DE102008015999B4

DE102008015999B4 - Transmission path - Test method for a hazard alarm system

Info

Publication number: DE102008015999B4
Application number: DE102008015999A
Authority: DE
Inventors: Axel Skrodzki; Bernd LÜBBEN; Stefan Reufer; Michael Gasthuys
Original assignee: Novar GmbH
Current assignee: Novar GmbH
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: DE102008015999A1; EP2105898B1; EP2105898A2; ES2368696T3; EP2105898A3; ATE514153T1

Abstract

The method involves increasingly generating current on grid-bound transfer paths e.g. cables (6, 8, 8.1, 9.1, 9.2), till reaching a predetermined value in a time-dependent manner using an end module (10). A voltage is measured at ends of the grid-bound transfer paths using the end module. The measured voltage is compared with a reference value using the end module, where a bus coupler (4) is provided for transferring the end module to a check mode. An error message is generated during shortfall of the reference value. An independent claim is also included for a hazard alert system with a control center part, where a bus coupler is connected over a communication bus at the center part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines leitungsgebundenen Übertragungsweges einer Gefahrenmeldeanlage auf unzulässig hohen Widerstand durch Messung des Stromes auf dem mit einem Endmodul abgeschlossenen Übertragungsweg und Vergleich mit einem Sollwert.The invention relates to a method for testing a line-bound transmission path of a security alarm system to unacceptably high resistance by measuring the current on the completed with an end module transmission path and comparison with a setpoint.

Die Erfindung betrifft des weiteren eine Gefahrenmeldeanlage, die dieses Prüfverfahren durchführt, vorzugsweise eine Anlage mit einer Zentrale, an die über einen Kommunikationsbus mindestens ein Koppler angeschlossen ist.The invention further relates to a hazard detection system that performs this test method, preferably a system with a central office, to which via a communication bus at least one coupler is connected.

Gefahrenmeldeanlagen sind seit langem so ausgelegt, dass die an die Gefahrenmeldezentrale, im Folgenden kurz ”Zentrale”, angeschlossenen oder von der Zentrale gesteuerten, leitungsgebundenen Übertragungswege auf Unterbrechung und Kurzschluss überwacht werden können, und zwar sowohl die Leitungen, die Sensoren, also insbesondere Melder, mit der Zentrale verbinden, als auch die Leitungen, über welche die Zentrale Aktoren, also z. B. Signalgeber und/oder elektromechanische Schließ- und Öffnungsvorrichtungen, steuert oder auslöst. Allgemein üblich ist die Ruhestromüberwachung, bei der die jeweilige Stichleitung mit einem Widerstand von z. B. 10 Kiloohm abgeschlossen ist. Im Fall von Sensorleitungen misst die Zentrale in einem Prüfmodus den Ruhestrom auf der betreffenden Leitung und vergleicht ihn mit einem Toleranzfeld, in welchem der gemessene Strom unter Berücksichtigung des Leitungswiderstandes, der angeschlossenen Sensoren und des Abschlusswiderstandes liegen muss. Ein zu niedriger Strom wird als unzulässig hoher Serienwiderstand, im Extremfall als Unterbrechung, ein zu hoher Strom als unzulässig hoher Parallelwiderstand, im Extremfall als Kurzschluss interpretiert.Alarm systems have long been designed so that to the alarm panel, in the following "Central" connected or controlled by the control center, line-bound transmission paths can be monitored for interruption and short circuit, both the lines, the sensors, and in particular detectors, connect to the control center, as well as the lines through which the central actuators, ie z. As signalers and / or electromechanical closing and opening devices controls or triggers. Common practice is the quiescent current monitoring, in which the respective spur line with a resistance of z. B. 10 kilohms is completed. In the case of sensor lines, in a test mode, the control panel measures the quiescent current on the line in question and compares it to a tolerance field in which the measured current must be in consideration of the line resistance, the connected sensors and the terminating resistor. An excessively low current is interpreted as an inadmissibly high series resistance, in an extreme case as an interruption, an excessively high current as an unacceptably high parallel resistance, in extreme cases as a short circuit.

Um das gleiche Prüfverfahren auch auf Aktoren trotz deren im Vergleich zu Sensoren wesentlich geringeren Innenwiderstandes anwenden zu können, ist es bekannt, jeden Aktor über eine Diode an die Leitung anzuschließen und im Prüfmodus die Leitung mit einer Gleichspannung zu speisen, die so gepolt ist, dass sich die Dioden der Aktoren im Sperrzustand befinden. Im Alarmzustand, d. h. zur Auslösung der Aktoren, wird die Speisegleichspannung umgepolt. Hierzu dient eine Steuerschaltung, die gewöhnlich als Buskoppler oder einfach als Koppler bezeichnet wird, über einen Kommunikationsbus mit der Zentrale verbunden ist und an die mehr als eine überwachte Leitung angeschlossen sein können.In order to be able to apply the same test method to actuators despite their substantially lower internal resistance compared to sensors, it is known to connect each actuator to the line via a diode and to feed the line in test mode with a DC voltage which is poled in such a way the diodes of the actuators are in the locked state. In alarm condition, d. H. to trigger the actuators, the DC supply voltage is reversed. For this purpose, a control circuit, which is usually referred to as a bus coupler or simply as a coupler, is connected via a communication bus with the center and can be connected to the more than one monitored line.

Aus der EP-A-1 777 671 ist es bekannt, die Leitung statt mit einem Festwiderstand mit einem Element mit stromabhängigem Widerstand, z. B. einen Thermistor, einer Diode oder einem spannungsgesteuerten Transistor in Serie mit einem Widerstand abzuschließen. Zur Prüfung der Leitung auf Unterbrechung oder Kurzschluss prägt der Koppler der Leitung jeweils einen vorgegebenen Strom ein, misst die am Leitungsanfang sich jeweils einstellende Spannung und vergleicht diese mit einem Sollwertbereich. Der Vergleich liefert als Ergebnis, ob die Leitung sich in einem ordnungsgemäßen oder fehlerbehafteten Zustand befindet. Ebenso wie das mit einem Festwiderstand als Leitungsabschluss arbeitende Prüfverfahren beruht auch das Verfahren gemäß der EP-A-1 777 671 auf einer Widerstandsmessung vom Koppler aus, d. h. am Anfang der Leitung.From the EP-A-1 777 671 it is known, the line instead of a fixed resistor with an element with current-dependent resistance, z. As a thermistor, a diode or a voltage-controlled transistor in series with a resistor complete. To test the line for interruption or short circuit, the coupler of the line in each case imprinted a predetermined current, measures the voltage which is set at the beginning of the line and compares this with a setpoint range. As a result, the comparison provides whether the line is in a proper or faulty state. Like the test method working with a fixed resistor as line termination, the method according to the EP-A-1 777 671 on a resistance measurement from the coupler, ie at the beginning of the line.

Aus der US 7 333 010 B2 sind ein Prüfverfahren und eine Gefahrenmeldeanlage im Wesentlichen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 2 bekannt, mit dem Unterschied, dass auf dem Übertragungsweg kein Prüfstrom erzeugt wird sondern das Endmodul lediglich prüft, ob seine Eingangspannung einen als Sollwert vorgegebenen Mindestwert unterschreitet.From the US Pat. No. 7,333,010 B2 are a test method and a hazard detection system essentially with the features of claims 1 and 2, with the difference that no test current is generated on the transmission but the end module only checks whether its input voltage falls below a predetermined minimum value value.

Aus der GB 1 160 760 A ist ein Feueralarmsystem bekannt, bei dem am Ende eines dreiadrigen Übertragungsweges ein Generator zur Erzeugung eines Testsignales angeordnet ist und die Zentrale eine Unterbrechung des Übertragungsweges anhand des Ausbleibens der Testsignale feststellt.From the GB 1 160 760 A a fire alarm system is known in which at the end of a three-wire transmission path, a generator for generating a test signal is arranged and detects the central office an interruption of the transmission path based on the absence of the test signals.

Durch die DIN EN 54 Teil 13 sind die Anforderungen an die Funktionsfähigkeit eines leitungsgebundenen Übertragungsweges einer Gefahrenmeldeanlage erheblich erhöht worden. Insbesondere muss eine normgerechte Anlage sicherstellen, dass jeder Übertragungsweg unter bestimmungsgemäßen Lastbedingungen an den betreffenden Bestandteil (z. B. Sensor, Koppler, Aktor) die für die Funktion dieses Bestandteils mindestens notwendige Spannung liefert. Anders als bei den bekannten Anlagen und deren Prüfverfahren muss deshalb bei einer der vorgenannten Norm entsprechenden Anlage die Prüfung auf einen unzulässig hohen Widerstand der Leitung, also eine so genannte schleichende Unterbrechung, wie sie z. B. durch mangelhafte Verklemmung oder Korrosion entstehen kann, unter Last durchgeführt werden.By DIN EN 54 Part 13, the requirements for the functionality of a cable-bound transmission path of a security alarm system have been significantly increased. In particular, a standard-compliant system must ensure that each transmission path under normal load conditions to the relevant component (eg sensor, coupler, actuator) supplies the minimum voltage required for the function of this component. Therefore, unlike the known systems and their test method must be in one of the above-standard system corresponding to the test for an inadmissibly high resistance of the line, so called a creeping interruption, as z. B. caused by poor clamping or corrosion can be performed under load.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Gefahrenmeldeanlage zur Verfügung zu stellen, die eine derartige Prüfung durchführen.The invention has for its object to provide a method and a hazard detection system available to perform such a test.

Bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mittels des Endmoduls auf dem Übertragungsweg ein zeitabhängig bis auf einen vorgegebenen Wert steigender Strom erzeugt wird. Der vorgegebene Wert ist gleich dem im Normalbetrieb, also bei an den Übertragungsweg angeschlossenen Aktoren im Alarmfall fließenden Laststrom.In a method having the features of the preamble of claim 1, this object is achieved in that by means of the end module on the transmission a time-dependent up to a predetermined value increasing current is generated. The default value is the same as in normal operation, ie at the Transmission path connected actuators in case of alarm flowing load current.

Zur Prüfung des Übertragungsweges, d. h. der Leitung, simuliert also das Endmodul eine Last, die zeitabhängig von einem kleinen Anfangswert bis auf einen den tatsächlichen Bedingungen entsprechenden Wert zunimmt, wobei am Anfang der Leitung die tatsächliche Betriebsspannung, also eine Spannung, die größer als ein vorgegebener Mindestwert ist, anliegt. Gleichzeitig wird die Spannung am Ende des Über tragungsweges gemessen, mit einem für das Endmodul definierten Sollwert verglichen und bei Unterschreitung dieses Sollwertes die Fehlermeldung generiert. Das Verfahren eignet sich nicht nur für Stichleitungen sondern auch für Ringleitungen. Das Endmodul befindet sich dann an von dem Einspeiseanschluß entfernten Ende der Ringleitung.To check the transmission path, d. H. Thus, the end module simulates a load that increases in time from a small initial value to a value corresponding to the actual conditions, wherein at the beginning of the line, the actual operating voltage, ie a voltage that is greater than a predetermined minimum value, is applied. At the same time, the voltage at the end of the transmission path is measured, compared with a setpoint value defined for the end module, and generates the error message if it falls below this setpoint. The method is suitable not only for spur lines but also for ring lines. The end module is then located at the end of the loop remote from the feed port.

Die Gefahrenmeldeanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 2 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Endmodul im Prüfmodus einen von einem Ruhewert zeitabhängig auf einen vorgegebenen Wert ansteigenden Strom auf der Leitung erzeugt, währenddessen die Eingangsspannung misst und das Messergebnis an den Koppler überträgt.The danger alarm system with the features of the preamble of claim 2 is characterized according to the invention in that the end module in the test mode generates a time dependent on a rest value to a predetermined value increasing current on the line, while measuring the input voltage and transmits the measurement result to the coupler.

Das Endmodul sitzt vorzugsweise am Ende jeder Stichleitung, kann sich aber auch im Koppler befinden, wenn die Stichleitung eine zweiadrige Rückführung hat, also insgesamt vieradrig ist oder wenn die Leitung als zweiadrige Ringleitung ausgeführt ist.The end module is preferably located at the end of each stub, but may also be in the coupler when the stub has a two-wire return, so is a total of four wires or if the line is designed as a two-core loop.

Vorzugsweise erzeugt das Endmodul eine Stromrampe, das heißt einen linear zeitabhängig ansteigenden Strom.Preferably, the end module generates a current ramp, that is, a linear time-dependent rising current.

Grundsätzlich kann das Endmodul die während des Stromanstieges gemessenen Eingangsspannungen als Datentelegramme z. B. an den Koppler übertragen, der die Auswertung vornimmt. Bevorzugt vergleicht jedoch das Endmodul die Eingangsspannung fortlaufend selbst mit einem gespeicherten Sollwert und sendet lediglich bei Überschreitung des Sollwertes eine erste Stromantwort, bei Unterschreitung des Sollwertes eine davon verschiedene, zweite Stromantwort über die Leitung an den Koppler.In principle, the end module can measure the input voltages measured during the current increase as data telegrams z. B. transmitted to the coupler, which carries out the evaluation. Preferably, however, the end module continuously compares the input voltage itself with a stored setpoint value and only transmits a first current response when the setpoint value is exceeded, and a second, second current response that differs from the setpoint value via the line to the coupler.

Bevorzugt erzeugt das Endmodul den zeitabhängig ansteigenden Strom in einem vorgegebenen Zeitintervall und überträgt das Ergebnis der Spannungsmessung nach dem Ende dieses Zeitintervalls an den Koppler.The end module preferably generates the time-dependent rising current in a predetermined time interval and transmits the result of the voltage measurement to the coupler after the end of this time interval.

Die Zentrale kann alle Koppler gleichzeitig in den Prüfmodus versetzen. Wenn an einen Koppler mehr als eine Leitung (Stich- oder Ringleitung) angeschlossen ist, von denen jede mit einem Endmodul abgeschlossen ist, empfiehlt es sich, dass jeder dieser Koppler alle Endmodule gleichzeitig in den Prüfmodus versetzt, um sicherzustellen, dass sowohl am Eingang des Kopplers als auch an seinen Ausgängen, d. h. den Eingängen der angeschlossenen Leitungen, jeweils derselbe Lastzustand wie im Normalbetrieb, also z. B. im Alarmfall besteht.The control panel can put all couplers in test mode at the same time. If more than one line (stub or loop) is connected to a coupler, each of which is terminated with an end module, it is recommended that each of these couplers puts all end modules in test mode at the same time to ensure that they are both at the input of the module Kopplers as well as at its exits, d. H. the inputs of the connected lines, respectively the same load condition as in normal operation, ie z. B. exists in case of alarm.

Ebenso empfiehlt es sich, dass ein Endmodul bei Erkennung eines Leitungsfehler, also einer unter den gespeicherten Sollwert absinkenden Spannung an seinem Eingang, den betreffenden Strom aufrecht erhält, also die Stromrampe nicht bei Erkennung des Leitungsfehlers vorzeitig abbricht. Dadurch kann auch ein unzulässig hoher Leitungswiderstand der Verbindungsleitung zwischen einer externen Speisespannungsquelle und dem Koppler erkannt werden, auch wenn dieser Leitungswiderstand bei Belastung mit dem Strom nur des oder der anderen Endmodule noch nicht zu einem Absinken der Eingangsspannung des Kopplers unter den Mindestwert führt.Likewise, it is recommended that an end module, upon detection of a line fault, ie a voltage dropping below the stored setpoint voltage at its input, maintains the relevant current, ie does not abort the current ramp prematurely upon detection of the line fault. As a result, an inadmissibly high line resistance of the connecting line between an external supply voltage source and the coupler can be detected, even if this line resistance does not lead to a drop in the input voltage of the coupler below the minimum value when loaded with the current only of the other end modules or.

Das Endmodul kann den zeitabhängig ansteigenden Strom insbesondere mittels eines gesteuerten Transistors als einstellbarem Widerstand in Serie mit einem weiteren Widerstand erzeugen.The end module can generate the time-dependent rising current in particular by means of a controlled transistor as an adjustable resistor in series with a further resistor.

Das Endmodul umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor zur Steuerung der Stromanstiegsgeschwindigkeit und/oder des Stromendwertes und/oder zur Messung des Spannungssollwertes, der am Ende des Zeitintervalls nicht unterschritten sein darf.The end module preferably comprises a microprocessor for controlling the current slew rate and / or the current end value and / or for measuring the voltage setpoint, which must not be lower than the end of the time interval.

Der Mikroprozessor des Endmoduls kann eine individuelle Adresse haben und nach Adressierung von der Zentrale durch Strompulse programmierbar sein. Dadurch können insbesondere der Stromendwert und der Spannungssollwert, der am Ende des Zeitintervalls mindestens noch erreicht werden soll, an die im Alarmfall vorliegenden, individuellen Lastverhältnisse auf der betreffenden Leitung bequem angepasst werden.The microprocessor of the end module can have an individual address and be programmable by current pulses after addressing by the control center. As a result, in particular the current end value and the voltage setpoint, which is to be reached at least at the end of the time interval, can be conveniently adapted to the individual load conditions on the line in question in the event of an alarm.

Zur Prüfung auf Kurzschluss (einschließlich „schleichendem Kurzschluss”), die grundsätzlich wesentlich einfacher als die Prüfung auf einen unzulässig hohen Leitungswiderstand (”schleichende Unterbrechung”) ist, kann die Zentrale ein dem genannten Zeitintervall unmittelbar vorangehendes Zeitfenster erzeugen, in welchem der Koppler die Leitung, zutreffendenfalls alle an diesen Koppler angeschlossene Leitungen, auf Kurzschluss prüft.For testing for short circuit (including "creeping short circuit"), which is basically much simpler than the test for an inadmissibly high line resistance ("creeping interruption"), the control center can produce a time window immediately preceding the said time interval, in which the coupler conducts , if applicable, check all lines connected to this coupler for a short circuit.

Eine einfache Möglichkeit besteht darin, dass der Mikrokontroller des Kopplers einen Serienwiderstand in die Leitung schaltet, eine dem Strom durch die Leitung proportionale Spannung misst, diese mit einem Sollwert vergleicht, bei Überschreitung des Sollwertes an die Zentrale das Datentelegramm ”Fehler” sendet und bei Unterschreitung des Sollwertes am Ende des ersten Zeitfensters den eingeschleiften Widerstand überbrückt.A simple possibility is that the coupler microcontroller switches a series resistor into the line, measures a voltage proportional to the current through the line, compares this with a setpoint, and if the setpoint is exceeded, the data telegram "Error" sends and bypasses the inserted resistance when the setpoint is undershot at the end of the first time window.

Vorzugsweise umfasst der Koppler zur Erzeugung der stromproportionalen Spannung einen Strommesswiderstand, der mit einer Diode überbückt ist. Im Ergebnis misst der Koppler bzw. dessen Mikrokontroller somit die Ströme durch den Strommesswiderstand, die zu einem Spannungsabfall über dem Strommesswiderstand führen, der kleiner als die Durchlassspannung der Diode von z. B. 0,6 V ist. Wenn die Stromantworten des Endmoduls (oder mindestens die niedrigere Stromantwort) in den Bereich gelegt wird, der über dem Strommesswiderstand einen Spannungsabfall von weniger als der Diodendurchlassspannung erzeugt, kann der Koppler die Stromantworten leicht unterscheiden. Gleichzeitig bleibt der Koppler abwärtskompatibel zu existierenden Gefahrenmeldeanlagen mit einem Endmodul in Form eines Festwiderstandes von z. B. 10 Kiloohm, weil der durch diesen Abschlusswiderstand verursachte Strom von z. B. 1 mA bei 10 V eine unter der Diodendurchlassspannung liegende Spannung über dem Strommesswiderstand erzeugt.Preferably, the coupler for generating the current-proportional voltage comprises a current measuring resistor, which is bridged with a diode. As a result, the coupler or its microcontroller thus measures the currents through the current measuring resistor, which lead to a voltage drop across the current measuring resistor, which is less than the forward voltage of the diode of z. B. 0.6V is. When the current responses of the end module (or at least the lower current response) are placed within the range that produces a voltage drop of less than the diode forward voltage across the current sense resistor, the coupler can easily distinguish the current responses. At the same time, the coupler remains backwards compatible with existing alarm systems with an end module in the form of a fixed resistor of z. B. 10 kilohms, because the current caused by this terminating resistor of z. For example, 1 mA at 10 V produces a voltage below the diode forward voltage across the current sense resistor.

Das Verfahren und die Gefahrenmeldeanlage nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematisch vereinfachten Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:The method and the alarm system according to the invention are explained below with reference to the schematically simplified drawing of an embodiment. It shows:

1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Gefahrenmeldeanlage, 1 a simplified block diagram of a hazard alarm system,

2 ein Blockschaltbild eines der Buskoppler in 1, 2 a block diagram of one of the bus coupler in 1 .

3 ein Blockschaltbild eines Endmoduls, 3 a block diagram of an end module,

4a, 4b ein Spannungs/Strom-Diagramm während eines Prüfzyklus, 4a . 4b a voltage / current diagram during a test cycle,

Die im Blockschaltbild in 1 dargestellte Gefahrenmeldeanlage umfasst eine Zentrale 1, an die mehrer Meldelinien 2.1 bis 2.n sowie über einen Kommunikationsbus 3 Buskoppler 4, 4.1 seriell angeschlossen sind. Die Meldelinien 2.1 bis 2.n umfassen Sensoren wie Brandmelder, Gasmelder oder Bewegungsmelder (nicht dargestellt). Jeder Koppler 4, 4.1 hat neben dem Kommunikationsanschluss einen Eingang E, an dem eine von einem externen Netzteil 5 über eine Leitung 6, einen Sicherungsverteiler 7 und eine weitere Leitung 8, 8.1 gelieferte Versorgungsgleichspannung mit einem Nennwert von z. B. 15 V anliegt. Jeder Koppler 4 hat (nur beispielhaft) zwei Ausgänge A1 und A2. An jeden Ausgang ist über eine Stichleitung 9.1, 9.2 eine Anzahl von Aktoren 11, z. B. akustische Signalgeber, optische Signalgeber, Magnetventile usw. über je eine Diode D angeschlossen. Jede Stichleitung ist mit einem Endmodul 10, 10.1 abgeschlossen. Alle Leitungen 8, 8.1 und 9.1, 9.2 haben einen insbesondere von ihrer Länge abhängigen Leitungswiderstand, der durch die Serienwiderstände Rx symbolisiert ist.The block diagram in 1 shown alarm system includes a center 1 , to the several reporting lines 2.1 to 2.n as well as via a communication bus 3 Bus Coupler 4 . 4.1 connected serially. The reporting lines 2.1 to 2.n include sensors such as fire detectors, gas detectors or motion detectors (not shown). Every coupler 4 . 4.1 In addition to the communication port has an input E, on which one of an external power supply 5 over a line 6 , a fuse distributor 7 and another line 8th . 8.1 Supplied DC supply voltage with a nominal value of z. B. 15 V is applied. Every coupler 4 has (only by way of example) two outputs A1 and A2. At each exit is over a stub line 9.1 . 9.2 a number of actuators 11 , z. As acoustic signalers, optical signal transmitters, solenoid valves, etc. connected via a respective diode D. Each stub is connected to an end module 10 . 10.1 completed. All lines 8th . 8.1 and 9.1 . 9.2 have a particular depending on their length line resistance, which is symbolized by the series resistors Rx.

Jeder Koppler wie 4 umfasst gemäß 2 einen über den Eingang E spannungsversorgten Mikrokontroller MK, der über den Kommunikationsanschluss K des Busses 3 mit der Zentrale 1 Datentelegramme austauschen kann. Der Mikrokontroller MK misst die Speisegleichspannung am Eingang E und meldet an die Zentrale 1 in 1 einen Fehler, wenn diese Eingangsgleichspannung unter einen vorgegebenen Mindestwert von z. B. 10,5 V sinkt. Bei Erhalt dieser Meldung kann die Zentrale z. B. eine Strörungsmeldung erzeugen und/oder den Koppler oder die diesen versorgende Speisespannungsquelle 5 in 1 abschalten.Every coupler like 4 includes according to 2 a voltage supplied via the input E microcontroller MK, via the communication port K of the bus 3 with the central office 1 Can exchange data telegrams. The microcontroller MK measures the DC supply voltage at input E and reports to the control panel 1 in 1 an error if this input DC voltage below a predetermined minimum value of z. B. 10.5 V drops. Upon receipt of this message, the center z. B. generate a Strörungsmeldung and / or the coupler or supplying this supply voltage source 5 in 1 switch off.

Im weiteren wird nun die Beschaltung und Prüfung des Ausganges A1 des Kopplers im Einzelnen erläutert. Der Ausgang A2 und alle etwaigen weiteren Ausgänge werden in analoger Weise gespeist und geprüft.In the following, the wiring and testing of the output A1 of the coupler will now be explained in detail. The output A2 and any other outputs are fed and tested in an analogous manner.

Ein Relais Rel hat für jeden Ausgang A1 bzw. A2 einen zweipoligen Wechslerkontakt wie r1, r2 für den Ausgang A1. In der Ruhelage des Relais Rel haben die Kontakte r1, r2 die gezeichnete Lage. Auf einen von der Zentrale 1 über den Kommuniationsbus 3 und den Anschluss K gesendeten Befehl an den Mikrokontroller MK beginnt ein erstes, z. B. von der Zentrale 1 definiertes Zeitfenster von z. B. 150 ms Dauer. In diesem Zeitfenster prüft der Koppler die Stichleitung 9.1 auf Kurzschluss, genauer gesagt auf einen unzulässig niedrigen Parallelwiderstand Ry. Dazu schließt der Mikrokontroller MK einen Schalter S1 und schleift dadurch einen Widerstand R1 in die Spannungsversorgung des Ausganges A1, d. h. der Stichleitung 9.1 ein, die nun mit im Verhältnis zum Alarmzustand entsprechend der Arbeitslage des Relais Rel umgekehrter Polarität gespeist wird, so dass alle Dioden D sperren. Über R1, den Leitungswiderstand Rx, das Endmodul 10 im Ruhezustand und R2 fließt ein bestimmter Ruhestrom. Die an R2 abfallende Spannung wird über einen Operationsverstärker OP1, der diese Spannung in an sich bekannter Weise verstärkt, einem Eingang des Mikrokontrollers MK zugeführt, der prüft, ob die gemessene Spannung innerhalb eines Sollwertbereiches liegt. Ist die gemessene Spannung und damit der Strom auf der Stichleitung 9.1 unzulässig hoch, öffnet der Mikrokontroller MK den Schalter S1 und sendet an die Zentrale 1 ein Datentelegram ”Fehler” oder ein spezifisches Datentelegram ”Kurzschluss”. Im Kurzschlussfall begrenzt R1 den Kurzschlussstrom und eine zu R2 parallele Diode D1 die über R2 abfallende Spannung. Wenn die gemessene Spannung und damit der Strom während dieses Zeitfensters im zulässigen Bereich liegen, schließt der Mikrokontroller MK eine Schalter S2 und überbrückt damit den Widerstand R1.A relay Rel has a two-pole changeover contact for each output A1 or A2, such as r1, r2 for output A1. In the rest position of the relay Rel the contacts r1, r2 have the drawn position. On one of the headquarters 1 over the kommuniationsbus 3 and the connection K sent command to the microcontroller MK begins a first, z. B. from the headquarters 1 defined time window of z. B. 150 ms duration. In this time window the coupler checks the stub line 9.1 to short circuit, more precisely to an inadmissibly low parallel resistance Ry. For this purpose, the microcontroller MK includes a switch S1 and thereby grinds a resistor R1 in the power supply of the output A1, ie the stub 9.1 a, which is now fed in relation to the alarm state according to the operating position of the relay Rel reversed polarity, so that lock all diodes D. Via R1, the line resistance Rx, the end module 10 at rest and R2 flows a certain quiescent current. The voltage dropping across R2 is fed via an operational amplifier OP1, which amplifies this voltage in a manner known per se, to an input of the microcontroller MK, which checks whether the measured voltage lies within a desired value range. Is the measured voltage and therefore the current on the stub line 9.1 Inadmissibly high, the microcontroller MK opens the switch S1 and sends to the control panel 1 a data telegram "error" or a specific data telegram "short circuit". In the event of a short circuit, R1 limits the short-circuit current and a diode D1 parallel to R2 limits the voltage drop across R2. When the measured voltage and therefore the current during this time window within the allowable range lie, the microcontroller MK closes a switch S2 and thus bridges the resistor R1.

Während eines anschließenden, z. B. von der Zentrale erzeugten Zeitintervalls von z. B. ebenfalls 150 ms erzeugt nun das Endmodul 10 eine Stromrampe, die von einem Ruhestromwert von z. B. 1 mA auf einen vorgegebenen Endwert von z. B. 1 A linear ansteigt. Hierzu hat das Endmodul 10 gemäß 3 einen Mikroprozessor MP, der eine aus der Speisegleichspannung abgeleitete Versorgungsspannung Vdd erhält, über einen Port a und einen Spannungsteiler R6, R4 die Speisegleichspannung des Endmoduls 10 als Abtastwerte während des Stromanstieges misst und zur Erzeugung der Stromrampe an einem Ausgangsport b ein pulsweitenmoduliertes Signal mit zunehmender Pulsdauer liefert, das über einen Tiefpass TP in eine sich entsprechend ändernde , z. B. linear steigende Gleichspannung umgewandelt wird, die über einen Differenzverstärker OP2 an der Steuerelektrode eines Transistors T, z. B. eines N-MOSFET anliegt, der in Reihe mit einem Widerstand R5 zwischen den Eingangsanschlüssen des Endmoduls 10 liegt.During a subsequent, z. B. generated by the central time interval of z. B. also 150 ms now generates the final module 10 a current ramp, which depends on a quiescent current value of z. B. 1 mA to a predetermined final value of z. B. 1 A increases linearly. For this purpose has the end module 10 according to 3 a microprocessor MP, which receives a derived from the DC supply voltage supply voltage Vdd, via a port a and a voltage divider R6, R4, the DC supply voltage of the end module 10 measures as samples during the current increase and to generate the current ramp at an output port b a pulse width modulated signal with increasing pulse duration provides that via a low pass TP in a correspondingly changing, z. B. linearly increasing DC voltage is converted via a differential amplifier OP2 at the control electrode of a transistor T, z. B. an N-MOSFET is applied, in series with a resistor R5 between the input terminals of the end module 10 lies.

Wenn während dieses Zeitintervalls infolge des Stromanstieges die Speisegleichspannung am Eingang E des Kopplers 4 in 1 wegen eines zu hohen Widerstandes im Zug der Leitungen 6, 8 von der Speisespannungsquelle 5 zum Koppler 4 unter den Sollwert absinkt, sendet der Mikrokontroller MK des Kopplers 4 das gleiche Fehlersignal an die Zentrale 1, das er bei einem unzulässigen Absinken der Speisegleichspannung. am Eingang E während des ersten Zeitfensters an die Zentrale 1 schickt. Die Zentrale 1 wird dementsprechend in gleicher Weise eine Störung melden und/oder eine geeignete Maßnahme einleiten, z. B. den Koppler 4 oder das Netzteil 5 abschalten.If, during this time interval due to the increase in current, the supply DC voltage at the input E of the coupler 4 in 1 because of too high a resistance in the train of the lines 6 . 8th from the supply voltage source 5 to the coupler 4 falls below the setpoint, sends the microcontroller MK of the coupler 4 the same error signal to the control panel 1 He, in an impermissible lowering of the supply DC voltage. at the entrance E during the first time window to the central office 1 sends. The central office 1 will accordingly report a fault in the same way and / or initiate a suitable measure, eg. B. the coupler 4 or the power supply 5 switch off.

Wenn das Endmodul 10 in dem Zeitintervall, währenddessen der Strom linear ansteigt, über den Spannungsteiler R6, R4 feststellt, dass die Speisegleichspannung am Eingang des Endmoduls 10 unter einem vorgegebenen Sollwert von z. B. 10 V sinkt, speichert es dieses Ergebnis, fährt jedoch fort, den Transistor T durchzusteuern, damit für die an die weiteren Ausgänge A2 usw. des Kopplers 4 angeschlossenen Stichleitungen, deren Endmodule eine entsprechende Stromrampe erzeugen, die gleichen Lastverhältnisse bestehen.When the end module 10 in the time interval during which the current rises linearly across the voltage divider R6, R4 determines that the DC supply voltage at the input of the end module 10 under a predetermined setpoint of z. B. 10 V, it stores this result, but continues to durchzusteuern the transistor T, so that for the other outputs A2, etc. of the coupler 4 connected stubs whose end modules generate a corresponding current ramp, the same load conditions exist.

Wenn der Mikroprozessor MP des Endmoduls 10 am Ende des Zeitintervalls feststellt, dass auch bei dem höchsten, über den Transistor T eingestellten Laststrom die Spannung am Eingang des Endmoduls 10 gleich dem oder größer als der als Spannungssollwert eingestellte Mindestwert von z. B. 10 V ist, liefert der Mikroprozessor MP am Port b während eines zweiten Zeitfenster eine konstante Impulsfolge mit einer Pulsweite, die einem ersten definierten Stromwert durch den Transistor T entsprechend einer ersten Stromantwort des Endmoduls 10 über die Stichleitung 9.1 entspricht. Hat hingegen der Mikroprozessor MP zuvor oder am Ende des Zeitintervalls eine Spannung detektiert, die kleiner als der Sollwert der Eingangsgleichspannung ist, liefert er an seinem Ausgang b eine andere, konstante Pulsfolge, die in entsprechender Weise eine andere Stromantwort des Endmoduls 10 erzeugt.If the microprocessor MP of the end module 10 at the end of the time interval it is found that even at the highest load current set via transistor T, the voltage at the input of the end module 10 equal to or greater than the set minimum voltage value of z. B. 10 V, provides the microprocessor MP at port b during a second time window, a constant pulse train with a pulse width, the first defined current value through the transistor T corresponding to a first current response of the end module 10 over the stub line 9.1 equivalent. If, on the other hand, the microprocessor MP has detected a voltage before or at the end of the time interval which is smaller than the nominal value of the DC input voltage, it furnishes at its output b a different, constant pulse sequence which correspondingly has a different current response of the end module 10 generated.

Über den Strommesswiderstand R2 detektiert der Mikrokontroller MK des Kopplers 4 während des zweiten Zeitfensters diese Stromantworten. Am Ende des zweiten Zeitfensters und damit des Prüfzyklus öffnet der Mikrokontroller MK die Schalter S1, S2. Bei einem Alarmbefehl der Zentrale 1 steuert der Mikrokontroller MK das Relais Rel an, so dass die Kontakte r1, r2 umschalten, die Speisegleichspannung auf alle Ausgänge A des Kopplers 4 mit umgekehrter Polarität durchgeschaltet wird und damit die Aktoren 11 in 1 ansprechen.The microcontroller MK of the coupler detects via the current measuring resistor R2 4 during the second time window these stream responses. At the end of the second time window and thus the test cycle, the microcontroller MK opens the switches S1, S2. At an alarm command of the control panel 1 the microcontroller MK controls the relay Rel, so that the contacts r1, r2 switch, the DC supply voltage to all outputs A of the coupler 4 is switched through with reverse polarity and thus the actuators 11 in 1 speak to.

Der Mikroprozessor MP des Endmoduls 10 ist über R6, R4 von der Zentrale 1 aus durch Datentelegramme programmierbar, die der Mikrokontroller MK des Kopplers 4 in Spannungspulse auf der betreffenden Stichleitung umsetzt.The microprocessor MP of the end module 10 is via R6, R4 from the head office 1 from programmable by data telegrams, the microcontroller MK of the coupler 4 converted into voltage pulses on the respective spur line.

Die Diagramme in 4a und 4b veranschaulichen den zeitabhängigen Verlauf der Spannung am Eingang des Endmoduls 10 und den Strom auf der Stichleitung 9.1 während des ersten Zeitfensters von t0 bis t1, des anschließenden Zeitintervalls von t1 bis t2 und des darauf folgenden zweiten Zeitfensters von t2 bis t3. 4a veranschaulicht den gerade noch zulässigen Fall das Absinkens der Eingangsspannung auf 9 V am Ende des Zeitintervalls, d. h. im Zeitpunkt t2. 4b zeigt hingegen einen möglichen Fehlerfall.The diagrams in 4a and 4b illustrate the time-dependent course of the voltage at the input of the end module 10 and the electricity on the stub line 9.1 during the first time window from t0 to t1, the subsequent time interval from t1 to t2 and the subsequent second time window from t2 to t3. 4a illustrates the just allowable case, the sinking of the input voltage to 9 V at the end of the time interval, ie at time t2. 4b shows a possible error case.

Zur Zeit t0 startet der Koppler 4 die Kurzschlussprüfung durch Schließen des Schalters S1. Wenn die Kurzschlussprüfung keinen Fehler ergibt, liegt die normale Betriebsspannung von hier 14 V an. Über die Stichleitung fließt lediglich ein geringer Ruhestrom von z. B. 1 mA. Nach Ablauf des ersten Zeitfensters von 150 ms, d. h. bei t1 beginnt das Endmodul 10 eine Stromrampe zu erzeugen, und zwar in diesem Beispiel bis auf 1 A nach Ablauf von weiteren 150 ms bis t2. Infolge des Leitungswiderstandes misst der Mikroprozessor MP des Endmoduls 10 währenddessen eine linear und im Fall der 4a bis auf den vorgegebenen Mindestwert von 9 V abfallende Spannung an seinem Eingang. Deshalb erzeugt das Endmodul nach Ablauf dieses Zeitintervalls während des zweiten Zeitfensters von wiederum 150 ms bis t3 die erste Stromantwort mit z. B. 50 mA, entsprechend „in Ordnung”.At time t0, the coupler starts 4 the short-circuit test by closing the switch S1. If the short circuit test does not give an error, the normal operating voltage of 14 V is applied here. About the stub only flows a low quiescent current of z. 1 mA. After the first time window of 150 ms, ie at t1, the end module starts 10 to generate a current ramp, in this example up to 1 A after the expiration of a further 150 ms to t2. As a result of the line resistance measures the microprocessor MP of the end module 10 meanwhile a linear and in the case of 4a down to the minimum value of 9 V voltage drop at its input. Therefore, the end module generates at the end of this time interval during the second time window of again 150 ms to t3, the first current response with z. B. 50 mA, according to "OK".

Ist hingegen der Leitungswiderstand wie im Fall der 4b zu hoch, dann sinkt die Spannung am Eingang des Endmoduls 10 schon nach etwa 220 ms auf den Grenzwert von 9 V. Der Strom verharrt bis t2 auf einem Wert von hier 500 mA und die Eingangsspannung auf 9 V. Der Mikroprozessor MP des Endmoduls erkennt diesen Zustand als Fehler und sendet deshalb in dem zweiten Zeitfenster an den Koppler die zweite Stromantwort von z. B. 2 mA, entsprechend „Leitungswiderstand zu hoch”.In contrast, the line resistance as in the case of 4b too high, then the voltage drops at the input of the end module 10 already after about 220 ms to the limit of 9 V. The current remains until t2 to a value of 500 mA here and the input voltage to 9 V. The microprocessor MP of the end module recognizes this state as an error and therefore sends in the second time window to the Coupler the second current response of z. B. 2 mA, according to "line resistance too high".

Claims

Method for testing a conducted transmission path ( 6 . 8th . 9 ) of a hazard warning system to unacceptably high resistance (Rx) by generating a current on the with an end module ( 10 ) completed transmission path, measurement of the voltage, comparison with a setpoint and generation of an error message when falling below this setpoint, characterized in that by means of the end module ( 10 ) the current in the transmission path is generated time-increasing up to a predetermined value, and that the voltage at the same time at the end of the transmission path ( 9 ) and this measured voltage is compared with a setpoint.

Alarm system with a control panel ( 1 ), to which a communication bus ( 3 ) at least one coupler ( 4 ) having an input (E) for an external DC voltage, a microcontroller (MK) for communication with the control center ( 1 ), for switching through the DC voltage present at the input (E) to at least one output (A1) and for controlling a relay (Rel) which has a two-pole changeover contact (r1, r2) for reversing the polarity of the DC voltage at the output (A1) has, to the at least one consumer ( 11 ) in series with a diode (D) via a line ( 9.1 ) connected to a line end module ( 10 ) is completed in order by a command from the control center ( 1 ) check the line for errors due to short circuit (Ry) or impermissibly high resistance (Rx) and in the case of an error a data telegram "Fault" to the control panel ( 1 ), characterized in that the end module ( 10 ) in the test mode a time dependent on a resting value to a predetermined maximum value rising current on the line ( 9.1 ) during which the input voltage is measured and the measurement result is sent to the coupler ( 4 ) transmits.

Alarm signaling system according to claim 2, characterized in that the end module ( 10 ) generates a current ramp.

Alarm signaling system according to claim 2 or 3, characterized in that the end module ( 10 ) compares the input voltage with a stored setpoint value and, if the setpoint value is exceeded, compares a first current response to the coupler when the setpoint value is undershot, 4 ) sends.

Alarm signaling system according to one of claims 2 to 4, characterized in that the end module ( 10 ) generates the time-dependent rising current in a predetermined time interval (t1 to t2) and the result of the voltage measurement after the end of this time interval to the coupler ( 4 ) transmits.

Security alarm system according to one of claims 2 to 5, characterized in that each coupler ( 4 ) puts all connected end modules in test mode at the same time.

Alarm signaling system according to claim 6, characterized in that the end module ( 10 ) remains in the test mode even in the event of a fault until the end of the time interval (t1 to t2), but keeps the current constant at the last reached ramp value.

Security alarm system according to one of claims 2 to 7, characterized in that the end module ( 10 ) generates the time varying current by means of a voltage or current controlled transistor (T) as an adjustable resistor in series with a resistor (R5).

Alarm signaling system according to one of claims 2 to 8, characterized in that the end module ( 10 ) comprises a microprocessor (MP) for controlling the current slew rate and / or the current end value and / or the setpoint value of the input voltage.

Alarm signaling system according to claim 9, characterized in that the microprocessor (MP) of the end module is programmable by means of data telegrams transmitted as voltage pulses over the line.

Alarm signaling system according to claim 9 or 10, characterized in that the microprocessor (MP) of the end module ( 10 ) has an individual address.

Alarm signaling system according to one of claims 2 to 11, characterized in that the end module ( 10 ) generates the time-dependent rising current in a predetermined time interval (t1 to t2) and that the control center ( 1 ) generates a time window (t0 to t1) preceding this time interval, in which the coupler ( 4 ) checks the line for a short circuit.

Alarm signaling system according to claim 12, characterized in that the microcontroller (MK) of the coupler ( 4 ) for short-circuit testing a series resistance (R1) in the line ( 9.1 ), measures a voltage proportional to the current through the line, compares this with a setpoint, when the setpoint is exceeded ( 1 ) transmits the data telegram "error" and bypasses the inserted resistor (R1) when it falls below the setpoint value at the end of the first time window.

Alarm signaling system according to claim 12 or 13, characterized in that the coupler ( 4 ) comprises a current measuring resistor (R2) which is bridged by a diode (D1) in order to generate the current-proportional voltage.