DE10329834A1

DE10329834A1 - Modulares Gasmesssystem

Info

Publication number: DE10329834A1
Application number: DE10329834A
Authority: DE
Inventors: Horst Rabenecker; Thomas Treptow; Matthias Martens; Robert Dr. Kessel; John Cohen; Fritz Thiele
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-02-03
Also published as: US7089778B2; GB2403550B; FR2857095A1; GB0414802D0; FR2857095B1; US20050000271A1; GB2403550A

Abstract

Ein modulares Gasmesssystem mit DOLLAR A a) einer Basiseinheit (1) mit angeschlossenen elektrischen Versorgungs- und Datenleitungen, DOLLAR A b) einer mit einem Gassensor und mit einem Mikroprozessor ausgestatteten Messeinheit (2), welche mit der Basiseinheit (1) mittels Schnellverschlüssen zu einer Funktionseinheit verbunden ist, und mit DOLLAR A c) mindestens einem Erweiterungsmodul, welches von der aus a) und b) gebildeten Funktionseinheit aufgenommen wird, DOLLAR A bietet durch den modularen Aufbau die Möglichkeit, wahlweise unterschiedliche Erweiterungsmodule aufzunehmen, so dass Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten des Gasmesssystems einfach erweitert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Gasmesssystem.

Ein bekanntes Gasmesssystem geht aus der DE 197 55 516 A1 hervor. Dieses Gasmesssystem weist eine Recheneinheit auf, die mit einer Sensorschaltung für einen Sensor verbunden ist und die mit Programmbefehlen zur Verarbeitung der von dem Sensor gemessenen und von der Sensorschaltung aufbereiteten Messdaten versehen ist. Der Sensorschaltung ist ein austauschbares Programmmodul in der Recheneinheit zugeordnet. Soll ein anderer Sensortyp verwendet werden, so wird der Sensor mit der zugehörigen Sensorschaltung ausgetauscht und auch das Programmmodul entfernt und das zu dem neuen Sensor gehörige Programmmodul auf die Recheneinheit geladen.

Stationäre Gasmesssysteme detektieren mit Hilfe unterschiedlicher Gassensoren gasspezifisch unterschiedliche Gase oder beispielsweise eine nicht ausreichende Sauerstoffkonzentration und leiten die Messsignale über eine Datenleitung an eine Zentrale weiter.

Um unterschiedlichen Messaufgaben und speziellen örtlichen Messbedingungen gerecht zu werden, sind verschiedene einzelne technische Zusatzvorrichtungen für Gasmesssysteme bekannt. So wird zum Beispiel eine Pumpe mit einer zugehörigen Gasleitung verwendet, um Messgasproben von unzugänglichen Messorten zum Gasmesssystem zu transportieren. Darüber hinaus sind Kommunikationseinheiten bekannt, um Messdaten entsprechend den verwendeten Kommunikationsstandards von einem Gasmesssystem an eine Zentrale oder innerhalb einer Gasmessanlage, bestehend aus mehreren Gasmesssystemen, zu senden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines modularen Gasmesssystems mit der Möglichkeit, durch die wahlweise Aufnahme unterschiedlicher Module die Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten des Gasmesssystems einfach zu erweitern.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Gasmesssystems nach Anspruch 1.

Ein wesentlicher Vorteil des Gasmesssystems nach Anspruch 1 ergibt sich durch den modularen Aufbau mit einer Basiseinheit mit angeschlossenen Versorgungs- und Datenleitungen, die vor Ort installiert wird, und mit einer Messeinheit, welche aufgesteckt und mit der Basiseinheit mit Hilfe von Schnellverschlüssen zu einer Funktionseinheit verbunden ist. Die Erweiterungsmodule werden bei Bedarf in die Funktionseinheit eingesteckt oder eingerastet und in diese integriert, so dass nur ein geringer Installationsaufwand erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Hilfe der einzigen Figur erläutert, die in einer dreidimensionalen Ansicht die Komponenten eines Gasmesssystems zeigt.
Die Hauptkomponenten des modularen Gasmesssystems sind einerseits die Basiseinheit 1 mit mechanischen Befestigungs- und Klemmelementen und mit elektrischen Kontaktelementen für die elektrische Versorgung des Gasmesssystems sowie mit Datenleitungen und andererseits die Messeinheit 2, enthaltend einen Mikroprozessor und interne Elektronik mit allen Funktionalitäten für die Messsignalauswertung und -verarbeitung.
Die Bedienung des Gasmesssystems ist über die Fernbedienung 3 mittels Infrarotübertragung möglich.
Die aus Basiseinheit 1 und Messeinheit 2 gebildete Funktionseinheit des Gasmesssystems ist durch mindestens ein Erweiterungsmodul wie folgt erweiterbar:
Anstelle des Sensoranschlusses 4 mit einem insbesondere elektrochemischen Gassensor wird optional ein Gassensormodul 5 mit einem oder zwei elektrochemischen Gassensoren mit zugeordneter Sensorelektronik verwendet, wobei der elektrische Anschluss an das Gasmesssystem über die Kabelverbindung 6 und die Sensorschnittstelle der Messeinheit 2 stattfindet. Diese Schnittstelle ist so ausgelegt, dass sowohl die analogen Daten eines direkt in den Sensoranschluss 4 eingesteckten Gassensors als auch die aufbereiteten Daten des entfernt von der Messeinheit 2 messenden Gassensormoduls 5 von der Messeinheit 2 gelesen werden können. Das Gassensormodul 5 kann sowohl mit einem als auch mit zwei Gassensoren betrieben werden, die sich, beispielsweise in der Messempfindlichkeit oder in der messgasspezifischen Messselektivität, unterscheiden. Das Gehäuse des Gassensormoduls 5 ist so aufgebaut, dass wahlweise jeweils eine Gehäusehälfte weggelassen werden kann bei Einsatz nur eines Gassensors.
Die Messeinheit 2 ist in der Grundausstattung mit einem aufgesetzten Gehäusedeckel 7 oben abgeschlossen. In einer Variante des Gasmesssystems wird der Gehäusedeckel 7 durch ein Erweiterungsmodul in Form eines Relaismoduls 77 ersetzt, das einerseits die mechanische Funktion des Gehäusedeckels 7 erfüllt, und zusätzlich dazu dient, externe Geräte, welche über Stecker mit den Ausgängen des Relaismoduls 77 und weiter mit dem Mikroprozessor und der internen Elektronik der Messeinheit 2 verbunden sind, in Abhängigkeit vom Messsignal der Messeinheit 2 an- oder abzuschalten. Die Stecker sind vorzugsweise unter einer aufklappbaren Kappe des Relaismoduls 77 geschützt angeordnet.
Ein anderes Erweiterungsmodul ist das Pumpmodul 8, welches unterhalb des Gehäusedeckels 7 oder des Relaismoduls 77 eingebaut werden kann. Die elektrische Versorgung der Pumpe im Pumpmodul 8 erfolgt direkt aus dem Gasmesssystem über Steckkontakte und ohne zusätzliche separate elektrische Energieversorgung. Saug- und Druckleitung 88 der Pumpe laufen bei eingestecktem Pumpmodul 8 innerhalb des Gehäuses des Gasmesssystems und enden in zwei Öffnungen 89 rechts und links neben dem Sensoranschluss 4. Mit einem aufsteckbaren Pumpadapter 9 kann das Messgas zum Gassensor der Messeinheit 2 und dann gegebenenfalls zurück zum Entnahmeort oder in eine Abluftleitung gefördert werden. Der Pumpadapter 9 weist eine durch Umstecken umkehrbare Flussrichtung auf.
Wesentliche Erweiterungsmodule sind in das Gasmesssystem einfach steck- oder rastbare und von diesem auslesbare Daten- oder Programmspeicher, die entweder als Schlüsselmodul 10 oder als Kommunikationsmodul 11 ausgebildet sind und unterschiedliche Funktionen erfüllen:
Schlüsselmodule 10 geben je nach vorgegebener Konfiguration bereits im Mikroprozessor der Messeinheit 2 gespeicherte zusätzliche Softwarefunktionen frei wie zum Beispiel zusätzliche Datenspeicher, Ereignisspeicher, vorbeugende Wartungshinweise, erweitere Messwertanzeigen.
Das jeweils aktuell verwendete und einfach austauschbare Kommunikationsmodul 11 übersetzt die vom Gasmesssystem gelieferten Messdaten in die Sprache des in einer Gasmessanlage mit mehreren Gasmesssystemen und gegebenenfalls einer Zentrale genutzten Kommunikationsstandards, beispielsweise die bekannten Standards 4–20 mA, HART, Profibus und andere.
Es wird jeweils nur ein spezielles Kommunikationsmodul 11 in das Gasmesssystem eingesetzt. Beim Wechsel auf einen anderen Kommunikationsstandard wird das aktuell verwendete Kommunikationsmodul 11 durch das dann erforderliche Modul ersetzt. Die Nachrüstung ist mit geringem Aufwand durch Stecken/Rasten möglich.
Besteht eine Gasmessanlage aus mehreren Gasmesssystemen, kann die Kommunikation zwischen den einzelnen Gasmesssystemen und gegebenenfalls einer Zentrale alternativ über Datenleitungen oder über drahtlose Datenverbindungen erfolgen, insbesondere über Funkstrecken oder infrarot.

Claims

Modulares Gasmesssystem mit a) einer Basiseinheit (1) mit angeschlossenen elektrischen Versorgungs- und Datenleitungen, b) einer mit einem Gassensor und mit einem Mikroprozessor ausgestatteten Messeinheit (2), welche mit der Basiseinheit (1) mittels Schnellverschlüssen zu einer Funktionseinheit verbunden ist und mit c) mindestens einem Erweiterungsmodul , welches von der aus a) und b) gebildeten Funktionseinheit aufgenommen wird.
Modulares Gasmesssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsmodul ein Relaismodul (77) ist, welches dazu dient, mit dem Relaismodul (77) verbundene externe Geräte in Abhängigkeit vom Messsignal der Messeinheit (2) an- oder abzuschalten.
Modulares Gasmesssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsmodul ein Pumpmodul (8) ist, welches dazu dient, Messgas über mindestens eine zugeordnete Gasleitung und insbesondere über einen Pumpadapter (9) mit umkehrbarer Flussrichtung vom oder zum Gassensor der Messeinheit (2) zu transportieren.
Modulares Gasmesssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsmodul ein Gassensormodul (5) ist mit einer Kabelverbindung (6) mit einer Schnittstelle zwischen Gassensormodul (5) und Gasmesssystem, so dass Messsignale des Gassensormoduls (5) an das Gasmesssystem übertragen werden.
Modulares Gasmesssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Erweiterungsmodul ein in das Gasmesssystem steckbarer oder rastbarer und von diesem auslesbarer Daten- oder Programmspeicher ist.
Modulares Gasmesssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erweiterungsmodul ein Schlüssel- oder ein Kommunikationsmodul (10, 11) ist, welches insbesondere steck- oder rastbar vom Gasmesssystem aufnehmbar ist.
Modulares Gasmesssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlüsselmodul (10) zusätzliche Auswertungs- und Anzeigefunktionen für das Gasmesssystem aktiviert, die bereits im Gasmesssystem gespeichert sind.
Modulares Gasmesssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmodul (11) die vom Gasmesssystem gelieferten Messsignale entsprechend dem genutzten Kommunikationsstandard übersetzt.
Modulares Gasmesssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gasmesssysteme über Datenleitungen oder drahtlose Datenverbindungen mit einer Zentrale zu einer Gasmessanlage verbunden sind.