DE3536701A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der funktion einer sirene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über­ wachung der Funktion einer Sirene.

Sirenen müssen zur Kontrolle ihrer einwandfreien Funktion in gewissen Zeitabständen überprüft werden. Im allgemeinen erfolgt dies durch einen Probealarm, wobei jeweils ein örtlicher Beobach­ ter durch seine akustische Wahrnehmung die be­ treffende Sirene kontrolliert. Eine derartige Überwachung ist jedoch sehr aufwendig und eignet sich nicht für Sirenen, die an entlegenen Stellen montiert sind und durch eine Zentrale überwacht werden sollen.

Es ist weiterhin bekannt, zur Fernüberwachung der Funktion einer Sirene die Leistungsaufnahme des Sirenenmotors zu kontrollieren. Mit einer derartigen Überwachung läßt sich jedoch nur der Lauf des Sirenenmotors kontrollieren, während zahlreiche andere Fehlerquellen (insbesondere solche im Schallerzeugersystem) unerkannt blei­ ben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die es ge­ stattet, die Funktion einer Sirene einwandfrei und umfassend zu überwachen, wobei insbesondere die Möglichkeit einer Fernüberwachung durch eine Zentrale bestehen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbei­ spieles,

Fig. 3 einen Schnitt durch die (ganz schema­ tisch veranschaulichte) Vorrichtung.

Die in Fig. 1 in einem Blockschaltbild dargestell­ te erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Sirene enthält ein Mikrophon M, das zweckmäßig als Elektretmikrophon ausgebildet ist. An dieses Mikrophon M ist eine Schaltungs­ anordnung 1 angeschlossen, die zur Verstärkung und Gleichrichtung des vom Mikrophon M gelie­ ferten Signales dient.

Mit dem Ausgang dieser Schaltungsanordnung 1 ist eine Zeitkonstantenschaltung 2 verbunden, die mit dem gleichgerichteten Signal gespeist wird.

An die Zeitkonstantenschaltung 2 ist eine Schalt­ einrichtung 3 angeschlossen, die beim Erreichen eines bestimmten Schwellwertes betätigt wird.

Die Einzelheiten der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 sind in Fig. 2 veranschaulicht.

Die Schaltungsanordnung 1 zur Verstärkung und Gleichrichtung des vom Mikrophon M gelieferten Signales enthält einen Operationsverstärker V ₁, dessen invertierender Eingang über einen Wider­ stand R ₁₆ und einen Kondensator C ₃ mit dem Mikrophon M verbunden ist. Der nicht invertieren­ de Eingang des Operationsverstärkers V ₁ erhält eine Betriebsspannung über einen von Widerstän­ den R ₁₁, R ₁₂ gebildeten Spannungsteiler, der den Arbeitspunkt des Verstärkers festlegt .

Der Ausgang des Operationsverstärkers V ₁ ist mit dem invertierenden Eingang über einen Kondensa­ tor C ₁ verbunden, parallel zu dem ein Widerstand R ₅ sowie wahlweise einer der Widerstände R ₁ bis R ₄ über Schalter S ₁ bis S ₄ schaltbar ist.

An den Ausgang des Operationsverstärkers V ₁ sind über einen Kondensator C ₆ zwei Dioden D ₁, D ₂, ein Kondensator C ₇ sowie ein Widerstand R ₇ ange­ schlossen.

Die Zeitkonstantenschaltung 2 enthält einen Wider­ stand R ₁₀, einen einstellbaren Widerstand P, einen Kondensator C ₈ sowie eine Diode D ₃.

Die Schalteinrichtung 3 enthält einen Operations­ verstärker V ₂, der als Schmitt-Trigger geschaltet ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers V ₂ steht mit dem an die Zeitkonstantenschaltung 2 angeschlossenen Eingang über die Parallelschal­ tung eines Kondensators C ₂ und eines Widerstan­ des R ₆ in Verbindung, während der andere Ein­ gang des Operationsverstärkers V ₂ eine Betriebs­ spannung über Widerstände R ₈ und R ₉ erhält.

An den Ausgang des Operationsverstärkers V ₂ ist über Widerstände R ₁₄, R ₁₅ ein Transistor T ₂ an­ geschlossen. Der Kollektor des Transistors T ₂ ist mit einem Ausgangsanschluß A verbunden, wäh­ rend der Emitter über einen Widerstand R ₁₃ an Masse liegt.

Die Funktion der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist folgendermaßen:

Das Mikrophon M liefert entsprechend dem Schall­ druck der Sirene eine Spannung, die vom Operations­ verstärker V ₁ verstärkt wird. Die Kondensatoren C ₁, C ₃, die Widerstände R ₁ bis R ₅ sowie R ₁₆ und die akustischen Eigenschaften des Mikrophons M und des das Mikrophon enthaltenden Gehäuses bestimmen hierbei den Frequenzgang, insbesondere die untere und obere Grenzfrequenz.

Die Verstärkung und damit die Empfindlichkeit wird durch Wahl eines der Widerstände R ₁ bis R ₄ mittels der Schalter S ₁ bis S ₄ eingestellt.

Das verstärkte Signal wird sodann mittels der Dioden D ₁, D ₂, der Kondensatoren C ₆, C ₇ und des Widerstandes R ₇ gleichgerichtet. Am Kon­ densator C ₇ tritt damit eine dem Schalldruck der Sirene entsprechende Signalspannung auf, die den Kondensator C ₈ über die Widerstände R ₁₀ und P auflädt. Der eingestellte Wert des Widerstandes P bestimmt dabei die Zeitkonstan­ te des Zeitkonstantengliedes 2. Je nach dem eingestellten Widerstandswert von P wird nach einer bestimmten Zeit der Schwellwert des als Schmitt-Trigger geschalteten Operationsverstär­ kers V ₂ erreicht, womit der Transistor T ₂ durch­ gesteuert wird, so daß am Ausgangsanschluß A ein Signal auftritt.

Die über den Kondensator C ₇ parallel zum Konden­ sator C ₈ geschaltete Diode D ₃ bewirkt eine stän­ dige Entladung des Kondensators C ₃. Sie sorgt damit dafür, daß der Kondensator C ₈ bei kurzem Ausfall des Signales sofort entladen wird. Auf diese Weise können intermittierende Signale den akustischen Sensor nicht auslösen, was die Betriebssicherheit erhöht.

Die Widerstände R ₁₃, R ₁₄ und R ₁₅ dienen der Strombegrenzung des Transistors T ₂. Der Wider­ stand R ₁₆ kompensiert den Empfindlichkeits­ abfall des Mikrophons M bei höheren Temperaturen.

Die Widerstände R ₆ und R ₁₀ bestimmen den Einschalt- und Ausschaltwert des Operationsverstärkers V ₂. Der Kondensator C ₂ ist eine Sicherung gegen hochfrequente Störungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung überwacht damit das Sirenensignal auf Stärke, Frequenz und Zeit­ dauer. Nur wenn ein Sirenensignal von ausreichen­ dem Pegel, richtiger Frequenz und hinreichender Zeitdauer ausgesandt wird, liefert die Über­ wachungsvorrichtung ein Signal am Ausgangsan­ schluß A. Dieses Signal kann dann in gewünschter Weise gespeichert oder weiterverarbeitet werden.

Das Mikrophon M und die gesamte in Fig. 2 darge­ stellte Schaltungsanordnung (in Fig. 3 in Form eines Moduls 4 symbolisch dargestellt) wird zweckmäßig in einem allseitig geschlossenen Ge­ häuse 5 untergebracht, das mit schwingungsdämpfen­ dem Material 6, 7 ausgekleidet ist. Das Gehäuse 5 ist zweckmäßig wetterfest gestaltet und wird in unmittelbarer räumlicher Nähe der zu überwachen­ den Sirene angeordnet. Durch die vollständige Kapselung des ohne Schalleintrittsöffnungen aus­ geführten Gehäuses 5 und durch die Verwendung von schwingungsdämpfendem Material 6, 7 ergibt sich die erwünschte Dämpfung und damit der Schutz des Mikrophons M gegenüber dem in un­ mittelbarer Nähe der Sirene auftretenden sehr hohen Schallpegel. Die vollständige Kapselung des Mikrophons M und der zur Signalverarbeitung dienenden Schaltungsanordnung schützt die er­ findungsgemäße Überwachungsvorrichtung ferner vor Umwelteinflüssen, erhöht die Betriebssicher­ heit und erleichtert die Montage.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Sirene, gekennzeichnet durch folgende Elemente:

• a) ein in der Nähe der Sirene angeordnetes Mikrophon (M),
• b) eine Schaltungsanordnung (1) zur Verstärkung und Gleichrichtung des vom Mikrophon (M) ge­ lieferten Signales,
• c) eine mit dem gleichgerichteten Signal ge­ speiste Zeitkonstantenschaltung (2),
• d) eine an die Zeitkonstantenschaltung (2) an­ geschlossene, beim Erreichen eines bestimm­ ten Schwellwertes betätigte Schalteinrich­ tung (3).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mikrophon (M) in einem all­ seitig geschlossenen, vorzugsweise mit schwin­ gungsdämpfendem Material (6, 7) ausgekleideten Gehäuse (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zeit­ konstantenschaltung (2) durch ein RC-Glied gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt von Widerstand (P) und Kondensator (C ₈) eine den Kondensator (C ₈) ständig entladende Diode (D ₃) ange­ schlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Verstärkung des Signales frequenzbestimmende Elemente enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Verstärkung des Signales einen Operations­ verstärker (V ₁) enthält, in dessen Gegen­ kopplungszweig zur Einstellung des Verstär­ kungsgrades unterschiedliche Widerstände (R ₁ bis R ₄) einschaltbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Mikrophon (M) und der Schaltungsanordnung zur Verstärkung des Signales ein den Empfindlichkeitsabfall des Mikrophons bei höheren Temperaturen kompen­ sierender Widerstand (R ₁₆) mit negativem Temperaturkoeffizienten angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitkonstantenschaltung (2) einen einstellbaren Widerstand (P) ent­ hält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalteinrichtung (3) einen als Schmitt-Trigger geschalteten Operations­ verstärker (V ₂) sowie einen vom Operations­ verstärker (V ₂) gesteuerten Transistor (T ₂) enthält.