CN105247588B - 用于在危险报警与控制系统中测量控制线路的线路电阻的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL(7)并因此用于确定控制线路(16)的干扰的方法，其中，所述控制线路(16)将控制设备(20)与执行器(10)连接；所述控制设备(20)在事件情况中以控制电压UA控制所述执行器(10)并且在监视情况中向所述执行器(10)供给监视电压UM；在所述执行器(10)上或中在所述控制线路(16)的末端上布置监视模块(21)；所述控制设备(20)还具有通过微控制器(1)可接通的恒定电流宿(6)或可接通的负载电阻并且具有转换设备(5)，并且所述控制线路(16)的始端布置在所述控制设备(20)上，其特征在于，为了确定所述线路电阻RL(7)，通过集成在所述监视模块(21)中的能量存储装置(9)在测量时间间隔ΔtM中提供恒定的电压供给并且将其反馈到所述控制设备(20)中，并且在整个测量时间间隔ΔtM中所述转换设备(5)从所述控制设备(20)方面切断对所述执行器(10)的以监视电压UM的电压供给。此外，本发明涉及一种用于测量所述控制线路(16)的干扰的线路电阻RL(7)的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL并因此用于确定控制线路的干扰的方法。
此外，本发明涉及一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL并因此用于确定控制线路的干扰的设备。
背景技术
对于危险报警与控制系统——例如具有火灾报警和/或灭火控制中心的火灾报警系统和灭火控制系统或者入侵报警系统，对系统的可靠性和运行安全性提出高要求，以便尽可能及时警告有危险的工业设施、仓储装置和其他待保护对象的业主或运营者以防因火灾、化学品、破坏活动、入侵或其他危险场景而引起大的破坏，和/或以便采取合适的对策或者自动地控制保护设备或告警机构。在此特别重要的是控制例如用于控制灭火设施的磁阀等执行器或者控制例如声学和光学告警机构(例如闪灯和喇叭)等执行器或呈伺服电机形式的执行器。
执行器由危险报警与控制系统的控制设备通过供电线路和/或信号线路(通常是双线线路或多线线路)来控制，其中，在事件情况中将符合规定的控制电压UA接到执行器上。事件情况例如可以是火灾事件、即火灾识别或火识别信号或者是入侵或破坏活动信号或者其他危险或警告信号。
因此，这样的设施必须在不同的要求和运行条件下在较长时间段内可靠且无干扰地工作。为此，针对功能干扰(如短接和断线)来持续地监视供电线路和/或信号线路。这样的受监视的供电线路和/或信号线路又称为主线路或者控制线路。此外，使用术语控制线路。但针对执行器的不足或缺陷进行监视对于可靠的运行也是重要的。
例如在火灾报警设施中到目前为止通常通过小的监视电流实现供电线路和/或信号线路的针对断线和短接的监视，所述监视电流通过待监视线路(尤其是火灾报警线路)的末端上的电阻REOL引起。在该线路上的因电阻引起的监视电流加上火灾报警器的电流流入构成静态电流，所述静态电流由中心连续监视。如果静态电流下降到规定值以下，则中心将此识别为该线路上的断线并且对该干扰进行报警。在此问题是，电阻REOL相对于线路电阻是非常高欧姆的，从而因该比例而难以测量蠕变断线，即线路电阻逐渐增加数欧姆。然而，这由标准(例如EN54系列)强制要求。
在危险报警与控制系统的长期运行中，所述蠕变断线的识别具有重要意义。蠕变断线指的是供电和/或信号线路的线路电阻的缓慢的、连续的增加。该线路电阻的缓慢的、连续的增加的可能原因是环境影响(例如湿度和腐蚀性气体)，所述环境影响导致导线的接触部位和连接触点的氧化。该蠕变过程导致相应线路上的静态电流在0.1mA的范围内变化并且对应于线路电阻的仅0.1Ω至10Ω的变化。
开始所提类型的方法和设备由现有技术已知。由EP 1 855 261A1已知用于针对干扰监视火灾报警设施的报警线路的方法和装置，其中，该火灾报警设施在运行中被线路电流加载，并且该火灾报警设施具有通过TVS二极管形成的末端环节。对线路电流和/或线路电压进行监视。报警线路的干扰通过线路电流的短暂提高和短暂降低来识别。所述分析处理通过电压电平进行而非通过电流进行。由火灾报警中心采取该分析处理措施，由火灾报警中心也实现线路电流的提高和降低。持续地从火灾报警中心方面对用户供给所需要的运行电压或控制电压。
在此不利的是，在线路末端上的TVS二极管的非线性的且与温度相关的行为使得线路电阻的绝对值的求取变得困难，尤其是当要确定仅数欧姆的电阻增加时变得困难。
WO 2009/087169公开了一种用于监视报警系统(尤其是火灾防护系统和/或危险报警系统)的供电线路和/或信号线路的运行状态的监视设备和方法。
该监视设备包括用于产生测量信号的测量装置、分析处理装置和可控制的信号源，所述信号源被构造用于将检查信号耦入到所述供电线路和/或信号线路中。所述测量信号包括所述供电线路和/或信号线路对所述检查信号的系统响应。
在此不利的是，该设备和方法仅仅适合于线路电阻的相对测量，并且例如蠕变断线等干扰确定总是要求在开始运转时进行系统测量，所求取的系统响应值被存储并且形成用于后续监视测量的参考值。因此，不能够识别基于有错误的安装引起的、增大的线路电阻值。
文献FR 2 932 917 A1公开了一种安全设施，其具有告警中心、两芯线路和线路末端模块，其中，告警中心与线路的第一末端连接，并且线路末端模块(监视模块)与线路的第二末端连接，并且多个外围设备并联连接在线路的芯线之间。FR 2 932 917 A1中的告警中心包括控制单元、电流供给机构和测量机构，其中，所述测量机构由控制单元如下控制，即在第一监视阶段期间识别线路的可能的绝缘故障并且在第二监视阶段期间识别线路的可能的流误差。
FR 2 932 917 A1公开了一种用于识别在安全设施的线路上的干扰的设备，所述安全设施在监视状态中通过告警中心的电流供给机构向线路供给具有相反极性的电能，所述相反极性使得外围设备不起作用并且在监视阶段中将两个不同定义的电流从告警中心方面馈入到线路中。线路末端模块可以采用两个阻抗状态，所述两个阻抗状态由用于识别阶段变化信号和延迟电路的传感器调节。此外，FR 2 932 917A1公开了线路末端模块配备有能量存储装置，所述能量存储装置仅仅设置用于对线路末端模块的有源部件进行供电。
文献EP 2 093 737A1公开了一种有源的线路终端模块，其用于监视电气设施的线路阻抗，尤其是用于使用在火灾报警线路的末端，其中，在要监视的线路之间如此布置具有发光指示器的恒定电流宿、电压调节器和智能电子组件，使得智能电子组件借助线路与恒定电流电流宿连接。
现有技术的缺点是：
·在mΩ至数Ω范围内有误差地或不精确地绝对确定线路电阻；
·目前的方法和设备是成本耗费的；
·在监视装置中具有集成测量与分析处理装置(其布置在供电线路和/或信号线路的末端上，远离供电中心)且具有相应环境影响的监视设备的复杂性使得监视装置易受EMV影响或者要求成本耗费的电路技术费用以便抑制所述EMV影响；
·供电线路和/或信号线路上的用户使线路电阻的测量失真；
·在线路电阻测量期间，供电线路和/或信号线路上的电压波动可能使线路电阻确定失真；
·用于测量断线(从蠕变断线到完全断线)的方法和设备有误差或不精确。
发明内容
本发明所基于的任务是，提出一种改善的用于测量线路电阻RL并用于确定控制设备与执行器之间的控制线路的干扰的方法，所述方法消除了现有技术中的至少一个缺点。
此外，本发明的任务是，提出一种改善的用于测量线路电阻RL并用于确定控制设备与执行器之间的控制线路的干扰的设备，所述设备消除了现有技术中的至少一个缺点。
根据本发明的方法克服了常规的利用末端电阻REOL的方法的问题，所述末端电阻相对于线路电阻RL是非常高欧姆的并且由此线路电阻RL在mΩ至数Ω的范围中的微小变化是不可测量的。
本发明涉及一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL并因此用于确定控制线路的干扰的方法。所述控制线路将控制设备与执行器连接，所述执行器通过所述控制设备在事件情况中以控制电压UA控制。在监视情况中，所述控制设备向所述执行器供给监视电压UM。
在一种优选实施方式中，事件情况例如是在火灾报警与灭火控制系统中探测到火。随后，对执行器进行控制，所述执行器优选构造为磁阀并且释放灭火流体用于灭火。
所述控制设备具有通过微控制器可接通的恒定电流宿或可接通的负载电阻以及具有转换设备。
所述转换设备优选通过微控制器控制并且将优选集成在控制设备中的电压源切换到控制线路上。
为了执行该方法还使用监视模块，该监视模块布置在所述执行器上或在所述执行器中、在所述控制线路的末端上。所述控制线路的始端布置在所述控制设备上。在根据本发明的方法中，为了确定线路电阻RL，通过集成在监视模块中的能量存储装置在测量时间间隔ΔtM中提供恒定的电压供给并且将该电压供给反馈到控制设备中，并且在整个测量时间间隔ΔtM中所述转换设备从控制设备方面切断对执行器以监视电压UM的电压供给。
所述控制线路的始端与相应的触点连接以用于电连接到控制设备上，并且所述控制线路的末端与执行器和监视模块连接。
通过受微控制器控制的转换设备实现执行器与供电电压的切断。因此，从控制设备方面无电压地连接执行器和控制线路。在本发明的一种优选的实施方案中，在控制设备与监视模块之间仅连接具有线路电阻RL的控制线路并且在用于确定线路电阻的测量电路中不存在其他电阻或者用户。但本发明不限于这些实施方式。在其他有利的构型中，在测量电路中存在多个用户、例如执行器。
该方法具有以下优点：能够实现在mΩ至数Ω的范围内精确且绝对地确定线路电阻RL。通过该方法排除了在测量线路电阻RL的测量时间间隔ΔtM中电压波动的影响和其他用户的影响。
该方法的一种有利构型的特征在于，执行以下方法步骤：
·对于时间间隔Δt1的持续时间，在控制设备的触点上提供监视电压UM以用于控制线路的电连接；
·对于时间间隔Δt1的持续时间，通过所施加的监视电压UM对监视模块的能量存储装置进行充电；
·在时间间隔Δt1到期之后切断监视电压UM；
·由能量存储装置优选借助电压调节器产生经调节的电压U0；
·在触点上借助模拟/数字转换器测量最终电压值U1并且将该电压值U1存储在存储器中；
·通过微控制器控制恒定电流宿并且输入电流值I2到控制线路中；
·借助模拟/数字转换器在触点上测量电压值U2，所述电压值通过输入的电流值I2最终产生；
·将电压值U2存储在存储器中，以及
·计算线路电阻RL。
监视电压UM的接通、切断和提供借助转换设备实现，所述转换设备通过微控制器控制并且将用于产生监视电压UM的相应电压源切换到控制线路上。
转换设备优选首先处于开关位置A中，在该开关位置中向监视模块供应监视电压UM。
能量存储装置优选通过整流器充电到监视电压的值上。为了确定线路电阻RL，转换设备通过微控制器转换到开关位置B上。监视模块现在从控制设备方面是无电压的。能量存储装置将电压反馈到控制设备中，优选通过电压调节器反馈。在那里，借助A/D转换器测量并且存储该电压的值。该值是U1。整流器防止能量存储装置可以直接放电到通至控制设备的控制线路中。随后微控制器控制恒定电流宿，所述恒定电流宿的恒定电流I2然后输入到测量电路中、控制线路中。能量存储装置如此设计，使得电压调节器的输出电压至少如此长时间地保持恒定，直至借助A/D转换器测量并且存储控制设备中的最终电压U2。线路电阻RL的值现在通过微控制器如下计算：RL＝(U1-U2)/I2。
在该方法的一种替代的构型中，电流值I2通过接通负载电阻而产生。然后负载电阻替代恒定电流宿布置在控制设备中并且通过微控制器接通。
该方法的另一种有利构型的特征在于，所有方法步骤的在所述时间间隔Δt1到期之后的持续时间确定所述测量时间间隔ΔtM。
在该方法的另一种有利构型中，通过对各电压值之差U1-U2与所属电流之差I2-I1求商计算所述线路电阻RL。在一种优选的实施方式中，在测量电压值U1期间，不从控制设备方面将电流输入到控制线路中，从而I1＝0A。这简化了所述方法和所述设备。
因为通常必须连续地监视控制线路，所以线路电阻RL的测量周期性地进行。优选的周期是在1秒至60秒的范围中，但任意其他的在分钟或小时范围内的时间间隔根据项目条件是可实现的。但所述监视也可以非周期性地和/或按要求进行。
在该方法的另一构型中，根据本发明对控制线路的线路电阻RL的绝对值进行确定用于表示所述控制线路上的干扰。为此，在超出所述线路电阻RL的预定义边界值的情况下，通过微控制器产生干扰信号，该干扰信号表示所述控制线路的干扰，在一种优选的实施方式中将蠕变断线识别作为干扰。
因为线路电阻RL的绝对值通过根据本发明的方法确定，所以可以通过在完成安装之后测量线路电阻来将具有所述控制线路的增加的线路电阻值RL的错误安装识别作为干扰。
所识别的、控制线路的干扰优选通过光学和/或声学方式显示。
用于根据本发明的方法的优选的时间和时间间隔对于测量时间间隔ΔtM是从1ms至100ms的范围、特别优选是从1ms至9ms的范围，而对于时间间隔Δt1是从1s至100s的范围、特别优选从5s至20s的范围。但所述时间和时间间隔也可以以其他值适配于相应的要求。
在所述方法的一种替代构型中，通过终端电阻REOL也可以将线路电阻RL的测量与常规监视组合。为此，如目前为止已经通用的技术那样，附加地将终端电阻REOL布置到监视模块中。在转换设备具有开关位置A的监视情况中，该REOL与控制设备中的用于产生监视电压UM的电压源的串联电阻器和执行器的内电阻一起构成分压器。在此在控制设备的测量电路中调节出的电压借助A/D转换器测量并且由微控制器分析处理。
根据本发明的设备和根据本发明的方法的该替代构型的优点在此在于，监视电流也流经执行器，并且因此同样针对断线监视所述监视电流。终端电阻REOL在此如此设计，使得监视电压不能导致对执行器的非特意控制。
在对执行器的控制中，微控制器将转换设备切换到开关位置C中。执行器在该开关位置中被供给控制电压UA，例如24V的直流电压。在该有利的实施方式中，附加地存在于监视模块中的阈值开关与附加地布置的开关一起保证：终端电阻被短接并且因此在执行器上存在全控制电压UA。
此外，本发明涉及一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL并因此用于确定控制线路的干扰的设备。该设备包括控制设备和监视模块。控制设备具有通过微控制器可接通的恒定电流宿或可接通的负载电阻、具有转换设备并且具有用于产生监视电压UM的电压源。监视模块在所述控制线路的末端布置在所述执行器上或所述执行器中。所述控制线路的始端布置在所述控制设备上。监视模块具有能量存储装置。
控制设备在事件情况中通过控制线路以控制电压UA控制所述执行器。根据本发明的设备的特征在于，为了确定所述线路电阻RL，监视模块具有用于在测量时间间隔ΔtM中产生恒定的电压供给并且将该电压供给反馈到所述控制设备中的能量存储装置，并且所述转换设备和微控制器成型和构造为，使得在整个测量时间间隔ΔtM中从所述控制设备方面切断对所述执行器以监视电压UM的电压供给。
重要的是，该设备构造为使得在测量时间间隔ΔtM中将由监视模块的能量存储装置提供的恒定电压反馈到控制设备中。
控制线路的始端与控制设备的触点电连接。控制线路的末端与监视模块上的连接触点连接。
为了将监视模块布置在执行器上或执行器中而可以使用不同的实施方式。在一种优选的实施方式中，监视模块位于单独的壳体中并且通过电连接点直接固定在执行器上。重要的是，在监视模块与执行器之间不存在其他在其中可能出现蠕变断线的线路连接。在另一种优选的实施方式中，监视模块作为可插接且可更换的模块集成到执行器的壳体中，这时执行器的电路具有用于插接所述模块的容纳机构并且具有电连接点。在一种特别优选的实施方式中，监视模块集成到执行器的电路中并且因此构成集成监视模块。
控制设备配备有通过微控制器可接通的恒定电流宿、借助微控制器控制的转换设备、用于产生监视电压UM的电压源、模拟/数字转换器(简称为A/D转换器)以及存储器。替代恒定电流宿，也可以布置可接通的负载电阻。转换设备优选是具有优选三个开关位置A、B和C的电子转换设备。控制设备还具有用于产生执行器的控制电压UA的电压源。在转换设备的开关位置A中，在控制线路的始端上的触点上施加监视电压UM。在转换设备的开关位置B中，在控制线路的始端上的触点上不施加电压，即执行器的电压供给、尤其是监视电压UM在该开关位置B中从控制设备方面切断。
存储器可以集成在微控制器中或者在控制设备的另一微控制器或微处理器中，或者作为单独的部件构造。
监视模块具有用于在测量时间间隔ΔtM中产生恒定的电压供给以便确定线路电阻RL的能量存储装置。优选地，监视模块还具有整流器和电压调节器。在一种特别优选的实施方式中，能量存储装置是具有相应尺度的电容器。在一种优选的实施方式中，该电容器的电容值在1μF至1000μF的范围中。
在正常运行中、即在监视情况中当没有对执行器进行控制时，能量存储装置以监视电压UM充电到规定电压。该电压在一种有利的实施中在2V至15V的范围中，在一种特别优选的实施中为10V。作为电压调节器使用在市面上常见的在2.5V至9V的电压范围中的调节器、优选用于3.3V的电压调节器。实际的线路监视周期性地——例如每隔10s地如下运行，为此根据本发明的设备设置和构造为：
·从控制设备方面切断执行器的监视电压UM。
·监视模块的能量存储装置现在提供这样的电压并且将其反馈到控制设备中，能量存储装置充电到所述电压上。
·由控制设备测量并且存储电压值U1。
·随后以电流值I2、优选100mA控制恒定电流宿。恒定电流宿也由能量存储装置供电。
·现在在控制设备中以值U2进行再次的电压测量。
在具有电压调节器的监视模块的构型中，电压调节器由能量存储装置供电并且将经调节的恒定电压反馈到控制设备中。
线路电阻RL的值现在在控制设备中根据以下计算规则计算：RL＝(U1-U2)/(I2-I1)。电流值I1在所述实施变型方案中等于零。但替代地，该测量也可以借助两个不同的恒定电流来实施。
例如线路电阻RL＝1Ω与值I2＝100mA、I1＝0mA得出以下电压差：
ΔU＝RL·(I2-I1)＝1Ω·100mA＝0.1V
在一种优选的实施方式中，在控制设备中使用简单的8比特A/D转换器，所述A/D转换器具有3.3V的转换范围。因此，借助13mV/Bit的分辨率以130mΩ步进式检测线路电阻。
本发明的一种有利构型的特征在于，所述控制设备如此设置和构造，使得所述转换设备可通过所述微控制器控制，以用于接通和切断所述执行器的电压供给、优选是监视电压UM，和/或以用于在事件情况中以控制电压UA控制所述执行器。
本发明的另一种有利构型的特征在于，所述控制设备构造用于周期性地和/或非周期性地测量和/或用于按要求测量所述线路电阻RL。
本发明的一种附加的优选构型设置，所述监视模块具有与所述执行器的内电阻串联连接的终端电阻REOL、阈值开关和开关，其中，所述终端电阻REOL设计为，使得在施加所述监视电压UM的情况下，在所述执行器上施加的电压低于最小控制电压UA。
在监视情况(转换设备在开关位置A)中，在根据本发明的设备的一种扩展方案中，终端电阻REOL与控制设备中的用于产生监视电压UM的电压源的串联电阻器或内电阻和执行器的内电阻一起构成分压器。控制设备在此如此构造，使得在施加监视电压的情况下，在此在用于将控制线路电连接到控制设备上的触点上调节出的电压可以借助模拟/数字转换器测量并且由微控制器分析处理。在该实施方式中的优点是，监视电流也流经执行器，并且因此同样针对断线监视所述监视电流。
终端电阻REOL在此如此设计，使得监视电压UM不能导致对执行器的非特意控制，在执行器上施加的电压在此低于执行器的最小控制电压。控制设备在该实施版本中如此构造，使得在事件情况中在以控制电压UA控制执行器的情况下，微控制器控制转换设备并且将控制电压UA切换到用于将控制线路电连接到控制设备上的触点上。阈值开关与所述开关一起引起终端电阻REOL被短接并且因此在执行器上存在全控制电压UA。
根据本发明的设备的另一种有利构型的特征在于，所述控制设备如此设置和构造，使得在超出所述线路电阻RL的预定义边界值的情况下，通过所述微控制器产生干扰信号，所述干扰信号表示所述控制线路的干扰。
在一种优选的实施方式中，借助干扰信号控制光学的和/或声学的显示机构，因此控制设备构造用于产生一个或者多个干扰报警。
根据本发明的设备的能量存储装置优选构造为电容器。所述电容器通过从控制设备方面施加监视电压UM来充电。所述电容器通过电压调节器提供恒定的电压供给以用于测量线路电阻RL。在另一种有利的实施方式中，能量存储装置构造为电池或者蓄电池。能量存储装置的所有实施方式在尺度上设计为，使得它们保证在整个测量时间间隔ΔtM中恒定的电压供给用于测量线路电阻RL。
在一种优选的实施方式中，危险报警与控制系统是火灾报警系统和/或灭火控制系统。
在这种情况下，事件情况是通过火灾报警系统的火灾报警器探测到火。灭火控制系统优选构造为具有待控制的执行器的火灾报警和/或灭火控制中心。执行器的一种实施方式是磁阀。在事件情况中经由控制线路通过施加控制电压UA控制磁阀是释放灭火液体用于灭火。为了保证该重要功能，根据本发明的设备的优选实施方式测量控制线路的线路电阻RL并且针对干扰监视所述线路电阻。在所述优选的实施变型方案中有利的是，控制设备成型为火灾报警和/或灭火控制中心的组成部分。
这优选通过以下方式实现，即控制设备是火灾报警和/或灭火控制中心的控制组模块或者构造为环状总线用户。控制设备构造为环状总线用户模块也是一种实施变型方案。
控制组模块控制执行器、如磁阀或信号发生器、声学或光学的控制磁体、保护线圈、马达和类似装置等。一个或者多个执行器通过控制线路与控制组模块连接，通过所述控制线路提供所需的运行电压、或者用于在控制情况中相应执行器的功能和激活的控制电压UA。控制情况是事件情况、如火探测或者预警或者其他事件。
通过线路电阻RL的测量来针对断线和短接监视至执行器的控制线路。所述监视优选附加地包括所连接的执行器的存在和符合规定的状态。
在探测到火灾的情况下，火灾报警中心的相应功能模块检测火灾报警器的信号，随后通过火灾报警中心的中央计算单元发送指令到控制组模块，所述控制组模块然后连接灭火设备上的磁阀并且因此释放灭火液体，所述灭火液体通过喷嘴实现灭火。
控制组模块和环状总线用户模块分别配备有至少一个可编程的微控制器、存储器、A/D转换器和至少一个用于针对断线和短接监视控制线路和/或信号线路的电子电路或测量电路。
环状总线用户模块与至少一个用户环路连接。通过连接线路、信号线路(其不仅保证能量供给而且保证数据传输)连接各个可编址的用户、即所谓的环状总线用户。环状总线用户例如是火灾报警器、危险报警器的外部电路元件或发生器元件、执行器和控制设备，其构造为可编址的模块。在一种有利的实施方式中，在环状总线技术中，信号线路实施为闭式环状总线线路。这具有以下优点：在信号线路断开的情况下，例如在断线的情况下，从先前的环两侧通过环状总线用户模块保证能量供给和与可编址用户的通信。在另一种实施方式中，信号线路设计为用于环状总线用户的短截线。
在另一种替代实施方式中，控制设备是可编址的模块。
在该设备的另一构型中，该可编址的模块构造为在火灾报警和/或灭火控制中心的环状总线线路上的用户并且构成环状总线用户。
在一种有利实施方式中，在环状总线用户模块与环状总线用户之间的数据通信通过信号线路并且通过数据传输控制、优选以位串行的形式和以半双工方法来实现。在此，数据信息被调制到由环状总线用户模块提供的电源电压上。
环状总线用户模块的电子印制电路板的电路和该模块的所属处理器的编程如此设置和构造，使得连续地或者以有规律的时间间隔针对断线和短接检查信号线路。如果确定断线或者短接，则这通过总线连接发送至中央控制单元，将该事件存储在存储器中，并且中央控制单元控制断线或者短接在显示与操作单元上的显示。
本发明的另一主题是火灾报警和/或灭火控制中心，其具有根据本发明的用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL并因此用于确定控制线路的干扰的设备。
该设备具有控制设备以及监视模块，在所述控制设备中布置有通过微控制器可接通的恒定电流宿或可接通的负载电阻、具有转换设备并且具有用于产生监视电压UM的电压源。所述监视模块在所述控制线路的末端上布置在所述执行器上或所述执行器中，这时所述控制线路的始端布置在所述控制设备上。灭火控制中心的特征尤其在于，所述监视模块具有用于在测量时间间隔ΔtM中产生恒定的电压供给并且将其反馈到所述控制设备中以便确定所述线路电阻RL的能量存储装置，并且所述转换设备和所述微控制器成型和构造为，使得在整个测量时间间隔ΔtM中从所述控制设备方面切断对所述执行器的电压供给。
本发明的另一个主题是用于监视灭火设施的方法、尤其是根据本发明的用于通过测量线路电阻RL来确定控制线路的干扰的方法。
控制线路将控制设备与执行器连接，并且控制设备在事件情况中以控制电压UA控制执行器并且控制设备在监视情况中向执行器供给监视电压UM。监视模块在所述控制线路的末端上布置在所述执行器上或所述执行器中，这时所述控制设备还具有通过微控制器可接通的恒定电流宿或可接通的负载电阻并且具有转换设备，并且所述控制线路的始端布置在所述控制设备上。该方法的特征尤其在于，为了确定所述线路电阻RL，在测量时间间隔ΔtM中通过集成在所述监视模块中的能量存储装置提供恒定的电压供给并且将其反馈到所述控制设备中，并且在整个测量时间间隔ΔtM中所述转换设备从所述控制设备方面切断对所述执行器以监视电压UM的电压供给。
借助根据本发明的方法和根据本发明的设备产生一系列优点：
·线路电阻值RL可以借助所提出的方法在毫欧姆(mΩ)范围内被检测到。如果例如使用100mA的电流宿，则所测量的、100mV的电压差对应于1Ω的线路电阻。因此，可以借助价格低廉的8bit A/D转换器分辨10mΩ的数量级内的值。对于识别蠕变断线的要求，例如EN54标准系列中的要求，可以借助较少的耗费并且成本低廉地满足。
·所述设备和方法是成本低廉的，因为相比于现有技术仅仅添加较少的构件。分析处理电路布置在控制设备中。可以利用控制设备的对于电压测量所需的构件和对于分析处理所需的微控制器。
·根据本发明的方法与目前使用的技术是兼容的。监视模块在一种有利实施方式中如此构造，使得它可以通过更换来取代执行器中或执行器上的旧模块。
·线路电阻RL按照测量技术作为绝对电阻值检测并且可以被显示。
·具有布置在供电和/或信号线路的、控制线路的末端上并且遭受相应环境影响的较少部件的监视模块的小的复杂性使得根据本发明的设备不易受EMV影响。
·根据本发明的方法保证：在线路电阻测量期间，供电和/或信号线路上的电压波动不使线路电阻确定失真。
附图说明
由说明书得出本发明的其他有利的或者符合目的的特征和构型。优选的和有利的实施方式根据附图详细阐述。在附图中：
图1示出用于测量线路电阻RL的设备的示意性电路框图；
图2示出第二实施例的示意性电路框图；
图3示出控制设备作为火灾报警和/或灭火控制中心的控制组模块的示意图；
图4示出控制设备作为火灾报警和/或灭火控制中心的环状总线线路上的可编址模块的示意图。
具体实施方式
用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL 7并因此用于确定控制线路16的干扰的设备的一种特别优选的构型在图1中示意性地示出。该设备包括两个功能部件，即控制设备20和监视模块21，所述监视模块在控制线路16的末端布置在执行器10上或执行器10中，其中，控制线路16的始端布置在控制设备20上的触点17上。控制线路的末端在连接触点18上与监视模块21连接。
为了将监视模块21布置在执行器10上或该执行器中而使用未示出的不同实施方式。在一种优选的实施方式中，监视模块21位于单独的壳体中并且通过电连接点19直接固定在执行器10上。重要的是，在监视模块21与执行器10之间不存在其他在其中可能出现蠕变断线的线路连接。在另一种优选的实施方式中，监视模块21作为可插接且可更换的模块集成到执行器10的壳体中，这时执行器10的电路具有用于插接该模块的容纳机构并且具有电连接点19。在一种特别优选的实施方式中，监视模块21集成到执行器10的电路中并且因此构成集成监视模块21。不仅对于监视模块21作为可更换的模块的实施变型方案而且对于监视模块21作为集成监视模块21的实施变型方案，连接触点18都位于执行器10的壳体上或该壳体中。
控制设备20具有通过微控制器1可接通的恒定电流宿6、转换设备5以及用于产生监视电压UM的电压源4。替代恒定电流宿6，也可以布置可接通的负载电阻。此外，在控制设备20中布置有转换设备5、优选具有三个开关位置A、B和C的电子转换设备并且布置有存储器22。
控制设备20还具有用于产生执行器10的控制电压UA的电压源3。在转换设备5的开关位置A中，在触点17上、即在控制线路16的始端施加监视电压UM。在转换设备5的开关位置B中，在触点17上、即在控制线路16的始端不施加电压，也即执行器10的电压供给从控制设备20方面切断。
存储器22可以集成在微控制器1中或在控制设备20的另一微控制器或微处理器中，或者如所示那样作为单独的部件构造。
如在图1中所示的那样，监视模块21具有用于在测量时间间隔ΔtM中产生恒定电压供给以便确定线路电阻RL 7的能量存储装置9。在一种特别优选的实施方式中，能量存储装置9是具有相应尺度的电容器。
转换设备5和微控制器1成型和构造为，使得在整个测量时间间隔ΔtM中从控制设备20方面切断对执行器10的电压供给。为此，在微控制器1中实现相应的软件。转换设备5在此具有在图1中示出的开关位置B。
控制设备20设置和构造为，使得转换设备5可通过微控制器1控制，用于接通和切断对执行器10的电压供给、尤其是监视电压，和/或用于在事件情况中以控制电压UA控制执行器10。为了提供控制电压UA，将转换设备5切换到开关位置C中。
通过在微控制器1中实现的软件，控制设备20构造为，使得周期性地和/或非周期性地测量和/或按要求测量线路电阻RL 7。
在图2中示意性地示出根据本发明的用于测量线路电阻RL 7的设备的一种替代构型。在监视模块21中附加地布置与执行器10的内电阻串联连接的终端电阻REOL 12。在所示的监视情况中，转换设备5具有开关位置A用于提供监视电压UM，并且终端电阻REOL 12与控制设备20中的用于产生监视电压UM的电压源4的串联电阻器15和执行器10的内电阻一起构成分压器。在此在控制设备20的测量电路中调节出的电压借助A/D转换器2测量并且由微控制器1分析处理。
在图1和图2的根据本发明的设备的两个实施变型方案中，微控制器1在事件情况中在执行器10的控制中将转换设备5切换到开关位置C中。执行器10在此被供给控制电压UA、例如24V的直流电压。
在图2中所示的实施变型方案中，附加地布置在监视模块21中的阈值开关14与附加地布置的开关13一起保证：终端电阻REOL 12被短接并且因此在事件情况中进行控制时在执行器10上存在全控制电压UA。
根据本发明的设备的另一个实施变型方案在图3中示出。控制设备20在此构造为在火灾报警和/或灭火控制中心23的环状总线线路上的可编址模块。环状总线线路按照供电和信号技术与环状总线用户模块25连接，所述环状总线用户模块优选地布置在火灾报警和/或灭火控制中心23中。在环状总线线路上布置有其他可编址的环状总线用户27、优选火灾报警器。因此，构造为可编址模块的控制设备20自身是环状总线用户27。这具有以下优点，即所确定的蠕变断线的干扰报警设有地址并且因此在建筑物中的规定位置上存在对于所定义的控制线路的干扰报警的分配。
在图4中示意性地示出根据本发明的设备的另一种有利的实施方案。控制设备20在此构成火灾报警和/或灭火控制中心23的控制组模块24并且因此作为火灾报警和/或灭火控制中心23的组成部分构成。
根据图1的根据本发明的设备的功能元件的视图，现在以特别优选的实施方案阐述根据本发明的方法。
在转换设备5的开关位置A中，在正常运行中、即在监视情况中当在事件情况中没有对执行器10进行控制时，监视模块21的能量存储装置9以监视电压UM充电到规定电压。监视电压UM由电压源4提供。线路电阻RL 7的测量以及因此线路监视针对干扰优选周期性地进行：
·从控制设备20方面通过将转换设备5切换到开关位置B中来切断对执行器10的监视电压UM。在整个测量时间间隔ΔtM中，转换设备5保留在开关位置B中。在该测量时间间隔ΔtM中测量电压U1和U2。
·监视模块21的电压调节器8现在由能量存储装置9供电并且将经调节的恒定电压反馈到控制设备20中。该电压值U1由控制设备20借助A/D转换器2和微控制器1测量并且存储在存储器22中。
·随后以电流值I2控制恒定电流宿6。恒定电流宿6也由能量存储装置9和电压调节器8供电。
·现在在控制设备20中以值U2进行再次的电压测量并且微控制器1根据预给定的计算规则计算线路电阻RL 7。
用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL 7并因此用于确定控制线路16的干扰的方法的特征尤其在于，为了确定线路电阻RL7，在测量时间间隔ΔtM中通过集成在监视模块21中的能量存储装置9提供恒定的电压供给，并且在整个测量时间间隔ΔtM中转换设备5从控制设备20方面切断对执行器10的电压供给。
详细地执行以下主要方法步骤：
·在时间间隔Δt1的持续时间内，在控制设备20的触点17上提供监视电压UM用于控制线路16的电连接；
·在时间间隔Δt1的持续时间内，通过所施加的监视电压UM对监视模块21的能量存储装置9进行充电；
·在时间间隔Δt1到期之后切断监视电压UM；
·由能量存储装置9借助电压调节器8产生经调节的电压U0；
·在触点17上借助A/D转换器2测量最终电压值U1并且将该电压值U1存储在存储器22中；
·通过微控制器1控制恒定电流宿6并且输入电流值I2到控制线路16中；
·借助A/D转换器2在触点17上测量由输入的电流值I2最终产生的电压值U2；
·将电压值U2存储在存储器22中，以及
·计算线路电阻RL 7。
监视电压UM的提供优选通过转换设备5的切换实现。
根据本发明的方法可以优选地借助所有在图1至4中示出的、根据本发明的设备的实施变型方案来实施，但不限于这些设备。
附图标记列表
1 微控制器
2 A/D转换器
3 用于产生执行器10的控制电压UA的电压源
4 用于产生监视电压UM的电压源
5 转换设备
6 恒定电流宿
7 线路电阻RL
8 电压调节器
9 能量存储装置
10 执行器
11 整流器
12 终端电阻REOL
13 开关
14 阈值开关
15 串联电阻器
16 控制线路
17 用于将控制线路连接到中央控制设备20上的触点
18 监视模块21上的用于控制线路16的连接触点
19 监视模块21与执行器10的电连接点
20 控制设备
21 监视模块
22 存储器
23 火灾报警和/或灭火控制中心
24 控制组模块
25 环状总线用户模块
27 环状总线用户
Claims (19)
1.一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL(7)并因此用于确定控制线路(16)的干扰的方法，其中，所述控制线路(16)将控制设备(20)与执行器(10)连接；所述控制设备(20)在事件情况中以控制电压UA控制所述执行器(10)并且在监视情况中向所述执行器(10)供给监视电压UM；监视模块(21)在所述控制线路(16)的末端上布置在所述执行器(10)上或所述执行器中；所述控制设备(20)还具有通过微控制器(1)可接通的恒定电流宿(6)或可接通的负载电阻并且具有转换设备(5)，并且所述控制线路(16)的始端布置在所述控制设备(20)上，
其特征在于，为了确定所述线路电阻RL(7)，在测量时间间隔ΔtM中通过集成在所述监视模块(21)中的能量存储装置(9)提供恒定的电压供给并且将该电压供给反馈到所述控制设备(20)中，并且在整个测量时间间隔ΔtM中所述转换设备(5)从所述控制设备(20)方面切断对所述执行器(10)以监视电压UM的电压供给。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行以下方法步骤：
在时间间隔Δt1的持续时间内，在所述控制设备(20)的触点(17)上提供监视电压UM用于所述控制线路(16)的电连接；
在所述时间间隔Δt1的持续时间内，通过所施加的监视电压UM对所述监视模块(21)的能量存储装置(9)进行充电；
在所述时间间隔Δt1到期之后切断所述监视电压UM；
由所述能量存储装置(9)借助电压调节器(8)产生经调节的电压U0；
借助A/D转换器(2)测量所述触点(17)上的最终电压值U1并且将该电压值U1存储在存储器(22)中；
通过所述微控制器(1)控制所述恒定电流宿(6)并且将电流值I2输入到所述控制线路(16)中；
借助所述A/D转换器(2)在所述触点(17)上测量由输入的电流值I2最终产生的电压值U2；
将所述电压值U2存储在所述存储器(22)中，以及
计算所述线路电阻RL(7)；
其中，所有方法步骤的在所述时间间隔Δt1到期之后的持续时间确定所述测量时间间隔ΔtM。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过对各电压值U1和U2之差与所属电流之差求商来计算所述线路电阻RL(7)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对所述线路电阻RL(7)的测量周期性地、非周期性地和/或按要求进行。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在超出所述线路电阻RL(7)的预定义边界值的情况下，所述微控制器(1)产生干扰信号，所述干扰信号表示所述控制线路(16)的干扰。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将蠕变断线识别作为所述控制线路(16)的干扰。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将具有所述控制线路(16)的增加的线路电阻值RL(7)的错误安装识别作为所述控制线路(16)的干扰。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过光学和/或声学方式显示所述控制线路(16)的干扰。
9.一种用于在危险报警与控制系统中测量线路电阻RL(7)并因此用于确定控制线路(16)的干扰的设备，该设备包括：
控制设备(20)，所述控制设备具有通过微控制器(1)可接通的恒定电流宿(6)或可接通的负载电阻、具有转换设备(5)并且具有用于产生监视电压UM的电压源(4)；
监视模块(21)，所述监视模块在所述控制线路(16)的末端上布置在执行器(10)上或该执行器中，其中，所述控制线路(16)的始端布置在所述控制设备(20)上，
其特征在于，所述监视模块(21)具有能量存储装置(9)，该能量存储装置用于在测量时间间隔ΔtM中产生恒定的电压供给并且将该电压供给反馈到所述控制设备(20)中以便确定所述线路电阻RL(7)；并且所述转换设备(5)和所述微控制器(1)成型和构造为，使得在整个测量时间间隔ΔtM中从所述控制设备(20)方面切断对所述执行器(10)以监视电压UM的电压供给。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述控制设备(20)设置和构造为，使得所述转换设备(5)能够通过所述微控制器(1)控制，以用于接通和切断对所述执行器(10)的电压供给，和/或以用于在事件情况中以控制电压UA控制所述执行器(10)。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述转换设备(5)能够通过所述微控制器(1)控制，以用于接通和切断对所述执行器(10)的监视电压UM。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制设备(20)构造用于周期性地和/或非周期性地测量所述线路电阻RL(7)和/或用于按要求进行测量。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述监视模块(21)具有与所述执行器(10)的内电阻串联连接的终端电阻REOL(12)、具有阈值开关(14)并且具有开关(13)，其中，所述终端电阻REOL设计为，使得在施加所述监视电压UM的情况下，在所述执行器(10)上施加的电压低于最小控制电压。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制设备(20)设置和构造为，使得在超出所述线路电阻RL(7)的预定义边界值的情况下，通过所述微控制器(1)产生干扰信号，所述干扰信号表示所述控制线路(16)的干扰。
15.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述能量存储装置(9)是电容器或电池，其在尺度上设计为使得其在所述测量时间间隔ΔtM中保证恒定的电压供给。
16.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述执行器(10)是磁阀。
17.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制设备(20)成型为火灾报警和/或灭火控制中心(23)的组成部分。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述控制设备(20)是控制组模块(24)或环状总线用户模块。
19.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制设备(20)构造为可编址模块。
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