DE3120307A1 - Zonenmelde- oder -kennzeichnungssystem fuer eine ueberwachungs- und/oder steueranlage - Google Patents

Description

München, den 21. Mai 1981 Anwaltsaktenz.: 11 - Pat. 33

American District Telegraph Company, One World Trade Center, Suite 9200, New York, New York 10048, Vereinigte Staaten von Amerika

Zonenmelde- oder -kennzeichnungssystem für eine überwachungs- und/oder Steueranlage

Die Erfindung betrifft ein Zonenmelde- oder -kennzeichnungssystem für eine Überwachung;?- und/oder Steueranlage

- mit einer eine Steuereinheit enthaltenden zentralen Überwachungsstelle,

- mit einer Mehrzahl von an unterschiedlichen Orten angeordneten Sensoren

- sowie mit einem mehradrigen Verbindungskabel, über welches die Sensoren mit der Überwachungsstelle verbunden sind,

zur Ortskennzeichnung einer überwachten Zone unter Verwendung des für die Verbindung der Sensoren vorgesehenen normalen Verbindungskabels.

Obwohl die Erfindung sich allgemein auf überwachungs- und/ oder Steuersysteme bezieht, bei denen an entfernten Stellen gesammelte Daten über ein Kabel zu einer zentralen Steuereinrichtung übertragen werden, sei sie zunächst in Verbindung mit mehradrigen Einbruchsalarmsystem beschrieben, bei welchen die zurück zur Steuereinheit zu übertragenden Daten von vergleichsweise einfacher Natur sind. Die ein unbefugtes Eindringen kennzeichnenden zu der Steuereinheit rückübertragenden Signale bestehen in einem das Eintreten eines Alarmzustandes repräsentierenden Impuls. Normalerweise werden weitere Informationen nicht benötigt, da alle Sensoren an den entfernten Stellen gleichartig sind und somit nur eine Art von Alarmzuständen aufnehmen können.

Wie weiter unten näher erläutert werden wird, befaßt sich die Erfindung auch mit der übertragung komplexer Daten,

die beispielsweise die Unterscheidung zwischen verschiedenen Alarmarten, wie Feuer oder Einbruch und - in weiterer Ausgestaltung - die Überwachung von Raumtemperatur, Kesseldruck, Liftbetrieb, Notbeleuchtung usw. beinhalten können.

Zunächst sei jedoch ein Zonenkennzeichnungssystem beispielhaft anhand einer Einbruchsmeldeeinrichtung beschrieben.

In mehradrigen Erfassungssystemen, in denen eine Mehrzahl von Sensoren parallel an ein mehradriges Verbindungskabel angeschlossen ist, ist es bei der Erfassung eines Einbruches oder einer unbefugten Manipulation häufig schwierig, den Ort festzustellen, an welchen der Alarmzustand verursacht wurde. Wenn das Wachpersonal oder andere verantwortliche Personen auf eine Alarmanzeige reagieren sollen, ist es für sie schwierig, zu erkennen, wo die Sicherheitsverletzung stattgefunden hat, und daher auch schwierig zu wissen, in welcher Weise zu reagieren ist.

Für die Anzeige des Alarmortes benötigen bekannte Meldesysteme ein oder mehrere getrennte Kabel. Das Verlegen mehrerer Leitungsadern zusätzlich zu den für das Einbruchsalarmsystem verwendeten Leitungsadern ist teuer und je nach Art der vorhandenen Installation mitunter unmöglich.

Akustische Alarmgabe am Ort des Eindringens oder des Einbruches, welche die betreffende Stelle hörbar anzeigt, ist häufig unwirksam, da sie den Eindringling warnt und ihm somit die Möglichkeit zur Flucht gibt. Darüberhinaus warnen diese Systeme den Eindringling, daß seine Anwesenheit entdeckt ist, so daß er Gegenmaßnahmen treffen kann, um seine Ergreifung zu verhindern. Dadurch kann das Wachpersonal, welches das Eindringen zu untersuchen hat, gefährdet werden. Außerdem sind akustische Alarmsignale am Ort des jeweiligen Sensors nicht geeignet, das Wachpersonal auf den Eindringort hinzuweisen, falls die zentrale Steuereinheit nicht im Hörbereich aller Empfänger oder Sensoren liegt.

Um eine Zonenkennzeichnung über ein bereits verlegtes mehradriges Kabel zu ermöglichen, kann man sich eines digitalen Kodesystems bedienen, bei dem jedem der mit dem mehradrigen Kabel verbundenen Empfänger ein anderer Adressenkode zugeordnet ist, der in der zentralen Steuereinheit auf einer Zeitmultiplexbasis ausgewertet wird, wobei die zentrale Steuereinheit eine Reihe von Kodes erzeugt, die bei der Aufnahme in einem speziellen Empfänger den betreffenden Sensor mit seinem Ausgang an das mehradrige Kabelsystem ankoppeln. Ein derartiges Verfahren erfordert selbstverständlich großen Schaltungsaufwand zur Kodeerkennung und Kodeerzeugung. Ausserdem ist die Schulung des Personals zur Installierung derartiger Systeme kompliziert und aufwendig, da die Kenntnis der Kodierungen und der KodeeinstelIverfahren vermittelt werden muß. Ferner sind Einrichtungen erforderlich, mittels derer die Zonenkodiersignale von den normalerweise für die Steuerung der an das mehradrige Kabel angeschlossenen individuellen Sensoren erforderlichen Steuersignale abgetrennt werden können. Steuersignale sind üblicherweise digitaler Natur und unterscheiden sich daher nur wenig von den Digital Signalen, die zur Identifizierung eines gegebenen Sensors ausgesendet werden.

Es ist auch ein Zonenkennzeichnungssystem denkbar, in welchem unter Verwendung der vorhandenen Kabel die Auswahl der einzelnen Sensoren akustisch oder zumindest mit akustischen Frequenzen erfolgt, wobei jedem Sensor eine bestimmte Hörfrequenz zugeordnet ist. Als frequenzbestimmende Elemente können beispielsweise Stimmgabeln in den Sensoren verwendet werden, so daß die Sensoren durch ein akustisches Signal der geeigneten Frequenz bestimmt werden können.

Die Erzeugung einer Vielzahl unterschiedlicher akustischer Frequenzen ist jedoch teuer und erfordert komplizierte elektronische Schaltungen, beispielsweise Filtersysteme zur Aussiebung der Sensorantworten aus dem verwendeten akustischen Träger. Da außerdem häufig Ultraschalleinrichtungen bei den

Sensoren zur Ermittlung von Eindringlingen verwendet werden, kann ein Nebensprechen zwischen den Ultraschalleinrichtungen und den akustischen Einrichtungen des Meldesystems auftreten.

Sowohl bei den oben beschriebenen digital kodierten Systemen als auch bei akustisch kodierten Systemen ist der Anteil der Fehlalarme wegen des erwähnten Übersprechens zwischen Sensor-/ Steuersignalen und auf denselben Leitungen übertragenen Zonenkennzeichnungssignalen unzulässig hoch. Bei Verwendung separater Leitungen für die Zonenkennzeichnung wachsen die Systemkosten stark an, falls eine Nachrüstung mit zusätzlichen Leitungsadern bei gegebener Installation überhuapt möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zonenkennzeichnungssystem zu schaffen, das keine zusätzliche Verkabelung benötigt, sicher arbeitet und mit vergleichsweise geringem Aufwand zu realisieren ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Zonenkennzeichnungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei dem System gemäß der Erfindung werden in einer zentralen Steuereinheit und in den Sensoren Zähler verwendet, die gemeinsam fortschaltbar sind. Die Übereinstimmung der Zählstände in der Steuereinheit und den Sensoren bestimmt jeweils den Sensor, der in einem gegebenen Zeitpunkt des Zählerzyklus aktiviert ist. Somit ist der einzige für jeden Sensor notwendige zusätzliche Schaltungsaufwänd ein Zähler, der mit einem bestimmten Ausgang beispielsweise über einen steckbaren Schaltstift mit der übrigen Sensorschaltung zur Aktivierung verbunden ist. Dadurch wird die Nachrüstung eines bereits installierten Systems mit einer Zonenkennzeichnung außerordentlich einfach. Die Verwendung eines lokalen Zählers und eines Schaltstiftes zur Aktivierung und Identifizierung eines speziellen Sensors stellt eine besonders einfache Kodiervorrichtung dar, die nur geringe Schulung des Montagepersonals voraussetzt.

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Im folgenden seien einige vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung beschrieben:

Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Meldetafel mit An zeigelampen oder dergleichen vorgesehen, die jeweils einem gegebenen Zählerausgang zugeordnet sind. Der in der Steuereinheit vorgesehene Zähler wird simultan mit den Zählern in den Sensoren fortgeschaltet, wobei ein gegebener Sensor nur dann aktiviert wird, wenn an einem vorbestimmten Ausgang seines Zählers Ausgangssignal erscheint. Die Aktivierungssysteme jedes Sensors sind jeweils mit einer anderen Ausgangsklemme des zugeordneten Zählers verbunden. Während eines Zählerzyklus werden die Sensoren nacheinander aktiviert und können dabei ein Alarmkennzeichnungssignal an eine der Adern des Verbindungkabels abgeben. Die auf dieser Ader erscheinenden Signale werden in der Steuereinheit parallel einer Vielzahl von UND-Gliedern mit mehreren Eingängen zugeführt. Jedes dieser UND-Glieder ist jeweils einer Ausgangsklemme des Zählers in der Steuereinrichtung zugeordnet. Die Ausgänge der UND-Glieder betätigen entsprechende Anzeigeelemente auf der Meldetafel. Falls ein spezieller Sensor ein Ausgangssignal liefert, das einen Alarmzustand kennzeichnet, so bewirkt das gleichzeitige Eintreffen eines Signals von diesem Sensor mit dem ihm zugeordneten Ausgangssignals des Zählers der Steuereinheit, daß das zugeordnete UND-Glied ein Ausgangssignal abgibt, durch welches an der Meldetafel eine Anzeigelampe oder ein anderes Anzeigeelement eingeschaltet wird.Die Alarmzustandskennzeichnung wird in einer Halteschaltung verriegelt, so daß das betreffende Anzeigeelement eingeschaltet bleibt, obwohl die Koinzidenz zwischen Zähler-ausgangssignal und Sensorsignal nur während eines Taktimpulses gegeben ist. Durch die Verriegelung der Alarmkennzeichnung bleibt das betreffende Anzeigeelement eingeschaltet und kennzeichnet den speziellen Sensor, der ein dem Alarmzustand entsprechendes Ausgangssignal abgibt.

Es ist daher lediglich erforderlich, jeden Sensor mit einem

Impulsdetektor, einem Zähler und einem UND-Glied auszustatten, das mit einem Eingang an den Einbruchsdetektor und mit einem zweiten Eingang an den entsprechenden Ausgang des zugeordneten Zählers angeschlossen ist und mit einem dritten Eingang mit dem Ausgang des Impulsdetektors verbunden ist, derart daß bei Koinzidenz aller drei Signale ein Ausgangssignal an das mehradrige Verbindungskabel angelegt wird,welches zur Steuereinheit rückübertragen wird. Das Alarmsignal eines gegebenen Sensors ist nur während der Dauer eines Taktimpulses verfügbar und es ist die Zeit der Koinzidenz zwischen dem Eintreffen dieses speziellen Signals von dem UND-Glied des Sensors und einem Ausgangssignal des Zählers in der Steuereinheit, in welcher die Identität des das Alarmkennzeichnungssignal aussendenden Sensors bestimmt wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Alarmkennzeichnungssignal über dieselbe Ader zu der Steuereinheit zurückübertragen, die normalerweise zur Speisung des Detektors dient. Bei Ultraschalldetektoren führt diese Ader ein Hochfrequenzsignal. Ein Impuls ist von diesem Hochfrequenzsignal durch Filterung leicht unterscheidbar. Es ist daher nicht schwierig, in der Steuereinheit die Zone oder die Stelle des Alarrnzustandes festzustellen, indem das Hochfrequenzsignal durch Filterung abgetrennt wird, so daß nur der Impuls des UND-Gliedes des Sensors bleibt, der das Alarmsignal sendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt geringes Übersprechen auf.

Das beschriebene System ist äußerst preiswert, da es nur einige einfache Zähler und UND-Glieder mit mehreren Eingängen verwendet. Komplizierte digitale Dekodierbausteine oder akustische Bauteile sind für die Zonenkennzeichnung nicht erforderlich.

Die Nachrüstung eines bereits installierten Systems mit einer derartigen Zonenkennzeichnungseinrichtung ohne zusätzliche Leitungsadern wird dadurch erleichtert, daß die Zonenkennzeichnungssignale so gewählt werden, daß sie mit den bereits

existierenden und in dem installierten System verwendeten Signalen komp*-tibel sind. So kann der Takt derselbe Takt sein, der zur Aussendung sogenannter Halteimpulse zu den Sensoren dient, wobei diese Halteimpulse zum "Einfrieren" der Anlage verwendet werden. Daher ist keine zusätzliche Impulserzeugerschaltung notwendig und die Signale werden in jedem Sensor während des normalen Betriebes aufgenommen.

Eine Redundanz bei der Alarmkennzeichnung läßt sich dadurch erreichen, daß ein Alarmzustand nicht nur durch den Signalzustand auf der Alarmader sondern auch durch ein Signal von einem speziellen UND-Glied auf einer anderen Ader, beispielsweise der Hochfrequenzader, angezeigt wird.

Bisher wurde angenommen, daß das Alarmzustandssignal nur während des Auftretens eines Alarmzustandes auf die Leitung gegeben wird. Das Alarmzustandssignal kann aber auch im Fehlen eines normalerweise vorhandenen Signals bestehen, welches aufhört, wenn ein Alarmzustand ermittelt wird oder Adern des Verbindungskabels unterbrochen oder aufgetrennt werden. Dies bietet Schutz gegen unbefugte Manipulationen, in/dem das Auftrennen der Leitung und das Aufhören des Signals einen Alarmzustand darstellen, der durch das vorliegende System überwacht werden kann.

Obwohl das System in der vorangehenden Beschreibung nur im Zusammenhang mit einer Alarmzustandsdetektorschaltung behandelt wurde, sei darauf hingewiesen, daß ein Alarmzustand nur einer der Zustände ist, die durch das vorliegende System überwacht und gemeldet werden können.

So können in überwachungs- und Steuersystemen z.B. drei verschiedene Arten von Daten auftreten, wie Alarmdaten, zu registrierende Daten und STeuerdaten. Alarmdaten entstehen bei dem Eintritt irgendeiner gefährlichen Situation, beispielsweise eines Kesselüberdruckes. Registrierdaten beinhalten beispielsweise die Aufzeichnung eines Energieverbrauches.

Steuerdaten schließlich beinhalten Daten, die für die Durchführung einer Steuerfunktion analysiert werden. So kann beispielsweise die Raumtemperatur für die Ofensteuerung überwacht werden.

Es ist wichtig, an einer entfernten Stelle anfallende Daten ohne den Einsatz komplizierter Modems oder digitaler Kodiereinrichtungen sammeln zu können und in der Lage zu sein, die Sensoren in geeigneter Weise auszuwählen und zu programmieren, so daß sie eine Vielfalt unterschiedlicher entfernt anfallender Daten sammeln und Steuerfunktionen ausüben können.

Zusätzlich können Gebäudeüberwachungs-, Automatisierungsund Steuersysteme auch mit Sicherheitsfunktionen ausgestattet sein. Ein System kann beispielsweise so programmiert sein,daß es bei Verwendung von Feuer- und Einbruchsdetektoren in der Lage ist, festzustel len,welche spezielle Einrichtung aktiviert ist. Dies ist deshalb wichtig, weil je nach Alarmart im vorliegenden Beispiel entweder die Feuerwehr oder die Polizei benachrichtigt werden muß.

Es können ferner einige Sensoren vorhanden sein,die täglich während 24 Stunden betriebsbereit sein müssen, während andere Sensoren nur nachts oder während solcher Zeiten eingeschaltet sein sollen, wenn keine Aktivität erwartet wird. So sollen beispielsweise sogenannte Fenstereinbruchs- Foliendetektoren häufig während 24 Stunden täglich überwacht werden, während Ultraschallbewegungsdetektoren während der Geschäftszeit ausgeschaltet sein sollen. Deshalb ist es wichtig, die Überwachungsbasis der Sensoren auswählen zu können.

Eine andere gegebenenfalls erforderliche Funktion ist eine Eingangs- oder Ausgangsverzögerung gegenüber einem augenblicklichen Alarm. Dieses Merkmal dient üblicherweise dazu, das System "schärfen" und dann weggehen zu können, wobei das System nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit aktiviert wird. In gleicher Weise soll der Alarm beim Eintritt in einen ge-

-y-

schützten Bereich während einer bestimmten Zeitspanne unterdrückt werden, um einer befugten Person eine "Entschärfung" des Systems zu ermöglichen.

Es gibt ferner Beispiele, bei denen ein Alarm aus Redundanzgründen nur dann gegeben werden soll, wenn ein zweiter Sensor dieselbe Alarmzustandskennzeichnung liefert. Man muß daher in der Lage sein, die Sensoren so zu programmieren, daß sie entweder sofort oder nur dann ein Alarmzustandssignal abgeben, wenn ein zweites redundantes Signal vorliegt.

Es kann wünschenswert sein, daß ein entfernt angeordneter Sensor an seinem Aufstellungsort eine lokale Alarmgabe verursacht. Im Gegensatz dazu steht der "stille" Alarmzustand, bei dem die Alarmzustandsanzeige in der Steuereinheit stattfindet.

Auch das Merkmal "Vorwarnung" kann nützlich sein. Es dient dazu, eine autorisierte Person daran zu erinnern, daß das System eingeschaltet ist.

Es können selbstverständlich auch verschiedene Alarmsignale vorgesehen sein, die beispielsweise eine Sperre gegen Einbrecher kennzeichnen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Möglichkeit vorgesehen, während der taktweisen Fortschaltung des in dem Sensor angeordneten Zählers, der als Adressenzähler dient, die Erzeugung von Taktimpulsen zu unterdrücken und eine zweite Reihe von Taktimpulsen zu erzeugen, die in dem Sensor einen sogenannten Hilfszähler fortschalten. Die Ausgänge des Hilfszählers sind beispielsweise durch Schaltstifte mit Schaltungen verbunden, die die beschriebenen Funktionen bieten. So kann nach der Adressierung eines vorbestimmten Sensors durch Adressentaktimpulse die weitere Aussendung dieser Taktimpulse unterdrückt werden. Statt-dessen kann der Hilfszähler in dem Sensor fortgeschaltet werden, wobei

1?-

Informationsübertragung stattfindet, wenn während der Fortschaltung des Hilfszählers eine spezielle weitere Funktionsschaltung aktiviert wird.

Jeder Sensor kann eine Reihe von Funktionen beinhalten, die Sicherheits- oder Alarmzuständen zugeordnet sind und denen Funktionen folgen, welche der Datensammlung und Steuerung dienen. Alternativ kann der Sensor auch ausschließlich für Sicherheits-oder Datensammelfunktionen eingerichtet sein. Wenn bei der Datenüberwachung drei Zustände überwacht werden sollen, können die entsprechenden Sensoren mit der Taktung der Hilfszähler betätigt werden. Wenn in einem gegegeben Sensor nur einer der drei Zustände überwacht werden soll, ist nur der dafür zuständige Schaltstift eingesetzt. Bei der Sicherheitszustandsüberwachung kann ein Schaltstift beispielsweise so eingesetzt sein, daß die Steuereinheit eine Kennzeichnung erhält, daß der Sensor 24 Stunden pro Tag eingeschaltet ist. Bei einem Ausführungsbeispiel wird auf den ersten Taktimpuls für den Hilfszähler hin der Alarmzustandssensor mit der Steuereinheit rückverbunden. Das Einsetzen eines weiteren Schaltstiftes führt dazu, daß nach einer vorbestimmten Zahl von Taktimpulsen für den Hilfszähler eine Kennzeichnung übertragen wird, daß der Alarm ein 24-Stunden-Alarm ist.

Beim Sammeln von Daten kann die zu der Kontrolleinheit zurückübertragene Information ein Analog-Signal sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dies ein Strom, der dem abgetasteten Zustand proportional ist.

Die Verwendung eines Stromes als Informationsgröße hat im Gegensatz zur Verwendung von Spannungswerten den Vorteil, daß keine Kompensierung der Leitungslänge des Verbindung¹.,-kabels erforderlich ist und daß die Fehleranfälligkeit im allgemeinen geringer ist.

Während es mitunter wünschenswert ist, die Adressentaktim-

- γ- w.

pulse zu unterdrücken, sind oft einfache Daten in dem Intervall zwischen den Taktimpulsen zu übertragen. Dabei ist bei unkomplizierten Daten keine Unterdrückung von Taktimpulsen erforderlich. Im allgemeinen können einige Primärdaten auf diese Weise behandelt werden, während komplexe Daten die Unterdrückung von Adressentaktimpulsen erforderlich machen.

Die Taktimpulse zur Adressierung einerseits und für die Hilfsfunktionen andererseits können dadurch unterschieden werden, daß für den Adressentakt positive Impulse und für den Takt der Hi Ifsfunktionen negative Impulse verwendet werden.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Einbruchsalarmsystems mit einem mehradrigen Verbindungskabel, in welchem eine Mehrzahl von Sensoren parallel an das Verbindungskabel angeschaltet sind,

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles des Zonenkennzeichnungssystems mit einem Zonenbestimmungsblock in einem Sensor, einem Zonendetektor in einer Steuereinheit und einer Meldetafel,

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Schaltung zur Verhinderung von Überbrückungs- und Manipulierversuchen zur Verwendung in einem Alarmzustandsanzeigesystem mit Zonenkennzeichnung ohne zusätzliche Rückleitungsadern,

Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispieles eines Tiefpaßfilters für die Verwendung bei der Schaltung nach Fig. 2,

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines nachgerüsteten Systems zur Verwendung an einem fest eingebauten Vierdraht-Einbruchsdetektorsystems,

Fig. 6 schließlich zeigt ein Blockdiagramm eines Überwachungsund Steuersystems mit erweiterter Kapazität zur Daten-

fernsammlung und Steuerung das ebenfalls eine Vierdrahtleitung verwendet.

In Fig. 1 ist ein typisches Einbruchsalarmsystem mit vieladriger Verkabelung dargestellt. Es beinhaltet eine Steuereinheit 10 sowie eine Anzahl von Sensoren 12 und 14, die in
Parallelschaltung an die Adern des vieladrigen Verbindungssystems angeschlossen sind. In den Sensoren befinden sich
Schalter SW₅ die öffnen und damit eine Alarmgabe einleiten, wenn jemand sich unbefugterweise an dem Sensorgehäuse zu schaffen macht. An die Steuereinheit 10 ist eine Alarmeinheit 15 angeschlossen.

Bei dem dargestellten vieladrigen Leitungssystem haben die
vier Adern folgende Funktionen: Die untere mit B bezeichnete schwarze Ader dient als Erd- oder Rückleitung für das System; die mit R bezeichnete rote Ader dient zur Zuführung
einer Versorgungsgleichspannung zu den Sensoren; die mit Y
bezeichnete gelbe Ader dient zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen, beispielsweise zur Speisung von Ultraschalleinrichtungen in den Sensoren, sie kann ferner für ein "Antistoß"- und Brückenalarmsignal verwendet werden, das von
einem dem hochfrequenten Wechselstromsignal überlagerten
Gleichstromsignal gebildet wird; die mit G bezeichnete grüne Ader dient sowohl zur Übertragung von Steuersignalen mit Verriegelungs-, Rückstell- und Haltefunktionen zu den Sensoren als auch zur Rückübertragung von Alarmsignalen zu der Steuereinheit 10. Ein Alarmsignal auf der grünen Ader G entsteht durch das Erden dieser Ader. Das Erdpotential wird in der Steuereinheit 10 festgestellt und führt zur Aktivierung der Alarmeinheit 15. Diese Alarmeinheit kann außerdem durch eine Stoßanzeige mittels eines Schalters SW aktiviert werden, welche über die gelbe Ader Y ermittelt wird.

Die Erzeugung einer Alarmmeldung zeigt - wie erwähnt - zwar an, daß ein Einbruch stattgefunden hat, sie ermöglicht jedoch keine Lokalisierung des Eindringlings.

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Zur Schaffung eines preiswerten Bereichsanzeigesystems ohne die Verwendung von komplizierten Adressierungsverfahren besitzt das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Steuereinheit 10 eine Bereichsdetektorschaltung 20, die im folgenden kurz als Zonendetektor bezeichnet wird, sowie eine Meldetafel 22, die mit dem Zonendetektor verbunden ist. Der mit 12 bezeichnete Sensor beinhaltet einen Zonenkennzeichner 24, der in Verbindung mit dem Zonendetektor 20 und dem Meldefeld 22 der Steuereinheit 10 dafür sorgt, daß ein spezielles Sensorgehäuse auf der Meldetafel identifiziert wird, sobald ein in diesem Gehäuse angeordneter Detektor 26 ein unbefugtes Eindringen feststellt.

Im folgenden sei der Ablauf einer solchen Ermittlung und Identifizierung beschrieben: In den Sensoren sowie in der Steuereinheit befinden sich Zähler 30 bzw. 32. Diese Zähler können beispielsweise herkömmliche handelsübliche Schieberegister oder irgendwelche anderen Zähler oder äquivalente Anordnungen sein, die durch Taktimpulse fortschaltbar sind. Um die Zähler 30 und 32 gleichzeitig fortzuschalten.1iefert ein Impulsgenerator 34 Impulse an eine Leitung 36 und über einen durch eine Steuereinheit 40 steuerbaren 'Schalter 38 an eine Leitung 42, an die alle Sensoren parallel angeschaltet sind. In jedem Sensor befindet sich ein Impulsdetektor 44, der auf diese regelmäßigen Impulse anspricht und über eine Leitung 46 Signale an den Zähler 30 und an einen Eingang eines UND-Gliedes 48 liefert. Ein weiterer Eingang des UND-Gliedes 48 ist mit einer Verriegelungsschaltung 50 verbunden, an die der Detektor 26 angeschlossen ist. Die Verriegelungsschaltung 50 liefert ein kontinuierliches Signal, sobald der Detektor 26 einen Einbruch oder irgendeine vorbestimmte Alarmsituation ermittelt. Der dritte Eingang des UND-Gliedes 48 ist mit einem der Ausgänge des Zähler 30 verbunden. Dieser spezielle Ausgang ist für den jeweiligen Sensor kennzeichnend, da in jedem Sensor das UND-Glied 48 mit einem anderen Zählerausgang verbunden ist.

Die Verriegelungsschaltung 50, der Detektor 26 und das UND-Glied 48 sowie der Impulsdetektor 44, der beispielsweise einen monostabilen Multivibrator beinhaltet, sind in herkömmlicher Schaltungstechnik aufgebaut. In Abhängigkeit von einem über die Leitung 42 eintreffenden verlängerten Impuls erzeugt der Impulsdetektor 44 ferner einen Rückstel1 impuls, der den Zähler 30 über die Leitung 50 zurückstellt. Die Bewertung des verlängerten Impulses geschieht beispielsweise durch ein einfaches Zeitglied, welches aus einem Kondensatorladekreis und einem Komparator besteht, der die Ladespannung des Kondensators mit einer vorbestimmten Spannung vergleicht. Der genannte Kondensator ist so angeordnet, daß er aufgeladen und entladen wird, wenn der Impulsgenerator 34 kurze Impulse an die Leitung 36 abgibt. Nur wenn der erwähnte verlängerte Impuls eintrifft, erreicht seine Ladespannung schließlich den vorbestimmten Schwellwert, so daß der Komparator einen Rückstel1impuls erzeugt, der dem Zähler 30 zugeführt wird.

Zur Erzeugung des Rückstel1impulses dient eine Zählerkontrolleinheit 54, die über eine Leitung 56 mit dem Impulsgenerator 34 verbunden ist. Diese Zählerkontrolleinheit zählt die Anzahl der von dem Impulsgenerator 34 erzeugten Impulse und gibt den erwähnten verlängerten Impuls an eine Leitung 58 ab, nachdem sie eine dem Zählvolumen des Schieberegisters entsprechende Impulszahl abgezählt hat. Der verlängerte Impuls wird von der Leitung 58 über einen Schalter 38 zu der Leitung 42 übertragen, wobei dieser Schalter 38 unter dem Einfluß einer Steuereinheit 40 steht, die das Vorhandensein eines Impulses auf der Leitung 58 abtastet.Gleichzeitig mit der Erzeugung eines verlängerten Impulses auf der Leitung 48 wird über eine Leitung 60 ein Rückstel1impuls zu dem Zähler 32 übertragen.

Der Impulsgenerator 34 kann bei Systemen entfallen, die regelmäßig auftretende Halteimpulse verwenden. An Stelle der von einem separaten Impulsgenerator 34 erzeugten Impulse

können diese Halteimpulse selbst von den Impulsdetektoren 44 erfaßt werden. Die Halteimpulse haben somit einen doppelten Zweck: Sie werden einerseits bei der Zonenkennzeichnung verwendet und dienen andererseits zum "Einfrieren" aller Sensoren, wenn das System zum Zwecke der Fehlerinspektion begangen werden soll. Ein derartiges System wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben.

Wenn bei der Schaltung gemäß Fig. 2 am Ausgang des UND-Gliedes 48 ein Signal auftritt, ist dies ein Anzeichen dafür,daß an einem speziellen Sensor Alarmzustand gegeben ist. Das UND-Glied 48 wird durch das gleichzeitige Auftreten eines von der Verriegelungsschaltung 50 abgegebenen Alarmsignals, eines Ausgangsimpulses des Zählers 30 und eines Impulses auf der Leitung 46 aktiviert. Diese Aktivierung des UND-Gliedes 48 erfolgt nur einmal während des betreffenden Zyklus des Zählers 30. Ihre Dauer entspricht der Länge der von dem Impulsgenerator 34 erzeugten Impulse.

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 48 wird über eine Leitung 64 zu der Steuereinheit 10 zurückübertragen. Diese beinhaltet ein Einbruchsermittlungs- und Alarmsystem 66, welches das Alarmsignal der Leitung 64 aufnimmt. Gleichzeitig wird das Alarmsignal parallel jeweils einem Eingang von UND-Gliedern 68 zugeführt. Die jeweils zweiten Eingänge der UND-Glieder 68 sind mit den verschiedenen Ausgängen des Zählers 32 verbunden. Jedem Ausgang des Zählers 32 ist also eines der UND-Glieder 68 zugeordnet, den anderen Eingängen aller dieser UND-Glieder 68 wird über die Leitung 64 parallel ein Alarmkennzeichnungssignal zugeführt.

Das gleichzeitige Auftreten eines Alarmkennzeichnungssignals auf der Leitung 34 und eines Ausgangsimpulses des Zählers 32 erzeugt einen Ausgangsimpuls an dem entsprechenden UND-Glied 68. Das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes wird einer zugeordneten Verriegelungsschaltung 70 und sodann einer entsprechenden Anzeigevorrichtung 72 in der Meldetafel 22 zugeführt.

Die Meldetafel 22 kann in ihrer einfachsten Ausführungsform aus einer Reihe von Leuchtdioden bestehen, die so gekennzeichnet sind, daß jede von ihnen einem bestimmten Exemplar der Sensoren entspricht.

Während des Betriebes liefert der Impulsgenerator 34 gleichzeitig Impulse an die Zähler 30 und 32, so daß diese synchron fortgeschaltet werden. Wenn die Zähler als Schieberegister ausgebildet sind, werden ihre Ausgänge nacheinander aktiviert, so daß auch die entsprechenden Und-Glieder 68, die Verriegelungsschaltungen 70 und die Leuchtdioden 72 nacheinander aktiviert werden. Gleichzeitig werden die Zähler 30 in den Sensoren mit derselben Sequenz fortgeschaltet. Falls der Detektor 26, der zugeordnete Ausgang des Zählers 30 und der Impulsdetektor 44 gleichzeitig ein Signal abgeben, erzeugt das UND-Glied 48 des betreffenden Sensors einen Impuls oder ein anderesSignal auf der Leitung 64. Dies wird in dem Zonendetektor 20 ermittelt, wobei das zugeordnete UND-Glied 68 in der Steuereinheit 10 aktiviert wird, wenn gleichzeitig mit dem Signal auf der Leitung 64 ein spezieller Zählerausgang Signal liefert. Die Meldetafel 22 liefert daraufhin eine geeignete Anzeige, die nicht nur den Alarmzustand sondern auch den Ort kennzeichnet, an dem der Alarmzustand ermittelt wurde.

Nachdem die Zähler einen Zyklus durchlaufen haben, wird ein Rückstellimpuls übertragen und es beginnt ein neuer Zählerzyklus .

Die Sensoren 12 können Alarmzustände beliebiger Art ermitteln. Die Tatsache, daß ein Alarmzustand gegebn ist, kann über irgendeine Leitung zur Steuereinheit übertragen werden. Es werden also nur bereits vorhandene Leitungsadern benötigt, da jedes Einbruchsalarmsystem wenigstene eine Leitungsader besitzt, über die die Kennzeichnung eines Alarmzustandes übertragen wird. Durch das gemeinsame Auftreten dieser Alarmzustandskennzeichnung und eines speziellen Ausgangssignals läßt sich derjenige Sensor identifizieren, bei welchem der Alarm-

zustand gegeben ist.

Alarmzustände können beispielsweise durch das öffnen von an Türen, Fenstern usw. angebrachten Schaltern beim unbefugten Eindringen in geschützte Räume erzeugt werden, sie können durch die Ausgangssignale von Ultraschalldetektoren gebildet werden oder durch unbefugte Manipulations- oder Überbrückungsversuche verursacht werden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten System ist eine der Alarmleitungen eine Leitung, mittels derer unbefugte Manipulationen z.B. Auftrennen oder überbrücken überwacht werden. Ein Sensor 80 beinhaltet einen Eindringdetektor 82, der seinerseits eine Mehrzahl unterschiedlicher Detektorschaltungen enthält. Die erste dieser Detektorschaltungen ist beispielsweise eine herkömmliche Einbruchsdetektorschaltung und besteht aus Schaltern und/oder Ultraschalleinrichtungen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Schaltung vorgesehen sein, die das Überbrücken oder Durchtrennen oder andere Manipulationen einer Leitung überwacht. Diese Schaltung spricht entweder auf Adernunterbrechungen oder Kurzschlüsse zwischen den Adern des vieladrigen Kabels an, mittels dessen die Sensoren miteinander und mit der Steuereinheit verbunden sind. Darüberhinaus spricht die Schaltung auf die Überbrückung eines Sensors an.

Eine der Möglichkeiten, ein Einbruchsalarmsystem unwirksam zu machen besteht darin, einen gegebenen Sensor auszuschalten, indem die Leitungsadern vor und hinter dem Ort des Sensors miteinander verbunden werden und den Sensor anschließend durch Auftrennen der zu ihm führenden Adern aus dem System herauszutrennen. Es wurden Systeme vorgeschlagen, bei denen der Zustand der zu einem speziellen Sensor führenden Leitungsdrähte überprüft werden, so daß Adernunterbrechungen oder - kurzschlüsse überwacht werden. Der Adernzustand bildet den Alarmzustand, der abgetastet und zur Steuereinheit rückgemeldet wird.

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Die Rücksendung von Alarmkennzeichnungen beliebiger Art erfolgt über einen Zonenkennzeichner 84, der beispielsweise dem Zonenkennzeichner 24 von Fig. 2 gleicht. Das Ausgangssignal des Zonenkennzeichners 84 dient zum Ausschalten einer Schaltvorrichtung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Feldeffekttransistor 86 besteht, der mit einem Schalter 88, der beispielsweise ein stoßempfindlicher Schalter ist und bei unbefugten Manipulationen öffnet, und einem Widerstand 90 in der Sensoreinheit 80 in Reihe geschaltet. Die Schaltung zur Überwachung unbefugter Manipulations- und uberbrückungsversuche verwendet die oben erwähnte gelbe Ader Y. Zu diesem Zweck wird den normalerweise über diese Ader übertragenen Wechselstromsignalen eine Gleichspannungssignalisierung überlagert, wobei die Gleichstromsignale in der Steuereinheit durch Tiefpaßfilter herausgesiebt werden.

Im folgenden sei die Ermittlung eines Alarmzustandes auf der gelben Ader Y beschrieben: Es wird eine Widerstandskette gebildet, die aus einem Widerstand R₁ in der Steuereinheit 10, einem Widerstand R₂ in dem Sensor 80 und Widerständen R^ und R₄ in weiteren Sensoren besteht. Die Widerstände R₁, R₂, R₃ und R„ sind durch das Einschleifen der Sensoren in die gelbe Ader Y miteinander in Reihe geschaltet. Der Rückpfad verläuft über die Erdader B. Die Widerstandskette bildet ein Spannungsteilernetzwerk, das zwischen den Widerständen R₁ und R₂ einen Knoten 92 besitzt. Dieser ist mit dem invertierenden Eingang eines Komparators 94 verbunden. Der nicht invertierende Eingang dieses Komparators wird über einen Spannungsteiler, der aus einem Potentiometer 98 und einem Widerstand 100 besteht und zwischen Erde und eine Versorgungsquelle 96 geschaltet ist, von letzterer mit einer einstellbaren Gleichspannung beaufschlagt. Der zwischen dem Potentiometer 98 und dem Widerstand 100 liegende mit 102 bezeichnete Spannungsteilerpunkt ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 94 verbunden.

Bei der Verwendung von Ultraschalldetektoren dient ein Tiefpaßfilter 104 zur Ausfilterung der von einem Oszillator 106

für den Betrieb der in den Sensoren angeordeten Ultraschalldetektoren erzeugten Wechselspannungssignale.

Falls der Detektor 82 während des Betriebes durch geeignete Mittel einen Alarmzustand feststellt, wird der betreffende Feldeffekttransistor 86 durch den zugeordneten Zonenkennzeichner 84 in seinen nichtleitenden Zustand gesteuert. Der Zonenkennzeichner 84 besitzt ein UND-Glied, welches anspricht, wenn an seinen Eingängen gleichzeitig ein Ausgangssignal des Einbruchsdetektors 82 und ein Impuls eines in der Steuereinheit 10 angeordneten Impulsgenerators anliegen. Der Impulsgenerator besteht aus einer Einheit 108 zur Erzeugung von Steuerimpulsen, zu denen auch Halteimpulse gehören. Wenn ein bestimmter Feldeffekttransistor 86 in seinen nichtleitenden Zustand gesteuert ist, entsteht an dem Komparator 94 ein Spannungsungleichgewicht, durch welches die Alarmeinheit 110 aktiviert wird. Die Aktivierung der Alarmeinheit 110 wird durch einen Zonendetektor 112 festgestellt, der beispielsweise dem Zonendetektor 20 von Fig. 2 entspricht und der die zugehörige Anzeigelampe 114 einschaltet und damit den Ort oder den Bereich kennzeichnet, in welchem der Alarmzustand verursacht wurde.

Bei einem Überbrückungsversuch beispielsweise der gelben Ader, der durch die gestrichelte Linie 115 angedeutet ist, wird der Widerstand Rp kurzgeschlossen. Dadurch entsteht wiederum ein Ungleichgewicht an dem Komparator 94, das zu einer Alarmgabe führt, wobei der Ort des Uberbrückungsversuches auf der Meldetafel angezeigt wird.

In der vorangehenden Beschreibung wurden Alarmkennzeichnungssignale beschrieben, die auf Leitungsadern auftreten, die üblicherweise nicht zur Übertragung von Alarmkennzeichnungssignalen dienen. Die gelbe Ader Y dient bei der beschriebenen Ausführungsform zur Ermittlung von Manipulations- und Überbrückungsversuchen, während die grüne Ader G zur Übertragung von Signalen dient wie sie bei der herkömmlichen Einbruchs-

überwachung auftreten. Wenn Einbruchsdetektoren einen Einbruchsversuch feststellen, verbinden sie lediglich die grüne Ader G mit Erdpotential. Dieses Erden der grünen Ader G wird mit einem Hauptalarmrelais 120 in der Steuereinheit 10 festgestellt, welches die Alarmeinheit 110 einschaltet, wobei die Aktivierung der Alarmeinheit 110 durch den Zonendetektor 112 festgestellt und durch die Meldeeinrichtung 114 angezeigt wird. Die vorliegende Anordnung bildet ein redundantes System, bei dem jede Art von Alarmzustand auf der gelben Ader Y zur Manipulationsüberwachung angezeigt wird, während Einbruchsversuche gleichzeitig auf der grünen Leitungsader G festgestellt werden.

Tagsüber kann es natürlich unerwünscht sein, daß Bewegungen innerhalb einer gegebenen Zone zur Alarmgabe führen. Um dies zu vermeiden, kann die grüne Leitungsader G durch den Schalter 122 unterbrochen werden, so daß weder Manipulationsversuche am Gehäuse noch an der Leitungsader gemeldet und angezeigt werden. Nachts ist der Schalter 122 geschlossen, so daß jeder Manipulations-, überbrückungs- oder Eindringversuch durch das redundante System angezeigt wird.

Im folgenden sei die in Fig. 4 dargestellte Schaltung erläutert: Es sei angenommen, daß auf einer als Alarmleitung benutzten Ader Wechselstromsignale liegen. In die Ader ist ein Tiefpaßfilter 130 eingefügt, das ein aus einem Widerstand und einem Kondensator 134 bestehendes RC-Glied beinhaltet. Es sei ferner angenommen, daß das UND-Glied 48 (Fig. 2) nicht mit den Feldeffekttransistoren 86 von Fig. 3 sondern direkt mit der Ader 64 von Fig. 2 verbunden ist. Ferner sei angenommen, daß das UND-Glied 48 normalerweise ein einer logischen entsprechendes Signal als Ruhekennzeichnung und ein dem Erdpotential oder einer logischen 0 entsprechendes Signal als Einbruchsalarmkennzeichnung erzeugt. Statt die UND-Glieder von Fig. 2 unmittelbar durch das Ausgangssignal des betreffenden UND-Gliedes 48 zu aktivieren, sei ein Komparator 136 zwischengefügt. Dieser Komparator wird mit dem auf der Lei-

tungsader 64 liegenden Signal beaufschlagt, indem seinem invertierenden Eingang das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 130 zugeführt wird. Über einen Widerstand 138 wird dem dem invertierenden Eingang zugeführten Signal eine positive Spannung hinzugefügt, so daß das Signal am invertierenden Eingang den Wert V+ hat, wenn die Leitungsader 64 nicht geerdet ist.

An dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 136 liegt über einen aus den Widerständen 140 und 142 gebildeten Spannungsteiler, der zwischen der Versorgungsspannung V+ und Erde liegt eine Spannung, die 1/3 V+ entspricht. Ein Rückkopplungswiderstand 144 beaufschlagt die gesamte Schaltung mit einer Hysterese, so daß die Schaltung auf die einzelnen Perioden eines auf der Leitungsader 64 liegenden Oszillatorsignals nicht anspricht. Wenn die Leitungsader 64 geerdet ist, fällt das Signal am invertierenden Eingang auf 0. Der Komparator stellt dies fest und liefert ein Ausgangssignal V+, das den UND-Gliedern 68 (Fig. 2) zugeführt wird. Auf diese Weise werden Wechselstromsignale vollständig ausgefiltert, während ein Erden der Leitungsader 64 (Fig. 2) in eine positive Spannung umgewandelt wird, welche den UND-Gliedern 68 in der Steuereinheit 10 zugeführt wird.

Auf diese Weise wird ein Zonenkennzeichnungssystem geschaffen, bei dem die Zone oder der Bereich in welchem ein unbefugtes Eindringen stattfindet, durch eine einfache Schaltung und unter Verwendung nur der in dem üblichen vieladrigen Kabel vorhandenen Adern angezeigt wird. Das System kann bestehenden Einbruchswarn- und Alarmsystemen hinzugefügt werden, so daß bereits eingebaute Systeme mit einer Zonenanzeigevorrichtung nachgerüstet werden können.. Je nach Art des verwendeten Systems kann auch die erwähnte Redundanz eingebaut werden.

Im folgenden sei die Nachrüstung eines bestehenden Systems mit einer Zonenanzeigeeinrichtung ohne die Verwendung sepa-

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rater_s d„h. zusätzlicher Leitungsadern beschrieben:

Zunächst sei ein übliches Vierdraht-Einbruchsalarm- und Warnsystem in allgemeinen Zügen erläutert. Das System beinhaltet eine Steuereinheit sowie eine Anzahl von Sensoren, die parallel zwischen die vier Adern geschaltet sind. Jeder Sensor beinhaltet einen Ultraschalldetektor, der mit einem 26 kHz-Signal betrieben wird* Jeder Sensor besitzt einen lokalen Indikator, der das Eintreten eines Alarmzustandes anzeigt und als Gehtestanzeige dafür verwendet wird, daß der Sensor verriegelt ist.

Zwei der vier Leitungsadern dienen zur Versorgung der Sensoren mit Gleichspannung. Die dritte Ader dient zur Zuführung der 26 kHz-Signale. Die vierte Ader dient zur Steuer- und Alarmsignalisierung in zwei Richtungen. Das 26 kHz-Signal wird mittels in den Sensoren angeordneter elektroakustischer Wandler in eine Ultraschal 1 schwin ung umgewandelt, die in den geschützten Bereich abgestrahlt wird. Das den einzelnen Sensoren zugeführte 26 kHz-Signal wird mit Hilfe eines Komparators rekonstruiert, d.h. auf einen vorgegebenen Pegelwert gebracht. Der Komparator ist im wesentlichen ein Gleichspannungsvergleicher, der das 26 kHz-Signal von der Ader aufnimmt und in jedem Sensor in eine Rechteckwelle mit scharfen Flanken umwandelt.

Die Signalader ist eine doppeltgerichtete Leitung und die von der Steuereinheit zu den Sensoren geführten Signale sind Spannungspegel signale, welche die lokale Anzeigefunktion den einzelnen Sensoren steuern. Auf der Signalader werden Spannungszustände verwendet. Die höchste Spannung dient zur Rückstellung der lokalen Anzeige. Der mittlere Spannungswert dient dazu, die lokale Anzeige zu verriegeln und im Verriegelungszustand zu halten, wenn eine Alarmbedingung auftritt, bis eine Ruckstellung durch den erwähnten hohen Spannungswert stattfindet. Die dritte und niedrigste Spannung dient dazu, die lokale Anzeige "einzufrieren", d.h.

in dem Zustand zu halten, der in dem Zeitpunkt herrschten welchem das Haltesignal auf die Ader gegeben wird. Das Halten der lokalen Anzeige dient dazu,normalen Systembetrieb ohne Störung des Zustandes der Anzeige zu ermöglichen. Mit anderen Worten: Das verantwortliche Wachpersonal kann das System in den Haltezustand versetzen und dann den geschützten Bereich begehen, ohne daß die lokal angezeigte Information verändert wird und ohne daß der normale Betrieb des übrigen Systems beeinträchtigt wird. Auf diese Weise wird die Alarminformation in der zentralen Station nicht beeinträchtigt. Der Hauptnutzen besteht darin_seinen Fehlalarm herauszufinden und den betreffenden Fehler auf einen speziellen Sensor einzuschränken.

Die Alarminformation wird von dem Sensor auf der gleichen Ader rückübertragen, die für die lokale Anzeigesteuerung verwendet wird. Die Rücksignalisierung zur Steuereinheit besteht in einem Strom, der durch denjenigen Sensor aus der Steuereinheit entnommen wird, von welchem die Alarmgabe ausgeht. In der Steuereinheit befindet sich eine Spannungsquelle, die mit dem Signaldraht verbunden ist und die die Signalisierung mit drei Spannungspegeln unabhängig davon aufrechterhält, welcher Strom über die Signalader aus der Steuereinheit entnommen wird. Dadurch ist es möglich, daß die Sensoren Alarmsignale liefern, ohne die lokale Anzeigesteuerung zu stören. Wenn ein lokaler Alarm vorliegt, entnimmt der Sensor einen Strom aus der Signalader und dieser Strom wird in der Steuereinheit als Alarmsignal ausgewertet.

Die vorerwähnte Spannungsquelle beinhaltet einen Prüfwiderstand und einen Komparator. Sobald die Spannungsquelle einen größeren Strom liefert, um die Signalader auf der geeigneten Spannung zu halten, wird dieses durch einen Überwachungswiderstand und einen Komparator festgestellt. Wenn der Strom ■ -inen vorgegebenen Wert überschreitet, leitet der Komparator einen Alarm ein. Normalerweise fließt außer gewissen Streuströmen für die Eingangsstufen einiger Komparatoren,

der außerordentlich klein ist und in der Größenordnung von Mikroampere liegt, kein Strom in die Leitung. Bei Eintreten des Alarmzustandes wird der Stromfluß dadurch bestimmt, daß jeder Sensor einen Widerstand zwischen die Signalader und Erde schaltet= Die Empfindlichkeit des !Comparators ist so gewählt, daß er auf den Strom anspricht, der bei der niedrigsten Signalspannung fließt, wenn der Widerstand zwischen die Signalader und Erde geschaltet ist.

Nunmehr sei auf Fig. 5 Bezug genommen, in welcher ein Fernüberwachungssystem dargestellt ist, das eine Steuereinheit 200 beinhaltet. Diese Steuereinheit besitzt eine Versorgungsquelle 202, einen 26-kHz-Oszi1lator 204, eine Signaladerlogikeinheit 206 mit einem Alarmstromdetektor 208 sowie eine Dreipegel-Spannungsquelle 210. Ferner sind eine mit dem Alarmstromdetektor 208 verbundene Alarmlogikeinheit 212 sowie ein Relais 214 vorgesehen, das durch die Alarmlogikeinheit 212 betätigbar ist* Der Ausganq der Stromversorgung 202 ist mit Klemmen 1 und 2 verbunden. Der Ausgang des Oszillators 204 ist mit einer Klemme 3 und der Ausgang der Signalader logikeinheit 206 mit einer Klemme 4 verbunden. Das nicht nachgerüstete System besitzt eine Einheit 220 mit einem einpoligen Schalter 222 mit drei Schaltstellungen und unbeschalteter Mittelstellung, dessen äußeren Kontakte mit Klemmen 6 bzw. 7 der Steuereinheit 200 verbunden sind und dessen beweglicher Kontakt geerdet ist. Eine Leuchtdiode oder eine andere Anzeigevorrichtung 224 ist mit einer Klemme 5 der Steuereinheit 200 verbunden. Die Anzeigeeinheit 224 ist eingeschaltet, wenn in der Steuereinheit ein Alarmzustandsignal angezeigt wird.

Durch Erden der Klemmen 6 oder 7 über den Schalter 222 werden an die Klemme 4 unterschiedliche Gleichspannungspegel angelegt. Wenn sich der Schalter in der gezeichneten Position befindet, tritt an der Klemme 4 eine dem oben beschriebenen Halte- oder "Einfrierungs"pegel entsprechende Gleichspannung auf. In der Mittelstellung des Schalters, die sei-

ne AUS-Stellung bildet, werden die der Verriegelungsfunktion entsprechenden Signalpegel abgegeben. In der unteren Schalterstellung gelangt ein der Rückstellung entsprechender Spannungspegel an die Klemme 4.

Der in Fig. 5 näher dargestellte Sensor befindet sich in einem Gehäuse 230 und umfaßt einen Bewegungssensor 232,der zur Versorgung mit Speisespannung und den erwähnten Ultraschal lsignalen mit den Klemmen 1, 2 und 3 verbunden ist. Der Ausgang des Bewegungssensors 232 ist mit einer Verriegelungsschaltung 234 für eine lokale Anzeige sowie miteiner Stromsenke 236 verbunden. Letztere entnimmt in der weiter unten beschriebenen Weise Strom aus der mit SIG bezeichneten Signalader, wenn ihr ein Alarmsignal zugeführt wird.

Um ein derartiges System mit einer keine zusätzlichen Leitungsadern erfordernden Zonenkennzeichnung auszustatten, besitzt der Sensor 230 einen Taktimpulsdetektor 240, der mit einem Synchronimpulsdetektor 242 verbunden ist, welcher seinerseits mit einem 4-Bit-Binärzähler 244 in Verbindung steht. Letzterer ist über eine Leitung 246 ebenfalls mit dem Taktimpulsdetektor verbunden und wird von diesem getaktet. Dieselbe Leitung 246 führt zu einem Eingang eines UND-Gliedes 250 mit insgesamt drei Eingängen.

Der Ausgang des Binärzählers 244 ist mit einem 4-Bit-Größenkomparator 252 verbunden, der durch einen binär-kodierten Schalter 254 mit sechzehn Positionen einstellbar ist.

Während des Betriebes nimmt der Taktimpulsdetektor die negativen Teile der auf der Signalader auftretenden Signale auf, die dem Beginn eines Halteimpulses entsprechen. Letztere werden in dem vorliegenden System periodisch erzeugt. Das Ausgangssignal des Taktimpulsdetektors 240 wird dem Synchronimpulsdetektor 242 zugeführt, der daraus einen langen Halteimpuls für die Rückstellung des 4-Bit-Binärzählers 244 ermittelt. Die Signale des Taktimpulsdetektors werden

außerdem dem Binärzähler 244 direkt zugeführt und bilden dessen Zähltakt.

Die von dem Impulsdetektor 240 ermittelten Taktimpulse werden dem Zähler 244 über die Leitung 246 als Taktimpulse zugeführt, wobei der Synchronimpulsdetektor 244 nur dann ein Signal liefert, wenn ein langer Halteimpuls übertragen wird.

Der 4-Bit-Größenkomparator 252 arbeitet in folgender Weise: Wenn der Ausgang des 4-Bit-Binarzählers 244 dem Kode entspricht, der durch den binärkodierten Schalter 254 vorgewählt ist, wird über die Leitung 256 ein Ausgangssignal an das UND-Glied 250 abgegeben. Ein anderes Eingangssignal für das UND-Glied 250 wird von dem Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 234 für die lokale Anzeige gebildet, dessen Auftreten dafür kennzeichnend ist, daß an dem betreffenden Sensor Alarmzustand besteht. Das letztgenannte Signal wird über eine mit 260 bezeichnete Leitung zu dem UND-Glied 250 übertragen.

Bei gleichzeitigem Auftreten eines Taktimpulses, der den normalen periodisch erzeugten Halteimpulsen entspricht, eines Ausgangsimpulses der 4-Bit-Größenkomparators und eines Alarmsignals an dem UND-Glied 250 wird letzteres aktiviert und zieht Strom aus der Klemme 3 des Sensors. Dadurch entsteht eine negativ gerichtete Spannung, die dem 26 kHz-Signal auf der Signalader überlagert wird. Dies geschieht durch einen zwischen die Klemmen 2 und 3 der Steueinheit geschalteten 10 K-Widerstand 260 und einen zwischen den Ausgang des UND-Gliedes 250 und die Klemme 3 des Sensors geschalteten 1 K-Widerstand 264. Dadurch steht ein Alarmsignal nicht nur auf der Signalader an der Klemme 4 der Steuereinheit an sondern auch auf der 26-kHz-Ader an der Klemme 3 der Steuereinheit.

Die ohne zusätzlich zuverlegende Adern arbeitende Zonenkennzeichnung der Steuereinheit für die mit 300 bezeichnete Orts·

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anzeige ist über Klemme 1, 2 und 3 in der dargestellten Weise mit der ursprünglichen Steuereinheit verbunden. Die (ursprüngliche) Einheit 220 entfällt und die Klemmen 5, 6 und der Steuereinheit sind mit Klemmen 4, 5 bzw. 6 der Ortsanzeige 300 verbunden. Die Ortsanzeige 300 besitzt insgesamt sechs Klemmen und ist mit sechs Klemmen der Steuereinheit verbunden. Es ist häufig angebracht, die Ortsanzeige in der Nähe der Steuereinheit anzuordnen. Es ist ein zusätzliches Merkmal, daß die Ortsanzeige über ein zur Steuereinheit führendes sechsadriges Kabel auch an einer anderen Stelle des Systems angeordnet werden kann. Da die mit den Klemmen 1 bis 3 verbundenen Adern zu den vier Adern gehören, die die Steuereinheit mit den Sensoren verbinden, müssen nur drei zusätzliche Adern zwischen der Steuereinheit und der Ortsanzeige verlegt werden, falls letztere nicht ohnehin in unmittelbarer Nähe der Steuereinheit angeordnet wird.

Die Speisung für die Ortsanzeige 300 erfolgt über die Klemmen 1 und 3, die zu einer internen Stromversorgung 203 der Anzeige führen. Somit sind die Klemmen 1 und 2 der Ortsanzeige mit den Klemmen 1 und 2 der Steuereinheit verbunden.

Die Klemme 3 der Ortsanzeige ist mit der Klemme 3 der Steuereinheit verbunden und dient zur Aufnahme von Alarmsignalen. Hierzu ist ein mit der Klemme 3 der Ortsanzeige verbundener Impulsdetektor 304 vorgesehen, der die oben erwähnte negative Spannung auf der 26 kHz-Leitung abtastet. Der Impulsdetektor 304 enthält herkömmliche Filterschaltungen sowie einen Schwellwertdetektor.

Das Ausgangssignal des Detektors 304 wird über eine Leitung 306 einer adressierbaren Verriegelungsschaltung 308 zugeführt, die über einen 4-Bit-Binärzähler 310 derselben Art wiejder 4-Bit-Benärzähler 244 in den Sensoren einstellbar ist. Die Ausgangssignale der adressierbaren Verriegelungsschaltung 308 werden einer 15-Zonen-LED-Anzeige 312 zugeführt.

- sr

Die Ortsanzeigeeinheit wird von einem 1-Hz-Taktgebers 314 mit einem Tastverhältnis von 10% betrieben. Das Ausgangssignal des Taktgebers 314 taktet den 4-Bit-Binärzähler 310 und ist außerdem mit der adressierbaren Verriegelungsschaltung 308 verbunden. Das Ausgangssignal des Binärzählers 310 wird einem UND-Glied 316 mit vier Eingängen zugeführt, welches den Synchronimpuls, d.h. den verlängerten Halteimpuls liefert» Letzterer wird über eine Leitung 310 einem ODER-Glied 322 zugeführt. Das Ausgangssignal des Taktgebers 314 wird über eine Leitung 324 ebenfalls dem ODER-Glied 322 zugeführt, dessen Ausgang mit der Klemme 5 der Ortsanzeige verbunden ist. Diese Klemme 5 steht ihrerseits mit der Klemme 6 der Steuereinheit in Verbindung. Die betreffende Verbindungsader bildet die Halteimpulsader= Wenn über diese Halteimpulsader die regulären Taktimpulse gesendet werden, erzeugt die Drei pegel-SpannungsquelIe 21ü reguläre Halteimpulse mit niedrigem Spannungspegel, die die Taktimpulse für die 4-Bit-Binärzähler 244 in den Sensoren bilden. Der 4-Bit-Binärzähler 310 und die 4-Bit-Binärzähler in den Sensoren werden durch die Halteimpulse gleichzeitig fortgeschaltet.

Die Ortsanzeige 300 besitzt ferner einen Ortsanzeige-Steuerschalter 330, dessen einzelne Schaltstellungen der Erzeugung von Rückstell-, Verriegelungs- bzw. Haltesignalen entsprechen. Der Ausgang dieses Schalters 330 ist mit einer Schalterschnittstelle 332 verbunden. Normalerweise befindet sich der Ortsanzeige-Steuerschalter 330 in der Verriegelungsposition. In dieser Position wird der Klemme 6 kein Signal zugeführt und die von den Halteimpulsen gebildeten Taktimpulse werden für die aufeinanderfolgende Betätigung der Sensoren von der Klemme 5 der Ortsanzeige 300 zur Klemme 6 der Steuereinheit übertragen. Wenn das gesamte System zurückgestellt werden soll, wird der Schalter 330 so umgeschaltet, daß die Klemme 6 geerdet ist. Das Erdpotential wird jedoch ausgelöst, wenn das Au.sgangssignal des ODER-Gliedes 322 niedrigen Spannungspegel hat, so daß über die Signalader weiterhin Taktimpulse übertragen werden. Falls das System in den

³¹²⁰³°

Haltezustand versetzt, d.h. "eingefroren" werden soll, wird der Schalter 330 in die Halteposition umgeschaltet, wodurch der Taktgeber 314 angehalten, d.h. "eingefroren" wird. Anschließend wird ein kontinuierlicher Synchronimpuls erzeugt, der alle Zähler auf 0 zurückstellt.

Aus den im unteren rechten Bereich von Fig. 5 dargestellten Zeitdiagrammen erkennt man, daß zunächst ein langer Halteimpuls erscheint, welcher die Zähler zurückstellt. Anschließend erscheint ein Signal mit Verriegelungspegel, dem Taktimpulse folgen. Diesen wiederum folgt ein weiteres Signal mit Verriegelungspegel. Nach der Erzeugung von 16 Halteimpulsen wird ein von einem verlängerten Halteimpuls gebildeter Synchronimpuls erzeugt. Das System kann jederzeit durch ein Rückstellsignal zurückgestellt werden. Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, wird das Rückstellsignal durch Taktimpulse unterbrochen. Die Taktimpulse können den Rückstellimpuls "überspielen", so daß der Takt aller Zähler beibehalten wird, während die Verriegelung der Ortsanzeige zurückgestellt wird.

Die Halteimpulse sind deshalb als Systemtakt gewählt, weil sie die Ortsanzeige nicht zurückstellen und auch den Gehtest der Anlage nicht merklich beeinträchtigen falls.sie kurz sind im Vergleich zu einem wahrnehmbaren Ansprechen der Ortsanzeige. Der Grund dafür, daß die negativen Anteile als Taktimpulse gewählt sind, besteht darin, daß ursprünglich die negativen Anteile auf der Signalader für das Einfrieren der Anzeige verwendet werden. Vorübergehendes Einfrieren der Ortsanzeige beeinträchtigt so lange den Gehtest in keiner Weise, wie sie genügend kurz gehalten werden, beispielsweise in der Größenordnung von 100 ms liegen, wie dies in dem Zeitdiagramm eingetragen ist.

Das Synchronsignal dient zur Rückstellung der Zähler, die für die Anzeige ohne eigens vorgesehene RücUleitungsadern verwendet werden. Diese Anzeige arbeitet unabhängig von

der Ortsanzeigeverriegelung und dient zur Fernanzeige des Verriegelungszustandes, ohne daß die für das Original.system vorgesehenen Funktionen in irgendeiner Weise gestört werden.

Der Rückstellimpuls dient zur Rückstellung der Ortsanzeigeverriegelung, während der Synchronimpuls zur Rückstellung der Zähler für die Zonenkennzeichnung ohne Rückleitungsadern dient. Der Synchronimpuls tritt jeweils nach 16 Taktimpulsen auf und setzt die Zähler zurück. Dadurch ist sichergestellt, daß ein eventueller Störimpuls, der in das System eingestreut wird, die Funktion der Fernanzeigen höchstens während eines der von den Taktimpulsen gesteuerten Zählerzyklen störend beeinflussen kann. Daher wird jeder Zyklus der Binärzähler durch einen Rückstel1 impuls beendet, bevor ein neuer beginnt, bei dem mit Sicherheit wieder Synchronismus herrscht.

Ein wichtiges Merkmal für die Anpassung der Zonenkennzeichnung ohne Rückleitungsadern an das oben beschriebene System besteht darin, daß das Haltesignal mehrfach ausgenutzt wird. Ursprünglich dient das Haltesignal dazu, das gesamte System "einzufrieren", so daß ein Gehtest stattfinden kann. Im vorliegenden Fall wird das Haltesignal nach wie vor für den gleichen Zweck verwendet, durch die impulsweise Steuerung des Haltesignals dient es jedoch außerdem als Taktimpuls für die rückleitungsfreie Verzonung, ohne daß der normale Betrieb der ursprünglichen Einheit beeinträchtigt wird. Das bedeutet, daß die Halteimpulse selbst dann, wenn die Anzeigeverriegelung zurückgestellt ist, weder den Rückstel1 Vorgang für die Ortsanzeigeverriegelung beeinträchtigen noch eine sichtbare Anzeige während der Begehung der Anlage hervorrufen. Ein weiteres wichtiges Merkmal des beschriebenen Nachrüstungssystems besteht darin, daß die ursprünglichen Sensoren, bei denen keine Vorkehrungen für die rückleitungsfreie Verzonung getroffen sind, an die Anlage angeschlossen werden können,falls für eine gegebene Situation eine ruck leitungsfreie Zonenkenn-

. *--»■■■ ■ ■ ³¹²⁰³°

zeichnung nicht erforderlich ist. Dies liegt daran, daß die ursprünglichen Funktionen "Halten", "Verriegeln" und "Rückstellen" ohne Rücksicht auf die Tatsache, daß in dem Verriegelungszustand vorübergehend der Haltepegel auftritt und auch ohne Rücksicht auf die Tatsache, daß während der Rückstellung vorübergehend der Haltepegel auftritt, nicht gestört werden.

Einfache Sensoren, d.h. solche, die nicht für zentrale Zonenerfassung eingerichtet sind, können dementsprechend auch an die Leitungsadern des nachgerüsteten Systems angeschlossen werden. Dabei arbeitet ihre lokale Anzeigeverriegelung 234 in der üblichen Weise, ohne daß die Sensoren auf die •Signale reagieren, die für die ohne zusätzliche Leitungsadern arbeitende zentrale Zonenerfassung auf die vorhandenen Leitungsadern gegeben werden.

Im folgenden sei anhand von Fig. 6 ein System mit erweiterten Leistungsmerkmalen beschrieben. Es handelt sich wieder um ein Vieradernsystem, das nicht nur erweiterte Alarm- und Sicherheitsfunktionen bietet, sondern sich auch für die Rückübertragung' von an einer Außenstelle gesammelten analogen Daten zu der Steuereinheit eignet. Die Steuereinheit des System ist mit 400 bezeichnet. Sie beinhaltet ein-e Stromversorgung 402, eine Spannungsquelle 404 mit drei unterschiedlichen Spannungspegeln, einen 26-kHz-Oszi1lator 406 sowie eine zweite Spannungsquelle 408 mit drei Spannungspegeln. Diese Bauteile sind mit Klemmen 1, 2, 3 und 4 der Steuereinheit 400 verbunden. An die Klemme 4 der Steuereinheit ist ferner ein Signal Stromsensor 410 angeschlossen, der über einen Analog-Digital-Wandler 411 mit einer Mikroprozessorschnittstelle 412 verbunden ist. Die Mikroprozessorschnittstelle 412 ist über Steuerleitungen mit der Dreipege1-SpannungsquelIe 404, dem Oszillator 406 und der Dreipegel-SpannungsquelIe 408 verbunden. Die Mikroprozessor-Schnittstelle 412 ist mit einem Mikroprozessor 414 verbunden, wobei die Datenübertragungskapazität in beiden Rieh-

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tungen 8 Bit beträgt. An den Mikroprozessor 414 ist eine Anzeige 416 angeschlossen. Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel ist der Mikroprozessor 414 ein Intel 8080. An die Kontrolleinheit 400 ist eine Mehrzahl von Sensor-Aktor-Einheiten angeschlossen. Diese Einheiten, von denen die mit 420 bezeichnete Einheit in der Zeichnung näher dargestellt ist, werden im folgenden auch kurz als Sensoren bezeichnet. Der dargestellte Sensor besitzt vier Eingangsklemmen, die an die Erdader GND, die V+-Ader bzw. die Steuersignaladern C und S angeschlossen sind. Mit der Klemme 3 des Sensors sind ein Hochsignalpegeldetektor 422 und ein Niedersignalpegeldetektor 424 verbunden, deren Ausgänge über UND-Glieder 425 und 427 mit dem Setzeingang und dem Rückstelleingang einer Relaisverriegelungsschaltung 426 verbunden sind, die ihrerseits mit einem Relais 428 verbunden ist. Die UND-Glieder 425 und 427 werden durch das Ausgangssignal eines Adressenzählers 442 in der weiter unten beschriebenen Weise aktiviert, wenn der Sensor 420 adressiert wird. Das Relais 428 ist mit einer lokalen Einstell- oder Betätigungsvorrichtung 430 verbunden. Durch die Ansteuerung dieses speziellen Relais wird die Aktivierung der entsprechenden Vorrichtung 430 gesteuert. So kann das Relais beispielsweise zur Ein- und Ausschaltung von Motoren, Lampen usw. verwendet werden.

Mit der an die Klemme 4 des Sensors 420 angeschlossenen Signalader ist ein Taktimpulsdetektor 440 für positive Taktimpulse verbunden, dessen Ausgangssignal den Takteingang des Adressenzählers 442 bildet. An den Detektor 440 ist ferner ein Detektor 444 für Rückstel1impulse angeschlos sen, der auf die oben erwähnten verlängerten Impulse anspricht und den Adressenzähler 442 zurückstellt. Der Ausgang des Zählers 442 ist über einen in geeigneter Weise plazierten Schaltstift mit einem UND-Glied 446 verbunden. Der andere Eingang dieses UND-Gliedes 446 ist mit einem Detektor 448 für negative Taktimpulse verbunden, der ebenfalls an die mit der Klemm- 4 verbundene Signalader ange-

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schlossen ist.

Während des Betriebes nimmt der Detektor 440 die positiven Taktimpulse auf und steuert mit ihnen den Zähler 442. Der genannte Schaltstift verbindet den dem speziellen Sensor zugeordneten Ausgang des Zählers 442 mit dem UND-Glied 446. Wenn der Zähler 442 den diesem Schaltstift entsprechenden Ausgang erreicht, ist der Sensor adressiert. Wenn anschließend ein negativer Taktimpuls auf der Signalader auftritt, wird er von dem Detektor 448 aufgenommen. Bei gleichzeitigem Auftreten des entsprechenden Ausgangssignals des Zählers 442 und eines negativen Taktimpulses wird ein Hilfszähler 450 fortgeschaltet. Falls die Steuereinheit den speziellen Sensor auslesen soll und falls mehr als eine Datenart aus dem adressierten Sensor ausgelesen werden soll,wird der positive Taktimpuls am Eingang des UND-Gliedes 446 aufrechterhalten. Sodann wird eine Reihe negativer Taktimpulse erzeugt, so daß das Ausgangssignal des UND-Gliedes 446 den Hilfszähler 450 weiter schaltet. Die einzige Möglichkeit, den positiven Taktimpuls am Eingang des UND-Gliedes 446 aufrecht zu erhalten besteht darin, zu verhindern, daß der Signalwert der Taktimpulse während der erforderlichen Zeitdauer zu dem Wert 0 zurückkehrt. Dies wird durch den Taktimpulsdetektor erkannt, welcher den Zähler 442 anhält, so daß ein Signal mit hohem logischem Signalpegel verfügbar ist, wenn er angehalten ist. Dieser hohe logische Signalpegel wird dem UND-Glied 446 zugeführt.

Der Hilfszähler 450 dient verschiedenen Aufgabe. Zunächst kann er einen Alarm zustand angeben, der von dem Detektor 452 aufgenommen, in der Verriegelungsschaltung festgehalten und in dem UND-Glied 456 mit Jem Null-Ausgang des H ι 1 f s ζ ei h 1 e r s 450 verknüpft wird. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 456 wird einem ODER-Glied 460 zugeführt und kennzeichnet den Alarmzustand. Wenn der Zähler 450 zurückgestellt ist,führt sein Null-Ausgang hohen Signalpegel. Somit wird jeder von dem Detektor 452 ermittelte und in der

Verriegelungsschaltung 454 festgehaltene Alarmzustand dem ODER-Glied 460 zugeführt. Es kann erwünscht sein, den Sensor anschließend zu veranlassen, festzustellen, um welche Art von Alarm es sich handelt oder auf welcher Grundlage er erzeugt wurde. Zu diesem Zweck ist ein Schaltstift zwischen einen Ausgang des Hilfszählers 450 und einen der Ein gänge des ODER-Gliedes 460 gelegt. Wenn der spezielle Sensor beispielsweise einen Einbruchsdetektor beinhaltet und beispielsweise von einem Feueralarmdetektor unterschieden werden soll, wird ein Schaltstift zwischen den entsprechenden Ausgang des Zählers 450 und einen Eingang des ODER Gliedes 460 gelegt. So kann nach der Signalisierung eines Alarmzustandes die Art dieses Alarmzustandes festgestellt werden, indem die Koinzidenz eines zweiten Ausgangssignals des ODER-Gliedes 460 mit einem bestimmten Fortschalteimpuls für den Hilfszähler 450 ausgewertet wird.

Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 460 wird einem Spannungs-Stromwandler 462 zugeführt, der im wesentlichen aus einer steuerbaren Stromquelle besteht, welche der zu der Steuereinheit führenden Signalader Strom entnimmt. Diese Stromentnahme wird in einem in der Steuereinheit angeordneten Signalstromsensor 410 fest-gestellt und über einen Analog-Digital-Wandler 4.11 der Mikroprozessorschnittstelle 412 als Eingangssignal zugeführt. DiesesSignal wird in der weiter unten beschriebenen Weise mit Registerzuständen in dem Mikroprozessor in zeitliche Beziehung gesetzt, wobei diese Registerzustände die Adresse des Sensors angeben, in welchem der Alarmzustand aufgetreten ist, sowie die Art des Alarmzustandes.

Falls der Sensor auch eine von mehreren örtlichen analogen Zustandsgrößen feststellen soll, kann der Zahler 450 über die die Alarmzustände kennzeichnenden Ausgänge hinaus zu weiteren Ausgängen, im vorliegenden Fall zu den Ausgängen 9 bis 12, fortgeschaltet werden, die nacheinander Schalter 470, 472 und 474 aktivieren und damit aufgenommene Analog-

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daten zu einem weiteren Spannungs-Stromwandler 476 koppeln von wo aus sie zurück zu der Steuereinheit übertragen werden.

Die in der Steuereinheit 400 vorgesehene Dreipegel-Spannungsquelle 404 kann drei unterschiedliche Signalpegel erzeugen, die in dem mit C bezeichneten Diagramm im linken unteren Bereich von Fig. 6 angedeutet sind. Diese Signale dienen zur Steuerung des Relais 428. Im dargestellten Ausführungsbeispiel überträgt die Signalader C eine 26-kHz-RechteckträgerwelIe, deren Mittelwert bei + 0,5 V+-Pegel liegt, also dem halben Wert der Versorgungsspannung V+ entspricht, die an der Klemme 2 der Steuereinheit liegt. Das Auftreten dieser Trägerwelle mit dem Mittelwert 0,5 V+ kennzeichnet den Ruhezustand des Signals. Zur Aktivierung der Relaisverriegelungsschaltung 454 muß die Dreipegel-Spannungsquelle 404 ihren hohen Pegelwert liefern. Der Mittelwert dieses Signals mit hohem Pegel liegt bei dem 0,8-fachen der Versorgungsspannung V+ und wird von dem Hochpegeldetektor 422 aufgenommen, der die Relaisverriegelungsschaltung 426 aktiviert. Damit wird das Relais für die gewünschte Steuerfunktion erregt.

Zur Rückstellung des Relais 428 wird an die C-Ader eine Spannung mit einem Mittelwert von 0,2 V+ angelegt, die in dem Niederpegeldetektor 424 festgestellt, und dem Rücksetzeingang der Relaisverriegelungsschaltung 426 zugeführt wird. Dadurch wird das Relais 428 deaktiviert.

Die Signalisierung über die S-Ader geschieht ebenfalls durch Signale einer Drei pegel-Spannungsquel Ie, nämlich der Spannungsquelle 408, die Steuerfunktionen sind jedoch unterschiedlich. Man erkennt aus dem mit S bezeichneten Zeitdiagramm, daß sowohl positive als auch negative Impulse als Taktimpulse Verwendung finden. Die positiven Impulse sind für den Adressenzähler 444 und die negativen Impulse für den Hilfs-Zchler 450 bestimmt. Verlängerte positive oder negative Irr.-

pulse werden als Rückstel1 impulse eingesetzt, während kurze Impulse als Taktimpulse für diese Zähler verwendet werden.

Während des Betriebes wird an die S-Ader ein positiver Rückstellimpuls von beispielsweise 64 ms Dauer angelegt. Dadurch werden alle Adressenzähler in allen Sensoren zurückgestellt. An den positiven Rückstellimpuls schließt sich ein Impuls von 4. ms Dauer an, der im Beispiel den Pegelwert 0,5 V+ hat. Während dieser Zeit können Daten, die dem Zonenbereich Null entsprechen, über die Signalader zurückübertragen werden.falls solche vorliegen. Nach einer Totzeit, die im Beispiel 4ms beträgt, wird ein Taktimpuls an die S-Ader angelegt, der der Adresse des ersten Sensors entspricht. Dieser Taktimpuls ist 2 ms lang. Nach diesem ersten Taktimpuls folgt wieder eine Totzeit von 4 ms, in der Daten über die S-Ader zurückübertragen werden können. So wird eine Reihe positiver Impulse erzeugt, bis ein spezieller Sensor adressiert ist, dessen Information abgefragt werden soll. In diesem Zeitpunkt wird ein verlängerter in bezug auf den Signalmittelwert negativer Rückstellimpuls an die S-Ader angelegt, dem eine Reihe von negativen Taktimpulsen folgt, welche dem Hilfszähler 450 zugeführt werden, wodurch die durch einen oder mehrere Schaltstifte bestimmten Daten ausgelesen werden. Das Auslesen der Daten erfolgt zwischen der Erzeugung der negativen Taktimpulse während einer Totzeit von 4 ms.

Diese Zeit ka'nn für die Übertragung von Analogdaten jedoch zu kurz sein. Zur Anpassung an die Erfordernisse für die Übertragung von Analogdaten können die positiven Taktimpulse unterdrückt werden, so daß die für den Zweck erforderliche Anzahl von negativen Taktimpulsen untergebracht werden kann. Die negativen Taktimpulse können selektiv unterdrückt werden,um die Übertragung von Analogdaten zu ermöglichen. Die 4 ms dauernde Zeitspanne zwischen den positiven oder den negativen iaktimpulsen ist im allgemeinen eine Mindestzeit. Das System kann somit auf zwei verschiedene Arten betrieben werfen. Zunächst können positive Takt-

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impulse mit vorbestimmten! Zeitabstand ausgesendet werden, wobei negative Impulse zwischen zwei positive Taktimpulse eingefügt sind, ohne daß positive Taktimpulse unterdrückt werden. Alternativ kann ein spezieller Sensor dadurch adressiert werden, daß eine gegebene Anzahl von positiven Taktimpulsen erzeugt wird und anschließend die positiven Taktimpulse so lange unterdrückt werden, bis alle erforderlichen Daten aus dem betreffenden Sensor ausgelesen sind. Der erste Fall entspricht einer Abtastung aller Sensoren, während der zweite Fall der Adressierung eines Sensors und dem anschließenden Auslesen aller erforderlichen Daten entspricht. Während im allgemeinen eine Zwischenimpulszeit für die positiven Impulse von beispielsweise 25 ms zur Anpassung an den ungünstigsten Fall vorgesehen sein kann, können diese Zwischenimpulszeiten für ein eifizienteres System, bei dem eini ge der Sensoren eine derart lange Zeit für die Informationsausgabe nicht benötigen, entsprechend gekürzt werden.

Das vorangehend beschriebene Signal i sierungssystern erlaubt die Übertragung und den Empfang großer Datenmengen mit vier Signaladern. Während pro System eine Steuereinheit vorhanden ist,ist die Anzahl der Sensoren vergleichsweise groß. Es ist daher wichtig, die Sensoren rröglichst effizient aufzubauen, so daß die größten gewünschten Ddtenmengen übertragen werden können und eine Anpassung an eine große Vielfalt von verschiedenen Situationen möglich ist.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   •Zonenkennzeichnungssystem für eine Überwachungsanlage mit einer Mehrzahl von Sensoren und einem mehradrigen Verbin-, dungskabel zur Verbindung einer Überwachungsstelle mit einer überwachten Stelle,
   gekennze i c h η e t ■ durch

   - eine in der Überwachungsstelle angeordnete Steuereinheit (10) mit einem Zähler (32), der eine Mehrzahl von den einzelnen Zählerständen individuell zugeordneten Ausgängen besitzt und bei jedem Zählschritt jeweils an einem dieser Ausgänge ein Ausgangssignal liefert, sowie mit einer Einrichtung (34) zur taktweisen Fortschaltung des Zählers (32) mit einer ersten Reihe von Taktimpulsen und zum Anlegen dieser Reihe von Taktimpulsen an das mehradrige Verbindungskabel (42, 64),

   - einen in dem an der überwachten Stelle an das mehradrige Verbindungskabel (42, 64) angeschlossenen Sensor ("^angeordneten weiteren Zähler (30), der dem erstgenannten Zähler (32) entspricht, durch die an das mehradrige Verbindungskabel (42, 64) angelegte Reihe von Taktimpulsen gleichzeitig mit diesem fortschaltbar ist und der ebenfalls bei jedem Zählschritt ein Ausgangssignal an jeweils einem von einer Mehrzahl von Ausgängen liefert,

   - eine in dem Sensor (12) angeordnete Einrichtung (26) zur Erzeugung eines Informationsträgersignals, die bei Eintreten eines vorbestimmten Zustandes am Ort des Sensors (12) anspricht,

   - eine in dem Sensor (12) angeordnete Einrichtung (48),die bei Auftreten eines vorbestimmten Ausgangssignals des weiteren Zählers (30) anspricht und den Sensor (12) zum Anlegen des Informationsträgersignals an das mehradrige Verbindungskabel (42, 64) für die Übertragung zu der Steuereinheit (10) aktiviert

   - sowie eine in der Steuereinheit (10) angeordnete Einrichtung (68, 70, 72), die bei übertragung des Informationsträgersignals über das mehradrige Verbindungskabel (42,

   64) und ein entsprechendes Ausgangssignal des erstgenannten Zählers (32) anspricht und das Vorhandensein und den Inhalt des Informationsträgersignals feststellt, wobei der Ort des jeweils sendenden Sensors (12) durch den Zählstand des in der Steuereinheit (10) angeordneten Zählers (32) zum Zeitpunkt der übertragung des Informationsträgersignals zu der Steuereinheit (10) bestimmt ist.

   2. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet,

   - daß in der Steuereinheit (400, Fig. 6) eine Einrichtung (404) zum Anlegen eines Steuersignals (0,8 V+) an das mehradrige Verbindungskabel (Ader C) in Abhängigkeit von der Feststellung des genannten Informationsträgersignals vorgesehen ist

   - und daß in dem Sensor (420) eine Detektoreinrichtung (422, 425) zur Aufnahme dieses Steuersignals (0,8 V+ an Ader C) und zur Erzeugung eines Aktivierungssignals in Abhängigkeit vom Empfang des Steuersignals und der vorangehenden Aktivierung dieses Sensors (420) vorgesehen ist.

   3. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Sensor (420) vorgesehene Detektoreinrichtung (422, 425) in Abhängigkeit von dem gleichzeitigen Auttreten des genannten Informationsträgersignals und des entsprechenden Ausgangssignals des in der Steuereinheit (400) angeordneten Zählers anspricht.

   4. /orif-nkpnrizeichnunqssystem ridch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   - daß in der Steuereinrichtung (400) eine Einrichtung (408; zur Erzeugung einer zweiten Reihe von Taktimpulsen vorgesehen ist, die in die erstgenannte Reihe von Taktimpulsen eingefügt und von dieser unterscheidbar ist,

   - daß in dem Sensor (420) ein zweiter mit dem mehradrigen

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   Verbindungskabel (Ader S) verbundener Zähler (450) vorgesehen ist, der bei Aktivierung dieses Sensors (420) auf die zweite Reihe von Taktimpulsen anspricht und an den einzelnen Zählständen zugeordneten Ausgängen aufeinanderfolgend Ausgangssignale erzeugt

   - und daß in dem Sensor (420) ferner eine Einrichtung (460, 462) zur Erzeugung des genannten Informationsträgersignals in Abhängigkeit vom Auftreten eines vorbestimmten Ausgangssignals des zweiten Zählers (450) vorgesehen ist, derart daß ein Ausgang des erstgenannten Zählers (442) des Sensors (420) letzteren als den aktivierten Sensor (420) kennzeichnet und der zweite Zähler (450) dieses Sensors (420) die zu übertragende Information bestimmt.

   Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Detektoreinrichtung (422, 425) in Abhängigkeit von dem dem betreffenden Sensor (420) zugeordneten Ausgangssignal des Zählers in der Steuereinrichtung (400) anspricht, wenn diesem Ausgangssignal die Übertragung des genannten Informationsträgersignals in dem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen der ersten Reihe von Taktsignalen liegenden Intervall folgt.

   Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinrichtung (400) Mittel zur Unterdrückung von Impulsen innerhalb der ersten Reihe von Taktimpulsen vorgesehen sind und daß innerhalb der durch diese Unterdrückung gewonnenen Zeitspanne Information von einem vorbestimmten Sensor (420) zu der Steuereinheit (400) übertragbar sind.

   Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinheit normalerweise ein an das mehradrige Verbindungskabel angelegtes für alle Sensoren bestimmtes Ruhesignal erzeugt wird und daß dieses Ruhesignal derart modifizierbar ist, daß die erste Reihe von Taktimpulsen entsteht.

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   8. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch /,dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Ruhesignal einen Stromfluß zu den Sensoren bewirkt und daß die Modifizierung des Ruhesignals die Erzeugung von Spannungsimpulsen beinhaltet.

   9. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinheit normalerweise ein für alle an das vieladrige Verbindungskabel angeschlossenen Sensoren bestimmtes Ruhesignal erzeugt wird, welches zur Lieferung der ersten bzw. zweiten Reihe von Taktimpulsen in unterschiedlicher Weise modifizierbar ist.

   10. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruhesignal einen Stromfluß zu den genannten Sensoren beinhaltet und daß seine Modifizierung die Erzeugung positiver oder negativer Spannungsspitzen beinhaltet und daß die erste oder die zweite Reihe von Taktimpulsen in Abhängigkeit von dem Vorzeichen dieser Spannungsspitzen erzeugt werden.

   11. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal einen Träger beinhaltet, der zur Durchführung einer vorbestimmten Steuerfunktion in seiner Amplitude in einer vorbestimmten Richtung verschiebbar ist.

   12. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit eine Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstel1impulses nach jedem Zählzyklus beinhaltet, daß dieser Rückstel1impuls eine längere Zeitdauer besitzt als jeder Impuls der ersten Reihe von Taktimpulsen, daß Mittel vorgesehen sind, durch welche die erste Reihe von Taktimpulsen von der zugeordneten Leitungsader abtrennbar und statt dessen der Rückstellimpuls an diese Leitungsader anlegbar sind und daß in dem Sensor (420) ein an dieser Leitungsader (S) angeschlossener Detektor (444) zur Aufnahme des Rückstel1impulses und

   zur Rückstellung des Zählers (442) bei Eintreffen des Rückstellimpulses vorgesehen ist.

   13. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Informationsträgersignal Information in Form eines Stromflusses über eine der Adern des vieladrigen Verbindungskabels befördert und daß die Steuereinheit Mittel zur überwachung des Stromflusses auf diese Ader enthält.

   14. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sensor eine Detektoreinrichtung (z.B. 452, Fig. 6) zur Erfassung eines Alarmzustandes sowie auf die Erfassung eines derartigen Alarmzustandes ansprechende Mittel (462) vorgesehen sind durch die dieleitungsader (S), deren Stromfluß überwacht wird (mittels 410), mit Erdpotential verbindbar ist.

   15. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sensor eine überwachungseinrichtung zur Überwachung eines vorbestimmten Zustandes sowie Mittel zur Beeinflussung der Amplitude des Stromflusses in Abhängigkeit von dem überwachten Zustand vorgesehen sind.

   16. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor Mittel zur Erfassung eines Alarmzustandes sowie eine lokale Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Auftretens des Alarmzustandes beinhaltet, daß die Anzeigevorrichtung beim Auftreten des Alarmzustandes verriegelbar und durch das Auftreten eines vorbestimmten Pegelwertes eines Taktimpulses der genannten ersten Reihe von Taktimpulsen frei schaltbar ist.

   17. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinheit Mittel zur unterdrückung der Anschaltung des genannten vorbestimmten Pe-

   -«£-■/■ ³¹²⁰³

   gelwertes vorgesehen sind, derart daß die örtliche Anzeigevorrichtung in einem Sensor ohne Störung des normalen Fortschaltens und der übrigen Sensoroperationen inspizierbar ist.

   18. Zonenkennzeichnungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet,

   - daß in jedem Sensor ein Schaltbrett mit einer Mehrzahl von Klemmenpaaren vorgesehen ist,

   - daß jeweils eine Klemme aller Klemmenpaare mit jeweils einem Ausgang eines Zählers (442) des Sensors (420) verbunden ist,

   - daß eine Betätigungseinrichtung (430) vorgesehen ist,die mit den jeweils anderen Klemmen aller Klemmenpaare verbindbar ist

   - und daß ein Schaltstift zur Verbindung eines ausgewählten Exemplares der Ausgänge des Zählers (442) mit der zugeordneten anderen Klemme des betreffenden Klemmenpaares vorgesehen ist, derart daß der Sensor (420) durch Plazierung des Schaltstiftes so einstellbar ist, daß er bei einem vorbestimmbaren Zählerstand anspricht.

   19. Betriebsverfahren für eine überwachungs- und/oder Steueranlage

   - mit einer an einer zentralen Überwachungsstelle angeordneten Steuereinheit,

   - mit einer Mehrzahl von an unterschiedlichen Orten angeordneten Sensoren

   - sowie mit einem mehradrigen Verbindungskabel, über welches die Sensoren mit der Steuereinheit verbunden sind,

   zur Zonenkennzeichnung am Ort der Steuereinheit und damit zur Identifizierung des Sensors, von welchem aus Information zurück zur Steuereinheit übertragen wird, ohne Verwendung zusätzlicher Leitungsadern,
   gekennzeichnet durch folgende Schritte:

   - Die Steuereinheit und die Sensoren werden mit Zählern ausgestattet,

   -V-

   die Zähler werden durch einen gemeinsamen Takt simultan fortgeschaltet,

   jeder Sensor wird durch einen jeweils anderen Zählstand des zugeordneten Zählers zur Informationsrückübertragung aktiviert

   in der Steuereinheit werden Mittel zur Feststellung des Zählerstandes des dort befindlichen Zählers im Zeitpunkt des Empfanges der übertragenen Information und damit zur Identifizierung des die Information sendenden aktivierten Sensors vorgesehen.