EP0248298A1

EP0248298A1 - Gefahrenmeldeanlage

Info

Publication number: EP0248298A1
Application number: EP87107535A
Authority: EP
Inventors: Andreas Scheidweiler
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1987-05-23
Publication date: 1987-12-09
Anticipated expiration: 2007-05-23
Also published as: NO872296D0; EP0248298B1; NO170373B; NO872296L; US4757303A; CH669859A5; DE3767772D1; NO170373C

Abstract

Bei einer Gefahrenmeldeanlage mit einer Anzahl über zweiadrige Meldelinien mit einer Signalzentrale (Z) verbundenen Gefahrenmeldern (M) wird in den Gefahrenmeldern (M) eine untere (S1) und eine obere Schwelle (S2) definiert, zwischen denen der Ruhewert des Sensorausgangssignals liegt. Ueblicherweise werden von solchen Gefahrenmeldeanlagen maximal drei Zustände der Gefahrenmelder (M) an die Signalzentrale (Z) übertragen, da sonst die Zuverlässigkeit der Uebertagung leiden würde. Ohne die Zahl der von den Gefahrenmeldern (M) zur Signalzentrale (Z) zu übermittelnden Signale zu erhöhen, ist es möglich, in der Signalzentrale (Z) zwischen fünf verschiedenen Zuständen, nämlich den Melderzuständen "Normal", "Warnung", "Alarm", "Wartung" und "Störung" zu unterscheiden. Ausserdem ist es möglich, zwei "Ereignis"-Schwellen (S1, S2) der Gefahrenmelder (M) über längere Zeiträume veränderten Umweltbedingungen anzupassen. Dies wird erreicht, indem die Schwellenwerte, wenn das Sensorausgangssignal eine dieser Schwellen (S1, S2) erreicht, so umgeschaltet werden, dass sich das Sensorausgangssignal wieder zwischen den Schwellen (S1, S2) befindet und indem gleichzeitig eine Meldung an die Signalzentrale abgegeben wird. Aus der Häufigkeit und Art dieser Meldungen kann in der Signalzentrale (Z) der Melderzustand ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gefahrenmeldeanlage gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei der eine Anzahl an zweiadrigen Meldelinien liegende Gefahrenmelder, welche verschiedene elektrische Zustände annehmen können, mit einer Signalzentrale verbunden ist, in welcher die von den einzelnen Gefahrenmeldern übermittelten Signale zur Gewinnung differenzierter Störungs-, bzw. Alarmsignale ausgewertet werden.
Automatische Gefahrenmeldeanlagen haben die Aufgabe, Gefahren, z.B. Brände oder unbefugte Eindringlinge, möglichst früh zu erkennen, um eine wirksame Bekämpfung zu ermöglichen. Die in automatischen Gefahrenmeldeanlagen verwendeten Gefahrenmelder weisen mindestens einen Sensor auf, der Gefahrenkenngrössen, z.B. erhöhte Temperatur, Gas- oder Rauchentwicklung, Einbrecher etc., in einen elektrischen Messwert umwandelt. Die Gefahrenmelder enthalten ferner mindestens ein schwellenwertbildendes Schaltelement zur Festlegung einer Alarmschwelle. Wenn das Sensorausgangssignal diese Alarmschwelle überschreitet, wird ein in dem Gefahrenmelder vorhandener elektrischer Wandler angesteuert und der elektrische Zustand des Gefahrenmelders (Spannung, Strom, Impedanz) ändert sich sprunghaft. Diese Zustandsänderung des Gefahrenmelders wird zur Signalzentrale übertragen und dort ausgewertet. Ein Gefahrenmelder besitzt also im allgemeinen zwei Zustände, den Ruhezustand und den Alarmzustand. Es sind jedoch auch Gefahrenmeldesysteme bekannt, bei denen die Melder mit einer automatischen Ueberwachungsvorrichtung ausgestattet sind, die einen Defekt anzeigen. Bei diesen Systemen können die Melder also einen dritten Zustand annehmen, den sogenannten Störungszustand. Der Hauptvorteil solcher Gefahrenmeldeanlagen besteht in der einfachen und sicheren Uebertragung der Signale.
An solche Gefahrenmeldeanlagen werden jedoch gegensätzliche Forderungen gestellt. Einerseits sollen sie Gefahren in einem möglichst frühzeitigen Stadium melden, um entsprechende Bekämpfungsmassnahmen auslösen zu können. Zu diesem Zweck werden hochempfindliche, automatische Sensoren zur Erkennung von Gefahrenkenngrössen verwendet, z.B. Ionisations-Rauchmelder oder passive Infrarotmelder etc. Andererseits sollen Gefahrenmeldeanlagen mit grösstmöglicher Sicherheit arbeiten, d.h. sie sollen nur bei einer echten Gefahr alarmieren. Wenn solche Gefahrenmelder mit höchstmöglicher Empfindlichkeit betrieben werden, so geschieht es dennoch häufig, dass durch Störgrössen ein Alarmsignal ausgelöst wird, obwohl keine Gefahrenursache vorliegt. Dies hat zur Folge, dass unnötigerweise aufwendige Gefahrenbekämpfungsmassnahmen in Gang gesetzt werden, z.B. die Polizei oder die Feuerwehr aufgeboten wird.
Zur Ueberwindung dieses Nachteils sind daher Gefahrenmeldesysteme vorgeschlagen worden, z.B. in der CH-PS 547ʹ532, bei denen durch einen zweiten Schwellenwertdetektor mit einem niedrigeren Schwellenwert ein Vorwarnsignal abgegeben wird. Während der Zeitspanne zwischen Vorwarnsignal und Alarmsignal kann kontrolliert werden, ob es sich um eine echte Gefahr handelt oder ob eine Störung vorliegt. Dadurch kann ausserdem erreicht werden, dass Gefahrenmelder, welche zu Fehlalarm neigen könnten, frühzeitig erkannt und ausgetauscht werden können, da das Vorwarnsignal auch als Störungssignal interpretiert werden kann.
Es wurden auch bereits Gefahrenmeldeanlagen vorgeschlagen, bei denen nach Ueberschreiten der Alarmschwelle verschiedene Zeitverzögerungsschaltungen betätigt wurden, um vor dem Auslösen eines Alarms kontrollieren zu können, ob eine echte Gefahrensituation vorliegt. Es ist jedoch klar, dass diese Gefahrenmeldeanlagen der Forderung nach einer frühzeitigen Alarmierung im Gefahrenfall nicht zu genügen vermögen.
Ein anderer Nachteil bekannter Gefahrenmelder besteht darin, dass die meisten Gefahrenmelder zwangsläufig einer Verschmutzung durch die Umwelt ausgesetzt sind. Daher besteht die Gefahr, dass sich das Sensor-Ausgangssignal langsam verändert. Dies kann dazu führen, dass die Melder entweder blockiert werden oder eine zunehmende Fehlalarmwahrscheinlichkeit aufweisen. Es sind daher Gefahrenmelder vorgeschlagen worden, bei denen die Alarmschwelle entsprechend der Drift des Sensorausgangssignals langsam nachgeführt wird. Dadurch bleibt in gewissen Grenzen der Abstand zwischen Ruhewert und Alarmwert konstant, wodurch sich die Einsatzdauer solcher Melder, insbesondere unter harten Umgebungsbedingungen, verlängern lässt. Es bleibt jedoch die Schwierigkeit bestehen, in der Signalzentrale die Grösse der Drift zu erkennen.
Zur Ueberwindung der genannten Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, anstelle eines Alarmsignals den der zu messenden Gefahrenkenngrösse analogen Messwert zur Signalzentrale zu übertragen und die Entscheidung, ob es sich um eine echte Gefahr oder oder um eine Störung handelt, in der Signalzentrale vornehmen zu lassen, da aus dem Vergleich der Messgrössen verschiedener Gefahrenmelder eine wesentlich genauere Aussage gemacht werden kann.
Bei dem in der DE-PS 2'533'382 vorgeschlagenen Verfahren zur Uebertragung von Messwerten in einem Brandmeldesystem werden beispielsweise die von einzelnen, kettenförmig an den Meldelinien liegenden Brandmeldern ermittelten Messwerte analog an eine Signalzentrale übermittelt und dort zur Gewinnung differenzierter Störungs-, bzw. Alarmmeldungen verknüpft, wobei zu Beginn sich wiederholender Abfragezyklen alle Brandmelder durch eine Spannungsänderung von der Meldelinie abgetrennt und dann in vorgegebener Reihenfolge wieder angeschaltet werden. Jeder einzelne Brandmelder schaltet nach einer seinem Messwert entsprechenden Zeitverzögerung den jeweils nachfolgenden Brandmelder zusätzlich an die Linienspannung an, und in der Signalzentrale wird aus der Zahl der vorhergehenden Erhöhungen des Linienstroms die jeweilige Melderadresse und aus der Länge der betreffenden Schaltverzögerung die Höhe der einzelnen Messwerte abgeleitet.
Es ist jedoch eine bekannte Tatsache, dass an die Uebertragungssicherheit umso höhere Anforderungen zu stellen sind, je mehr Information übertragen werden soll. Die immer mehr zunehmende elektromagnetische Verschmutzung unserer Umwelt bewirkt vor allem, dass die Messwertübertragung zwischen Melder und Zentrale häufig gestört wird. Es ist zwar mit verhältnismässig einfachen Mitteln möglich, Uebertragungsfehler zu erkennen, jedoch ist dafür eine gewisse Zeit erforderlich, die aber gerade bei Gefahrenmeldeanlagen nicht zur Verfügung steht.
Es besteht demnach ein Bedarf an Gefahrenmeldesystemen, welche es ermöglichen, mehr Information vom Gefahrenmelder zur Signalzentrale zu übertragen, ohne die Nachteile komplizierter Uebertragungssysteme in Kauf nehmen zu müssen. Die Gefahrenmeldesysteme, bei denen maximal drei Zustände übertragen werden, zeichnen sich dagegen wegen der Einfachheit der Uebertragung durch eine hohe Stabilität und Zuverlässigkeit der Uebertragung aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Gefahrenmeldeanlage zu schaffen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeidet, die es ermöglicht, zwei "Ereignis"-Schwellen der Gefahrenmelder über längere Zeiträume veränderten Umweltbedingungen anzupassen, den Ruhewert des Sensorausgangssignals zu überwachen und die es ermöglicht, durch die Uebertragung von maximal drei Zuständen zwischen schnellen Signaländerungen (Brand, Intrusion) und langsamen Aenderungen (Drift des Ruhewertes) zu unterscheiden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin, eine Gefahrenmeldeanlage zu schaffen, in welcher bei schnellen Signaländerungenin der Signalzentrale zwischen dem Warnungs- und dem Alarmzustand unterschieden wird, wobei der Warnungzustand eine geringere Gefahr kennzeichnet als der Alarmzustand.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gefahrenmeldeanlage zu schaffen, die eine Wartungsmeldung abgibt, wenn die Drift des Ruhewertes einen vorbestimmten ersten Wert überschreitet und die eine Störungsmeldung abgibt, wenn das Ausgangssignal eines Sensors so weit vom Ruhewert abweicht, dass der Gefahrenmelder funktionsunfähig wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Gefahrenmeldeanlage der eingangs gennannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Gefahrenmeldeanlage des Standes der Technik,
Figur 2 das Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage,
Figur 3 die graphische Darstellung des Sensorausgangssignals eines in einer erfindungsgmässen Gefahrenmeldeanlage verwendeten Gefahrenmelders,
Figur 4 die graphische Darstellung des Melderausgangssignals in Abhängigkeit von der Zeit eines in einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage verwendeten Gefahrenmelders,
Figur 5 das Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage,
Figur 6 die graphische Darstellung des Zählerausgangssignals als Funktion des Zählerstandes eines in einem Melder einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage verwendeten Zählers und
Figur 7 das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines in einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage verwendeten Ionisations-Rauchdetektors.

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer Gefahrenmeldeanlage dargestellt, bei der Gefahrenmelder M über eine Zwei-Draht-Leitung mit einer Signalzentrale Z verbunden sind. Die Gefahrenmel der M können drei Arten von Zuständen einnehmen, welche zur Signalzentrale Z übertragen werden und dort je nach Art der eingehenden Signale ausgewertet werden.
Als Gefahrenmelder kommen sowohl Brandmelder als auch Einbruchmelder in Betracht. Jeder Gefahrenmelder enthält einen Sensor S, der auf das zu detektierende Gefahrenkriterium empfindlich reagiert. Er erzeugt ein elektrisches Signal, welches sich bei Anwesenheit der betreffenden Gefahrenkenngrösse in der Regel stetig ändert. Dieses Signal wird einem Schwellenwertdetektor TD zugeführt, welcher das Ueberschreiten der eingestellten Schwelle an einen elektrischen Wandler T meldet. Dieser Wandler erzeugt ein Signal, welches als Alarmkriterium zur Signalzentrale Z übertragen wird. Dieses Alarmkriterium besteht in vielen Fällen aus einem gut detektierbaren Spannungssprung.
Mehrere Gefahrenmelder M sind über Zwei-Draht-Leitungen mit der Signalzentrale Z verbunden, wobei den Meldern M zur besseren Identifizierung der Meldungen häufig Adressen zugeordnet sind.
In Figur 2 ist ein Blockschaltbild eines in einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage verwendbaren Gefahrenmelders M gezeigt. Der Ausgang des Sensors S ist mit einem ersten Schwellenwertdetektor TD1, welcher eine obere "Ereignis"-Schwelle S1 für das Sensorausgangssignal und mit einem zweiten Schwellenwertdetektor TD2, welcher eine untere "Ereignis"-Schwelle S2 für das Sensorausgangssignal festlegt, verbunden, wobei die Schwellenwertdetektoren TD1 und TD2 Eingänge besitzen, über welche die Schwellen S1 und S2 verändert werden können. Die Schwellenwertdetektoren TD1 und TD2 sind ferner so miteinander verknüpft, dass der Abstand zwischen den Schwellen S1 und S2 immer konstant bleibt, d.h. eine Umschaltung von S1 bewirkt immer eine gleichgrosse, gleichgerichtete Aenderung von S2. Die Melder M werden bei der Fertigung im Werk so abgeglichen, dass der Ruhewert des Sensorsignals praktisch in der Mitte zwischen den beiden Schwellen S1 und S2 liegt.
Der Ausgang des Sensors S ist ferner mit einem ersten Wandler T0 verbunden, der ein Signal erzeugt, wenn sich das Sensorausgangssignal zwischen den Schwellen S1 und S2 befindet. Dieses Signal kennzeichnet den Normalzustand des Melders. Der erste Schwellenwertdetektor TD1 ist mit einem zweiten Wandler T1 verbunden, welcher ein Signal an die Signalzentrale Z überrmittelt, wenn das Melderausgangssignal die obere Schwelle S1 überschreitet und der zweite Schwellenwertdetektor TD2 ist mit einem dritten Wandler T2 verbunden, der ein Signal an die Signalzentrale Z übermittelt, wenn das Melderausgangssignal die untere Schwelle S2 unterschreitet. Die von den Wandlern T1 und T2 zur Signalzentrale Z übermittelten Signale sind so ausgebildet, dass sie sich deutlich voneinander und von dem Signal unterscheiden, welches vom ersten Wandler T0 übermittelt wird. Die drei Zustände, welche an die Signalzentrale Z übermittelt werden, werden mit Z0 (Normalzustand), Z1 (Ueberschreitung der oberen "Ereignis"-Schwelle S1) und Z2 (Unterschreitung der unteren "Ereignis"-Schwelle S2) bezeichnet.
Die Ausgänge der Schwellenwertdetektoren sind ausser mit den Wandlern T1 und T2 mit Schaltern C1 und C2 derart verbunden, dass jede Ansteuerung des ersten Schalters C1 eine Erhöhung der Schwellenwerte und jede Ansteuerung des zweiten Schalters C2 eine Erniedrigung der Schwellenwerte um einen bestimmten Betrag bewirkt, wobei die beiden Schwellenwertdetektoren TD1 und TD2 funktionell so miteinander verbunden sind, dass die Beträge der Aenderungen gleichgross und gleichgerichtet sind.
Die Wirkungsweise des Gefahrenmelders gemäss vorliegender Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren 3 und 4 näher erläutert.
Figur 3 zeigt den Verlauf des Sensorausgangssignals, sowie die jeweilige Lage der Schwellen S1 und S2. Figur 4 zeigt von den Wandlern T0, T1 und T2 erzeugte Signale, welche zur Signalzentrale Z übermittelt werden.
Bei Inbetriebnahme der Gefahrenmeldeanlage befindet sich das Sensorausgangssignal annähernd in der Mitte zwischen den beiden Schwellen S1 und S2. In diesem Fall wird der erste Wandler T0 angesteuert, d.h. zur Signalzentrale Z wird das Signal Z0 des Wandlers T0 übertragen, was bedeutet, dass sich der Melder im Normalzustand befindet. Es sei zunächst angenommen, dass sich das Sensorausgangssignal allmählich erhöhe, so wie das in der Figur 3 dargestellt ist.
Zum Zeitpunkt t=t1 erreicht das Sensorausgangssignal die obere Schwelle S1, was vom ersten Schwellenwertdetektor TD1 detektiert wird und über den ersten Schalter C1 eine Erhöhung der oberen Schwelle S1 und der unteren Schwelle S2 um einen vorgegebenen Betrag bewirkt. Gleichzeitig wird der zweite Wandler T1 angesteuert, wodurch ein Signal Zl an die Signalzentrale Z übermittelt wird.
Nach Umschaltung der beiden Schwellen S1 und S2 durch den ersten Schalter C1 befindet sich das Sensorausgangssignal wieder zwischen den beiden Schwellen S1 und S2, so dass wieder das Signal des ersten Wandlers T0 übertragen wird, d.h. in der Signalzentrale wird wieder der "Normalzustand" registriert. Bei weiterem Anstieg des Sensorausgangssignals wiederholt sich der gleiche Vorgang zum Zeitpunkt t=t2.
Angenommen das Sensorausgangssignal würde sich dann allmählich verringern und würde zum Zeitpunkt t=t3 die untere Schwelle S2 erreichen. Dies wird vom zweiten Schwellenwertdetektor TD2 detektiert und bewirkt über den zweiten Schalter C2 eine gleichgrosse Erniedrigung der Schwellen S1 und S2. Diesmal wird kurzzeitig der dritte Wandler T2 aktiviert und dessen Signal zur Zentrale gesandt. Bei weiterer Verringerung des Sensorausgangssignals wiederholt sich der gleiche Vorgang zum Zeitpunkt t=t4. Das Sensorsignal liegt jetzt wieder im ursprünglichen Bereich, d.h. die beiden Schwellen S1 und S2 sind wieder in ihre Ausgangslagen zurückgekehrt, und das Sensorausgangssignal liegt dazwischen.
In der Signalzentrale lässt sich durch selektive Erkennung der Signale Z0, Z1 und Z2 der Wandler T0, T1 und T2 leicht feststellen, ob sich das Sensorausgangssignal nach oben oder nach unten bewegt hat. Geht man davon aus, dass die zeitliche Entwicklung eines Gefahrensignals um Grössenordnungen schneller erfolgt als die durch Umwelteinflüsse, wie Staub oder Schmutz, bedingten Aenderungen des Ruhewertes, so können durch diese Eigenschaft der Gefahrenmelder M in der Signalzentrale Z folgende Informationen erarbeitet werden:
Treffen nur selten, d.h. in Abständen von >Tagen Signale ein und ist die Differenz der Zahl der Signale der Wandler T1 und T2 im Mittel gleich Null, so bedeutet dies, dass das Sensorsignal langsam um den Ruhewert herum schwankt. Der Melder M befindet sich im Normalzustand.
Treffen ebenfalls nur selten, d.h. in der Grössenordnung von >Tagen, Wandlersignale in der Signalzentrale ein, aber es überwiegt die Zahl des einen oder anderen Wandlersignals, so dass die Differenz der Zahl der Signale der Wandler T1 und T2 von Null verschieden ist, so bedeutet dies, dass sich der Ruhewert des Sensorausgangssignals unter dem Einfluss von Umweltfaktoren langsam in eine bestimmte Richtung verschiebt. Durch Festlegung bestimmter Toleranzbereiche lassen sich auf einfache Weise Kriterien für die Notwendigkeit einer Revision ableiten. Die Grösse der Toleranzbereiche wird so festgelegt, dass ein Wartungssignal abgegeben wird, bevor das Sensorausgangssignal so stark abgedriftet ist, dass der Melder funktionsunfähig wird. Durch die automatische Nachführung der "Ereignis"-Schwellen der Melder M wird die Ansprechempfindlichkeit konstant gehalten.
Durch Bildung der Differenz der Zahl der Signale des zweiten Wandlers T1 und des dritten Wandlers T2 lässt sich also in der Signalzentrale Z stets die Lage des Sensorsignals und die Richtung der Veränderung feststellen. Insbesondere kann eine Störungsmeldung ausgelöst werden, wenn die Differenz der Signale der beiden Wandler T1 und T2 zugunsten der Signale aus T2 einen bestimmten Wert überschritten hat, so dass der Gefahrenmelder nicht mehr funktionsfähig ist.
Durch die automatische Nachführung der Schwellenwerte wird die Melderempfindlichkeit konstant gehalten, d.h. der Melder funktioniert auch noch, nachdem eine Wartungsanforderung signalisiert wurde. Verringern sich die Zeitabstände zwischen den Signalen des zweiten Wandlers T1 aber derart, dass daraus auf einen schnellen Anstieg des Sensorsignals geschlossen werden muss, so bedeutet dies eine wachsende Gefahr. Durch geeignete Auswertung in der Signalzentrale lassen sich Alarm- und Warnungskriterien definieren.
In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Der Ausgang eines Sensors S ist wie bei der Ausführungsform gemäss Figur 2 mit zwei Schwellenwertdetektoren TD1 und TD2 und einem ersten Wandler T0 verbunden, welcher den Normalzustand des Melders M zur Signalzentrale Z übermittelt. An Stelle der beiden Schalter C1 und C2 wird ein Vorwärts/Rückwärts-Zähler C verwendet. Dieser Zähler C besitzt getrennte Eingänge für Vorwärts- (1) und Rückwärts-Zählen (2). Der Ausgang des ersten Schwellenwertdetektors TD1 ist mit dem "Vorwärts"-Eingang 1 des Zählers C und einem zweiten Wandler T1 verbunden. Der Ausgang des zweiten Schwellenwertdetektors TD2 ist mit dem "Rückwärts"Eingang 2 des Zählers C und einem dritten Wandler T2 verbunden. Der Ausgang des Zählers C ist mit dem dafür vorgesehenen Eingang des zweiten Schwellenwertdetektors TD2 verbunden. Die beiden Schwellenwertdetektoren TD1 und TD2 sind funktionell so miteinander verbunden, dass bei jedem Zählvorgang des Zählers C die beiden Schwellen S1 und S2 jeweils um einen bestimmten gleichgrossen Wert nach unten oder oben geschaltet werden. Der Zähler C ist so beschaltet, dass jedem Zählerstand eine bestimmte Ausgangsspannung entspricht. Beim Einschalten befindet sich der Zähler in der Mittelstelltung, was der Ausgangsstellung der Schwellen S1 und S2 der Schwellenwertdetektoren TD1 und TD2 ent spricht.
In Figur 6 ist die Zählerausgangsspannung als Funktion des Zählerstandes am Beispiel eines zwanzigstufigen Zählers graphisch dargestellt. In der Ausgangslage befindet sich der Zählerstand bei Null, die Zählerausgangsspannung entspricht dem Ruhewert des Schwellenwertdetektors TD2 in Figur 5. Steigt das Sensorausgangssignal an, so wird bei Erreichen der oberen Schwelle S1 der Zählerstand um Eins erhöht. Entsprechend wird die Zählerausgangsspannung um einen bestimmten Betrag erhöht. Unterschreitet das Sensorausgangssignal die untere Schwelle S2, so spielt sich der umgekehrte Vorgang ab, der Zählerstand verringert sich um Eins, und entsprechend wird die Zählerausgangsspannung um einen gleichgrossen Betrag wie bei der vorangehenden Erhöhung erniedrigt. Hierdurch werden die Schwellen S1 und S2 bei entsprechender Aenderung des Sensorausgangssignals automatisch nachgeführt.
In Figur 7 ist eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage in Form eines Blockdiagramms dargestellt, bei der als Gefahrenmelder M ein Ionisationsrauchdetektor verwendet wird, welcher über Speiseleitungen L1 und L2 mit einer Signalzentrale Z verbunden ist. In dem Brandmelder M liegt eine Messionisationskammer MK mit einer als Widerstandselement dienenden Referenzkammer RK und einem Widerstand R2 in Reihe an Nullpotential. Parallel zu Mess- und Referenzkammer MK, RK liegt in Reihe zu dem einstellbaren Widerstand R2 ein Widerstand R1. Der gemeinsame Verbindungspunkt von Messkammer MK und Referenzkammer RK ist mit der Gate-Elektrode G eines Feldeffekttransistors FET verbunden. Der Feldeffekttransistor FET arbeitet als Impedanzwandler zur Transformation des hochohmigen Messkammerpotentials. Die Drainelektrode D des Feldeffekttransistors FET ist über die Diode D1 direkt mit der ersten Speiseleitung Ll verbunden. Die Source-Elektrode S des Feldeffekttransistors FET ist mit den Eingängen zweier Komparatoren K1 und K2 verbunden, wobei die Ausgangsspannung des Feldeffekttransistors FET, d.h. die Spannung über dem Widerstand R3, durch Veränderung des Wider standes R2 im Werk so abgeglichen wird, dass sie sich in der Mitte zwischen den beiden Schwellen S1 und S2 der Komparatoren K1 und K2 befindet. Die Schwellen S1 und S2 werden durch den durch die Widerstände R4 und R5 gebildeten Spannungsteiler und die Ausgangssignale des Zählers C bestimmt. Als Beispiel ist ein Zähler C mit fünf Stellungen gezeichnet.
Die Ausgangsspannung des Zählers C ergibt sich aus dem Zählerstand und den sich durch die Spannungsteiler der Widerstände R6 bis R10 mit dem Widerstand R11 ergebenden Wert. Die Dioden D2 bis D6 dienen der Entkoppelung der Zählerausgangssignale. Bei Ueber-, bzw. Unterschreitung der Schwellen S1, bzw. S2 durch das Ausgangssignal des Feldeffekttransistors FET werden die Vorwärts-, bzw. Rückwärts-Zähleingänge des Zählers C angesteuert.
Beim Einschalten befindet sich der Zähler C in der Mittelstellung, was der Ausgangsstellung der Schwellen S1 und S2 der Komparatoren K1 und K2 entspricht. Der Zähler C ist so beschaltet, dass eine Rückstellung erfolgt, wenn die Spannung am "Reset"-Eingang auf einen bestimmten Wert reduziert wird. Hierbei stellt sich der Zähler automatisch auf die Mittelstellung.
Solange sich Ausgangssignal des Feldeffekttransistors FET zwischen den Schwellen S1 und S2 der Komparatoren bewegt, sind die Transistoren TR1 und TR2 gesperrt, und am Melderausgang liegt die Spannung Ub.
Dringt Rauch in die Messkammer des Ionisationsrauchdetektors ein, so bewirkt dies in bekannter Weise einen Anstieg der Messkammerspannung und damit der Spannung über dem Widerstand R3. Wird die Schwelle S1 des Komparators K1 erreicht, so schaltet der Zähler von 0 auf +1 und erhöht die Spannung über R11 um einen bestimmten Betrag. Gleichzeitig erhöhen sich die Schwellenspannungen der Komparatoren K1 und K2.
Beim Ueberschreiten der Schwelle S1 wird der Transistor TR1, der im Ruhezustand gesperrt ist, leitend und schaltet die Zener diode ZD1 ein. Da der Melder keine Strombegrenzung aufweist, bricht die Spannung Ub auf die Zenerspannung UZ1 zusammen, was in der Zentrale als Signalisation des Zustandes Z1 interpretiert wird.
Sinkt durch irgendwelche Umwelteinflüsse die Sensorausgangsspannung unter die untere Schwelle S2 des Komparators K2, so erniedrigt sich der Zählerstand um Eins, was eine entsprechende Herabsetzung der Schwellen S1 und S2 bewirkt. Gleichzeitig steuert der Komparator K2 den im Ruhezustand gesperrten Transistor TR2 an, der die Zenerdiode ZD2 einschaltet. Dies bewirkt wiederum ein Zusammenbrechen von Ub auf die Zenerspannung UZ2, was in der Zentrale als Signalisation des Zustandes Z2 interpretiert wird.
Die Diode D1 und der Kondensator C3 stabilisieren während der Spannungszusammenbrüche die Betriebsspannung von Sensor, Komparator und Zähler. Da das Sensorsignal nach jedem Zählvorgang wieder zwischen den Schwellen liegt, wird nur kurzzeitig einer der Zustände Z1 oder Z2 übertragen.
In der Signalzentrale befinden sich Detektoren, welche sowohl die Art als auch die Häufigkeit der eingehenden Zustandsmeldungen registrieren.
Die beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage kommen besonders dann zum Tragen, wenn die Melder über eine Adresse verfügen, so dass in der Signalzentrale Z die Herkunft der Signale erkannt und einem bestimmten Melder zugeordnet werden können.
In diesem Fall wird in der Signalzentrale Z ein Speicher pro Melder M vorgesehen, in welchem der jeweilige Zählerstand der Melder-Zähler C ersichtlich ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit der individuellen Fernüberwachung der Melder.
Abwandlungen der beschriebenen Gefahrenmeldemeldeanlage sind im Rahmen der Erfindung gemäss den Patentansprüchen möglich und dem Fachmann geläufig.

Claims

1. Gefahrenmeldeanlage mit einer Anzahl über zweiadrige Meldelinien mit einer Signalzentrale verbundenen Gefahrenmeldern, welche mindestens einen Sensor, der in Abhängikeit von einer Gefahrenkenngrösse ein elektrisches Signal abgibt, mindestens einen Schwellenwertdetektor, welcher ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Sensorausgangssignal einen vorbestimmten Wert überschreitet und mindestens einen Wandler, der das Ausgangssignal des Schwellenwertdetektors über die Meldelinien an die Signalzentrale übermittelt, in der die Signale ausgewertet werden, enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gefahrenmeldern (M) ein erster Schwellenwertdetektor (TD1), welcher eine oberhalb des Ruhewertes des Sensorausgangssignals befindliche obere Ereignis-Schwelle (S1) für das Sensorausgangssignal festlegt und ein zweiter Schwellenwertdektor (TD2), welcher eine unterhalb des Ruhewertes des Sensorausgangssignals befindliche untere Ereignis-Schwelle (S2) für das Sensorausgangssignal festlegt, vorgesehen sind, dass ferner ein erster Wandler (T0) vorgesehen ist, der funktionell so mit dem Sensor (S) verbunden ist, dass er ein Signal (Z0) an die Signalzentrale übermittelt, wenn sich das Sensorausgangssignal zwischen den beiden Schwellen (S1, S2) befindet, dass ferner Wandler (T1, T2) vorgesehen sind, welche Signale (Z1, Z2) an die Signalzentrale (Z) übermitteln, wenn das Sensorausgangssignal die obere Schwelle (S1) oder die untere Schwelle (S2) erreicht und dass Schaltelemente (C1, C2) vorgesehen sind, welche gleichzeitig eine gleichgerichtete und gleichgrosse Aenderung der Schwellen (S1, S2) in der Weise bewirken, dass sich das Sensorausgangssignal wieder zwischen den Schwellen (S1, S2) befindet und dass in der Signalzentrale (Z) Schaltelemente vorgesehen sind, welche aus der zeitlichen Aufeinanderfolge von Signalen (Z0, Z1, Z2) und aus der Differenz der Anzahl der Signale (Z1, Z2) ermitteln, ob sich die Melder (M) im Normalzustand, Warnungszustand, Alarmzustand, Wartungszustand oder Störungszustand befinden.

2. Gefahrenmeldeanlage gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Gefahrenmeldern (M) vorgesehenen Schaltelemente (C1, C2) als Zähler (C) ausgebildet sind.

3. Gefahrenmeldeanlage gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Gefahrenmeldern (M) vorgesehenen Schaltelemente (C1, C2) als Vorwärts-/Rückwärts-Zähler (C) ausgebildet sind.

4. Gefahrenmeldeanlage gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gefahrenmeldern (M) Adressspeicher vorgesehen sind, die ein Adressignal abgeben, welches in der Signalzentrale (Z) eine Identifizierung der die Signale (Z0, Z1, Z2) abgebenden Gefahrenmelder ermöglicht.

5. Gefahrenmeldeanlage gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalzentrale (Z) je Gefahrenmelder (M) ein Zähler mit einer dem Gefahrenmelder (M) entsprechenden Adresse vorgesehen ist, dessen Zählerstand mit dem Zählerstand des Zählers (C) im Gefahrenmelder (M) übereinstimmt, so dass die jeweilige Lage der Schwellen (S1, S2) in der Signalzentrale feststellbar ist.

6. Gefahrenmeldeanlage gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalzentrale (Z) Anzeigevorrichtungen für die Melderzustände Normal, Warnung, Alarm, Wartung und Störung vorgesehen sind.

7. Gefahrenmeldeanlage gemäss Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Signalzentrale (Z) Schaltelemente vorgesehen sind, welche bei Anzeige eines Alarmzustandes alle anderen Anzeigen unterdrücken.

8. Gefahrenmeldeanlage gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefahrenmelder (M) Brandmelder, vorzugsweise Rauchmelder, insbesondere Ionisationsrauchdetektoren, sind.

9. Gefahrenmeldeanlage gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gefahrenmelder (M) Intrusionsmelder, vorzugsweise PIR-Intrusionsdetektoren, sind.