Schaltungsanordnung zur Störpegel-Überwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind

Abstract

 Die Störpegelüberwachung von in einer Gefahrenmeldeanlage angeordneten Meldern erfolgt durch Stromkreise (5,9), die mindestens eine Störalarmschwelle (2,2') erzeugen, welche Störalarmschwelle einen bestimmten Abstand zum Arbeitspunkt (1) des Signales aus dem Detektor (4) des Melders einimmt und die Verschiebungen des Arbeitspunktes berücksichtigt. Bei Ueberschreiten der Störalarmschwelle (2,2') wird der im Melder angeordnete Alarmspeicher (10) ohne Alarmgabe gesetzt. Die Störpegelüberwachung erfolgt während der normalen Betriebszeit und informiert frühzeitig genug darüber, ob eine Tendenz zu Fehlalarmen beim Melder vorliegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Störpegel-Ueberwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind, wobei jeder Melder einen Alarmspei- cher, der bei Alarm gesetzt wird, und Stromkreise enthält, die eine Alarmschwelle erzeugen und das Signal vom Melderdetektor mit der Alarmschwelle vergleichen.

[0002] Gefahrenmeldeanlagen sind zur Meldung von Gefahren wie zum Beispiel Einbrüche, Diebstahl, Feuer, Rauch, Gase usw. vorgesehen. Für jede dieser Gefahren sind besondere Meldertypen entwickelt worden. So gibt es Intrusions-,Feuer-, Rauch-, Wärme-, Gas-Melder. Diese Melder können in den Gefahrenmeldeanlagen installiert sein.Hierbei können verschiedene Meldertypen in einer Anlage vereinigt sein. Solche Gefahrenmeldeanlagen müssen stehts funktionsbereit sein. Daher werden sie in bestimmten Zeitabständen auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft. Diese Ueberprüfung gilt sowohl für die gesamte Anlage einschliesslich Zentrale wie auch für jeden einzelnen Melder. Die Ueberprüfung auf Funktionstüchtigkeit schliesst auch die Anzeige über den augenblicklichen Zustand eines jeden Melders ein. Wenn zum Beispiel ein Melder in den Alarmzustand gebracht worden ist, so muss er durch das Bedienungspersonal wieder zurückgestellt werden, damit er wieder funktionstüchtig ist.

[0003] Bei einem bekannten Melder erfolgt die Angabe über seinen Alarmzustand durch einen sogenannten Alarmspeicher, der bei Auslösung des Alarms gesetzt wird. Dies bewirkt, dass eine Lampe am Melder aufleuchtet. Die Bedienungsperson, die nach Alarmauslösung sämtliche Melder einer Gefahrenmeldeanlage zu überprüfen hat, wird den Melder, der den Alarm ausgelöst hat, erkennen und den Melder wieder in seinen normalen, funktionstüchtigen Ruhezustand bringen. Ein solcher funktionstüchtiger Ruhezustand wird durch äussere Einflüsse, die teilweise nicht im Steuerbereich der Bedienungsperson oder der Anlage liegen, stark beeinträchtigt. Solche äusseren Einflüsse sind zum Beispiel Luftturbulenzen, Luftverunreinigungen, Temperaturschwankungen und Strahlungseinflüsse. Die ungünstigen Einflüsse rühren auch von Ursachen her, die innerhalb des einzelnen Melders bzw. der Gefahrenmeldeanlage liegen wie zum Beispiel Alterungserscheinungen und somit Defekte in den elektronischen Bauteilen.

[0004] Die Erfindung hat die Aufgabe, die Störanfälligkeit frühzeitig zu erkennen, die sowohl von äusseren als auch von inneren Ursachern herrührt. Der Testbetrieb kann am Melder selbst oder von der Zentrale aus gesteuert werden. Insbesondere ist diese Störpegelüberwachung auch während der aktiven Betriebszeit der betreffenden Melder möglich. Zudem wird die durch Alterungsprozesse und Exemplarstreuungen bedingte Verschiebung des Arbeitspunktes des Signales aus dem Detektor des Melders ständig berücksichtigt, sodass immer eine gleichbleibende Empfindlichkeit für die Alarmgabe und Störalarmgabe gewährleistet ist.

[0005] Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1und 2 in grafischer Darstellung die Anordnung der Störalarm- und Alarmschwellen zum Arbeitspunkt des Signales, das der Detektor des Melders erzeugt;

Fig. 3 eine elektronische Blockschaltung, in die die Erfindung eingebaut ist.

[0007] In der Figur 1 ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Die Ordinate zeigt die Spannung U. Der Arbeitspunkt des Ausgangssignals, das der Detektor 4 des Melders auf Grund von Umweltbedingungen wie zum Beispiel Feuer, Brand, Strahlung usw. erzeugt, ist in der Figur 1 als eine Gerade 1 dargestellt. Das Ausgangssignal des Detektors (Fig.3) zeigt im Zeitintervall t1 ein normales Rauschen. Im Zeitintervall t2 zeigt das Ausgangssignal des Detektors ein erhöhtes Störrauschen, das durch interne oder externe Störquellen bedingt ist. Bei Ueberschreiten des Schwellwertes 2 wird gemäss der Erfindung ein Störalarm ausgelöst. Dies wird im Zusammenhang mit der Fig. 3 näher diskutiert. In der Figur 1 ist die Störschwelle 2 nur auf einer Seite des Arbeitspunktes 1 gezeichnet. Diese Störschwelle kann ohne Weiteres doppelseitig ausgeführt sein. Im Zeitintervall t3 ist ein Alarm dargestellt. Wenn das Ausgangssignal die obere Alarmschwelle 3 überschreitet und/oder die untere Alarmschwelle 3' unterschreitet, wird mit Hilfe der Schaltung der Fig. 3 ein Alarm ausgelöst.

[0008] Die Fig. 2 zeigt die Verhältnisse des Ausgangssignals mit einem sich ändernden Arbeitspunkt. Diese Veränderung des Arbeitspunktes kann durch die Alterungsprozesse der elektronischen Bauelemente, durch die Exemplarstreuung der betreffenden elektronischen Bauelemente oder durch Temperaturänderungen entstehen. Die Arbeitspunktänderung geschieht unkontrolliert. Man kann Betrag und Richtung dieser Arbeitspunktänderung nicht voraussehen. Auf der Abszisse der Fig. 2 sind sowohl die Zeit t als auch die Streuung der Exemplare N aufgetragen. Die Ordinate zeigt die Spannung U. Es sei angenommen, dass der Arbeitspunkt des Ausgangssignals des Detektors des Melders (Fig.3) sich in Form einer leicht ansteigenden Kurve ändert. Um diesen Arbeitspunkt bewegt sich das Ausgangssignal, welches in dieser Figur als normales Rauschen gezeichnet ist. Die Störalarmschwelle 2 hält zu der Kurve 1 des Arbeitspunktes des Ausgangssignals den gleichen Abstand. Sie kann auch als doppelseitige Schwelle 2,2', wie gestrichelt dargestellt, ausgeführt werden. Die Alarmschwellen 3 und 3' berücksichtigen in gleicher Weise die Kurve 1 des sich ändernden Arbeitspunktes;d.h. gleicher Abstand.

[0009] Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Erfindung an Hand des Ausführungsbeispieles der Fig. 3 diskutiert. Der Detektor 4 erzeugt ein Ausgangssignal, das den Umweltsbedingungen entspricht. Bei normaler Umweltbedingung erzeugt der Detektor ein Ausgangssignal, das in der Fig. 1 (Zeit t1) bzw. in Fig.2 als normales Rauschen bezeichnet ist. In diesem Fall erfolgt keine Auswertung in der Schaltung der Fig. 3. Der Schwellenwertgenerator 5 erzeugt die Schwellen 2,2', 3,3' (Fig.1, 2). Die Filter 7 und 18 sorgen für eine Filterung des Detektorsignales (Fig.3)

[0010] Es sei nun angenommen, dass eine Störung aufgetreten ist, die entweder interne oder externe Ursachen haben kann.Das Ausgangssignal des Detektors hat nun höhere Amplituden, wie es im Zeitraum t2 der Fig. 1 gezeichnet ist. Diese höheren Amplituden gelangen über Verstärker 6, Leitung 8 in den Komparator 9, der sie mit den Schwellen 2,2' vergleicht. Wenn das Ausgangssignal eine dieser Schwellen überschreitet bzw. unterschreitet, erzeugt der Komparator 9 ein Signal auf der Leitung 91, das zur Logikschaltung 92 gelangt. Diese setzt bei der Eingabe geeigneter Zustandsignale Z1 den Alarmspeicher 10 über die ODER-Schaltung 95. Der Alarmspeicher wird ohne Alarmgabe gesetzt. Die Zustandsignale, die entweder am Melder selbst programmiert oder von der Zentrale an den Melder übermittelt werden, geben den Zustand des Melders oder der Anlage an wie z.B. "eingeschaltet" oder "Testbetrieb". Der Alarmspeicher 10 gibt ein Ausgangssignal auf die Logik 11, die bei Vorhandensein entsprechender Zustandssignale Z2 (z.B."eingeschaltet" oder "Testbetrieb") eine Anzeige 12 einschaltet, die am Melder angeordnet ist. Diese Anzeige kann optisch oder akustisch ausgeführt sein. Die _Fig. 3 zeigt eine LED-Anzeige. Der Alarmspeicher 10 gibt das gleiche Signal auf die Logik 13, die über den Ausgang 131 ein entsprechendes Signal auf die Zentrale oder an andere Melder gibt. Hierdurch wird die Störung des Melders an ihm selbst und in der Zentrale angezeigt.

[0011] Es sei nun angenommen, dass das Ausgangssignal des Detektors 4 die Alarmschwellen 3, 3' überschreitet bzw. unterschreitet. Dies bedeutet einen Alarm. Das Detektorsignal gelangt über Verstärker 6, Leitung 8 auf den Komparator 9 und wird mit den _Alarmschwellen verglichen. Der Komparator 9 gibt über Leitungen 94 ein Alarmsignal auf die Logikschaltungen 11, 14 und 93. Bei geeigneter Eingabe von Zustandssignalen Z2 lässt die _Logikschaltung 11 die Anzeige 12 aktivieren. Die Logikschaltung 14 steuert bei Eingabe geeigneter Zustanssignale Z3 ("eingeschaltet" oder "Testbetrieb") das Alarmrelais 15 an, dessen Kontakte in der Zentrale Alarm erzeugen. Die Logikschaltung 93 setzt bei Eingabe geeigneter Zustandssignale Z4 (z.B. "eingeschaltet" oder "Testbetrieb") über die ODER-Schaltung 95 den Alarmspeicher 10. Dieser steuert die Logik 13 an, welche über Ausgang 131 ein entsprechendes Signal in die Zentrale bzw. an die anderen Melder gibt. Hiermit wird anderen Meldern und auch der Zentrale angezeigt, dass ein Melder in Alarmzustand ist. Die Zentrale leitet nun die entsprechenden Gegenmassnahmen zur Bekämpfung des Alarmzustandes ein. Diejenigen anderen Melder, die dieses Signal erhalten haben, werden über die Leitung 132 daran gehindert, dass deren Alarmspeicher 10 durch einen normalen Alarm gesetzt werden kann. Durch diese Massnahme erhält der Melder, der zuerst den Alarm ausgelöst hat, Priorität gegenüber den anderen Meldern. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die anderen Melder die gleiche elektronische Schaltung haben können wie die Fig. 3 zeigt.

[0012] Der obere Teil der Fig. 3 zeigt die konstante Stromversorgung des Melders mit der Ueberwachungsschaltung 17. Die Ueberwachungsschaltung 17 spricht an, wenn der Toleranzbereich der Speisespannung 16 durch irgendwelche äusseren Umstände unterschritten oder überschritten wird. Sie gibt ein Steuersignal auf Logik 14, welche das Alarmrelais 15 ansteuert. Die Kontakte des Alarmrelais 15 geben an die Zentrale den Alarm, dass der Melder wegen schlechter Stormversorgung gestört ist.

Ansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Störpegel-Ueberwachung von Meldern, die in einer Gefahrenmeldeanlage angeordnet sind, wobei jeder Melder einen Alarmspeicher, der bei Alarm gesetzt wird, und Stromkreise enthält, die eine Alarmschwelle erzeugen und das Signal vom Meldedetektor mit der Alarmschwelle vergleichen dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkeise (5,9) mindestens eine Störalarmschwelle (2,2') bezüglich des Arbeitspunktes (1) des Signales aus dem Detektor (4) unter Berücksichtigung der Arbeitspunktverschiebung erzeugen und bei Ueberschreiten der Störalarmschwelle durch das Signal des Detektors (4) den Alarmspeicher (10) ohne Alarmgabe setzen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung (12) den gesetzten Zustand des Alarmspeichers (10) nur bei einer bestimmten Umschaltung (Z2) der Gefahrenmeldeanlage von einem Zustand in den anderen Zustand anzeigt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise (5,9) im Melder oder in der Zentrale angeordnet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise einen Schwellwertgenerator (5) zur Erzeugung von Alarmschwellen (3,3') und reduzierter Alarmschwellen (2,2') enthalten.

5. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertgenerator (5) die Schwellenwerte (2,2',3,3') so erzeugt, dass sie langsamen Aenderungen des Arbeitspunktes (1) des Detektorsignales folgen.

6.Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangsseite des Alarmspeichers (10) eine Verknüpfungsschaltung (92) vorgesehen ist, die bei Ueberschreitung der reduzierten Alarmschwelle (2,2') durch das Detektorsignal den Alarmspeicher (10) setzt, wennmindestens Teile der Gefahrenmeldeanlage im Testbetrieb sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingangsseite des Alarmspeichers (10) eine Verknüpfungsschaltung (92) vorgesehen ist, die bei Ueberschreitung der reduzierten Alarmschwelle (2,2') durch das Detektorsignal den Alarmspeicher (10) setzt, wenn der Melder im Testbetrieb ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Melder ein bistabiles Relais (15) zur Alarmgabe vom Melder zur Zentrale enthält.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromkreis (14,17) zur Ueberwachung der Stromversorgung (16) des Melders vorgesehen ist, der das bistabile Relais (15) in den Alarmzustand bringt, wenn die Speisespannung einen bestimmten Wert unterschreitet.

Zeichnung