DE4325732C2 - Verfahren zur potentialfreien Überwachung von Ringleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Übertragungsleitungen für Gefahrenmeldungen zu Gefahrenmeldean­ lagen bzw. Brandmeldeanlagen müssen regelmäßig auf ihre Funkti­ onsfähigkeit überprüft werden, um den Informationsaustausch zwischen Gefahrenmeldeanlage und den zugeordneten Meldern si­ cher zu gewährleisten. Störungen dieser Übertragungsleitungen müssen schnell erkannt werden, damit geeignete Abhilfemaßnahmen zur Sicherstellung der Funktionalität in die Wege geleitet wer­ den können. Die Übertragungsleitungen können sternförmig mit der Gefahrenmeldeanlage verbunden sein oder als Ringleitung ausgebildet sein. Ringleitungen haben den Vorteil, daß für je­ den Melder zwei Wege zur Informationsübertragung zur Gefahren­ meldeanlage Vorhanden sind. Bei Drahtunterbrechung der Ringlei­ tung bleibt damit ein Übertragungsweg weiterhin funktionsbe­ reit. Dabei ist es jedoch notwendig, daß Unterbrechungen der Ringleitung, z. B. wegen der Sabotageabwehr, erkannt und beho­ ben werden.

Aus der DE-PS 24 51 907 ist bekannt, wie bei zwei Ruhestrom­ schleifen, die auf unterschiedlichem Potential liegen, bei Un­ terbrechung von einer oder beiden Schleifen oder bei Kurzschluß zwischen den Schleifen eine Meldung angezeigt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß ein selbstleitender Feldeffekttransistor in Verbindung mit einem Widerstandsnetzwerk und den beiden Überwachungsschleifen im oben erwähnten Störungsfall leitend wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß zwischen Meldung und Leitungsstörung nicht unterschieden wird.

Aus US 5,200,734 A ist ein System zur potentialfreien Überwachung der Ringleitung ei­ ner Gefahrenmeldeanlage bekannt, wobei beim Auftreten einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses auf der Ringleitung über Relais Alarmgeber in der Zentrale bzw. bei den Meldern aktiviert werden.

DE 30 36 029 C2 beschreibt eine Anordnung zur Überwachung einer Verbindungsleitung zwischen einer Meldezentrale und einer Alarmiereinrichtung, wobei der Wechselstrom, der von der Zentrale mittels zweier Übertrager am Anfang und Ende der Verbindungs­ leitung zum Melder übertragen wird, neben der Energieversorgung der Alarmiereinrich­ tung auch zur Feststellung von Leitungszustandsänderungen mittels zweier Vergleicher dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine von den Meldungen unabhängige Überwachung des Leitungsnetzwerkes in Form von Ring­ leitungen gegeben ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass über einen ersten Trenn­ übertrager ein von einer Wechselspannungsquelle generiertes Signal auf die Ringleitung eingespeist wird, das von einer Auswerteschaltung in Verbindung mit einem an beliebiger Stelle der Ringleitung eingeschleiften zweiten Trennübertrager bezüglich Leistungszu­ standsänderungen ausgewertet wird.

Bei dem Verfahren gemäß Erfindung wird über einen ersten Trennübertrager ein Wech­ selstromsignal auf die Ringleitung eingeprägt und über einen zweiten Trennübertrager dieses Wechselstromsignal wieder ausgekoppelt. Die Ringleitung dient hier zur Verbin­ dung der beiden Übertrager. Eine Unterbrechung der Ringleitung oder eine unzulässig hohe Dämpfung dämpft das Wechselspannungssignal, was in einer Auswerteschaltung erkannt wird. Die Auswerteschaltung kann eingespeistes Wechselspannungssignal und erkanntes Wechselspannungssignal vergleichen und Abweichungen anzeigen. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Überwachung der Ringleitung potentialfrei erfolgt. Von weiterem Vorteil ist, dass durch Reihenschaltung von mehreren Ringleitungen über Tren­ nübertrager diese Ringleitungen mit einer Auswerteschaltung überwacht werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Aus­ führungsbeispiele dargestellt sind.

Es zeigen Fig. 1 eine Schaltungsanordnung des Verfahrens zur Überwachung von einer Ringleitung

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung des Verfahrens zur Überwachung einer Ringleitung mit Vergleich eingespeister und empfangener Wechselspannung

Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2, bei der die Trennübertrager räumlich anders angeordnet sind

Fig. 4 die Reihenschaltung der Anordnung über mehrere Ringleitungen

Fig. 5 die Überwachung eines der Ringleitung beigefügten Erddrahtes

Fig. 6 eine Ringleitung mit eingeschleiften Meldern

In Fig. 1 ist die Anordnung des Verfahrens zur Überwachung einer Ringleitung darge­ stellt. Das vom Wechselstromgenerator 1 generierte Signal wird über den Übertrager 2.1 auf die Ringleitung 3 eingespeist und über den Übertrager 2.2 ausgekoppelt. Die Aus­ werteschaltung 4 bewertet dieses Wechselspannungssignal. Bei Unterbrechung der Ringleitung an beliebiger Stelle kann kein Wechselspannungssignal mehr übertragen werden, was in der Auswerteschaltung 4 erkannt wird. Die Auswerteschaltung 4 kann so ausgelegt sein, dass der Pegel des empfangenen Wechselspannungssignals im störungs­ freien Zustand gespeichert wird und mit den augenblicklich empfangenen Werten ständig verglichen wird, so dass bei einer Widerstandsänderung der Ringleitung durch Störung oder Sabotage ein entsprechender Alarm initiiert wird.

Die Form des zu übertragenden Wechselspannungssignals kann im Prinzip eine beliebige Kurvenform haben, sollte jedoch aus übertragungstechnischen Gründen möglichst sinus­ förmig sein. Abweichungen von der Sinusform können zu Störstrahlungen führen, die andere Einrichtungen beeinflussen können. Je niedriger die Frequenz des Wechsel­ spannungssignals ist, desto geringer ist der lageabhängige Induktivitätsbelag der Ring­ leitung gegenüber des ohmschen Anteil der Ringleitung. Bei nicht batterieversorgten Ein­ richtungen kann die Sekundärwicklung des Übertragers 2.1 eine zusätzliche Sekundär­ wicklung des Netztransformators der die Gefahrenmeldeanlage mit Energie aus dem Lichtnetz versorgt sein.

Die in Fig. 2 dargestellte Auswerteschaltung 5 vergleicht das über die Ringleitung 3 und den Trennübertrager 2.2 empfangene Signal direkt mit dem vom Wechselspannungsge­ nerator 1 erzeugten Signal. Pegeldifferenz und Abweichungen der Phasenlage werden in einem geeigneten Speicher festgehalten. Treten Änderungen im Pegel oder in der Phasenlage zwischen empfangene Signal und dem des Wechselspannungsgenerators 1 auf, so wird ein Alarm angezeigt.

Für die Übertragung des Wechselspannungssignals in der Ringleitung 3 ist es unerheb­ lich, wo die beiden Übertrager 2.1 und 2.2 angeordnet sind (siehe Fig. 1 und 3). Es ist daher sinnvoll, die beiden Übertrager 2.1 und 2.2 räumlich dicht beieinander anzuordnen, um den Leitungsaufwand für die Übertragung des Signals des Wechselspannungsgene­ rators 1 zur Auswerteeinrichtung 5 möglichst gering zu halten.

Im Prinzip kann jede an das Gefahrenmeldesystem angeschlossene Ringleitung separat mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überwacht werden. Da dieses Verfahren poten­ tialunabhängig arbeitet, können mehrere Ringleitungen (siehe Fig. 4) über Übertrager 2.2 bis 2.n in Reihe geschaltet werden, so dass nur eine Auswerteeinrichtung 5 zur Über­ wachung der Verfügbarkeit notwendig ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch potentialbezogene Leitungen, wie z. B. ein der Ringleitung beigelegter Erddraht zu überwachen. Der Wechselspannungsgenera­ tor 6 speist über den Übertrager 7.1, der z. B. einseitig mit der Erde verbunden ist, über den der Ringleitung 3 beiliegenden Erddraht 8 das Wechselspannungssignal ein. Über den Übertrager 7.2, der möglichst am anderen Ende des Erdbeidrahtes angeordnet sein sollte, wird das Wechselspannungssignal ausgekoppelt und der Auswerteeinrichtung 10 zugeführt. Der Stromfluss auf dem Erdbeidraht wird durch den Kondensator 9 gewähr­ leistet. Es ist vorteilhaft, anstelle des Wechselspannungsgenerators 6 hierfür den Wech­ selspannungsgenerator 1 als Wechselspannungsquelle zu nehmen. Desgleichen kann die Auswerteeinrichtung 10 Bestandteil der bereits vorhandenen Auswerteeinrichtung 5 sein.

Zur Erhöhung der Sabotagesicherheit ist es sinnvoll, dass sich die Wechselspannungssig­ nale des Wechselspannungsgenerators 1 und des Wechselspannungsgenerators 6 unter­ scheiden. Der Unterschied kann in der Frequenz und/oder der Kurvenform sein.

Mehrere Ringleitungen 3 können durch Serienschaltung gemeinsam überwacht werden. Dies ist analog in Fig. 4 dargestellt, Dadurch werden Wechselspannungsquelle 6 und Auswerteeinrichtung 10 sowie ein Übertrager eingespart.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht im Prinzip darauf, dass Energie über die Ring­ leitung übertragen wird. Es ist daher möglich, einen Teil der Energie für den Betrieb der in die Ringleitung eingeschleiften Melder zu verwenden. Der Einfluss der Meldestellen 11 auf die Kurvenform des von der Wechselspannungsquelle generierten Signals wird in der Auswerteschaltung 5 berücksichtigt.

Claims (9)

1. Verfahren zur potentialfreien Überwachung einer zur Meldungsübertragung zwi­ schen Meldestellen und einer Meldeempfangsstelle dienenden Ringleitung (3) in Ge­ fahrenmeldeanlagen bzw. Brandmeldeanlagen oder Übertragungsanlagen für Ge­ fahrenmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass über einen ersten Trennübertra­ ger (2.1) ein von einer Wechselspannungsquelle (1) generiertes Signal auf die Ring­ leitung eingespeist wird, das eine Auswerteschaltung (4) in Verbindung mit einem an beliebiger Stelle der Ringleitung eingeschleiften zweiten Trennübertrager (2.2) be­ züglich Leitungszustandsänderungen auswertet.

2. Verfahren zur Überwachung eines Erddrahtes, der einer zur Meldungsübertragung zwischen Meldestellen und einer Meldeempfangsstelle dienenden Ringleitung bei­ liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der der Ringleitung beiliegender Erddraht (8), der einseitig geerdet ist, mit der anderen Seite über einen Kondensator (9) mit der Erde verbunden ist und dass über einen ersten Trennübertrager (7.1) ein von einer Wechselspannungsquelle (6) generiertes Signal auf den Erddraht (8) eingespeist wird, das eine Auswerteschaltung (10) in Verbindung mit einem an beliebiger Stelle des Erddrahtes eingeschleiften zweiten Trennübertrager (7.2) bezüglich Leitungszu­ standsänderungen auswertet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal der Wechselspannungsquelle (1, 6) eine beliebige, symmetrische Kurvenform hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das im ersten Trennübertrager (2.1, 7.1) eingespeiste Signal der Lichtnetzfrequenz ent­ spricht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Se­ kundärwicklung des ersten Trennübertragers (2.1, 7.1) jeweils eine weitere Sekun­ därwicklung des Transformators der Stromversorgung für die Gefahrenmeldeanlage aus dem Lichtnetz ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das über den zweiten Trennübertrager (2.2, 7.2) detektierte Signal in der Auswerteschaltung (5, 10) mit dem Signal der Wechselspannungsquelle (1, 6) verglichen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ringleitungen (3.1, 3.2, 3.n) überwacht werden, die über Trennübertrager (2.1, 2.2, 2.n, 2.n + 1) mit­ einander reihenförmig verbunden sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Meldungen der Melde­ stellen (11) den Stromfluss des von der Wechselspannungsquelle generierten Signals durch Ändern des eingeschleiften Widerstandes modulieren und dass dies in der Auswerteschaltung (5) erkannt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Ringleitung (3) eingeschleiften Meldestellen (11) ihre Speiseenergie aus dem übertragenen Signal der Wechselspannungsquelle (1) gewinnen.