| JP11168716 | INTERPHONE SYSTEM |
| JP2009093400 | MONITOR SYSTEM |
| JP2001236583 | SAFETY CONFIRMATION SYSTEM |
LONTKA, Karen (50 Park Avenue, Randolph, New Jersey, 07869, US)
KÄSTLI, Urs (Aufdorfstrasse 95c, Männedorf, CH-8708, CH)
Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung der Konfiguration einer eine Zentrale (Z) und an diese über eine Meldeleitung (ML) angeschlossene Geräte (M n ) aufweisenden Gefahrenmeldeanlage, bei welchem jedes Gerät (M n ) einen Isolator-Schalter, (S) eine eindeutige Identifikationsnummer und eine Kommunikationsadresse aufweist und die über die Isolator-Schalter (S) entkoppelbaren Geräte (M n ) sequentiell aufgestartet werden, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Aufstarten die Geräte (M n ) bei der Zentrale (Z) sequentiell anmelden und bei gleichzeitiger Anmeldung von mehr als einem Gerät (M n ) nur die Anmeldung eines dieser Geräte (M n ) akzeptiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geräte (M n ) mit ihrer Kommunikationsadresse bei der Zentrale (Z) anmelden, und dass bei gleichzeitiger Anmeldung von Geräten (M n ) mit unterschiedlichen Kommunikationsadressen die Kommunikationsadressen anhand eines Arbitrationsverfahrens unterschieden und die beiden unterschiedlichen Kommunikationsadressen sequentiell registriert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geräte (M n ) mit ihrer Kommunikationsadresse bei der Zentrale (Z) anmelden, und dass bei gleichzeitiger Anmeldung von Geräten (M n ) mit gleichen Kommunikationsadressen die Kollision dieser gleichen Kommunikationsadressen erkannt und aufgelöst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geräte (M n ) mit ihrer Identifikationsnummer bei der Zentrale (Z) anmelden, und dass anhand eines Arbitrationsverfahrens über die Identifikationsnummern eine sequentielle Anmeldung sicher gestellt und den Geräten (M n ) über die Identifikationsnummer eine eindeutige Kommunikationsadresse zugewiesen wird.
5. Verfahren zur Bestimmung der Konfiguration einer eine Zentrale (Z) und an diese über eine Meldeleitung (ML) angeschlossene Geräte (M n ) aufweisenden Gefahrenmeldeanlage, bei welchem jedes Gerät (M n ) einen Isolator-Schalter (S), eine eindeutige Identifikationsnummer und eine Kommunikationsadresse aufweist und die über die Isolator-Schalter (S) entkoppelbaren Geräte (M n ) sequentiell aufgestartet werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufstarten von der Zentrale (Z) die Kommunikationsadressen aller Geräte (M n ) abgefragt und dadurch neu hinzu gekommene Kommunikationsadressen erkannt werden, und dass bei Mehrfachbelegung von Kommunikationsadressen die Kollision dieser gleichen Kommunikationsadressen erkannt und aufgelöst wird.
6. Verfahren zur Bestimmung der Konfiguration einer eine Zentrale (Z) und an diese über eine Meldeleitung (ML) angeschlossene Geräte (M n ) aufweisenden Gefahrenmeldeanlage, bei welchem jedes Gerät (M n ) einen Isolator-Schalter (S), eine eindeutige Identifikationsnummer und eine Kommunikationsadresse aufweist und die über die Isolator-Schalter (S) entkoppelbaren Geräte (M n ) sequentiell aufgestartet werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufstarten von der Zentrale (Z) die Identifikationsnummern der neu aufgestarteten Geräte (M n ) abgefragt werden und jedem gefundenen Gerät (M n ) eine eindeutige Kommunikationsadresse zugewiesen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollision dadurch aufgehoben wird, dass allen an der Kollision beteiligten Geräten (M n ) eine ungültige Kommunikationsadresse zugewiesen wird, die Geräte (M n ) sich anschliessend anmelden, wobei die sequentielle Anmeldung durch ein Arbitrationsverfahren über die Identifikationsnummer sicher gestellt wird, und dass den Geräten (M n ) über die Identifikationsnummer eine eindeutige Kommunikationsadresse zugewiesen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbitrationsverfahren durch einen bitweisen Vergleich der Kommunikationsadressen beziehungsweise der Identifikationsnummern erfolgt, wobei dasjenige Gerät (M n ) bevorzugt wird, welches ein Bit gesetzt hat.
9. Gefahrenmeldeanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer programmgesteuerten Zentrale (Z), an die über eine Meldeleitung (ML) mehrere Geräte (M n ) parallel angeschlossen sind, von denen jedes mindestens einen Sensor, einen Isolator-Schalter (S), eine Auswerteelektronik mit mindestens einem Speicher und eine herstellerseitig vergebene, individuelle und unveränderbare Seriennummer enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrale(Z) Mittel für die Durchführung der genannten Verfahrensschritte umfasst.
10. Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Geräte (M n ) durch Gefahrenmelder und/oder Aktoren, wie optische oder akustische Alarmgeber, und/oder Relais und/oder Alarmanzeigen und/oder übermittlungsgeräte für die Weiterleitung von Alarmen gebildet sind. |
Verfahren zur Bestimmung der Konfiguration einer Gefahrenmeldeanlage und
Gefahrenmeldeanlage
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Konfiguration einer eine Zentrale und an diese über eine Meldeleitung angeschlossene Geräte aufweisenden Gefahrenmeldeanlage, bei welchem jedes Gerät einen Isolator-Schalter, eine eindeutige Identifikationsnummer und eine Kommunikationsadresse aufweist und die über die Isolator-Schalter entkoppelbaren Geräte sequentiell aufgestartet werden.
Unter Geräten sind in diesem Zusammenhang insbesondere Gefahrenmelder zu verstehen, es kann sich aber auch um Aktoren, wie optische oder akustische Alarmgeber, Relais, Alarmanzeigen, übermittlungsgeräte für die Weiterleitung von Alarmen und dergleichen handeln. Wenn in der folgenden Beschreibung von Meldern die Rede ist, soll das jedenfalls nicht als einschränkend verstanden werden.
Derartige Verfahren, die unter dem Namen Kettensynchronisation oder Daisy-chain bekannt sind, werden zur Bestimmung der Melderanordnung auf einer reinen Stichleitung oder einer reinen Ringleitung schon lange verwendet. In der EP-A-O 093 872 ist ein solches Verfahren beschrieben, bei welchem bei Inbetriebnahme der Anlage alle Melder durch eine Spannungsänderung der Meldeleitung abgetrennt und dann durch die Schalter zeitlich gestaffelt so wieder an die Meldeleitung angeschaltet werden, dass jeder Melder nach einer bestimmten Zeitverzögerung einen nachfolgenden Melder zusätzlich an die Linienspannung anschaltet. Die Melder enthalten Adressspeicher, die in vorgegebener Reihenfolge von der Zentrale aus mit den Kommunikationsadressen der einzelnen Melder belegt werden.
Bei dem in der EP-A-O 093 872 beschriebenen Verfahren kann die Behandlung von Verzweigungen problematisch sein, da nach dem Schliessen des vor einer Verzweigung liegenden Isolator-Schalters plötzlich zwei oder bei Mehrfachverzweigungen mehr als zwei Melder gleichzeitig aufstarten, insbesondere dann, wenn diese noch nicht über eine eindeutige Kommunikationsadresse verfügen. Dabei muss davon ausgegangen werden, dass beim Austausch von Meldern zwischen verschiedenen Meldelinien auch bei voradressierten Meldern doppelte Kommunikationsadressen möglich sind.
In der EP-A-O 485 878 ist ein Verfahren zur Ermittlung der Konfiguration von Meldern einer Gefahrenmeldeanlage beschrieben, bei welchem die Zentrale bis zur Zuordnung der Kommunikationsadresse an die Melder eine Vielzahl von Schritten durchführen muss, was relativ viel Zeit beansprucht. Die Bestimmung der Position eines neu eingesetzten Melders durch einen Neustart des gesamten Netzes ist insbesondere bei grosseren Netzen Zeitaufwand ig und sicher nicht effizient. Abgesehen davon, funktioniert dieses Verfahren nicht bei symmetrischen Abzweigungen.
In der EP-A-O 880 117 ist ein Verfahren zur automatischen Lokalisierung von Meldern beschrieben, bei welchem die Melder mit Mitteln zur Kommunikation mit benachbarten Meldern ausgerüstet sind. Zur Lokalisierung eines Melders machen alle Melder ihre Trenner auf und der zu lokalisierende Melder sendet eine entsprechende Meldung, die nur von seinen Nachbarn empfangen wird. Anschliessend werden die Trenner geschlossen und es wird bestimmt, welche Melder diese Nachbarn sind, was eine eindeutige Bestimmung der Position des zu lokalisierenden Melders ermöglicht. Dieses Verfahren ist relativ rasch, erfordert aber die Ausrüstung der Melder mit den genannten Kommunikationsmitteln.
Durch die Erfindung soll nun ein Verfahren zur Bestimmung der Konfiguration einer Gefahrenmeldeanlage angegeben werden, welches auch bei verzweigten Topologien eine Bestimmung der Leitungsnetzanordnung ermöglicht und schneller und einfacher als die bekannten Verfahren funktioniert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sich beim Aufstarten die Geräte bei der Zentrale sequentiell anmelden und bei gleichzeitiger Anmeldung von mehr als einem Gerät nur die Anmeldung eines dieser Geräte akzeptiert wird.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geräte mit ihrer Kommunikationsadresse bei der Zentrale anmelden, und dass bei gleichzeitiger Anmeldung von Geräten mit unterschiedlichen Kommunikationsadressen die Kommunikationsadressen anhand eines Arbitrationsverfahrens unterschieden und die beiden unterschiedlichen Kommunikationsadressen sequentiell registriert werden.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geräte mit ihrer Kommunikationsadresse bei der Zentrale anmelden, und dass bei gleichzeitiger Anmeldung von Geräten mit gleichen Kommunikationsadressen die Kollision dieser gleichen Kommunikationsadressen erkannt und aufgelöst wird.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Geräte mit ihrer Identifikationsnummer bei der Zentrale anmelden, und dass anhand eines Arbitrationsverfahrens über die Identifikationsnummer eine sequentielle Anmeldung sicher gestellt und den Geräten über die Identifikationsnummer eine eindeutige Kommunikationsadresse zugewiesen wird.
Eine erste alternative Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufstarten von der Zentrale die Kommunikationsadressen aller Geräte abgefragt und dadurch neu hinzu gekommene Kommunikationsadressen erkannt werden, und dass bei Mehrfachbelegung von Kommunikationsadressen die Kollision dieser gleichen Kommunikationsadressen erkannt und aufgelöst wird.
Eine zweite alternative Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufstarten von der Zentrale die Identifikationsnummern der neu aufgestarteten Geräte abgefragt werden und jedem gefundenen Gerät eine eindeutige Kommunikationsadresse zugewiesen wird.
Die Erfindung betrifft weiter eine Gefahrenmeldeanlage mit einer programmgesteuerten Zentrale, an die über eine Meldeleitung mehrere Geräte parallel angeschlossen sind, von denen jedes mindestens einen Sensor, einen Isolator-Schalter, eine Auswerteelektronik mit mindestens einem Speicher und eine herstellerseitig vergebene, individuelle und unveränderbare Seriennummer enthält. Die erfindungsgemässe Gefahrenmeldeanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrale Mittel für die Durchführung der genannten Verfahrensschritte umfasst.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Gefahrenmeldeanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Geräte durch Gefahrenmelder und/oder Aktoren, wie optische oder akustische Alarmgeber, und/oder Relais und/oder Alarmanzeigen und/oder übermittlungsgeräte für die Weiterleitung von Alarmen gebildet sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gefahrenmeldeanlage; und
Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Bestimmung der Leitungsnetzanordnung.
Die in Fig. 1 dargestellte Gefahrenmeldeanlage besteht aus einer Zentrale Z, einer von dieser ausgehenden ringförmigen Meldelinie ML mit an diese angeschlossenen Meldern M 1 , M 2 und M 5 bis M 10 und einer von der Meldelinie ML abzweigenden Stichleitung SL mit an diese angeschlossenen Meldern M 3 und M 4 . Der Melder M 1 habe die Kommunikationsadresse 1 , der Melder M 2 die Kommunikationsadresse 2, und so weiter. Jeder der Melder M n enthält mindestens einen Sensor für eine Gefahrenkenngrösse, wie beispielsweise Rauch, Temperatur oder ein Brandgas, eine Auswerteelektronik (beides nicht dargestellt) und einen Isolator- Schalter S.
Bei der dargestellten Gefahrenmeldeanlage wird davon ausgegangen, dass jeder Melder M n über eine Kommunikationsadresse und eine eindeutige Identifikationsnummer verfügt. Die letztere wurde dem betreffenden Melder im Herstellbetrieb zugeteilt; sie ist unveränderbar und kommt genau einmal vor.
Wie schon in der Beschreibungseinleitung erwähnt wurde, ist unter Melder M nicht nur ein Gefahrenmelder zu verstehen, sondern ganz allgemein ein in eine Meldeleitung eingesetztes adressierbares Gerät. Das kann neben einem Gefahrenmelder auch ein Aktor, wie ein optische oder akustische Alarmgeber, ein Relais, eine Alarmanzeigen, ein übermittlungsgerät für die Weiterleitung von Alarmen und dergleichen sein.
Zur Bestimmung der Anordnung der Melder M n auf dem durch die Meldelinie ML und die Stichleitung SL gebildeten Netz werden von der Zentrale Z aus die über die Isolator-Schalteren S entkoppelbaren Melder M n sequentiell aufgestartet, wobei den Meldern gegebenenfalls eine eindeutige Kommunikationsadresse zugeteilt werden kann. Ausserdem können Informationen aus den Meldern M n , sofern solche vorhanden sind, wie beispielsweise Meldertyp, eine Identifikationsnummer, beispielsweise eine Seriennummer oder eine bereits vorhandene Kommunikationsadresse zur vollständigen Bestimmung der Melderanordnung auf dem Netz in die Zentrale Z eingelesen werden. Immer, wenn ein Melder M n einen Isolator-Schalter S geschlossen und sich angemeldet hat, schliesst der nächstfolgende Melder auf ein Kommando von der Zentrale Z seinen Isolator-Schalter. Nach jedem Schliessen eines Isolator-Schalters S wartet die Zentrale Z so lange bis sich keine Melder M n mehr anmelden und weiss dann auch, wie viele Melder direkt hinter demjenigen angeschlossen sind, der zuletzt seinen Isolator- Schalter S geschlossen hat. Wenn sich nur ein Melder nach dem letzten Schliessen eines Isolator-Schalters S gemeldet hat, so liegt keine Verzweigung vor, haben sich zwei Melder gemeldet, handelt es sich um eine einfache Verzweigung, und so weiter.
Die Behandlung von Verzweigungen ist problematisch, insbesondere dann, wenn die Melder an einer Verzweigung nicht bereits über eine eindeutige Kommunikationsadresse verfügen. Ausserdem muss davon ausgegangen werden, dass durch Austausch von Meldern zwischen verschiedenen Linien auch bei voradressierten Meldern doppelte Kommunikationsadressen möglich sind, was unter allen Umständen verhindert werden muss. Zur Beherrschung einer derartigen Situation muss also das System erkennen können, dass eine Verzweigung vorliegt, das heisst, dass mehrere Melder aufgestartet sind. Dafür werden folgende Methoden vorgeschlagen:
1. Die Melder melden ihre Kommunikationsadresse an die Zentrale Z, welche bei gleichzeitigem Eingang von zwei oder mehr Kommunikationsadressen über ein Arbitrationsverfahren die gleichzeitige Anmeldung von mehreren Meldern mit unterschiedlicher Kommunikationsadresse verhindert. Beim Arbitrationsverfahren werden die Adressen bitweise verglichen und es wird beispielsweise derjenige Melder bevorzugt, der ein Bit gesetzt hat. Dieser Melder erhält dann ein Kommando von der Zentrale Z und schliesst seinen Isolator-Schalter. Anschliessend wird die Kommunikationsadresse des bei der Arbitration unterlegenen Melders in die Zentrale Z eingelesen, der Melder erhält ein Kommando von der Zentrale Z und schliesst seinen Isolator- Schalter S. Dann meldet sich der nächste Melder, und so weiter.
2. Die Melder melden ihre Kommunikationsadresse an die Zentrale Z, welche den gleichzeitigen Eingang von zwei gleichen Kommunikationsadressen als Kollision erkennt und auflöst. Die Auflösung erfolgt dadurch, dass die Zentrale Z allen an der Kollision beteiligten Meldern eine ungültige Kommunikationsadresse zuweist, worauf sich die Melder mit einer ungültigen Kommunikationsadresse nach der Variante 3 erneut anmelden (Fig. 2).
3. Die Melder melden sich mit ihrer Identifikationsnummer bei der Zentrale Z an. Durch ein Arbitrationsverfahren der beschriebenen Art wird eine sequentielle Anmeldung sichergestellt und den Meldern werden über die Identifikationsnummern eindeutige Kommunikationsadressen zugewiesen.
4. Von der Zentrale Z werden die Kommunikationsadressen aller Melder abgefragt, wodurch neu hinzu gekommene Melder erkannt werden. Eine Mehrfachbelegung von Kommunikationsadressen wird als Kollision erkannt und die Kollision wird auf die schon beschriebene Weise aufgelöst.
5. Von der Zentrale Z werden die Identifikationsnummern der neu aufgestarteten Melder abgefragt (es können praktisch nicht alle möglichen Identifikationsnummern abgefragt werden, weil der Zeitaufwand für eine Vielzahl der vierteiligen Identifikationsnummern zu gross wäre), wofür sich ein auf einem binären Suchbaum basierendes Verfahren anbietet. Anschliessend wird jedem gefundenen Melder eine eindeutige Kommunikationsadresse zugeteilt.
Bei Anwendung eines der beschriebenen Verfahren kennt man alle direkt an Verzweigungsabgängen hängenden Melder und kann sequentiell mit dem Aufstarten jeder Verzweigung fortfahren, so dass schliesslich die Topologie des gesamten Netzwerks aufgenommen werden kann.
Wenn die in Fig. 1 dargestellte Brandmeldeanlage aufgestartet wird, werden die Isolator- Schalter S aller Melder M n geöffnet. Dann meldet sich beispielsweise der Melder M 1 bei der Zentrale Z mit seiner Kommunikationsadresse 1 , die Zentrale schickt an den Melder M 1 ein Kommando zum Schliessen seines Isolator-Schalters S und wartet auf die Anmeldung des nächsten Melders M 2 , dessen Anmeldung analog abläuft. Nach der Anmeldung des Melders M 2 melden die beiden Melder M 3 und M 5 ihre Kommunikationsadressen 3 beziehungsweise 5 an die Zentrale Z. Die Zentrale registriert, dass eine Verzweigung vorliegen muss und sie registriert ausserdem, dass es sich um die gleichzeitige Anmeldung von zwei Meldern mit unterschiedlicher Kommunikationsadresse handelt und wendet das unter Punkt 1 beschriebene Arbitrationsverfahren an, bei welchem beispielsweise der Melder M 3 bevorzugt wird.
Nach erfolgter Anmeldung des Melders M 3 meldet sich der Melder M 4 bei der Zentrale Z an, nach diesem der Melder M 5 und so weiter. Nach erfolgter Anmeldung des Melders M 10 meldet sich kein Melder mehr, die Zentrale Z kennt jetzt die Konfiguration des Netzes der Brandmeldeanlage. Wenn beispielsweise wegen eines Meldertausches bei Wartungs-/Revisionsarbeiten
der Melder M 8 die Kommunikationsadresse 3 hätte, würde die Zentrale Z bei seiner Anmeldung erkennen, dass die Kommunikationsadresse 3 bereits an den Melder M 3 vergeben ist und würde den Melder M 8 auf eine freie Kommunikationsadresse umadressieren.
Wie schon erwähnt wurde, können mit dem beschriebenen Verfahren auch Mehrfach- Verzweigungen erkannt werden, wobei selbstverständlich ein Ast einer Verzweigung selbst wieder eine Verzweigung enthalten kann.