DE2922008A1

DE2922008A1 - Eindringalarmsystem

Info

Publication number: DE2922008A1
Application number: DE19792922008
Authority: DE
Inventors: Shelden P Apsell; Richard E Crandall; Aaron A Galvin
Original assignee: American District Telegraph Co
Current assignee: American District Telegraph Co
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1980-01-24
Also published as: CA1119276A; FR2427655B1; FR2427655A1; AU525038B2; IT7949238A0; IT1118856B; US4321592A; AU4731279A; GB2022301B; GB2022301A

Description

LANDWEHRSTR. 37 BOOQ ftlOUCHSN 2
TEL. O 33 / 59 e7 84·

München, den 29. Mai 1979 / M Anwaltsaktenz.: 11 - Pat. 26

American District Telegraph Company, Suite 9200, One World Trade Center New York, New York 100^8, Vereinigte Staaten von Amerika

Eindringalarmsystem

Die Erfindung bezieiit sich auf Eindringalarmsysteme und im einzelnen auf ein System mit vorzugsweise einer Mehrzahl von Eindringfühlern, welche unterschiedlicher Art sein können und über ein gemeinsames Kabel mit einer zentralen Steuereinheit verbunden sind.

Eindringalarmsysteme werden bekanntermaßen dazu verwendet, eine Anzahl von Zonen innerhalb eines Betriebes oder eines Bereiches zu schützen. Derartige Systeme weisen im allgemeinen eine zentrale Steuereinheit auf, die über ein Kabel mit einem oder mehreren Eindringfühlern verbunden ist, die sich jeweils in den zu schützenden Zonen befinden. Tritt in einer Zone eine Alarmbedingung auf, so wird an die zentrale Steuereinheit ein Alarmsignal zurückgeliefert, um einen Alarm auszulösen und möglichst

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auch diejenige Zone zu bezeichnen, in welcher die Alarmbedingung aufgetreten ist. Oft ist es vorteilhaft, ein Eindringalarnisystem vorzusehen, in welchem verschiedene unterschiedliche Arten von Eindringfühlern in den einzelnen Zonen eingesetzt werden. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, in einer Zone einen Ultraschallfühler einzusetzen und in einer anderen Zone einen aktiven oder passiven Infrarotfühler zu verwenden, um bestimmten Anforderungen an die Wirkungsweise zu genügen. Es wird besonders angestrebt, Eindringfühler unterschiedlicher Bauart in einem einzigen System einsetzen zu können, ohne daß Änderungen am System selbst vorgenommen werden müssen, um den Anschluß der verschiedenartigen Fühler am System zu ermöglichen.

Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, ein Eindringalarmsystem so auszugestalten, daß verschiedenartige Eindringfühler leicht an das System angeschlossen werden können, ohne das Umgestaltungen des Systems selbst erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuereinheit, welche an ein mehradriges Kabel angeschlossen ist, das auf einem bestimmten Weg in einem zu schützenden Bereich ausgelegt ist, ferner durch eine mit der Steuereinheit verbundene Betriebsweisen- Wähleinrichtung, welche Steuersignale zur Einstellung der Betriebsweise von Fühler- Anzeiger liefert, weiter durch mindestens einen Eindringfühler, welcher an das Kabel angeschlossen und so ausgebildet ist, daß er bei Feststellen eines Eindringlings ein Alarmsignal abgibt, weiter durch eine ebenfalls mit der Steuereinheit verbundene Alarmeinrichtung zur Erzeugung von Alarm bei Abgabe eines Alarmsignales durch den mindestens einen Eindringfühler und durch eine dem bzw. jedem Eindringfühler zugeordnete Koppelschaltung, welche zwischen den zugehörigen Eindringfühler und das Kabel gelegt und so ausgebildet ist, daß sie abhängig von einem von der Steuereinheit her über eine Leitung des Kabels empfangenen Betriebsweisen-Steuersignal die Betriebsweise des betreffenden Fühleranzeigers steuert und abhängig von den vom betreffenden Eindrxngfühler her empfangenen Alarmsignalen diese über dieselbe Leitung des Kabels

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zur Steuereinheit hinleitet, um die Alarmeinrichtung zu betätigen.

Es wird also ein Eindringalarmsystem vorzugsweise für eine Mehrzahl von Überwachungszonen geschaffen, bei welchem eine Anzahl von Eindringfühlern ohne Schwierigkeiten an das System angeschlossen werden kann, ohne daß Umgestaltungen des Systems vorgenommen werden müssen. Betriebsweisen-Steuersignale von der zentralen Steuereinheit und Alarmsignale von den einzelnen Eindringfühlern werden über denselben Leiter des Kabels geführt. Die Eindringfühler können unterschiedlicher Bauart sein und für jeden Eindringfühler ist eine Kopplungsschaltung vorgesehen, mittels welcher die Ankopplung des Eindringfühlers an das System und die Ausnützung derselben Kabelader für die Fortleitung der Betriebsweise-Steuersignale und der Alarmsignale geschieht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind im übrigen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne den Wortlaut an dieser Stelle nochmals zu wiederholen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Eindringalarmsystems der hier vorgeschlagenen Art,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der zentralen Steuereinheit für das System nach Figur 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Kopplungsschaltung für ein Eindringalarmsystem der hier vorgeschlagenen Art,

Fig. 4 ein mehr ins einzelne gehendes Schaltbild der Kopplungsschaltung nach ELgur 3 ι

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Fig. 5 eine schematische Darstellung der

Schaltungsverbindungen zwischen der Kopplungsschaltung und einem Eindringfühler,

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild zur

Darstellung der Verbindung zwischen der Kopplungsschaltung und einem Ausgangsanzeiger sowie einem Alarmrelais und

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild der Kopplungsschaltung gemäß Figur 3 im einzelnen.

Figur 1 zeigt ein Eindringalarmsystem mit einer Steuereinheit 10, von welcher ein mehradriges Kabel 12 ausgeht, das längs eines bestimmten Weges innerhalb des zu schützenden Bereiches ausgelegt ist. Eine Mehrzahl von Eindringfühlern I^ ist mit jeweils zugehörigen Kopplungsschaltungen 16 verbunden, die wiederum an das Kabel 12 angeschlossen sind. Jeder Eindringfühler oder jede Gruppe von Eindringfühlern befindet sich in einer zugehörigen Zone des zu schützenden Bereiches. Mit dem Kabel 12 kann auch mindestens ein Abzweigkabel 18 verbunden sein, an das wiederum mindestens ein weiterer Eindringfühler 20 mit einer zugehörigen Kopplungsschaltung 22 angeschlossen ist. Mit der Steuereinheit steht eine Betriebsweisen-Wahleinrichtung 2k in Verbindung. Diese ist so ausgebildet, daß sie an die Steuereinheit Betriebsweisen-Steuersignale zu liefern vermag, welche an die entfernten Eindringfühler l4 und 20 weitergegeben werden, um in der nachfolgend beschriebenen Weise die Fühleranzeiger zu steuern. Die Steuereinheit 10 ist außerdem mit einer Alarmvorrichtung 26 verbunden, um eine Ausgangsanzeige einer Alarmbedingung zu erzeugen, wobei die Anzeige entweder am Orte der Steuereinheit 10 oder in einer Entfernung von dieser in einer zentralen Station bereitgestellt werden kann.

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Ein Zonenanzeiger 28 hat sowohl mit der Steuereinheit 10 als auch mit den Eindringfühlern lk und 20 Verbindung, um eine Information darüber zu liefern, in welcher der überwachten Zonen eine Alarmbedingung aufgetreten ist. Das Kabel 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein vieradriges, nicht abgeschirmtes Kabel. Zwei Leiter des Kabels dienen zur Zuführung von Gleichstrom zu den entfernten Eindringfühlern, wobei einer der Leiter geerdet ist. Ein dritter Leiter führt ein Oszillatorsignal, beispielsweise 26,3 kHz für diejenigen der Eindringfühler lk und 20, welche ein derartiges Oszillatorsignal benötigen, beispielsweise Ultraschall-Eindringfühler und elektromagnetische, nach dem Dopplerprinzip arbeitende Eindringfühler. Der vierte Leiter des Kabels, welcher als S-Leitung bezeichnet ist, dient zur Fortleitung von Alarmsignalen von den Eindringfühlern zu der Steuereinheit nach Auftreten einer Alarmbedingung und zur Fortleitung von Steuersignalen von der Steuereinheit zu den Eindringfühlern hin zur Steuerung der Betriebsweise der Fühleranzeiger. Zum Zwecke der zentralen Anzeige des Zustandes in den überwachten Zonen ist die Anzeigevorrichtung 28 mit jedem der Eindringfühler des Systems verbunden.

Die Auswahl verschiedener Betriebsweisen durch die Betriebsweisen-Wahl vorrichtung 2k kann beispielsweise so erfolgen, wie in der deutschen Offenlegungsschrift 27 16 757 angegeben. Durch eine solche Mehrfach-Betriebsweisensteuerung können an den Fühleranzeigern Meldungen entsprechend dem gegenwärtigen und dem vergangenen Auftreten von Alarmsignalen von den verschiedenen Eindringfühlern zur Verfügung gestellt werden. Die Fähigkeit des Systems, einen Alarm festzustellen und die Alarmvorrichtung 26 zu betätigen, ist nicht von der gewählten Betriebsweise abhängig. Die verschiedenen Betriebsweisen erlauben eine Feststellung darüber, welcher der Eindringfühler ein Alarmsignal erzeugt hat, eine Überprüfung des geschützten Bereiches nach Auftreten eines Alarmsignales ohne Störung der Alarmmeldung und eine Rückstellung des Systems. Die Betriebsweisen sind mit "Rückstellung", "Haltebetrieb" und "fixierter Zustand" bezeichnet. Bei der Rückstellungsbetriebsweise, welche die normale Betriebsweise des

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Alarmsystems ist, ist jeder der Anzeiger rückgestellt und zeigt jeweils das Vorhandensein eines Alarmsignals beim Auftreten des Signals an. Hört das Alarmsignal auf, so wird der Anzeiger automatisch rückgestellt. Die Rückstellbetriebsweise ist also die Normalbetriebsweise, bei welcher eine Alarmanzeige nur während des Vorhandenseins eines Alarmsignales gegeben wird. Im Haltebetrieb löst jeder Eindringfühler, welcher einen Eindringling feststellt und ein Alarmsignal liefert, auch einen zugehörigen Anzeiger aus, welcher eingeschaltet bleibt oder gehalten bleibt, auch wenn das Alarmsignal schon aufgehört hat. Im Fixierungsbetrieb können die Ausgänge sämtlicher Anzeiger in dem Zustand gehalten werden, welchen sie inne hatten, als der Fixierungsbetrieb ausgelöst wurde, so daß dann der Zustand der Eindringfühler in den einzelnen Zonen untersucht werden kann. Diese Betriebsweise ist zweckmäßig, um beispielsweise die'überprüfung der Voreinstellungen vornehmen zu können, ohne daß die Bewegung des Überprüfenden in den geschützten Bereichen eine Änderung des Zustandes der Anzeiger herbeiführt.

In Figur 2 ist ein Beispiel für die apparative Ausbildung der Steuereinheit 10 gezeigt. Eine Energiequelle 30 wird von einem Wechselstromnetz gespeist und kann eine Notstromquelle 32, beispielsweise eine Batterie, enthalten, um Leistung sowohl der Schaltung der Steuereinheit als auch Gleichstrom über die entsprechenden zur Leistungszufuhr dienenden Adern des Kabels 12, zu den Eindringfühlern lk und 20 zu leiten. Ein Kristalloszillator 3^ speist einen Leitungstreiber 36, welcher mit der die Oszillatorschwingungen fortleitenden Ader des Kabels 12 verbunden ist, so daß ein Oszillatorsignal zu denjenigen Eindringfühlern gelangt, welche ein solches Signal zum Betrieb benötigen. Die S-Leitung des Kabels 12 ist an einen Stremfühler 38 angekoppelt, der Ausgangssignale an eine Alarmrelaisschaltung 40 abgibt, welche örtliche oder entfernte Alarmvorrichtungen in Tätigkeit setzt. Die Betriebsweisen-Wähleinrichtung 2k zur Auswahl der Betriebsweisen "Rückstellung", "Haltebetrieb" und "Fixierungsbetrieb" gibt Betriebsweisen-Steuersignale an einen Pegeleinsteller kt2 weiter, von dem entsprechende Steuersignale

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über den Stromfühler 3^ auf die S-Leitung gelangen, um zu den Kopplungsschaltungen l6 und 22 der zugehörigen Eindringfühler übertragen zu werden.

Die Eindringfühler l4 und 20 können vielerlei verschiedener Art sein, um aktiv oder passiv die Gegenwart eines Eindringlings in einer geschützten Zone festzustellen. Beispielsweise sind die Eindringfühler Ultralschall-Sende-Empfangseinheiten, welche Sende- und Empfangswandler und zugehörige Schaltungen enthalten, um eine Verletzung des geschützten Bereiches festzustellen. Einheiten dieser Art sind beispielsweise in der US-Patentschrift 3 &&5 443 beschrieben. Auch können die Eindringfühler aktive oder passive Infrarot-Eindringfühler sein oder es kann sich um Alarmschalter handeln.

Die Kopplungsschaltungen 16 und 22 haben jeweils identischen Aufbau und die Schaltung dieser Baueinheiten ist in Fig. 3 gezeigt. Aufgabe der Kopplungsschaltungen ist es, einen jeweils zugehörigen Eindringfühler 1% bzw. 20 mit dem Kabel 12 oder l8 zur Verbindung mit der Steuereinheit 10 zu koppeln. Der allgemein mit 64 bezeichnete Schaltungsaufbau der Kopplungsschaltung wird vorzugsweise als integrierte Schaltung auf einem einzigen Chip verwirklicht, wobei diese integrierte Schaltung üblicher Bauart sein kann und acht Anschlußstifte in zwei Parallelreihen aufweisen kann (DIP). Die eigentliche integrierte Schaltung zusammen mit zugehörigen bestimmten Bauteilen bildet dann insgesamt die Kopplungs sch al tung. Der Schaltungsaufbau 64 besitzt vier Eingangsanschlüsse, welche mit V „, V , V und V bezeichnet sind. Ferner

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sind zwei Ausgangsanschlüsse vorgesehen, von denen einer Verbindung zu einer lichtemittierenden Diode oder einem anderen Ausgangsanzeiger und der andere Verbindung zu der S-Leitung hat, um Alarmsignale zu der Steuereinheit 10 übertragen zu können. Die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse oder Anschlußstifte des Schaitungsaufbaus 64 sind in Übereinstimmung mit nachfolgend zu beschreibenden Zeichnungsfiguren numeriert. In Fig. 3 ist dies zwar nicht gezeigt, doch enthält der Schaltungsaufbau 64

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auch die Anschluß stifte 5 und 7j welche zum Anschluß an eine Leistungsquelle dienen. Die S-Leitung des Kabels ist an den Verbindungspunkt zwischen einer Diode D. und einem Widerstand R angeschlossen, wobei die Reihenschaltung aus Diode und Widerstand in der dargestellten Weise zwischen den Ausgang einer Stromableitung 44 (Anschlußstift 8) und einen Eingang eines Paares von Vergleichern 46 und 48 (Anschlußstift 2) gelegt ist. Die Reihenschaltung aus Diode und Widerstand dient als eine Entkopplungsschaltung für die ankommenden betriebsweisen Steuersignale und die abgehenden Alarmsignale.

An den jeweils zweiten Eingang des Vergleichers 46 ist eine Bezugsspannung V gelegt, während dem zweiten Eingang des Verglei-Sl

ehers 48 eine Bezugsspannung V zugeleitet wird. Die Bezugsspannungen werden intern durch BezugsSpannungsquellen 47 bzw. 49 bereitgestellt.

Die Ausgänge der Vergleicher 46 und 48 sind zu einer Halteschaltung 50 geführt, deren Ausgang an einem Treiber 52 liegt, der ein Ausgangssignal zur Speisung einer oder mehrerer lichtemittierender Dioden oder anderer Ausgangs-Anzeigemittel liefert. Eingangssignale V von einem Fühler werden in einen bipolaren Detektor 54 eingegeben, dessen Ausgangssignale einem Eingang eines Vergleichers 56 mitgeteilt werden, dessen Ausgang wiederum mit der erwähnten Stromableitung 44 und der Halteschaltung 50 verbunden ist. Den zweiten Eingang des Vergleichers 56 erreicht die Bezugsspannung V . Schließlich wird dem bipolaren Detektor 54 auch noch eine Bezugsspannung V _ zugeführt.

Die Kopplungsschaltung l6 bzw. 22 gestattet den Anschluß verschiedenartiger Eindringfühler an das Eindringalarmsystem und die Verwendung der S-Leitung sowohl für die Übertragung der Alarmsignale als auch für die Übertragung der Steuersignale. Die Alarmsignale können von der Schließung von Schaltkontakten, der Öffnung von Schaltkontakten oder anderen Unterbrechungen eines Alarmstromkreises abgeleitet werden oder die Alarmsignale können

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von Signalen abgeleitet werden, die von Ultraschall-Fühlern, elektromagnetischen Fühlern oder Infrarot-Bewegungsfühlern bezogen werden. In Abhängigkeit von einem differentiellen Eingang liefert der polare Detektor 54 an den Vergleicher 56 einen unipolaren Signalpegel. Der Alarm-Schwellenwert wird durch die Höhe der Bezugsspannung V bestimmt, welche als Vergleichsspannung einem Eingang des Vergleichers 56 zugeführt wird. Wenn ein dem Vergleicher 56 zugeführtes Alarmsignal den Schwellenwert übersteigt, so wird ein Vergleicherausgangssignal zu der Stromableitung 44 hin übertragen, so daß ein Alarmsignal auf die S-Leitung weitergegeben wird, um zu der Steuereinheit 10 übertragen zu werden und die Alarmvorrichtung 26 zu betätigen. Betriebsweisen - Steuersignale V , welche die Kopplungsschaltung l6 bzw.

über die S-Leitung erreichen, werden den Vergleichern 46 und 48 zugeführt. Diese Betriebsweisen-Steuersignale, welche durch die Betriebsweisen-Wähleinrichtung 24 geliefert werden, können jeweils einen von drei diskreten Spannungswerten haben.

Im Haltebetrieb hat die das Betriebsweisen-Steuersignal bildende Spannung beispielsweise eine Größe von 6,3 Volt, so daß weder der Vergleicher 46 noch der Vergleicher 48 ausgelöst wird. Die Halteschaltung 50 wird in Abhängigkeit von dem vom Vergleicher 56 zugeführten Signal betätigt und liefert im Haltebetrieb ein Signal an die Treiberschaltung 52 zur Speisung einer lichtemittierenden Diode oder eines anderen Anzeigers, welcher in dieser Betriebsweise unabhängig von dem Eingangszustand des zugehörigen Eindringfühlers eingeschaltet bleibt.

Im Rückstellbetrieb hat die das Betriebsweisen-Steuersignal bildende Spannung V beispielsweise einen Wert von 9₅9 Volt und da-

mit eine Größe, welche den Vergleicher 46 auslöst, so daß die Halteschaltung 50 ein Signal erreicht, das den Haltekreis außer Betrieb setzt und die zugehörige lichtemittierende Diode dazu veranlaßt, den dann geltenden tatsächlichen Zustand des Eindringfühlers anzuzeigen. Bei Auftreten einer Alarmbedingung gibt der Vergleicher 56 ein Signal an den Haltekreis 50 ab, der über den

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Treiber 52 ein Aufleuchten der lichtemittierenden Diode bewirkt. Die lichtemittierende Diode bleibt nur solange eingeschaltet, wie ein Alarmsignal vorhanden ist, was durch ein Signal des Vergleichers 56 angezeigt wird.

Im Fixierungsbetrieb hat das Betriebsweisen-Steuersignal einen Spannungswert V von beispielsweise 3i5 Volt, wodurch der Ver-

gleicher 48 ausgelöst wird, welcher bewirkt, daß das Eingangssignal vom Vergleicher 56 zur Halteschaltung 50 gesperrt wird, so daß die zugehörige lichtemittierende Diode im zuvor innegehabten Zustand der Speisung durch den Treiber 52 verbleibt. Jedwedes neue Alarmsignal vom Vergleicher 56 beeinflußt den Zustand der lichtemittierenden Diode in diesem Fixierungsbetrieb nicht. Es sei ausdrücklich festgestellt, daß die Alarmvorrichtung 26 am Orte der Steuereinheit, also die Alarmvorrichtung des Systems in jeder der beschriebenen Betriebsweisen betriebsbereit bleibt, so daß die Feststellung einer Alarmbedingung zu einem Alarm im System führt, obwohl die örtlichen Anzeiger je nach der jeweils eingestellten Betriebsweise ansprechen oder nicht ansprechen.

Die Kopplungsschaltung in Verbindung mit Alarmschaltern ist in Fig. 4 gezeigt. Es ist wiederum die Kopplungsschaltung als integrierter Schaltungsaufbau 64 vorgesehen und mit einzelnen Schaltung sbaut eil en bestimmter Werte in der dargestellten Weise verbunden. Ein normalerweise geöffneter Schalter 60 und ein normalerweise geschlossener Schalter 62 sind über zugehörige Widerstände mit dem Anschlußstift 3 der integrierten Schaltung 64 verbunden. Eine Betätigung der genannten Schalter bewirkt die Zuführung eines Eingangssignales V zur Schaltung 64. Dieses Ein-

gangssignal wird untersucht, um eine Alarmbedingung anzeigen zu können. Eine Bezugsspannung V „ wird von einem an eine Spannungsquelle V+ über einen Widerstands-Spannungsteiler an den Anschlußstift 1 gelegt. Außerdem gelangt eine Bezugsspannung V von einem entsprechenden Spannungsteiler zu dem Anschlußstift 4. Die Anschlußstifte 2 und 8 sind über die Serienschaltung eines Widerstandes und einer Diode an die S-Leitung angeschlossen. Wie

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bereits oben beschrieben, werden Alarm-Ausgangssignale von der Kopplungsschaltung auf die S-Leitung gegeben, um zur Steuereinheit 10 übertragen zu werden und die Alarmvorrichtung 26 zu betätigen. Betriebsweisen-Steuersignale werden von der Steuereinheit 10 über die S-Leitung der Kopplungsschaltung zugeführt und steuern die Betriebsweise der Fühleranzeiger. Die Anschlußkontakte oder Stifte 7 und 5 des integrierten Schaltungsaufbaus 64 sind an die zur Leistungszufuhr dienenden Leitungen V+ und V-des Kabels 10 angeschlossen und dienen zur Speisung der Schaltung« Der Anschlußkontakt oder Anschlußstift 6 liefert ein Ausgangssignal für eine lichtemittierende Diode oder einen anderen geeigneten Anzeiger am Orte des Eindringfühlers und/oder in der Zonenanzeigevorrichtung 28 am Orte der zentralen Steuereinheit.

Die Verwendung der Kopplungsschaltung in Verbindung mit einem Ultraschall-Exndringfühler sei anhand von Fig. 5 deutlich gemacht. Die Signalverarbeitungsschaltung des Fühlers enthält einen Integrator 66 und eine Bezugssignalquelle 68. Der Integrator 66 gibt ein Eingangssignal an den Anschlußstift 3 der Kopplungs schaltung 64 ab, während die Bezugssignalquelle 68 ihr Bezugssignal an den Anschlußstift 1 in die Kopplungsschaltung eingibt. Der Bezugseingang zum Anschlußstift 4 wird von einem Spannungsteiler oder einer anderen Bezugsspannungsquelle bezogen, welche im allgemeinen Teil der Kopplungsschaltung selbst ist. Ein Ausgangssignal vom Integrator 66, welches den durch die Bezugssignalquelle 68 vorgegebenen Bezugswert übersteigt, wird von der Kopplungsschaltung verarbeitet, um eine Ausgangsanzeige entsprechend einer Alarmbedingung zu erzeugen.

Die ausgangsseitigen Schaltungsverbindungen der Kopplungsschaltung sind in Fig. 6 gezeigt. Die Anschlußstifte 2 und 8 der integrierten Schaltung sind über die Dioden-Wxderstands-Serienschaltung mit der S-Leitung des Kabels 12 bzw. l8 gekoppelt, welches wiederum mit der Steuereinheit 10 in Verbindung steht und ein Alarmrelais 70 enthält, dessen Relaiskontakte 72 eine Alarmglocke, ein Alarmlicht oder eine andere Alarmanzeige steuern.

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Der Anschlußstift 6 ist mit einer lichtemittierenden Diode 7^ verbunden, welche Teil eines Zonenanzeigers 28 sein kann und welche auch ein örtlicher Anzeiger am Orte des Eindringfühlers sein kann. Bei Auftreten einer Alarmbedingung, welche von einem oder mehreren der Eindringfühler des Systems festgestellt wird, entsteht auf der S-Leitung durch die Wirkung der Kopplungsschaltung ein Alarmstrom, wodurch das Alarmrelais 70 betätigt wird und die Kontakte 72 des Alarmrelais zur Auslösung des Alarms geschlossen werden. Die lichtemittierende Diode 74 kann auch über ein RC-Netzwerk betrieben werden, um eine Blinkanzeige vorzusehen .

Fig. 7 gibt nun ein schematisches Schaltbild der integrierten Schaltung 64 im einzelnen wieder. Der Vergleicher 46 setzt sich aus den Transistoren Ql bis Q4 zusammen, während der Vergleicher 48 aus den Transistoren Q5 bis Q8 zusammengesetzt ist. Die Emitterströme für die Transistoren Ql, Q2 sowie Q5 und q6 werden durch entsprechende Stromquellen Q32 und Q33 bereitgestellt. Die Vergleicherausgänge werden von den Kollektoren der Transistoren q4 und q8 atgenommen. Ein Teil der Kollektorströme der Transistoren Q2 und q6 dienen zur Vorspannung der Basis der Transistoren Q13 und Q31· Das Betriebsweisen-Steuersignal V ist bei dem vor-

liegenden Ausführungsbeispiel etwa 0,5 Volt für den Haltebetrieb über 0,63 Volt für den Rückstellbetrieb und unterhalb 0,37 VoIt⁺ für den Fixierungsbetrieb. Wenn das Eingangssignal V 0,5 Volt beträgt, so sind die Kollektorströme in den Transistor en Ql und Q5 bzw. Q2 und Q6 abgesperrt und an den Transistoren QI3 und Q31 steht keine Vorspannung zur Verfügung. Liegt das Eingangssignal V über 0,63 Volt , so ist Ql abgesperrt und Q2 ist eingeschaltet, so daß sich eine Vorspannung für den Transistor QI3 ergibt. Ist V unterhalb von 0,37 VoIt⁺, so ist der

Transistor q6 eingeschaltet und liefert die Vorspannung zum Transistor Q31.

Der bipolare Detektor 54 enthält die Transistoren Q21 und Q22. Der Vergleicher 56 ist aus den Transistoren Q23 bis Q26 aufgebaut. Liegt die Spannung V oberhalb oder unterhalb der Bezugs-

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spannung V „, und zwar um mindestens V. , so wird entweder der Transistor Q21 oder der Transistor Q22 je nach der relativen Polarität der Eingangsspannungen eingeschaltet. Die sich an dem 4,95 K-Widerstand vom Kollektor des Transistors Q22 entwickelnde Spannung ist eine Funktion der Kollektorströme der Transistoren Q21 und Q22 und d?s Basisstromes des Transistors Q23. Befindet sich der Transistor Q21 im Einschaltzustand, so liefert die Stromspiegelschaltung aus den Transistoren Q19 und Q20 Strom an den 4,95 K-Widerstand. Normalerweise sind die Transistoren Q21 und Q22 nicht eingeschaltet und tragen zu dem Strom durch den 4,95 ^K~ Widerstand nichts bei- Der Strom durch den Widerstand ist dann eine Funktion des Basisstromes des Transistors Q23· Die an den genannten Widerstand abfallende Spannung stellt den Eingang zu dem Vergleicher 56 dar. Das andere Eingangssignal ist die Spannung V .

Herrscht keine Differenz zwischen den Spannungen V und V „, so befindet sich die Basis des Transistors Q23 auf niedrigerem Potential als die Basis des Transistors Q24. Der Transistor Q23 ist also eingeschaltet und der Transistor Q24 ist ausgeschaltet. Befindet sich der Transistor Q24 im Ausschaltzustand, so ist auch der Transistor Q27 gesperrt, so daß der Transistor Q28 leiten kann. Ist letzteres der Fall, so reicht der Strom zur Vorspannung der Transistoren Q29 und Q3O in Durchlaßrichtung nicht aus und diese Transistoren bleiben daher ausgeschaltet. Ist demgegenüber ein ausreichender Unterschied zwischen den Spannungen

V und V „, so steigt die Basisspannung des Transistors Q23 a rex.

über den Wert der Basisspannung des Transistors Q24, so daß letzterer eingeschaltet wird. Der Transistor Q27 wird dann leitend geschaltet und der Transistor Q28 gesperrt, so daß die Spannung des Kollektors des Transistors Q28 auf einen ausreichenden Wert ansteigt, um unter Einflußnahme durch die Transistoren Q44 und Q55 eine Leitendschaltung der Transistoren Q29 und Q3O zu bewirken.

Der Transistor Q31 wird durch den Ausgang des Vergleichers 48 gesteuert. Befindet sich der Transistor Q6 im leitenden Zustand,

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so ist der Transistor Q31 durchlässig, so daß eine Einschaltung des Transistors Q30 verhindert wird.

Die Halteschaltung 50 setzt sich aus den Transistoren Q9 bis QI3 und q4i bis Q43 zusammen. Die Transistoren Q9 und QlO sind als Dioden geschaltet, um den Transistor QIl festzulegen, so daß dessen Emitterstrom auf 0,7 mA eingestellt ist. Der Transistor Q12 liegt in einer positiven Rückkopplungsschleife, so daß sichergestellt ist, daß der Transistor QIl im Leitungszustand bleibt. Der Transistor QI3 steuert den Zustand des Transistors Q12 und damit die Wirkungsweise des Haltekreises. Die Transistoren q4i bis Q43 stellen einen Rückleitungsweg niedriger Impedanz zur Erde dar.

Normalerweise besitzt die Vorspannungsleitung für den Transistor QIl, in deren Zug die Transistoren Q9 und QlO sowie ein 7,2. K-Widerstand liegen, keinen Rückweg zu Erde, so daß verhindert wird, daß der Transistor QIl eingeschaltet wird. Die Erde-Rückleitung geschieht über den Transistor Q20, wenn sich dieser im Leitungszustand befindet. Ist dies der Fall, so fließt der Strom in der Vorspannungsleitung so, daß der Transistor QIl eingeschaltet wird. Die Basis des Transistors Q12 wird von dem Emitterstrom des Transistors QIl mit einem Treiberstrom gespeist. Entsprechendes gilt für die Transistoren Ql4 und Ql7· Außer dann, wenn der Transistor Q13 eingeschaltet ist, ist der Transistor QIl für den Haltebetrieb aufgrund der positiven Rückkopplungswirkung des Transistors Q12 frei. Ist der Transistor QIl eingerastet oder in den Haltebetrieb gegangen, so bleibt er unabhängig vom Zustand des Transistors Q31 im Einschaltzustand. Befindet sich der Transistor QI3 im Einsehaltzustand, so geht der Transistor QIl nicht in den Haltebetrieb.

Der Treiber 52 für die lichtemittierende Diode enthält die Transistoren Ql4 bis QI8. Die Transistoren Ql4, Q17 und QI8 stellen eine Blinkerschaltung dar, deren Takt durch eine äußere R-C-Schaltung bestimmt wird, die zwischen den Anschlußstift 6 der

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integrierten Schaltung 64 und den die lichtemittierende Diode enthaltenden Anzeiger gelegt ist. Die Transistoren 15 und l6 bilden die eigentliche Treiberschaltung. Der Ausgang des Transistors QIi der Halteschaltung bewirkt eine Einschaltung der Transistoren Ql4 und Ql8. Der Transistor Ql4 bildet eine Rückführung für die Vorspannungsleitung des Transistors Q15· Der Transistor Ql8 hält den Emitter des Transistors Ql6 niedrig.

Der Emitterstrom des Transistors Ql6 fließt durch die Serienschaltung eines 4,95 K-Widerstandes und eines 900 Ohm-Widerstandes sowie des Transistors Ql8. Ist der positive Spannungsabfall an dem 900 Ohm-Widerstand und die Spannung V des Tran-

ce

sistors QI3 ausreichend, so wird der Transistor Q17 leitend vorgespannt, so daß die Vorspannungsleitung für die Transistoren Ql4 und QI8 potentialmäßig heruntergezogen wird und die Transistoren Ql4 und QI8 sowie auch die Transistoren Q15 und QI6 ausgeschaltet werden. Der Transistor Q17 verliert dann die Basisspeisung, welche von dem Zustand des Transistors QI6 abhängig ist. Dieser Arbeitstakt wiederholt sich mit einer Geschwindigkeit, welche durch die externe R-C-Schaltung bestimmt wird. Wünscht man keinen Blink-Ausgangssignal, so wird der Anschlußstift 6 über den die lichtemittierende Diode enthaltenden Anzeiger und einen Begrenzungswiderstand mit Erde verbunden.

Die Stromquellen für die drei Vergleicher werden durch die Transistoren Q32 bis Q34 gebildet. Der Transistor Q35 dient als Regelelement und ist mit den Transistoren Q 32 bis Q34 über den Transistor q40 gekoppelt. Der Transistor Q36 stellt eine Rückleitung für die Basisströme der Transistoren Q32 bis Q35 dar. Der Transistor Q37 bestimmt den Strompegel und schließlich dienen die Transistoren Q38 und Q39 zur Fixierung des Transistors Q37 in der dargestellten Weise.

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Claims

Patentansprüche

l.J Eindringalarmsystem, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit ΓΐΟ), welche an ein mehradriges Kahel (12, l8) angeschlossen ist, das auf einem bestimmten Weg in einem zu schützenden Bereich ausgelegt ist, ferner durch eine mit der Steuereinheit verbundene Betriebsweisen-Wähleinrichtung (24), welche Steuersignale zur Einstellung der Betriebsweise von Fühler-Anzeigern liefert, weiter durch mindestens einen Eindringfühler (l4, 20), welcher an das Kabel angeschlossen und so ausgebildet ist, daß er bei Feststellen eines Eindringlings ein Alarmsignal abgibt, weiter durch eine mit der Steuereinheit verbundene Alarmeinrichtung (26) zur Erzeugung von Alarm bei Abgabe eines Alarmsignals durch den mindestens einen Eindringfühler und durch eine dem bzw. jedem Eindringfühler zugeordnete Kopplungsschaltung (l6, 22), welche zwischen den zugehörigen Fühler und das Kabel gelegt und so ausgebildet ist, daß sie abhängig von einem von der Steuereinheit her über eine Leitung des Kabels empfangenen Betriebsweisen-Steuersignal die Betriebsweise des betreffenden Fühleranzeigers steuert und abhängig von den vom Eindringfühler her empfangenen Alarmsignalen diese über dieselbe Leitung des Kabels zur Steuereinheit hin leitet, um die Alarmeinrichtung zu betätigen.
2. Eindringalarmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zonenanzeiger (28) vorgesehen ist, welcher mit den Eindringfühlern (ΐΛ, 20) verbunden und so ausgebildet ist, daß er eine Anzeige derjenigen Zone liefert, deren Eindringfühler einen Eindringling festgestellt hat.
3· Eindringalarmsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Eindringfühler (l4, 20) vorgesehen sind, welche· jeweils unterschiedlicher Bauart sind.
4. Eindringalarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß das mehradrige Kabel (12, l8) ein

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Leiterpaar zur Zuführung von Gleichstromleistung zu den Eindringfühlern (l4, 20) und den zugehörigen Kopplungsschaltungen (l6, 22), einen weiteren Leiter zur Zuführung eines Oszillatorsignales zu mindestens einigen der Eindringfühler und einen Leiter zur übertragung der Betriebsweisen-Steuersignale von der Steuereinheit (10) zu den Eindringfühlern (l4, 20) sowie zur Übertragung der Alarmsignale von den Eindringfühlern zu der Steuereinheit enthält.
5· Eindringalarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschaltung (64) jeweils einen Haltekreis, ferner Vergleicherschaltungen, die in Abhängigkeit von den Betriebsweisen-Steuersignalen entsprechende Ausgangssignale an den Haltekreis liefern, ferner weitere Schaltungsmittel, welche in Abhängigkeit von einem Alarmsignal über einem bestimmten Bezugspegel ein Eingangssignal an den Haltekreis abgeben und ein Alarmanzeigesignal auf dem Kabel erzeugen sowie schließlich eine Treiberschaltung enthält, welche in Abhängigkeit von Ausgangssignalen des Haltekreises einen Fühleranzeiger entsprechend der Betriebsweise speist, die dem gewählten Betriebs weisen-Steuersignal zugeordnet ist.
6. Kopplungsschaltung, insbesondere zur Verwendung in einem Eindringalarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5» bei welchem eine Mehrzahl von Eindringfühlern über ein Kabel mit einer zentralen Steuereinheit verbunden ist, wobei die Kopplungsschaltung jeweils zwischen je einen Eindringfühler und das Kabel geschaltet ist, gekennzeichnet durch Steuermittel, welche in Abhängigkeit von Betriebsweisen-Steuersignalen, die über eine Ader des Kabels von der zentralen Steuereinheit zugeführt werden, bestimmte Steuersignale zur Beaufschlagung eines Fühleranzeigers entsprechend der gewählten Betriebsweise bereitstellen und durch bei Ansprechen des Eindringfühlers in Betrieb gesetzte Alarmsignalerzeugungseinrichtungen, welche das Alarmsignal an dieselbe Ader des Kabels zur Übertragung zur zentralen Steuereinheit weitergeben.

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7. Kopplungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsweisen-Steuersignale durch bestimmte Signalpegel gegeben sind, welche einem Rückstellbetrieb, einem Haltebetrieb und einem Fixierungsbetrieb zugeordnet sind.
8. Kopplungsschaltung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung der Steuersignale dienenden, von den Betriebsweisen-Steuersignalen beaufschlagten. Schaltungsmittel zwei Vergleicher enthalten, welche mit einer jeweils zugehörigen Bezugsspannungsquelle verbunden sind und in Abhängigkeit von den Betriebsweisen-Steuersignalen Ausgangssignale entsprechend dem Signalpegel der Betriebsweisen-Steuersignalen relativ zu den Werten der Bezugsspannungen abgeben und daß ein Haltekreis vorgesehen ist, welcher die bestimmten Steuersignale in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der beiden Vergleicher abgibt.

9· Kopplungsschaltung nach Anspruch 6 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmsignalerzeugungseinrichtung einen bipolaren Detektor enthält, welcher in Abhängigkeit von einem differentiellen Eindring-Detektorsignal ein Ausgangssignal abgibt, welches einem dritten Vergleicher zugeführt wird, um ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn das Ausgangssignal von einem zugeführten Bezugssignal für den dritten Vergleicher um einen vorbestimmten Betrag abweicht.

§09884/06~Ö0