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 zentralseitigen 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 Modulation 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 Gefahrenmeldesystem, 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 Verfahren zu einem höheren Stromverbrauch. Bestehende Gefahrenmeldeanlagen würden eine völlige Umrüstung, die mit hohen Kosten verbunden ist, verlangen.
Aus der EP-A-O 093 095 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Identifizierung eines alarmgebenden Melders und einer Meldelinie bekannt. Dort wird im Alarmfall eine Spannungsänderung auf der Meldelinie bewirkt und dann aufgrund eines von einer Linieneinheit abgegebenen Signals der alarmauslösende Melder veranlaßt, seine codierte Adresse in Form von binärcodierten Impulsen zu übertragen. Aus diesem Dokument ist lediglich entnehmbar, daß ein alarmauslösender Melder eine Spannungsänderung der Linienspannung bewirkt und eine Linieneinheit daraufhin mittels eines von einem Spannungsdecoder ansteuerbaren Signalgenerators ein Signal auf die Meldelinie gibt, welches einen Generator und einen Speicher im alarmauslösenden Melder veranlaßt, ein Impulstelegramm zur Linieneinheit zu übertragen. Dabei ist das Pulstelegramm der erhöhten Linienspannung überlagert. In der Linieneinheit wird aus diesem Pulstelegramm in der Spannungsdecoderschaltung der betreffende Melder ermittelt und über eine eigene Leitung zur nachgeschalteten Zentrale zur dortigen Anzeige übertragen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, derartige Verfahren und Anordnungen dergestalt weiterzubilden, daß bei bereits 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 2 gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den entsprechenden Einrichtungen wird eine Melderschaltung nur im Alarmfall 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 Strombegrenzungsschaltung 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 Übertragung der Meldercodierung kann zweckmäßigerweise mittels einer lmpulsbreitenmodulation 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 Strombegrenzungsschaltung 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 Signalzustände der Meldeleitung überwacht und mit vorgebbaren Referenzspannungen vergleicht und entsprechend der jeweiligen Signalzustände eine nachgeordnete Decodier-Anzeigelogik ansteuert, die im Alarmfall einerseits die umschaltbare Strombegrenzungsschaltung zur Erhöhung des Linienstroms ansteuert und andererseits die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des alarmauslösenden Melders ansteuert.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Anhand der Zeichnung wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen die
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 Alarmfall die Charakteristik einer Z-Diode annimmt, 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 dimensioniert, 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 t1 gemäß der Fig. 2) fließt über den dann niederohmigen Sensor S zunächst der zentralseitig auf den Ruhestromgrenzwert IRG begrenzter Linienstrom 1, so daß die Linienspannung U mit dem Ruhespannungswert UR auf den Alarmspannungswert UAL absinkt. Sobald dies von der Zentrale (Z) als Alarm erkannt werden ist, wird zum Zeitpunkt t2 gemäß der Fig. 2 die Linienstrombegrenzung 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 Impulsformerstufe aufweist. Die Codiereinrichtung COD besteht aus einem dekadischen Zähler DZ und einem als Rechteckgenerator geschalteten Operationsverstärker OV, der mit der Speisespannung 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 + 1) des dekadischen Zählers DZ LOW. Die vom Operationsverstärker OV erzeugen Rechteckimpulse bewirken mit jeder fallenden Flanke am Takteingang CL des dekadischen Zählers DZ an den Ausgängen Q1 bis Q (n + 1), daß der Reihe nach, jeweils nur ein Ausgang HIGH ist. Jeder LOW-Zustand des Operationsverstärkers OV 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 eingestellt, 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 Meldemummer 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 + 1) des dekadischen Zählers DZ HIGH und stoppt über die Diode D den Taktgeber OV, dessen Ausgang bis zum Ende der zentralseitigen Linienstromerhöhung (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 Ausführungsbeispiel für die Auswertung der Meldenummer in der Zentrale Z gezeigt. An der Meldeleitung ML mit 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. Diese weist 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 Meldelinie ML angeschlossen. Am zweiten Eingang des Komparators K1 liegt eine Referenzspannung U1 an. Der Ausgang des Komparators K1 führt zur Decodier- und Anzeigelogik DAL. Der zweite Komparator K2 ist mit seinem ersten Eingang an der umschaltbaren Strombegrenzungsschaltung USB angeschlossen. Am zweiten Eingang liegt eine Referenzspannung U2. Die dem Linienstrom 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 E1 bis E3 der Decodier- und Anzeigelogik DAL geführt, die beispielsweise von einem Microprozessor gebildet ist. Die Decodier-und Anzeige-Logik DAL erkennt über den Eingang E1 den Alarmzustand (Alarmspannungswert UAL) der Meldelinie ML und steuert über den Ausgang A1 die umschaltbare Strombegrenzungsschaltung USB an, die den Linienstrom I vom Ruhestromgrenzwert IRG auf den Alarmstromgrenzwert IAL erhöht. Über die Eingänge 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.