CN109991503A - 电气连接和断开电气线路的部分的设备、公共地址系统、检测电气线路中的失效的方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路7）的部分的设备1、2，其中所述设备包括：切换装置4，其被提供在第一触点A与第二触点B之间，且被配置成电气连接和断开第一和第二触点A、B，其中第一和第二触点A、B被配置成电气连接到线路7的相应部分；控制装置6，其被配置成基于第一和第二触点A、B处的至少一个电气特性U1、U2、I1、I2来控制切换装置4；电源装置8，被配置成经由切换装置4电气连接到第一触点A。切换装置4被配置成在下述两者之间切换：（a）第一配置，其中第一触点A和电源装置8彼此电气连接，并且第一和第二触点A、B彼此电气断开；以及（b）第二配置，其中第一触点A和电源装置8电气断开，并且第一和第二触点A、B彼此电气连接。

Description

电气连接和断开电气线路的部分的设备、公共地址系统、检测 电气线路中的失效的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路的部分的设备、一种公共地址系统、以及一种用于检测公共地址系统的电气线路中的失效的方法。

背景技术

用于危险或危害警报的公共区域中的公共地址系统构成高安全性和质量标准的基础。更具体地，包括经由线路连接到被配置成将优选地恒定的导频音和音频信号输出到该线路的控制和音频输出模块的扬声器的公共地址系统必须被配置成使得：短路和/或线路破损不必然导致整个公共地址系统的失效。

从EP 2 584 792 A1已知，通过应用导频信号来实现针对上述公共地址系统的扬声器线路检查系统，该导频信号被与音频信号组合且从控制和音频输出模块供给到扬声器线路。对控制和音频输出模块中安排的电流检测电路和电压检测电路的输出信号进行分析，并计算导频信号的频率处的阻抗，以检测扬声器线路的线路破损或阻抗减小。

EP 2 203 912 B1公开了一种用于公共地址系统的电气线路的连接/断开设备。该连接/断开设备包括：监视单元，用于检验电气线路的部分的电气特性；能量储存设备，耦合到监视单元，使得可以在电气线路失效的情况下维持监视单元的功能；以及切换元件，其耦合到监视单元，且被配备成使得在电气线路失效的情况下可以使电气线路分离。

在上述公共地址系统的操作期间发生短路的情况下，所有连接/断开设备将检测到失效（即，故障）并断开电气线路的所有部分。由于控制和音频输出模块继续将导频音供给到电气线路的第一部分，因此第一连接/断开设备将检测到存在导频信号并再次闭合切换装置。随后，沿回路的下一连接/断开设备将接收到导频信号并闭合其切换装置。该处理将继续直到到达与失效邻近的连接/断开设备。该连接/断开设备将闭合切换装置，检测故障并将立即再次打开切换装置。该连接/断开设备将如此记忆以使得其与故障紧邻地定位。

由于切换到故障中，沿控制和音频输出模块与同故障邻近的连接/断开设备之间的回路而定位的其他连接/断开设备将再次打开它们的切换装置，并且顺序闭合过程将必须再次开始。然而，这次，与故障紧邻地定位的连接/断开装置不会闭合其切换装置。

随后，导频信号也由控制和音频输出模块从回路的另一侧应用于电气线路，并且，将针对电气线路的剩余部分而执行闭合切换装置和连接电气线路的相应部分的序列。最后，除与故障紧邻的两个连接/断开设备外的所有连接/断开设备将使它们的切换装置闭合。

然而，随着连接到公共地址系统的电气线路的连接/断开设备的数目增加，顺序地连接电气线路的相应部分耗费长时间。在该时间期间，公共地址系统的操作受损。

发明内容

发明目的

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路的部分的设备、一种公共地址系统、以及一种用于检测公共地址系统的电气线路中的失效的方法，其能够减少在检测到故障之后重新建立公共地址系统的操作的时间。

上面描述的目的是利用根据权利要求1所述的设备、根据权利要求9所述的系统和根据权利要求11所述的方法来解决的。从属权利要求涉及本发明的不同有利方面。

解决方案

根据本发明，提供了一种用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路的部分的连接/断开设备。所述设备包括：切换装置，其被配置成电气连接和断开第一和第二触点，其中所述第一和第二触点被配置成电气连接到所述电气线路的相应部分；控制装置，其被配置成基于所述第一和/或第二触点处的至少一个电气特性来控制所述切换装置；电源装置，被配置成经由所述切换装置电气连接到所述第一触点，其中所述切换装置被配置成在下述两者之间切换：（a）第一配置，其中所述第一触点和所述电源装置彼此电气连接，而所述第一和第二触点彼此电气断开；以及（b）第二配置，其中所述第一触点和所述电源装置电气断开，而所述第一和第二触点彼此电气连接。

由于在第一配置中本地电源装置与触点中的至少一个连接且与电气线路的对应部分连接以便将电功率应用于其自身的连接/断开设备与沿电气线路的下一连接/断开设备之间的线路部分，并且由于控制装置监视该线路部分的电气特性，因此确定电气线路的与连接/断开设备邻近的该部分中存在或不存在故障（像短路或线路破损）是可能的。由于该确定可以由沿公共地址系统的回路而布置的所有连接/断开设备同时完成，因此可以几乎立即识别具有故障的线路部分，并且可以将不与故障部分紧邻的其他连接/断开设备切换到第二配置中，以便重新建立线路的操作。

优选地，所述连接/断开设备进一步包括：变换和整流装置，其电气连接到所述第一和第二触点中的至少一个，且被配置成将经由所述电气线路供给的交流电变换成直流电；以及充电装置，用于利用所述直流电对连接到所述电源装置的功率源进行充电。

由于电源装置与功率源连接，该功率源进而在正常操作期间通过电气线路而充电（优选地，使用由具有可听范围外的频率的导频信号提供的功率），因此本发明的连接/断开设备可以以可靠且有效的方式长时间操作而无需更换电池。

此外，在优选实施例中，所述控制装置进一步被配置成：控制所述切换装置，使得当所述第一触点处的电压低于预定阈值和/或所述第二触点处的电压低于所述预定阈值时，所述切换装置从所述第二配置切换到所述第一配置。

将电压用作要监视的电气特性允许连接/断开设备的简单且经济的设计。

进一步优选的是，所述切换装置包括彼此串联地电气连接在所述第一触点与所述第二触点之间的第一开关和第二开关。

通过提供两个开关并且优选地通过在第一配置中在这两个开关之间的点处连接电源装置，在回路的顺时针方向上（例如，通过仅闭合右手开关）或在逆时针方向上通过仅闭合左手开关来应用来自电源装置的电功率是可能的。优选地，沿所述回路的连接/断开设备被配置成：同时采用其中所述左手开关被闭合的第一配置且随后采用其中所述右手开关被闭合的经修改的第一配置。由此，每一个连接/断开设备将已经检验所述电气线路的连接到所述两个触点的两个部分是否没有故障。

在进一步有利的实施例中，所述控制装置进一步被配置成：存储与所述第一和/或第二触点处的所述至少一个电气特性有关的定时信息。

这些历史数据可以在进一步分析电气线路的故障发展（例如，在漏电（creeping）短路或线路破损的情况下）时非常有帮助。

附加地优选的是，所述电源装置被配置成将至少一个DC脉冲、优选地DC脉冲模式应用于所述电气线路，并且所述控制装置被配置成取决于经由所述电气线路接收到的DC脉冲或DC脉冲模式的检测而控制从所述第一配置到所述第二配置的切换，以便检测不存在短路和/或线路破损。

当将电容器用作经由电源装置而连接的功率源时，将DC脉冲提供给触点和线路是容易的，并且检测通过线路到达另一触点的这种DC脉冲同样是容易的。如果另一方面未在预定等待时段内接收到DC脉冲，则连接/断开设备确定连接到所监视的触点的线路部分有缺陷。

在优选实施例中，所述连接/断开设备包括：重置装置，用于将所述连接/断开设备设置到缺省模式中；取向确定装置，用于在所述缺省模式中确定在哪个触点处首先检测到来自系统的控制和音频输出模块的导频音或切换指令；以及配置设置装置，用于将首先接收到所述导频音或切换信号的触点设置为第一触点并将另一触点设置为第二触点。

该优选实施例中的所述连接/断开设备将同步地在顺时针方向上且随后在逆时针方向上监视所述电气线路的部分。然而，在安装公共地址系统之后，个体连接/断开设备不能知道它们的触点中的哪一个是在顺时针方向上定位的触点以及哪一个是在逆时针方向上定位的。因此，为了确定连接/断开设备的取向，在不从控制和音频输出模块应用导频信号的同时以及在电源装置不向触点供给功率的同时，将这些设备带到缺省状态中（例如，通过按压在设备上提供的专用开关按钮）。随后，导频信号被输出，或者控制和音频输出模块将输出切换脉冲以发起开关的闭合，连接/断开设备将顺序地闭合这些开关且将在该时机处确定首先闭合开关的侧。以该方式，连接/断开设备将确定它们在回路中的取向。配置设置装置会将使开关首先闭合的触点设置为第一触点，且会将另一触点设置为第二触点。

在该优选实施例中，系统将利用双线总线系统而实现，即，使得两个线回路被实现并且扬声器被布置在这些回路之间。连接/断开设备中的每一个被配置成中断全部两个回路。

根据本发明，所述公共地址系统包括：如上面描述的多个连接/断开设备；电气线路，包括将所述多个连接/断开设备彼此连接的多个部分；在线路上并联连接的多个扬声器；以及控制和音频输出模块，连接到所述电气线路且被配置成将音频信号输出到所述电气线路。

所述控制和音频输出模块进一步被配置成将导频信号输出到所述电气线路，其中所述导频信号优选地处于从10 Hz到25 kHz的范围内，更优选地处于从10 Hz到20 Hz的范围内，再优选地处于从20 kHz到25 kHz的范围内，最优选地处于22 kHz处，并且个体连接/断开设备的控制装置被配置成基于所述导频信号来控制所述切换装置。

导频优选地处于可听范围外的频率范围内，且可以用于提供对与电源装置连接的功率源进行充电所必需的功率，从而达到高效且可靠的设计。

根据本发明，提供了一种用于检测如上面描述的公共地址系统的电气线路中的失效的方法。所述方法包括：第一步骤，在检测到导频信号的中断时，将上面描述的连接/断开设备的切换装置从所述第二配置切换到所述第一配置中；第二步骤，由相应电源装置经由相应第一触点将电功率应用于所述电气线路的相应部分；第三步骤，测量第一和/或第二触点处的至少一个电气特性，以便确定所述电气线路的相应部分中不存在短路和/或线路破损；以及第四步骤，如果所述第三步骤检测到所述电气线路的相应部分中不存在短路和/或线路破损，则从所述第一配置切换到所述第二配置中，或者如果所述第三步骤检测到所述电气线路的相应部分中的短路和/或线路破损，则保持所述第一配置。

尽管在上述方法中引用了第一触点，但不言而喻的是，取代以第一触点开始，以第二触点开始是可能的，只要沿回路而提供的所有连接/断开设备同时表现得等效即可。

在使用双线回路的情况下，将存在总共四个触点，在每一个回路中两个。也就是说，将存在两个第一触点和两个第二触点。然后将实施上述方法两次，针对每一个回路一次。

根据优选实施例，所述方法进一步包括：第五步骤，将所述切换装置切换到第三配置中，在所述第三配置中，所述第二触点和所述电源装置彼此电气连接，而所述第一和第二触点彼此电气断开并且所述第一触点和所述电源装置彼此电气断开；第六步骤，由相应电源装置经由相应触点将电功率应用于所述电气线路的相应部分；以及第七步骤，测量所述第一和/或第二触点处的至少一个电气特性，以便确定相应线路部分中不存在短路和/或线路破损；其中所述第五至第七步骤在所述第三和第四步骤之间实施。

利用该实现方式，每一个连接/断开设备将确定电气线路的连接到第一触点的部分中存在/不存在故障以及电气线路的连接到第二触点的部分中存在/不存在故障。因此，确定地定位和隔离故障以及重新建立公共地址系统的操作是可能的。

进一步优选的是，所述切换装置包括：与所述第一触点相对应的第一开关和与所述第二触点相对应的第二开关；以及扬声器端子，用于连接在所述第一开关与所述第二开关之间提供的扬声器，其中所述第一开关是基于第一点处的电气特性来切换的，并且所述第二开关是基于第二点处的电气特性来切换的。

利用该配置，在维持所有扬声器进行操作的同时隔离线路部分中的故障是可能的。

如上面所讨论，优选地，所述连接/断开设备的电源装置中的每一个将至少一个DC脉冲、优选地DC脉冲模式应用于线路，并且所述控制装置中的每一个在所述第三步骤和/或第七步骤中实施与所述DC脉冲、优选地所述DC脉冲模式相对应的若干个电压测量，以便检测所述电气线路的相应部分处不存在短路和/或线路破损。

进一步优选的是，每一个测量的结果被存储在相应连接/断开设备的储存器中。

这允许实现可在检查公共地址系统时使用的历史数据库，以便识别漏电短路或线路破损，即，电气线路随时间的退化。

在检测到双线回路配置的一个回路中的短路时，对应连接/断开设备会将向短路引导的开关保持在针对全部两个回路隔离线路的相应部分的配置中。

附图说明

在下文中，将参考下述附图来描述根据本发明的实施例：

图1示出了根据第一实施例的用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路的部分的设备，

图2示出了根据第二实施例的用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路的部分的设备，

图3示出了根据本发明的公共地址系统，以及

图4示出了根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

第一实施例

通过参考图1，将描述根据第一实施例的用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路7的部分的设备1。

设备1包括：控制装置6；变换和整流装置81；充电装置83，将变换和整流装置81连接到功率源82以被充电；以及电源装置8，将来自功率源的功率供给到第一触点。可以与连接/断开设备1分离地提供功率源81，功率源81优选地是电容器。

连接/断开设备1进一步包括：切换装置4，其被提供在第一触点A与第二触点B之间。切换装置4可以例如是使用（一个或多个）晶体管和/或（一个或多个）继电器的电路。继电器可以例如是使用弹簧和线圈的机械继电器。优选地，继电器是双稳态继电器，当该继电器处于两个不同稳定状态之一中且仅需要被供给有用于在该两个稳定状态之间进行切换的电能时，该继电器能够停留在该两个稳定状态中而不被供给有能量。换言之，切换装置4必须被配置成电气连接和断开第一和第二触点A、B。更具体地，切换装置4必须被配置成在第一配置与第二配置之间进行切换，在第一配置中，第一触点A和电源装置8彼此电气连接，并且第一和第二触点A、B彼此电气断开，在第二配置中，第一触点A和电源装置8电气断开，并且第一和第二触点A、B彼此电气连接。

连接/断开设备1仅针对一个线路而示出。在双线回路的情况下，针对回路的另一个线路提供相同的连接/断开设备1作为组合设备，能够连接/断开全部两个线路。

如可以在图1中看到的那样，当切换装置4处于第一配置中时，通过在第一触点A处接收的电气线路7传输的电信号不到达第二触点B，且因而不到达电气线路7 的连接到第二触点B的相应部分。换言之，切换装置4被配置成中断经由电气线路7的信号和电能传输。

当切换装置4处于第一配置中时，功率源82经由电源装置8和切换装置4电气连接到第一触点A。因此，可以通过电气线路7的连接到第一触点A的部分来传输从功率源82供给的电功率。

图1中所示的连接到供给装置8的功率源82是电容器。电容器被示为连接在线路与地之间。然而，在双线回路的情况下，电容器将连接在两个线路之间。

然而，本发明不限于将电容器用作功率源82以及还用作像例如可再充电电池之类的其他功率源的这些具体示例，和/或可以实现到外部电源线路的电气连接。

如可以在图1中看到的那样，可以使用通过电气线路7供给的功率经由变换和整流装置81以及充电装置83来对功率源82（即，电气电容器）进行充电。充电装置83电气连接到变换和整流装置81，变换和整流装置81进而电气连接到第一和第二触点A、B，且被配置成将在电气线路7中流动的交流电变换成直流电。优选地，变换和整流装置81将选择性地仅利用通过线路传输的电功率的小频谱，其中该小频谱处于可听范围外。

作为可替换方案，可以经由外部DC或AC电源线路来对功率源82进行充电，并且变换整流装置81可以连接到外部DC或AC电源线路。在经由外部DC电源线路来对功率源82进行充电的情况下，整流不是必要的。

参考回图1，除被配置成将经由线路7供给的交流电变换成直流电外，变换和整流装置81可以进一步被配置成输出用于驱动控制装置6的不同电压范围和/或不同电流范围内的所生成的直流电。从现有技术已知的不同设备（诸如，单相整流器、三相整流器和/或电压倍增整流器）可以被实现为变换和整流装置81。附加地，将变换和整流装置81与第一和第二触点A、B两者均连接不是必要的。还将可能的是，将变换和整流装置81仅与这两个触点之一（第一或第二触点A、B）连接。

此外，变换和整流装置81可以包括：DC-DC转换器，其被配置成将具有高电压的DC电流转换成具有低电压的DC电流。当经由电气线路7供给高电压（例如，100伏特）并意图将其用于对功率源83进行充电时，这可能是必要的。然而，这种DC-DC电流转换器是可选的，并且其实现方式取决于经由线路7供给的电压以及功率源83和/或充电装置82的技术规范。

根据第一实施例的用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路7的部分的设备1进一步包括上面提及的控制装置6。控制装置6被配置成基于第一和/或第二触点A、B处的至少一个电气特性U1、U2、I1、I2来控制切换装置4。换言之，控制装置6被配置成测量第一触点A处的至少一个电气特性U1、I1，其中电气特性可以是电流、电压和阻抗中的至少一个。同样适用于第二触点B。在现有技术中，用于测量电流、电压和/或阻抗的不同方法是已知的。例如将可能的是，利用从现有技术公知的电感式测量方法和/或分别利用电压计和电流计测量电压和/或电流。

在优选实施例中，使用双线回路，测量双线之间的电压。

优选地，在小频率范围内确定电气特性。也就是说，连接/断开设备1被配置成由可听范围外的小频率范围内的导频信号供电，并且控制装置6将检测触点中的至少一个处存在或不存在导频信号。

如上面所描述，控制装置6被配置成控制切换装置4，使得当第一触点A处的电压/导频信号电平U1低于预定阈值Uset和/或第二触点B处的电压/导频信号电平U2低于预定阈值Uset时，切换装置4从第二配置切换到第一配置。换言之，当在线路7的连接到触点A、B之一的相应部分中发生短路时，控制装置6被配置成通过上面描述的测量手段来检测低于预定阈值Uset的电压降/导频信号的电平的下降，并控制切换装置4，使得第一触点A与第二触点B之间的电气连接被中断。

更具体地，当在电气线路7的连接到第一触点A的相应部分中发生短路和/或在电气线路7的连接到第二触点B的相应部分中发生短路时，切换装置4由控制装置6从第二配置切换到第一配置。在这种情况下，第一触点A现在经由电源装置8电气连接到功率源82。功率源82被配置成经由切换装置4和第一触点A将DC信号应用于线路7。当DC信号被应用于线路7的连接到第一触点A的相应部分时，控制装置6测量沿电气线路7的相邻连接/断开设备的第一触点A和第二触点B之间的电气线路部分的电气特性（即，充电状态）。如果电气线路部分是完好无损的，则线路的充电（相应地，从电源装置供给的电压的高电平）将导致不同于0的电压，其可以由测量手段检测到。

在公共地址系统中，第一实施例的多个连接/断开设备1经由电气线路7的部分而连接。多个扬声器并联连接，即，在牵引回路的线之间的双线线路中，即，“在线路上”。控制和音频输出模块被配置成将音频信号输出到该多个扬声器。

在这种公共地址系统中，所有连接/断开设备1将在正常操作期间处于第二配置中。当检测到短路和/或线路破损（例如，通过导频信号的中断）时，所有连接/断开设备1将同时切换到第一配置中，即，它们将中断它们相应的第一和第二触点A和B之间的电气连接，并且它们会将电源装置与它们的第一相应触点A连接。

当在电气线路7的部分中存在短路和/或线路破损时，触点A处的电压将保持接近于0，即使电源装置的相对较高的输出电压电平被连接亦如此。因此，根据本发明第一实施例的用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路7的部分的设备1能够确定在电气线路7的连接到第一触点A的相应部分中是否已经发生短路。

由于连接/断开设备1被用作公共地址系统的一部分且与沿电气线路7的多个类似连接/断开设备1串联连接，因此连接/断开设备1将在它们的第二触点B处接收由相邻连接/断开设备1的电源装置供给的DC信号，只要在电气线路7的连接到第二触点B的相应部分中不存在故障即可。当然，所有连接/断开设备1必须被布置以便具有相同取向。

如果第二触点B处的电压电平升高，则连接/断开设备1将决定电气线路7的与第二触点B连接的部分没有故障。另一方面，如果电压电平保持为低，则连接/断开设备1将决定电气线路7的与第二触点B连接的部分被中断或具有短路。因此，第一实施例的连接/断开设备1能够检测第一和第二触点A、B分别连接到的电气线路7的全部两个部分上存在/不存在短路和/或线路破损。

当检测到根本不存在故障时，连接/断开设备1将几乎同时从第一配置切换回到第二配置中，且因而将闭合回路。如果另一方面在电气线路7内存在故障，则与故障紧邻的两个连接/断开设备1将保持处于第一配置中，而所有其他连接/断开设备1将几乎同时切换到第二配置中。公共地址系统然后将操作为两个支线或分支线路。

优选地，与短路紧邻的两个连接/断开设备1将在预定时间之后中断通过电源装置8到触点A的功率供给，以便避免功率源81的完全放电。

由于针对电气线路7的所有部分同时完成存在/不存在故障（即，短路或线路破损）的确定，因此与现有技术相比，该确定所需的时间极大地减少，在现有技术中，顺序地判断电气线路的相应部分。附加地，由于与故障紧邻地定位的两个连接/断开设备1将保持处于第一配置中，因此与上面描述的现有技术的重复顺序连接操作相比，可以加速重新建立公共地址系统的操作的整个处理。

在第一实施例中，控制和音频输出模块被配置成经由电气线路7来输出导频信号。控制和音频输出模块被配置成将恒定导频音作为上面提及的导频信号输出到电气线路7，其中导频音优选地处于可听范围外且处于10 Hz至25 kHz之间，更优选地处于从10 Hz到20Hz的范围内，再优选地处于从20 kHz到25 kHz的范围内，最优选地处于22 kHz处，并且控制装置6被配置成基于由控制和音频输出模块输出的导频音来控制切换装置4。

更具体地，公共地址系统的每一个连接/断开设备1的控制装置6被配置成：通过控制装置6中供应的测量手段来测量是否在相应触点（第一触点A和/或第二触点B）处接收到由控制和音频输出模块输出的导频信号。在控制装置6认识到不再在连接/断开设备1之一的第一触点A和/或第二触点B处接收到由控制和音频输出模块输出的导频信号的情况下，控制装置6控制切换装置4，使得切换装置4切换回到第一配置中，如上面所描述。

换言之，当导频信号不再由连接/断开设备1之一接收到时，假定在电气线路7中已经发生故障。然后，该连接/断开设备1的切换装置4从第二配置切换到第一配置中，且因而经由电源装置8来在第一触点A与功率源82之间提供电气连接，而同时将第一和第二触点A、B彼此电气断开。

随后，开始用于重新建立公共地址系统的操作的上述处理。

如上面所提及，必要的是，沿线路而布置的所有连接/断开设备具有相同取向。这可以由仅允许以一种方式连接线路部分的机械连接确保。

在经修改的第一实施例中，以包括单个DC脉冲或优选地DC脉冲模式的DC信号的形式对电源装置8的输出电压进行调制。由于公共地址系统的该多个设备1沿电气线路7而连接，因此紧接着该一个连接/断开设备1的将DC信号应用于相应第一触点A的连接/断开设备1可以在其第二触点B处测量由该一个连接/断开设备1输出的DC脉冲/DC脉冲模式是否到达其第二触点B。

连接/断开设备1进一步被提供有第二切换装置（未示出），以将电源装置8从第一触点A断开并将电源装置8连接到第二触点B，同时在这两个触点A、B之间保持电气隔离。该第二切换装置是在预定第一延迟时间之后操作的。随后将单个DC脉冲或优选地DC脉冲模式应用于第二触点B，并且可以在第二预定义延迟时间内在相邻连接/断开设备1的第一触点A处接收该单个DC脉冲或优选地DC脉冲模式。

当连接/断开设备1的控制装置6已经分别在第一和第二延迟时间内在全部两个触点A、B处测量DC脉冲/DC脉冲模式时，控制装置6控制切换装置4，使得连接/断开设备1返回到第二配置。否则，连接/断开设备1保持处于第一配置中并断开第一触点A和第二触点B（即，中断电气线路7），且因而隔离线路7的相应部分中发生的故障。

在该经修改的实施例中，必须针对沿电气线路的所有连接/断开设备1同时执行第二切换装置的切换。这是凭借使用预定第一和第二延迟时间的切换时间控制来实现的，该切换时间控制由第一切换装置4从第二配置到第一配置中的切换来触发。

与第一实施例相比，经修改的第一实施例具有下述缺点：公共地址系统的重新建立将是不完整的，直到第一和第二延迟时间逝去。然而，明确定义的DC脉冲或脉冲模式的检测容易实现，尤其是当有限功率可以由功率源82提供时，使得可能难以使电气线路的长部分的电压电平升高到可检测电平。

有利地，第一经修改的实施例被配备有：重置装置，用于将连接/断开设备1设置到缺省模式中；取向确定装置，用于在缺省模式中确定在哪个触点处首先检测到导频信号；以及配置设置装置，用于将首先接收到导频信号的触点设置为第一触点A并将另一触点设置为第二触点B。

也就是说，在缺省模式中，所有连接/断开设备1处于第一配置中，并且功率源81不将功率应用于相应接触部分，这是由于它们（关断）被关断或者由于它们可能被放电。随后，将导频信号和/或开关闭合脉冲从控制和音频输出模块应用于电气线路7的一端。沿电气线路7的第一连接/断开设备1将接收导频信号/开关闭合脉冲，对其功率源进行充电（如果需要的话），且然后将切换装置4带到第二配置中。因此，导频信号/下一开关闭合脉冲将到达沿电气线路7的第二连接/断开设备1，其然后将对其功率源进行充电（如果需要的话）并将切换装置4切换到第二配置中。该处理将继续，直到回路闭合并且控制和音频输出模块通过电气线路7的另一端接收到它自身的导频信号/开关闭合脉冲。在该操作期间，每一个连接/断开设备1将认识到是否已经经由触点A或B供给导频信号/开关闭合脉冲，且将相应地将所述触点（已首先接收到导频信号/开关闭合脉冲）定义为第一触点，以便设置取向。优选地，连接/断开设备具有用于将设备重置到缺省模式中的重置开关。重置开关可以被实现为软件。

当然，该取向设置过程也可以利用如上面描述的第一实施例而实现。

第二实施例

通过参考图2，将描述根据第二实施例的用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路7的部分的设备2。

为了避免重述，将仅描述第一和第二实施例之间的区别。

不同于第一实施例，根据第二实施例的设备2包括具有两个开关（即，第一开关41和第二开关42（参见图2））的切换装置4。在第一开关41与第二开关42之间，提供了用于连接设备2（诸如，扬声器）的端子。第一开关41被配置成电气连接第一触点A和电源装置8，并且第二开关42被配置成电气连接第二触点B和电源装置8。控制装置6被配置成独立地且分离地控制第一和第二开关41、42。

根据本发明的公共地址系统包括根据第二实施例的用于电气连接和断开电气线路7的部分的多个设备2。此外，控制和音频输出模块连接到线路7，且被配置成将音频信号和/或导频信号（其为导频音）输出到线路7。具有该多个设备2的电气线路7形成在控制和音频输出模块处开始和结束的回路线路。

不言而喻的是，在优选实施例中，提供两个回路，并且针对每一个回路对称地提供连接/断开设备，即，在该情况下，连接/断开设备将包括四个开关，在每一个回路上两个开关。

通过启动公共地址系统，设备2中的每一个将处于缺省模式中。控制和音频输出模块将开始将导频信号和/或开关闭合脉冲和/或音频信号供给到一个回路的线路7的一端。第一和第二开关41、42处于打开状态中，即，处于第一配置中，其中第一触点A和第二触点B彼此电气断开，而第一触点A和第二触点B分别电气连接到电源装置8。

功率源82将开始由通过电气线路7传输的功率充电。一旦功率源7的功率电平足以对连接/断开设备2的操作供电，控制装置6就将决定是在触点A处还是在触点B处应用导频信号，或者是在触点A处还是在触点B处接收到开关闭合脉冲。

控制装置6存储与导频信号、开关闭合脉冲和/或音频信号首先已被应用于第一和第二触点A、B中的哪一个有关的定时信息。一般地，控制装置6存储与第一和第二触点A、B处的至少一个电气特性U1、U2、I1、I2有关的定时信息。那么，第一触点A、B是该至少一个电气特性（即，导频信号或开关闭合脉冲）首先已被应用于的触点。作为结论，那么，另一触点是第二触点B。

当控制装置6检测/监视到设备2的第一触点A处的至少一个电气特性U1、U2、I1、I2时，切换装置4由控制装置6控制以切换到第二配置中，其中第一触点A和第二触点B从电源装置8电气断开，并且第一和第二触点A、B彼此电气连接，即，第一和第二开关41、42闭合。

在正常操作模式中，电气线路7与该多个设备2一起形成在控制和音频输出模块处开始和结束的闭合回路，即，扬声器回路在正常操作期间闭合。换言之，在公共地址系统的正常操作中，切换装置4处于第二配置中，其中第一触点A和电源装置8电气断开，第二触点B和电源装置8电气断开，并且第一和第二触点A、B经由第一和第二开关41、42彼此电气连接。

在不存在由控制和音频输出模块输出的导频信号（例如，恒定22 kHz音）的情况下，所有设备2分别检测到扬声器回路处的短路和/或线路破损。控制装置6通过打开第一开关41将切换装置4切换到第一配置中。换言之，根据用于检测公共地址系统的电气线路7中的失效的方法，当线路7中发生失效时，在第一步骤中将切换装置4从第二配置切换到第一配置中。

然后，所有设备2将经由它们的第一开关41将DC脉冲（优选地，DC脉冲模式）发送到线路7的连接到第一触点A的相应部分。

更具体地，在DC脉冲/DC脉冲模式期间，每一个设备2实施至少一个但优选地若干个电压度量，以辨别线路7的相应部分是否没有短路和/或线路破损。附加地，在经修改的实施例中，控制和音频输出模块可能监视其是否从回路的第一连接/断开设备2接收到DC信号。

一般地，在第二步骤中，由控制装置6在第一和/或第二触点A、B处测量至少一个电气特性。将测量的结果存储在设备2中并且再次闭合第一开关41，以便断开电源装置8和第一触点A。更具体地，第一开关41由控制装置6切换为处于经由电源装置8电气断开第一触点A和功率源82的状态中。

与第一开关41的闭合同时，所有设备2将打开它们的第二开关42，并将DC脉冲（优选地，DC脉冲模式）发送到线路7的连接到第二触点B的相应部分。在DC脉冲/DC脉冲模式期间，每一个设备2实施若干个电压度量，以辨别线路7的相应部分是否没有短路和/或线路破损。在经修改的实施例中，控制和音频输出模块可以监视其是否从回路的最后连接/断开设备2接收到DC脉冲/DC脉冲模式。再一次，可以将测量的结果存储在相应连接/断开设备2中。

如果全部两个部分（线路7的连接到第一触点A的相应部分和线路7的连接到第二触点B的相应部分）均被指示为没有短路和/或线路破损，则将切换装置4切换到第二配置，即，全部两个开关41、42闭合。

针对线路7的连接到第一触点A的相应部分而已被决定为没有短路和/或没有线路破损的所有设备2会将它们的第一开关41切换到经由第一开关41将扬声器端子连接到线路7的配置中，否则，第一开关电气连接到电源装置8并将扬声器端子从电气线路7的所述部分电气断开。

针对电气线路7的连接到第二触点B的相应部分而已被决定为没有短路和/或没有线路破损的所有设备2会将它们的第二开关42切换到经由第二开关42将扬声器端子连接到线路7的配置中，否则，第二开关电气连接到电源装置8并将扬声器端子从电气线路7的所述部分电气断开。

随后，控制装置6将中断通过那些连接/断开设备中的电源装置8的功率供给，其中开关41、42之一保持处于打开状态中。

直接连接到控制和音频输出模块的第一设备2将其第一开关41切换到在任何情况下经由第一开关41将扬声器端子连接到线路7的配置中。该设备将附加地维持第二开关以断开线路，以便避免导频信号被转发到沿回路的下一连接/断开设备，以便向其他连接/断开设备给出足够时间以检验相应线路部分。第一连接/断开设备通常作为控制和音频输出模块的组成部分而被提供。相应地，作为第一连接/断开设备的对应操作模式可以被容易地实现。

可替换地，可能的是，将一些或所有连接/断开设备配置成使得：对于在认识到短路并打开开关之后立即在触点A、B之一处接收到导频信号的情况，对应连接/断开设备将决定它是第一连接/断开设备，且将在向着控制和音频输出模块的侧上闭合开关，且将保持另一开关打开，直到预定等待时间（例如，1至4秒）逝去。

直接连接到控制和音频输出模块的最后设备2将以相同方式表现，并将其第二开关42切换到在任何情况下经由第二开关42将扬声器端子连接到线路7的配置中，只要其接收到导频信号即可。再一次，该最后连接/断开设备通常将作为控制和音频输出模块的组成部分而被提供。

因为回路上的所有设备2同时工作，所以对回路上的短路进行分离，并且与公共地址系统中设备2的数目无关地，快速且可靠地重新建立公共地址系统的操作。

此外，与扬声器类似，经由电源装置8将功率源82连接在第一和第二开关41、42之间是可能的。

在由如上面描述的设备2检测到的扬声器自身处的失效的情况下，每一个设备2打开其全部两个开关且然后完全被隔离。

除回路的第一连接/断开设备外的所有设备2闭合它们的第一开关41，并将DC脉冲（优选地，DC脉冲模式）发送到线路7的连接到第一触点A的相应部分。在DC脉冲/DC脉冲模式期间，若干个电压度量发生，以辨别线路7的相应部分是否没有短路和/或线路破损。将结果存储在设备2中并且再次打开第一开关41。

除最后连接/断开设备外的所有设备2闭合它们的第二开关42，并将DC脉冲（优选地，DC脉冲模式）发送到线路7的连接到第二触点B的相应部分。在DC脉冲/DC脉冲模式期间，若干个电压度量发生，以辨别线路7的连接到第二触点B的相应部分是否没有短路和/或线路破损。

如果回路的所研究的部分被指示为没有短路和/或没有线路破损，则第二开关42保持闭合，否则，第二开关42再次打开。

因为回路上的所有设备2同时工作，所以对回路上的短路进行分离，并且与回路上设备2的数目无关地，快速地重新建立公共地址系统的操作。

最后，第一和最后连接/断开设备将在向着控制和音频输出模块的侧上闭合它们的相应开关，且因而重新建立回路的操作。

在经修改的第二实施例中，第一和第二开关41、42是反转的。也就是说，在图2中，如果全部两个开关41和42打开，连接它们的相应触点和电源装置，电源装置的功率被应用于电气线路的全部两个部分。因此，为了避免功率源81的完全放电，必须给连接/断开设备2提供用于在某个时间之后停止功率供给的装置。

在经修改的第二实施例中，开关41和42是反转的，使得开关41、42会将电源装置与连接全部两个开关41、42的线路连接。因此，即使全部两个开关保持处于该位置中，功率源81的显著放电也不会是预期的。

图3示出了公共地址系统的配置。控制和音频输出模块（尽管被称为数字输出模块DOM）与电气线路7连接，电气线路7被布置以便形成回路。以沿电气线路的或多或少规则的间隔，提供多个连接/断开设备2，也被称为线路中断模块LIM。每一个LIM与扬声器相关联。该系统的LIM对应于经修改的第二实施例。

在正常操作中，所有LIM处于第二配置中，并且，在例如顺时针方向上将导频信号从DOM应用于电气线路7。如果例如短路（一般地，故障）在LIM 2a和2b之间发展，则导频信号的电平将在所有LIM处下降并且所有LIM将切换到第一配置中。在测试电气线路7的LIM连接到的相应部分之后，LIM将返回到第二配置中，只要在所述两个部分之一中未检测到短路即可。然而，LIM 2a将检测到连接LIM 2a和2b的部分中的短路，且将仅闭合第一开关41，且将保持第二开关42打开。另一方面，LIM 2b也将检测到短路，且将仅闭合第二开关42，且将保持第一开关41打开。DOM将认识到导频信号未在电气线路7的另一端处到达DOM，且将推断出存在短路。因此，DOM将在电气线路7的全部两端上应用导频信号和音频信号，并且系统将操作为两个分支线路。

图4示出了用于解释本发明的连接/断开设备的操作的流程图。

在开始处（即，在安装公共地址系统之后），所有LIM处于缺省模式中或将被设置到缺省模式中。

然后，如针对第一经修改的实施例或针对第二实施例而描述的那样，实施取向设置处理。在该处理的结尾处，所有LIM将知道它们的取向且将被设置到第二配置中。回路将闭合并且正常操作可以开始。

如果必要的话，将实施附加的位置确定步骤，以便允许每一个LIM识别其沿回路的位置，即，其是否是第一或最后LIM。

所有LIM将在正常操作期间针对导频信号而连续监视触点A和B。如果导频信号的电平下降到低于预定阈值，则将实施本发明的重新建立处理。

在第一步骤中，连接/断开设备1的切换装置4将在检测到导频信号的中断时从第二配置切换到第一配置中。

在第二步骤中，相应电源装置8将经由相应第一触点A将DC脉冲或脉冲模式（电功率）应用于电气线路7的相应部分。

在第三步骤中，监视另一触点B处的DC脉冲模式的接收，以便确定电气线路7的相应部分中不存在短路和/或线路破损。

在第五步骤中，将切换装置4切换到第三配置中，其中第二触点B和电源装置8彼此电气连接，而第一和第二触点A、B彼此电气断开并且第一触点A和电源装置8彼此电气断开。

在第六步骤中，相应电源装置8经由相应触点B将DC脉冲或脉冲模式应用于电气线路7的相应部分。

在第七步骤中，监视另一触点A处的DC脉冲模式的接收，以便确定电气线路7的相应部分中不存在短路和/或线路破损。

在最终步骤（第四步骤）中，实施在第三步骤检测到电气线路7的相应部分中不存在短路和/或线路破损的情况下从第一配置到第二配置中的切换，或者在第三步骤检测到电气线路7的相应部分中的短路和/或线路破损的情况下保持第一配置。

随后，重新建立公共地址系统的正常操作，并且如果根本不能检测到短路或线路破损，则系统将操作为回路，或者，系统将操作为两个针脚或分支线路。

尽管已经描述了有利实施例，但本领域技术人员知道他可以以适当方式组合这些实施例。例如，沿相同电气线路将根据经修改的第一实施例的LIM与第二实施例的LIM一起使用是可能的。

此外，在第二实施例中，由LIM输出的DC脉冲或脉冲模式可以由与导频信号相对应的信号（例如，22 kHz的正弦波）替代。这将允许简化LIM，这是由于LIM将必须仅被配置成监视一个频率。在该情况下，不论存在或不存在导频信号，LIM都应当被配置以便针对整个延迟时间而保持第一配置。

Claims (14)

1.一种用于电气连接和断开公共地址系统的电气线路（7）的部分的设备，其中所述设备包括：

切换装置（4），其被配置成电气连接和断开第一和第二触点（A、B），其中所述第一和第二触点（A、B）被配置成电气连接到所述电气线路（7）的相应部分；

控制装置（6），其被配置成基于所述第一和/或第二触点（A、B）处的至少一个电气特性（U1、U2、I1、I2）来控制所述切换装置（4）；

电源装置（8），被配置成经由所述切换装置（4）电气连接到所述第一触点（A），

其中所述切换装置（4）被配置成在下述两者之间切换：

（a）第一配置，其中所述第一触点（A）和所述电源装置（8）彼此电气连接，而所述第一和第二触点（A、B）彼此电气断开；以及

（b）第二配置，其中所述第一触点（A）和所述电源装置（8）电气断开，而所述第一和第二触点（A、B）彼此电气连接。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

变换和整流装置（81），其电气连接到所述第一和第二触点（A、B）中的至少一个，且被配置成将经由所述电气线路（7）供给的交流电变换成直流电；以及

充电装置（83），用于利用所述直流电对连接到所述电源装置（8）的功率源（82）进行充电。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述控制装置（6）进一步被配置成：控制所述切换装置（4），使得当所述第一触点（A）处的电压（U1）低于预定阈值（Uset）和/或所述第二触点（B）处的电压（U2）低于所述预定阈值（Uset）时，所述切换装置（4）从所述第二配置切换到所述第一配置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述切换装置（4）进一步包括彼此串联地电气连接在所述第一触点（A）与所述第二触点（B）之间的第一开关（41）和第二开关（42）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，

其中所述控制装置（6）进一步被配置成：存储与所述第一和第二触点（A、B）处的所述至少一个电气特性（U1、U2、I1、I2）有关的定时信息。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，

其中所述电源装置（8）被配置成将至少一个DC脉冲、优选地DC脉冲模式应用于所述电气线路（7），并且

所述控制装置（6）被配置成取决于经由所述电气线路（7）接收到的DC脉冲或DC脉冲模式的检测而控制从所述第一配置到所述第二配置的切换，以便检测不存在短路和/或线路破损。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，进一步包括：

重置装置，用于将所述连接/断开设备设置到缺省模式中；

取向确定装置，用于在所述缺省模式中确定在哪个触点（A、B）处首先检测到导频信号；以及

配置设置装置，用于将首先接收到所述导频信号的触点设置为第一触点（A）并将另一触点设置为第二触点（B）。

8.一种公共地址系统，包括：

根据权利要求1至7中任一项所述的多个连接/断开设备；

电气线路（7），包括将所述多个连接/断开设备彼此连接的多个部分；

与线路（7）并联连接的多个扬声器；以及

输出模块，连接到所述电气线路（7）且被配置成将音频信号输出到所述电气线路（7）。

9.根据权利要求8所述的公共地址系统，其中：

所述输出模块进一步被配置成将导频信号输出到所述电气线路（7），其中所述导频信号优选地处于从10 Hz到25 kHz的范围内，更优选地处于从10 Hz到20 Hz的范围内，再优选地处于从20 kHz到25 kHz的范围内，最优选地处于22 kHz处，并且

所述控制装置（6）被配置成基于所述导频信号来控制所述切换装置。

10.一种用于检测根据权利要求9所述的公共地址系统的电气线路（7）中的失效的方法，所述方法包括：

第一步骤，在检测到导频信号的中断时，将连接/断开设备的切换装置（4）从第二配置切换到第一配置中；

第二步骤，由相应电源装置（8）经由相应第一触点（A）将电功率应用于所述电气线路（7）的相应部分；

第三步骤，测量第一和/或第二触点（A、B）处的至少一个电气特性，以便确定所述电气线路（7）的相应部分中不存在短路和/或线路破损；以及

第四步骤，

如果所述第三步骤检测到所述电气线路（7）的相应部分中不存在短路和/或线路破损，则从所述第一配置切换到所述第二配置中，

或者，如果所述第三步骤检测到所述电气线路（7）的相应部分中的短路和/或线路破损，则将所述第一和第二触点（A、B）和所述电源装置（8）彼此电气断开。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

第五步骤，将所述切换装置切换到第三配置中，在所述第三配置中，所述第二触点（B）和所述电源装置（8）彼此电气连接，而所述第一和第二触点（A、B）彼此电气断开并且所述第一触点（A）和所述电源装置（8）彼此电气断开；

第六步骤，由相应电源装置（8）经由相应触点（B）将电功率应用于所述电气线路（7）的相应部分；以及

第七步骤，测量所述第一和/或第二触点（A、B）处的至少一个电气特性，以便确定所述电气线路（7）的相应部分中不存在短路和/或线路破损；其中

所述第五至第七步骤在所述第三和第四步骤之间实施。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中所述切换装置（4）包括：与所述第一触点（A）相对应的第一开关和与所述第二触点（B）相对应的第二开关；以及扬声器端子，用于连接在所述第一开关与所述第二开关之间提供的扬声器，

其中所述第一开关是基于第一点（A）处的电气特性来切换的，并且所述第二开关是基于第二点（B）处的电气特性来切换的。

13.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中所述连接/断开设备的电源装置（8）中的每一个将至少一个DC脉冲、优选地DC脉冲模式应用于线路（7），并且所述控制装置（6）中的每一个在所述第三步骤和/或第七步骤中实施与所述DC脉冲、优选地所述DC脉冲模式相对应的若干个电压测量，以便检测所述电气线路（7）的相应部分处不存在短路和/或线路破损。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中每一个测量的结果被存储在相应连接/断开设备的储存器中。