Beschreibung und Patentansprüche:

Anwendungsgebiet:

Die Erfindung betrifft alle Arten von Alarm-, Sicherungs- und Überwachungsanlagen, insbe¬ sondere jedoch (teil) mobile Anlagen.

Stand der Technik und Kritik des Standes der Tech¬ nik:

Bekannt sind auf der Sensorenseite besonders Videokameras, Ultraschallmelder, Infrarotmelder,

5 elektromagnetische Feld elder, die im Mi- krowellenbereich arbeiten, Feldschranken z.B. IB. Lichtschranken, Kapazitivmelder, Körperschall¬ melder, Feldschaltungen, Glasbruchsensoren, Eeed- und Doppelreedkontakte u.s.w. Diese Melder wer- 0 den immer autonom, d.h. jeder einzelne Melder als ein Einheit für sich eingesetzt.

Auf der Übertragungsseite gibt es Alarmanlagen mit eigener Leitungs erlegung, es gibt Signalüber-

^ ^" tragung durch das Stromnetz, sowie Signalübertra¬ gung über Funk.

Alle diese Arten von Übertragungskanälen werden jedoch immer nur einzeln eingesetzt, d.h. ohne Kombination, Kommunikation oder (Kreuz)Korrelation o untereinander.

Insbesondere bei mobilen Anlagen, die entwederals Nachrichtenübertragung das Stromnetz benutzen oder per Funk arbeiten, ergibt sich eine hohe Störanfälligkeit in der Signalübertragung, die

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sich entweder durch eine hohe Ausfaliquote, oder durch allzu häufigen, stark belästigenden Fehl¬ alarm bemerkbar macht. Bei herkömmlichen VDS An¬ lagen mit eigener Leitungs erlegung ergibt sich S jedoch ebenfalls, trotz diffiziler ^' Differential- Ruhestrom-Schaltungen eine hohe Fehlalarmquote sowie Sabotageanfälligkeit. Das Gleiche gilt für Sensoren (auch in VDS Bauweise), die einzeln ein¬ gesetzt werden und somit in der Empfindlichkeit o stark reduziert werden müssen, um nicht permanent Fehlalarm auszulösen.

Die Redundanz all dieser herkömmlichen Systeme ist also zu gering, um einen relativ sicheren und sichernden Betrieb gewährleisten zu können.

Au abe:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die bekannten Störanfälligkeiten, wie z.B. Ausfälle, Fehlalarm, Sabotagemöglic keiten usw. bei Alarm- Sicherungs- und Überwachungsanlagen (besonders 0 der teilmobilen) stark zu reduzieren, bzw. ganz auszuschalten.

Lösung:

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß ein Mehrkanalsystem mit lateraler Inhibition

7.5 ^" und/ oder Alles-oder-Nichts-Schaltung, logischer UND-Schaltung bzw. einer Kette von logischen UND- Schaltungen und wechselseitiger Überwachung ein _¬ gesetzt wird. Dies wird im Wesentlichen durch eine Kombination

"30 bekannter Systeme, erreicht.

Diese Kombination der bekannten Systeme erfoτ_ _B τt teilweise wesentlich neue Schaltungen und Vorrichtungen, die jedoch über den Kombinations _¬ effekt hinaus noch wesentlich erhöhte Sicherungs-

35 ^" und Betriebsfähigkeitsmomente liefern.

Im Wesentlichen handelt es sich auf allen Übertragungs¬ stufen dieses Signalübertragungssystems um Mehrkanal¬ systeme mit erhöhter Redundanz.

Sensorenseite: Hier sollen mindestens zwei Sensoren unterschiedli¬ cher Operationsweise, die dasselbe Sicherungs¬ feld überwachen sollen bezüglich des Alarmmel¬ ders mit lateraler Inhibition Und/ oder Alles- oder- Nichts- Schaltung d.h. z.B. in logischer 0 UND-Schaltung bzw. einer Kette von logischen UND- Schaltungen verknüpft werden. Diese logische Ruheschal¬ tung entspricht bei Ruhestromschaltung im Wesentlichen einer elektrischen Parallelschaltung. Die Ruhestrom¬ schaltung sollte natürlich möglichst zu einer 5 Differentialstromschaltung ver einert werden.

Für die standaxtgemäße Ausführung einer kommerzi¬ ellen Raumüberwachungsanlage bieten sich insbesondere Parallelschaltungan von Infrarotsensoren und Ultra¬ schallsensoren an. 0 Die unterschiedlichen Ansprechzeiten und Sensoren- abgabezeiten auszugleichen muß z.B. jede Gatterstel¬ lungsvorrichtung ( bei der lateralen Inhibition) bzw. jede logische UND-Schaltung ( bei der Alles-oder Nichts- Schaltung ) mit einer Koinzidenzsicherung und einer 5 wechselseitigen Kurzzeitspeicherung versehen werden. Das bedeutet, daß eine Kontakthaltevorrichtung auf beiden, bzw, allen Kanälen vorliegen muß, die das zuerst ankommende Signal mindestens solange hält, bis das zweite Signal die Möglichkeit hat, zu o koinzidieren. Um Sabotagemöglichkeiten auszuschalten, Muß diese Signalhalteschaltung natürlich zeitlich limitiert operieren.

Beide, die wechselseitige Gatterstellung, oder die Kette von logischen UND-Schaltungen bewirken eine ^" hohe Absicherung gegen Fehlalarme, da die sensorischen Signale vom Melder nur zu einem Alarmsignal verarbeitet werden, wenn über beide, bzw. alle sensorischen Ein¬ gangskanäle ein Alarmsignal beim Prozessor des Melders einläuft, was bei Fehlmeldungen äußerst unwahrschein- lieh ist.

Die Koinzidenz ist'durch die wechselseitige

SignalhalteSchaltung gesichert. z.B- Von dieser UND-Schaltung^ist _. eine Sabotage-

Alarmmeldung , die die Differentialstrom-

5" schältung betrifft, natürlich nicht betroffen:

Eine Störung des Differentialstromes auch eines

Sensors., führt automatisch zu einem generellen oder ^" spezieller

Alarm; und zwar ist am Ende jedes Signalweges eine auf Störungen des Signalweges anspre-

(sp—.lel/c - o chende, einen^Alarm auslosende Schaltung vorgesehen. Zweckmäßig wird dabei ein von dem Alarm bei Einbruch, dem "Hauptalarm" unterschiedlicher Alarm ausgelöst. Hierzu kann z.B. das Ende jedes Signalweges mit f einem Nicht-Glied verbunden sein, dessen Ausgang mit einem Oder-Glied verbunden ist, dessen Ausgang mit einem gesonderten Alarm¬ geber verbunden ist.

Es kann nun zwar sein, daß zufällig fälsch- -2ölich nur der eine oder der andere dieser verschiedenen Fühler anspricht. Es ist aber ganz unwahrscheinlich und kann jeden¬ falls durch entsprechende Auswahl und An¬ ordnung der unterschiedlichen Sensoren 5 praktisch vermieden werden, daß alle

Sensoren gleichzeitig fälschlich ansprechen; nur bei einem wirklichen Einbruch, also im Ernstfall, geben sodann die unterschied¬ lichen, z.B. an einem Fenster oder an einer o α?ür bzw.in einem Raum angebrachten Sensoren gleichzeitig ein Signal ab, ^' die Und- Be¬ dingung ist erfüllt,, ein ^" Signal erscheint am Alarmgeber, der Alarm wird ausgelöst. Da nunmehr die Gefahr von Falschmeldungen 5 ^" durch einen einzigen Sensor ausgeschaltet ist, können die Sensoren weit empfindlicher als bisher eingestellt werden, womit also die Sicherheit und Zuverlässigkeit erhöht sind.

Die Alarmanlage kann im Übrigen auf jede bekannte Art ausgebildet sein. Die Erfin¬ dung ist also weitgehend abwandelbar, bzw. einsetzbar. Eine erfindungsgemäße Alarmanlage kann

5 ^" außer zur Einbruchssicherung z.B. auch zu Überwachung von Maschinen oder Produktionsanlagen oder gar Regelung vorgesehen sein. Neben der fest installierten eigenen Übertragungsleitung der Alarmanlage bietet

Ao sich nun die Alarmübertragung über das Stromnetz und/odeir Funk an. Besonders interessant ist dieses Mehrkanal¬ verfahren natürlich für teilmobile Anlagen, d.h. insbesondere eine Kombination aus

4S Signalübertragung über das Stromnetz und über Funk.

Durch dieses Mehrkanalsystem ergibt sich hier schon ganz zwanglos ein wesentlicher Vorteil gegenüber allen bisherigen mobilen

2ϋAnlagen, nämlich die Überwachung der Strom¬ versorgung!

Ein Ausfall des Stromnetzes sowohl als Energiespender als auch als Nachrichten¬ übertragungssystem, kann z.B. sofort vom ' ² -- ^~ Melder selbst über Funk an die Zentrale gemeldet werden.

Durch eine entsprechende RemanenzSchaltung (Sicherheitsschaltung z.B. als Reststrom¬ schaltung) aif ^' der Eingangsseite der Zentrale 3ö kann natürlich auch ein Aus ll des Licht¬ netzes unmittelbar von der Zentrale selbst wahrgenommen werden, ohne, daß dies einer Bestätigung durch den Melder selbst bedarf.

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Ein etwaiger Netzausfall beim Alarmgeber wird der Zentrale also auch über das Stromnetz selbst gemeldet durch Aus¬ bleiben der Ruhe-Strom-Impulse, (d.h. die Meldung über Funk bildet (lediglich) eine Redundanzerhöhung bzw. Alar - bestätigung. ) Dieser muß nun über Netz bestätigt werden, z.B. durch Sensor-induzierten Geberalarm oder durch Strcm- versorgungsausf ll-induzierten Geberalarm oder durch Sabo- tage-induzierten Stromnetzübertragungsalarm, (s.o.) usw.

Neben der Möglichkeit, ein Mehrkanalsignalübertragungssystem durch Erweiterung und Kombination der Hardware zu erzielen, bietet sich auch noch die Möglichkeit an, ein Mehrkanal¬ system durch die Erweiterung der Software zu erzielen, in- dem man z.B. auf ein und demselben Hardware-Kanal mehrere verschiedene Signalübertragungsfrequenzbandbreiten als 'Extrakanäle' einsetzt.

Die stabilen Gehäuse aller Einheiten der Alarmanlage

(Melder, Zentrale, Geber, Effektorenkasten sind mit Körper- εchallmeldern gegen Sabotage ausgerüstet. Die Einschaltung dieser separaten Kreise, über die die Körperschε.1Irreidi-rg extra erfolgt, ist verzögert, um Fehlalarm durch berechtigte Bedienung (z.B. Generalscharlschaltur-g, Schleifenscharf- εchaltung an der Zentrale) zu vermeiden. Separate Kreise bedeuten ein besonderes (teil) -separates Nachrichtenübermittlungεsystem, (außer Operationsstrom und Funkfrequenzen) als Normaloperation.

Eingangsseite der Zentrale: Auch die Eingangsseite der Zentrale verfügt, - analog wie die Eingangsseite des Melders bezüglich der Sensoren -, über eine logische Und-Schaltung mit Koinzidenzεchaltung, d.h. z.B. wechselseitigem Kanal-Kurzzeitspeicher. Auch hier kommt es erst zur Alarmauεvertur.g, wenn laterale Inhibition 'simultan' über beide Kanäle ein Alarmsignal gemeldet wird, - sofern nicht schon eine Sabotageireldung vorlag, die bereits zum Alarm führte.

Natürlich sind hier ebenfalls Einzelkanal-Sebccage-Sicherun- gen vorgesehen, zusätzlich zur wechselseitigen Ka alstörungs-

meidung. Auch hier sollten sämtliche Gehäuse durch Er¬ schütterungsmelder gesichert sein, die über ein eigenes Alarmsystem verfügen und z.B. im Falle der Codiertastatur mit dieser über eine VerzögerungsSchaltung verbunden sind. Das Gleiche gilt für entsprechende Dcppelreed Kontakte an den verschließbaren Gehäuseöffnungen.

Diese vielfältigen Alar auswertungsmöglichkeiten und Sabo¬ tageschutzvorrichtungen können über Mikroprocesscren be- züglich der Auswertung und Überwachung miteinander ver¬ bunden werden.

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Ξf ektorenseite:

Auch die Effektoren sind über eine Mehrkanalver¬ bindung mit der vorhergehenden "Instanz" (z.B.Zentrale) verbunden. Dieses Mehrkanalsystem ist mit lateraler Inhibition bzw. Alles-oderNichts-Schaltung ausgerüstet.

Bei Mehrkanalsystem ohne eine anlageneigene feste Leitung läßt die Ortung eines Alarmgebers durch einen Rechts¬ brecher noch keinen Rückschluß au den Ort der Zentrale, der Sensoren usw. zu.

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Die dargestellten Zeichnungsbeispiele sollen die Erfindung nur erläutern jedoch im Umfang nicht einschränken.

Es zeigen:

Fig . 1 eine erste Schaltanordnung zur Absicherung mehrerer Räume eines Gebäudes,

Fig. 2 eine einfachste Verknüpfungsmöglichkeit ΌΠ Kanälen,

Fig . 3 bis 6 Schaltungsbeispiele mit zwei Sensoren, welche jeweils mehrkanalig über eine laterale Inhibitionsschaltung miteinander verknüpft sind ,

Fig . 7 eine Schaltungsanordnung mit parallel angeordneten UND-Glieder Fig . 8 eine Schaltungsanordnung mit in Reihe geschalteten UND-Gliedern Fig . 9 eine Schaltung für Störungsalarm.

Die Fig . 1 zeigt in Blockschal tbildfbrm eine erste mögliche Schalt- anordnung. Die Sensoren S1 , S2 , S3 sind mit Teilmeldern TM1 , TM2

Pnjpr. und TM3 verbunden, welche im Alarmfalle auf einen] Hauptmelder HM1 , HM2, HM3 einwirken. Die Hauptmelder sind auf eine Zentrale geschaltet, welche die Alarmmeldung (en) an einen oder mehrere Alarmgeber, hier z. B . vier GI , G2, G3, G4 weitergeben. Über eine Scharf/ Unscharfschaltung SUS, welche zur Zentrale geschaltet ist, kann die Anlage in Betrieb bzw. außer Betrieb gesetzt werden. Zwischen allen Schalteinheiten sind mehrkanalige Verbindungen er- ö findungsgemäß vorgesehen. Es handelt sich hier z. B. um die Ab¬ sicherung mehrerer Räume eines Gebäudes. Hierbei kann der Kanal K1 Teil eines bereits vorhandenen eitungssystemes sein . Der Kanal K2 - gestrichelt gezeichnet - kann ein eigens für die Alarmanlage installiei — tes Kabelnetz darstellen . Der Kanal K3 schließlich - hi er strich- punktiert gezeichnet - kann einen Funkübertragungsweg bedeuten . Bei den Sensoren kann es sich z. B. um Ultraschallmelder, Infrarot¬ melder, elektromagnetische im Mikrowellenbereich arbeitende Feld¬ melder, Feldschranken, Kapazitiv elder, Körperschall meider, Glas¬ bruchsensoren, Videokameras , Reed- und Doppel reed-Kontakte handeln. tf Bei den Alarmgebern kann es sich um optische und akustische Ein¬ richtungen, wie Blinksignale und Sirenen handeln bzw. um Telefbn- wählgeräte.

In der Darstellung nach Fig . 1 ist z . B. der Sensor 2 aktiviert und gibt über Teilmelder TM2 und Hauptmelder HM2 Befehl an die Zentrale, welche hier z. B . alle vier Alarmgeber G1 bis G4 in Betrieb setzt . c Teilmelder und Hauptmelder können auch in einer einzigen Baueinheit d. h . Gehäuse, untergebracht sein. In diesem Falle erübrigt sich selbst¬ verständlich die Notwendigkeit einer dreikanaligen Verbindung zwischen diesen beiden Gliedern, wie bei TM3 und HM3 gezeigt .

Di _e einzelnen Signalkanäle K1 , K2 und K3 können im AlarmfeUe auf

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die verschiedenste Art zusammenwirken bzw. miteinander verknüpft sein (laterale Inhibition, Alles-oder-Nichts- Schaltung, d.h. z.B. logische UND- Schaltung bzw. Kette logischer UND-Schaltungen, mit der jeweils parallele bzw. zusammengehörige Kanäle gekoppelt werden, Schieberegistern, Ringzählern, Schrittschaltwerken und dgl.).

Eine der einfachsten Verknüpfungsmöglichkeiten der Kanäle K1,K 3 ist anhand der Fig. gezeigt. Der Sensor S1 gibt im Alarmfalle Signal über die Kanäle K1,K2,K3, welche von einer 0 logischen UND-Schaltung erfaßt und an den Alarmgeber weiter¬ gegeben werden. Im einfachsten Falle kann vom Eingang des UND-Gliedes bis zum Alarmgeber alles in einer Schalteinheit SE untergebracht sein.

Die Figuren 3bis 6 zeigen Schaltungsbeispiele, bei welchen mindestens zwei Sensoren jeweils mehrkanalig über eine laterale Inhibitionsschaltung miteinander verknüpft sind und über eine Zentrale mit Scharf/ UnscharfSchaltung auf einen oder mehrere Alarmgeber einwirken.

Die einzelnen Kanäle des mehrkanaligen Ausgangsweges jedes o einzelnen Sensors sind ebenfalls durch eine laterale Inhi¬ bitionsschaltung (Abb.) oder durch eine Alles-oder-Nichts- Schaltung miteinander verknüpft.

In Fig. 3 sind zwei Sensoren S1, S2 über Di ferential-Euhe- strom-Kanäle Dl,D2,mit Auswertern A1 und A2 verbunden, welche mit drei Kanälen K1,K2,K3 jeweils mit einem lateralen

Inhibitionsschaltglied L1 verbunden sind. Von dort gelangt das Signal wieder mehrkanalig über eine weitere laterale Inhibitionsschaltung (Abb.!) bzw. Alles-oder-Nichts- Schaltung an die Zentrale, und von dieser dementsprechend wiederum an die einzelnen Geber, wie z.B. Sirene, Blinklicht und Telephonwählgerät G1,G2,G3.

Bei der Schaltung nach Fig. 4- sind die Auswerter A1 , A2 usw. mit dem lateralen Inhibitionsschaltglied zu einer Einheit ALI bzw. in einem Gehäuse zusammengefaßt. Eine ehrkanalige Verbindung zwischen Auswertern und Inhibi¬ tionsschaltglied entfällt und reduziert sich auf eine Normalverbindung.

Beim Ausführungεbeiεpiel nach Fig. 5 sind Sensor und Aus¬ werter jeweils an einer Baueinheit SA bzw. in einem Gehäuse angeordnet. Eine mehrkanalige Verbindung zwischen Sensor und Auswerter entfällt somit.

Bei der Schaltungsancrdnung nach Fig. 6 ist die laterale Inhibitionsschaltung mit der Zentrale zu einer Baueinheit LIZ bzw. in einem Gehäuse zusam engefaßt.

Fig. 7 zeigt eine Schaltung, bei welcher den Sensoren S1 bis S3 und Auswertern A1 und A3 über drei Kanäle K1 , K2, K3 UND-Glieder nachgeschaltet sind, welche ge- meinsam über einen Melder zur Zentrale laufen. Die UND- Glieder sind also praktisch parallel in die Signalwege geschaltet. UND-Glieder und Melder sind vorzugsweise in einer Baueinheit UM bzw. einem Gehäuse angeordnet.

In der Fig. Ö ist eine Schaltung gezeigt, bei welcher vier Sensoren S1 bis S4 über Aus erter A1 bis A4 auf eine Alieε-oder-Nichtε-Schaltunc , hier eine Reihe'nεchal- tun von UND—Gliedern UR geschaltet sine, wobei die einzelnen UND-Glieder - hier vier - mit Speichern zur Koinzidenzsicherung ausgestartet sind, welche die evtl. in kurzen Zeitabständen nacheinander aus den Kanälen K1 , K2, K3 einlaufenden Signale speichernd abwarten (Ausgleich der verschiedenen Ansprechzeiten) . von der ÜND-Reihenschaltung UR v.'ird dann das Siσnal an die Zentrale und von dort an die Geber weitergegeben. Der Einfachheit halber sind hier die Leitungen nach Auswertern mit ein¬ fachen Linien gezeigt. Sie sind selbstverständlich wieder mehrkanalig, z.B. in drei Kanälen, ausgeführt.

Die Fig. 9 zeigt eine Schaltung für Störungε-Alarm. Am Ende eines jeden Signalweges Kl , K2, K3 ist ein NICHT- Glied angeordnet, deren Ausgänge mit einem ODER-Glied verbunden sind. Der Ausgang des ODER-Gliedes ist mit einem ge≤cn crt!-i. Alarmgeber für Störungs-Alarm GSϊ ver- bundεn, welcher bei Störung einen vom Λlarirgeber G unter-

schiedlichen Alarm gibt. In der vereinfachten Schaltung - ähnlich wie in Fig. 2 - vorgeschaltet (UND-Glied) . Das Scharf-Unscharf-Schaltungssystem dieser Alarmanlage ist in Fig. 10 skizziert. Zur erhöhten Sicherung v/erden hier die Funktionen in Einheiten aufgeteilt und separiert, Schaltungsblöcke in Untereinheiten aufgeteilt und eben¬ falls separiert. Die Signalübertragung zwischen diesen Einheiten untereinander erfolgt ebenfalls über ein ehr- kanalεyste . Diese Parierung hat den Vorteil, aß ein Rechtsbrecher z.B. bei Ermittlung iner Einheit den Standort der anderen Einheiten nicht ermitteln kann, wis_ das bei herkömmliche , direkt verdrahteten Anlagen der Fall ist. Diese Anordnung ist zweckmäßig, aber keineswegs notwendig.

Eine Anlage ohne Eiσenverdrahtung, wie in Fig. 10 gezeigt, könnte aus folgenden Blöcken bestehen:

Fest mit der Zentrale verbunden ist der Einzelsignal- auswerter für die Elemente des Codes, der die Codesequenz zu einem. Scharf- bzw. Unscharfschaltungεsignal für die Zentrale auswertet und umformt. Dieser Eingangsteil der Zentrale wird durch die Code-Einstelleinheit extern codiert. Die Verbindung zwischen dem zentralen internen Einzelsignalauswerter und der Codeeinstelleinheit ist zweckmäßigerweiεe ohne Eiσenverdrahtung aufgebaut.

Ebenf lls ist es zweckmäßi , die Verbindung zwischen dem Einzelεignalauswerter und dem Einzelεignalgeber für die Codierung ohne Eigenverdrahtung zu gestalten. Sämtlich Übertragungswege, auch diejenigen ohne Eigenverdrahtung, sollten natürlich in Redundanz-erhöhendern i'.ehrkanalεyste-r. ausgeführt werden.

Der Einzelsicnalgeber für die Codierung zur Scharf-Un¬ scharfschaltung verfüict natürlich über einen Tastdruck- u for er , als Input bezüglich der Cociertastatur, ^" dem direkte manuellen Schaltelement für die Scharf-Unscharf-

Schaltung. Statt Codiertastaturen können natürlich auch Zeitschlöεεer und andere Schaltele ≤nte eingesetzt werden. Die Codierung sollte nach Möglichkeit digital erfolgen, d.h. z.B. für jede eigene Codeziffer eine eigene separate Frequenz bzw. charakteristische Impuls¬ folge. Insbesondere sollten auch die Funkfrequenzen und Impulssequenzen digital scharf voneinander getrennt werden. Desgleichen diejenigen über das Stromnetz. Dies ergibt eine hohe Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten bei geringer Sabotage- oder Störungsgefahr.