Gefahrenmeldeanlage für Schleifenbetrieb

Abstract

 An einer Meldezentrale (Z) ist mittels einer jeweiligen Linienschalteinheit (LAE) eine Vielzahl von Meldeprimärleitungen (MPL1,...) mit jeweiligen Gefahrenmeldern (Elemente E1 bis En) angeschlossen. Das jeweilige Ende (e) zumindest einer Mehrzahl (m) von Meldeprimärleitungen (MPL1 bis MPLm) ist an ihrem fernen Ende auf ein Schleifenanschaltelement (SAE) geführt, welches seinerseits mit nur einer Meldeprimär-Rückleitung (MPRL) über eine zusätzliche Linienanschalteinheit (LAES) an der Zentrale (Z) angeschlossen ist. Das Schleifenanschaltelement (SAE) weist eine Kontroll- und Steuereinheit (KSE) auf, welche im Bedarfsfall mittels eines Leitungs-Umschalters (LU) die betreffende Meldeprimärleitung (MPL) über ein zugehöriges Abschlußelement (EA) an die Meldeprimär-Rückleitung (MPRL) anschaltet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Gefahrenmeldeanlage für Schleifenbetrieb mit einer Meldezentrale, an die mittels einer jeweiligen Linienanschalteinheit eine Vielzahl von Meldeprimärleitungen mit jeweiligen Gefahrenmeldern angeschlossen ist.

[0002] Gefahrenmelder und -sensoren, z.B. für die Brand- oder Einbruchdetektion, werden üblicherweise über eine zweiadrige Meldeprimärleitung mit der Zentrale, im allgemeinen als Stichleitung, verbunden. Dabei ist eine Vielzahl derartiger Melder oder Sensoren bzw. Elemente an eine derartige Doppelader angeschlossen, über die sie sowohl mit Energie versorgt werden als auch der Informationsfluß abgewickelt wird. Eine solche Stichleitung endet üblicherweise mit dem letzten Element. Dabei ist jedoch von Nachteil, daß bei einem Leitungsfehler, z.B. bei einem Drahtbruch oder einem Kurzschluß, die Meldeleitung gestört ist und je nach Ausgestaltung der Elemente die Elemente oder zumindest ein Teil nicht mehr abgefragt werden können.

[0003] Um dennoch eine gestörte Meldeprimärleitung betreiben zu können, schließt man derartige Leitungen in Form einer Schleife an die Zentrale, so daß im Schleifenbetrieb von der anderen Seite her die Meldeprimärleitung bis zu der Störung abgefragt werden kann und die einzelnen Elemente noch ihre Daten zur Zentrale abgeben können. Auch im Schleifenbetrieb ist der Kurzschluß ein kritischer Fall, so daß hier schon vorgeschlagen wurde, mit Hilfe von Meßeinrichtungen den Kurzschluß zu lokalisieren und auf den Linien Vorrichtungen vorzusehen, um dann die Kurzschlußstelle zu isolieren.

[0004] Derartige Schleifensysteme haben gegenüber Stichleitungen mehrere Nachteile. Die Meldeprimärleitungsschleife, die in der Regel über hunderte von Metern durch Gebäude und Freigelände verläuft, wirkt gleichzeitig als unerwünschte Antenne für elektromagnetische Einflüsse, die dazu führen, daß hohe Störströme über die Schleife fließen können, die die Nachrichtenübertragung zwischen den Elementen und der Zentrale erheblich beeinträchtigen. Im Extremfall kann die Meldeprimärleitung sogar total gestört sein, so daß keine Datenübertragung möglich ist. Um dies zu vermeiden, werden solche Schleifenanordnungen im ungestörten Betrieb häufig wie eine herkömmliche Stichleitung nur von einer Seite her betrieben, das bedeutet, daß alle Elemente vom Leitungsanfang her bis zum Ende abgefragt werden. Das Schleifenende ist zur Zentrale zurückgeführt, ist aber dann dort betriebsmäßig nicht aufgeschaltet. Die Rückleitung wird also dann nur im Störungsfall oder evtl. für Prüfzwecke benützt, d.h. in diesem Fall wird vom anderen Ende her die Leitung abgefragt.

[0005] Es wurde auch schon vorgeschlagen, Meldeprimärleitungen im Schleifenbetrieb abwechselnd von Anfang bzw. vom Ende her abzufragen und hierbei einen Umschalter vorzusehen, wobei nur eine Linienabfrageeinheit für eine Schleife erforderlich ist. Aus ausfall-strategischen Gründen ist es jedoch zweckmäßig, den Anfang und das Ende einer Meldeprimärleitungsschleife auf unterschiedliche Linienanschalteinheiten zu führen, wobei das Ende aus EMV-Gründen über einen eigenen Schalter abtrennbar ist.

[0006] Bei all den bisher bekannten Anordnungen für Schleifenbetrieb ist jedoch immer der große Nachteil gegeben, daß vom letzten Element einer jeweiligen Meldeprimärleitung eine jeweilige Leitung zur Zentrale zurückgeführt werden muß, was bei einer Vielzahl von Meldeprimärleitungen und bei weit von der Zentrale entfernten Enden zu einem erheblichen zusätzlichen Installationsaufwand führt.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Gefahrenmeldeanlage den Schleifenbetrieb zu verbessern, den Installationsaufwand zu verringern und die Störungseinflüsse, die insbesondere durch den Schleifenbetrieb gegeben sind, zu reduzieren.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Gefahrenmeldeanlage für Schleifenbetrieb der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das jeweilige Ende zumindest einer Mehrzahl von Meldeprimärleitungen an ihrem fernen Ende auf ein Schleifenanschlußelement geführt ist, welches seinerseits mit nur einer Meldeprimär-Rückleitung über eine zusätzliche Linienanschalteinheit an der Zentrale angeschlossen ist.

[0009] Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung mit nur einem Schleifenanschaltelement und einer einzigen Meldeprimär-Rückleitung für eine große Anzahl von Meldeprimärleitungen ist ein erheblich geringerer Installationsaufwand verbunden. Auf diese Weise können auch bestehende Gefahrenmeldeanlagen, die ursprünglich nur für Stichleitungen ausgelegt worden sind, falls es der Betreiber wünscht oder bestehende Vorschriften es verlangen, nachträglich für den Schleifenbetrieb umgerüstet werden. Darüberhinaus ergibt sich auch der große Vorteil bei bestehenden Anlagen, daß nur eine geringe Hardware-Leistung erforderlich ist, jedoch die Zentrale programmäßig in einfacherer Weise umgerüstet werden kann.

[0010] In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist das Schleifenanschaltelement eine Kontroll- und Steuereinheit auf, welche im Bedarfsfall mittels eines Leitungsumschalters die betreffende Meldeprimärleitung über ein zugehöriges Abschlußelement, welches ebenfalls im Schleifenanschlußelement angeordnet ist und zur Überwachung des Leitungsstückes zwischen Schleifenanschlußelement SAE und dem jeweils letzten Element En einer Meldeprimärleitung MPL dient, an die Meldeprimär-Rückleitung und damit an die Zentrale anschaltet. In vorteilhafter Weise ist dabei im störungsfreien Betrieb der Leitungsumschalter geöffnet.

[0011] Mit Hilfe des Schleifenanschaltelementes können dabei sämtliche Meldeprimärleitungen über die Meldeprimärleitung an der Gefahrenmeldezentrale angeschlossen werden. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können aber auch mehrere Schleifenanschaltelemente vorgesehen sein, wobei entweder jedes Schleifenanschaltelement mit einer eigenen Meldeprimär-Rückleitung an der Zentrale angeschlossen ist, oder aber die Schleifenanschaltelemente kaskadenförmig angeschlossen sind, so daß lediglich das erste Schleifenanschaltelement mit der Zentrale über eine einzige Meldeprimär-Rückleitung verbunden ist.

[0012] Mit dieser Anordnung ist es möglich, auch im störungsfreien Betrieb die Meldeprimärleitungen vom letzten Element zum Schleifenanschaltelement und die Meldeprimärrückleitung regelmäßig zu überwachen.

[0013] Diese erfindungsgemäße Anordnung hat sich als zweckmäßig für Gefahrenmeldeanlagen, die nach dem Kettensynchronisationsprinzip arbeiten, erwiesen, weil die einzelnen Elemente zumindest für eine Abfragerichtung jeweils ein Durchschalteelement in einer der zweiadrigen Leitungen aufweisen.

[0014] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Meldeprimärleitung als Stichleitung im ungestörten Betrieb,

Fig. 2 eine Meldeprimärleitung als Stichleitung im gestörten Betrieb,

Fig. 3 eine Meldeprimärleitung als Schleife im ungestörten Betrieb,

Fig. 4 eine Meldeprimärleitung als Schleife im gestörten Betrieb,

Fig. 5 eine bekannte Schleifenanordnung mit Trennelementen für den Kurzschlußfall,

Fig. 6 mögliche Schleifenbetriebsarten wie sie bereits ebenfalls vorgeschlagen wurden und

Fig. 7 die erfindungsgemäße Schleifenanordnung mit einem Schleifenanschaltelement.

[0015] In Fig. 1 und 2 ist Eine Meldeprimärleitung als Stichleitung dargestellt. An der Zentrale Z ist über die Linienanschalteinheit LAE die Meldeprimärleitung MPL als zweiadrige Leitung a,b angeschlossen. Auf der Meldeprimärleitung befinden sich die Gefahrenmelder bzw. -elemente E1 bis En. Tritt nun wie in Fig. 2 dargestellt eine Störung ST, beispielsweise als Leitungsunterbrechung zwischen dem Element E4 und dem Element E5 auf, so sind die Elemente E5 bis En nicht mehr abfragbar. In diesem Fall wären diese Elemente abfragbar, wenn die Meldeprimärleitung zu einer Schleife geschaltet wäre, wie dies in Fig.3 gezeigt ist.

[0016] In Fig. 3 ist die Meldeprimärleitung MPL als Anfang an an der Zentrale Z über eine erste Linienanschalteinheit LAE1 angeschlossen. Das letzte Element En ist zur Schleife zur Zentrale Z zurückgeführt und mit seinem Ende e über eine zweite Linienanschalteinheit LAE2 angeschlossen. Im vorgenannten Störungsfall ST ist dann bei vorhandenem Schleifenbetrieb, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, ein Abfragen der Elemente E5 bis En vom Ende e der Meldeprimärleitung MPL her, also von der Zentrale Z über die Linienanschalteinheit LAE2 möglich.

[0017] Bei einem Kurzschluß KZ, sei es, daß er auf der Meldeleitung oder auch in einem Element eingetreten ist, ist eine Abfrage auch bei Schleifenbetrieb nur möglich, wenn zwischen manchen Elementen besondere Trennelemente vorgesehen sind, wie dies in Fig.5 dargestellt ist. An der Zentrale Z ist wiederum eine Meldeprimärleitung MPL1 mit ihrem Anfang (an) an einer ersten Linienanschalteinheit LAE11 angeschlossen und die Rückführung, d.h. die Meldeprimärleitung MPL1 mit ihrem Ende (e) an einer zweiten Linienanschalteinheit LAE12 angeschlossen. Zwischen den Elementen E2 und E3 ist ein erstes Trennelement TE1 vorgesehen. Zwischen dem Element E3 und E4 ist der Leitungskurzschluß KZ angenommen. Zwischen dem Element E4 und Element E5 (nicht eigens dargestellt) ist ein zweites Trennelement TE2 vorgesehen. Bei dieser bekannten Anordnung kann im Kurzschlußfall KZ die Kurzschlußstelle mittels der Trennelemente TE1, TE2 abgeschaltet werden. Das Leitungsstück zwischen den beiden Trennelementen TE1 und TE2 wird also im Kurzschlußfall KZ abgetrennt. Vom Anfang (an) der Meldeprimärleitung MPL1 her können die Elemente E1 und E2 betrieben werden, vom Ende (e) der Meldeprimärleitung MPL1 her können die Elemente E5 bis En betrieben werden. Lediglich die zwei Elemente E3 und E4 können nicht mehr abgefragt werden.

[0018] Im Bild 6 sind zwei mögliche Schleifenbetriebsarten dargestellt. An der Zentrale Z sind über eine erste Linienanschalteinheit LAE1 mittels eines Umschalters S1 der Anfang an und das Ende e einer Meldeprimärleitung MPL1 mit den Elementen E1 bis En angeschlossen. In der zweiten Variante für den Schleifenbetrieb ist der Anfang an einer zweiten Meldeprimärleitung MPL2 mit der Linienanschalteinheit LAE21 angeschlossen. Hier sind die Schleifenanschaltungen vereinfacht nur mit einer Linie dargestellt. Üblicherweise werden zweiadrige Meldeprimärleitungen mit mehrpoligen Schaltern verwendet. Bei diesen beiden Fällen, d.h. Meldeprimärleitungen MPL1 und MPL2, wird vom letzten Element En ein eigener Rückleiter zur Zentrale wie bereits gesagt benötigt. Wird nun eine Störung erkannt, kann die Schleife über den Umschalter S1 wechselweise von vorne oder von rückwärts abgefragt werden. Die hier angedeutete, an sich bekannte zweite Variante ist zweckmäßiger. Dort ist der Anfang und das Ende der Meldeprimärleitung auf unterschiedliche Linienanschaltungen LAE21, LAE22 geführt, die sich gegebenenfalls sogar auf unterschiedlichen Baugruppen befinden können. Für die Abfrage im Schleifenbetrieb von dem Ende (e) der Melderprimärleitung MPL2 her wird der Schalter S2 eingeschaltet. Im regulären Fall wird man ihn aus EMV-Gründen offenhalten.

[0019] Die Fig. 7 zeigt die erfindungsgemäße Schleifenanordnung mit einem Schleifenanschaltelement SAE. An der Zentrale Z sind mit ihrem Anfang an die Meldeprimärleitungen MPL1 bis MPLm über jeweilige Linienanschalteinheiten LAE1 bis LAEm angeschlossen. Um diesen Stichleitungen, die im Regelfall mit dem letzten Element En enden, einen Schleifenbetrieb zu ermöglichen, sind nun die letzten Elemente En einer jeweiligen Meldeprimärleitung auf ein Schleifenanschaltelement SAE geführt, welches sich am fernen Ende der Meldeprimärleitung befindet. Dies ist in der Fig.7 mit den Meldeprimärleitungen MPL1e bis MPLme dargestellt. Das Schleifenanschaltelement SAE ist lediglich mit einer einzigen Meldeprimärrückleitung MPRL zur Zentrale Z geführt und dort über eine zusätzliche Leitungsanschalteinheit LAES angeschlossen. Das Schleifenanschaltelement SAE weist vereinfacht dargestellt eine Kontroll- und Steuereinheit KSE auf, sowie einen Leitungsumschalter LU und Abschlußelemente EA, wobei die Anzahl der Anschlußelemente der Anzahl der Meldeprimärleitungen MPL entspricht, hier sind m Leitungen dargestellt. Die mehrpoligen Meldeprimärleitungen und Schalter sind in vereinfachter Weise wieder als einfache Linien dargestellt. Der Leitungsumschalter LU ist im störungsfreien Betrieb geöffnet, was in der Fig.7 durch die Schaltstellung Null (0) dargestellt ist. Erst wenn auf einer der Meldeprimärleitungen MPL durch die zugehörige Linienanschalteinheit eine Störung festgestellt wurde, wird der Leitungsschalter LU über die Kontroll- und Steuereinrichtung KSE und die zusätzliche Linienanschalteinheit LAES in die entsprechende Position geschaltet, so daß die gestörte Meldeleitung vom Leitungsende her betrieben werden kann. Gegebenfalls können auch mehrere Schleifenanschlußelemente (SAE) kaskadiert werden, um die Anzahl der anschaltbaren Meldeprimärleitungen zu vergrößern.

[0020] Die erfindungsgemäße Anordnung mit einem Schleifenanschaltelement weist eine Reihe von Vorteilen auf. Für den Schleifenbetrieb ist in der Zentrale keine nennenwerte Hardware erforderlich. Ohne Schleifenbetrieb können alle vorhandenen Linienanschalteinheiten für den normalen Stichleitungsbetrieb verwendet werden. Wird Schleifenbetrieb gefordert, so ist neben dem Schleifenanschaltelement SAE für jeweils m-Meldeprimärleitungen nur eine zusätzliche Linienanschalteinheit und eine Meldeprimärrückleitung erforderlich. Das hat darüberhinaus den Vorteil, daß nur eine Rückleitung vom Schleifenanschaltelement, das am fernen Ende der vielen Meldeprimärleitungen angeordnet wird, zur Zentrale zurückgeführt werden muß, was erhebliche Kosteneinsparungen bringt, im Gegensatz zur Rückführung jeder einzelnen Meldeprimärleitung zur Zentrale. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können auch Vorschriften oder Kundenwünsche leicht erfüllt werden, wenn schleifenfähige Systeme gewünscht sind. Im normalen Betrieb werden dann diese erfindungsgemäß ausgestalteten Schleifensysteme wie normale Stichleitungen betrieben, weil sich in der Praxis so häufig keine Leitungsfehler zeigen. Mit der Erfindung lassen sich daher solche Anforderungen mit einem vertretbaren Kostenaufwand realisieren, ohne daß dafür große Vorleistungen nötig sind, die die große Zahl der übrigen Anlagen ohne Schleifentechnik kostenmäßig vorbelasten.

Ansprüche

1. Gefahrenmeldeanlage für Schleifenbetrieb mit einer Melde-Zentrale (Z), an die mittels einer jeweiligen Linienanschalteinheit (LAE) eine Vielzahl von Meldeprimärleitungen (MPL1,...) mit jeweiligen Gefahrenmeldern (Elemente E1 bis En) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Ende (e) zumindest einer Mehrzahl (m) von Meldeprimärleitungen (MPL1 bis MPLm) an ihrem fernen Ende auf ein Schleifenanschaltelement (SAE) geführt ist, welches seinerseits mit nur einer Meldeprimär-Rückleitung (MPRL) über eine zusätzliche Linienanschalteinheit (LAES) an der Zentrale (Z) angeschlossen ist.

2. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifenanschaltelement (SAE) eine Kontroll- und Steuereinheit (KSE) aufweist, welche im Bedarfsfall mittels eines Leitungs-Umschalters (LU) die betreffende Meldeprimärleitung (MPL) über ein zugehöriges Abschlußelement (EA) an die Meldeprimär-Rückleitung (MPRL) anschaltet.

3. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im störungsfreien Betrieb der Leitungsumschalter (LU) geöffnet ist.

4. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1,2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Meldeprimärleitungen (MPL) an das Schleifenanschaltelement (SEA) angeschlossen sind.

5. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1,2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schleifenanschaltelemente vorgesehen sind.

6. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schleifenanschaltelement mit einer eigenen Meldeprimär-Rückleitung an der Zentrale angeschlossen ist.

7. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifenanschaltelemente kaskadenförmig angeschlossen sind, wobei lediglich das erste Schleifenanschaltelement mit der Zentrale verbunden ist.

8. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch im störungsfreien Betrieb die Meldeprimärleitungen (MPL1,2) vom letzten Element (En) zum Schleifenanschaltelement (SAE) und die Meldeprimär-Rückleitung (MPRL) regelmäßig überwacht werden.

9. Gefahrenmeldeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefahrenmelder mit Elementen ausgebildet sind, die nach dem bekannten Kettensynchronisationsprinzip arbeiten.

Zeichnung