DE1916005C3 - Meldeanlage - Google Patents

Description

nung, die sie der Zwei-Draht-Leitung entnehmen, so daß das Fehlen dieses Ruhestromes bzw. eine Änderung seiner Sollgrüße als Kriterium für einen Leitungsdefekt bzw. zur Meldegabe dienen kann. Da die Melder meist ohne Hilfsmittel schwer vom Boden zu erreichen sind, sollen sie weiterhin in einfacher Weise von der Zentrale auf ordnungsgemäßes Funktionieren überprüfbar und außerdem soll das Ansprechen auch nur eines einzigen Melders in der Zentrale leicht erkennbar sein. Dazu wird der Alarmfall durch Spannungsänderung simuliert und das Ansprechen durch eine Anzeigelampe in jedem Melder angezeigt Da die Melder — nach Ansprechen durch einen Alarm oder eine Oberprüfung — in diesem Ansprech-Zustand verharren, sollen sie anschließend wieder von der Zentrale meldebereit geschaltet werden können. Dadurch wird vermieden, daß schwer erreichbare Melder einzeln an Ort und Stelle wieder scharfgeschaltet werden müßten.

Zwar sind durch die deutsche Auslegeschrift 11 83 838 eine von der Zentrale aus überprüfbare »Ionisations-Brandmeldeanlage« und durch die deutsche Patentschrift 12 81321 »eine Schaltung zur Überprüfung der Funktionsbereitschaft von Feuermeldern« bereits bekannt Bei der zuerst genannten Anlage kann 2ur Oberprüfung ihrer Funktionsbereitschaft an eine Gitterelektrode eine alarmsimulierende Prüfspannung angelegt und damit jeweils eine Relaisröhre in den Meldern gezündet werden. Diese Relaisröhren zeigen dann durch Aufleuchten das ordnungsgemäße Ansprechen der einzelnen Melder an. Diese Anlage benötigt dafür aber drei Verbindungsleitungen. Bei der zuletzt genannten Schaltung ist zur Prüfung der angeschlossenen Melder eine Potentialverschiebung am Gitter der Feldeffekttransistoren in den einzelnen Meldern von der Zentrale aus vorzunehmen. Diese Schaltung arbeitet also mit Gleichstrom und vermag deshalb nicht die Vorteile einer Meldeanlage mit Richtleitern auszunützen.

Alle bekannten Einrichtungen vermögen demnach keinesfalls alle zum ordnungsgemäßen Betrieb einer Meldeanlage notwendigen Bedingungen mit einfachen Mitteln zu erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meldeanlage zu schiffen, deren Melder allein von der Zentrale gespeist, auch von dieser überprüfbar und nach erfolgter Überprüfung wieder meldebereit schaltbar sind und bei der weiterhin auch die Individualanzeige ohne Störung der übrigen Melder von der Zentrale aus gespeist werden kann. Ausgehend von einer Meldeanlage der eingangs erwähnten Art soll darüber hinaus sichergestellt werden, daß verschiedene Schleifen mit jeweils einer unterschiedlichen Anzahl von Meldern verwendet werden können, ohne daß für jede Schleife eine besondere Anpassung in der Zentrale erforderlich wäre. Weiterhin soll auch eine isolationsverschlechlerung der Leitung keinen Einfluß auf die Meldebereitschaft der Anlage haben, sondern bis zur Feststellung dieser Verschlechterung nur durch einen möglicherweise höheren Stromverbrauch in Erscheinung treten.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Meldeanlage der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß jeder Melder im betriebsbereiten Zustand in die Strompfade beider Richtleiter symmetrisch eingeschaltet ist. Im Ruhezustand wird also im Gegensatz zu der Anlage nach dem älteren Paten», der Strommittelwert Null. Dadurch kann aber die Ansprechschwelle unabhängig von der Schleifenbelegung gering angesetzt werden, so daß ein ansprechender Velder in jedem Fall erkannt wird.

Zur Überprüfung der Melder einer Schleife kann bei

der erfindungsgemäßen Meldeanlage die negative

Spannungshalbwelle von der Zentrale aus kurzzeitig

gesenkt werden, so daß alle Melder einer Schleife ansprechen. Der Strom der negativen Halbwelle wird »Null«, was als Kriterium gewertet wird, daß alle

Melder der Schleife angesprochen haben. Da abwechselnd potive und negative Spannung an die

ίο Leitung gelegt wird, beeinflussen sich die Spannungen für die Lampenspeisung und die stabilisierte Melderbetriebsspannung gegenseitig nicht, wenn jeweils die eine Polarität zum Betrieb der Melder und die andere zum Betrieb der Anzeigelampen benutzt wird. Da im Ruhezustand der Strommittelwert »Null« ist, bewirkt jeder bei Alarm durch die Lampen fließende Lampenstrom eine Störung des Gleichgewichts und führt damit zu einer Anzeige. Weiterhin ist die M«lderanschaltung so ausgelegt, daß die einzelnen Mekfcr, die angesprochen haben, die Meldung speichern. Hierbei wird die Individualanzeige durch ein Flackern erreicht

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird eine erfindungsgemäße Melderanschaltung im folgenden näher beschrieben.

Die Melderanschaltungen der einzelnen Melder, die in dem Ausführungsbeispiel schematisch durch die beiden Kammern Ki und K 2 angedeutet sind, liegen zueinander parallel und werden von einer nicht näher dargestellten Zentrale über die Klemmen a und b gespeist An diesen Klemmen liegt eine in ihrer Polarität stetig wechselnde Spannung an. Über Gleichrichter Gr 3 und Gr4 baut sich an einem Kondensator Cl eine negative und an einem weiteren Kondensator C2 eine positive Spannung auf. Im Ruhezustand ist ein

Transistor T2 gesperrt.

Ein den erwähnten Kammern K 1 und K 2 vorgeschalteter Spannungsteiler aus den Widerständen R I und R 2 ist sehr hochohmig und dabei so bemessen, daß ein der Kammer K 2 vorgeschalteter Gleichrichter Gr 2 leitend ist und damit die volle negative Spannung an den beiden Meßkammern Ki und K 2 anliegt. An die Verbindung 3 zwischen den beiden Kammern K 1 und K 2 ist mit seiner Basis ein Feldeffekttransistor Π angeschlossen. Im Emitterzweig dieses Transistors liegt eine Zenerdiode GrX, die so bemessen ist, daß der Transistor Π im Ruhezustand leitend ist. Beim Alarm erhöht sich der Widerstand der mit der Umgebung verbundenen Meßkammer K 2, wodurch der Transistor Tl sperrt.

Ist der Transistor Tl leitend, so erhält er seinen Strom über einen in seinem Kollektorzweig liegenden Widerstand Λ3; in diesem Fall ist dann gleichzeitig der Transistor Γ2 gesperrt. Ist allerdings der Transistor Ti gesperrt, was bei Alarm der Fall ist, so fließt dor Strom von dem Widerstand R 3 über den Transistor 72, der dann leitend ist. In diesem Fall brennt dann die im Kollektorzweig des Transistors liegende Lampe Lp. Ist der Transistor Tl leitend, so wird außerdem über den Spannungsteiler Ri, R2 die Spännung an den beiden Meßkammern Kl und K 2 so weit reduziert, daß der Feldeffekttransistor Tl weiter gesperrt bleibt. Durch ein Erhöhen der negativen Spannung kann dann der Transistor Tl wiedrr leitend werden, wodurch der Melder zurückgestellt ist.

Die in der Figur nicht näher dargestellte Zentrale liefert an alle Melder parallel eine Spannung mit wechselnder Polarität, die in der Figur an den Klemmen a und b anliegt. Hierbei wird in der Zentrale der Strom

gemessen. Da im Ruhezustand der Strom nur von dem Widerstand R 3 über den Transistor Ti und den Gleichrichter CrI fließt, ist der Mittelwert über mindestens ein Wechselspiel von positiver und negativer Halbweile gleich Null, was unabhängig von der Höhe der Einzelspannung und der Kurvenform ist. Da die Widerstände Ri, R 2 sehr hochohmig sind, ist der Strom über den Gleichrichter Gr 2 zu vernachlässigen.

Im Alarmfall fließt der Strom dann im wesentlichen in der positiven Halbwelle durch die schon erwähnte Lampe Lp und durch einen dazu parallelliegenden Widerstand Λ 4. Die Spannung der positiven Halbwelle, mit der die Lampen gespeist werden, darf an allen Meldern in weiten Grenzen schwanken. Lediglich die negative Halbwelle soll möglichst stabil bleiben, was sich auch bei dem geringen, während der negativen

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läßt. Der Kondensator C2 ist hierbei so bemessen, daß er den Ruhestrom überbrückt, beim Lampenstrom aber erhebliche Spannungsänderungen zuläßt. Auf Grund dieser Tatsache flackert das Licht der Lampe Lp und fällt damit auch in heller Umgebung auf, obwohl die Leistungsaufnahme nur klein ist.

Zur Prüfung der Melder einer Schleife von einer Zentrale aus werden die negativen Halbwellen kurzzeitig gesenkt. Haben alle Melder angesprochen, so wird der Strom der negativen Halbwelle annähernd zu Null, was in der Zentrale als Prüfkriterium ausgewertet wird. Lediglich der kaum meßbare Strom durch die Ionisationskammern Ki, K 2 und den Widerstand R 1 fließt weiter; ein verbleibender Reststrom deutet andererseits auf einen Leitungsschluß oder darauf hin, daß ein Melder nicht angesprochen hat. Zum Wiedereinschalten wird dann die negative Spannung erhöht, bis der Feldeffekttransistor Tt wieder leitet. Am Ende der

ίο Leitung befindet sich obendrein zweckmäßigerweise beispielsweise eine Vierschichtdiode oder ein Thyristor zusammen mit einer Zenerdiode; beim Erreichen der Einschaltspannung wird durch diese Elemente die Leitung bei der negativen Halbwelle kurzgeschlossen,

is womit zugleich mit jeder Einschaltung auch die Leitung bis zum Ende auf Unterbrechung geprüft ist.

Fehler an jedem fvieider können damit durchweg in der Zentrale erkannt werden. Allerdings muß hier eingeschränkt werden, daß Melder, die nicht angeschlossen sind bzw. unterbrochene Transistoren T2 oder Gleichrichter Gr4 nicht zu erkennen sind. Diese Schwierigkeit kann man aber zur Erhöhung der Sicherheit der gesamten Anlage dadurch leicht umgehen, daß neben einer zuverlässigen Bauform die erwähnten kritischen Bauteile doppelt vorhanden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Meldeanlage mit Richtleitern entgegengesetzter Polarität in jedem Melder, durch die die unterschiedlichen Halbwellen einer auf die Verbindungs-Zweidraht-Leitung zwischen Melder und Zentrale gegebenen Wechselspannung zur Übertragung unterschiedlicher Meldekriterien unterschiedlich belastbar sind,

wobei jeder Melder im Meldezustand nur in den Strompfad seines einen Richtleiters eine Belastung einschaltet und den Strompfad seines anderen Richtleiters entlastet,

und wobei bei Prüfung die ordnungsgemäße Meldeanlage alle Melder zum Ansprechen bringt und diese somit in die Strompfade ihres jeweiligen Richtleiters der einen Polarität ihre jeweilige Belastung einschalten und gemeinsam die Strompfade ihrer Richtieiter der anderen Polarität durch Widerstandserhöhung entlasten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Melder in betriebsbereitem Zustand in die Strompfade beider Richtleiter (Gr3, Gr 4) symmetrisch eingeschaltet ist.

2. Meldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Melder, vorzugsweise Ionisationsfeuermelder, durch Spannungsänderung auf ihr Ansprechen überprüfbar sind.

3. Meldeaniage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung aller Melder einer Schleife eine (beispielsveise die negative) Spannungshalbwelle von der Zentrale aus kurzzeitig verändert (z. B. gesenkt) wird uiyi daß bei Ansprechen aller Melder einer Schleife der Strom derselben, z. B. der negativen Halbwelle als Prüfkriterium annähernd »Null« ist

4. Meldeanlage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Melder eine Lampe (Lp) zur individualanzeige und als Belastung vorgesehen ist.

5. Meldeanlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine stabilisierte Halbwelle zur Speisung der spannungsempfindlichen Teile im Melder (Meßkammern Ki, K2) und die andere unstabilisierte Halbwelle zur Speisung von Anzeigelampen und ähnlichen unempfindlichen Schaltungsteilen benutzt ist.

6. Meldeanlage nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindung (3) zwischen die zwei Meßkammern (K 1, K 2) des Ionisationsfeuermelders ein Feldeffekttransistor (Ti) geschaltet ist, dessen Kollektor ein weiterer Transistor (T2) nachgeschaltet ist.

7. Meldeanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine im Alarmfall flackernde Lampe (Lp) der angesprochene Melder identifizierbar ist.

8. Meldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Ti, T2) zu einem Meldespeicher nach Art einer bistabilen Kippstufe geschaltet sind.

9. Meldeanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meldespeicher durch ein Verändern der Betriebsspannung (Erhöhen der negativen Halbwelle) zurückstellbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meldeanlage mit Richtleitern entgegengesetzter Polarität in jedem Melder, durch die die unterschiedlichen Halbwellen einer auf die Verbindungs-Zweidraht-Leitung zwischen Melder und Zentrale gegebenen Wechselspannung zur Übertragung unterschiedlicher Meldekriterien unterschiedlich belastbar sind, wobei jeder MeIc' 3r im Meldezustand nur in den Strompfad seines einen Richtleiters eine Belastung einschaltet und den Strompfad seines anderen Richtieiter» entlastet, und wobei bei Prüfung die ordnungsgemäße Meldeanlage alle Melder zum Ansprechen bringt und diese somit in die Strompfade ihres jeweiligen Richtleiters der einen Polarität ihre jeweilige Belastung einschalten und gemeinsam die Strompfade ihrer Richtleiter der anderen Polarität durch Widerstandserhöhung entlasten.

Eine derartige Meldeanlage ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 17 66 440. Dort enthalten die einzelnen Melder Schaltungen, die im Normalbetriebsfall für Speisespannungen einer ersten Polarität eine hohe und für Speisespannungen der anderen Polarität eine niedrigere Impedanz aufweisen und im Alarmfall diese Impedanzen umkehren. Das bedeutet sowohl für den Ruhezustand als ?uch für den Meldezustand eine unsymmetrische Belastung der Meldeschleifen. Dies hat den Nachteil, daß für jede Schleife eine besondere Anpassung in der Zentrale erforderlich ist Je nach der Zahl der Melder euier Schleife muß die Ansprechschwelle und damit die Anpassung anders gewählt werden. Weiterhin ist es möglich, daß bei unsymmetrischer Belastung im Ruhezustand einer Anlage Fehlalarme dann ausgelöst werden, wenn eine Isolationsverschlechterung der Leitung auftritt. Schließlich könnte bei einer solchen unsymmetrischen Belastung in Ruhe auch der Alarm durch einen angesprochenen Melder fälschlicherweise unterdrückt werden. Dies kann unter Umständen dann eintreten, wenn ein Teil der Melder durch eine Leitungsunterbrechung ausfällt Die wegen des in Rechnung zu ziehenden Fehlstroms relativ hoch gewählte Ansprechschwelle wird dann von einem einzelnen ansprechenden Melder möglicherweise nicht mehr erreicht.

In der USA-Druckschrift »Telemetering Systems«

von Borden und Mayo-Wells, Reinhold Publishing Corporation, Nsw York, 1959, Seite 77, wird eine Übertragungseinricht'ing mit Richtleitern in beiden Stromzweigen beschrieben, wobei durch die unterschiedliche Belastung beider Halbwellen eines Wechseiso Stroms Meldungen, etwa eine Wasserstandsanzeige, übertragen werden können. Allerdings werden dort nur Analogwerte übertragen, und deshalb ist auch nur ein Melder an die Zweidraht-Leitung angeschlossen.
Auch die britischen Patentschriften 7 98 344,8 59 199, 10 07 508 und 10 75 3!7 behandeln Meldeeinrichtungen, bei denen jeweils nur ein einziger Melder an eine nahebei angeordnete Auswerteeinrichtung angeschlossen ist. Hierbei treten also die Probleme überhaupt nicht auf, die durch Anschluß mehrerer Melder über eine einzige Zwei-Draht-Leitung an eine Zentrale entstehen können.

Feuermelder werden nämlich meist in größerer Anzahl an eine einzige Zwei-Draht-Leitung angeschlosssen. Dabei verzichtet man meist auf eine Identifizierung der einzelnen Melder durch die Zentrale, da die Durchgabe des Ansprechens auch nur eines einzigen Melders als ausreichend erachtet wird. Diese Melder benötigen in Ruhe eine bestimmte Gleichsoan-