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Dokumentenidentifikation DE10027765A1 13.12.2001
Titel Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten
Anmelder Borenski, Günter Artur, 32425 Minden, DE
Erfinder Borenski, Günter Artur, 32425 Minden, DE
DE-Anmeldedatum 08.06.2000
DE-Aktenzeichen 10027765
Offenlegungstag 13.12.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2001
IPC-Hauptklasse G08B 13/16
IPC-Nebenklasse G01H 3/00   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messvorrichtung, mit deren Anwendung zusammenhängende Räumlichkeiten bis über 1000 Quadratmeter, wie z. B. Gebäude, installationsfrei und fehlalarmsicher gegen Einbruch gesichert werden können.
Herkömmliche sog. Infraschall-Alarmanlagen und -Geräte arbeiten nach dem Druckdifferenzprinzip. Bei jedem Einbruch entstehen im Inneren eines Gebäudes Druckimpulse, deren Größe als Kriterium für eine Alarmauslösung dienten. Da aber auch Umweltereignisse, wie z. B. Windböen, ähnliche Druckimpulse im Inneren von Gebäuden erzeugen, kam es zu häufigen Fehlalarmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren nebst Messvorrichtung eliminieren diese Nachteile. Gemessen wird hier ausschließlich die natürliche, sinusähnliche Resonanzschwingung der gemeinsamen Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten, die nur bei einem "harten" Angriff (Einbruch) auf ein Gebäude entsteht. Windböen können durch die "weiche" Kopplung über die Außenluft die Resonanz nicht auslösen.
Da ausschließlich der plötzliche Anstieg oder Abfall der Resonanzschwingungen den Alarm auslösen, werden Fehlalarme vermieden.

Beschreibung[de]

Seit Jahren werden von diversen Herstellern Alarmgeräte und -Systeme nach dem sog. "Druckdifferenzprinzip" angeboten. Gewaltsame Veränderungen an der Aussenhaut von Gebäuden verursachen im Inneren eine impulsartige Veränderung des Drucks der Luftsäule der zusammenhängenden Räumlichkeiten. Derartige Alarmeinrichtungen bestehen prinzipiell aus Infraschallaufnehmem mit nachfolgenden Verstärkern und Schwellwertschaltern. Erreicht die Druckdiffernz zum normalen umgebenden Luftdruck das eingestellte Maximum, so wird ein Alarm ausgelöst.

Fundstellen:

DE P 33 00 906.6 (Marmotti/Schroeder)

DE-U-84 16 132 (AL NOUR)

DE 35 34 277 A1 (Wurm)

EP 85 10 0204 (telectronic Nachrichtentechnik GmbH)

US 3914755 (Vann signal Devices, Inc.)

US 4800293 (Robert E. Miller)

US 4991145 (Rabbit Systems, Inc.)

US 5185593 (Bluegrass Electronics, Inc.)

WO 95/06925 (Rogari)

Bei den Druckimpulsen handelt es sich um vielgestaltige, aperiodische Vorgänge, welche nicht eindeutig ausgewertet werden können. Macht man z. B. ein Fenster mehrmals auf und zu und stellt die Form der Druckimpulse mittels eines Oszilloskops dar, so ergibt es sich, dass man stets unterschiedliche Formen erhält. Als Alarmkriterium diente bisher praktisch die Grösse der Amplitude der Druckwellen. Da aber auch Umweltereignisse, wie z. B. Windböen, ähnliche Druckimpulse im Inneren von Gebäuden erzeugen, ist die Fehlalarmrate bei diesem Prinzip recht hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Messung von eindeutig definierbaren physikalischen Vorgängen eine völlig installtionsfreie und mobile Alarmeinrichtung zu schaffen, welche Fehlalarme praktisch ausschliesst und auch sehr grosse Gebäude zu sichern in der Lage ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale derart gelöst, dass die Frequenz, Amplitude und Zeitdauer der natürlichen, periodischen und sinusähnlichen Schwingungen der Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten gemessen wird. Da die gesamte Luftsäule schwingt, sind die Messwerte im gesamten Gebäude gleich. Aus diesem Grunde kann sich die erfundene Messvorrichtung an jedem beliebigen Ort im Inneren des zu sichernden Gebäudes befinden.

Die Messvorrichtung besteht aus einem beliebigen, empfindlichen Infraschallaufnehmer, einer Verstärkerschaltung, welche ausschliesslich periodische und sinusähnliche Signale verstärkt und einer Schaltstufe, für die Alarmgabe. Bei gleichbleibender Amplitude der verstärkten Resonanzschwingungen ist der Ausgang der Schaltung gesperrt. Nur bei sehr schnellen Veränderungen der Amplitude der Resonanzschwingungen, wie es praktisch ausschliesslich bei gewaltsamer Veränderung (Einbruch) der Aussenhaut eines Gebäudes vorkommt, gibt die Schaltung einen Auslöseimpuls für die Alarmgabe.

Auch Umweltereignisse, wie z. B. schwerste Windböen, führen nicht zur Alarmauslösung. Durch die "weiche" Kopplung über die Aussenluft wird die innere Luftsäule der zu überwachenden Räumlichkeiten nicht so hart "angestossen", dass sie zu Resonanzschwingungen erregt wird. Ausschliesslich der "harte" Angriff auf die Gebäudemasse führt zur Resonanz.

Von aussen auf ein Gebäude einwirkende Schwingungen, wie z. B. durch Schwerlastverkehr verursacht, können die Innere Luftsäule zwar zur Resonanz bringen aber dieses führt nicht zu Fehlalarmen! Verkehrslärm setzt nie plötzlich ein. Fährt z. B. ein schwerer Lastwagen an dem Gebäude vorbei, so würde die Amplitude der in Resonanz erregten Inneren Luftsäule des betr. Gebäudes relativ langsam (innerhalb einiger Sekunden) von Null bis zum Maximalwert steigen und wieder auf Null gehen. Dieser langsame Anstieg/Abfall reicht nicht aus, den Alarm auszulösen. Zur zusätzlichen Plausibilitätskontrolle wird die Zeitdauer des Vorhandenseins der Resonanzschwingungen gemessen. Diese ist bei einem Durchbrechen der Aussenhaut eines Gebäudes relativ sehr kurz. Übersteigt sie die Zeit von einigen Sekunden (vorbeifahrender Lastwagen), so wird die Alarmauslösung blockiert.

Die Resonanzfrequenz der inneren Luftsäule eines Gebäudes ist umgekehrt proportional zu dessen Volumen und konstant. In der Praxis ergaben z. B. Messungen an einem 150 Quadratmeter Einfamilienhaus den Wert von ca. 7 Hertz.

In einer praktisch ausgeführten Schaltung (Gehäusemasse 150 × 100 × 60 mm, batteriebetrieben) reicht der Frequenzbereich von 0,3 bis 30 Hz.

Der Überwachungsbereich beträgt schätzungsweise 1000 Quadratmeter (welche über mehrere Stockwerke verteilt sein können) bei einer durchschnittlichen Raumhöhe von 3 m.

Gesichert ist die gesamte Aussenhaut eines Gebäudes: Fenster, Aussentüren, Wände, Dach und das Fundament. Im Inneren können sich Mensch und Tier bei scharfgeschaltetem Alarmsystem frei bewegen; Fenster können zwecks Frischluftzufuhr in Kippstellung verbleiben.

Das neue Verfahren bietet somit einen grossen wirtschaftlichen Vorteil: Mit geringem finanziellen Aufwand und ohne jegliche Installationsarbeiten ist die fehlalarmsichere Einbruchsicherung auch grösster Gebäude möglich.

Die erfundene Messvorrichtung kann z. B. in miniaturisierter Form in ein Mobiltelefon integriert werden, welches bei einem Einbruch den Alarm weltweit an jeden beliebigen Telefon-, FAX oder Pager-Anschluss fernmelden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messvorrichtung, bestehend aus einem Infraschallaufnehmer mit nachfolgender elektronischer Verstärker- und Auswerteschaltung, das Vorhandensein und die Änderung der bei einem Einbruch entstehenden natürlichen, periodischen und sinusähnlichen Resonanzschwingungen der Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten hinsichtlich Frequenz, Amplitude und Zeitdauer misst.
  2. 2. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausschliesslich die sinusähnlichen periodischen Resonanzschwingungen der Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten gemessen und ausgewertet werden.
  3. 3. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur der plötzliche steile Anstieg oder Abfall der Amplitude der natürlichen Resonanzschwingung der Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten die Auslösung eines Alarms bewirkt.
  4. 4. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, nach Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass mit der Messung der Zeit des Vorhandenseins der natürlichen Resonanzschwingungen der Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten ein zusätzliches Plausibilitätskriterium definiert wird, ob es sich um einen Einbruch (relativ kurze Zeitdauer) oder andere von aussen auf das Gebäude einwirkende Schwingungen (relativ lange Zeitdauer) handelt, wie sie z. B. durch vorbeifahrende schwere Fahrzeuge verursacht werden können.
  5. 5. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messvorrichtung an einem beliebigen Ort innerhalb der zu überwachenden zusammenhängenden Räumlichkeiten befinden kann, da die spezifischen Eigenschaften der Resonanzschwingungen der Luftsäule von zusammenhängenden Räumlichkeiten an jeder Stelle im Inneren des gesicherten Gebäudes gleich sind.
  6. 6. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, nach Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Batteriebetrieb der Messvorrichtung und Aussendung des Alarmsignals per Funk jegliche Verdrahtung entfallen kann und sich somit eine absolut installationsfreie und mobile Einbruchsicherung ergibt.
  7. 7. Verfahren und Messvorrichtung für die Einbruchsicherung von zusammenhängenden Räumlichkeiten, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung z. B. in miniaturisierter Form in mobile, batteriebetriebene elektronische Geräte des täglichen Gebrauchs, wie z. B. Mobiltelefone integriert werden kann, welche die Alarmauslösung weltweit an jeden beliebigen Telefonanschluss fernmelden können.






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