CN104658203B - 用于报警***的线末端模块、控制器及控制方法 - Google Patents

用于报警***的线末端模块、控制器及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于报警***的线末端模块，该线末端模块包括：第一接线末端和第二接线末端（T1、T2）；串联在所述第一、第二接线末端（T1、T2）之间的开关单元（S11）和电阻器(R1、R11)；耦合在所述第一、第二接线末端（T1、T2）之间的电压极性感测电路（P），用于感测第一、第二接线末端之间的电压的极性，并且在所感测到的极性表示所述报警***处于监测模式时，控制所述开关单元的导通，而在所感测到的极性表示所述报警***处于报警模式时，控制所述开关单元关断。

Description

用于报警***的线末端模块、控制器及控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于报警***的线末端（EOL，End of Line）模块，尤其涉及一种采用电阻器的EOL模块。
背景技术
报警***是一种与社会生产、生活密不可分的产品，通常以声音、光等形式来提醒或警示人们采取某种行动，经常应用于***故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域。例如生活中常见的火警报警***、瓦斯气体报警***等。
报警***通常包括现场侧和控制侧。现场侧中的传感器用于感测危险信号是否存在，例如感测烟雾、瓦斯气体等。一旦感测到危险信号的存在，传感器立即向控制侧发出信号。控制侧在收到该信号后，向现场侧的警示装置提供电能使其以声音、光等形式报警。现场侧和控制侧之间通常间隔有一段距离。例如对于火警报警***而言，控制侧通常位于建筑物的中控室，而现场侧则位于建筑物内的各个房间。控制侧和现场侧之间通常通过线缆等传输线路连接，于二者之间进行信号和电能的传输。该传输线路也被称为“现场线（fieldwire）”。
现场线担负着信号和电能传输的功能，因此在未报警阶段，控制侧会持续地监测现场线是否开路或短路，以确保报警***在报警阶段能够正常工作。但是除了开路和短路故障之外，现场线还有可能处于“部分开路（creeping open）”或“部分短路（creepingshort）”的状态。
部分开路是指现场线电阻增大但尚未完全开路的状态，部分短路是指两根或多根现场线之间的电隔离性退化但尚未完全短路的状态。另外，完全开路和完全短路可以被认为是部分开路和部分短路的极端特例情况。有很多环境因素以及人为因素会导致部分开路和部分短路的发生。例如在高湿度环境中，现场线与报警***连接的节点处的触点容易锈蚀，使节点电阻增大，导致部分开路状态。又例如建筑物中的钻孔施工等，容易破坏现场线的结构，使其处于虚搭接状态，导致部分开路或部分短路状态。
这种“部分开路”或“部分短路”状态对于现场线的工作的影响很大，尤其是向警示装置提供电能的现场线的影响更大，因此可能会导致报警***失灵。警示装置，例如扬声器等，需要一定的电能才能够启动，若报警***的线路中存在部分开路的现象，则部分开路的位置处会消耗较大的电压，导致扬声器无法获得足够的电压，在需要报警时无法正常启动。若报警***中存在部分短路的现象，则会导致扬声器无法获得足够的电流，同样地会导致报警故障。因此，需要在完全短路或完全开路之前，也即在部分开路或部分短路的阶段就检测出故障的发生，从而避免报警失灵现象的发生。
目前，报警***通常采用线末端（EOL，End of Line）模块来检测部分开路和部分短路故障的发生。图1示出了一种具有EOL模块的火警报警***的基本结构，其中该EOL模块由电阻器构成，通过T1和T2引脚连接到报警***电路中。该火警报警***包括控制侧C和现场侧F。如图1所示，EOL模块与扬声器h、i、j并联，并与电阻器R2和R3串联，且串联后被提供有电压V2。此时EOL模块中的电流方向为由T2流向T1，扬声器h、i、j由于与电压V2极性相反而处于非工作状态，不消耗电流。开关SW1的控制端口MON_CTRL用于通过控制开关SW1进而控制施加到EOL模块两端的电压。当SW1导通时，EOL模块两端的电压为V2，当SW1断开时，EOL模块两端的电压为V2-VREF1。
图1中的报警***电路处于监测模式，此时控制侧C通过监测现场侧F电阻的大小而监测是否有部分开路或部分短路故障的发生。当部分短路时，现场侧的电阻会减小，当部分开路时，现场侧的电阻会增大。具体而言，如图1所示，控制侧通过测量提取电阻器R2两端的电压VREF1和VREF2而测量现场侧的电阻RF，其换算关系为RF=[(V2-VREF1)/(VREF1-VREF2)]*R2。
当传感器（图1中未示出）感测到火警警情后，会向控制侧C的双刀双掷开关N1的控制端口DIR_CTRL发出信号，从而使双刀双掷开关N1切换。这时图1中的电路将变成如图2所示的结构，此时该火警报警***处于报警模式，EOL模块与扬声器h、i、j由V1提供电压，EOL中的电流方向为由T1流向T2，扬声器发出声音报警。
由于报警时扬声器与EOL模块并联，因此要求EOL模块中的电阻器的阻值很高（通常需要不小于1kΩ），以避免对扬声器造成分流，防止扬声器因电流不足而无法启动的现象的发生。但是对于高阻值的电阻器来说，其阻值的容差较大。例如对于1kΩ的电阻器，其阻值容差范围通常在±1%，即±10Ω。因此，若部分开路和部分短路所造成的阻值变化较小，则容易被“淹没”在EOL模块中的电阻器的阻值容差范围内，导致无法检测出部分开路和部分短路故障。所以，利用阻值过高的电阻器作为EOL模块难以精确地检测出部分开路和部分短路故障的发生，而往往是在部分开路和部分短路故障已经恶化到一定程度之后才能检测出来。另外，由于高阻值电阻器的阻值容差较大，若利用其作为EOL模块，需要在安装前校准。即使是校准后，由于温度等漂移造成的阻值漂移也很大，仍然无法满足精确检测的需要。
发明内容
本发明旨在提供一种用于报警***的EOL模块，能够在部分开路或部分短路故障刚开始发生时即可精确地将其检测出来。
本发明提供了一种用于报警***的线末端模块，包括：第一接线末端和第二接线末端；串联在所述第一、第二接线末端之间的开关单元和电阻器；耦合在所述第一、第二接线末端之间的电压极性感测电路，用于感测第一、第二接线末端之间的电压的极性，并且在所感测到的极性表示所述报警***处于监测模式时，控制所述开关单元的导通，而在所感测到的极性表示所述报警***处于报警模式时，控制所述开关单元关断。
这种EOL模块中的电阻器的阻值可以被设置得更小。因此部分开路和部分短路在发生的初期所造成的微小阻值浮动即可被检测出来，而不会被淹没在电阻器的阻值浮动范围内，从而能够实现对现场线更精确的检测，在部分开路或部分短路故障刚开始发生时即可精确地将其检测出来。
根据本发明提供的线末端模块，所述电压极性感测电路包括第一切换装置和控制单元，所述开关单元包括第二切换装置，其中所述第一、第二切换装置以联动的方式在所述控制单元的控制下发生切换。
根据本发明提供的线末端模块，其中，所述电压极性感测电路中的控制单元根据流过该控制单元的电流方向来确定其所感测到的所述电压极性。
根据本发明提供的线末端模块，其中所述电压极性感测电路还包括第一单向导通元件和第二单向导通元件，其中所述第一切换装置能够使第一、第二单向导通元件之一与所述控制单元串联在所述第一、第二接线末端之间，且所述第一、第二单向导通元件的方向相反。根据本发明提供的线末端模块，其中，所述第一单向导通元件和第二单向导通元件中的任一个为二极管。
根据本发明提供的线末端模块，其中，所述第一单向导通元件与所述控制单元之间具有与所述第一切换装置并联的第一电荷存储装置，所述第二单向导通元件与所述控制单元之间具有与所述第一切换装置并联的第二电荷存储装置。根据本发明提供的线末端模块，其中，所述第一电荷存储装置和第二电荷存储装置中的任一个为电容器。
根据本发明提供的线末端模块，其中，所述第一、第二切换装置以及所述控制单元由锁存继电器实现。根据本发明提供的线末端模块，其中，所述锁存继电器为电磁式锁存继电器，所述控制单元为励磁线圈。
根据本发明提供的线末端模块，其中所述锁存继电器为双刀双掷继电器。根据本发明提供的线末端模块，其中，所述锁存继电器的励磁线圈工作的阈值电压低于所述报警***在报警模式下第一接线端和第二接线端之间的工作电压。根据本发明提供的线末端模块，其中，在所述报警***在监测模式下的监测电压低于所述锁存继电器的励磁线圈工作的阈值电压。
本发明还提供了一种用于报警***的控制方法，其中，一个或多个警示装置并联在从所述报警***的控制侧引出的两条线路上，且在所述两条线路的远端连接有一个线末端模块，所述控制方法包括：在所述报警***处于报警模式下时，向所述线路施加第一电压，以驱动所述警示装置动作，同时断开所述线末端模块与所述线路的连接；在所述报警***处于监测模式下时，向所述线路施加第二电压，以使得所述线末端模块耦合到包括所述线路在内的监测回路中；在所述报警***处于监测模式下且所述线末端模块已耦合到所述监测回路中后，向所述线路施加第三电压，以检测所述线路上是否出现故障；其中，所述第一电压与第二、第三电压的极性相反，且所述第三电压低于所述第二电压。
根据本发明提供的控制方法，还包括使所述线末端模块初始化的步骤，所述初始化步骤包括：向所述线路施加所述第一电压，以使所述线末端模块初始化成其与所述线路的连接断开；向所述线末端模块施加一个低于所述第一电压的所述第三电压，以监测连接到所述报警***的线路中是否发生第一故障。其中，所述第一故障包括部分短路和连接错误。
根据本发明提供的控制方法，所述初始化步骤还包括：向所述线路施加所述第二电压，以使得所述线末端模块耦合到包括所述线路在内的监测回路中；向所述线路施加低于所述第二电压的所述第三电压，以检测所述报警***的线路中是否发生第二故障。其中，优选地，所述第二故障包括部分开路。
根据本发明提供的控制方法，其中，所述初始化步骤还包括：在所述线路上施加有所述第三电压的情况下，测量连接到所述报警***的控制侧的所述线路的阻值；记录所测得的阻值，作为判断部分开路和部分短路的检测基线。
本发明还提供了一种用于报警***的控制器，其中，一个或多个警示装置并联在从所述报警***的控制器引出的两条线路上，且在所述两条线路的远端连接有一个线末端模块，所述控制器包括：报警单元，用于在所述报警***处于报警模式下时，向所述线路施加第一电压，以驱动所述警示装置动作，同时断开所述线末端模块与所述线路的连接；监测模式切换单元，用于在所述报警***处于监测模式下时，向所述线路施加第二电压，以使得所述线末端模块耦合到包括所述线路在内的监测回路中；监测单元，在所述报警***处于监测模式下且所述线末端模块已耦合到所述监测回路中后，向所述线路施加第三电压，以检测所述线路上是否出现故障；其中，所述第一电压与第二、第三电压的极性相反，且所述第三电压低于所述第二电压。
根据本发明提供的控制器，还包括初始化单元，其包括：复位子单元，用于向所述线路施加所述第一电压，以使所述线末端模块初始化成其与所述线路的连接断开；检测子单元，用于向所述线末端模块施加所述第三电压，以监测连接到所述报警***的线路中是否发生第一故障。
根据本发明提供的控制器，其中，所述初始化单元还包括：切换子单元，用于向所述线路施加所述第二电压，以使得所述线末端模块耦合到包括所述线路在内的监测回路中；所述检测子单元，向所述线路施加所述第三电压，以检测所述报警***的线路中是否发生第二故障。
根据本发明提供的控制器，其中，所述初始化单元还包括：测量子单元，用于在所述线路上施加有所述第三电压的情况下，测量连接到所述报警***的控制侧的所述线路的阻值；记录子单元，用于记录所测得的阻值，作为判断部分开路和部分短路的检测基线。
根据本发明提供的控制器，其中，所述第一故障包括部分短路和连接错误，或所述第二故障包括部分开路。
本发明提供的用于报警***的EOL模块，能够在部分开路或部分短路故障刚开始发生时即可精确地将其检测出来，且无需在安装前校准。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1示出了一种现有技术中具有EOL模块的火警报警***处于监测模式时结构；
图2示出了图1中的报警***处于报警模式时的结构；
图3示出了根据本发明的EOL模块的基本电路结构；
图4示出了根据本发明的一个实施例的EOL模块处于监测模式式时的结构；
图5示出了图4中的EOL模块处于报警模式时的结构；
图6示出了根据本发明的一个实施例的EOL模块初始化方法的时序图；
图7示出了根据本发明的一个实施例的用于报警***的控制器的结构框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
根据本发明的一个实施例提供了一种用于报警***的EOL模块，其基本电路结构如图3所示。其中T1、T2引脚用于连接到报警***电路中，使EOL模块与扬声器等警示装置并联。T1、T2引脚之间串联有开关单元S11和电阻器R1。该EOL模块还具有电压极性感测电路P，用于感测T1、T2引脚之间的电压的极性，并根据所感测到的极性控制开关单元S11的导通与关断。
当报警***处于监测模式时，T2引脚的电压VT2高于T1引脚的电压VT1，电压极性感测电路P使开关单元S11导通，使电阻器R1连接到现场线，以用于现场线的电阻的测量，由此判断是否发生部分开路和部分短路故障。当报警***处于报警模式时，VT2低于VT1，这时电压极性感测电路P使开关单元S11关断，以断开电阻器R1与现场线的连接。
本发明提供的EOL模块中，采用电压极性感测电路P控制开关单元S11。当报警***处于报警模式时，电压极性感测电路P使电阻器R1从报警***电路中断开。因此，电阻器R1不会对报警装置（例如扬声器等）造成分流，所以相比于背景技术中的单电阻器式EOL模块而言，本发明中的EOL模块中的电阻器R1的阻值可以被设置得更小。因此部分开路和部分短路在发生的初期所造成的微小阻值浮动即可被检测出来，而不会被淹没在电阻器R1的阻值浮动范围内。因而本发明提供的EOL能够实现对现场线更精确的检测，在部分开路或部分短路故障刚开始发生时即可精确地将其检测出来。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种用于报警***的EOL模块，其基本电路结构如图4所示。其中T1、T2引脚用于连接到报警***电路中，使EOL模块与扬声器等警示装置并联。本实施例提供的EOL模块采用了双刀双掷的电磁式锁存继电器K11。如图4所示，该锁存继电器K11包括励磁线圈引脚1、8，还包括第一组开关引脚2、3、4和第二组开关引脚5、6、7。其中第一组开关引脚2、3、4共同构成了第一切换装置，其中的引脚3可在引脚2与4之间切换。其中第二组开关引脚5、6、7共同构成了第二切换装置，其中的引脚6可在引脚5与7之间切换，且引脚3和引脚6的切换是联动的。为了更清楚地示出整个电路的拓扑结构，在图4中该锁存继电器K11的各个引脚被分成了三个部分。锁存继电器K11具有第一位置和第二位置。在第一位置（监测模式）下，引脚6与7连通、引脚3与2连通（即图4中所示的位置）。在第二位置下（报警模式），引脚6与5连通、引脚3与4连通。
根据锁存继电器的性质，当锁存继电器K11处于如图4所示的第一位置时，若励磁线圈引脚1上所加的电压Vk1高于引脚8上所加的电压Vk8，且Vk1-Vk8大于一定的动作阈值Vth（在本实施例中为9V）时，则锁存继电器K11会从第一位置切换到第二位置。若Vk1-Vk8低于该动作阈值Vth，锁存继电器K11会保持当前的第一位置不变。而与此相应地，当锁存继电器K11处于第二位置时，若励磁线圈引脚8上所加的电压Vk8高于引脚1上所加的电压Vk1，且Vk8-Vk1大于一定的动作阈值Vth（在本实施例中为9V）时，则锁存继电器K11会从第二位置切换到第一位置。若Vk8-Vk1低于该动作阈值Vth，锁存继电器K11会保持当前的第二位置不变。
本实施例中的EOL模块中，使锁存继电器K11的其中的一组开关引脚5、6、7控制电阻器R11何时接入T1-T2回路中。使励磁线圈引脚1、8和另外一组开关引脚2、3、4作为电压极性感测电路P的一部分。由此，利用了锁存继电器K11这一双刀双掷锁存继电器具有联动式的引脚切换及锁存的性质，通过控制励磁线圈引脚上的电压的极性和大小而控制该锁存继电器的位置的切换，从而在报警***处于报警模式时，使电阻器R11能够从报警***电路中断开。同时，由于二极管V13处于反向状态，因此电压极性感测电路P在报警模式下不消耗电流，励磁线圈不再承受高压。
图4示出了EOL模块在锁存继电器K11处于第一位置（即监测模式下R11连接到T1-T2端子）时的电路结构。其中，瞬态电压抑制器（TVS）V16连接在T1、T2引脚之间，用于保护EOL模块不会受到线间浪涌冲击的损害。反向串联的齐纳二极管V14和V15并联在锁存继电器K11的励磁线圈引脚1、8的两端，用于保护锁存继电器K11的励磁线圈免受过电压的损害。当锁存继电器K11的引脚2和3连通时，使二极管V12和锁存继电器K11的励磁线圈串联在T1、T2引脚之间。当锁存继电器K11的引脚4和3连通时，使二极管V13和锁存继电器K11的励磁线圈串联在T1、T2引脚之间。二极管V12和二极管V13在电路中的连接方向相反。电阻器R11与锁存继电器K11的一组开关引脚5、6、7串联在T1、T2引脚之间。
当报警***处于监测模式时，VT2高于VT1。由于二极管V12反向，锁存继电器K11的励磁线圈引脚1和8未导通。开关引脚6和7之间导通，从而将电阻R11连接到端子T1和T2之间，以实现对线路状态的监测。同时，由于二极管V12处于反向状态，因此电压极性感测电路P在监测模式下不消耗电流。
当报警***需要发出警报信号时，VT2低于VT1，VT1-VT2大于VK1-VK8，此时二极管V12导通，并使锁存继电器K11的励磁线圈引脚1和8之间压差大于动作阈值Vth，从而使锁存继电器K11从第一位置切换到如图5所示的第二位置。这时锁存继电器的开关引脚6与开关引脚5连通，开关引脚3与开关引脚4连通。这时，由于二极管V13反向，锁存继电器K11的励磁线圈引脚1和8不再承受高压。开关引脚6和7之间开路，并且开路位置被锁存，从而将电阻R11从报警***电路中断开。
本实施例的EOL模块中，锁存继电器K11的开关引脚2和3之间还并联有电容器C11，开关引脚3和4之间并联有电容器C12。电容器C11和C12的作用是，当锁存继电器K11在第一位置和第二位置之间切换的过程中，维持锁存继电器K11的励磁线圈中的电流的连续性。例如在引脚3与引脚2断开并切换至引脚4的瞬间，若没有电容器C11的存在，锁存继电器K11的励磁线圈中的电流会在突然中断，此时励磁线圈有可能还没有产生足够的力来完成引脚3向引脚4的切换，这时引脚3又会重新与引脚2连接，最终导致引脚3在引脚2和4之间振荡。本实施例中，在开关引脚2和3之间并联了电容器C11，即可解决该问题。引脚3断开与引脚2的连接的瞬间，电容器C11被充电，从而能够保持锁存继电器K11的励磁线圈中的电流的连续性，进而产生连续并足够的力来完成引脚3向引脚4的切换。同理，在开关引脚4和3之间并联了电容器C12，可防止锁存继电器K11从第二位置向第一位置切换时引脚3在引脚2和4之间振荡。
本实施例中，R11例如为68Ω，锁存继电器的励磁线圈电阻例如为1.44kΩ。R13例如为390Ω的限流电阻。这些电阻的阻值并非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需要而做出各种改变。
本实施例提供的EOL模块中，采用二极管（V12、V13）、电阻器R13、电容器（C11、C12）以及锁存继电器K11中的励磁线圈和第一切换装置（包括开关引脚2、3、4）构成电压极性感测电路，用于控制锁存继电器K11的第二切换装置（包括开关引脚5、6、7），从而使电阻器R11从报警***电路中断开或使其连接到该电路中。当报警***处于报警模式时，电压极性感测电路可使电阻器R11从报警***电路中断开。因此，电阻器R11不会对报警装置（例如扬声器等）造成分流，所以相比于背景技术中的单电阻器式EOL模块而言，本实施例的EOL模块中的电阻器R11的阻值可以被设置得更小。因此部分开路和部分短路在发生的初期所造成的微小阻值浮动即可被检测出来，而不会被淹没在电阻器R11的阻值容差范围内。
另外，本实施例中的电压极性感测电路在监测模式以及报警模式下并不导通，不会消耗电能，因此既不会在检测模式下影响现场线电阻测量的精度，也不会在报警模式下影响报警装置（例如扬声器等）的启动。
根据本发明的另一个实施例还提供了一种上述EOL模块的初始化方法，图6示出了该初始化方法的时序图。本实施例提供的初始化方法包括以下步骤：
1）锁存继电器K11的初始化（S1）。
由于运输、外界振动等因素的影响，锁存继电器K11其安装之前的初始位置可能是未知的。在安装EOL模块后，需要对锁存继电器K11的位置进行初始化。具体做法是，向EOL模块的T1和T2引脚之间加上一个较大的电压，例如28V（如图6所示），电压极性为VT1高于VT2。这样，无论锁存继电器K11的初始位置为第一位置（用于监测模式）还是第二位置（用于报警模式），均可以将其初始化为第二位置。该步骤持续时间例如约为5毫秒。
2）部分短路以及连接错误的检测（S2）。
向EOL模块的T1和T2引脚之间加上一个较低的电压，例如5V，并持续1秒钟（如图6所示）电压极性为VT1低于VT2，VT2-VT1=5V（小于动作阈值Vth=9V），因此锁存继电器K11依然保持在第二位置。此时R11被断开，仅有二极管V13和锁存继电器K11的励磁线圈被串联到报警***电路中。由于现场线的电阻远小于励磁线圈的电阻，因此控制端所检测到的现场侧的电阻应大致等于锁存继电器K11的励磁线圈的电阻（在本实施例中例如为1.44kΩ），否则将提示现场线中存在部分短路故障或连接错误。若发生部分短路故障或连接错误，则报错，若未发生部分短路故障或连接错误，则进行下一步骤。
3）将锁存继电器K11的位置切换到第一位置（S3）。
向EOL模块的T1和T2引脚之间加上例如12V的电压并持续5毫秒（如图6所示），电压极性为VT1低于VT2，VT2-VT1=12V（大于动作阈值Vth=9V），使锁存继电器K11的位置切换到第一位置。此时切换到监测模式，仅有电阻器R11被连接到报警***T1-T2的电路中。
4）部分开路的检测（S4）。
向EOL模块的T1和T2引脚之间加上5V的电压并持续1秒钟（如图6所示），电压极性为VT1低于VT2，VT2-VT1=5V（小于动作阈值Vth=9V）。控制端通过测量现场线的电阻，而判断现场侧是否发生部分开路故障。若发生部分开路故障，则报错，若未发生部分开路故障，则进行下一步骤。
5）记录现场线阻值的检测基线（S5）。
向EOL模块的T1和T2引脚之间加上5V的电压并持续1秒钟（如图6所示），电压极性为VT1低于VT2，VT2-VT1=5V（小于动作阈值Vth=9V）。在步骤2）中已经排除了部分短路以及连接错误，在步骤4）中已经排除了部分开路。因此，可以认为此时的现场线是处于正常状态的。在该步骤5）中，控制侧记录现场线处于正常状态下时的电阻值，作为后续判断部分开路和部分短路的检测基线。
6）现场线电阻值的测量和故障判断（S6）。
向EOL模块的T1和T2引脚之间加上5V的电压并持续1秒钟（如图6所示），电压极性为VT1低于VT2，VT2-VT1=5V（小于动作阈值Vth=9V）。控制侧检测现场线的电阻值，并根据步骤5）得到的检测基线判断现场线中是否发生部分短路和部分开路故障。若所检测到的现场线的电阻值低于检测基线一定的阈值，则报告部分短路故障，若所检测到的现场线的电阻值高于检测基线一定的阈值，则报告部分开路故障。
在实际应用中，为了节省电能，现场线电阻值的检测和故障判断（S6）的步骤可以间歇性地进行。如图6所示，在检测现场电阻值一段时间后，可以间隔一段待机时间S0后，再重复现场线电阻值的检测和故障判断（S6）步骤。在重复现场线电阻值的检测和故障判断（S6）步骤之前，还可以进行一次步骤3）的过程（S3），确保锁存继电器K11处于第一位置。
当火警发生时，报警***将处于报警模式，这时T1和T2引脚之间将被加上28V的电压（如图6中A所示，表示报警模式时间段），电压极性为VT1高于VT2，VT1-VT2=28V（大于动作阈值Vth=9V）。这时，锁存继电器K11将被切换到第二位置，使R11从报警***电路中断开，以避免对扬声器造成分流。切换完成后，由于二极管V13处于反向状态，电压极性感测电路P不消耗电流，励磁线圈不再承受高压。其中A时间段中，T1和T2引脚之间的电压可以是连续的也可以是脉冲的，分别对应于扬声器持续发声和间歇发声的情况。
当警报解除后，重复上述初始化方法中的步骤S2、S3、S4、S5和S6（如图6所示），以使报警***重新回到监测模式。
考虑到在警报发生的这段时间内，现场线电阻不会发生明显变化，依然可以采用原来的检测基线。因此警报解除后，也可以省略步骤S2、S4和S5，而仅进行S3和S6。
上述实施例中提供的操作方法的各个步骤并非限制性的，本领域技术人员可以根据上述各个步骤功能，依据实际需要而对上述各个步骤进行灵活的组合。
上述操作方法例如可以由图1中控制侧C中的控制器或控制平台来实现。按照图1和2所示，用于报警***的控制器用于驱动和控制一个或多个警示装置h、i、j，该警示装置并联在从所述报警***的控制器引出的两条线路上，且在所述两条线路的远端连接有一个线末端模块EOL。图7示例性地示出了根据本发明一个实施例的用于报警***的控制器的结构框图。
如图7所示，该控制器包括报警单元710，用于在所述报警***处于报警模式下时，向所述线路施加第一电压（例如，+28V），以驱动所述警示装置动作，同时断开EOL与所述线路的连接；监测模式切换单元720，用于在所述报警***处于监测模式下时，向所述线路施加第二电压（例如，-9V），以使得EOL耦合到包括所述线路在内的监测回路中；监测单元730，在所述报警***处于监测模式下且EOL已耦合到所述监测回路中后，向所述线路施加第三电压（例如，-5V），以检测所述线路上是否出现故障；其中，所述第一电压与第二、第三电压的极性相反，且所述第三电压低于所述第二电压。
优选地，控制器还包括初始化单元740，其用于实现初始化动作。具体地，初始化单元740包括：复位子单元741，用于向所述线路施加所述第一电压，以使EOL初始化成其与所述线路的连接断开；检测子单元742，用于向EOL施加所述第三电压，以监测连接到所述报警***的线路中是否发生第一故障。所述第一故障包括部分短路和连接错误。
优选地，所述初始化单元740还可包括：切换子单元743，用于向所述线路施加所述第二电压，以使得EOL耦合到包括所述线路在内的监测回路中；此时所述检测子单元742，向所述线路施加所述第三电压，以检测所述报警***的线路中是否发生第二故障。所述第二故障包括部分开路。
可选地，所述初始化单元740还包括：测量子单元744，用于在所述线路上施加有所述第三电压的情况下，测量连接到所述报警***的控制侧的所述线路的阻值；记录子单元745，用于记录所测得的阻值，作为判断部分开路和部分短路的检测基线。
上述实施例中，以电磁式锁存继电器为例对本发明进行了描述。在根据本发明的其它实施例中，也可以采用其它形式的具有锁存功能的继电器来实现本发明，也可以采用其它形式的具有锁存功能的切换装置来实现本发明。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
附图标记列表
线末端模块EOL； 引脚T1、T2； 控制侧C； 现场侧F；
扬声器h、i、j； 电压V1、V2； 双刀双掷开关N1； 开关S11、SW1；电压极性感测电路P； 电阻器R11、R1、R2、R3； 锁存继电器K11开关引脚2、3、4、5、6、7； 励磁线圈引脚1和8；电容器C11、C12；锁存继电器K11的初始化S1； 部分短路以及连接错误的检测S2；
将锁存继电器K11的位置切换到第一位置S3； 部分开路的检测S4；
记录现场线阻值的检测基线S5； 现场线电阻值的测量和故障判断S6；
待机时间S0； 报警模式时间段A；双刀双掷开关N1的控制端DIR_CTRL；
开关SW1的控制端口MON_CTRL； 电阻器R2两端的电压VREF1、VREF2
控制器 700 报警单元710； 监测模式切换单元720；监测单元730；
初始化单元740； 复位子单元741；检测子单元742； 切换子单元743
测量子单元744； 记录子单元745。

Claims (20)

1.一种用于报警***的线末端模块(EOL)，包括：
第一接线末端和第二接线末端(T1、T2)；
串联在所述第一、第二接线末端(T1、T2)之间的开关单元(S11)和电阻器(R1)；
耦合在所述第一、第二接线末端(T1、T2)之间的电压极性感测电路(P)，用于感测第一、第二接线末端之间的电压极性，并且在所感测到的极性表示所述报警***处于监测模式时，控制所述开关单元的导通，而在所感测到的极性表示所述报警***处于报警模式时，控制所述开关单元关断；
其中，所述电压极性感测电路(P)包括第一切换装置(2、3、4)和控制单元(1、8)，所述开关单元(S11)包括第二切换装置(5、6、7)，其中所述第一、第二切换装置以联动的方式在所述控制单元(1、8)的控制下发生切换；
其中，所述电压极性感测电路(P)中的控制单元(1、8)根据流过该控制单元的电流方向来确定其所感测到的所述电压极性；
其中，所述电压极性感测电路(P)还包括第一单向导通元件(V12)和第二单向导通元件(V13)，其中所述第一切换装置能够使第一、第二单向导通元件之一与所述控制单元(1、8)串联在所述第一、第二接线末端(T1、T2)之间，且所述第一、第二单向导通元件(V12、V13)的方向相反。
2.根据权利要求1所述的线末端模块(EOL)，其中，所述第一单向导通元件(V12)和第二单向导通元件(V13)中的任一个为二极管。
3.根据权利要求1所述的线末端模块(EOL)，其中，所述第一单向导通元件(V12)与所述控制单元(1、8)之间具有与所述第一切换装置(2、3、4)并联的第一电荷存储装置(C11)，所述第二单向导通元件(V13)与所述控制单元(1、8)之间具有与所述第一切换装置(2、3、4)并联的第二电荷存储装置(C12)。
4.根据权利要求3所述的线末端模块(EOL)，其中，所述第一电荷存储装置(C11)和第二电荷存储装置(C12)中的任一个为电容器。
5.根据权利要求1所述的线末端模块(EOL)，其中，所述第一、第二切换装置以及所述控制单元由锁存继电器(K11)实现。
6.根据权利要求5所述的线末端模块(EOL)，其中，所述锁存继电器(K11)为电磁式锁存继电器，所述控制单元(1、8)为励磁线圈。
7.根据权利要求5所述的线末端模块(EOL)，其中所述锁存继电器为双刀双掷继电器。
8.根据权利要求6所述的线末端模块(EOL)，其中，所述锁存继电器(K11)的励磁线圈工作的阈值电压低于所述报警***在报警模式下第一接线末端和第二接线末端之间的工作电压。
9.根据权利要求8所述的线末端模块(EOL)，其中，所述报警***在监测模式下的监测电压低于所述锁存继电器(K11)的励磁线圈工作的阈值电压。
10.一种用于报警***的控制方法，其中，一个或多个警示装置(h、i、j)并联在从所述报警***的控制侧引出的两条线路上，且在所述两条线路的远端连接有一个线末端模块(EOL)，所述控制方法包括：
在所述报警***处于报警模式下时，向所述线路施加第一电压，以驱动所述警示装置动作，同时断开所述线末端模块(EOL)与所述线路的连接；
在所述报警***处于监测模式下时，向所述线路施加第二电压，以使得所述线末端模块(EOL)耦合到包括所述线路在内的监测回路中；
在所述报警***处于监测模式下且所述线末端模块(EOL)已耦合到所述监测回路中后，向所述线路施加第三电压，以检测所述线路上是否出现故障；
其中，所述第一电压与第二、第三电压的极性相反，且所述第三电压低于所述第二电压。
11.根据权利要求10所述的控制方法，还包括使所述线末端模块(EOL)初始化的步骤，所述初始化步骤包括：
向所述线路施加所述第一电压，以使所述线末端模块(EOL)初始化成其与所述线路的连接断开；
向所述线末端模块(EOL)施加一个低于所述第一电压的所述第三电压，以监测连接到所述报警***的线路中是否发生第一故障。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其中，所述第一故障包括部分短路和连接错误。
13.根据权利要求11所述的控制方法，所述初始化步骤还包括：
向所述线路施加所述第二电压，以使得所述线末端模块(EOL)耦合到包括所述线路在内的监测回路中；
向所述线路施加低于所述第二电压的所述第三电压，以检测所述报警***的线路中是否发生第二故障。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其中，所述第二故障包括部分开路。
15.根据权利要求13所述的控制方法，其中，所述初始化步骤还包括：
在所述线路上施加有所述第三电压的情况下，测量连接到所述报警***的控制侧的所述线路的阻值；
记录所测得的阻值，作为判断部分开路和部分短路的检测基线。
16.一种用于报警***的控制器(700)，其中，一个或多个警示装置(h、i、j)并联在从所述报警***的控制器引出的两条线路上，且在所述两条线路的远端连接有一个线末端模块(EOL)，所述控制器包括：
报警单元(710)，用于在所述报警***处于报警模式下时，向所述线路施加第一电压，以驱动所述警示装置动作，同时断开所述线末端模块(EOL)与所述线路的连接；
监测模式切换单元(720)，用于在所述报警***处于监测模式下时，向所述线路施加第二电压，以使得所述线末端模块(EOL)耦合到包括所述线路在内的监测回路中；
监测单元(730)，在所述报警***处于监测模式下且所述线末端模块(EOL)已耦合到所述监测回路中后，向所述线路施加第三电压，以检测所述线路上是否出现故障；
其中，所述第一电压与第二、第三电压的极性相反，且所述第三电压低于所述第二电压。
17.根据权利要求16所述的控制器，还包括初始化单元(740)，其包括：
复位子单元(741)，用于向所述线路施加所述第一电压，以使所述线末端模块(EOL)初始化成其与所述线路的连接断开；
检测子单元(742)，用于向所述线末端模块(EOL)施加所述第三电压，以监测连接到所述报警***的线路中是否发生第一故障。
18.根据权利要求17所述的控制器，其中，所述初始化单元(740)还包括：
切换子单元(743)，用于向所述线路施加所述第二电压，以使得所述线末端模块(EOL)耦合到包括所述线路在内的监测回路中；
所述检测子单元(742)，向所述线路施加所述第三电压，以检测所述报警***的线路中是否发生第二故障。
19.根据权利要求18所述的控制器，其中，所述初始化单元(740)还包括：
测量子单元(744)，用于在所述线路上施加有所述第三电压的情况下，测量连接到所述报警***的控制侧的所述线路的阻值；
记录子单元(745)，用于记录所测得的阻值，作为判断部分开路和部分短路的检测基线。
20.根据权利要求18所述的控制器，其中，所述第一故障包括部分短路和连接错误，或所述第二故障包括部分开路。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6628264B1 (ja) * 2019-03-06 2020-01-08 三協電子工業株式会社 音声緊急情報報知装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3500394A (en) * 1966-12-23 1970-03-10 Honeywell Inc Control apparatus
US4191946A (en) * 1977-10-20 1980-03-04 Gonzalez Raymond J Warning apparatus with a line integrity supervisory circuit
US4224538A (en) * 1978-09-15 1980-09-23 Firetek Corporation Series supervision/parallel actuation device
GB2320121A (en) * 1996-12-07 1998-06-10 Menvier Alarm system
EP1777671A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-25 Honeywell International, Inc. Monitoring of alarm system wiring
CN101071521A (zh) * 2006-05-11 2007-11-14 西门子建筑技术防火与安全产品有限责任两合公司 用于监控火灾报警装置的信号线干扰的方法和设备
FR2932917B1 (fr) * 2008-06-23 2010-07-30 Legrand France Installation de securite a auto-diagnostic perfectionne.
CN102236955A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 任文华 报警电路装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3500394A (en) * 1966-12-23 1970-03-10 Honeywell Inc Control apparatus
US4191946A (en) * 1977-10-20 1980-03-04 Gonzalez Raymond J Warning apparatus with a line integrity supervisory circuit
US4224538A (en) * 1978-09-15 1980-09-23 Firetek Corporation Series supervision/parallel actuation device
GB2320121A (en) * 1996-12-07 1998-06-10 Menvier Alarm system
EP1777671A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-25 Honeywell International, Inc. Monitoring of alarm system wiring
CN101071521A (zh) * 2006-05-11 2007-11-14 西门子建筑技术防火与安全产品有限责任两合公司 用于监控火灾报警装置的信号线干扰的方法和设备
FR2932917B1 (fr) * 2008-06-23 2010-07-30 Legrand France Installation de securite a auto-diagnostic perfectionne.
CN102236955A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 任文华 报警电路装置

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