In diesem Falle werden die Kontakte
9,10 impulsweise betätigt und bewirken damit eine impulsweise Erhöhung des die Zweidrahtleitung
1/2 fließenden Ruhestromes. Dieser Ruhestrom wird im wesentlichen durch den Stromverbrauch
der im Nebenschluß der Zweidrahtleitung 1/2 liegenden Sensoren 13,14 bestimmt, wozu
noch der Stromverbrauch des Überwachungsnebenschlusses . 5 kommt. Der Überwachungsnebenschluß
5 enthält den Impulsgenerator 15, der impulsmäßig den Kontakt 16 steuert, mit dem
der Widerstand 17 an die Zweidrahtleitung 1/2 angeschaltet wird. Solange die Zweidrahtleitung
1/2 keine Unterbrechung aufweist, erhält der Impulsgenerator 15 des Überwachungsnebenschlusses
5 Strom und betätigt damit ständig impulsweise den Kontakt 16.
[0011] Bei den Impulsgeneratoren 3 und 4 handelt es sich um solche, die jeweils auf die
Abgabe eines individuellen Impulscode programmiert sind. In der Fig. sind derartige
Impulscode in die die Impulsgeneratoren 3 und 4 darstellenden Blöcke eingezeichnet.
Derartige Impulsgeneratoren sind handelsübliche Bauelemente, entsprechende Auswerteschaltungen
für das individuelle Erkennen der einzelnen Impulscodes sind ebenfalls im Handel erhältlich.
Bei Ansprechen eines der Sensoren 13 oder 14 liefert also der zugehörige Impulsgenerator
11 bzw. 12 seinen individuellen Impulscode durch entsprechend impulsmäßiges Schließen
des Kontaktes 9 bzw. 10, wodurch der jeweilige Impulscode als Meßwert auf die Zweidrahtleitung
1/2 gegeben wird.
[0012] In der Fig. ist weiterhin durch entsprechende Zeichnungsweise angedeutet, daß die
Amplitude der von dem Überwachungsimpulsgenerator 15 gelieferten Überwachungsimpulse
wesentlich kleiner ist als die Amplitude der von den Impulsgeneratoren 11 und 12 gelieferten
Impulscodes. Hierdurch ergibt sich nun in der Zentrale 6 eine technisch besonders
günstige und betriebssichere Möglichkeit der Auswertung der überwachungsimpulse und
der Impulscode. In der Zentrale 6 ist die Zweidrahtleitung 1/2 einerseits an die Spannungsquelle
18 und andererseits an den Widerstand 19 geführt, der hier den Abschluß der Zweidrahtleitung
1/2 bildet. Vom Widerstand 19 zweigt der Kondensator 20 ab, der lediglich zur gleichstrommäßigen
Entkopplung dient und die auf der Leitung 2 ankommenden Impulse unverändert überträgt.
Die somit von dem Kondensator 20 übertragenen Impulse gelangen dann zu dem ersten
Schwellwertschalter 21 und dem zweiten Schwellwertschalter 22. Der erste Schwellwertschalter
21 ist hinsichtlich seines Schwellwertes so eingestellt, daß er inForm von Impulscodes
vorliegenden Meßwertimpulsen der Impulsgeneratoren 11 und 12 durchschaltet, nicht
jedoch die vom Impulsgenerator 15 ausgelösten Überwachungsimpulse, und zwar wegen
deren wesentlich geringerer Amplitude gegenüber den Meßwertimpulsen. Der zweite Schwellwertschalter
22 besitzt einen demgegenüber wesentlich niedrigeren Schwellwert, so daß er sowohl
die Überwachungsimpulse als auch die Meßwertimpulse durchschaltet. Die jeweils unterschiedliche
Einstellung der beiden Schwellwertschalter 21 und 22 ist durch die jeweils eingezeichnete
Schwellwertstufe angedeutet.
[0013] Bei Auftreten von Überwachungsimpulsen gelangen diese zum ersten Schwellwertschalter
21 und zweiten Schwellwertschalter 22, werden jedoch nur von dem letzteren durchgeschaltet
und bewirken eine Durchschaltung des Transistors 23, zu dem der Kondensator 25 parallel
geschaltet ist. Der Kondensator 25 wird ständig aus der Spannungsquelle 18 über den
Widerstand 24 aufgeladen. Die durch den Widerstand 24 und dem Kondensator 25 bestimmte
Zeitkonstante so gewählt, daß bei Auftreten von Überwachungsimpulsen 15 der Kondensator
25 immer wieder impulsweise entladen wird, so daß die Spannung an seiner Klemme 28
ständig unterhalb eines bestimmten Schwellwertes gehalten wird. Dieser Schwellwert
wird von dem weiteren Schwellwertschalter 26 überwacht, der bei Überschreiten seines
Schwellwertes ein Signal abgibt, das den Signalgeber 27 aktiviert. Dieses Überschreiten
des Schwellwertes aufgrund entsprechender Aufladung des Kondensators 25 tritt also
dann ein, wenn aufgrund einer Unterbrechung der Zweidrahtleitung 1/2 der Überwachungsnebenschluß
17 außer Betrieb gesetzt wird, so daß die überwachungsimpulse 15 auf der Zweidrahtleitung
1/2 verschwinden. Es tritt dann keine impulsmäßige Entladung des Kondensators 25 mehr
ein, so daß aufgrund der Aktivierung des Signalgebers 27 angezeigt wird, daß ein Leitungsbruch
auf der Zweidrahtleitung 1/2 vorliegt. Der gleiche Effekt ergibt sich bei einem Kurzschluß
auf der Zweidrahtleitung 1/2.
[0014] Wird nun in der oben beschriebenen Weise ein Meßwertgeber 3,4 in Tätigkeit gesetzt,
so erscheint der betreffende Impulscode 11,12 auf der Zweidrahtleitung 1/2 und wird
über den Kondensator 20 zu dem ersten Schwellwertschalter 21 übertragen. Dieser Schwellwertschalter
21 schaltet aufgrund seines entsprechend eingestellten Schwellwertes die Impulse des
Impulscodes durch, die dann von einer anschließenden Auswerteschaltung in bekannter
Weise ausgewertet und in die Anzeige einer Adresse auf dem Anzeigefeld 30 umgesetzt
werden. Es kann sich dabei um die Anzeige einer Zahl oder eines bestimmten Leuchtzeichens
handeln. Derartige Auswerteschaltungen sind, wie gesagt und im Handel erhältlich.
Darüberhinaus wird durch die Auswerteschaltung 29 der Signalgeber 31 aktiviert, der
mit Abgabe seines Signals anzeigt, daß, einer der Meßwertgeber in Tätigkeit getreten
ist und somit ein Brand vorliegt.
[0015] Solange die Aktivierung eines Impulsgenerators 3/4 anhält, gibt dieser wiederkehrend
seinen Impulscode ab. Derartige Impulscode haben eine Dauer von nur wenigen Millisekunden,
wonach jeweils eine Pause eintritt. Es ist infolgedessen möglich, im Falle des Ansprechens
mehrerer Meßwertgeber 3,4 diese in der Zentrale 6 auch gesondert auszuwerten, da hierbei
in kurzen Zeitabständen immer wieder der Fall eintritt, daß ein Impulscode in der
Pause zwischen der Abgabe der anderen Impulscodes erscheint. Infolgedessen kann die
Auswerteschaltung 29 nacheinander einzelne Impulscodes erkennen und die darin enthaltenen
Adressen jeweils einzeln abspeichern. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, auch
das gleichzeitige Ansprechen mehrerer Meßwertgeber anzuzeigen.
1. Schaltungsanordnung zur Übertragung von Meßwerten, insbesondere in einem Brandmeldesystem,
zu einer Zentrale, bei dem mehrere Meßwertgeber (Feuermelder) parallel an einer Zweidrahtleitung
liegen, über die gleichzeitig die Speisespannung für die Meßwertgeber geliefert wird,
wobei ein Meßwert durch von einem örtlichen Impulsgenerator gesteuerte Einschaltung
eines Meßwertnebenschlusses zu der Zweidrahtleitung zur Erzeugung von Meßwertimpulsen
gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßwertgeber (3,4) mit einem auf
die Abgabe eines individuellen Impulscode programmierten Impulsgenerator (11,12) versehen
ist, wobei der Impulscode gleichzeitig als Meßwert und in der Zentrale (6) als hinter
einem ersten Schwellwertschalter (21) auswertbare Adresse dient, und an dem der Zentrale
(6) abgewandten Ende der Zweidrahtleitung (1,2) ein Überwachungsnebenschluß (16,17)
liegt, der ständig impulsmäßig mittels eines ebenfalls an diesem Ende angeordneten
Impulsgenerators (15) zur Erzeugung von in der Zentrale (6) hinter einem zweiten Schwellwertschalter
(22) auswertbaren Überwachungsimpulsen (15) durchgeschaltet wird, wobei die Amplitude
der Überwachungsimpulse (15) und der von diesen überschrittene Schwellwert des zweiten
Schwellwertschalters (22) wesentlich kleiner ist als die Amplitude des Impulscode
und der von diesem überschrittene Schwellwert des ersten Schwellwertschalters (21).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem zweiten
Schwellwertschalter (22) ein RC-Glied (24,25) geschaltet ist, wobei die Spannung am
Kondensator (25) des RC-Gliedes durch mittels der vom zweiten Schwellwertschalter
(26) durchgeschaltete Überwachungsimpulse (15) erfolgende impulsmäßige Entladung .
unter einem Schwellwert gehalten wird, dessen Überschreiten das Ausbleiben der Überwachungsimpulse
(15) anzeigt.
